二、机械效率第二课时教学设计

第三节 机械效率

教学目标：

（一）知识与技能目标: 1．能结合实例认识有用功、额外功和总功；

2．理解机械效率的概念、会计算机械效率。

（二）过程与方法目标：

1．通过实验体验、数据分析，加深对有用功、额外功、总功的理解，培养学生设计实验方案、分析实验数据、归纳实验结论的科学素养。

（三）情感、态度与价值观目标：

1．在学习过程中培养发现问题、提出问题、解决问题的能力；

2．培养探索自然现象和日常生活中的物理知识的兴趣；

3．密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活的科学态度。

教学重点：

理解机械效率概念、通过实验探究发现提高机械效率的方法

教学难点：

设计实验方案、分析实验数据、归纳实验结论

教学方法：

讨论、实验探究

主 要 教 学 过 程

教学内容

教师活动

学生活动

课前预习：

设计意图

引起学生的1、做功的两个必要学习欲望，体现因素及功的计算方知识来源于生法。

活，生活处处有一、复习

知识，引【联系实际】

入新课

1、出示图片，找出简单机械，分析运2、杠杆的分类、滑物理知识。整合用机械的目的

2、讨论这些机械使用过程中能否省功

轮的作用

知识，为新知识学习打下基础

二、合作【提出问题】

探究，建构知识

不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？

下面我们用实验模拟提升重物。

【探究实验】使用动滑轮是否省功

1．如图甲，用弹簧测力计将钩码缓

学生小组交流

培养学生小组合作实验能力和分析归纳能力、语言表达能力。）

培养学生（一）

慢匀速地提升一定的高度，计算拉力所做讨论明确实验目的有用功

额外功

的功。

2．如图乙，用弹簧测力计并借助一和做法。

提问：这两次拉力所做的功一样吗？为什么？

【结论】使用动滑轮不省功。

各小组交流研讨：使用动滑轮时做的功总功

个动滑轮将同样的钩码缓慢匀速地提升

相同的高度，计算拉力所做的功。

请各小组讨论一下需要测量哪些量，用什么测量工具，怎样测量？

较多，是由于滑轮本身自主学习能力【推论】使用任何机械不省功。（功的所受的重力以及摩擦和分析归纳能原理）

【引领认知】

等因素的影响。

力、语言表达学生阅读课文，能力。）

完成问题导学内容：

有用功（w有）：为达到目的必须做的

功

。

额外功（w额）：没用的但又不得不做

的功。

总功（w总）：有用功与总功之和。

W总=

W有＋

W额

【深化认识】——分清三种功

1．用水桶从井中提水时，所做的有用功是对水做的功，额外功是对桶

学生思考回答。

做的功，总功是

拉力所做的功

；

2．如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是对桶做的功，额外功是对水做的功，总功是拉力所做的功。

（二）

机

械

效

率

过渡：下面是大家想出的办法中的其中三种，哪种办法好呢？

【算一算】分别算出下面三种方法中的有用功、额外功、总功。（不考虑摩擦和绳重）

沙子重

100 N 沙子重

100 N 沙子重

90 N

学生分组计算功。

学生比较：

利用三种情景层层深入的引导学生分析数据得出比较机械性能优劣的三种方案，从特殊过渡到一般，建立机械效率的概念，使机械效率的概念的体重400 N

桶重

20 N 动滑轮重10 N

口袋重5 N 【比一比】从功的角度分析比较哪种机械性能好呢？

情境一：有用功相同，额外功不同

情境二：额外功相同，有用功不同

情境三：有用功不同，额外功不同

【问题导学、自主学习】

完成问题导学内容。

有用功相同时，额外建立水到渠功越少越好。

成，突破教学额外功相同时，有用难点。）

功越多越好。

学生交流比较方法：

定义：有用功跟总功的比值叫做机械用有用功在总功中效率，用符号η表示。

所占的比例，这个比公式：W有W总 η＜1

值越大越好，方法三好。

说明：机械效率反映反映了机械性能的优劣。

【典例剖析】

1．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮重力2 N，

求：（1）拉力F；

（2）物体上升的距离；

（3）有用功，总功，机械效率。

阅读例题、分析题意。

交流：要有计算公式，有代入数据的过程，代入的数据要加单位，最后出结果。

写出解题过程（一学生板演），得出44%。分析比较，提问：解答物理计算题的有哪些基对自己的计算过程进行整理。

本要求？

学生研讨：44%的物理【想一想】机械效率44%表示什么意意义：有用功在总功中思？

占的比例为44%。

过渡：

1、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？有何特点呢？

为什么？

2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机械效率会相同吗？为什么？

总结：提高机械效率的方法

学生思考、解答、交流展示。

板书设计：

第三节：机械效率

【课前预习】：

1、做功的两个必要因素：  ；功的计算方法 。

2、你学过那些简单机械，它们有什么作用呢？ 【问题1】在使用动滑轮提升重物的过程中，人对绳子做的功

直接提升物体做的功。

〖活动〗再探动滑轮

〖讨论〗（1）手拉绳做的功与动滑轮拉物体做的功相等吗？

（2）你认为产生这一现象的原因是什么？

〖总结〗

1．有用功W有用：

2．额外功W额外：

3．总功W总：

4．总功、有用功、额外功之间的关系： 〖应用〗计算用图示三种方法将砂子运上三楼时所做的有用功、额外功、总功和机械效率。

方法一．用重10N的动滑轮提升重20N、装有100N沙子的砂桶上楼，需要做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J。

方法二．用重10N的动滑轮提升重5N、装有100N沙子的口袋上楼，需要做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J。

方法三．用重10N的动滑轮提升重5N、装有100N沙子的口袋上楼，需要做的有用功是 J，额外功是 J，总功是 J。

【要点2】 什么是机械效率

〖总结〗

1． 叫做机械效率。

2．公式：

〖应用〗以上三种方法中的机械效率分别是多少？ 〖总结〗

3．因为

W有用 W总，所以ŋ

1 4．某机械的机械效率为60%，表示 【要点3】如何提高机械效率