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教案
课 题 第十二章 第4节 机械效率 课 型 实验探究课
教学目标 1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。 2.能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。能利用机械效率的公式进行简单的计算。 3.通过实验了解影响机械效率的因素，以及提高机械效率的方法。
教学重点 认识机械效率的含义。
教学难点 通过实验了解影响机械效率的因素，以及提高机械效率的方法。
教学方式 讨论式、讲授式、实验探究式
教具学具 多媒体、滑轮组、钩码、弹簧测力计、刻度尺、细线
教学过程 设计 教师活动预设 学生活动预设 设计目的
【演示ppt3】提问：假如利用机械既能省力又能省距离，有没有机械能够省功呢？ 【演示ppt4】 提问：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？ 【演示ppt5、6】 组织学生实验探究，使用动滑轮能否省功，得出结论，引出功的原理。 思考、观察、讨论 听讲、思考 实验、观察、思考、记录 引出功的原理的概念
【演示ppt7】 组织学生分析实例，了解有用功、额外功和总功 板书： 一、有用功和额外功 1.有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。 2.额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，而不得不做的功（无用付出）。 3.总功：有用功加额外功（实际付出）。 听讲 记录 了解有用功、额外功和总功
【ppt8】 师：在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。 板书： 二、机械效率 1.定义及公式：有用功与总功的比值。 (注：①机械效率用百分数表示，总小于1。②反映了机械的一种性能。) 【ppt9-11】 2.实验：组织学生测定滑轮组的机械效率。 学生实验，教师巡场，解决问题。 组织学生分析实验数据，得到在所用滑轮组一定时，提升的物体越重，机械效率越高。 板书： 在所用滑轮组一定时，提升的物体越重，机械效率越高。 组织学生观察几次实验计算出的机械效率是否相同，讨论影响机械效率的因素可能有哪些。 【ppt12】分析此实验中影响机械效率的因素，并提出一些提高机械效率的方法。 【ppt13、14】组织学生解答例题。 （注意学生的计算书写格式） 【ppt15】知识拓展：测定斜面的机械效率 【ppt16】进行小结。 【ppt17】布置作业。 听讲 动手实验 思考、讨论、总结结论 记录 思考并解答 听讲 练习 思考，实验 引出机械效率相关概念及公式 培养学生实验能力。包括分析实验原理、组装实验装置、分析实验数据等等 通过实验了解滑轮组的机械效率与物体重量有关 简单了解影响机械效率的因素和提高机械效率的方法。 巩固知识 了解在斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高。
板书设计 第4节 机械效率 一、功的原理 1.有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。 2.额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，而不得不做的功（无用付出）。 3.总功：有用功加额外功（实际付出）。 二、机械效率 1.定义及公式：有用功跟总功的比值。 (注：①机械效率用百分数表示，总小于1。②反映了机械的一种性能。） 2.实验：在所用滑轮组一定时，提升的物体越重，机械效率越高。(共17张PPT)
12.4 机械效率
第十二章 简单机械
初/中/物/理——八年级上册 —————————————————————
2. 能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。能利用机械效率的公式进行简单的计算。
1. 能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
学习目标
难点
重点
3. 通过实验了解影响机械效率的因素，以及提高机械效率的方法。
新课引入
机械：省力/省距离
有没有机械能够省功？
不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？
新课引入
实验探究
2.右图，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢的提升相同的高度，再次计算拉力做的功。
1.左图，用弹簧测力计将钩码慢慢地提升一定的高度，计算拉力做的功。
一、有用功和额外功
实验步骤
两次拉力做的功相同吗？为什么？
使用动滑轮能否省功
尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响，我们要多做功。
一、有用功和额外功
实验结论
使用机械时人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功。即使用任何机械都不能省功。
功的原理
1.有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。（将钩码提升至一定高度）用 表示。
2.额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，而不得不做的功（无用付出）。（实验中克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功）用 表示。
3.总功：有用功加额外功（实际付出）。（实验中拉力或动力所做的功） 用 表示。
W额外
W有用
W总
重 点
W总=W有用+W额外
一、有用功和额外功
1. 定义及公式
W总
W有用
=
机械效率：有用功与总功的比值
机械效率用百分数表示，总小于1。
反映了机械的一种性能。
1
2
二、机械效率
知识构建
测量滑轮组的机械效率
思考
实验的原理是什么 需要测量哪几个物理量 怎样计算有用功和总功
待测物理量：
G
h
F
s
实验原理：
G、h、F、s
计算有用功和总功：
W有用=Gh
W总=Fs
2. 实验：测量滑轮组的机械效率
二、机械效率
实验步骤
按照右图组装一个滑轮组，分别记下钩码和线端（弹簧测力计挂钩底部）的位置。
1.用弹簧测力计测量钩码所受的重力G 。
2.沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码提升一定高度，读出拉力F的数值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和线端移动的距离s。
3.多次改变钩码的数量，重复上面的实验，记录实验数据。
4.计算出有用功W有用、总功W总、机械效率η。
二、机械效率
2. 实验：测量滑轮组的机械效率
实验次数 钩码所受重力G/N 提升高度h/m 有用功 W有用/J 拉力 F/N 绳端移动距离s/m 总功 W总/J 机械效率η
第1次
第2次
第3次
机械效率测量数据记录表：
在所用滑轮组一定时，提升的物体越重，机械效率越高。
实验结论：
交流讨论：
几次实验计算出的机械效率是否相同 影响机械效率的因素可能有哪些
二、机械效率
2. 实验：测量滑轮组的机械效率
可以改进机械结构，使其更合理、更轻巧。在使用中按照技术规程经常保养，使机械处于良好的状态，对于保持和提高机械效率也有重要作用。
如何提高机械效率
机械自身的重力及摩擦力都是影响机械效率的重要因素。
影响机械效率的因素
二、机械效率
2. 实验：测量滑轮组的机械效率
知识迁移
1.关于机械效率的说法中正确的是（ ）
A．越省力的机械，效率越高
B．做有用功越多的机械，效率越高
C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高
D．做功越快的机械，效率越高
C
=
W总
W有用
=
W有+ W额外
W有
F=
s=1m
G物=10 N
h=？
2.如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮重力2 N，
求：（1）拉力F；（2）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。
动滑轮+物体
G总
2F
因为重物匀速上升，
所以，2F=G总=G 物+ G动
G物+G动
F=
2
=
10N+ 2N
2
=6N，
G动=2 N
h=
2
s
=
2
1m
=0.5m
W有用 = G物 h=10N×0.5m=5J，
W总 = F s=6N×1m=6J
=
W总
W有用
=
6J
5J
=83.3%
答：F为6N，h为0.5m， W有用 是5J，W总 是6J， 是83.3%。
解：
知识拓展
如何称出一个大头针的质量
实验步骤：
1.用弹簧测力计测出木块的重力G。
2.如图组装器材，用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速前进，测出拉力F，并用刻度尺测出木块上升的高度h和木块沿斜面移动的距离s。
3.算出有用功W有用、总功W总、机械效率 并填入表格。
4.改变斜面的倾斜程度，再做两次上面的实验。
实验结论：
在斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高。
测定斜面的机械效率
知识小结
有用功
额外功
机械效率
机械效率
①有用功：直接对物体所做的功（工作目的）
②额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响，而不得不做的功（无用付出）
③总功：有用功加额外功（实际付出）
知识点1相交线
功的原理：使用任何机械都不能省功
知识点1相交线
①定义及公式：有用功与总功的比值，即
知识点1相交线
②实验：测量滑轮组的机械效率
在所用滑轮组一定时，提升的物体越重，机械效率越高。
W总
W有用
=

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