九年级物理机械效率
2023年中考物理专题复习机械效率
第十讲机械效率知识点一：三种功1．有用功：人们需要做的功。
用________表示。
2．额外功（又叫_________）：在工作时，额外负担又不得不做的功。
用________表示。
3．总功：_____________与_____________之和。
注意：滑轮或滑轮组中三种功的确认技巧：a．有用功是动滑轮对物体做的功。
提起物体时，W有=________；水平匀速拉动物体时W有=________。
b．额外功是克服动滑轮的重力及克服摩擦做的功。
不计摩擦时，W额=_____________。
c．总功就是作用在绳子末端的拉力所做的功，W总=_________。
竖直方向，若不计绳重和摩擦，则W总=________=________。
知识点二：机械效率1．定义：_____________与_____________之比。
2．符号：______。
3．计算公式：____________________；注意：①机械效率是相同物理量之比，因此没有单位。
②由于机械本身都受到重力作用，机件间又存在摩擦，所以不可避免地要做额外功，因此有用功总小于总功，机械效率总小于1。
③机械效率是反映机械性能的物理量，机械效率的高低由有用功和总功共同决定，既跟被拉动的物体有关，也和机械本身结构有关，与功率的大小和做功的多少无关。
4．怎样提高机械效率？有用功一定时，可减小___________。
如减轻___________、减小___________等。
无用功一定时，可增大___________。
如增大__________________的重力。
知识点三：滑轮组中的机械效率1．竖直方向的机械效率（1）沿竖直方向提升空气中物体的滑轮组有用功：_____________总用功：_____________额外功：_____________（不计摩擦）机械效率：_____________在不考虑摩擦和绳重时：（2）沿竖直方向提升水中的物体（不计水的阻力）的滑轮组2．水平方向的机械效率有用功：_____________总用功：_____________机械效率：_____________=_____________3．斜面的机械效率有用功：_____________总用功：_____________额外功：_____________机械效率：_____________=_____________理想斜面中，若不计摩擦力，W额=0J，η=________；则W有=W总，即_____________考点一：三种功和机械效率例1．小红用铁桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的铁桶打捞上来。
(新)物理苏科版九年级上《11.5机械效率》公开课(教案)
11.5 机械效率教学目标【知识与技能】1．知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。
2．理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算。
3．会测算滑轮组的机械效率。
4．知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。
【过程与方法】通过实验和分析,理解功和机械效率及影响机械效率的各种因素,并且最终能够从理论走向生活和生产。
【情感态度与价值观】通过实验培养学生合作的团队精神、实事求是的科学态度以及理论实践相结合,主动探究寻求真理的科学精神。
教学重难点【教学重点】有用功、额外功、总功及机械效率。
【教学难点】同一机械的效率是可变的。
教学过程一、导入新课现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率，使用机械也要讲效率。
那么，什么是机械效率呢？下面我们就来研究这个问题。
二、新课教学(一)有用功、额外功和总功日常生活中，人们搬移物体，不是将物体平移到另一个地方，就是将物体从低处搬到高处(或从高处搬到低处)。
课件展示有关生活、生产中搬移物体的片段，引导学生观察。
搬移物体过程中，可以用手直接搬，还可以利用机械。
演示：(1)用手将一重物直接从低处匀速搬到高处。
(2)利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处。
(3)用动滑轮将该重物从低处匀速搬到高处。
交流：这些实验中，如何测算人做功的多少？测算：测出上述实验中人所做的功。
分析：利用机械时，所做的功为何多一些？讨论：哪些功是我们为了到达特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？学生经过思考、讨论，可以作答。
分析：哪些功是我们为了到达特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？在学生答复的根底上，指出“有用功〞“额外功〞及“总功〞的含义。
1．有用功(W 有用)：为到达目的人们需要且必须做的功。
2．额外功(W 额外)：对人们既无利用价值又不得不做的功。
3．总功(W 总)：动力所做的功。
4．总功等于有用功和额外功的总和，即W 总＝W 有用＋W 额外。
沪科版2020中考九年级物理复习机械效率实验学案设计 实验一 滑轮组机械效率(含答案)
沪科版2020中考九年级物理复习机械效率实验学案实验一 滑轮组的机械效率（含答案）【实验名称】滑轮组的机械效率【实验目的】学会测量滑轮组的机械效率 【实验原理】100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有总【待测数据】物重G 、拉力F 、重物上升的距离h 、弹簧测力计移动的距离s 【实验器材】钩码、滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计、刻度尺 【实验步骤】：1、用所给器材组装如图所示滑轮组，观察弹簧测力计的量程、零刻度线和 分度值 ；2、用弹簧测力计测量一个钩码所受的重力为 N ；将钩码挂在滑轮组下方，记录下所挂钩码的重力，用弹簧测力计竖直拉住绳子自由端；3、将刻度尺放在如图所示的位置，分别记录下钩码和绳子自由端的起始位置；4、用弹簧测力计 匀速 向上拉动绳子自由端，使物体匀速上升一段距离，记录弹簧测力计的读数，并记录物体上升后所达到的末位置以及绳子自由端上升到的末位置；用 刻度尺 测出的物体G 上升的高度h 和弹簧测力计移动的距离s ，将数据填入表格；5、根据测量数据，分别计算出钩码上升的距离h 和绳子自由端移动的距离s ，然后根据W 有=G h 和W总=F s 计算出有用功和总功，按100%=100%W GhW Fsη=⨯⨯有总计算该滑轮组的机械效率 6、改变所挂钩码的重力，重复以上实验步骤，将数据填入表格；7、钩码重力不变，改变动滑轮个数重复上述实验步骤，将数据填入表格； 【数据整理与分析】次 数 钩码 重/N钩码上升 高度/c m滑轮组有 用功/J弹簧测力 计示数/N弹簧测力计 移动距离/c m滑轮组 总功/J机械 效率%单滑 轮组 1 4 10 1.6 30 2 6 10 2.6 30 双滑 轮组 1 4 10 1.1 50 26101.450【实验结论】1、滑轮组机械效率与物体重力和动滑轮的个数有关2、同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高3、不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低【考点方向】1、步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变2、结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：（1）动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多（2）提升重物越重，做的有用功相对就多（3）摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多3、同一滑轮组：绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率4、测量机械效率时为什么不能使弹簧测力计静止？机械效率会怎样？5、实验中改变钩码的数量，改变动滑轮的个数进行多次实验的目的是什么？改变钩码个数、改变动滑轮的个数从而获得多组数据，这样可以避免一组数据的偶然性，更能得出普遍性规律6、通过该实验我们可以得知：增大物重或减少动滑轮的重力可以提高滑轮组的机械效率【实验讨论与交流】1、相同换轮组的机械效率是否相同？不一定相同，用同一滑轮组提升钩码，所挂钩码质量大时比挂钩码质量小时机械效率大。
九年级物理上册11.3.1有用功、额外功、总功与机械效率课件粤教沪版
活动2：上述的三种办法中有用功在总功中占的百分比哪 一个大？是百分比大的方案好些还是百分比小的 好些？ 答案：
方案1： W有 = 600 J 19%
W总 3 120 J
方案2： W有 = 600 J 76%
W总 780 J
方案3： W有 = 600 J 86%
W总 690 J
使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所 做的总功不相同，有用功在总功中占的百分比不同。 我们总希望，有用功占总功中的份额越大越好。 1. 有用功跟总功的比值，叫做机械效率。 2.数学表达式： η＝W有用 100% 。
逐点 导讲练
课堂 小结
当堂 检测
课后 作业
知1－导
知识点 1 有用功、额外功、总功的概念
三种方法提砂子时：
1、对哪些物体做了功？
2、哪一部分功是有价值的功？
3、 哪一部分功是无利用价值但又不得不做的功？ 【分析】
提砂子上楼时也要把桶、袋子、动滑轮提上去，还要 对桶、袋子和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩 擦，也需要做功；攀登时还要克服人自身的重力做功。 只有对砂子做的功是有价值的、是必须做的。提桶、 袋子、动滑轮，克服绳和轮之间的摩擦是无利用价值 但又不得不做的功。
6. 铁桶里装着沙子，小龙提着铁桶将沙子送到楼上，他对沙子所做的功 叫________，对铁桶做的功叫________。如果目的是送桶到楼上，则
7. 小龙对沙子做的功叫________，对铁桶做的功叫________。小乔用一 个动滑轮将重为480 N的货物提高1 m ，所用的拉力为300 N，则总功 是________J，有用功是________J。
1.有用功：有实用价值功，用W有表示。 2. 额外功：没有实用价值但又不 得不做的功，
九年级物理上册11.3如何提高机械效率版版初中九年级上册物理2
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课堂(kètáng) 演练
2.
（1）实验中应____匀__速__竖_拉直(动shù(lāzhdòí)nɡ)弹簧测力计，使钩码缓缓上升. （2）表格中①处应为____6_6_._7_；根据图11-3-21中弹簧测力计示数可知
②处应为____N.
2.4
（3）比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机
模拟演练
1.某小组(xiǎozǔ)同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时，提出了一
些猜想并对猜想进行验证.
（1）如果影响机械效率的因素有A、
B、C多个，要研究其与B因素的关
系，需要先控制其他几个因素不变， 而改变____因素，从而进行研B究.
（2）下列是同学提出的两个(liǎnɡ ɡè)
猜想：
猜想一：两个相同滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕 法有关；
4.如图11-3-24所示，小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的
省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系.她首先测出小车重， 然后(ránhòu)用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小并多次测量， 得到的数据如下表所示：
2021/12/12
1
3.6 81%
（1）请你替小芳在上表的空格中填上适当的数据.
b.____________________________________________________________
______________________________________________________________ _；仍然用原滑轮组，保持装置不变，依次改变动滑轮上挂钩码的个数，
弹簧测力计示数可知②处应为____N.。一位同学设计了如图11-3-23所示的三个滑轮组，并将所 测实验数据填入下表：。斜面倾角
(中考物理)考点19 简单机械及机械效率
一、杠杆1．杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
在力的作用下能绕固定点转动，这是杠杆的特点。
杠杆有直的也有弯的。
2．杠杆的五要素（1）支点：杠杆(撬棒）绕着转动的点，用字母O标出。
（2）动力：使杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F1标出。
（3）阻力：阻碍杠杆转动的力。
画力的示意图时，用字母F2标出。
注意：动力和阻力使杠杆转动方向相反，但它们的方向不一定相反。
（4）动力臂：从支点到动力作用线的距离。
用字母L1标出。
（5）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
用字母L2标出。
二、杠杆平衡条件1．动力×动力臂＝阻力×阻力臂，公式：F1×L1=F2×L2。
2．杠杆的平衡条件实验（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂L1和L2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂的大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有图乙方便。
由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。
3．杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。
而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。
利用杠杆的平衡条件来分析有关问题，一般按照以下步骤：（1）确定杠杆的支点的位置；（2）分清杠杆受到动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；（3）确定每个力的力臂；（4）根据杠杆的平衡条件列出关系式并分析求解。
三、杠杆的分类及应用杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆L 1>L 2 F 1<F 2 (动力<阻力） 省力费距离撬棒、铡刀、动滑轮、羊角锤、手推车等 费力杠杆L 1<L 2 F 1>F 2 (动力>阻力） 费力省距离起重机的前臂、理发剪刀、钓鱼竿等等臂杠杆L 1=L 2 F 1=F 2 (动力=阻力）既不省力也不费力 天平、定滑轮等四、定滑轮和动滑轮 1．定滑轮（1）定义：中间的轴固定不动的滑轮。
中考物理《机械效率的计算》专项训练及答案解析
一、初中物理有用功额外功总功机械效率的计算问题1．如图是工人将重160 N 的物体匀速放下的过程，已知物体下降的距离为3 m ，用时3 s ，工人的拉力为50 N ，工人质量为50kg （物体未浸入水中，且不计绳重及摩擦）设此时工人放绳的速度为v 1， 滑轮组的效率η1 ；如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2，已知1243ηη=∶∶（物体在水中仍匀速下降，动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦，g 取10 N/kg ） 设当物体完全浸没在水中后物体所受的浮力为F 浮，工人对地面的压力为F 2.则（ ）A ．v 1=1 m/sB ．η1=62.5%。
C ．F 2 =525 ND ．F 浮=120 N【答案】C【解析】【分析】【详解】A ．物体下降速度为 3m =1m/s 3sh v t == 因为有4段绳子，所以工人放绳的速度为441m/s 4m/s v v ==⨯=1物故A 不符合题意；B ．已知物体下降的距离为3 m ，因为有4段绳子，所以绳子运动距离443m 12m s h ==⨯=放绳子的做的有用功160N 3m 480J W Gh ==⨯=有用放绳子的做的总功50N 12m 600J W Fs ==⨯=总滑轮组的效率1480J 100%100%80%600JW W η=⨯=⨯=有用总 故B 不符合题意；CD ．物体未浸入水中时，不计绳重及摩擦，动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力，由(1)F G G n =+动可得，动滑轮重力4450N 160N 40N G F G =-=⨯-=动已知η1：η2=4：3，则物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率为213380%60%44ηη==⨯=物体完全浸没水中后，滑轮组对物体的拉力做的功为有用功，不计绳重及摩擦，克服动滑轮重力做的功为额外功，则此时滑轮组的机械效率 260%40NW F h F W F h G h F η'===='++有用拉物拉物总拉物动拉物 解得F 拉物=60N ；物体的重力为160N ，根据公式可得==160N-60N=100N F G F -浮拉物 故D 不符合题意；完全入水后，动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力，由力的平衡条件可得4F F G =+绳拉物动则人对绳子的拉力1160N 40N)25N 44()(F F G =+=+=绳拉物动 因为物体间力的作用是相互的，所以绳子对人的拉力也为25N ；人的重力为50kg 10N/kg 500N G m g ==⨯=人人对人进行受力分析可知，人受竖直向下的重力、竖直向下的拉力、竖直向上的支持力，则人受到竖直向上的支持力500N+25N=525N F G F =+=人绳支因为物体间力的作用是相互的，则人对地面的压力为525N ，故C 符合题意。
初三物理功的原理 机械效率知识精讲
初三物理功的原理 机械效率知识精讲功的原理 机械效率一. 使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。
这个结论叫做功的原理。
在不考虑额外功的情况下，使用机械尽管不能省功，但有以下好处： 1. 使用机械可以改变动力的大小、方向和动力作用点移动的距离，并可以改变做功的快慢； 2. 使用机械能够比较方便的完成人们不便直接完成的工作。
例1：（1995年全国应用物理竞赛试题）螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。
若螺杆的直径为d ，螺距为h ，手柄末端倒转轴的距离为l ，要举起质量为M 的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？提出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。
分析：施加在手柄上的力使物体克服重力上升。
根据功的原理，作用在手柄上的力做的功等于克服物体重力做的功。
转动一周时，手柄末端通过的距离为s=2π(l+d/2)，垂直给手柄的力F 时所做的功为W 1=FS=F ·2π(l+d/2)，转动一周时重物升高h ，克服物体重力做功W 2=Mgh 。
根据功的原理有W 1=W 2，即F ·2π(l+d/2)= MghF=Mgh/2π(l+d/2)为了省力应用了斜面和轮轴两种简单机械。
总评：这种螺旋装置在日常生活中有很多地方应用。
二. 机械效率1. 机械工作的时候，对人们有用的功叫做有用功；对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功；动力对机械的功叫做总功。
总功等于有用功和额外功之和，即： W 总=W 有用+W 额外2. 机械效率：有用功跟总功的比值叫做机械效率。
它是表示机械性能的物理量。
3. 公式 η=总有用W W ×100% 或η=总有用P P ×100%η<1例1：图中，每个滑轮重1N ，重物重12N ，当重物匀速上升时，力F 应为______N ，整个装置的机械效率η=__________。
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机械效率知识拓展
机械效益
使用机械的最终目的之一是省力．就一般而言，不同的机械省力的情况不同．为了比较各种不同机械的省力程度，物理上还引入了一个机械效益的概念．机械效益定义为机械产生的对外作用力（P ）跟外界施于机械的力（F ）之比，若以A 表示机械效益．则：
A =F
P 对于杠杆，A 就是动力和阻力之比；对于轮轴，在不考虑摩擦情况下，A 等于轮半径和轴半径之比；对于斜面，在忽略摩擦的情况下，A 等于斜面的长和高之比．根据定义，机械效益是由实际测得的机械对外作用力（有用阻力）和外界施于机械的力（动力）的大小所决定的．同样克服一个有用阻力，有时因为机械润滑得好，无用阻力就小，需要的动力也就小．因此，机械效益就大，反之，机械效益就小．新机械的机械效益往往比旧机械的机械效益 大些．
机械效益又称“机械利益”，有时亦称“力比”．概括地说，机械效益是一个描述机械省力程度的物理量．
机械效率与机械效益的联系和区别：
机械效率与机械效益是两个比较类同的概念，使用时稍不留心就要混淆．经过以上分析，我们可以得出以下两点：
（1）机械效率是描写机械做功本领程度的一个物理量，它研究机械做功情况时引出；机械效益是描述机械省力程度的一个物理量，它研究机械省力情况时引出．
（2）机械效率与机械效益都是一个无单位的纯数，机械效率η总是小于1，而机械效益A 可以小于1，也可以等于1或大于1．
【问题点拨】
1．起重机做的有用功是
W 有用=Gh =3600 N ×4 m=14400 J
总功为有用功和额外功之和
W 总=W 有用+W 额外=14400 J+9600 J=24000 J
其机械效率为
η=总有用
W W =24000
14400=60% 起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件之间的摩擦做功等都是额外功．
2．略
3．提高机械效率的主要办法是：改进机械的结构，例如提水时用容积较大而重量较轻的水桶，按规程进行保养、合理使用以减小摩擦．。