2026年人教版八年级物理下册 第4节 机械效率 教案

第4节机械效率

第1课时机械效率

教材分析

一、课标分析

能结合实例分析知道什么是有用功、额外功和总功。明确机械效率是描述做

功效率的物理量，能利月机械效率的相关公式进行简单计算。

二、内容与地位分析

之前学生己经进行了有关各种简单机械和功的内容学习，机械效率是在此基

础上的进一步延伸,也可以说是对这些内容的综合分析和实际应用。本节课是学

好滑轮组机械效率的关键,应引导学生结合实例认识有用功、额外功、总功、机

械效率知识，能进行简直计算，知道机械效率小于1的原因。机械效率一节隶属于

能量主题，对于拓展学生的节能意识和综合实践能力有着重要的指导意义。对学

生学习和理解热机的效率、炉子的效率、太阳能热水器、电动自行车等能量的利

用率和转化率等起着积极作用。

学情分析

由于机械效率的概念涉及“总功”“有用功”“额外功”等概念，而功的概

念本身又比较抽象，因此要区分并理解这些概念,而初中生来说，有一定的难度。要

能轻松自如地解决有关机械效率的问题，关键是真正弄清有关概念，并能正确地加

以区分，所以本节的教学设计以及实际教学中在有用功、额外功、总功的概念理

解上花的时间比较多。

教学目标

1.了解什么是有用功、额外功、总功及它们之间的联系。

2.理解机械效率的概念，会利用公式片记^进行有关计算，知道机械效率小于lo

3.通过有用功、额外功、总功的学习初步形成物理思维思考问题。

核心素养

1.通过生活问题分析机械效率的含义，并让学生体会科学探究的意义。

2.能保持对自然界的好奇，初步领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲

近、热爱、和谐相处的情感。

重点难点

重点:会区分三种功，知道机械效率公式的得出，并会用公式进行简单的计算。

难点:有用功和总功的认识、机械效率的意义。

教学过程

教学环节教学内容学生活动教学意图

思考:用水桶从【自主完成】认真阅引导学生看

井中提水的时候，所读课本，通过自学充分理书，自学利用机

做的功哪部分是必解在实际生活中为了达到械做功过程的有

须做的，哪部分不是目的，必须做的功力有用用功、额外功和

必须做但不得不做功。而为了达到目的，迫不总功。

的?如果桶掉到井里,得己必须要做的附加功也

从井里捞桶的时候,就是要付出的额外的代引导学生分

捞上的桶里带了一价，为额外功。析：

些水，又会是怎样呢？【小组合作】与本组1.绳端拉力

阅读课本，了解什么同学进行交流讨论，组长做的功为总功，

是有用功、额外功和首先讲给自己组员，组员2.用手直接

环节一：

总功。理解之后可尝试再进行讲做的功为有用

课堂引

【指导调控】引解。将有用功、额外功、功。

入

导提问:直接提升物总功的概念进行充分理3.克服机械

体做功，与使用机械解。自重和机械摩擦

提升物体做功相同【交流展示】做的功为额外

吗?经过讨论之后，学正确观点：功。

生一般可以自己得1.用水桶从井中提水

出正确的结论，教师的时候，对水做的功是有计算提升物

在讨论过程中，重点用的,必须的，而对桶做的体做功过程的三

调控讨论的秩序。功是多余的。种功，并比较大

【归纳总结】有2.如果桶掉到井里，从小关系：

用功、额外功和总井里捞桶的时候,对桶做1.总功:W总

功。的功是有用的,必须的，而=Fs.

1.有用功(W有):对水做的功是多余的。2.有用功：

必须要做的功。讨论后的观点:使用W^=Gh.

2.额外功(W«):机械或工具做的功分为有3.额外功：

不得不做的功。用功和额外功。WSFG桶〃。

3.总功(W总):有

用功和额外功的和。

续表

教学环节教学内容学生活动教学意图

厂

引导提问:要把3比较三个

*

重100N的沙子运上IL过程中有用功、

三楼,根据图中的三总功和额外功

种方法，学生讨论:哪的大小，总结三

种办法最好?哪种办E*种做功方式的

法最不好?为什么？机械效率的高

指导学生思考低，提高学生的

64£

完成。探究能力。

阅读课本第118沙子重100牛桶收204：

人破400牛口登SIS牛

环节二；页“机械效率”部分,动滑轮nu冲

把重100牛的沙子运上三楼

认识机完成下列问题：【自主完成】学生阅

械效率1.机械效率的概读课本，体会效率的概念，

念及公式。生活中为了达到某种目的

2.有没有机械效必须做的功，与为了达到

率为1()()%的机械？这个目的所做的总功的比

为什么？值为我们所说的效率。引导学生

在这个过程中，【小组合作】与本组学会主动总结：

卜分析有

指导学生正确分析同学进行交流讨论，做好

问题,并注意把控课展示的准备。用功、总功和额

堂秩序。外功的表达式。

【归纳总结】2.分析有

机械效率：【交流展示】用功、总功和额

1概.念：有用功展示形式:独立展示，外功的关系，比

跟总功的匕值。各抒己见。较不同形式做

2.公式:片最。通过多媒体展示工作功的机械效率。

图片，经过计算、讨论、分

3.机械效率没有

析、总结结论。

单位,通常用百分数

表示,且实际情况下

总小于lo

4.提高机械效率

讨论后的观点：

的途径：

1.使用机械存在做功

(1)减轻机械自

损耗，所以产生效率。

重。

2.使用机械不能省

(2)减小机械间

功。

的摩擦。

(3)允许情况下

增加物重。

知道机械效率

是机械性能的重要

标志之一，提高机械

效率有重要的经济

意'义。

续表

教学环节教学内容学生活动教学意图

例.起重机把质上台展示板书解题过通过例题

量为5t的重物匀速程：分析，练习巩固

环节一：

提升了3m,而它的⑴有用功机械效率，理解

认识机

34

电动机所做的功是5xl0kgx3m=1.5x10Jo并用于实际问

械效率

3.4x104j,起重机的(2)/&竺芷U

'1W,-3.4X104J题，正确分析有

机械效率是多少?他44.1%。用功、总功和额

取10N/kg）外功的计算过

教师引导分析，程，并正确计算

学生讨论，学生展示。机械效率。

第3节机械效率

第1课时机械效率

一、三种功

1.有用功（IV。必须要做的功。

2.额外功（W额）:不得不做的功。

3.总功（WQ:有用功和额外功的和。

板书设计二、机械效率

1.概念:有用功跟总功的比值。

2公.式:，尸就"。

总

三、提高机械效率的途径

1.减轻机械自重。

2.减小机械间的摩擦。

3.允许情况下增加物重。

课堂练习

课堂小结本节课你学到了什么?有哪些收获呢？

作业布置“练习与应用”第1〜2、4〜5题。

教学反思

第2课时机械效率的测量

教材分析

一、课标分析

能设计实验，通过实验测量机械效率并探究影响机械效率的因素。

二、内容与地位分析

测量简单机械的机械效率和探究机械效率的影响囚素是力学部分比较重要

的两个实验，此课时前学生己经学过常见的简单机械和机械效率的计算，此课时是

对机械效率的进一步延伸和拓展,是初中物理学中力学的一大高潮和结束。

学情分析

考虑到学生对实验探究类问题理解起来有一定的难度,因此在进行斜面机械

效率的研究时，应对学生进行适当的引导，同时应组织学生团结协作，共同克服困

难,共同完成探究活动。

教学目标

1.会实验操作测滑轮组、斜面提升物体的机械效率。

2.通过参与科学探究活动,初步认识科学研究方法的重要性。

核心素养

1.通过实践和探冗让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲、乐

于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神,树立正确的世界观和唯物主

义观。

2.培养学生观察思考，勇于发现,乐于探究的学习习惯，以及运用物理知识解决

实际问题的能力。

重点难点

重点:会正确测量滑轮组的机械效率。

难点:会分析机械效率的影响因素。

教学过程

教学环节教学内容学生活动教学意图

环节一：提出问题:提高

实验测机械效率可以充分

量滑轮发挥机械设备的作增强学

组的机用，对节能减排、提高生的节能意

械效率经济效益有重要的识。

意义。某科技创新小引导学

组根据生活经验和生观察绳子

客观事实，对影响滑L在教师的引导下明确的绕法、绳子

轮组机械效率的因探究主题，进行猜想与假设、的段数，总结：

素进行了探究。实验设计、进行实验并进行⑴绳端

数据的收集整理。拉力的大小。

续表

教学环节教学内容学生活动教学意图

(2)绳端

猜想与假设：移动的距离。

猜想I:滑轮组⑶利用

的机械效率与物体滑轮组提升

被提升的高度有关。物体时，卬总

猜想II:滑轮组二八，W有二

环节一：的机械效率与动滑G/?,W后W.也

实验测轮的重力有关。

量滑轮猜想III:滑轮组

组的机的机械效率与所提绳端实验探

实钩码钩码

械效率物体的重力有关。绳端移动机械究，提高学生

验的重上升

设计实验，根据拉力的距效率的合作精神

次力高度

猜想,运用如图甲、F/N离和探究能力。

数G/Nh/m

乙、丙所示的装置进s/m

行实验探究,测得的120.10.900.374.1%

实验数据如表所示。240.11.500.388.9%

340.11.250.4

440.21.500.688.9%

【小组合作】小组合作

进行实验操作，并进行数据引导学

甲乙丙读取、记录和计算相关的物生学会主动

教师设问引导：理量。总结：

(1)实验时应沿【交流展示】分析机械⑴利用

竖直方向匀速效率的相关规律。滑轮组提升

缓慢向上拉动弹簧物体做功过

测力计。程中的有用

(2)分析表中数2.实验结果:滑轮组的机功、额外功和

据可知:第3次实验械效率片含书。总功的表达

W总FS

是利用图丙的式。

(1)若不计绳重和滑轮

装置完成的,它的机(2)正确

轴处摩擦，则表达为

械效率/80%。%G分析三种功

/W总G+G动

(3)比较第2、4的关系，总结

(2)若计绳重和滑轮轴

两次实验数据，可验滑轮组提升

右r

处摩擦，则表达为片廿w二2。

证猜想【是错误物体的机械

总

(选填“正确”或“错

误”)的。

续表

教学环节教学内容学生活动教学意图

(4)通过比较第3.实验结论：效率关系式。

1、2(填实验序号)利用滑轮组提升物体通过实验分

环节一：

两次实验数据得出时：析，练习巩固

实验测

结论:同一滑轮组提(1)增大物重，有用功增利用滑轮组

量滑轮

升重物时，物重越重,大，机械效率提高。提升物体的

组的机

滑轮组的机械效率(2)减小动滑轮重，减小机械效率的

械效率

越高。滑轮摩擦，额外功减小，机械实际问题，正

(5)通过比较第效率提高。确分析有用

2、3两次实验数据可(3)物体提升的距离、绳功、总功和额

得出结论:不同滑轮子的绕法等,不影响滑轮组外功的关系。

组提升相同重物时.，的机械效率。

动滑轮越重,滑轮组

的机械效率越低°

引导学

教师:斜面的机生分析斜面

械效率可能与哪些的机械效率：

因素有关？学生提出猜想：利用斜

(1)斜面的机械效率可面提升物体

能与物体的重力有关。时，影响斜面

教师:请同学们(2)斜面的机械效率可机械效率的

自己设计实验，动手能与斜面的倾斜程度有关。因素主要是

验证。【小组合作】同学们用物体与斜面

【指导调控】指同一块木板组成如图所示的间的摩擦。当

环节一：导学生在实验操作装置进行了实验探究，记录斜面粗糙程

测量斜过程中，应沿斜面向的实验数据如下表：度越小时，摩

面的机上匀速直线拉动木实验次数123擦力越小，斜

械效率块;引导学生对比计斜面倾角030°30°45°