1、五、机械效率【学习目标】1、知识与技能 知道什么是有用功、额外功和总功。 理解机械效率的概念，知道机械效率的公式，并会用有关公式进行简单计算。 知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是 100%。2、过程与方法 通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。 通过实验探究与讨论，认识提高机械效率的主要方法。 能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。3、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。【学习重点难点】重点：机械效率的概念和有关计算。 难点：测机械效率及知道提高机械效率的方法。【教学方法】 讲授、学生实
2、验探究【教学媒体】 动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线【课前预习】1、 如图所示，滑轮重 20N，现将重 400N 的物体匀速提升 10m，不计摩擦和绳重，则拉力F N，拉力 F 所做的功为 ，滑轮对物体做的功为 。试比较拉力做功与滑轮对物体做功相等吗？想一想：为什么？2、 通过预习能理解以下几个基本概念吗？：有用功 W 有用 。额外功 W 额外 。总功 W 总 。三者之间的关系： 。机械效率的概念： 。【学习过程】一、 导入新课我们学过的简单机械有 ，使用这些机械的好处是 。我们又学过了功的概念，那么，使用机械能否省功呢？怎样探究这个问题？二、 新课学习下面我们以动滑轮提升重物做功为例来
3、探究活动 11.7 再探究动滑轮用手通过一个弹簧测力计沿竖直方向匀速向上拉动一个动滑轮，使挂在它下面重为 G 的钩码缓缓上升。1. 分别测出绳受到的拉力 F、手移动的距离 S、钩码受到的重力 G 和钩码上升的高度 h;2. 改变钩码的数量，重复上述测量；3. 请你设计一张记录数据的表格。将实验数据填入表中：实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm动滑轮提升钩码做的功 W1/J人拉绳做的功W2/J123【实验探究，搜集数据】 (实验注意点：提升绳子时要匀速、竖直)【分析数据】1、在这一实验中，手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？若不等，
4、哪个大？说明了什么？2、你能找出做功不等的原因吗？学生交流、讨论实验结论：试验结果表明 , 用动滑轮提升重物时，除了提升重物外，还将动滑轮提升了一段距离，所以，人做的功除了提升重物做功之外，还必须克服动滑轮的重力、摩擦（实际存在）而做功。讲解：1、 有用功： ，记为 。2、 额外功： ，记为 。3、 总功： ，记为 。 总功中，既有通过机械克服物体重力做的有用功，又有克服机械自身重力和摩擦做的额外功。所以，有用功，额外功，总功的关系是：对于实际机械，总有 W 额外 0，所以 W 总 W 有用 。4、功的原理：使用任何机械都不能省功。（理想情况下，W 总 W 有用 ）讲解：在使用机械效率时有用功
5、只占总共的一部分，我们总希望有用功在总功中所占的比例越大越好（额外功所占的比值越小越好）.不同的机械、不同的使用情况，有用功在总功中所占的比例是不等的，所占比例的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。因此，我们引入新的物理量机械效率()来表示有用功在总功中所占比例的大小。5、机械效率： 。公式：机械效率 。（注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，1。）【练一练】小明用动滑轮将一个重 280 N 的重物提高到 3 m 高处，他拉绳的力为 150 N，那么他做了多少 J 的功，动滑轮对重物做的功是多少 J该动滑轮的机械效率是多少？计算出在刚才的探究活动中，不同情况下动滑轮的机械效率。通过
6、计算你有什么发现？根据你的理解，动滑轮的机械效率与哪些因素有关？你认为如何才能提高它的机械效率？6、影响滑轮组机械效率的因素提高机械效率具有重要的经济意义，可减少能源消耗，节省人力和物力，降低生产成本。那么，如何提高机械效率？教师提示：根据机械效率公式，有用功、额外功、总功三者之间的关系入手分析，想想如何提高机械效率？根据额外功的来源，想一想如何减小额外功，如何增加有用功？学生思考讨论：1、结论：同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越 ；提起相同的重物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越 。2、提高机械效率的方法是： 。 。 。【练习反馈】1、小明用一个定滑轮匀速提升重为 190
7、N 的物体，使其升高 3m，所用拉力为 200N，则小明做的有用功为 ，总功为 ，定滑轮的机械效率为 。2、在“测定、动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：实验中应 拉弹簧测力计。 第一次实验测得滑轮组的机械效率为 。第二次实验时滑轮组的机械效率 （选填“大于”“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率。若不计摩擦，该动滑轮的重为_。3、下列关于机械效率的说法正确的是 ( )A. 机械效率可以提高到 100 B机械效率总小于 1C功率大的机械，机械效率高 D机械效率越高，有用功就越多4、 一个滑轮组改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样高度，改进后与改进前
8、相比较（ ）A. 做的有用功减少 B. 总功不变，有用功增加了C. 总功不变，额外功减少了 D. 有用功不变，总功减少了 实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm1 2 10 1.5 202 5 5 3.0 105、某工人利用动滑轮在 20s 内将 3000N 的物体匀速提高 4m，已知这个动滑轮的机械效率是 80，求：(1)这名工人所做的总功是多少 J? (2)他所做的额外功是多少 J？ (3)他的输出功率是多少 W? 参考答案1、570J 600J 95 2、（1）匀速 （2） 66.6 大于 （3）10J 3、B 4、D5、(1)15000J 3000J (2)600W
