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张建明
地区： 福建省 - 莆田市 - 秀屿区 学校：莆田市秀屿区丙仑初级中学 共1课时第3节 机械效率 初中物理 人教2011课标版 1教学目标l．知道什么是有用功、额外功和总功。 2．知道什么叫机械效率，知道计算公式。知道械效率总小于1。 3．知道提高机械效率的意义和主要方法。 2学情分析1．学生在这学习了“功的原理”之后，对于“利用任何机械做功时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”印象比较深．由于受思维定势的影响，往往会认为：“机械效率”与“功的原理”是相矛盾的，从而为本节的教学设置了思维障碍．再则，本节内容中涉及的公式、物理量又较多，无形中亦增加了教学的难度． 2．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，对初中学生来说，的确有一定的难度．要能轻松自如地解决有关机械效率的问题，关键是要真正弄清有关概念，并能正确地加以区分． 3重点难点1.有用功和机械效率的概念是重点。 2.机械效率的理解是难点。 4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【导入】一、引入新课演示（按图1装置）并提问。 用图1的滑轮来提升重5牛的物体，应用功的原理求在细绳端需要加多大的拉力？（动滑轮重忽略不计） 要求一名学生板演，其他学生在笔记本上演算，教师讲评并给出正确解答。 演示（按图1装置）并提问。 活动2【讲授】二、进行新课1．有用功、额外功和总功 （1）演示实验 用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高。从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书： “实验数值G＝5牛，h＝0.5米，F＝3牛，s＝1米。 弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：W动＝F·s＝3牛×1米＝3焦， 提高重物，动滑轮克服阻力做的功：W阻＝G·h＝5牛×0.5米＝2.5焦” （2）提问：由实验可以看到W动＞W阻，这是为什么？ 学生回答，教师总结：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2.5牛，而实际的拉力是3牛）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦时动力做的功是2.5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。 （3）总结并边讲边板书 ①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。 板书：“1．有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功”（注意，本节标题暂不出） 问：本实验中的有用功是多少？答：W有＝G·h＝5牛×0.5米＝2.5焦。 ②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。 板书：“2．额外功（W额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功” ③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。 板书：“3．总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功” 问：本实验中总功W总＝？ 答：W总＝F·s＝F·2h＝3牛×1米＝3焦。 问：本实验中做的额外功是多少？ 答：W额外＝W总－W有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦。 2．机械效率 问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？ 学生演算，答出计算过程和结果。 答：83.3％。 教师小结并板书：“4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率” 板书：补写本节标题：“三、机械效率”
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1” 教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。 问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？ 答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。 3．提高机械效率 思考通过什么途径可以提高机械效率。 活动3【练习】三、巩固练习例题：用图2所示滑轮组把重600牛的货物匀速提高2米，所用的拉力是375牛，求总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。
要求学生板演，教师讲评。 教师小结：解答这类问题首先要认真审题，弄清已知条件。其次要注意，用滑轮组提起货物的高度与人把绳子末端拉下的距离之间的关系。还要分清总功和有用功。总功是人利用滑轮提升货物时总共做的功，也就是人拉绳子的力做的功（或说动力对滑轮组做的功），计算时，功（W总）＝拉力（F）×绳端所通过的距离（s）。有用功是指滑轮组克服货物所受重力竖直升高所做的功，计算时，有用功（W有用）＝F·s。因为货物匀速上升，所以滑轮对货物拉力的大小等于货物重，即F＝G。货物提升的高度s用字母h表示（要与动力通过的距离s加以区分）。所以，有用功（W有用）＝货物重（G）×货物提升的高度（h）。 应该指出，在涉及机械效率问题时，功的原理也是适用的。这时动力所做的功等于机械克服阻力所做的功。使用机械时仍不省功，而且还要不可避免地做额外功。 第3节 机械效率 课时设计 课堂实录第3节 机械效率 1第一学时 教学活动 活动1【导入】一、引入新课演示（按图1装置）并提问。 用图1的滑轮来提升重5牛的物体，应用功的原理求在细绳端需要加多大的拉力？（动滑轮重忽略不计） 要求一名学生板演，其他学生在笔记本上演算，教师讲评并给出正确解答。 演示（按图1装置）并提问。 活动2【讲授】二、进行新课1．有用功、额外功和总功 （1）演示实验 用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高。从弹簧秤读出拉力F的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书： “实验数值G＝5牛，h＝0.5米，F＝3牛，s＝1米。 弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：W动＝F·s＝3牛×1米＝3焦， 提高重物，动滑轮克服阻力做的功：W阻＝G·h＝5牛×0.5米＝2.5焦” （2）提问：由实验可以看到W动＞W阻，这是为什么？ 学生回答，教师总结：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2.5牛，而实际的拉力是3牛）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦时动力做的功是2.5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。 （3）总结并边讲边板书 ①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。 板书：“1．有用功（W有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功”（注意，本节标题暂不出） 问：本实验中的有用功是多少？答：W有＝G·h＝5牛×0.5米＝2.5焦。 ②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。 板书：“2．额外功（W额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功” ③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。 板书：“3．总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功” 问：本实验中总功W总＝？ 答：W总＝F·s＝F·2h＝3牛×1米＝3焦。 问：本实验中做的额外功是多少？ 答：W额外＝W总－W有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦。 2．机械效率 问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？ 学生演算，答出计算过程和结果。 答：83.3％。 教师小结并板书：“4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率” 板书：补写本节标题：“三、机械效率”
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1” 教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。 问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？ 答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。 3．提高机械效率 思考通过什么途径可以提高机械效率。 活动3【练习】三、巩固练习例题：用图2所示滑轮组把重600牛的货物匀速提高2米，所用的拉力是375牛，求总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。
要求学生板演，教师讲评。 教师小结：解答这类问题首先要认真审题，弄清已知条件。其次要注意，用滑轮组提起货物的高度与人把绳子末端拉下的距离之间的关系。还要分清总功和有用功。总功是人利用滑轮提升货物时总共做的功，也就是人拉绳子的力做的功（或说动力对滑轮组做的功），计算时，功（W总）＝拉力（F）×绳端所通过的距离（s）。有用功是指滑轮组克服货物所受重力竖直升高所做的功，计算时，有用功（W有用）＝F·s。因为货物匀速上升，所以滑轮对货物拉力的大小等于货物重，即F＝G。货物提升的高度s用字母h表示（要与动力通过的距离s加以区分）。所以，有用功（W有用）＝货物重（G）×货物提升的高度（h）。 应该指出，在涉及机械效率问题时，功的原理也是适用的。这时动力所做的功等于机械克服阻力所做的功。使用机械时仍不省功，而且还要不可避免地做额外功。 Tags：3节,机械,效率,课件,配套
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