蘇科 九年級 物理 上冊《11.5機械效率》課件

第五節(jié)機械效率第十一章簡單機械和功逐點導講練課堂小結作業(yè)提升學習目標課時講解1課時流程2有用功、額外功和總功機械效率滑輪組的機械效率知識點有用功、額外功和總功知1－講感悟新知11.探究動滑輪提升物體是否省功實驗設計：用彈簧測力計測量鉤碼重G；如圖1所示，組裝動滑輪；勻速豎直向上拉動彈簧測力計，且讀出彈簧測力計的示數(shù)F，測量繩端移動的距離s和鉤碼上升的高度h.知1－講感悟新知改變動滑輪下端所掛鉤碼的數(shù)量，進行多次實驗，將實驗數(shù)據記錄在表格中.實驗數(shù)據：實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼升高距離h/m拉力F/N繩端移動距離s/m120.11.30.2240.12.40.2360.13.50.2460.23.50.4知1－講感悟新知論證思考根據實驗數(shù)據如何論證使用動滑輪提升重物是否省功？論證結果計算每次實驗克服鉤碼重做功和拉力做功，比較兩個功的大小關系得出結論.例如，第1次實驗對鉤碼做功WG=Gh=2N×0.1m=0.2J，拉力做功WF=Fs=1.3N×0.2m=0.26J.知1－講感悟新知實驗結論：使用動滑輪提升物體不能省功，反而要多做功.知1－講感悟新知深度思考使用動滑輪提升物體時，在克服物體重做功之外，還要克服哪些因素而做功？深度理解要克服動滑輪和繩的自重做功，還要克服滑輪和軸間的摩擦做功.知1－講感悟新知2.有用功、總功和額外功(1)有用功：上述實驗中，將鉤碼提升一定的高度是我們的目的，所做的功叫作有用功，用W

有用表示.有用功W

有用=Gh.有用功相當于不用機械而直接用手對物體做的功.知1－講感悟新知(2)額外功：使用動滑輪提升重物時，克服繩重、動滑輪重，和摩擦做的功，不是我們需要的，但不得不做的功叫作額外功，用W額外表示.(3)總功：上述實驗中，手拉繩所做的功叫總功，用W總表示.則其總功W總=Fs.總功等于有用功和額外功之和，即W總=W有用+W額外.知1－講感悟新知深度思考使用滑輪組把建筑材料運到樓頂，有用功能否減少？額外功能否減少？通過什么途徑減小的？深度理解使用機械工作時，有用功不能減少.把建筑材料運到樓頂?shù)挠杏霉有用=Gh.減少有用功就不能完成工作.額外功可適當減少，可以通過選擇自重輕的滑輪或滑輪軸加潤滑油，來減少額外功.感悟新知知1－練如圖2所示，用40N的拉力F水平拉著重為100N的物體在水平路面上勻速移動3m的距離.物體所受摩擦力為60N，則()總功為300JB.有用功為240JC.額外功為60JD.總功為120J例1C考向：總功、有用功和額外功的計算感悟新知知1－練解題秘方：(遷移思維)用滑輪拉物體在水平方向移動時，有用功是滑輪拉物體所做的功.對滑輪而言額外功通常無法直接計算，需要借助于總功和有用功進行推算.感悟新知知1－練解析：使用動滑輪拉力端移動距離s=2s物=2×3m=6m，拉力做的總功W總=Fs=40N×6m=240J；有用功等于克服物體受摩擦力做的功W有用=fs物=60N×3m=180J；額外功W額外=W總－W有用=240J－180J=60J.知識點機械效率知2－講感悟新知2

深度理解機械效率是兩個功的比值，沒有單位，一般用百分數(shù)表示.感悟新知知2－練[中考?徐州]如圖3所示，工人用動滑輪提起木箱，使用動滑輪可以______。如果木箱重600N，工人用400N的力，將木箱勻速提高3m，則有用功為______J，動滑輪的機械效率為______。例2考向：計算簡單機械的機械效率省力180075%感悟新知

知2－練知識點影響滑輪組(或動滑輪等)機械效率的因素知3－講感悟新知31.動滑輪的機械效率根據如圖1所示實驗的數(shù)據，計算機械效率如表所示.知3－講感悟新知實驗次數(shù)鉤碼重G/N鉤碼升高距離h/m拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η/%120.11.30.276.9240.12.40.283.3360.13.50.285.7460.23.50.485.7知3－講感悟新知實驗思考測量動滑輪的機械效率時，在何種狀態(tài)讀取彈簧測力計的示數(shù)？分析論證：第1、2、3次的實驗數(shù)據表明，同一個動滑輪提升的鉤碼越重，機械效率越大；第3、4次的實驗數(shù)據表明，拉動鉤碼升高不同的高度，機械效率不變.實驗要點在勻速豎直向上拉彈簧測力計的過程中讀出拉力的大小.知3－講感悟新知實驗結論：同一個動滑輪，機械效率隨物體重力的增加而變大；動滑輪的機械效率與物體升高的高度無關.發(fā)散思考測量機械效率的實驗中，假如沒有刻度尺，能否完成滑輪(組)機械效率大小的測量？

知3－講感悟新知2.滑輪組的機械效率(1)滑輪組機械效率的影響因素：動滑輪的自重、提升物體的重，還有摩擦和繩重.動滑輪和繞繩的自重越小、提升的物體越重、摩擦越小，滑輪組的機械效率越大.知3－講感悟新知(2)表述滑輪組的機械效率和某個因素的具體關系時，必須控制相關的變量.例如，表述為“……相同時，機械效率隨…而增加或變小”“……相同時，……越大，機械效率越大或越小”.“動滑輪越輕，機械效率越高”“提升的物體越重，機械效率越大”都是對滑輪組機械效率的錯誤表述.知3－講感悟新知深度思考(1)影響機械效率的因素是動滑輪的自重，不是滑輪組的自重，這是為什么？深度理解用滑輪組提升重物時，定滑輪沒有隨物體升高，故不需要對定滑輪的重做額外功知3－講感悟新知深度思考(2)對滑輪組而言，動滑輪越輕、提升物體越重，機械效率為什么就越大？

知3－講感悟新知3.提高滑輪組機械效率的三種途徑：一是減輕動滑輪重；二是減小摩擦；三是提高物重.感悟新知知3－練在“測量滑輪組機械效率”的實驗中，利用圖4甲、乙、丙三個實驗裝置進行實驗，測得的實驗數(shù)據如表。（鉤碼規(guī)格相同、動滑輪個數(shù)越多重力越大）例3考向：測量滑輪組（或動滑輪）的機械效率感悟新知知3－練（1）在實驗中，應沿豎直方向_____拉動彈簧測力計。（2）第一次實驗中，如圖5所示，彈簧測力計的示數(shù)是_____N，機械效率是_____（精確到0.1％）。勻速1.874.1感悟新知知3－練（3）由1、2兩次實驗數(shù)據可得出結論：________________________________________________。（4）由_____兩次實驗數(shù)據可得出結論：使用不同滑輪組提升相同重物，動滑輪越重，機械效率越低。使用同一滑輪組提升重物，物重越大，機械效率越高2、3感悟新知知3－練（5）在第三次實驗操作的基礎上，如圖丁所示改變繩端拉力方向，測得的滑輪組機械效率將_____（填“偏高”“偏低”或“不變”）。偏低感悟新知知3－練解題秘方：測量滑輪組的機械效率，要會利用控制變量法設計實驗：探究機械效率與一個影響因素之間的關系時，保持其他的因素不變；會選擇器材：測量拉力的大小需要選擇彈簧測力計；測量物體、拉力移動的距離，需要選擇刻度尺；會正確操作：實驗時，勻速拉動彈簧測力計使物體緩慢做勻速直線運動，不能在物體靜止時讀取彈簧測力計的示數(shù)，因為摩擦力也是影響滑輪組機械效率的因素。感悟新知知3－練

知識點斜面知4－講感悟新知41.斜面的特點（1）使用斜面可以省力，但不能省功；（2）使用斜面時因克服摩擦做功，故使用斜面時不但不省功，還要額外多做功。2.斜面在生活中的應用供輪椅通行的斜坡，如圖6所示、山區(qū)的盤山公路等。拓展：功的原理：使用任何機械都不省功。使用簡單機械可以省力但要費距離，或者可以省距離但要費力。知4－講感悟新知方法點撥使用斜面可以省力；升高相同高度，斜面越長越省力。盤山公路是在坡高一定的情況下，通過增大坡的長度來達到更省力的。感悟新知知4－練[淮安期末]如圖7所示，小華利用斜面拉一重100N的木塊到0.3m高處，木塊沿斜面勻速向上移動1m，共耗時10s