二、机械效率优秀完整教案

绵阳九中宋瑛

§12.3机械效率

一、教学目标

1．知道有用功、额外功及总功的概念

2．理解机械效率的物理意义

3．会对机械效率进行一般计算 二、教学重点

1．有用功、额外功及总功的概念

2．机械效率的物理意义

三、教学难点

1．η的计算

四、教具

弹簧测力计、斜面等。

五、教学教程设计

第一课时

（一）导入新课

课前预习：课本第106到107页。

复习：功的原理的两层含义。

（二）有用功和额外功

引入：问课本107面三幅图的目的是什么？

通过计算回答以下问题：

（1）人对沙做的功是多少？

（2）人总共需要做多少功？

（3）哪种方法最好？

第一种方法：

W沙=G沙h=100N*6m=600J W总=W沙+W人+W桶=G沙h+ G人h+ G桶h=（ G沙+ G人+ G桶）h=3120J 第二种方法：

W沙=G沙h=100N*6m=600J W总=（ G沙+ G动+ G桶）h=780J 第三种方法：

W沙=G沙h=100N*6m=600J W总=（ G沙+ G动+ G袋）h=690J 分析：

1．引入几个概念：

（1）W有：利用机械做功时对人们有用的功；

（2）W额：人们不需要，但又不得不做的功；

（1）W总：有用功和额外功之和。

2．问：那种机械最好？

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因为第三种方法做的总功最少所以最好。因为通过三种方法提升物体的时候做的有用功是相同的，所以第三种最好。

问：如果是比较两个不同的机械，怎么区分他们的好坏优劣呢？

比较做有用功的多少不能判定一个机械好坏，比较总功的多少也不能比较机械的好坏，但是如果比较有用功和总功的比值则一定可以比较机械的好坏。比值越大，说明做的总功有更多的功转化为了有用功，比值越大说明机械越好。因此有用功和总功的比值对我们来说就有意义了，所以在物理学中引入了一个新的物理量η来表示机械的好坏优劣。

（三）机械效率（η）

1．定义：有用功和总功的比值

W2．公式：η=有

W总3．推导公式：W有=ηW总 W额=W总- W有=W总（1-η）

强调：

（1）因为用机械做功时总功总是大于有用功，所以η总是小于1，常用百分数表示；

（2）η值越大，表明有用功在总功中所占的比例越大，机械效率越高，因此机械效率是机械做功性能好坏的标志；

（3）η是有用功和总功的比值，所以η由有用功和总功两个因素决定，因此分析机械效率时不能只考虑一个因素。比如：当总功一定时，有用功越多，机械效率越高；当有用功一定时，总功越少，机械效率越高；当额外功一定时，总功越多，机械效率越高。

练习：

（1）有用功大，则η一定大；

（2）从目的判断有用功，例如：打水、提桶。

4．提高机械效率的方法：

（1）尽量减少额外功：减轻机械自重、加润滑油减小摩擦力；

（2）尽量多做有用功：在W额一定的情况下，尽可能增大W有。一般来说在机械能承受的范围内，尽可能每次多吊起重物，充分发挥机械的作用，提高机械效率。

第二课时

（四）常见机械的机械效率

1．竖直滑轮组（明确各个物理量含义及符号)（隐含条件n=3）

（1）强调W有、W总、W额

η=W有W总=GhG=

FsnF（2）不计绳重及摩擦时：

W额=G动h η=W有W总=G物h(G动G物)hG物G动=G物

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F=G物G动n G动=nF- G物

（3）在W额一定时，增大W有可以增大η，所以同一滑轮组η可以不同。

2．水平滑轮组

隐含条件：SF=nSA

η=W有W=FfSA=Ff

总FSFnF3．杠杆

η=W有GhGL2W==

总FsFL1第三课时

复习：滑轮组机械效率的相关知识。

（四）探究斜面机械效率

1．原理图：

2．数据记录

斜面的物体重斜面高斜面拉移动距有用功总功W机械效

倾斜度

量G/N 度h/m 力F/N 离s/m W有/J 总/J 率η

较缓

5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 63%

较陡

5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.1 68%

最陡

5.0 0.25 3.1 0.50 1.25 1.55 81%

结论：

（1）同一斜面，越陡，η越大，越费力；

同一斜面，越缓，η越小，越省力；

（2）η=W有GhW=

总Fs（3）W额=FS-Gh=fS 补充：起重机η=W有GhW=总Pt

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六、板书设计

§12.3机械效率一、机械效率

1．定义：有用功和总功的比值

W有2．公式：η=

W总3．推导公式：W有=ηW总 W额=W总- W有=W总（1-η）

强调：（1）η总是小于1（2）η是一个百分数

4．提高机械效率的方法：

（1）减少额外功：减轻机械自重、加润滑油减小摩擦力

（2）多做有用功：在W额一定的情况下，尽可能增大W有

二、常见机械

1．竖直滑轮组

（1）强调W有、W总、W额：η=（2）不计绳重及摩擦时：

W额=G动h η=W有W总=GhG=

FsnFW有W总=G物h(G动G物)hG物G动 G动=nF- G物

=G物

F=G物G动n2．水平滑轮组：

隐含条件：SF=nSA

η=W有W总=FfSAFSF=FfnF

3．杠杆

W有GhGL2η===

W总FsFL14．斜面

（1）同一斜面，越陡，η越大，越费力；

同一斜面，越缓，η越小，越省力；

W有Gh（2）η== （3）W额=FS-Gh=fS W总Fs5．起重机η=W有W总=Gh

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