第3节机械效率教案2

地区： 湖南省 - 株洲市 - 醴陵市

学校：醴陵市清水江乡铁肩中学

第3节　机械效率 初中物理       人教2011课标版

1．知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．

2．能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．

3、理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．

4、会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．   

5、会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法．

1．知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．

2．会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．   

理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．

同学们：前面我们学习了一些简单机械，如：杠杆、滑轮、滑轮组、也学习了关于力所做的功计算，请一位同学回答一下功的计算公式。（W=FS，W=GH）

1．功的分类：（1）有用功______（2）额外功____（3）总功_________。

（4）三者关系____________。

2．机械效率：（1）定义_______________。（2）公 式：_______________。

（过渡语：根据功的计算公式和现有的这些器材，请两位同学上台来帮老师一起做个实验，其他同学在下面做记录并完成表格内容的填写）

（一）有用功和额外功

1．实验探究：使用机械省功吗？

实验：首先简绍器材：（铁架台，尺，钩码，二个不同的滑轮，弹簧测力计，绳线）。

其次说出我们这次实验的任务是将2牛的重物提高0.2米。

第三指出学生要完成的如下任务：填好学案上的表格，

算出拉力所做的功。

回答如下问题：比较三次所做的功，一样吗？（不一样）。直接提升物体时所做的功FS等于Gh，使用机械如动滑轮时拉力所做功FS大于直接提升物体时所做的功Gh。可见使用机械是否省功。（不能）

过渡语：使用机械不但不能省功而且还要多做功，那是为什么呢？以刚才这个实验为例我们来分析一下。

2．理解归纳：有用功、额外功和总功的含义及它们之间的关系？

（1）在上面这个实验中我们的目的是将2牛的重物提高0.2米。那么达到的这个目的所做的功就称为是有用功。可理解为一种“目的”功（灯片2）

（2）在上面这个实验中我们为了达到将2牛的重物提高0.2米的目的，但又想省力就借用了动滑轮，在完成这个目标的时候我们不得不克服机械自身重力、机械本身各部件的摩擦等）而做一些不可避免的功，这个功就是额外功，也就是，由于机械自重和摩擦总是存在的，因而我们在利用机械做功时我们做的额外功是不可避免的。（灯片2）

（3）在上面这个实验中我们使用机械时所用的力是F，我们的力所通过的距离是S。这其中就既包含了通过机械对物体做的有用功，又包含了克服机械自身重力和摩擦等做的额外功，所以这个功就是总功。也可以说总功就是我们使用机械时做的功W总=FS，（灯片2）

由此我们可以得出有用功、额外功和总功的关系。即：W总=W有+W额外（灯片2）。

（4），以动滑轮提物和滑轮组水平拉物为例区分这三种功。（灯片3-4）

3.小试牛刀：

（1）问：在上面这个实验中第二次和第三次有用功是相等的且均为W有用＝（               ）             

（2）问：在上面这个实验中第二次总功W总＝（               ）  额外功W额外＝（               ）              

（3）问：在上面这个实验中第三次总功W总＝（               ）                  额外功W额外＝（               ）           

4.自我提醒；

在相同的场景、不同的目的下，对同一种物体所做的功可能是有用功和也可能是额外功，一定要结合具体情况具体分析，不能死记硬背含义。讨论并回答：（灯片5）

学生完成该选择题：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（  ）A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功    B、两个情形中，两人对水做的功都是总功C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功    D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功

过渡语：根据上面第二次第三次的实验与计算情况。我们不难算出有用功在总功中所占的比值，

（二）机械效率

1、请同学们计算出上面实验中第二次和第三次有用功在总功中所占的百分比，学生计算并回答。第二次实验中有用功在总功中占的百分比为（    ） ，第三次实验中有用功在总功中占的百分比为（    ），    

2、我来归纳：机械效率就是：（                 ），用“η”表示

计算公式是：（                 ），（灯片6）

       学生回答：上面第二次和第三次那种情况下的机械效率高？

3．课本例题：同学们看教材86面的例题，灯片7展示解题过程。一起做例题

4．小试牛刀：完成（灯片8）（灯片9）

过渡语：机械效率是表示机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，做的有用功占总功的比例就越大，这个机械的性能就越好。因此我们要尽力提高机械效率，为民造福。节能减排。如何提高机械效率呢？

5．提高机械效率

如何提高机械效率呢？（灯片10）指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。

1：用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少?

小结：主要讲了三种功，（灯片11）及机械效率（灯片12），

延伸：同学们都知道利用滑轮组更省力，那它的机械效率怎样呢？下节课我们继续探讨。

第3节　机械效率

第3节　机械效率

1．知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．

2．能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．

3、理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．

4、会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．   

5、会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法．

1．知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．

2．会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．   

理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．

同学们：前面我们学习了一些简单机械，如：杠杆、滑轮、滑轮组、也学习了关于力所做的功计算，请一位同学回答一下功的计算公式。（W=FS，W=GH）

1．功的分类：（1）有用功______（2）额外功____（3）总功_________。

（4）三者关系____________。

2．机械效率：（1）定义_______________。（2）公 式：_______________。

（过渡语：根据功的计算公式和现有的这些器材，请两位同学上台来帮老师一起做个实验，其他同学在下面做记录并完成表格内容的填写）

（一）有用功和额外功

1．实验探究：使用机械省功吗？

实验：首先简绍器材：（铁架台，尺，钩码，二个不同的滑轮，弹簧测力计，绳线）。

其次说出我们这次实验的任务是将2牛的重物提高0.2米。

第三指出学生要完成的如下任务：填好学案上的表格，

算出拉力所做的功。

回答如下问题：比较三次所做的功，一样吗？（不一样）。直接提升物体时所做的功FS等于Gh，使用机械如动滑轮时拉力所做功FS大于直接提升物体时所做的功Gh。可见使用机械是否省功。（不能）

过渡语：使用机械不但不能省功而且还要多做功，那是为什么呢？以刚才这个实验为例我们来分析一下。

2．理解归纳：有用功、额外功和总功的含义及它们之间的关系？

（1）在上面这个实验中我们的目的是将2牛的重物提高0.2米。那么达到的这个目的所做的功就称为是有用功。可理解为一种“目的”功（灯片2）

（2）在上面这个实验中我们为了达到将2牛的重物提高0.2米的目的，但又想省力就借用了动滑轮，在完成这个目标的时候我们不得不克服机械自身重力、机械本身各部件的摩擦等）而做一些不可避免的功，这个功就是额外功，也就是，由于机械自重和摩擦总是存在的，因而我们在利用机械做功时我们做的额外功是不可避免的。（灯片2）

（3）在上面这个实验中我们使用机械时所用的力是F，我们的力所通过的距离是S。这其中就既包含了通过机械对物体做的有用功，又包含了克服机械自身重力和摩擦等做的额外功，所以这个功就是总功。也可以说总功就是我们使用机械时做的功W总=FS，（灯片2）

由此我们可以得出有用功、额外功和总功的关系。即：W总=W有+W额外（灯片2）。

（4），以动滑轮提物和滑轮组水平拉物为例区分这三种功。（灯片3-4）

3.小试牛刀：

（1）问：在上面这个实验中第二次和第三次有用功是相等的且均为W有用＝（               ）             

（2）问：在上面这个实验中第二次总功W总＝（               ）  额外功W额外＝（               ）              

（3）问：在上面这个实验中第三次总功W总＝（               ）                  额外功W额外＝（               ）           

4.自我提醒；

在相同的场景、不同的目的下，对同一种物体所做的功可能是有用功和也可能是额外功，一定要结合具体情况具体分析，不能死记硬背含义。讨论并回答：（灯片5）

学生完成该选择题：小红用塑料桶从井中打水；小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情形中水桶中都有水。那么下列分析中正确的是（  ）A、两个情形中，两人对水做的功都是有用功    B、两个情形中，两人对水做的功都是总功C、两个情形中，两人对水做的功都是额外功    D、小红对水做的功是有用功，小军对水做的功是额外功

过渡语：根据上面第二次第三次的实验与计算情况。我们不难算出有用功在总功中所占的比值，

（二）机械效率

1、请同学们计算出上面实验中第二次和第三次有用功在总功中所占的百分比，学生计算并回答。第二次实验中有用功在总功中占的百分比为（    ） ，第三次实验中有用功在总功中占的百分比为（    ），    

2、我来归纳：机械效率就是：（                 ），用“η”表示

计算公式是：（                 ），（灯片6）

       学生回答：上面第二次和第三次那种情况下的机械效率高？

3．课本例题：同学们看教材86面的例题，灯片7展示解题过程。一起做例题

4．小试牛刀：完成（灯片8）（灯片9）

过渡语：机械效率是表示机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，做的有用功占总功的比例就越大，这个机械的性能就越好。因此我们要尽力提高机械效率，为民造福。节能减排。如何提高机械效率呢？

5．提高机械效率

如何提高机械效率呢？（灯片10）指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。

1：用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少?

小结：主要讲了三种功，（灯片11）及机械效率（灯片12），

延伸：同学们都知道利用滑轮组更省力，那它的机械效率怎样呢？下节课我们继续探讨。

• 优点:

  课件制作精美。

• 缺点:

  练习过多。

• 优点:

  程序清晰，层次明确。

• 缺点:

  练习量过多