資源簡介

(共21張PPT)
第七單元　簡單機械
第18課時　機械效率
目錄
CONTENTS
課時思維建構
1
知識點梳理
2
課堂檢測
3
01
課時思維構建
02
知識點梳理
1. 有用功：為了達到某一目的 做的功。用W有表示。
2. 額外功：對人們完成某件事情來說沒有用，但又 做的功。
用W額表示。
3. 總功：使用機械時，拉力（或動力）做的功，它實際等于有用功和額
外功之和。用W總表示。
4. 機械效率：有用功W有跟總功W總的比值叫作機械效率，公式η＝
。
必須　
不得不　
×100％　
5. 提高機械效率的方法：①增大物體重力；②減小輪與軸之間的摩擦；③減小動滑輪的重力。
類型 圖示 機械效率
豎向滑 輪組 設拉動滑輪的繩子段數為n，則η＝＝＝＝；若不計繩重和摩擦，動滑輪重為G動，則η＝＝＝
6. 不同機械的機械效率計算
易錯警示　1.任何機械都不能省功，所以機械效率總是小于1。2. 對于同一滑輪組，將同一重物提升相同高度時，機械效率與繞線方式無關?！?br/>類型 圖示 機械效率
橫向滑 輪組 不計滑輪重、繩重和滑輪的摩擦，物體受到的摩擦力為f，則η＝＝＝＝
斜面
η＝＝或η＝＝
例1 如圖所示，小宇用滑輪組把重400N的物體勻速提升了3m，作用在繩子自由端的拉力F為250N。不計繩重和摩擦，則繩子自由端移動的距離
為 m，動滑輪受到的重力為 N，拉力F做的功為 J，
有用功為 J，該滑輪組的機械效率為 。
6　
100　
1500　
1200　
80％　
G物=400N，
F拉=250N，
h物=3m
n=2
W有=G物h物
W總=F拉l繩
η=
題干信息
相關公式
【變式】（2022·懷化改編）用如圖所示的滑輪組勻速提升重100N的物體，所用拉力為40N，在10s內物體上升1m，不計繩重與摩擦，下列分析
錯誤的是（　A　）
例1變式題圖
A
A. 動滑輪重為10N
B. 拉力做功的功率是12W
C. 滑輪組的機械效率約為83.3％
D. 若增大物體的重力，滑輪組的機械效率將變大
例2　簡單機械是人在改造自然中運用機械工具的智慧結晶。如圖所示，
搬運工人利用“斜面”這種簡單機械將笨重的物體裝進汽車車廂。已知斜面長5m，高2m，用一個沿斜面向上的600N的力可以將一個質量100kg的物體沿斜面勻速推至頂端，g取10N/kg，下列分析正確的是（　 ）
D
A. 斜面是一個費力機械
B. 推力所做的功是1200J
C. 斜面的機械效率為80％
D. 物體所受合力為零
例3（2022·長沙改編）用如圖所示的電動起重機將3000N的貨物提高4m，已知電動機的功率為3000W，此過程用時10s。請回答下列問題：
（1）若減小動滑輪的重力，起重機的機械效率將變 。
（2）起重機對貨物做的有用功是多少？
（3）起重機的機械效率為多少？
大　
解：（2）起重機對貨物做的有用功：
W有＝Gh＝3000N×4m＝1.2×104J。
（3）電動機所做的總功：W總＝Pt＝3000W×10s＝ 3×104J，
起重機的機械效率：η＝×100％＝×100％＝40％。
例4《天工開物》中記載了我們的祖先在3000年前設計的農業生產汲水裝置——轆轤，如圖所示。某次取水時，井繩拉著桶中重50N的水緩慢上升了4m，用時25s，人做的總功為250J。求此次取水的過程中：
（1）人做功的功率。 （2）人做的有用功。
（3）轆轤的機械效率。
解：（1）人做功的功率：P＝＝＝10W。
解：（1）人做功的功率：P＝＝＝10W。
（2）人做的有用功：W有＝Gh＝50N×4m＝200J。
（3）轆轤的機械效率：η＝×100％＝×100％＝80％。
知識點3　測量滑輪組的機械效率
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實驗：測量滑輪組的機械效率
例5某實驗小組用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數據如表所示。
實驗 次數 鉤碼 重G/N 鉤碼上升高度h/m 繩端拉力F/N 繩端移動距離s/m 機械效率η
1 0.6 0.1 0.3
2 1.2 0.1 0.5 0.3 80％
3 1.5 0.1 0.6 0.3 83％
（1）實驗中應盡量豎直向上 拉動彈簧測力計。
（2）第1次實驗時，彈簧測力計示數如圖所示，為 N。第1次實驗中測得滑輪組的機械效率為 ％（結果取整數）。
勻速　
0.3　
67　
（3）分析數據可知，在一定范圍內使用同一個滑輪組提升重物時，被提升物體的重力越 ，滑輪組的機械效率越高。你認為滑輪組的機械效率還與
有關。（寫出一條即可）
大　
繩子段數（合理即可）　
例5某實驗小組用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數據如表所示。
實驗 次數 鉤碼 重G/N 鉤碼上升高度h/m 繩端拉力F/N 繩端移動距離s/m 機械效率η
1 0.6 0.1 0.3
2 1.2 0.1 0.5 0.3 80％
3 1.5 0.1 0.6 0.3 83％
（4）根據實驗結論推測：使用該滑輪組提升1.8N的物體，則滑輪組的機械效率可能是 。
A. 75％ B. 81％ C.85％
C　
例5某實驗小組用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，部分實驗數據如表所示。
實驗 次數 鉤碼 重G/N 鉤碼上升高度h/m 繩端拉力F/N 繩端移動距離s/m 機械效率η
1 0.6 0.1 0.3
2 1.2 0.1 0.5 0.3 80％
3 1.5 0.1 0.6 0.3 83％
03
課堂檢測
1. 如圖所示，用兩滑輪采用不同的繞繩方法，將同一重物勻速提升相同的高度（不計繩重和摩擦），下列說法中正確的是（　D?。?br/>A. F1＞F2，F1移動的距離多
B. F1＜F2，F2移動的距離多
C. F1所做的額外功多
D. 兩裝置的機械效率相同
D
2.（2023·永州）如圖所示，將一個重9.0N的物體從斜面底端勻速直線拉
到斜面頂端，沿斜面向上的拉力為3.6N，在斜面上移動的距離s＝1.2m，
物體升高的高度h＝0.3m，則（　D　）
A. 物體所受的摩擦力為3.6N
B. 物體克服重力做功4.32J
C. 拉力做功2.7J
D. 斜面的機械效率62.5％
D
3.（2024·衡陽模擬）如圖所示，某工人利用滑輪組將一個重為900N的貨
箱在6s內勻速提升3m。此過程中，繩子自由端所受的拉力為F，滑輪組的
機械效率為75％。
（1）貨箱上升的速度是多少？
（2）有用功是多少？
（3）拉力F是多少？
解：（1）貨箱上升的速度：v＝＝＝0.5m/s。
（2）有用功：W有＝Gh＝900N×3m＝2700J。
（3）由圖可知，有3段繩子拉著動滑輪，則n＝3；
根據η＝＝可知，拉力的大小：F＝＝400N。

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