认识机械效率

第3节 机械效率
第1课时 认识机械效率
课标要求
【教学目标】
一、知识与技能
1.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及会利用公式进行简单的有计算。

二、过程与方法
1.通过演示实验所获得的认知及思考，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η<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，理解总功中必有克服其它力做额处功，明白额外功产生的原因，并能运用公式100%W W η=⨯有用
总进行计算。

【教学难点】知道机械效率η＜1，理解有用功、额外功、总功之间的联系和区别.
【教具准备】PPT 课件等.
【教学课时】1课时
教学设计
【巩固复习】
教师引导学生复习做功的两个必要条件及上一节的内容，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 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
教师利用PPT课件讲解实验
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？
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.
出示PPT
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
（1）定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.
（2）公式表示：100%W W η=⨯有用
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P 86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
课后作业
1.课本88页动手动脑学物理第1、2题；
2.完成创优本节中的练习题
教学反思
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）.。