浙教版九年级上册科学第4节 简单机械(第4课时)
浙教版科学九上：3.4简单机械(四)(共46张PPT)
3.机械效率的意义
机械效率是表示机械性能的一项重要指标。一般的滑轮组的机械效率为 50%~70%，起重机的机械效率是40%~50%，抽水机的机械效率为60%~80%。 思考讨论：如何提高在使用机械时的效率？
3.机械效率的意义
机械效率是表示机械性能的一项重要指标。一般的滑轮组的机械效率为 50%~70%，起重机的机械效率是40%~50%，抽水机的机械效率为60%~80%。 思考讨论：如何提高在使用机械时的效率？
课前检测
2．如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀 速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦，地面 上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向， 人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。则下列计算结果中正确的是 () A. 人对地面的压力为400N B. 绳子自由端受到的拉力大小是100N C. 人对地面的压力为250N D. 绳义：我们把有用功和总功的比值叫做机械效率（η）
η 为希腊字母，汉语拼音读做yita，机械效率习惯上用百分比表示。
（2）表达式为：
η=
W有
×100%
W总
2.机械效率
①机械效率通常用百分率表示没有单位 。 ②有用功总小于总功，所以机械效率总小于100% 即：η<1
3.机械效率的意义
思考与讨论
1．在用动滑轮提升重物的过程中，除了克服动滑轮自重和摩擦力 所做的额外功外，还需要做哪些额外功？你希望额外功大一些还是 小一些？
除了克服动滑轮自重和摩擦力所做的额外功还有克服绳子自身重力做功， 额外功小一些较好。
认识简单机械(第4课时)
认识简单机械（第4课时）科学（浙教版）九年级上册第三章第3节一、教学目标1.知识目标：知道有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系；理解机械效率，了解机械效率小于１的原因，能用机械效率公式进行计算，了解提高机械效率的措施；通过学习本节教材的知识，提高了学生利用知识解决实际问题的能力。
2.技能目标：通过观察和实验认识有用功、额外功和总功；通过探究斜面机械效率的活动，通过各个小组的讨论和交流，了解提高机械效率对促进人类社会进步与发展的重要作用；培养学生实事求是的科学态度，提高学生的科学素养；让学生主动地参与实验探究，从而达到提高学生的与人合作与交流的能力、实验设计能力、观察能力、动手能力以及创新能力。
3.情感目标：具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
贯彻学以致用的教学思想，渗透一分为二的辩证唯物主义观点，培养学生在学习工作中注重讲效率的良好习惯。
二、教学重点、难点有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系；理解机械效率；通过探究斜面机械效率的活动，从而提高学生的与人合作与交流的能力、实验设计能力、观察能力、动手能力以及创新能力。
三、教学准备每小组定滑轮一个，动滑轮一个，长方体的木块一块，长木板一块，一辆小车，一把刻度尺，一只弹簧秤四、教学设计本节课选自浙教版《科学》九年级上第三章第3节的第4课时。
主要内容有有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系；理解机械效率，了解机械效率小于１的原因，能用机械效率公式进行计算，了解提高机械效率的措施。
本设计的第一环节是复习导入，通过视频展示生活中的简单机械以及功的知识复习，为学生顺利完成反映机械性能的机械效率构建了必要的基础知识平台。
第二环节是猜想、实验和质疑，通过活动一，让学生对问题“手拉绳子做的功等于动滑轮拉重物所做的功吗？”进行猜想，并引导设计实验验证自己的猜想。
学生经过数据分析后发现，手拉绳子做的功总是大于动滑轮拉重物所做的功。
九年级上科学《简单机械》演示课件浙教版4
动力臂 l1/m 0.1 0.1 0.15 0.2 0.05 0.1
阻力臂 l2/m
杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。
F1 l1 F2 l2
三、生活中的杠杆：
F1
o l2
l1 F2
请仔细观察，利用撬棒撬石头时，它的动力 臂和阻力臂，哪个更长呢？我们在使用时， 是省力了？还是费力了呢？
2、省力杠杆：（l1>l2） 特点：省力但费距离 这些工具在使用时，有什么共同特点？ （3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该 ，此时弹簧测力计的示数 为。 动 力：使杠杆转动的力F1。 （2）杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。 问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？ 问题：杠杆在满足什么条件时才会平衡？ C．沿F3方向的力最小 F1l1=F2l2 （） 动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。 阻 力：阻碍杠杆转动的力F2。 （4）在杠杆的一侧挂上钩码作为阻力，通过在其他位置上用弹簧测力计拉住杠杆的办法使杠杆平衡。 A．沿F1方向的力最小 3、阻力：阻碍杠杆转动的力（F2） 动 力：使杠杆转动的力F1。 在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒，叫做杠杆。 （3）若在C处挂6 N的钩码，用弹簧测力计作用在B点，要使杠杆在水平位置平衡，最小拉力的方向应该 ，此时弹簧测力计的示数 为。
物理实验室中，我们使用的天平就是等[练一练]
1．下列工具在正常使用中，属于费力杠杆的是 （）
A．启瓶器 B．切纸铡刀 C．食品夹 D．羊角锤
2．如图所示，分别沿力F1、F2、F3、的方向用 力，使杠杆平衡，关于三个力的大小，下列说法正
确的是（ B ）
A．沿F1方向的力最小 B．沿F2方向的力最小 O C．沿F3方向的力最小 L3 D．三个力的大小相等
浙教版九年级上册科学第3章第4节 简单机械
浙教版九年级上册科学3.4简单机械教学目标1．知识目标（1）知道有用功，额外功和总功及三者间的关系．（2）能区别有用功、额外功、总功．（3）知道机械效率的定义．（4）机械效率的表达式．理解机械效率总小于1．（5）会用公式计算有用功、额外功、总功．（6）知道提高机械效率的主要方法2．能力目标（l）通过对实例、实验的观察、分析、比较、培养学生的分析概括的能力．（2）通过对例题及实验的分析、操作，培养学生应用知识解决问题的能力．（3）培养学生的动手能力．2学情分析机械效率在初中物理教学法中既是重点内容，也是难点内容，重就重在它可使学生对全章知识形成一个比较完整和全面的知识结构，真正掌握使用简单机械的目的；难就维在：1前面在讲简单机械和功的原理时，都没有考虑摩擦和某些机械自身的重。
因此对本节课讨论的内容很难捉摸理解，在具体实例中分不清哪部分是存用功？哪部分是额外功？2对机械效率的物理意义不能真正理解，只会死记公式，遇到具体问题就感到无从下手。
为此我在教学中将“用动滑轮提升重物”这个综合性的问题分解成三个单一的问题提出来即a直接提升重物b 直接提升滑轮c用滑轮将重物提升。
3重点难点有用功和额外功及总功的概念、机械效率的概念及计算4教学过程4.1.1教学活动活动1【导入】导入复习：定滑轮、动滑轮和滑轮组，以及使用动滑轮虽可以省力但不能省功。
引入：使用机械可以给人们的工作带来方便，但在实际使用过程中，我们却做了一些并不希望做的功。
活动2【讲授】有用功、总功、机械效率以课本图3－32为例，用如图所示的滑轮组提升重为600牛的米袋，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）F＝1/2（G物＋G动）＝1/2（600牛＋20牛）＝310牛要使米袋上升2米，绳子自由端需拉过几米？s＝2h＝2×2米＝4米拉力所做的功是多少焦？W＝Fs＝310牛×4米＝1240焦提升米袋所做的功是多少焦？W＝G物h＝600牛×2米＝1200焦提升动滑轮所做的功是多少焦？W＝G动h＝20牛×2米＝40焦研究做功的情况。
九年级上科学简单机械公开课ppt浙教版4
乡村，都有许许多多的 图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。
利用滑轮组可以将拉力F成倍地缩小，省力 现在去“参观”一下建筑工地，我们有什么发现？
能省力，但不能改变用力的方向。
建筑工地。现在去“参 与重物移动距离的关系？
能省力，但不能改变用力的方向。
观”一下建筑工地，我 如下图所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。
现如在下去 图“所参示观，”滑一轮下组建在筑竖工直地向，上我的们拉有力什F作么用发下现，？将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。
绳子末端移动的距离 能利省用力 滑，轮但组不可能以改将变拉用力力F成的倍方地向缩。小，省力
不能管省是 力在，城但市不还能是改在变乡用村力，的都方有向许。许多多的建筑工地。 图如乙下是 图滑所轮示组，工滑作轮时组的在拉竖力直向F与上绳的自拉由力端F移作动用距下离，将s的重关为系1图05。N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。 图(1)乙动是滑滑轮轮的组重工力作为时的拉N力。F与绳自由端移动距离s的关系图。
F
与重物移动距离的关系？
能省力，但不能改变用力的方向。
如下图所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。
能省力，但不能改变用力的方向。
G 不管是在城市还是在乡村，都有许许多多的建筑工地。
不管是在城市还是在乡村，都有许许多多的建筑工地。
力能只否缩 把小定为滑总轮重和的动滑1/2轮的优点组合起来？
(现1)在动去滑“轮参的观重”力一为下建筑N工。地，我们有什么发现？
第4课简单机械-九年级科学上册学练测(浙教版)(原卷版)2
第4课 简单机械【学与练】一、杠杆1.定义:在力的作用下能绕固定点转动的硬棒2.五要素:(决定一个杠杆作用效果的因素) (1)支点:使杠杆绕着转动的固定点 (2)动力:使杠杆转动的力。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的垂直距离。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的垂直距离。
二、杠杆平衡条件多次测量的目的—防止结论的偶然性和特殊性,从而得到普遍的规律。
初步的结论是:动力×动力臂=阻力×阻力臂, 即F 1×l 1=F 2×l 2 1、杠杆的平衡条件：2211L F L F =2、根据是否省力，杠杆可以分为：省力杠杆 、费力杠杆 、等臂杠杆3、省力杠杆满足：动力臂大于阻力臂，常见的省力杠杆有： 道钉撬、老虎钳、起瓶盖的起子4、等臂杠杆的特点： 既不省力也不费力，实际应用： 天平 三、滑轮和滑轮组1、定义：周边有凹槽，可以绕中心轴转动的轮子2、定滑轮：①使用时，轮子的位置固定不动 使用定滑轮可以改变力的方向，但是不能省力。
②定滑轮的实质是等臂杠杆，支点在轮子的圆心，动力臂和阻力臂都是半径 3、动滑轮：①使用时，随着物体一起移动，动滑轮可以省力，但是不可以改变力的方向。
②动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆，支点在轮子边缘，动力臂是直径，阻力臂是半径 4、滑轮组：定滑轮和动滑轮的组合，可以改变力的方向，也可以改变力的大小 ①重物和动滑轮的总重由n 股绳子承担，提起重物的力就是总重的n1，②如果承受重力的绳子为n 段，则物体移动h 的距离，绳子拉动nh 的距离。
四、机械效率1、机械效率的定义:有用功在总功中所占的比值：公式: 说明:对于实际机械,由于摩擦、机械本身重力等因素,不可避免地要产生额外功。
因此,机械效率实际中不可能大于1。
%100⨯=总有w w η2、斜面的机械效率（1）光滑斜面:W 额外=0,Fl=Gh,=100%。
九年级科学上册 3.4 简单机械教案 (新版)浙教版
《第4节简单机械》教学目标：知识与技能（1）了解什么是杠杆，能从常见的机械中识别杠杆。
（2）知道杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）。
过程与方法（1）通过体验、演示，使学生学会比较、概括，了解杠杆的本质。
（2）通过实验探究，理解影响杠杆转动效果的因素，培养学生分析问题解决问题的能力。
情感、态度、价值观（1）通过了解春秋时代杠杆的介绍，激发学生的民族自豪感和历史使命感。
（2）通过对力臂的探究，进一步认识事物的相对性和普遍联系的辩证观点。
（3）在实验探究中培养学生的质疑精神和实事求是的科学态度。
教学重点：理解杠杆的平衡条件，认识定滑轮、动滑轮和滑轮组的结构及特点以及它们的应用。
教学难点：理解机械效率并学会测量的方法。
教学过程：一、杠杆1、定义：一根硬棒如果在力的作用下，能够绕固定点转动，这根硬棒就叫做杠杆。
注意：杠杆的形状各异，可以是直的，也可以是弯的。
2、杠杆的五要素（1）支点（O）（2）动力（F1）（3）阻力（F2）（4）动力臂（l1）（5）阻力臂（l2）l：从支点到动力作用线的距离1l：从支点到阻力作用线的距离23、杠杆的平衡条件（1）杠杆的平衡状态杠杆静止、杠杆匀速转动（2）杠杆的平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂即：2211l F l F =或2112l l F F =动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。
（3）为何要调节成水平位置平衡？倾斜状态力臂比杠杆上的刻度小，所以为了直接根据杠杆上的刻度读出力臂，把杠杆调节成水平位置。
4、杠杆的分类（1）2121F F l l <>、省力杠杆如：铡刀、铁锹；（2）2121F F l l ><、费力杠杆如：钓鱼杆；（3）2121F F l l ==、等臂杠杆如：天平。
注意：在支点和动力作用点确定的情况下，沿与支点和力的作用点的连线垂直的方向用力，力臂是最长的，力是最省的。
5、人体上的杠杆二、滑轮滑轮是一个周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。
九年级科学上册 3_4 简单机械(4)教案 (新版)浙教版
简单机械
教学目标1、了解有用功、额外功和总功
2、理解机械效率并学会测量的方法
教学
重点
理解机械效率并学会测量的方法。
教学
难点
理解机械效率并学会测量的方法。
教学
准备
课件
教学过程
一、机械效率
1、有用功、额外功和总功
有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功。
额外功（W额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功。
总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功。
W额外＝W总—W有用
2、机械效率
机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。
注：有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。
机械效率用百
分数表示，没有单位。
3、提高机械效率
采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。
（1）减小摩擦
（2）减小机械本身的重力
3、巩固练习（见投影）
修正策略
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100%
12
即斜面存在摩擦力。
W动力 = FL
B
W克服重力= Gh
L
fA
h
C
G
W克服摩擦= f L
FL = Gh + f L
F
=
h L
G
+
f
斜面越粗糙，摩擦力越大，克服摩擦做功越大，
机械效率越小。
秋季（上学期）《浙教版九年级上
13
册科学》
右图说明了什么？
同一物体升高相同的高 度，斜面越长越省力。
拉力所做的功是多少焦？ W = Fs = 230牛×4米 = 920焦 F 提升重物所做的功是多少焦？
希望做 的功
W物 = G物h = 400牛×2米 = 800焦 不希望
G
提升动滑轮所做的功是多少焦？ 做的功
W动
=
G h = 60牛×2米 秋季（上学期）《浙教版九年级上
动
册科学》
=
120焦
2
一、有用功、额外功、总功
4．改变斜面的倾斜程度，重复上述步骤2 次。
5．将测量结果秋记季（录上学在期）《下浙教面版九的年级表上 格中。
10
册科学》
表3-3 测量斜面的机械效率
斜面 小车 斜面
的倾 重力 高度
斜程 G
h
度 （牛） （米）
沿斜面 拉力
F （牛）
斜面 长
s （米）
有用功
W有用 （焦）
总功
W总 （焦）
机械 效率
η
种功进行如下的分析。怎样描述机械工作时
能量的利用率？ 有用功 = 重物增加的势能
总功 =
人提供秋的季（能上学量期）《浙教版额九年外级功上
册科学》
=
动滑轮增加的势能 + 摩擦产生的内能4
二、机械效率
—— 有用功跟总功的比值
机械效率越大，机械工作时能量的利用率越高。
1、表达式： η = W有用 ×100% W总
= 12000焦
W额外 = W总 — W有 = 4800焦
2、下列说法正确的是--------------------（ D ）
A.机器效率的机械，功率一定大。
B.做功时间长的机械，功率一定小。
C.功率大的机械，做功一定多。
D.所有机械的秋季机（上学械期）效《浙率教版都九年级小上 于1。
16
册科学》
有用功 即提升重物所做的功是：
F W有 = G物h = 400牛×2米 = 800焦
η=
W有用 ×100% W总
=
800焦 1120焦
×100%
G
≈ 71秋.季4（%上学期如）《浙果教版考九年虑级上摩擦效率更低。6
册科学》
机械效率是表示机械性能的一项重要指标。 一般的滑轮组的机械效率为50%~70% 起重机的机械效率为40%~50% 抽水机的机械效率为60%~80%
第四课时 机械效率
秋季（上学期）《浙教版九年级上
1
册科学》
用如图所示的滑轮组提升重为400牛的重物，动滑轮 重60牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）
F = 1/2（G物＋G动） =1/2（400牛＋60牛）= 230牛
要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？ s = 2h = 2×2米 = 4米
那么，如何提高机械效率？
三、提高机械效率的方法
在使用机械时，尽可能减小额外功。
（1）减小摩擦，经常润滑，定时保养。
（2）减小机秋械季（本上学身期册）科《的学浙》教重版九力年级。上
7
机械功率与机械效率有什么区别？ 机械功率是描述做功快慢的科学量，它的 单位是瓦特。而机械效率是描述有用功占 总功的比值，它没有单位。
较缓
较陡
最陡
秋季（上学期）《浙教版九年级上
11
册科学》
对光滑程度相同的斜面，斜面的倾斜程度 越大， 斜面的机械效率越高。
当斜面的倾斜程度一定，机械效率与何因素 有关？ 与斜面的光滑程度有关。
W动力 = FL
B
W克服重力= Gh
L A
h
FL = Gh
F = hL G C G 秋季（上学期）《浙教版九年级上 η = 册科学》
（1）用铁桶装，人拿桶爬上楼（桶重20牛）
（2）用动滑轮提拉，用铁桶装（桶重20牛、 滑轮重5牛、摩擦不计）
（3）用动滑轮提拉，用口袋装（口袋重2牛、
滑轮重5牛、摩擦不计）
秋季（上学期）《浙教版九年级上
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册学》
秋季（上学期）《浙教版九年级上
18
册科学》
四、斜面 ——一种可以省力的简单机械。
斜面的机械效率与哪些因素有关？
可能与倾斜角秋季（度上学、期）摩《浙擦教版九等年级因上 素有关。
9
册科学》
斜面的机械效率
1．如图所示，将1块长木板的一端垫高，构成 一个斜面，用刻度尺测出斜面的长S 和斜面的 高度h。
2．用弹簧测力计 测出小车的重力G。
3．用弹簧测力计沿着斜面把小车从斜面底端 匀速拉到顶端，读出弹簧测力计的读数F。
南
浦
大
桥
引
桥
很
长
秋季（上学期）《浙教版九年级上
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册科学》
斜面的应用
秋季（上学期）《浙教版九年级上
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册科学》
1、用滑轮组把720牛重的货物提高10 米， 若滑轮组的机械效率是60%，求有用功、 总功和额外功。
W有 = G物h = 720牛×10米 = 7200焦
W总 =
W有用 η
7200焦 = 60%
1、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？
2、如果桶掉到井里，从井中捞桶的时候， 捞上来的桶有些水，此时所做的功，哪部 分是有用功，哪部分是额外功？
3、在左图中，如果考虑绳子的自重及滑轮 轴心处的摩擦，所做的额外功还有哪些？ 你希望额外功大些还是小些？
4、从能量转化的角度，可以对左图中的各
1.有用功（W有用）：机械克服有用阻力所做的功。 即必须要做的功。
2.额外功（W额外）：机械克服摩擦等额外阻力所 做的功。 即不需要但又不得不做的功。
3.总功（W总）：有用功加额外功是总共做的功。
总功必定大 于有用功。
W总 = W有用 ＋ W额外
克服摩擦
克服机械本身
所做的功 秋季（上学期）《浙教版九年级上 重力所做的功 3 册科学》
下列说法正确吗？ 1、越省力的机械效率越高。
2、做有用功多的机械效率高。 3、功率大的机械效率高。
4、总功一定时，有用功多的机械效率高 5、有用功一定时秋季（，上学额期）外《浙功教版九少年级的上 机械效率高 8
册科学》
你是否看到过如图所示的搬运货物的情景？
斜放的平板构 成了一个斜面
利用斜面可以 更省力地将货 物从低处搬运 到高处。
2、η的特点:
（1）无单位 （2）总小于1
（3）一般用百分比表示
秋季（上学期）《浙教版九年级上
5
册科学》
【例1】如图所示的滑轮组，用280牛的力提升重为400牛 的重物，动滑轮重60牛，要使重物上升2米，求：该滑轮 组的机械效率？（摩擦及绳的重力不计）
拉力移动距离为 s = 2h = 4米 总功 即拉力所做的功是： W总 = Fs = 280牛×4米 = 1120焦
3、用滑轮组提升重物,可以提高滑轮组机械效率
的方法是---------------------------------------（ D ）
A. 改变绕绳方法
B. 增加重物提升高度
C. 减少重物提升高度 D. 增加物重
4、甲同学要把重100牛的沙子运上4楼（甲体重 500牛）分别计算以下三种方法的机械效率？