五、机械效率主要内容及教案内容

年级

学科

逸夫中学电子备课本

八年级

物理

姓名

郝丽娜

2018--2019

学年

二

学期

八

年级

物理

科教学设计

课 题

主备教师

执行教师

教学目标

机械效率

郝丽娜

郝丽娜

课 1课时

时

研讨6.15 时间

上课6.15 时间

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计算。

3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

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。

情感态度价值观：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。

教学重点

教学难点

教具使用

教法选择

机械效率的概念和有关计算。多个公式的补充。

测量滑轮组的机械效率。

多媒体设备、实物投影仪、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。

演示实验法、 学生分组讨论

教

学

过

程

教师活动

学生活动

个性思考

小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗手间、厨

房装修一下，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？

请学生发表提出各种方

图1 方案进行讨论，比较优缺点。

创设真实的激发学生兴入教学。

自己的见解，情景，容易案。并对各个趣，顺利进如图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。

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的视频。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？

经过讨论明确第一种方法太不方便。第三种方法最好，因为它

比第二种方法用的力小。

提升相同高度做的功少。

讨论：不使用通过讨论，为下面学习

板书：一般来说，机械对外所做的功为有用功，机械克服机械直接提自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功，动力对机械升物体做的所做的功为总功。

总功等于有用功与额外功之和。

功，与使用机有用功与额外功做好铺械提升物体做的功一样垫。

指出：前面实验中，第三种方法最好，因为第三种方法做吗？怎样探究这个问的额外功最少，总功最少。

题？

1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。

2．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。

3．改变钩码的数量，重复上述测量。

4．设计表格，将实验数据填入表中。

进一步理解有用功和额外功。并会测量有用功和总功。

手的次拉数

力F/N 手移动距离s/m 1

2

3

钩码重G/N

钩码上升高度h/m

进一步思考并回答。

5．分析实验数据：

（1）手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？

（2）哪一个做的功多一些？

（3）你认为产生这一现象的原因是什么？

二、机械效率

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。

计算公式

三者之间的关系：

注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。

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？

通过多媒体展示例题：

利用如图2所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。

求：总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率

边实验边填表。

分析实验误差，指出要使重物重一些，误差就会小一些。

1.学生分析、讨论、计算

总结、评价

如何测量滑轮组的机械效率：

1．实验原理：

（2）展示学生解题过程

（1）不相等

（2）手拉绳锻炼分析实际问题的能力。

2．器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2m的细绳。

3．步骤：

①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。

②分别记下钩码和弹簧测力计的位置。

（3）有摩擦，

在提起重物

时还要提起

动滑轮。

做的功多

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

④算出有用功W有用、总功 W总功、机械效率η并填入表格。

经过讨论回答：机械效率没有单位，

总小于1，用百分数表示。

意在练习机实G

(N) 验次数

1

2

3

4

h(m) W有用F s W总η

（J）

(N) (m) （J）

的应用、使学

生加深认识

额外

有用功、功和总功的概念

械效率公式讨论：如何提高滑轮组的机械效率？

学生动手实讨论后得出：

提高滑轮组的机械效率的主要方法有：尽可能地增加物重，减小动滑轮重，减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。

1．动滑轮重一定,物重越大，机械效率高。

2．物重一定，动滑轮越重，机械效率低。

理论联系实际，培养学生将科学知识应用于日常生活和社会验

结论：

通过交流与合作，培养学生团结合作精神

实践的意识。

板书设计

机械效率

1.

有用功：对我们有用的那部分功。

2.

额外功：对我们没有用但又不得不做的那部分功。

3.

总功：有用功与额外功的总和。

4.

机械效率：有用功与总功的比值。

5.

公式：

教学反思

学生在学习简单机械及功的有关内容后展开对本节的学习，由于机械效率概念涉及到“总功”、“有用功”、“额外功”等概念，而功的概念本身又比较抽象，因而要区分并理解这些概念，对初中生来说，有一定的难度。要能轻松自如地解决有关机械效率的问题，关键是真正弄清有关概念，并能正确地加以区分，所以本教学设计以及实际教学中在有用功、额外功、总功的概念理解上花的时间比较多。同时提高机械效率的方法、途径与实际生产生活联系紧密，在实际教学中本设计通过小组实验及多媒体展示帮助学生理解分析，