資源簡介

(共46張PPT)
1.能結合實例認識有用功、額外功、總功以及它們之間的
關系.
2.知道機械效率，了解機械效率總小于1及沒有單位的原因.
3.會利用公式 進行有關計算.
4.會分析影響機械效率的因素，指出提高機械效率的方法.
1.現象探究：用不同的方式做功
目的 把重的沙子運上 高的三樓 方式 直接用桶提 上去 用動滑輪和桶 拉上去 用動滑輪和口
袋拉上去
圖示 ____________________ ______________ ____________
各部分 的重力 體重、桶重、口袋重 、動滑輪 重、沙子重 運沙子 的功
無用 的功
探究 歸納 采用不同的方式做功都可以達到把沙子運上3
樓的目的，但是用不同的方式所做的無用功
是不同的
2.有用功、額外功、總功
概念 舉例或說明
有用功 為了達到某 一目的而必 須做的功 運沙子上樓，克服沙子重力做
的功
概念 舉例或說明
額外功 并非我們需 要但又不得 不做的功 運沙子時，沙子要裝在桶或口
袋里，桶或口袋要由人或通過
動滑輪提到樓上，克服桶或口
袋、人或動滑輪重力做的功
總功 有用功加上 額外功是總 共做的功 運沙子上樓的過程中，人所做
的功為總功
教材深挖
從人與機械的角度理解總功和有用功
（1）一般來說,人借助機械對物體做功,人對機械做的功
稱為總功,通常用計算為人作用在機械上的力,
為力作用點移動的距離.
（2）機械對物體做的功為有用功,通常用
（利用機械沿豎直方向提升重物）或
（利用機械沿水平方向勻速移動物體）計算.
典例1 [ 渭南期中 ] 清晨，河畔聚集了很多釣魚愛好
者，若某位師傅不小心把水桶弄進水里，撈出桶時發現
桶里帶了些水.在打撈水桶的過程中，對水所做的功是
______功，對桶所做的功是______功，對水和桶做的功
是____功.（均選填“有用”“額外”或“總”）
額外
有用
總
3.杠桿和滑輪（組）做功的比較
杠桿 滑輪（組）
______________________________________________________ ______________________________
若不計繩重及
摩擦：
典例2 [ 宿遷中考改編 ] 小型起重機某次吊起重為
的物體，電動機的拉力為，用時 ，
使物體上升了 .則通過動滑輪( )
B
A.做的有用功為
B.拉力功率為
C.做的總功為
D.做的額外功為
[解析] 克服物重做的有用功
，A錯誤；使用動滑輪時拉力作用點移動距離是物體上升高度的2倍，則拉力做的總功 ，拉力的功率 ，B正確，C錯誤；額外功 ，D錯誤.
1.機械效率
2.功、功率和機械效率的比較
物理 量 意義 定義 符 號 公式 單 位 說明
功 做功,即 能量的 轉化 力與物體在 力的方向上 移動的距離 的乘積 （1）功率大
小由功和時
間共同決定,
單獨強調任
物理 量 意義 定義 符 號 公式 單 位 說明
功率 表示物 體做功 的快慢 功與做功所 用時間之比 何一方面都
是錯誤的.
物理 量 意義 定義 符 號 公式 單 位 說明
機械 效率 有用功 在總功 中所占 的比例 有用功與 總功的比 值 無 （2）功率
和機械效率
是兩個不同
的物理量,它
們之間沒有
直接關系
3.杠桿和滑輪組的機械效率
裝置圖 計算公式
杠桿 _______________________________________________
裝置圖 計算公式
滑 輪 組 豎直提 升物體 ______________________ ①涉及繩子的段數
時：
；
裝置圖 計算公式
滑 輪 組 豎直提 升物體 ______________________ ②不計繩重、摩擦：
裝置圖 計算公式
滑 輪 組 水平勻 速拉物 體 _____________________________________________
典例3 [ 無錫中考 ] 如圖所示，用滑輪組勻
速提升重為的物體，拉力為 ，物體
升高的高度為 ，不計繩重和摩擦，則在此過
程中，下列說法正確的是( )
D
A.總功為 B.動滑輪重為
C.繩端移動的距離為 D.滑輪組的機械效率為
[解析] 由題圖可知，滑輪組中繩子的有效段數
，則繩子自由端移動的距離
.拉力做的總功
不計繩重和摩擦，
則繩子自由端的拉力 ,可得動滑輪的重力
滑輪組做
的有用功 ，滑輪組的機
械效率 .
4.測量滑輪組的機械效率
（1）測量滑輪組的機械效率
實驗 思路 要想測量滑輪組的機械效率，就要想辦法找出使
用滑輪組工作時的有用功和總功，然后求出二者
的比值.
實驗 思路 （1）組裝一個滑輪組，使用該滑輪組提升重物，
測出重物的重力和被提升的高度，可計算出有用
功；測出繩端拉力的大小和移動的距離，可計算
出總功，進而可計算出機械效率.換用不同重物，
可比較提升不同重物時的機械效率.
實驗 思路 （2）換用較重的動滑輪，組裝和（1）相同的滑
輪組，使用該滑輪組分別提起和（1）相同的重
物，比較和（1）提起相同重物時的機械效率.
實驗器材：刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、滑輪、
長約 的細繩、鐵架臺等
實驗 過程 ______________________
（1）用彈簧測力計測出鉤碼
所受的重力 并填入表格.
（2）按照圖甲組裝滑輪組,分別記下鉤碼和繩端
（彈簧測力計掛鉤底部）的位置（目的是測量 和
）.
實驗 過程 （3）如圖乙所示,勻速緩慢拉動彈簧測力計,使鉤
碼升高,從彈簧測力計上讀出拉力 的值,用刻度尺
測出鉤碼提升的高度和繩端移動的距離 ,將這三
個量填入表格中.
（4）利用公式計算出有用功、總功 、機
械效率 并填入表格中.
（5）改變鉤碼的數量,重復上面的實驗
（多次實驗，獲得普遍規律）.
實驗 過程 （6）換用較重的動滑輪組成滑輪組，重復（2）
步,將實驗數據記入表格
____________________________________________________________________________________________________
實驗 分析 （1）由1、2、3（或4、5、6）三次實驗可知,使
用同一滑輪組,提升的鉤碼越重,其機械效率越高.
（2）由1、4（或2、5或3、6）兩次實驗可知,使
用兩個動滑輪重力不同的滑輪組提升相同的鉤碼
升高相同高度,做的有用功相同,動滑輪較重的滑輪
組所做的額外功多,機械效率低
實驗 結論 （1）使用同一滑輪組提升重力不同的物體時,機
械效率不同,被提升的物體越重,機械效率越高.
（2）使用不同的滑輪組提升同一物體時,升高相
同的高度,動滑輪較重的滑輪組的機械效率較低
交流 反思 （1）測量繩子自由端移動距離 和重物上升高度
的小技巧
①測量繩子自由端移動的距離時,可在繩子某處做
一帶色標記,記下繩子上的標記所對應刻度尺上的
刻度線位置,繩子移動后記下標記所對應刻度尺上
的刻度線位置,兩次所記刻度線位置間的距離為 .
交流 反思 ②測量重物上升的高度時,可采用與測量 時類似
的方法.記下初始時重物底面所對應的刻度尺上的
刻度線位置,提升重物后記下重物底面所對應的刻
度尺上的刻度線位置,兩次所記刻度線位置間的距
離為 .
交流 反思 （2）無刻度尺求機械效率
對于某一滑輪組來說,、與繩子段數 之間存在
的關系為 ,代入機械效率公式后有
,可以看出對于某一確定的滑輪組來說,用實驗的
辦法求機械效率時可以不用測和 ，只需測出拉
力和物重 也可計算出機械效率.
交流 反思 （3）滑輪組的機械效率與是否省力、繞線方式、
物體被提升的高度及速度等無關
（2）影響滑輪組機械效率的因素與改進措施
影響因素 分析 改進措施
（提高效率）
被提升物 體的重力 額外功不變時,被提升物體 的重力越大,做的有用功越 多,機械效率越大 在機械可承受范
圍內,盡可能增加
被提升物體的
重力
影響因素 分析 改進措施
（提高效率）
動滑輪的 重力 有用功不變時,減小提升動 滑輪時做的額外功,可提高 機械效率 改進滑輪結構,減
輕滑輪
自重
滑輪組自 身部件 的摩擦 機械自身部件間的摩擦力 越大,機械效率越低 對機械進行保養,
保持良好的潤滑,
減小摩擦
典例4 [ 常州期中 ] 某實驗小組在測滑輪組機械效率
的實驗中得到的數據如表所示,實驗裝置如圖所示.
實驗次數 1 2 3
鉤碼所受重力 4 4 6
鉤碼上升高度 0.1 0.1 0.1
繩端拉力 1.8 1.6 2.2
繩端移動距離 0.3 0.4
機械效率
（1）實驗中應沿豎直方向______拉動彈
簧測力計.
勻速
[解析] 實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧
測力計,以保證拉力大小恒定.
（2）通過表中數據可分析出第2次實驗是用圖____
（選填“甲”或“乙”）所示裝置做的.
乙
[解析] 由第2次實驗數據可知, ,說明承擔物重的繩子
段數為4,由圖示滑輪組可知,實驗使用的是圖乙所示裝置.
（3）分析第1次實驗和第2次實驗的數據可得出結論：使
用不同的滑輪組提升相同的重物時,動滑輪的個數越多
（動滑輪的質量越大）,滑輪組的機械效率______
（選填“越高”“不變”或“越低”）.
越低
[解析] 由表中第1次實驗和第2次實驗的數據可知,使用不
同的滑輪組提升相同的重物時,動滑輪的個數越多
（動滑輪的質量越大）,滑輪組的機械效率越低.
（4）該小組同學用第2次實驗中使用的裝置做第3次實驗,
表中第3次實驗中繩端移動距離 漏記,但仍然能計算出第3
次的機械效率,則_______精確到 .
[解析] 第3次實驗使用圖乙所示裝置,則第3次實驗中繩端
移動距離 ,機械效率
.
典例5 [ 威海期末 ] 《物原》記載：
“史佚始作轆轤.”如圖，人們借助轆轤從井中汲水時，轉
動搖把，使繩子在軸筒上不斷疊繞，從而將水桶從井中
提出.以下方法可以提高轆轤機械效率的是 ( )
A
A.增大桶內的水量 B.增大水桶的重力
C.增大轉動的速度 D.使用更粗的繩子
[解析] 根據可知， 增大桶內
的水量，有用功會變大，機械效率會變大； 增大水
桶的重力或使用更粗的繩子，在水的重力不變的情況下，
有用功不變，額外功變大，機械效率會變小； 增大
轉動的速度不會改變機械效率的大小.

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