二、机械效率名师课堂实录

《机械效率》教学设计 南充市陈寿中学 彭毅

一、教材分析

本节主要包括有用功、额外功和总功；机械效率；实验探究滑轮组的机械效率”三大方面的内容，它是学生在学习了“功”的基础上进行的，同时“有用功、额外功和总功”以及“机械效率”这两大内容又是“实验探究滑轮组的机械效率”的基础，因此本节既是前面知识的延伸，又是功的知识在生产生活中的广泛应用，同时机械效率的学习也为学生在初三学习热机效率打下伏笔，所以本节内容在初中物理教材中都占有非常重要的地位，对学生今后参加社会实践具有非常重要的指导意义。

二、学情分析

学生在前面几节课已经学习了功的计算为本节做了很好的铺垫，同时在初二上学期学习速度概念时学生经历了利用比值的思维去解决两个相关变量的关系为本节引入机械效率概念做了铺垫。八年级的学生正处于逻辑思维初级发展阶段，教学设计主要从学生已学知识出发，循序渐进，由浅入深的进行研究。

三、教学目标

（一）知识与技能

1．能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。

2．明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的算。

3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

（二）过程与方法

1．通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。

2．通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。

（三）情感态度与价值观

知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将 科学服务于人类的责任感。

二、教学重难点

重点：机械效率的概念和有关计算。

难点：测量滑轮组的机械效率。

三、教学策略

以“利用动滑轮提升重物”为背景，提出问题：动力对绳子做功等于动滑轮提升重物所做的功吗？让学生猜测并设计实验来验证自己的猜想。学生经过数据分析后发现，动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功，以及它们之间的关系和效率的概念。通过理解、运用机械效率解决实际问题，认识到提高机械效率的两种方法：减小额外功和增加有用功。在讨论了怎样提高机械效率的问题之后，把效率问题延伸到学生的学习和生活中。使学生明白只有提高学习效率才能顺利完成任务。

四、教学资源准备

多媒体设备、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

小明家需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？

请学生对各个方案进行讨论，比较

创设真实的情景，容易激发学生兴趣。

导入新课

（5分钟）

图1

如图1所示的三种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。

优缺点。

一、有用功和额外功

结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程。

思考：

1．在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？

2．无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？

3．在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？

进一步思考

并回答。

进一步理板书：一般来说，机械对外所做的功为有用功，机械

克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功，动

新课教学

力对机械所做的功为总功。

总功等于有用功与额外功之和。

（30分指出：前面实验中，第二种方法最好，因为第二种方

钟）

法做的额外功最少，总功最少。

讨论：一个人用水桶从井里打水,有用功是什么？额

外功是什么？

讨论各种功解有用功和额外功。并会计算有用功和总功。

对水做的功为有用功，对桶做的功为额外功。若桶掉的计算

在水中,把装满水的桶捞起来,则有用功又是什么？额外功又是什么？

对桶做的功为有用功，对水做的功为额外功。

功的计算：W有用＝Ｇh

w总＝FS

W额＝Ｗ总－Ｗ有用

对比：滑轮组的两种运用

二、机械效率

锻炼工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用

功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机

械效率表示有用功在总功中所占的比例。

经过讨论回分析计算公式：三者之间的关系：组织学生讨论：

1.机械效率有单位吗？

2．为什么机械效率没有大于1的？

3．用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好？

注意：1）因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位。用百分数表示

2）机械效率总小于1。

通过多媒体展示例题：一些机械的机械效率

答：机械效实际率没有单问题位，

总小于的能1，用百分数力。

表示。

例1.用图所示的滑轮组将１８００牛的物体匀速提高２米，所用的拉力是８００牛．求：

１)有用功是多少？

２)拉力所做的总功是多少？

３)滑轮组的机械效率是多少？练习机械效

率公式的应通过用、使学生交流加深认识有与合用功、额外作，培功和总功的养学概念。

生总结归纳能力。

通过练习总结机械效率的注意事（1）组织学生分析、讨论、计算

（2）展示学生解题过程

（3）总结、评价

例2.用图所示的滑轮组将１８００牛的物体匀速提高２米，动滑轮重是6００牛．（不计绳重和摩擦）求：

１)有用功是多少？

２)拉力所做的总功是多少？

３)滑轮组的机械效率是多少？

例3.用图所示的滑轮组将物体匀速提高２米，所用的拉力是８００牛，动滑轮重是6００牛．（不计绳重和摩擦）求：

１)有用功是多少？

２)滑轮组的机械效率是多少？

例4.用图所示的滑轮组将24００牛的物体匀速提高２米，动项，并进行滑轮重是6００牛．（不计绳重和摩擦）求：

１)有用功是多少？

２)拉力所做的总功是多少？

３)滑轮组的机械效率是多少？

3）滑轮组的机械效率

小结：3）使用同一滑轮组，提升不同重物时机械效率不同，所提物体越重，机械效率越高。

例5.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力 乙所用的拉力；甲滑轮组的效率 乙滑轮组的效率（填“大于”、“等于”或“小于”）。

拓展。

补充：3）使用同一滑轮组，提升不同重物时机械效率不同，所提物体越重，机械效率越高。

与滑轮组的绕法无关

实验：测量滑轮组的机械效率

（下一节内容）

三、提高机械效率的方法

讨论：如何提高滑轮组的机械效率？

讨论后得出：

提高滑轮组的机械效率的主要方法有：

1、

尽可能地增加物重；

2、

减小动滑轮重，减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。

拓展：斜面的机械效率

如图所示，某人用２００牛的推力沿高为２米，长为１０米的粗糙斜面把重为５００牛的物体推到斜面顶端，问有用功是多少？人的推力所做的总功为多少？斜面的机械效率是多少？

让学生分组讨论，总结本节学到了什么知识，有哪些学生自己归让学收获？

1.有用功、额外功、总功

2.机械效率:

纳总结，分生有小组发言，表现教师对学生自我归纳发言较的机好的给予表会，并扬，并指出且发其中的不足。

现学习过程中出现的问题。

课堂小结

（5分钟）

注意：1）因为机械效率是两个功的比值，因此没有单位。用百分数表示。

2）机械效率总小于1。

3）使用同一滑轮组，提升不同重物时机械效率不同，所提物体越重，机械效率越高。与滑轮组的绕法无关

结束语：学习也要讲效率，要提高学习效率，

就要多做有用功，少做额外功。