二、机械效率教案教学设计

第三节

机械效率

课时数：1课时

教材分析：本节是人教版初中物理第十二章第三节内容，在学习本节之前，学生已经学习了功各种简单机械的内容，本节课在此基础上的进一步延伸，也是对这些内容的综合分析和实际应用。

教学对象分析：本课面对的是八年级的学生，他们学习物理有近一年的时间,储备了一定量的物理基本知识,掌握了一定的物理学习方法和具有一定的实验、实践方法和能力，大部分同学能够适应课堂的基本要求。但他们的理性思维能力还比较缺乏，实验设计能力及观察能力有待提高。

教学目标

（一）知识与技能

1、知道有用功、额外功和总功的定义，知道他们之间的关系；

2、知道机械效率的定义，理解机械效率总小于1；

3、掌握机械效率的表达式，并会用公式进行简单的计算；

4、知道提高机械效率的方法。

（二）过程与方法

1、通过科学探究活动，培养学生观察、分析问题的能力；

2、通过实践活动，培养学生的动手能力，提高实验操作能力；

（三）情感、态度与价值观

1、通过激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力；

2、通过学生讨论和交流活动，增强学生的学习主动性和合作意识。

教学重点：理解机械效率的概念，理解额外功产生的原因，并能运用公式进行简单计算。

教学难点：知道机械效率η＜1，理解有用功、额外功、总功之间的联系和区别。

教学方法：讲练结合法

教具：多媒体课件、滑轮、钩码、弹簧测力计、铁架台

学具：滑轮组、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台

教学过程：

教学内容

1、定滑轮的特点：不省力，但可以改变力的方向。

2、动滑轮的特点：可以省力，但不可以改变力的方向。

3、滑轮组：既可以省力，又可以一、复改变力的方向。

习旧知

4、使用滑轮组所需的拉力：

1 F(G物G动F摩G绳)

n拉力移动的距离

S＝nh

1、学习的效率。

2、工作的效率。

二、导

入新课

3、利用机械完成某项工作，会涉及到效率问题，我们称之为机械效率。

1、P85演示实验

三、有

用功和

额外功

结论：

（1）使用任何机械都不省功；

（2）使用动滑轮可以省力。

2、自主阅读：P85倒数第二段至P86第一段，找出什么是有用功、教师活动

学生活动

设计意图

用提问的方式根据教师的引导学生复习提问，回忆并上节课的知识回答问题。

点。

巩固旧知识，为本节课内容为铺垫。

从语文角度解释什么是效率，提问：什么是学习效率？

接着提问：什么是工作效率？

引导进入本节主题

思考后回答

依次类推，得出工作效率。

聆听

从学生的学习生活经验出发，逐步引出物理学中的机械效率。

做演示实验，并分别计算不用机械直接向上提升物体做的功和使用动滑轮提升物体时做的功。

讲述

提问：什么是有用功、额外功、认真观察演示实验，读出弹簧测力计的示数，并留意前后两次的读数有无变化。

聆听并做笔记

认真阅读后回答问题

让学生明白使用机械的特点。

发挥学生的主观能

额外功、总功，以及它们的表示方式。

（1）有用功：无论是否使用机械，都必须要做的功。

表示：W有

（2）额外功：我们使用机械时，不得不克服机械本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做的功。

表示：W额

（3）总功：有用功与额外功之和。

表示：W总

有用功、额外功和总功之间的关系为：W总＝W有+W额

3、例题1：小明用桶从楼下往楼上提水，他做的有用功、额外功和总功分别是哪些？

4、例题2：P88第2题

一台起重机将重为3600N的货物提高4m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9600J，总功是多少？起重机所做的额外功由哪些因素引起的？

1、机械效率

定义：有用功跟总功的比值。

表示：η

总功？它们用什么字母表示？

点评学生的回答，并以生活的经验和刚刚的演示实验为例，分析有用功、额外功、总功的定义及它们的表示字母和关系。

倾听学生回答并点评。

巡视，然后点评学生代表的解题过程。

聆听并做笔记

思考、回答

学生先在草稿上完成，然后分组交流，并派代表演示。

聆听并做好笔记，跟着老师读写字母η。

试着自己去解答，然后对比老师的讲解，认识自己讲述机械效率的概念、表示的字母，教会学生读写字母η。

W有公式：

W总四、机

械效率

机械效率通常用百分数表示。

2、例题3：P86 分析例题的解起重机把质量为0.5t的重物提升了题方法，提醒学3m，而它的电动机所做的功是生注意公式的3.4×104J，起重机的机械效率是多运用。

动性，培养学生的自我学习能力。

用类比的方法时行解释，更方便学生对概念的理解。

加深学生对有用功、额外功和总功的认识。

教会学生利用三者的关系时行简单的计算，并在讨论中培养合作意识。

让学生知道机械效率的定义及表示。

运用机械效率公式进行计算，进而加深

少？g取10N/kg。

3、常见的机械效率的大小：

起重机一般为40%~50%，抽水机一般为60%~80%。

4、例题4：P88第一题

有没有机械效率为100%的机械？为什么？举例说明，通过什么途径可以提高机械效率。

结论：

（1）机械效率总是小于1的。

（2）提高机械效率的方法：

A、改进结构，使它更合理、更轻巧；

B、在使用中按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态。

5、动手实验P87

讲述

点评学生的回答，并说明机械效率小于1的原因，以及提高机械效率的方法。

巡视、指导学生实验

（1）用弹簧测力计测量钩码所受

的重力G并填入表格。

（2）按照上图安装滑轮组，分别

的解法的对错。

聆听

分组讨论后回答问题，接着聆听讲解和做好笔记。

按步骤进行实验

学生对机械效率的认识。

通过探讨机械效率小于1的原因，认识提高机械效率的方法。

通过实验，培养学生的动手能力，提高实验操作能力

记下钩码和绳端的位置。

（3）缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s，将这三个量填入表格。

（4）算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。

改变钩码的数量，重复上面的实验。

（5）计算并分析实验结果，归纳影响机械效率的因素有哪些。

影响滑轮组机械效率的因素：

A、所挂物体的重力。

同一个滑轮组，所挂的物体重力越大，机械效率越高，反之则机械效率越低；

B、滑轮组中动滑轮的重力。

用滑轮组拉动同一物体时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低，反之则机械效率越高。

6、例题5：P88第3题

在斜面上将一个重为4.5N的物体匀速拉到高处（图），沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功，求这个斜面的机械效率。

7、总结：

在竖直方向提升物体时（滑轮组

提问：你在三次实验中测得的机械效率一样吗？

分析

巡视并点评

推导

分析讨论后回答问题。

聆听、做笔记

在草稿纸上独立完成，并积极到黑板展示自己的解题过程。

做笔记

通过科学探究活动，培养学生观察、分析问题的能力。

培养学生运用知识解决实际问题的能力。

拓展学生

或斜面），机械效率为

W有Gh＝100%

W总Fs1、（2008株洲）如图所

示，在大小为500 N的拉

力F作用下，滑轮组将

F 800 N的重物提升了l m。

G 在此过程中（ ）

A、做的有用功是500 J

B、做的总功是800 J

C、滑轮组的机械效率是62.5％

D、滑轮组的机械效率是80％

2、（2008柳州）如图

所示，用滑轮组把重为安排练习题，待200N的货物提到9m高学生完成时，抽的楼上，所用拉力为查完成情况，有80N则总功和滑轮组的可能的话进行机械效率分别是（ ）

展示，并针对存A．1800J 83．3％ 在的问题进行B．2160J 83．3％

讲评。

C．1400J 80％ 五、随D．1800J 80％

堂练习

3、有个高20cm，长为50cm的斜面，把一质量为1kg的物体，沿斜面拉上顶部，所用时间是４s，需用的拉力为３Ｎ，求：

（1）此过程做的有用功多大？总功多大？

（2）斜面的机械效率？

4、用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动，物体受到的摩擦力为120N，绳子末端的水平拉力为50N，则

（1）滑轮组的机械效率为多少？（2）若物体运动的速度为0.2m/s，则10s内拉力做的功是多少？

学生自行完成练习，也可以进行讨论，得出各题的解题技巧。

知识

检测学生学习效果，巩固所学知识。

六、小回顾本节课内容

结

七、课完成导学案相关练习

后练习

八、版书设计

第3节 机械效率

引导学生小结：进一步巩根据教师提这节课你学会固本节知示进行回答

了什么？

识。

巩固本节课后完成练知识，进一安排课后练习

习

步提高动手能力。

课后反思

一、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 二、机械效率：有用功与总功的比值

1、W有Gh＝100%

W总Fs2、机械效率总小于1 3、常用百分数表示

三、滑轮组的机械效率的影响因素：

1、同一滑轮组，所挂的物重越大，机械效率越大

2、所挂的物重相同的情况下，动滑轮重力越小，机械效率越高

四、提高机械效率的方法：

1、改进结构，使它更合理、更轻巧；

2、在使用中按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态。

本节课学生较活跃，能积极参与教学和回答问题，师生互动较多，但时间没有控制好，让练习部分的讲评较为仓促，在以后的教学中值得注意。