八年级物理12.3《机械效率》教学设计

《机械效率》教学设计

一、教学目标

（一）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。

（二）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。

（三）情感态度与价值观

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。

二、教学重难点

本节内容由“有用功和额外功”“机械效率”两部分构成，机械效率是本节教学的重点。教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功，使学生真正认识机械效率的含义。测量滑轮组的机械效率是本节的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，激发学生的学习兴趣，同时增加他们的实践体验。

重点：机械效率的概念和有关计算。

难点：测量滑轮组的机械效率。

三、教学策略

以“利用动滑轮提升重物”为背景，提出问题：动力对绳子做功等于动滑轮提升重物所做的功吗？让学生猜测并设计实验来验证自己的猜想。学生经过数据分析后发现，动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功，以及它们之间的关系和效率的概念。通过理解、运用机械效率解决实际问题，认识到提高机械效率的两种方法：减小额外功和增加有用功。在讨论了怎样提高机械效率的问题之后，把效率问题延伸到学生的学习和生活中。

四、教学资源准备

多媒体设备、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。

五、教学过程

图1外功做好铺垫。

新课教学（30分钟）一、有用功和额外功

结合用动滑轮提升钩码，思考：

1．直接提升钩码和利用动滑轮提升钩码中，对哪些物

体做了功？

2．无论用不用动滑轮，都必须做的功是对什么做的功？

3．在这两种不同的方法中我们不愿做但又不得不做的

功是什么？

板书：为了满足人们需要所做的功为有用功W有，克服

滑轮的重力和摩擦力所做的功（人们不需要但又不得不

做的功）为额外功W额，有用功和额外功之和（动力所

做的功）为总功W总。

W总＝W有＋W额

练习

1、用水桶从井中提水时，所做的：

有用功是，

额外功是，

总功是；

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，所做的：

有用功是，

额外功是，

总功是

进一步思考并

回答。

学生思考回

答

理解有用

功、额外

功和总

功。并会

判断有用

功、额外

功和总

功。

通过图片

让学生更

加容易理

解。

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？

通过多媒体展示例题：

例题起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是 3.4X104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg 经过讨论回答：

机械效率没有

单位，总小于

1，用百分数表

示。

意在练习机械

效率公式的应

用、使学生加深

认识有用功、额

外功和总功的

概念。

学生解题

锻炼分析

实际问题

的能力。

培养学

生理论联

系实际，

（1）组织学生分析、讨论、计算

（2）展示学生解题过程

（3）总结、评价

如何测量滑轮组的机械效率：

1．实验原理：

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。

实验次数G (N)h(m)W有用

（J）

F

(N)

s

(m)

W总

（J）

η

1

2

3

4

讨论：

1、比较三次实验中测得的机械效率相同吗？

2、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？

3、怎样提高机械效率？学生动手实验

。

学生分析讨论

培养学生

将科学知

识应用于

日常生活

和社会实

践的意识

通过交流

与合作，

培养学生

团结合作

精神。

培养学

生分析解

决问题的

能力