第1课时认识机械效率

第3节机械效率
第1课时认识机械效率
【教学目标】
一、知识与技能
i•能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功.
2.理解什么是机械效率.
二、过程与方法
1.通过思考和讨论，知道W有用,W额外,W总的含义并清楚它们之间的关系.
2.通过观察、分析和讨论，理解额外功产生的原因，知道机械效率n <1.
3.会正确进行有用功、总功、机械效率的计算.
三、情感、态度与价值观
培养学生自主学习、分析问题和归纳问题的能力，激发学生的求知欲•
【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=W有用100%进行计算•
W总
总、
【教学难点】知道机械效率n< 1,理解有用功、额外功、总功之间的联系和区别.
【教具准备】沙子、塑料桶、方便袋、细绳、弹簧测力计、滑轮、刻度尺、
多媒体课件等•
【教学课时】1课时
］紳数学设计
【巩固复习】
教师引导学生复习上一节的内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.
【新课引入】
师房屋装修时，要把一堆沙子运到楼上，你有哪些方法？请同学们思考讨论，将讨论结果记录下来，看哪一组同学想的办法最多?
学生发表各自的看法•
师同学们说得很好，下面我们就以一个实验来探讨这个问题
【进行新课】
活动探究
教师选取动滑轮、塑料桶、方便袋（重力忽略不计）提起沙子进行实验（可
让学生实验）：第一次用塑料桶盛装一定重力的沙子进行实验，如图甲；第二次用
塑料袋盛装相同重力的沙子提起相同高度进行实验，如图乙•把记录结果填在设计的表格中•
/
沙子重
提起的咼
度"油
测力计的示
数F/N
绳的自由端移
动的距离“泊
叙用机械所做
的功W/J 第•次
实验
第二次
实验
师巡视指导，对动手能力弱的同学给予适当的帮助，师可参与一起实验，并提醒学生在拉动弹簧测力计时要注意匀速竖直向上缓慢拉动，并在拉动过程中读数.用刻度尺测量沙子上升的高度和手移动的距离（这个也可以不测量，动滑轮自由端移动距离是物体上升高度的2倍）.
知识点1有用功、额外功、总功
师请同学们说出你们探究的结果，哪种情况下做功多些？
生：（齐声回答）当然用塑料桶装提起时做功多些•
师为什么呢？
生：塑料桶重些，塑料袋轻些.
教师引导学生分析，在提起沙子的过程中，对沙子做功的同时，还要做哪些功呢?
甲
生：对塑料桶做功，对滑轮做功，对绳子做功，对滑轮轴间的摩擦力做功••…
师那我们真正需要的是对什么物体做的功？
生：当然是对沙子做的功.
师对啦，对沙子做的功才是对我们有用的功，我们把这样的功叫做有用功其他做的功是无用功，称为额外功，这部分无用的功，能不能不做呢？
生：当然不能！
师为什么？生：因为我们必须依赖塑料桶（或塑料袋）装沙，依赖动滑轮提起.
师正确，额外功尽管对我们无用，但却又是不得不做的功，无法回避的功师那实际我们在利用滑轮提起沙子时，所做的功包含有对沙子做的功，对动滑轮、塑料桶（或塑料袋）、绳子重力做功及轴间摩擦力做功，把这些功之和称为总功.
师请同学们说说总功包括哪些功？
生：总功包括有用功和额外功.
师很对，总功等于有用功和额外功的总和.
板书：有用功W 有用：为了达到某一目的必须做的功.
额外功W 额外：为了达到某一目的的过程中，并非我们需要但又不得不做的功.
总功W总：有用功与额外功的总和W总=W有用+W额外
教师让学生分组做教材P85页《演示》中的实验，并引导学生思考以下问题：
（1）两次拉力所做的功一样吗？为什么？
（2）使用动滑轮是否真的省力又省功呢？学生回答：（1）虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但第二次拉力
做的功反而更多一些，因为在实验过程中还要克服滑轮重力和摩擦做功.
（2）使用动滑轮会省力，但不能省功.机械效率师从上面实验和演示中可以看出，我们总是希望额外功在总功中所占的比例越少越好，即有用功占总功的比例越大越好，这样效率就越高.因此，物理学中，把有用功跟总功的比值叫做机械效率.
板书：（1）定义：有用功跟总功的比值叫机械效率
(2)公式表示：=W有用100%
W总
总、
(3)任何机械的机械效率都是小于1的.
(4)机械效率是个比值，没有单位.
例题1师用多媒体展示教材P86页的例题.师组织学生分析、讨论、计算；展示学生解题过程；总结、评价•
【课堂交流、小结与延展】
师通过学习本课内容，你有哪些收获？(请学生谈自己知道本课中哪些知
识，还想知道哪些内容及对本课的感受，教师进行情感激励.)
生1：有用功是对我们真正有用的功，而额外功是无用的，但又不得不做的
功.
生2：有用功与额外功之和叫做总功，总功总是大于有用功的•减少额外功，即可增大有用功占总功的比值，这样机械效率就增大了•
生3:我知道了，再好的机械，其机械效率也不可能达到100%.
生4:既然增大提起物体的重力可以增大机械效率，那么同一滑轮组提起不
同物体时，机械效率应该是不固定的•
师最后，请同学思考下面题目•
例题2:如图所示用滑轮或滑轮组(单个滑轮的型号、重力相等)提起同一重
物，其中机械效率最高的是( )
解析：机械的自身重力影响机械效率的大小，那么用定滑轮、动滑轮分别提起同一物体时，定滑轮的机械效率大些•
答案：B
【教师结束语】
大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了有用功、额外功和总功，知道了它们在不同场合下所指的内容•理解了机械效率的含义，并能进行计算•请同学们在课后结合身边的实例相互交流和讨论，宣传节能减排”的重要性.好，谢谢！
课后作业
完成本课时对应练习
:_ ・• --------------
1•在区分有用功、额外功和总功时，可以让学生进行思考和讨论，明白对沙 子所
做的功是有用功，而其他的如动滑轮、绳子、人自身重力等做的功，是无用 而又不得不做的功，叫额外功•实际过程中使用机械做的功为总功•接着，教师还 可以让学生结合实际事例相互交流与分析， 从而加深理解有用功、额外功和总功 的概念•
2.理解机械效率时，可以结合身边使用机械的实例，设计数据计算有用功、 额外功和总功，再计算机械效率，这样既熟悉了功的计算，同时加深了机械效率 的理解.
3•改变提起的物体的重力可以影响机械效率，教师可以设置 同一滑轮组提 起不同重力的物体时，计算它的机械效率 ”的题目，让学生动手计算进行比较， 来消除学生心里的疑惑（这个也可以留在下一课时中加深学生对这一问题的理 解）.
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［有用功（陷用）|为了达到某一目的必鎭做的功.
+ 祖外如胚沪） ， 我门需要俚又不得不做的功. II 憾败％）疽冃功与额外功的总比. k 「定义:有用功跟总功的比值 限■-- 仝式：叩二' x 100% 任何机械的机械皴率都是小于1的,IJ <1 -机械效率是个比值，没有单位 三
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