浙教版九年级科学上册3.4简单机械-机械效率
浙教版九年级科学上册3.4简单机械-《机械效率》课件1
小明家住在二楼，买了一批木料， 可以直接用手拉到二楼，也可以使 用动滑轮，使用动滑轮的作用为 了 省力 。
思考：
用手直接对木料 做功与手对机械 做功相等吗？
一、三种功
1、有用功（W有）：对人们有用的功。
（提升物体）
W有＝FS=Gh
（水平匀zxxkw 速拉动物体） W有=FS=Fs
2 、额外功（W额）：
机械效率 3．做功越慢，机械效率越低（
2．学习测滑轮组的机械效率。 1．有用功越多，机械效率越高（ 影响滑轮组机械效率的因素
） ）
▲ 减小机械间的摩擦力。
▲ 减小机械间的摩擦力。
2、匀速竖直拉动弹簧测力计，使钩码G上升，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和弹簧测力计移动的距
离S，记录数据在表格中。
用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？
匀速拉动弹簧秤使钩码升高到某一位置处，从弹簧秤读出拉力F的数值
用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？
W总＝FS(运用机械时动力F所做的功）
影响滑轮组机械效率的因素
小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m，杠杆的另一端将320N的重物提高了0.
物重G/N
高度h/m 有用功W有/J 拉力F/N 距离S/m 总功W总/J 机械效率
3
1 3 1.2 3 3.6
83.3﹪
6
1 6 2.2 3 6.6
91﹪
影响滑轮组机械效率的因素
1、滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 1．有用功越多，机械效率越高（ ）
细1、绳有自用由功端（通W过有的）距：离对（人s）们有用的功。
提高）
如何提高机械效率 ？
▲改进机械的结构，减小机械自重
九年级科学上册第3章第4节简单机械滑轮组的机械效率课件浙教版
和摩擦，取g=10N/kg．
你做的有用功是多少
(2)在向上提升箱子的过程
(guòchéng)中，人对绳子
的拉力所做的功是多少?
(3)在向上提升箱子的过程
(guòchéng)中，滑轮组的
G
机械效率为多少?
300N
5
第五页，共24页。
4、如图所示，把重为300N的箱 子匀速提升3m，动滑轮的质 量(zhìliàng)为6kg，不计绳 重和摩擦，取g=10N/kg．
22
第二十二页，共24页。
（3）小刚利用丙图的滑轮组提升同一个重物，若忽略 绳重及摩擦，与乙图相比(xiānɡ bǐ)（已知：G丙动＞G 乙动)，它的机械减效小率将______（选填“增大”“减小” 或“不变”）..
F
23
第二十三页，共24页。
24
第二十四页，共24页。
7
第七页，共24页。
分析 (fēnxī)：
数学(shùxué)：
定义(dìngyì)：
8
第八页，共24页。
5、如图所示，把重为300N的箱子(xiāng zi)匀速提升3m，动滑 轮的质量为6kg，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．
(1)在向上提升箱子(xiāng zi)的过程中，滑轮组的机械效率为多 少? （2）如把重为600N的箱子(xiāng zi)匀速提升3m，滑轮组的机 械效率为多少？
800 Ｎ 的 物 体 沿 水 平 地 面 做 匀 速 直 线 运 动
(yùndòng), 物体与地面间滑动摩擦力为120
Ｎ.则滑轮组的机械80效%率为
；若物体
的 速 度 为 0.2m/s, 则 1min 内 拉 力18做00的 功 为
J．
3.4简单机械机械效率浙教版九年级科学上册课件
计摩擦和绳重）
（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮组的机械效率是多少？
数 G/N 升的高 拉力 动的距 功 W 效率 例2、如图滑轮组，动滑轮重10牛，提升100牛的重物时，它的机械效率是多少？提升200牛的重物时，它的机械效率又是多少？（不
计摩擦和绳重）
总
度h/cm F/N 离s/cm W /J /J 使用同一套滑轮组分别匀速竖直向上提升一个钩码、两个钩码、三个钩码到相同的高度，在表格中记录数据
物动
静止时绳子与滑轮之间相对静止没有摩擦力，测得的拉力比匀速拉动时小，机械效率会偏大
公式推导：η=W有用/W总
证明二
滑轮组的机械效率与提升重物上 升的高度无关
公式推导：η=W有用/W总 =G物h/FS= G物h/Fnh= G物 /Fn
例1、用如下图所示的滑轮组吊起重物，不计绳重和摩擦 （1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，此时滑轮 组的机械效率是多少？ （2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时， 绳端拉力做功的功率是多少？此时滑轮组的机械效率是多 少？
2、与G动有关、G绳有关、 与f有关
3、与h、S有关
G动越大， G绳越大、 f 越大，W额外越大， 机械效率越小
4、与n有关
探究 滑轮组的机械效率的影响因素
提升物
提出问题：探究滑轮组机械效率与 体重力 的关系
建立假设：提升物体的重力越大，机械效率越高 。
实验原理： η=W有用/W总=G物h/FS
。
机械效率（二）
机械效率越大，意味着机械工作时能量的利用率越高
滑轮组的机械效率与提升重物上升的高度无关
由同一滑轮组提升重物，若被提升重物越重，机械效率越高 。
九年级科学上册 3.4 简单机械 4 机械效率课件浙教浙教级上册自然科学课件
请计算出有用功、额外功和总功分别是多少？
砂子重100N 体重400N 动滑轮重10N 桶重20N 口袋重5N 每层高3米
请算出刚才的三种办法中有用功在总功中 占的百分比。用哪种方法好？
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二、机械效率
1、有用功跟总功的比值叫机械效率
公式： W 有 X100%
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斜面的应用
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判断：下面说法中是否正确．
1．有用功越多，机械效率越高 × 2．额外功越少，机械效率越高 × 3．物体做功越慢，机械效率越低 × 4．做总功越多，机械效率越低 × 5．做相同的有用功,额外功越少,机械效率越高 √ 6．有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 √ 7．做的额外功一定时,总功越少,机械效率越高 ×
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例1 用一动滑轮将重200N的砂子提到9m 高的脚手架上，所用力是120N，求有用功、 总功机械效率各是多少？
解： W有=Gh=200N×9m=1800J
W Fs 总 1 2 0 N 1 8 m 2 1 6 0 J
ηWW有 总
1800J 2160J
83.3%
答：有用功是1800J,总功是2160J,机械效率是 83.3%
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小结：
有用功 W 有用 ：对人们有用的功（达到目的）
额外功 W 额 ：人们不需要但又不 得不做的功
总功 W 总：有用功与额外功的总和
W总 =W有用 + W额
机械效率的定义 ： 有用功跟总功的比值
公式： W 有
W总
W有用＜W2021
如何提高机械效率
桶重20N，口袋重5N
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浙教版初中科学 九年级上 第三章第四节简单机械 知识点归纳+练习题 有答案
九上第三章第四节简单机械知识点回顾1．杠杆(1)概念：一根硬棒在力的作用F如果能绕同定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
【思考】你能列举人体中的杠杆吗?(2)杠杆的五要素：①支点O，②动力F l，③阻力F2，④动力臂l l，⑤阻力臂l2。
动力臂l l：支点到动力作用线的垂直距离；阻力臂l2：支点到阻力作用线的垂直距离。
(3)杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1·l1=F2·l2。
匀速转动状态杠杆的平衡状态水平静止状态静止状态倾斜静止状态(4)实验：研究杠杆的平衡条件①杠杆的调节：为了便于直接从杠杆上读出力臂的大小，应将杠杆调至水平位置。
②实验数据的记录及处理。
③实验结论：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1·l1=F2·l2。
(5)杠杆的分类和应用种类力臂关系力的关系特点应用举例省力杠杆l l>l2F l<F2省力、费距离铡刀、羊角锤、起子等费力杠杆l l<l2F l>F2费力、省距离缝纫机踏板、铲车的连杆等等臂杠杆L l=l2F l=F2不省力也不费力天平、定滑轮等2．滑轮项目定滑轮动滑轮滑轮组概念转轴同定不动的滑轮叫做定滑轮。
转轴与重物一起移动的滑轮叫做动滑轮。
定滑轮和动滑轮组合在一起叫做滑轮组。
作用可以改变力的方向，但不能省力。
不能改变力的方向，但可以省力一半。
使用滑轮组既可以省力，也可以改变力的方向(但一定不省功)。
实质 或规律等臂杠杆动力臂等于阻力臂两倍的省力杠杆。
使用滑轮组的时候，重物和动滑轮的总重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重力的几分之一。
难点解析滑轮组——由动滑轮和定滑轮组合而成的简单机械。
使用时，动滑轮和物体的总重由几股绳子承担，那么拉起物体所用的力就是总重的几分之一。
在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，看跟动滑轮相连的绳子有几股，那么承重绳子的股数n 就是几。
浙教版科学九年级上第3章第三节认识简单机械(机械效率)
4m，不考虑绳重和摩擦，求：
(1)克服货物重力做的功
F
(2)拉力做的功
(3)机械效率；
(4)若用此滑轮组提升3200N的货物，
所需拉力为多少?
F
A
水平方向： 有用功： 克服摩擦做功 W有用= f s物 总功： 拉力做功 W总=FS绳 S绳= ns物
f
滑轮的机械效率
竖直方向： 有用功：克服重力做功 W有用=G物h 总功： 拉力做功 W总=FS绳 S绳= nh
水平方向： 有用功：克服摩擦做功 W有用= f s物 总功： 拉力做功 W总=FS绳 S绳= ns物
斜面高10cm，长为50cm，把一质量为100kg的 物体，沿斜面拉上顶部，所用时间是４s，需 用的拉力为300Ｎ，求： （1）此过程做的有用功多大？总功多大？ （2）斜面的机械效率？ （3）所做有用功的功率是多大？
Ｆ
斜面的机械效率
W有用=Gh W总=Fs
一人用滑轮组提升2000N的货物，
所用拉力600N，绳子自由端拉下
关于机械效率，下列说法中正确的是 （ ） A、机械效率越高，做功越多 B、机械效率越高、越省力 C、机械效率越高，额外功在总功中占的比例 越小 D、机械效率越高，机械的功率越大
例1.某人用图示的滑轮组提升2000N
的重物，所用拉力是800N，绳子自
由端被拉下4m。⑴这个人做的总功
是多少焦？⑵有用功是多少焦？⑶
目的： 提水 有用功： 提水所做的功。 额外功： 提水桶所做的功。 总功： 拉力做的功。
目的： 把沙子运到三楼 有用功：克服沙子重力做的功
W有用=G沙 h W总=(G 沙+ G 人+ G 桶）h
二、机械效率
1.有用功跟总功的比值叫做机械效率.
浙教版九年级科学上册3.4简单机械-机械效率
2.某机械的机械效率是75%，这说明使用这一装置做功 斜面的机械效率跟斜面的光滑程度与斜面的坡度有关，斜面越光滑、坡度越小，机械效率越高。
以较快的速度匀速提升重物
滑轮组：50%～70%
有没有机械效率为100%的机械？为什么？
改变斜面的倾斜程度，重复步骤2. 分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上升的高度h；2.ຫໍສະໝຸດ 械效率: 以较快的速度匀速提升重物
改进结构，使其合理、轻巧
44×104 J/2. 有用功和额外功之和等于总功。 一个人用水桶从井里打水,有用功是什么？额外功是什么？ 怎样才能提高机械的效率？
3.斜面的机械效率跟坡度和光滑程度有关
探究 斜面的机械效率
猜一猜：斜面的机械效率可能和哪些因素有关？
1.斜面的光滑程度 2.斜面的高度 3.斜面的长度 4.……
利用下列器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺。 说一说你的设计思路？
探究斜面机械效率与斜面坡度的关系
1.测量小木块的重量，记录数据； 2.把小木块用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉；分别记录 拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上升的高度h； 3.改变斜面的倾斜程度，重复步骤2.
以较慢的速度匀速提升重物 分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上升的高度h； 利用下列器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺。 把滑轮做得更轻巧，减小滑轮在转动过程中的摩擦
把滑轮做得更轻巧1，.减有小滑用轮在功转动、过程额中的外摩擦功、总功
以较快的速度匀速提升重物 滑轮组：50%～70% 想一想：你会采用哪种方法？ 单位时间里做功越多的机械，机械效率越高
增加承担物重的绳子股数
解:起重机提高物体的力等于物体的重力 F=G=3600 N 起重机提升重物所做的有用功 W有=Fh=Gh =3600 N×4 m=14400 J=1.44×104 J 起重机做的总功 W总=W有+ W额 =14400 J+9600 J=2.4×104 J 因此,起重机的机械效率 η= W有/W总 =1.44×104 J/2.4×104 J=60%
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机械效率
学习目标：
1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
2.能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。
能利用机械机械效率的公式进行简单的计算。
3.通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大有关。
学习重点：机械效率。
学习难点：测滑轮组的机械效率。
学习过程：
一.学习探究：
探究1.有用功和额外功，阅读教材85-86页勾画知识点，完成下面问题。
功的分类：（1）有用功__________________________________________________________。
（2）额外功___________________________________________________________。
（3）总功_____________________________________________________________。
（4）三者关系___________________________________。
探究2.机械效率，阅读教材86页勾画知识点，小组讨论例题的解法。
完成下面问题。
机械效率：（1）定义_____________________________________________________________。
（2）公式______________________。
（3）例题解答
探究3．测量滑轮组的机械效率
实验：按如图1所示的方式组装好滑轮组，并使用滑轮组提起相应的重物，将三次实验数据填写在下表中，比较三次测算的机械效率是否相等。
名称拉力
F/N
弹簧测力计
上
升的距离s/m
总功
W总/J
钩码重
G/N
钩码上升
高度h/m
有用功
W有/J
机械
效率η
甲0.24 6 0.5 2
乙0.4 6 1 2
丙0.3 1 2
结论：
1．同一滑轮组，____________越大，机械效率越大，所以滑轮组可以增大___________，提高机械效率。
2．相同载重的情况下，________________重力越小，机械效率越高，所以减小滑轮组中____________，减小额外功占总功的比例，提高机械效率。
3．改进机械结构，在滑轮的转轴上加润滑油，以减小___________，减小额外功占总功比例，提高机械效率。
二．巩固训练：
1.关于机械效率的说法，正确的是( )
A.机械效率越高的机械做的有用功多
B.机械效率越高的机械越省力；
C.机械效率越高的机械越省功；
D.有用功占总功的比例越大的机械，机械效率越高.
2.用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功?如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功? （B组）3．起重机把质量为0.6 t的重物提升了3 m，而它的电动机所做的功是
3.4×104 J，起重机的机械效率是多少？
三.总结归纳
四.达标测评
1．如图3所示滑轮组，被提起的是质量200 g的物体，对绳子自由端的实际拉力是0.8 N，当物体升高0.2 m时，求滑轮组的机械效率．
2如图4所求，用一动滑轮拉一物体以0.5m/s的速度在水平面上匀速运动，物体
重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，则在2s内拉力做
的功是J，滑轮
师生反思：
甲乙
丙
图1 图3 图4。