第3节机械效率。
整体设计。“机械效率”的教学，要结合学生实际，引导学生全面辩证地分析问题。本节课从贴近学。
生生活和所熟悉的现象人手，充分利用学生已有的生活经验和学习中获得的体验，帮助学生。
建立起有用功、额外功和总功盼概念，并且通过实例，帮助学生辨析什么是有用功，什么是总。
功。只有把它们辨析清楚了，对机械效率的应用才不会出现问题。
效率是现代社会很关注的问题，使用机械自然要研究效率的问题。要使学生认识机械。
效率的物理意义，通过分析额外功产生的原因‘，使学生了解实际的机械，它的效率为什么总。
是小于1。教材中列举了一些效率后，让学生**滑轮的效率，加深对机械效率的理解，突。
出本课的重点。
对于滑轮这种经常使用的机械，虽然学生对它知道的很多，但是它的机械效率是多少却。
不知道，影响滑轮效率的因素有哪些也不清楚，因此应该让学生进行**性的研究，以便使。
学生进一步理解机械省力不省功的道理。
三维目标。知识与技能。
1．知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系；
2．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；
过程与方法。
1．通过**动滑轮的使用，认识和体会物理概念；
2．通过参与**滑轮效率的活动，进一步加深对机械效率的理解，通过参与**活动，学习拟定简单的科学**计划和实验方案；
3．学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律的过程。
情感、态度与价值观。
1．关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的、意识；
2．通过**活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的。
科学精神。教学重点。
1．能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；
2．理解机械效率的概念，会利用公式。
教学难点。学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。
课时安排。1课时。
教学准备。滑轮、钩码、线、弹簧测力计、铁架台、刻度尺、多**课件等。
教学过程。导入新课。
问题导入。**下图，同学们交流讨论，完成下列**：
想一想：有哪些办法可以将沙子运上三楼？
从数据分析获得哪种方法比较好，请说出选择的理由。
思考问题：在运送过程中不可避免地要对物体做功，试讨论：
1)哪些功起到了积极作用，即达到了我们的目的？
2)哪些功对我们没有价值，但又是不得不做的功？
3)哪种方式的效率最高？
学生活动：学生思考讨论，得到结论，各种方式下对物体做功情况如下：
对我们没有价值，但又不得不做的功有：
a．桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升，也提升了它们，克服这些重力做的功是没有价。
值的；b．此外，机械运转时都有摩擦，克服机械的摩擦做的功。
结论：满足我们做功的目的，对我们有价值的功，即对重物（沙子）做的功是有用功。
从而引出本节课的课题：机械效率。
（教学说明：学生观察、思考、计算并进行比较，培养学生的合作意识，运用所学知识分析。
解决新问题的能力和分析归纳能力。）
情景导入。展示从井中提水的**，我国的许多农村都没有自来水，人们为了食。
用水，要从井中打水，在这个从井中提水上来的过程中，人们对哪些物体做。
了功？这些功都是人们希望做的吗？对谁做的功才是有用的呢？
为了反映有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率这个。
物理量。椎讲新课。
一、有用功和额外功。
思考问题：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功相同吗？
实验**：使用动滑轮所做的功。
制定计划与设计实验：测出物体的重力和拉力以及物体和绳子上升的距离，利用功的计。
算公式算出上升过程中的有用功和总功并加以比较。
进行实验与收集数据：用弹簧测力计匀速拉动绳端，使重物g匀速升高。从。
弹簧测力计上读出拉力f的值，用刻度尺测出重物提升的高度^和弹簧测力计。
移动的距离s。
实验数值g一5牛，h一0.5米，f-3牛，s-1米。
弹簧测力计的拉力（动力）对动滑轮做的功：
提高重物，动滑轮克服阻力做的功：
分析与论证：由实验可以看到。
这是为什么？
学生回答，教师总结：前面我们没有考虑摩擦，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）。
归纳总结：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。
利用机械工作时为完成目标必须要做的功叫有用功。
本实验中的有用功是多少？
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，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。
为了完成有用功，对人们没有用，但又不得不做的功叫额外功。
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。
是多少？问：本实验中做的额外功是多少？
归纳总结：我们把重物提高到一定高度，就是我们使用简单机械的目的，对使用机械是。
有利用价值的，所做的功是有用功；而滑轮组克服滑轮与其转轴之间的摩擦力做功、提升重。
物过程中克服动滑轮及绳子重力所做的功等是额外功；作用在机械上的动力对机械做的功。
过渡：生活中我们总希望有用功在总功中占的比例多些，额外功在总功中占的比例少。
些，物理中用机械效率来表示有用功在总功中占的比例，从而引入机械效率的概念。
二、机械效率。
1．机械效率的概念。
请同学们自学阅读教材“机械效率”部分相关内容，回答下列问题：
1)什么是机械效率？用什么表示？
2)机械效率的公式如何？其单位是什么？通常用什么表示？
学生活动：看书思考，交流总结。
1)机械效率的定义：有用功跟总功的比值，叫做机械效率。
提出问题：机械效率是不是总小于1 7
学生经分析不难得出正确的答案；机器运转时都有摩擦，克服摩擦要做额外功，因此有。
用功总是小于总功的，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。
思考：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？
交流讨论：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%，另外30%做的是额外功。
（教学说明：提出问题，引发思考和比较，让学生通过阅读教材内容，经过思考、归纳、自。
主得出结论，体现新课程中提倡的自主性学习。）
例题巩固：如图所示，用滑轮组提起重900 n的物体，绳子自由端拉力f为。
4oo n，重物在20 s内匀速上升了10 m。求：
1)物体上升的速度；(2)提起物体所做的有用功；(3)滑轮组的机械效率。
解析：(1)物体上升的速度。
2)提起物体所做的有用功。
滑轮组的机械效率。
答案：(l)0. 5 m/s (2)9 000 j (3)75%
2．实验**：测量滑轮组的机械效率。
1)提出问题：滑轮组的机械效率总是一定的吗？利用实验测量时，需要测量哪几个物。
理量？怎样计算有用功？怎样计算总功？
(2)猜想：滑轮组的机械效率与哪些因素有关。
物体的重、滑轮重、绳重、绳与轮间的摩擦、承担物重的绳子段数……
(3)设计实验：
实验目的：利用测力计将安装在滑轮组中的钩码（或重物）提起，比较同。
滑轮组在不同使用情况下的机械效率。
实验器材：滑轮组一套、两物块（甲轻乙重）、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、细线。
4)进行实验与收集数据。
如图所示，安装实验装置图组装好实验。
a．用细线将一个定滑轮和一个动滑轮连成滑轮组，挂在铁架台上，将细线一端拴在弹簧。
测力计上，在滑轮组下悬挂物块（第一次挂甲物块，第二次挂乙物块）。
b．记下物块和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，然后匀速向上提起弹簧测力计，读出。
拉力的大小；测出物块和拴住弹簧测力计的线端上移的距离；用弹簧测力计再测出物块重。
c．将测得的数据填入下表并完成计算。
d．实验完毕整理好器材：
5)分析与论证。
分析上表中的数据可以看出：
在不同使用情况下，同一滑轮组的机械效率___一定的（填“是”或“不是”）。
滑轮组的机械效率1（填“大于”“等于”或“小于”）。
归纳总结：影响滑轮组的机械效率的因素：同一滑轮组，所提物体越重，机械效率越高，与滑轮组的。
绕法无关。交流讨论：提高滑轮组机械效率的方法。
阅读教材提高机械效率的有关内容，小结要点，指出减小额外功是提高机械效率的有效方法。
参考：增大物体的重、减小动滑轮的重和绳重、减小滑轮与绳间的摩擦——加润滑。
油……同步训练。
1．下列说法中正确的是( )
a．机械效率越高，越省时间 b．机械效率可能等于1
c．机械效率越高，越省力 d．机械效率越高，有用功占总功的比例越大。
解析：本题考查对机械效率概念的理解。根据。
可知机械效率与时间和力。
无关；因为在使用机械时，总功总大于有用功，所以机械效率总小于1。根据机械效率的定。
义可判断选项d是正确的。
答案：d2．下列哪种措施可以提高滑轮组的机械效率( )
a.增加物体移动的距离 b．改变绳子的绕法。
c．增加被提升物体的质量 d.增加动滑轮的个数。
解析：对于一个固定的滑轮组来说，承担重物的绳子的段数为n，那么绳子末端移动的。
距离就是重物移动距离的n倍，所以。
由此可知滑轮组的机械效率。
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