教学设计 机械效率

学科：物理课题机械效率课型新授课备课时间授课时间教学目标1．通过实验探究知道动滑轮提升重物时，手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功是不等的；2．知道W总、W有用、W额外的含义，并清楚他们之间的关系；3．知道什么叫机械效率及其计算方法，并利用上述实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率点小于1；4．通过实验探究影响机械效率的因素，找出提高机械效率的方法。教学重点通过实验探究初步理解机械效率，能够进行简单的计算分析。教学难点对机械效率深入分析,掌握机械效率的影响因素，能够区分功、功率、机械效率等容易混淆的概念和意识。掌握实验探究机械效率的基本方法。教具滑轮、细线、弹簧测力计、铁架台、教法实验、练习教

学

过

程一、有用功、额外功、总功

有用功：在工作时，对人们有用的功。

额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功的和。

练习：

用桶从井中提水的时候，对________做的功是有用功，对_________做的功是额外功。如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是_________功，对水做的功是_________功。

二、引入机械效率

1．学生分组实验（共20个小组，分2个内容，每10个小组做1个内容，2个实验并进）

测定：把重G=1．5

N的木块，提高到h=0．2

m的高度时，

①通过一定一动滑轮组所做的有用功、总功。

②通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。

每个实验的记录结果选1～2组，在投影仪上映出进行分析。

2．讨论与分析

①有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？

（没有）

②使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？

（不同）（这说明额外功不同）

③额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？

（越少越好）

师：一定的总功中，额外功少意味着什么？

生：有用功多。

师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。

为此我们引入一个新的物理量，

叫做机械效率。

板书：

（二）机械效率的定义

有用功跟总功的比值叫做机械效率。

板书：

（三）机械效率的公式：

η=W有／W总

练习：

①计算课本例题中起重机的机械效率。

②计算学生分组实验中所用的简单机械效率。

师：由计算结果推知。

板书：

（四）机械效率η是个百分数，一定小于100%，没有单位。

【课堂训练】

1．利用动滑轮提升物体，你能区别有用功和额外功吗？

2．什么是机械效率？机械效率的大小可能大于1吗？为什么？

3．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（）

A．物体受力且运动时，力对物体就做了功B．功率大的机器做功一定多C．功率大的机器做功就快D．做功快的机器其机械效率一定高

4．一动滑轮改为定滑轮使用，这样一定（）

A．不能改变机械效率B．提高了功率

C．改变了动力的方向D．节省了力5．斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______N；如果斜面不光滑，所用推力为1250N，则斜面的机械效率为______。6．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是（）

A．增加动滑轮，减小拉力B．减少提升重物重力，减小拉力C．减少提升高度，减少做功D．增加提升重物重力，增大有用功

7．两台机械完成的有用功之比W1：W2＝4：7，它们的机械效率分别为η1＝60％，η2＝75％，则两台机械所做总功之比为（）A．5：7B．7：5C．16：35D．35：16

8．滑轮组将重500N的物体，举高80cm的过程中，机械效率为80％，则此过程中有用功为

J，额外功为

J。若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑轮重

N，当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率为

。

9．一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，人对绳的拉力为300N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，求：

（1）此过程中的有用功；

（2）拉力F做功的功率；

（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。三、小结

师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲