机械效率。

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11.5机械效率

【教学目标】

1.明确机械效率是描述做功效率的物理量。250g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做的有用功均为_____，由此可判断出_______图的机械效率最大。(g取10N/Kg)

【课堂反馈】（见学生活动单）【作业布置】

（见学生活动单）

【教学反思】

精选阅读

四、机械效率

第十四章机械能(四、机械效率)

目标

1．知识与技能

了解什么是有用功、额外功和总功。
理解什么是机械效率。

2．过程与方法
通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。

说明与建议

有用功和总功
首先让学生看课本图14.4-1，弄明白三幅画的意思，然后讨论用图中三种不同方法，把100N重的沙子运上三楼，哪种办法最好。学生可能对第二、三两种方法的区别不太理解，可引导学生注意桶的重量与口袋重量的不同。然后引导学生分析每种情况需要做的功，引出有用功、额外功、总功的概念。

想想议议

这里意在使学生加深了解有用功、额外功的概念。实际使用机械时，人们总是希望额外功少些。杠杆、起重机、电梯等所有机械都有一些是有用功，一些是额外功。通过讨论，让学生明白什么是有用功，什么是额外功。

机械效率

为了使学生明白为什么要引入机械效率这一概念，懂得机械效率的意义，在讲述有用功和额外功之后，应强调指出，使用机械做功，为了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，额外功是不可避免的。例如用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的功是额外功，而为了把水提上来，水桶是不可缺少的。额外功是我们不需要的，它白白浪费能量，因此应尽量减小它。使用不同的机械来提起物体，我们希望做的额外功越少越好，或者说，有用功与总功越接近越好。不同机器这方面的差别，通常用有用功在总功中占的百分比来表示，叫做机械效率，给出机械效率的公式。一台机器所做的有用功与总功越接近，这台机器的机械效率就越高。
课本列举了一个计算机械效率的例题，意在练习机械效率公式的应用，使学生加深认识有用功和总功的概念。
最后指出，提高机械效率有重要的经济意义，可以减少能耗，降低生产成本，应对这个问题重视。还可以让学生议议：除了用机械做功有个效率问题外，干别的事情有没有效率问题，在更广阔的背景下对效率问题有个初步观念。

探究斜面的机械效率

这个探究的目的是让学生学习测量斜面的机械效率，通过探究加深对机械效率的理解，摩擦是影响机械效率的重要因素之一，同时让学生进一步认识利用斜面也可以省力。
教师在引导学生提出问题后，要让学生独立完成探究过程。同时还可用粗糙程度不同的斜面，进一步探究摩擦对机械效率的影响。

动手动脑学物理
1．有用功是14400J，总功是24000J，机械效率是60％，起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件之间的摩擦做功等都是额外功。
2．略。
3．提高机械效率的主要办法是：改进机械的结构，例如提水时用容积较大而重量较轻的水桶等；按规程进行保养、合理使用以减小摩擦。

机械效率学案

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12-3机械效率
教学目标
1、知道知道有用功、额外功、总功；2、理解机械效率，会计算简单的机械效率；3、通过探究，知道使用任何机械都不省功；4、会测滑轮组的机械效率；5、在探究过程中培养合作意识。
学习重难点：1、机械效率；2、测滑轮组的机械效率。
教学方法：探究法、讨论法、练习法
教具：滑轮组，钩码，细线，弹簧测力计
学习过程：
一、探究：使用动滑轮是否省功
物体的重力G/m物体上升高度h/m直接举高物体所做的功W/J弹簧测力计读出拉力F/N弹簧测力计移动的距离s/m拉力所做的功W/J

结论：____________________________________________________。
讨论：为什么用动滑轮需要做更多的功？

二、几个概念
1、有用功（W有用）：_____________________________________。
举例：提升重物时对重物做的功就是有用功，W有用=G物h。
2、额外功（W额外）：_____________________________________。
举例：提升重物时对对滑轮做的功就是额外功，W额外=G动h；对绳子做的功，克服滑轮内摩擦做的功。
3、总功（W总）：_____________________________________。
举例：拉绳子的力所做的功，W总=Fs。
讨论：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。
如果桶掉进井里，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。
三、机械效率
1、定义：_______________________________。
2、公式：________________。
a、使用机械时，不可避免地做______功，所以有用功总是______总功，因此机械效率总______1；
b、机械效率没有单位。
c、机械效率越高，机械性能越好，表示有用功占总功的比例越______，或额外功占总功的比例越______。
3、想一想：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？

4、试一试：一个工人用如图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力为600N，物体上升了2m，不计绳重和摩擦，求：（1）有用功；（2）总功；（3）额外功；（4）机械效率。

四、完成教材87页实验：测滑轮组的机械效率
特别提示：提高物体时，一定要匀速竖直拉动弹簧测力计。
五、提高机械效率
例1、用一个重为100N的动滑轮提起一个重为500N的物体，不计摩擦，这时的拉力为_______N，动滑轮的机械效率为_______；若用这个动滑轮提升重为1000N的物体，拉力为_______N，动滑轮的机械效率为__________。
例2、提高机械效率的基本途径
由η===可知，增加___________，减少_______________可提高机械效率。
讨论：怎样提高滑轮组的机械效率？

六、我能行：
1、一台起重机将重3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是_______J，如果额外功是9600J，总功是_______J，机械效率是______。
2、机械效率越高，则（）
A.所做的有用功越多B.所做的额外功越少
C.功率越大D.以上都不正确
3、在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高3m。这个斜面的机械效率为多少？

4.用动滑轮把重40N的物体匀速提高20m,所用的拉力是25N,则拉力移动的距离是多少?动滑轮的机械效率是多少?

5.某人用如图所示的滑轮组将重3000N的物体提高6m,所用的拉力是1250N,则绳子自由端移动的距离是多少?此滑轮组的机械效率是多少?

6.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是多少cm?这个杠杆的机械效率是多少?

7.如图，不计绳重和各处摩擦。把重为120N的物体匀速提高3m,所用的拉力为100N，所用的时间为10S，求：
(1)有用功为多少？总功为多少？机械效率为多少？
(2)拉力做功的功率为多少？
(3)若匀速提升另一个重为160N的重物，拉力为多大？

《机械效率》说课稿

第十五章第二节《机械效率》说课稿
一、说教材
（一）教材分析：
教材地位：本节内容是第十五章《功和机械能》当中的第二节，教材在之前已经安排了有关于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，体现了物理知识最终要服务于生产和生活的理念。
教材内容：本节主要内容包括三个部分，1、“有用功、额外功、总功的概念；2、机械效率的概念及计算公式；3、探究“斜面的机械效率”实验。
（二）教学目标
1、知识与技能
①了解什么是有用功、额外功和总功。
②理解什么是机械效率
2、过程与方法
通过参与探究斜面机械效率的活动，进一步加深对机械效率的理解。
3、情感态度与价值观
在实验中培养合作精神，养成实事求是的科学态度和勇于创新的实验精神。
（三）重点与难点
重点：结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行计算。
难点：会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法。
二、说学情
学生通过对第一节内容的学习，已经知道机械功的概念和计算方法，也了解了功的原理，在此基础上他们虽然具备了一定的思维能力和分析能力，但他们的思维还明显依赖于直观形象的材料，缺乏理性思维的能力，所以应该尽量为他们创设直接简单的问题情境，启发他们找出解决问题的方法。
三、说教法
本节课主要采用的教学方法是：演示实验法、创设情境法、分析讨论法、实验探究法。
四、说教学过程
（一）引入（大概用4分钟时间）
演示实验：通过让学生思考前后两次拉同样重的勾码到相同的高度，手做功为什么不相同？学生猜想之后揭开谜底：一个是用手做功，而另一个是用机械（动滑轮）做功。通过用机械可以省力但不省功，设疑：用机械做功的效率怎么样？从而引入今天学习的课题。
这样做最主要的目的是既回顾了机械可以省力、功的计算公式以及功的原理，又为这节课的新课内容教学奠定基础。同时可以激发学生的学习兴趣和求知欲望.
（二）新课教学（约30分钟）
1、分析比较演示实验中直接用手拉和用动滑轮拉所做的功，引出有用功、额外功、总功的概念。
通过简单的实验，创建直观的情境，让学生从简单内容入手，符合学生的认知过程。
2、引导学生讨论课本“想想议议”，加深有用功、额外功和总功概念的理解。
分析课本图片，让学生在已经知道有用功、额外功、总功概念的基础上，说出三种方法的有用功、额外功分别是对哪些物体做功，并计算这些功及总功的大小。
这样进一步理解有用功、额外功、总功的概念，突出本节课的一个重点，并在后面的教学中让学生自然得出机械效率的概念打下基础。
3、引导学生分析三种办法中有用功在总功中占的百分比,从而引出机械效率的概念及计算公式η=W有用/W总，并指出η总是小于1，机械效率通常用百分数表示。
这样设计体现了物理概念教学的有效性，通过计算让学生经历了物理概念的形成过程，获得更深刻的感性认识，同时也突出了本节课的另一个重点。
4、巩固知识，规范计算格式，讲解课本109页例题。
例题：起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是34000J，起重机的机械效率是多少？
这个例题巩固知识、强调本节课的重点之外，也为后面的影响机械效率大小的因素做好了铺垫。
5、引导学生讨论例题的结果，并分析影响机械效率大小的因素，结合生产生活实例提出提高机械效率的方法。
通过结合具体生活事例，让学生更容易理解机械效率的意义和影响机械效率的因素。又可从中学会分析提高机械效率的方法。有效地突破了难点。
5、为了突出、巩固本节课的重点知识，也为了规范解题的计算格式，接下来对课本109页例题进行讲解。
6、探究实验“斜面的机械效率”，让学生进一步加深对机械效率的理解和实际分析能力。
首先通过创设情境设疑：利用哪块木板搭成的斜面推重物最省力？用最省力的斜面推重物机械效率是否最高？
让学生经历“提问—猜想—设计—实验—归纳—交流”的探究过程。
这是本节课的另一个重要环节。实验开始前通过设疑——猜想，能激发学生的探究意识；实验过程以教师引导、学生为学习主体的形式展开，让学生经历“提问—猜想—实验—归纳—交流”的学习过程，不仅完成了实验目的，又对机械效率的公式又有了更深的理解，呼应和强化了前面重难点的学习。
（三）课堂交流与练习（4分钟）
1、讨论：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
2、计算：用一动滑轮将200N的砂子提到9m高的架上，所用力是120N，求有用功,总功,额外功,机械效率各是多少？
通过讨论和计算，既让学生巩固了基本概念的掌握，又让学生能熟练应用所学知识应用到基本问题上来！突出本节课的重点知识和促进学生能力的形成和提高。
（四）课堂小结、布置作业（2分钟）
1、110页动手动脑学物理第1题。
2、利用网络了解和收集生产中的各种机械的效率，以及通过什么途径来提高机械效率？
第一题强调基础知识的掌握，第二题则强调知识的延伸。既有对新知识的巩固，也让学生运用所学知识拓展认知领域。
（五）板书设计：

第二节机械效率
一、有用功、额外功、总功
1.有用功：为达到目的必须要做的功
2.额外功：我们不需要但又不得不做的功。
3.总功：有用功和额外功的总和。
W总=W有用+W额外
二、机械效率
1.有用功与总功的比值叫做机械效率。
2.η=W有用/W总（常用百分数表示，η1）