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《機械效率》教案

時間：2024-07-18 18:33:53 機械/重工/工業自動化我要投稿

[優秀]《機械效率》教案

　　在教學工作者開展教學活動前，就難以避免地要準備教案，教案是教學活動的依據，有著重要的地位。優秀的教案都具備一些什么特點呢？下面是小編精心整理的《機械效率》教案，僅供參考，歡迎大家閱讀。

[優秀]《機械效率》教案

《機械效率》教案1

　　教學目標

　　1.了解有用功、額外功和總功

　　2.機械效率和機械效率的計算

　　教學重難點

　　教學重點有用功、總功、額外功的概念;機械效率的計算和怎樣提高機械效率

　　教學難點機械效率的計算和怎樣提高機械效率

　　教學過程

　　學習指導一、有用功、額外功和總功

　　●自主預習：

　　閱讀課本第85面、第86面，完成下列填空：

　　1.有用功:在工作時,對人們有用的功。用符號W有表示

　　2.額外功:在工作時,對于額外負擔所不得不做的功。用符號W額表示

　　3 .總功:有用功與額外功的和，也叫動力功。用符號W總表示

　　●小組討論：

　　1.各小組分工合作，完成下面實驗：

　　(1)如圖甲，用彈簧測力計將鉤碼緩慢地提升一定的高度，計算拉力所做的功W1。

　　(2)如圖乙，用彈簧測力計并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼緩慢地提升相同的高度，再次計算拉所做的功W2。

　　(3)比較W1、W2的大小并分析原因。

　　2.討論：①有沒有一種簡單機械只做有用功,不做額外功?

　　沒有

　�、谑褂貌煌暮唵螜C械做功,完成相同的有用功時,所做的總功是否相同?這說明什么?

　　不同，這說明額外功不同

　　③額外功在總功中占的比例越多越好,還是越少越好?

　　額外功在總功中占的比例越少越好

　�、芤欢ǖ目偣χ�,額外功少意味著什么?

　　有用功多

　　●教師點撥：

　　在使用機械時，我們總是希望額外功在總功中所占的比例盡量少些，這樣可以讓機械處于一個高效率的狀態，以盡可能少的消耗，取得盡可能多的效益。

　　●跟蹤練習：

　　1.用桶從井中提水的時候，對水做的功是有用功，對桶做的功是額外功。

　　2.如果桶掉進井里，從井里撈桶時，撈上來的桶帶有一些水，這時對桶做的功是有用功，對水做的功是額外功。

　　3.(20xx天津)如圖所示，工人利用滑輪組將沙子從地面提升到距地面6m高的三樓，沙子的質量為50kg，裝沙子的桶的質量8kg，動滑輪的質量為2kg，工人勻速拉繩子的力為300N(忽略摩擦和繩重，g取10N/kg)求：(1)工人做的總功;(2)工人做的額外功。

　　解：(1)拉力做功：W總=FS=300N×12m=3600J;

　　(2)∵忽略摩擦和繩重，∴W額=(G桶+G動)h=(m桶+m動)gh=(8kg+2kg)×10N/kg×6m=600J

　　學習指導二、機械效率的計算

　　●自主預習：

　　閱讀課本第86面，完成下列填空：

　　1.在使用機械時我們最關心的是所做的這些總功中,有用功究竟占了多少。為此我們引入一個新的物理量,叫做機械效率，它表示的是有用功與總功的比值。用符號η表示，讀作“依塔”(yita)。

　　2.機械效率的計算公式:η= W有用/W總。

　　●小組討論：

　　1.用一動滑輪把重40N的.物體勻速提高20m,所用的拉力是25N,則拉力的作用點移動的距離是多少?動滑輪的機械效率是多少?

　　解：拉力的作用點移動的距離S=2h=2*0.2m=0.4m

　　有用功W有=Gh=40N*0.2m=8J

　　總功W總=FS=25N*0.4m=10J

　　動滑輪的機械效率是η=W有用/W總=8J/10J=80%

　　2.結合上題計算結果和課本86面：起重機、抽水機的大致機械效率范圍。思考：為什么機械效率總小于1?

　　利用滑輪組做功時，不可避免地要做額外功，使有用功總比總功小，而機械效率等于有用功除以總功，所以滑輪組的機械效率總小于一。

　　●教師點撥：

　　機械效率η是個百分數,一定小于100%,沒有單位。

　　機械效率是描述機械性能優劣的物理量，機械效率高的機械性能優良。機械效率的高低與所使用的機械工作時是否省力、及省力多少無關;與機械工作時的快慢程度無關;與機械工作時所完成的功的數量多少也無關.

　　●跟蹤練習：

　　1.關于功率和機械效率的說法中，正確的是( D )

　　A.功率大的機械，做功一定多B.做功多的機械，機械效率一定高

　　C.效率高的機械，功率一定大D.做功快的機械，功率一定大

　　2.用動力臂是阻力臂2倍的杠桿將重400N的貨物抬高500px,手向下壓杠桿的力是240N,手下降的高度是多少cm?這個杠桿的機械效率是多少?

　　解：手下降的高度h手=2h物=2*0.2m=0.4m

　　有用功W有=Gh物=400N*0.2m=80J

　　總功W總=F動h手=240N*0.4m=96J

　　則此杠桿的機械效率η=W有用/W總=80J/96J=83.3%

　　3.建筑工地上，工人用如圖所示的裝置將重為230N的建材從地面勻速送到6m高處，所用拉力為125N。求：(1)工人做的有用功;(2)工人做的總功;(3)此過程中該裝置的機械效率;

　　解：(1)1380J (2)1500J (3)92%

《機械效率》教案2

　　知識和技能目標

　�、倮斫庥杏霉�,額外功,總功,以及三者之間的區別與聯系。

　�、谡莆諜C械效率的意義、計算、測量方法。

　　過程和方法目標

　　通過實驗和分析,理解功和機械效率及影響機械效率的各種因素,并且最終能夠從理論走向生活和生產。

　　情感態度與價值觀目標

　　通過實驗培養學生合作的團隊精神,實事求是的科學態度以及理論實踐相結合,主動探究尋求真理的科學精神。

　　學習重難點

　　重點:理解有用功、額外功、總功、機械效率,能夠進行簡單的計算分析

　　難點:影響機械效率的因素,區分功、功率、機械效率等容易混淆的概念

　　教具準備：滑輪、彈簧測力計、鉤碼、細線、鉤碼、刻度尺等

　　教學過程

　　一、預習導學

　　1、使用機械時，對完成工作任務有用的功叫做_________，用________表示，對人們無用而又不得不做的功叫做___________，用________表示。

　　2、 ______________________________________________________叫做總功。

　　3、人們用水桶從井中提水，對_____做的功是有用功，對______做的功是額外功。如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶帶有一些水，這時對桶做的功是_____功，對水做的功是_______功。

　　4、大小為20N豎直向上的拉力F通過一個動滑輪把重30N的物體向上提升了5m，在這個過程中，有用功為______J，額外功為______J，總功為______J。

　　6、_______________________________叫機械效率。其公式是_________________

　　7、任何機械都不可避免地要做額外功，有用功總是______總功，所以，機械效率總是______1

　　二、合作探究

　　㈠有用功與額外功

　　[實驗] 利用動滑輪是否省功（參照課本進行）

　　1．提出問題：使用動滑輪省功嗎？

　　2．設計實驗：利用彈簧測力計將鉤碼提升一定高度，再借助一個動滑輪將同樣的鉤碼提升相同的高度，計算拉力做的功

　　3.進行實驗，并將結果填入表格

　　實驗分析：Gh與Fs相等嗎？如不等，哪個大？為什么？

　　使用機械時，對完成工作有用的功叫做有用功，用W有表示。

　　對于額外負擔而又不得不做的功叫額外功，用W額表示。

　　有用功與額外功的和叫總功，用W總表示。即W總=W有+W額。

　　㈡機械效率

　　有用功與總功的比值叫機械效率(η)。公式_________

　　機械效率總是_________原因是__________________

　　例題：一臺起重機將1800N的物體提高2m，起重機做的有用功是多少？如果額外功是4800J，總功是多少？機械效率是多少？

　　[實驗] 測量滑輪組的機械效率

　　三次實驗中測得的機械效率一樣嗎？分析你的測量結果，看看影響滑輪機械效率的因素有哪些。

　　提高滑輪組機械效率的方法：

　　(1) 減少額外功（使用較好機械）

　�。�2）在額外功一定的情況下，增加有用功（增加物重）

　　三、鞏固提升

　　1、下列說法中正確的是（）

　　A、用水桶從井中提水的時候，對水做的功是總功

　　B、用水桶從井中提水的時候，提一桶水和提半桶水做的有用功相等

　　C、水桶掉到井里，從井里把水桶撈上來的時候，對水桶做的功是有用功

　　D、水桶掉到井里，從井里把水桶撈上來時，水桶里帶了一些水，對水桶和水做的功是有用功

　　2、用圖示滑輪組把重G=120N的物體勻速提升1m，繩端的拉力為F=50N，則：繩端移動的距離為_____m，有用功W有用=______J，總功W總=______J，額外功W額外= ______，該動滑輪的機械效率η=______。

　　3、如上右圖所示，工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動滑輪重為20N，不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重。若工人在5s內將繩子勻速向上拉6m，則泥桶上升_____m，手拉繩子的力為____N，拉力的功率為____W，滑輪組的機械效率為_____。

　　4、下列關于機械效率的說法正確的是 ( )

　　A. 機械效率可以提高到100％ B．機械效率總小于1

　　C．功率大的機械，機械效率高 D．機械效率越高，有用功就越多

　　5、通過測

　　A．增加動滑輪，減小拉力 B．減少提升重物重力，減小拉力

　　C．減少提升高度，減少做功 D．增加提升重物重力，增大有用功

　　四、拓展延伸

　　1、關于機械效率，下列說法正確的是（）

　　A．功率越大的機械，機械效率越高

　　B．機械效率大小與功率大小有關

　　C．機械效率越低的機械，做的功就越少

　　D．由于有用功總小于總功，因此機械效率總小于1

　　2、下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（）

　　A．功率大的機械，做功一定多 B．做功快的'機械，功率一定大

　　C．效率高的機械，功率一定大 D．做功多的機械，效率一定高

　　3、如圖，小馮分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的總功為W1，機械效率為ηl，用乙滑輪所做的總功為W2，機械效率為η2，若不計繩重與摩擦，則 ( )

　　A．Wl=W2 l=η2 B．W1=W2 ηl<η2

　　C. W1η2 D．W1>W2 ηl<η2

　　4、甲乙兩臺機器,甲的機械效率是85%,乙的機械效率是60%,則( )

　　A.相等的時間內,甲機器所做的功多 B.做同樣多的功,甲機器花的時間少

　　C.甲機器比乙機器省力 D.上述說法都不對

　　5、要提高某機械的機械效率，應該（）

　　A．減小外力所移動的距離 B．減小額外功占總功的百分比

　　C．減小總功 D．減小外力

　　6、工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上，如圖，車廂底板高度h=1.5m，斜面長度s＝3m，用力F沿著斜面把G=1800N的重物勻速拉到車上，若不計摩擦，拉力F為多少？若實際拉力F′＝1200N，則該斜面的機械效率是多少？

　　7、用滑輪勻速提升360 N的物體,假若滑輪組的機械效率為80%,繩子所能承受的最大拉力為100 N,考慮既省力又方便,問:此滑輪組應由幾個定滑輪幾個動滑輪組成?實際拉繩的力多大?

《機械效率》教案3

　　【設計理念】

　　1.本節課首先通過具體的情景讓學生知道有用功、額外功、總功;在此基礎上理解機械效率，并通過探究斜面的機械效率，加深機械效率的認識。

　　2。通過對機械效率的學習，讓學生對效率問題在更廣闊的背景下有個初步的概念，使學生把物理學習與自己的生活實際聯系起來，具有于任何事情都要注意效率的科學態度。

　　【教材分析】

　　教學目標知識與技能1.知道有用功、額外功、總功

　　2.理解機械效率，會計算機械效率

　　過程與方法1.根據生活事例認識物理知識，并運用物理知識解決實際問題

　　2.探究：斜面的機械效率

　　3.學習根據實驗數據分析、歸納簡單的科學規律

　　情感態度與價值觀使學生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有將科學技術應用于日常生活、社會初中的意識。

　　教學重點1.理解機構效率

　　2.探究斜面的機械效率

　　教學難點理解機械效率

　　教學方法討論，探究

　　教具和媒體長木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、細線、棉、多媒體輔助教學課件

　　【教學過程實錄】

　　一、引入新課

　　師：小明家最近買了一處新樓房，一單元二樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運到二樓。請同學們根據需要，選擇器械幫助小明家解決這個問題，看看哪個小組選的辦法最好?

　　生：小組討論后自由回答

　　(把沙子裝入桶中，用動滑輪把沙子拉到樓上;在地面與樓面之間搭上木板，將沙子裝入袋子沿著木板推到樓上……)

　　二、進行新課

　　師：假如用動滑輪提升沙子，請同學們觀著提沙子的過程(媒體顯示)。

　　生：觀察思考。

　　師：對誰做的功是我們需要的?

　　生：對沙子做的功。

　　師：(板書有用功：我們所需要的功。)

　　哪部分功是我們不需要，但不得不做的?

　　生：提桶所做的功，克服動滑輪的重力所做的功。

　　師：(板書額外功：工作時，對于額外負擔所不得不做的功。)

　　一共做的功等于什么?

　　生：有用功與額外功之和。

　　師：(板書總功：有用功與額外功之和。)

　　假如用斜面推沙子(媒體顯示)，有用功、總功、額外功各是多少?

　　生：(計算回答)

　　師：假如我們用下面三種方法搬運沙子(媒體顯示)，

　　你認為哪一種方法最好?為什么?

　　生：討論回答。(第三種方法最好，因為第三種方法做的額外功最少。)

　　師：工作中，我們總是希望額外功越少越好;也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學中，用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。(板書機械效率：有用功在總功中所占的比例)表示機械效率;W有表示有用功;W總表示總功。那么，機械效率應該怎樣表示?

　　生：

　　師：根據公式計算，上面斜面的機械效率是多少?

　　生：計算回答。

　　師：觀察計算結果，對“機械效率”，你能發現什么?

　　生：討論回答。(機械效率沒有單位，小于1，常用百分數表示。)

　　師：同學們，剛才我們知道上面斜面的機械效率，任何斜面的機械效率都一樣嗎?請同學們再來觀察用斜面推物體的情景(媒體顯示)。

　　生：觀察思考。

　　師：下面我們探究斜面的機械效率(板書探究：斜面的機械效率。)

　　通過觀察上面用斜面推物體的情景，對斜面的機械效率你能提出什么問題?

　　生：提出問題。

　　(斜面的.機械效率與斜面的傾斜程度有什么關系?斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有什么關系?……)

　　師：請同學們猜想上面提出的問題。

　　生：做出猜想。

　　(在斜面高一定時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高;在斜面的長、高一定時，斜面越光滑，機械效率越大。)

　　師：請同學們根據提出的問題和做出的猜想，每一小組選擇其中的一個問題進行實驗，設計出實驗的方案。

　　生：小組討論，設計實驗的方案。

　　師：下面請同學們根據設計的實驗方案，選擇桌面上的器材進行實驗。

　　生：小組實驗，同時設計表格記錄數據。

　　師：分析實驗數據，你能得出什么結論?

　　生：小組回答。

　　師：回想實驗的過程，影響實驗的誤差是什么?

　　生：討論回答。

　　三、小結

　　師：通過本節課的學習，你有哪些收獲?

　　生：思考回答。

　　(1.有用功、額外功、總功;2.機械效率：定義、公式、計算;3.探究：斜面的機械效率。)

　　四、動動腦

　　師：根據生活中你使用的機械，想想：怎樣提高機械效率?結合自己的學習實際，如何提高學習效率?

　　生：討論回答。

　　五、布置作業

　　設計實驗，測定滑輪組的機械效率

　　【板書設計】

　　四.機械效率

　　1.有用功：我們所需要的功額外功：對于額外負擔所不得不做的功。

　　總功：有用功與額外功。

　　2.機械效率：有用功與總功之比公式沒有單位，小于1，常用百分數表示。

　　3.探究：斜面的機械效率

　　提出問題

　　猜想

　　設計實驗方案

　　進行實驗

　　分析數據，得出結論

《機械效率》教案4

　　基本信息

　　課題名稱

　　機械效率

　　授課類型

　　新授

　　課時

　　所屬教材目錄

　　人教版初中物理第十二章第3 節

　　教學目標

　　知識與能力

　�。�1）能結合實例分析什么是有用功、額外功和總功。

　�。�2）能說出機械效率的含義，知道機械效率是小于1的。能利用機械效率的公式進行簡單的計算。

　�。�3）通過實驗了解滑輪組機械效率的高低與物體重力的大小有關。

　　過程與方法

　�。�1）通過參與測滑輪組機械效率的活動，使學生加深對有用功、額外功和總功的認識。

　�。�2）學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案。

　　情感態度與價值觀

　�。�1）激發學生的學習興趣和對科學的求知欲望，培養學生發現問題、提出問題和解決問題的能力。

　�。�2）在教學活動中培養學生與他人合作的意識。

　　教學

　　重難點

　　重點

　　理解機械效率

　　難點

　　測量滑輪組的機械效率

　　教學準備

　　教學方法

　　講授法演示法探究法討論法閱讀法自學法

　　教學過程

　　教師活動

　　學生活動

　　設計意圖

　　（一）引入新課

　　投影，教師引導學生觀察的同時提問。

　　教師：這篇傳說故事告訴我們什么？

　　教師：他為什么聰明呢？

　　（二）導學達標

　　1．有用功、額外功和總功

　　投影，提出問題：有什么辦法將教室門口的沙子運上教學樓3樓？那種辦法較好？（直接拿著桶從樓梯走上去、用動滑輪、定滑輪拉上去、用袋子裝著直接從上面吊上去等）

　　教師：這里提供一些器材和相關的數據，請同學們討論一下用哪種方法好？

　　教師：在把沙子從一樓運上三樓的過程中，每種方法中各對哪些物體做了功？

　　教師：無論他采取哪種方法都必須做的功是什么？

　　教師：使用機械時對人們有用的功我們叫有用功。

　　教師：在幾種不同的.方法中他不愿做但又不得不做的功分別是什么？

　　教師：人們不需要但又不得不做的功我們叫額外功。

　　教師：有用功與額外功的總和我們叫總功。

　　2．機械效率

　�、贆C械效率的引出

　　【分組討論】

　　方案一（直接用桶提）：有用功600J；額外功2520J；總功3120J。

　　方案二（用動滑輪和桶）：有用功600J；額外功180J；總功780J。

　　方案三（用動滑輪和袋）：有用功600J；額外功90J；總功690J。

　　教師：在這三種方法中，哪一種方法有用功跟總功的比值大？

　　教師：方案三（用動滑輪和袋）做的額外功最少。

　　教師：有用功跟總功的比值越大，我們就說機械效率高。

　　公式：η=W有用/W總

　�、跈C械效率的特點

　　教師：機械效率在數值上有什么特點。

　　教師：引導學生討論機械效率可不可能等于或大于1。

　　(有用功總小于總功，所以機械效率總小于1)

　　教師：不同機械的效率可能不同，同樣的機械在不同的狀況下效率也不盡相同。

　　機械的效率越高，越能發揮機械設備的作用。你有哪些方法提高機械的效率？

　　（學生討論交流總結）

　　教師：機械效率的高低對我們有重要的現實意義，所以我們經常要了解機械的效率。請看下面這臺機械。

　�、蹤C械效率的計算投影例題

　　起重機把重力為4×103N的重物勻速提升了6m，而它的電動機所做的功是4.8×104J，起重機的機械效率是多少？

　　教師：根據剛才所學試一試

　　3.【實驗探究】滑輪組的機械效率跟哪些因素有關？

　　教師:今天我們主要探究相同滑輪組的機械效率跟物體的重力有什么關系？

　　教師：我們利用實驗來探究相同滑輪組的機械效率跟物體的重力到底有什么關系？

　　教師：實驗中需要什么測量工具，要測量那些物理量？

　　用刻度尺分別測出距離S、高度h

　　教師：怎么計算有用功、總功？請寫出表達式。

　　教師：實驗原理是η＝W有用/W總＝Gh/FS

　　教師：測量過程中應注意：①要勻速拉動物體。②拉力方向應豎直。

　　教師：如何讀數？

　　投影

　　學生分組探究，教師巡回指導，了解學情，調節教學。

　　展示學生的實驗數據（2-3組代表）

　　小組內分析數據，歸納總結

　　全班交流實驗結論：

　　次數

　　鉤碼所受重力G/N

　　提升高度h/m

　　拉力F/N

　　繩端移動的距離s/m

　　有用功W有用/J

　　總功W總/J

　　機械效率

　　（三）課堂小結

　　讓學生歸納本節課學到的知識。

　　（四）課堂練習

　　思考回答

　　學生：這位宰相很聰明。

　　學生甲：他借皇帝的手懲治伙計。

　　學生乙：他讓伙計浪費了好多力氣。

　　學生丙：伙計們做了很多無用功。

　　思考回答

　　學生：對沙、桶、袋、人、動滑輪做了功。

　　學生：對沙做功。

　　學生：對桶做功。

　　學生：對動滑輪做功。

　　學生：對人和口袋做功。

　　學生：方案三（用動滑輪和袋）。

　　學生：機械效率沒有單位，總小于1。

　　學生：機械效率常用百分數表示。

　　學生：改進結構，使之更合理、更輕巧。

　　學生：經常保養，定時潤滑。

　　（學生小組相互討論交流，得出答案）

　　學生：用彈簧測力計測分別測出：鉤碼重力G、拉力F

　　學生：W有用＝Gh；W總＝FS

　　學生：眼睛要緊隨測力計且示數穩定時讀數，視線與指針指示位置垂直。及時記錄數據。

　　激發興趣

　　導入新課

　　調動學生學習的積極性

　　培養分析能力

　　培養學生的交流協作能力

　　培養學生口頭表達能力

　　培養學生探究能力和總結概括能力

　　培養學生的理解能力

　　培養學生的歸納總結能力

　　培養學生探究能力和交流協作能力

　　培養學生探究能力

　　提高學生的創新思維能力

　　培養學生分析數據、歸納概括能力。

　　構建本節課知識體系

　　培養學生運用知識解決問題的能力

　　教學反思

　　本節課以實驗探究、以學生為主體、注重培養學生能力。讓學生經歷實驗探究的過程，從實驗目的，原理，器材，猜想，設計，操作，評估等過程，都是學生逐步逐步層層推進而實現的。發揮學生自主學習的能力，基于已有的平均速度的概念的基礎上，猜想小車下落的過程運動，設計出利用比較平均速度，證明小車下落時運動特點，并通過實驗，得到明確的證明，以及通過小組同學合作討論，得出實驗中需要完善的環節。

《機械效率》教案5

　　教學目標

　　一、知識與技能

　　1、通過實驗加深對機械效率和滑輪組的認識。

　　2、學會測滑輪組的機械效率。

　　3、了解與機械效率有關的因素。

　　二、過程與方法

　　1、讓學生在實踐活動中進一步認識進行科學研究的方法。

　　2、通過參與用實驗測滑輪組機械效率的過程，培養學生的實驗能力。

　　3、通過對實驗數據的分析與處理，使學生進一步掌握處理實驗數據的方法。

　　4、培養學生從實驗中歸納簡單的科學規律的'能力。

　　三、情感態度與價值觀

　　1、通過探究性物理學習活動，使學生體驗探究的樂趣。

　　2、在實驗他那就過程中，培養學生尊重實驗事實的科學態度。

　　教學準備：

　　刻度尺、鉤碼、彈簧秤、鐵架臺，一個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組，兩個定滑輪和兩個動滑輪組成的滑輪組，長約2米的細繩。

　　教學過程：

　　一、引入

　　使用機械，有的可以省力，有的可以節省距離，那么我們能不能使用機械而節省功呢？大家能不能設計一個實驗來證明自己的猜測。

　　為得出滑輪組的機械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測出哪些物理量？每個量怎樣測量？

　　二、實驗

　　實驗原理：

　　器材與裝置：

　　實驗操作：

　�。�1）鉤碼的重由鉤碼的質量算出。

　�。�2）勻速拉動彈簧秤使鉤碼G升高。注意“勻速拉動”。測拉力時，拉力F的大小由彈簧秤上的示數讀出。

　　（3）鉤碼上升的高度（h），可用豎直放置在鉤碼旁的刻度尺讀出。

　　（4）細繩自由端通過的距離（s）的測定，教師邊演示邊講解，可事先在細繩與動滑輪（或定滑輪）相切處用色筆在細繩上做個記號，再拉彈簧秤，用滑輪組提升重物。用刻度尺量出鉤碼上升的高度后，再量細繩色點到與動滑輪（或定滑輪）相切處的距離，就是細繩自由端通過的距離（s）。

　　（5）實驗要嚴肅認真參照課本實驗按要求去做。要實事求是地記錄所測得的數據，將數據記錄在課本上的表格中。不能湊數，更不允許自己不動手實驗，不記數據而抄襲他人實驗數據和結果。

　　實驗記錄：數據填入表格中，注意清楚的記錄數據。

　　實驗完畢，要整理好儀器，放回原處。

　　學生實驗，教師巡回指導，發現問題及時在全班講解。

　　分析與結論：學生實驗完畢，由幾組報告實驗結果。通過剛才的操作，大家都發現了這個問題，兩部分的功不相等。使用機械時人對機械做的功比不用機械直接提升物體做的功多。這個差是哪里來的？這個差就是額外功，我們在完成一件事時，總會有一些不是我們需要的，但是又不得不做的功。所以我們在做事情的時候要盡量減少額外功，提高有用功在總功中占的比例，也就是提高機械效率。

　　三、小結

　　我們測量的是滑輪組的機械效率，原理是：機械效率是小于1的。

　　評價學生參與認知過程的表現，從各個方面對學生進行到位的評價，提出表揚以及需要改進的地方，激發學生的學習、探究興趣，逐漸培養學生探究問題、分析問題等能力。

《機械效率》教案6

　　教學目標

　　1.知識與技能：

　　知道有用功、額外功、總功的含義，指出它們之間的關系．

　　能說出機械效率的含義，知道機械效率是小于1的．

　　會利用公式η＝進行有關計算．

　　2.過程與方法

　　通過實驗了解滑輪組機械效率的高低與物體重力的關系．

　　通過參與探究斜面的機械效率的活動，學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案．

　　3.情感態度與價值觀

　　關注生產、生活中各種機械的機械效率，具有用機械效率來評價機械的意識．

　　教學重點

　　1．能結合實例分析常見機械的有用功、額外功及總功．

　　2．能說出機械效率的含義，知道機械效率是小于1的．

　　3．會對機械效率進行一般計算．

　　教學難點

　　會分析影響機械效率大小的因素，指出提高機械效率的方法．

　　教學用具

　　彈簧測力計、斜面等．

　　教學過程

　　一、引入新課：課件展示

　　1．復習什么是功率。

　　2．功率的計算式是什么。

　　3．計算右表考試成績優秀率.

　　二、進行新課：

　　1．有用功和額外功

　　出示課件：想想議議

　　如圖，在兩組測試中提升高度一樣的情況下，哪個功做的多一些。

　　哪個省力一些。

　　教師引導學生從對物體做功方面分析.

　　引入幾個概念：

　�。�1）W有：完成某項任務時，必須要做的功叫有用功；

　�。�2）W額：沒有價值，但又不得不做的功叫額外功；

　�。�3）W總：有用功和額外功之和.

　　W總=W有+W額

　　根據上圖所給的數據計算出W有、W額、W總

　　2．機械效率

　　你能計算出這三種做法有用功在總功中占的百分比嗎。

　　教師出示課件并板書：機械效率

　　有用功跟總功的比值叫機械效率，用字母η表示，公示為：η＝

　　教師強調字母η的讀音，并指出既然機械效率是比值，那么它就沒有單位.

　　公式推導：

　　（1）W有=ηW總

　�。�2）W總=

　�。�3）W額=W總-W有=

　　思考：有沒有機械效率是100%的機械。為什么。

　�。]有，因為有用功總小于總功）

　　結論：機械效率總小于1（板書）

　　提高機械效率的方法：

　　（1）盡量減少額外功：減輕機械自重、加潤滑油以減小摩擦力；

　　（2）盡量多做有用功：在W額一定的情況下，盡可能增大W有.一般來說在機械能承受的范圍內，盡可能每次多吊起重物，充分發揮機械的作用，提高機械效率.所以，同一個機械的機械效率不是一個定值.

　　知道常見機械的有用功、額外功及總功（重點強調）

　�。�1）從目的判斷有用功，例如：打水、提桶；

　�。�2）人背東西上樓（有用功為克服物體重力做的功、額外功為克服自身重力及口袋重力做的功、總功為有用功和額外功之和）；

　�。�3）定滑輪（有用功為與物體接觸的繩子因克服物體重力做的功、額外功為克服摩擦力做的功、總功為繩子自由端拉力做的功）；

　　（4）豎直滑輪組（有用功為與物體接觸的繩子因克服物體重力做的功、額外功為克服摩擦力、繩重及動滑輪重力做的功、總功為繩子自由端拉力做的功）；

　　（5）水平滑輪組（有用功為與物體接觸的繩子因克服物體摩擦力做的功、額外功為克服繩子與滑輪摩擦力、繩重做的'功、總功為繩子自由端拉力做的功）；

　　（6）杠桿（有用功為克服物體重力做的功、額外功為克服摩擦力及杠桿重力做的功、總功為自由端拉力做的功）；

　　（7）斜面（有用功為克服物體重力做的功、額外功為克服摩擦力做的功、總功為繩子自由端拉力做的功）

　　算一算：

　　出示課件

　　起重機把質量為0.5t的重物勻速提升了3米，而它的電動機所做的功是3.4×104J，起重機的機械效率是多少。g取10N/kg.

　　解：

　　起重機勻速提升重物所用的力的大小等于物體所受的重力的大小

　　F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N

　　起重機提升重物所做的功是有用功

　　W有=Fh=Gh=5103N×3m=1.5×104J

　　起重機的電動機所做的功是總功

　　W總=W有+W額=3.4×104J

　　因此，起重機的機械效率

　　η===0.44=44%

　　這臺起重機的機械效率為44%.

　　測量滑輪組的機械效率：

　　1.如圖，安裝滑輪組，記下鉤碼所受的重力G以及鉤碼和彈簧測力計的位置.

　　2.緩慢拉動測力計，使鉤碼升高h，讀出拉力F的值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，填入表格.

　　3.算出有用功W有，總功W總，機械效率η，并填入表格.

　　4.改變鉤碼數量，再做兩次上面的實驗.

　　三次實驗中測得的結果一樣嗎。

　　分析結果看影響滑輪組機械效率的因素有哪些。

　　結論：①所掛物體的重力.同一個滑輪組掛不同重力的物體時機械效率不同,在限度內,重力越大,機械效率越高,反之則機械效率越低.②滑輪組中動滑輪的重力.用擁有除動滑輪不同重以外其他都相同的滑輪組拉動同一重力的物體時,動滑輪越重,滑輪組機械效率越低,反之則機械效率越高.

　　小結:

　　1、有用功、額外功、總功

　　2、機械效率η=

　　3、滑輪組的機械效率與物體的重力及動滑輪的重力有關

　　板書設計

　　第十二章簡單機械

　　三、機械效率

　　一．有用功和額外功

　　W總=W有+W額

　　二、機械效率

　　η=

　　W有=ηW總 W總= W額=W總-W有=

　　機械效率總小于1

　　解：

　　起重機勻速提升重物所用的力的大小等于物體所受的重力的大小

　　F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N

　　起重機提升重物所做的功是有用功

　　W有=Fh=Gh=5103N×3m=1.5×104J

　　起重機的電動機所做的功是總功

　　W總=W有+W額=3.4×104J

　　因此，起重機的機械效率

　　η===0.44=44%

　　這臺起重機的機械效率為44%.

　　滑輪組的機械效率與物體的重力及動滑輪的重力有關。

《機械效率》教案7

　　一、教材分析

　　《機械效率》教學設計

　　1、本節內容不僅屬于《機械與人》章節的重點重要內容，同時也是整個八年級（初二）物理學習的集大成章節。其內容包含本章節機械功能特點、功、功率等相關知識，還囊括了多種受力分析、判斷和物體運動、平衡等眾多知識�？梢赃@樣說，本節內容基本上把一本書大部分知識都融匯交織于此。因此不僅是一堂新課，而且還是一堂涵蓋面非常廣的總結課，當然也是一堂很具有難度的挑戰課。

　　2、本節課不僅學習新的物理概念“機械效率”，能夠對于機械效率進行分析和計算，而且還需要讓學生能夠在學習和生活當中真正的理解”效率”的切實意義，能夠在生產實際中解決實際問題，達到人文和科學的高度結合。

　　3、本節內容基本上可以認為是8年級物理學習一年以來的收關之課，通過本節的學習能夠把學生對于物理學科的認識和理解水平提升一定的層次和高度。

　　4、本節教學不能停留在簡單的理論分析上，更重要的是結合實驗讓學生真切的理解機械效率的意義�？简瀸W生的實驗探究，創造性、歸納總結、團隊合作等多方面的能力。

　　二、學生分析

　　通過一年以來的學習，同學們儲備了一定量的物理基本知識，掌握了一定的物理學習方法和具有一定的實驗、實踐方法和能力。大部分同學能夠適應本節課的基本要求，同時也應當主意少數同學學習能力不足的現象。所以本節課的學習應當注意以下幾點：

　　1、少一些高難度的理論分析和復雜的多步驟計算，盡量把抽象的知識生活化和形象化，讓學生通過生活來理解知識，同時利用知識來解釋、指導生產、生活。

　　2、適當的梯度和坡度，照顧不同學習能力層次的同學，讓所有同學都能夠參與學習和思考，有收獲。

　　3、讓學習走向生活，給學生預留一定的不同難度的課后實踐探究問題，培養實踐能力。

　　4、引導學生進行總結和反思，提升知識和能力的高度。

　　5、根據本地學生實際學習情況，本節內容分為兩部分，兩個教學時進行。第一部分讓學生通過簡單的實驗理解機械效率，能夠對相關問題進行分析和計算，達到對機械效率的切實理解，掌握實驗探究各種機械效率的方法，為下一節實踐探究各種機械效率做好充分準備。第二部分為實踐探究課，同學們應用上節所掌握的知識和方法及要求探究不同機械在多種情況之下的機械效率，并且進行歸納總結，加深對機械效率的認識理解，同時能夠利用所掌握和發現的知識去解決生產生活的實際問題。

　　三、教學目標

　　1、知識和技能目標

　　①理解有用功，額外功，總功，以及三者之間的區別、聯系等關系。

　�、谡莆諜C械效率的意義和計算方法。

　�、壅莆胀ㄟ^實驗、實踐探究、測量和分析計算各種機械的機械效率的方法。

　　2、過程和方法目標

　　通過實驗采集數據和分析，初步形象的理解機械效率，然后能夠在理論分析的層次更加深入透徹的理解機械效率以及影響機械效率的各種因素。并且最終能夠從理論走向生活和生產。

　　3、情感和態度目標：

　　培養學生合作的團隊精神，實事求是的科學態度以及理論實踐相結合，主動探究尋求真理的科學精神。

　　四、重難點：

　　重點：通過實驗探究初步理解機械效率，能夠進行簡單的計算分析。

　　難點：對機械效率深入分析，掌握機械效率的影響因素，能夠區分功、功率、機械效率等容易混淆的概念和意識。掌握實驗探究機械效率的基本方法。

　　五、教學設備和教輔工具

　　多媒體投影儀、滑輪、細線、彈簧測力計、鐵架臺、鉤碼等

　　六、設計思想

　　本堂課應該有以下幾點突出表現：

　　1、教師成為學生們學習的引導者，巧妙和高效的引導學生發現問題和解決問題，不應該成為知識的灌輸者，甚至教師要學會裝“不懂”讓學生教老師，體現學生在學習中的主體地位，培養自我學習的能力。

　　2、實驗、實踐和理論相結合，首先由生活發現問題，通過實驗探究歸納總結，解決問題。然后上升到高層次的理論分析，最后又回歸到生產生活中。切實的體現物理科技知識教育的價值和意義。

　　3、師生之間具有良好的互動，教師能夠切實的掌握學生對于知識和能力的把握程度，能夠隨機應變，及時調整教學方式及內容。

　　4、巧妙鋪墊，預留學習內容，為下節實驗探究做好充分的準備。

　　七、教學流程

　　1、學生課前預習

　　2、課堂用簡明、形象的問題引入新課題

　　3、實驗探究，歸納總結

　　4、小習題訓練，檢查知識掌握程度

　　5、對機械效率深層次，高高度的理論分析，掌握測量機械效率的基本方法

　　6、安排課后作業，以及下節學習內容

　　7、總結

　　八、教學詳細環節以及學生活動

　�。ㄒ唬┮胄抡n，簡單的知識構建

　　1、讓學生選擇搬運磚塊的方式引入新課

　　學生活動：抽點學生回答，讓其說明理由

　　2、分析有用功、額外功、總功

　　有用功：為了達到目的必須做的功

　　額外功：為了達到目的，不得不克服其他阻礙因素所做的功

　　總功：使用機械時所做的功，等于有用功和額外功的總和

　　學生活動：教師引導示例，利用多媒體展示圖片，學生分析運送磚頭時的有用功，額外功、總功。

　　引導學生分析：在實際使用機械的時候，總功總是大于有用功，不得不做額外功。

　　3、引導分析機械效率

　　分析引入原因

　�、俣x：有用功和總功的比值

　�、诒磉_式：

　�、壅f明：<1>: 數值用百分數表示，沒有單位

　　C.W甲＝W乙 η甲＝η乙 D.W甲η乙

　　【答案】C

　　【解析】

　　試題分析：由于是把同樣重的物體提升相同的高度，所以有用功相等，又因滑輪的規格相同，都是把兩個動滑輪提高了相同的高度，所以做的額外功也是相同的，所以可得總功相同，機械效率也相同，故應選C。

《機械效率》教案13

　　教學目標

　　1、知識與技能

　　了解什么是有用功、額外功和總功。

　　理解什么是機械效率。

　　2、過程與方法

　　通過參與探究斜面機械效率的活動，學習擬訂簡單的科學探究計劃和實驗方案。

　　說明與建議

　　1、有用功和總功

　　首先讓學生看課本圖14.4-1，弄明白三幅畫的意思，然后討論用圖中三種不同方法，把100N重的沙子運上三樓，哪種辦法最好。學生可能對第二、三兩種方法的區別不太理解，可引導學生注意桶的重量與口袋重量的不同。然后引導學生分析每種情況需要做的功，引出有用功、額外功、總功的概念。

　　2、想想議議

　　這里意在使學生加深了解有用功、額外功的概念。實際使用機械時，人們總是希望額外功少些。杠桿、起重機、電梯等所有機械都有一些是有用功，一些是額外功。通過討論，讓學生明白什么是有用功，什么是額外功。

　　3、機械效率

　　為了使學生明白為什么要引入機械效率這一概念，懂得機械效率的意義，在講述有用功和額外功之后，應強調指出，使用機械做功，為了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，額外功是不可避免的。例如用水桶從井里提水，目的是把水提上來，所以提水的功是有用功，提桶的功是額外功，而為了把水提上來，水桶是不可缺少的。額外功是我們不需要的，它白白浪費能量，因此應盡量減小它。使用不同的機械來提起物體，我們希望做的額外功越少越好，或者說，有用功與總功越接近越好。不同機器這方面的差別，通常用有用功在總功中占的百分比來表示，叫做機械效率，給出機械效率的公式。一臺機器所做的有用功與總功越接近，這臺機器的機械效率就越高。

　　課本列舉了一個計算機械效率的例題，意在練習機械效率公式的應用，使學生加深認識有用功和總功的概念。

　　最后指出，提高機械效率有重要的經濟意義，可以減少能耗，降低生產成本，應對這個問題重視。還可以讓學生議議：除了用機械做功有個效率問題外，干別的事情有沒有效率問題，在更廣闊的背景下對效率問題有個初步觀念。

　　4、探究斜面的'機械效率

　　這個探究的目的是讓學生學習測量斜面的機械效率，通過探究加深對機械效率的理解，摩擦是影響機械效率的重要因素之一，同時讓學生進一步認識利用斜面也可以省力。

　　教師在引導學生提出問題后，要讓學生獨立完成探究過程。同時還可用粗糙程度不同的斜面，進一步探究摩擦對機械效率的影響。

　　動手動腦學物理

　　1、有用功是14400J，總功是24000J，機械效率是60％，起重機提升裝貨物用的容器所做的功、各部件之間的摩擦做功等都是額外功。

　　2、略。

　　3、提高機械效率的主要辦法是：改進機械的結構，例如提水時用容積較大而重量較輕的水桶等；按規程進行保養、合理使用以減小摩擦。

《機械效率》教案14

　　【教學目標】

　　一、知識與技能

　　1．知道利用斜面拉物體時，有用功與總功的計算方法，會計算斜面的機械效率。

　　2．會測定斜面的機械效率，并會運用控制變量法的實驗方法進行探究實驗。

　　3．知道提高機械效率的意義和主要方法。

　　二、過程與方法

　　1．從生活實際出發，培養探究物理學的有關知識的興趣以及深入認識事物的能力。

　　2．親身經歷測量斜面機械效率的過程，通過參與探究影響斜面的機械效率因素的活動，學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案，并培養自主合作探究的能力。

　　三、情感、態度與價值觀

　　1．讓學生學會關注生產、生活中各種機械的機械效率，具有用機械效率來評價機械的意識。

　　2．通過探究活動，進行充分的交流與合作，培養學生嚴謹求實的科學態度和團結協作的科學精神。

　　【實驗教具】

　　學生用實驗器材：彈簧測力計、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長方體鐵塊、砝碼。

　　老師用實驗器材：器材同上。

　　軟件：Flash課件。

　　【教學過程】

　　一、創設情景，導入新課

　　師：工人往高處搬重物時，一般會用什么方法？

　　生：用木板搭成一個斜面，把重的東西推上去或拉上去。

　　師：為什么這么做呢？

　　生：因為斜面可以省力。

　　師：斜面這種省力的機械，在生活中有許多運用，同學們都見過哪些斜面？

　　生：盤山公路就是一個大斜面。（大屏幕）

　　師：還有嗎？

　　生：我們騎自行車上坡時，走S形路線會更容易一些。也是利用了斜面可以省力。

　　師：這盤山公路像不像S形？

　　師：橋梁的引橋也是一個斜面，而且橋面越高，引橋也越長。（大屏幕）

　　師：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？

　　生：不能。因為使用任何機械都不能省功。

　　師：說得很好。實際上使用任何機械都會不可避免的做一些額外功，這樣使得有用功總是小于總功，有用功占總功的百分比就是機械效率，我們用它來描述利用機械做功的效率，那么斜面的機械效率到底與哪些因素有關呢？它的省力情況與它的機械效率有什么關系嗎？

　　二、合作交流，解讀探究

　　1．提出問題：

　　師：這節課我們就一起來探究斜面的機械效率。

　　師：我們利用斜面做功時，目的是把物體抬到一定高度處。我們不把它豎起提升，而是沿著斜面把它拉上去，這是為了省力。演示：請看這里，沿斜面拉物體時，什么是有用功？什么是總功？如何計算斜面的機械效率？

　　生：克服物體重力所做的功是有用功，拉力所做的功是總功。

　　師：我們需要哪些測量儀器？需要測量哪些物理量呢？

　　生：需要彈簧測力計和刻度尺。要測出物體重力，斜面高度，拉力，斜面長度。

　　斜面的機械效率：（大屏幕）

　　師：你們準備怎樣測量拉力的大小？

　　生：用彈簧測力計鉤住物體，沿斜面勻速向上拉，讀出測力計的示數即為拉力的大小。

　　師：知道了如何測量斜面的機械效率了，同學們猜想一下，斜面的機械效率可能與哪些因素有關呢？

　　2．進行猜想：

　　生：斜面的機械效率可能與斜面的高度、斜面長度、傾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物體重力有關。（大屏幕）

　　師：能說說你們的猜想依據嗎？

　　生：我覺得可能與斜面的粗糙程度有關，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的額外功就越多，機械效率越低。

　　師：有道理。摩擦是影響機械效率的一個重要因素，摩擦力越大，做的額外功就越多，機械效率就越低。

　　生：我覺得可能與斜面的傾斜程度有關，斜面的傾斜程度越大，把物體提升得也越高，機械效率就越高。

　　生：我認為可能與斜面的坡度有關。坡度越大，斜面的機械效率越高。

　　生：我覺得可能與物體的重力有關，物體越重，所以機械效率高（或越低）。

　　生：我認為可能與斜面的長度有關，斜面越長，克服摩擦力所做的額外功也越多，機械效率就越低。

　　生：我認為可能與物體對斜面的壓力有關，壓力越大，機械效率越低（或越高）。

　　生：我認為可能與斜面的高度有關，斜面越高，做的有用功就越多，機械效率越高。

　　師：很不錯，同學們猜想了這么多因素，而且說得有理有據。我們能不能把這些因素中相類似的因素合并合并，把問題簡化一下呢？誰來說？

　　生：我覺得斜面的坡度與斜面的'傾斜程度可以合并。

　　師：坡度與傾斜程度是不是一個意思呀？

　　生：我覺得物體對斜面的壓力與物體的重力可以合并。

　　師：物體越重，對斜面的壓力也越大，那我們把它們合并為重力，因為壓力不太好測量。

　　生：我認為斜面的高度與斜面的長度也都可以合并為斜面的傾斜程度，因為固定高度，只改變長度或固定長度只改變高度都相當于改變了斜面的傾斜程度，效果是一樣的。

　　師：說得有道理，你能來演示給我們看看嗎？

　　生：演示并解說。把斜面長度固定，只改變斜面高度，斜面的傾斜程度變了；把斜面高度固定，只改變斜面的長度，斜面的傾斜程度也變了。這兩種方法達到的效果是一樣的。

　　師：這兩種方法都改變了斜面的傾斜程度。但哪一種方法更簡便？

　　生：固定高度，改變斜面的長度更簡便。

　　師：按照同學們的討論結果，進行合并后，影響斜面的機械效率的因素有幾個？

　　生：斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、物體重力。（大屏幕）

　　3．設計方案：

　　師：要證明同學們的猜想是否正確，最好的辦法就是做實驗，因為實驗是檢驗真理的唯一標準。但是在做實驗之前，我們必須先設計好實驗方案，因為只有這樣，才能讓實驗有條不紊的進行。

　　師：當一個物理量與幾個因素有關，我們用什么方法來進行探究呢？

　　生：控制變量法。

　　師：當一個量與多個因素有關，在探究其中一個因素時，我們要控制其它的因素一定，這就是控制變量法。由于探究的因素較多，我們的時間也有限，所以各小組的同學只能就其中一個你比較感興趣的問題來進行探究，各小組討論一下，我來分分組，同時請各小組組長來領取實驗報告單。把你們的設計方案寫下來，畫出實驗的圖例和實驗表格。

　　生設計實驗，師巡視。發現問題及時給與幫助。

　　4．展示交流結果：

　　生1：在探究斜面機械效率與斜面傾斜程度的關系時，控制斜面的粗糙程度和物體重力一定，改變斜面的傾斜程度。分別就較緩、較陡、最陡做三次。這是我們的設計方案圖和表格。

　　師：大屏幕展示方案一。（強調材料任意選擇其中一種）（動畫及表格）

　　附表格一：

　　實驗次數

　　斜面坡度

　　斜面材料

　　斜面高

　　小車重

　　有用功

　　斜面長度/m

　　拉力

　　總功

　　機械效率

　　較緩

　　木板

　　較陡

　　木板

　　最陡

　　木板

　　生2：在探究斜面機械效率與斜面粗糙程度的關系時，控制斜面的傾斜程度和物體重力一定，改變斜面的粗糙程度。分別在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。這是我們的方案圖和表格。

　　師：大屏幕展示方案二。（動畫及表格）

　　附表格二：

　　實驗次數

　　斜面坡度

　　斜面材料

　　斜面高/m

　　小車重/N

　　有用功/J

　　斜面長度/m

　　拉力

　　總功

　　機械效率

　　較陡

　　毛巾

　　較陡

　　木板

　　較陡

　　玻璃

　　生3：在探究斜面機械效率與物體重力的關系時，控制斜面的傾斜程度和斜面粗糙程度一定，改變物體的重力，分別用較輕、較重、最重的物體做三次。這是我們的方案圖和表格。

　　師：展示方案三。（也強調材料可以任意選擇）（動畫及表格）

　　附表格三：

　　實驗次數

　　斜面坡度

　　斜面材料

　　斜面高

　　小車重

　　有用功/J

　　斜面長度/m

　　拉力

　　總功

　　機械效率

　　較陡

　　木板

　　較小

　　較陡

　　木板

　　一般

　　較陡

　　木板

　　最大

　　5．進行實驗：

　　師：方案已經制定出來了。下面就開始實驗吧。同學們邊做實驗邊記錄數據。

　　生：做實驗。師巡視。發現問題及時幫助。

　　6．分析論證，得出結論

　　師：同學們的實驗做完了嗎？做完了。把你們的數據及結論拿到前面來展示一下，讓大家來分享你們的實驗成果吧。哪個小組先來？你們小組先來吧。

　　生：展示實驗。先把實驗報告拿到展示臺下展示，然后一個同學做演示，一個同學解說。

　　生1：我們探究的是斜面的機械效率與傾斜程度的關系。我們首先測出了物體重力，記入了表格。實驗時，我們選擇的是──斜面。先讓斜面的傾斜程度較小，把物體沿斜面勻速拉上斜面，讀出拉力的大小，記入表格，再用刻度尺測出斜面的長度和高度也分別記入表格。然后逐漸增大斜面的傾斜程度，按同樣的方法重做兩次實驗。最后算出較緩時為＊＊，較陡時為＊＊，最陡時為＊＊。所以我們得出的結論是：斜面的傾斜程度越大，機械效率越高。

　　師：真不錯，說得這么詳細。為他們鼓掌。

　　師：其它探究機械效率與斜面傾斜程度關系的小組得出的結論與他們的相同嗎？

　　生：我們選擇的是毛巾斜面，也得到了同樣的結論。

　　師：下面哪個小組上來展示？

　　生2：我們小組探究的是斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關系�？刂菩泵娴膬A斜程度和物體重力一定，也是先測出了物體重力，記入了表格中，實驗時，先在木板表面鋪上毛巾，把物體沿毛巾斜面勻速拉上斜面，記下拉力大小，記入表格，用刻度尺測出斜面長度和斜面高度分別記入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重復上面的實驗。最后分別算出在毛巾表面上時為＊＊，木板表面上時為＊＊，玻璃表面上時為＊＊，我們得出的結論是：斜面越粗糙，斜面的機械效率越低。

　　師：其它探究這個因素的小組得到的結論是一致的嗎？

　　生3：我們探究的是斜面的機械效率與物體重力的關系�？刂菩泵娴膬A斜程度和斜面的粗糙程度均相同，先測出木塊重力，記入表格中，把它沿斜面勻速拉上斜面，測出拉力的大小記入表格中，同時測出斜面長度和斜面高度，也分別記入表格中，然后逐漸在木塊上加砝碼，改變物體重力，重復上面的實驗。最后算出較輕時的為＊＊，較重時為＊＊，最重時為＊＊。這三次的近似相等，所以在誤差范圍內，我們得出的結論是：斜面的機械效率與物體重力無關。

　　師；同學們都說得非常好。綜合一下同學們的實驗結論。我們可以得出影響斜面的機械效率的因素只有兩個，即斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度。具體的關系怎樣說才算是嚴密的呢？

　　生：在斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高。

　　生：在斜面的傾斜程度一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越高。

　　生：斜面的傾斜程度與物體的重力無關。

　　師：說得非常好。（大屏幕展示結論）

　　7．評估與交流

　　師：我們回到剛才第一個表格中，同學們有沒有什么新的發現？

　　生：我還發現，傾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。

　　師：那綜合分析一下省力情況與機械效率大小，你可以得到什么結論？

　　生：斜面越省力，機械效率越低；斜面越費力，機械效率越高。

　　師：既然斜面的傾斜程度越小，機械效率越低，那盤山公路為什么還要把斜面修得那么長呢？

　　生：為了更省力。

　　師：特別是對于較重的物體做功考慮更多的應該是省力的問題，因為如果你不能搬不動動物體，你做的功就等于0，你的機械效率也將為零。這樣看來，我們應該在力所能及的范圍內，盡量的讓斜面更陡一些，更光滑一些，這樣就能提高斜面的機械效率了。

　　師：通過剛才的探究，你最感興趣的是什么？你還想知道有關斜面的哪些方面問題？（大屏幕）

　　生：我還想知道斜面在生活中還有哪些應用。

　　師：還有生活中不太起眼的螺絲釘，千斤頂，樓梯等等都是斜面。

　　生：我想知道為什么斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率就越大。

　　師；我們可以采用極端思維法來思考這個問題：如果斜面的傾斜程度為零，也就是水平，當我們沿水平方向拉物體，不可能讓物體升高，在提升物體這方面做的功為0，即機械效率為0。如果斜面的傾斜程度最大，也就是豎直，沿豎直方向提升物體時，不需要克服斜面摩擦力做額外功了，此時的機械效率就等于100%。所以斜面的傾斜程度越小機械效率越低；斜面傾斜程度越大機械效率越高。

　　生：我想知道為什么斜面的機械效率與物體的重力無關。

　　師：這是因為拉力與重力成正比，關于為什么成正比，同學們到高中就明白了。

　　生：我還想知道斜面的機械效率與物體運動速度是否有關。

　　師：你覺得呢？

　　生：我覺得有關（或無關）

　　師：你想一下啊，無論速度大還是速度小，只要是勻速，拉物體的力變不變？

　　生：不變。

　　師：那你覺得機械效率與速度有關嗎？

　　生：我覺得無關。

　　生：我還想知道物體在斜面上滾動時的機械效率與滑動時的機械效率有什么區別？

　　師；那你猜一下，滾動時高還是滑動時高？

　　生：我覺得滾動時高，因為滾動摩擦比滑動摩擦小。

　　師：嗯，很喜歡動腦筋，不錯啊。

　　師：不過，這些只是同學們的猜想，真正的驗證過程就只能留給同學們課后去探究了。

　　師：通過這節課的學習，同學們覺得有哪些收獲，又有哪些不足呢？（大屏幕）

　　生1：通過探究我知道了斜面的機械效率與哪些因素有關，而且還知道了斜面的省力情況與斜面機械效率的關系。

　　生2：這次探究實驗，我們先根據提出的問題，進行了猜想，然后通過小組討論設計了實驗方案，再通過實驗，根據實驗數據分析歸納出正確結論，這個探究方法對我以后的學習有很大的幫助。

　　師：方法上的收獲確實很重要，我們除了要學習實驗的探究方法，也要學習別人好的學習方法，你們說是不是呀？有什么不足？

　　生：我覺得實驗中還是有很多的不足。比如，在測量拉力的時候，不能保證勻速拉動物體，而且彈簧測力計不是固定的，而是運動的，不便于讀數，拉力的測量誤差比較大。

　　生：斜面長度和斜面高度的測量也存在一些誤差。

　　師：所以我們在測量的時候，都要非常的細心，這樣才能提高實驗的成功率。

　　三、應用遷移，延伸拓展：

　　師：效率是一個很重要的問題，提高機械效率，可以更充分地發揮機械設備的作用，因為可以減少能耗，降低生產成本。效率就是時間，效率就是金錢，效率就是生命。無論做什么都會有效率，無論什么時候，我們都要盡量的提高效率。

　　閱讀理解：效率

　　除了機械做功有效率問題外，日常生活中的很多事情都有效率問題。一家人吃飯，不可能把每粒米都吃進肚里，這里我們可用效率表示對米的有效利用程度。用鉛筆寫字，一支鉛筆的鉛芯都能完全利用嗎？人們總希望這根鉛筆芯被利用的程度越大越好，因而這里的效率反映了對鉛筆芯的有效利用程度。用爐子燒水的時候，煤炭不可能都完全燃燒，燃燒的煤炭放出的熱量只有一部分被水吸收，很多熱量浪費掉了，在這里我們可用“效率”的高低來表示對煤炭和放出的熱量的有效利用率的大小。吹電風扇時，消耗的電能除了一部分轉化為電風扇的機械能之外，電動機中的線圈由于電流通過會發熱，夏天，電風扇工作久了，電機發熱就是很好的證明，但產生的這些熱量都白白散失到空氣中了。所以也可以用效率來表示電能利用率的大小。日常生活中所說的“工作效率”、“學習效率”、“辦事效率”等等，都是從一定角度反映對某些事物的有效利用程度。（大屏幕展示文字并配音）

　　看完這段方字，請同學們根據生活中你使用的機械，想想，怎樣提高機械效率呢？另外，再結合自己的學習實際，想想又如何提高學習效率呢？

　　師：這個問題就留給大家課后去思考吧，今天這節課我們就上到這兒。

《機械效率》教案15

　　教學目標

　　1.會測定滑輪組的機械效率

　　2.同一滑輪組的機械效率的特點

　　教學重難點

　　教學重點有用功、總功、額外功的概念;機械效率的計算和怎樣提高機械效率

　　2.2教學難點機械效率的計算和怎樣提高機械效率

　　教學過程

　　學習指導一、測定滑輪組的機械效率

　　●自主預習：

　　閱讀課本第86面、第87面，完成下列填空：

　　1.測量滑輪組的機械效率的實驗中，需要測量四個物理量：鉤碼的重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩端移動的距離s;

　　2.計算有用功的方法：W有=Gh;

　　3.計算總功的方法：W總=Fs。

　　●小組討論：

　　1.各小組分工合作，完成下面實驗：

　　(1)如圖安裝滑輪，記下鉤碼所受的重力G及鉤碼和彈簧測力計的位置;

　　(2)緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高h，讀出拉力F的值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s;

　　(3)算出有用功、總功、機械效率。

　　(4)改變鉤碼的數量，再做兩次上面的實驗。

　　●教師點撥：

　　我們在探究影響滑輪組機械效率高低的因素時，沒有考慮摩擦的因素.

　　●跟蹤練習：

　　1.小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數據如下表：

　　(1)在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上__勻速____拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數。

　　(2)第1次實驗測得的機械效率為____74%__。(結果保留兩位有效數字)

　　(3)分析表中數據可知：第2次實驗是用b圖做的;第4次實驗是用c圖做的。(選填“a”、“b”或“c”)

　　(4)分析第1、2次實驗數據可知：使用同一滑輪組，增大提升重物的重力可以提高滑輪組的機械效率;分析第1、3次實驗數據可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多(即動滑輪總重越重)，滑輪組的機械效率小。

　　(5)分析第3、4次實驗數據可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關。

　　學習指導二、同一滑輪組的機械效率的特點

　　●自主預習：

　　閱讀第87面內容后完成下面填空：

　　1.提高機械效率的主要辦法是改進結構、使它更合理、更輕巧。

　　2.在使用中按照技術規程經常保養，使機械處于良好的狀態，對于保持和提高機械效率也有重要作用。

　　●小組討論：

　　1.實驗探究:對于同一個滑輪組提升不同重物時，它的機械效率是否改變呢?

　　2.如何設計實驗證明?

　　實驗步驟：

　�、儆靡粋€動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組提升兩個鉤碼，記錄鉤碼的重力、彈簧測力計的拉力、鉤碼上升的高度、繩自由端移動的距離.

　�、谟靡粋€動滑輪和一個定滑輪組成的滑輪組提升四個鉤碼，記錄鉤碼的重力、彈簧測力計的拉力、鉤碼上升的高度、繩自由端移動的距離.

　　表格設計：

　　分析表格數據在與同學們交流討論，你能得到什么結論?

　　●教師點撥：

　　同一機械的效率并不是固定不變的，而是隨著不同的工作狀態和環境而變化的..例如：一個組裝好的滑輪組，其提起的物重越大，則其機械效率越高，因為此時的額外功(提起機械本身所需要的功)相對越小;當然，由于機械間的摩擦而造成的額外功并不會減小.當額外功一定時，在機械能承受的范圍內盡可能增加每次提起重物的重力，充分發揮機械的作用.

　　●跟蹤練習：

　　1.甲吊車比乙吊車的機械效率高，當它們分別把相同質量的物體勻速提升相同高度時，則( B )

　　A.甲吊車的電動機做的有用功較多

　　B.乙吊車的電動機做的額外功較多

　　C.甲吊車的電動機做的總功較多

　　D.甲、乙兩吊車的電動機做的總功相同

　　2.小明用同一滑輪組分別將甲、乙兩組鉤碼提升相同的高度，如圖所示.他兩次提升鉤碼所用的拉力分別為F甲和F乙，則F甲< F乙;所做的有用功分別為W甲和W乙，機械效率分別為η甲和η乙，則W甲< W乙，η甲< η乙.(均選填“>”、“=”或“<”)

　　3.在“探究動滑輪的機械效率”時，某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量，數據記錄如下：

　　(1)完成表格中實驗數據①、②和③的計算.

　　(2)通過比較哪兩次實驗數據〔選填實驗序號〕，可以初步判斷動滑輪的機械效率與動滑輪的自重有關?

　　(3)小明認為“同一個機械，它的機械效率是一個定值”，你可以用哪兩次實驗數據來驗證他的觀點是不對的?

　　解：(1)第3次數據中，有用功W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J，總功W總=FS=3.3N×0.4m=1.32J，機械效率η= W有用/ W總=1.2J/1.32J≈90.9%;