1、1如何提高机械效率班别； 姓名：一、教学目标知识与技能知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算，会测算滑轮组的机械效率。知道机械效率总小于 1，知道提高机械效率的方法和意义。教学重点：有用功、额外功、总功及机械效率是本节课教学的重点。教学难点：同一机械的效率是可变的，是本节课教学的难点。二、教学过程1引入新课现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率。我们使用机械也要讲效率。那么，什么是机械效率呢？下面我们就来研究这个问题。2新课什么是有用功与额外功1、让学生观察“活动 1”，通过具体做功实例的分析，并引导学生回答下列问题
2、，让学生知道“有用功”和“额外功”的含义。在这两个情景中，力对哪些物体做了功？哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？2、学生经过思考、讨论，可以答出：对于教材图 11-16a，拉力对滑轮组做功时，拉力对重物、动滑轮、绳子以及克服各部分之间的摩擦力都做了功；其中，提升重物做的功是我们需要的功，对动滑轮、绳子以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。对于教材图 11-16b：挖掘机对泥土、挖斗以及克服各部件之间的摩擦力都做了功；其中，提升泥土所做的功是我们需要的功，对挖斗以及克服摩擦所做的功是我们不需要但又不得不做的功。3、在学生回答的基础上，教师给
3、出提升物体时， “有用功” 、 “额外功”及“总功”的含义：有用功（W 有用 ）：克服物体的重力所做的功。 （W=Gh ）额外功（W 额外 ）：克服机械自身的重力做功（ W=Gh） 、克服摩擦力和绳子自重所做的功（忽略不计不要求计算） 。总功（W 总 ）：有用功和额外功的总和，即 W 总 =W 有用 +W 额外 。 （W=Fs）4、然后向学生指出：在实际用机械做功时，总功也等于动力对机械做的功。2为了检验学习效果，可让学生分析下列情况中的有用功、额外功、总功，并说明这样分析的理由：用桶从井中提水。 （答：目的是把水提上来，所以提升水做的功是有用功，对水桶做的功是额外功，对水和水桶做的功是总功。
4、 ）桶掉到井里，把桶从井中捞起。 （答：目的是把水桶捞上来，所以对水桶做的功是有用功，对水做的功是额外功，对水桶和水做的功是总功。 ）用水桶把水提到楼上去。 （答：目的是把水提到楼上，所以对水做的功是有用功，对水桶和人所做的功是额外功，对水、水桶和人做的功是总功。 ）什么是机械效率1、可用下面的问题引出机械效率的定义：（1）当你用水桶提水时，有两只大小相同的水桶可供选择，一只是轻质塑料桶，另一只是厚铁皮桶，你选择哪一只水桶？为什么？（答：选择轻质塑料水桶，因为提同样多的水，用塑料桶需要做的额外功较少。 ）通过回答，使学生意识到：我们在使用机械做功时，额外功是不可避免的，但我们总希望做的额外功越
5、少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。至此，可以引导学生自己总结出机械效率的定义和公式。 （如何计算比例？引出有用功在总功中占的比例机械效率）2、为了加深对机械效率的理解，可以组织学生讨论以下问题：（1）机械效率的高低表示的物理意义是什么？（答：有用功在总功中所占比例的高低）（2）机械效率的单位是什么？（答：机械效率是两个功（W 有用 、W 总 ）的比值，没有单位。 ）（3）为什么机械效率总小于 1？能不能等于 1？（使用机械做功时，一般情况下，不可避免地要做一部分额外功，有用功总小于总功，所以机械效率总小于 1）3、使用机械做功总是希望机械效率越大越好，以打水为例，引导学生讨论如何
6、提高机械效率呢？方法一：额外功一定时，增加有用功；方法二：有用功一定时，减少额外功4、让学生解下列有关滑轮组机械效率的计算题，帮助学生从具体应用中理解有用功、额外功和总功，熟悉机械效率的计算公式，找到解答此类问题关键。例 1、桶重 10N，从 10m 深的水井中打水和捞桶时都提上来 50N 的水，分别计算打水和捞桶这两个过程中的有用功和额外功、总功。打水 捞桶W 有用 G 水 h W 有用 G 桶 h=50N10m =10N10m=500J =100JW 额外 G 桶 h W 额外 G 水 h=10N10m = 50N10m =100J =500J 3W 总 W 有用 W 额外 W 总 W 有
7、用 W 额外=500J+100J =100J+500J=600J = 600J= =%1065J %106J=83.3% =16.7%例 2、如图 13-6 所示，建筑工人用滑轮组提升重为 220N 的泥桶，动滑轮重为 20N，不计滑轮与轴 之 间 的 摩 擦 及 绳 重 。 如 果 工 人 将 绳 子 匀速 向 上 拉 了 6m， 则 泥 桶 上 升 了 多 少 ？ 滑轮组的机械效率是多少？已知：G 桶 =220N，G 动滑轮 =20N，s=6m，n=3求：h， 解：泥桶上升的高度： 。2m36h工人对泥桶做的有用功：W 有用 =G 桶 h=220N2m=440J。工人对动滑轮做的额外功：W
8、 额外 =G 动滑轮 h=20N2m=40J。所以总功：W 总 =W 有用 +W 额外 =440J+40J=480J。滑轮组的机械效率： 。 总有 用 91.7048J%10答：泥 桶 上 升 了 2m， 滑轮组的机械效率是 91.7%。三、小结本节课我们认识了使用机械做功时所做的有用功、额外功和总功三个概念，以及理解了机械效率及基计算方法。如何提高机械效率（第 2 课时）一、教学目的让学生练习测算机械效率的方法，加深对机械效率的理解，知道同一机械的机械效率并不是不变的，从而了解提高机械效率的方法。二、新课1、引导学生阅读“”活动 2 测算滑轮组的机械效率”2、演示实验，并让学生明确：实验的目
9、的是测算滑轮组的机械效率，因而要求出有用功和总功，为此，可引导学生通过下列问题的讨论，逐步设计实验方案：（1）滑轮组工作中的有用功怎样计算？需要测量哪些物理量？（答：W 有用 =G 桶 h，要测量物重 G 和物体上升的高度 h。 ）（2）滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？（答：克服绳重、滑轮的摩擦、动滑轮的重力所做的功都是额外功；显然，这些额外功很难直接测量。）图 13.3-14（3）因为滑轮组的额外功不便直接测量，所以，用有用功和额外功之和求总功不方便。那么，还有其他简便的方法测算总功吗？需要测量哪些物理量？（答：有。测出绳端的拉力 F 和拉力移动的距离 s，根据 W 总 =Fs 计
10、算出总功。 ）（4）为了求出滑轮组的有用功和总功，进而测出滑轮组的机械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些器材？（答：弹簧测力计和刻度尺。 ）3、学生讨论回答后，教师边演示边讲解做好实验的注意事项，学生观察实验并作好数据的记录（1）钩码上升的高度 h，可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出，以钩码的下端为标准读数。（2）拉力 F 的大小由弹簧测力计的示数读出，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧不要和外壳摩擦。（3）测量细绳自由端通过的距离 s 时，可事先在细绳自由端上作一标记，再拉弹簧测力计，用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量出细绳标记移动的距离，就是细绳自由端通过的距离 s。次序
11、物重 G/N弹簧测力计的示数F/N重物上升高度h/m绳子自由端移动的距离 s/m动力对滑轮做功 W 总/J(W 总=Fs)滑轮组对生物做功 W有用 /J(W有用 =Gh)机械效率 124、让学生根据收集的数据，计算出两次机械效率5、学生通过计算的结果，他们会发现：同一个滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的。 （这是因为在提升重物时，物体越重，所做的有用功越多，有用功在总功中所占的比例就越大，机械效率越高。 ）6、引导学生思考：还有什么因素会影响滑轮组的机械效率？为什么？（答：动滑轮的重会影响滑轮组的机械效率，动滑轮越重，额外功在总功中所占的比例就越大，机械效率越低；滑轮自身部件的摩擦
12、也会影响滑轮组的机械效率。 ）7、进一深化，引导学生讨论以下问题：（1）在以上实验中，还有其他方法测出绳子自由端移动的距离吗？（答：有。数出承担重物的绳子股数 n，则绳子自由端通过的距离 s=nh，h 为重物上升的高度。 ）（2）如果不测出物体上升的高度 h 和绳子自由端移动的距离 s，还能不能计算出滑轮组的机械效率？（答：能。因为 s=nh，则机械效率 。 ）FnGhW总有 用8、让学生阅读教材了解一些设备的效率，知道提高机械效率的一些主要方法，培养学生合理改进机械、提高效率的意识。三、小结本节我们通过实验测算了滑轮组做功的机械效率，知道了实验过程中需要测量的物理量，和如何计算不能直接测量的
13、物理量，使我们明白了机械效率的可变性。5课堂练习1. 我们把使用机械时，所做的功在功中所占的百分比，叫做机械效率。写成公式就是。2. 使用机械做功时，由于不可避免，所以总功有用功，因此，机械的效率总1。 3. 4 个同学测定滑轮组的机械效率时，得出下面 4 个数据，其中哪一个数据肯定是错误的？：（ ）A，0.80； B，75% ； C，1.20； D，60%。4.桶掉到井里，把桶捞上来时，对桶做的功是 功，对桶内水做的功是 功。用桶提水时，对桶做的功是 功，对桶内水做的功是 功。 （有用/额外）5.人用桶提沙子上楼，人对桶做的功是 功，对沙子做的功是 功，人实际提桶的力做的功是 功。 （有用/
14、额外/总）6、起重机把重 2000N 的物体匀速提高 5m，起重机实际做了 20000J 的功，则有用功为 J；总功为 J；起重机机械效率。7. 下列说法中正确的是（ ）A. 机械效率越高，做的有用功越多 B. 机械效率越低，做的额外功越多C. 机械效率越高，做的总功越少 D. 机械效率越低，额外功占的比例越大8. 用一个动滑轮将重 500N 的重物匀速提高 0.5m，在绳子自由端所用的拉力是 300N，求机械效率 ？作业班别： 姓名：一、填充题1使用滑轮组提起 20 牛的重物，使它上升 0.4 米，作用在绳子自由端的拉力为 8 牛，拉力的作用点上升了 1.2 米，有用功为_焦，总功为_焦，机
15、械效率是_。62.人用滑轮组提物体上楼，人对绳子拉力做的功 100J 是 功，对物体做的功 40J 是 功，机械效率是 。二、选择题3关于机械效率,下列说法中正确的是 A做功越多机械效率越高B实际生产中使用机械比不使用机械做功的效率高C使用机械做功时，机械的效率总是小于百分之百D有用功与总功的比值越大，机械效率越小。4某机器的机械效率的大小，正确的可能是 A107.07% B82% C100% D120%5某人用手将一物体竖直举高 3m 和用机械效率为 80的滑轮组将它升高3m，比较这两种情况下,人所做的功用滑轮组使物体上升做的功多用手竖直举高物体做的功多 A用滑轮组使物体上升做的功多 B用手竖直举高物体做的功多C两种情况做的功一样多 D无法比较6使用机械效率高的机械，一定 A省距离 B省时间 C省力 D不能省功三、计算题7.如图所示，某人用 F=25 牛的力把重物提起 1m，重物 G=40N，求：滑轮组的机械效率多少？。
