资源简介

教学内容：11.4 机械效率
一、学、教目标
1.知道有用功、额外功、总功，机械效率的概念。
2.知道总功与有用功、额外功的关系，知道机械效率计算公式的物理意义。
3.会计算机械效率的有关问题。
4.了解提高机械效率的基本方法。
二、课时重点、难点：
重点：有用功、总功、机械效率的概念，公式η＝W有/W总的物理意义。
难点：机械效率问题的计算，以及提高机械效率的方法。
三、与本课时相关的、学生已学过的知识点
1、知道功的计算式和单位，会用公式进行简单计算。
2、正确判断力是否对物体做功。
3、会用功率的公式进行简单的计算。
四、教学过程：
环节一：有用功、额外功和总功的概念
要完成的教学目标：
知道有用功、额外功、总功的概念
学生活动：
观察教材图11-4-2，弄明白三幅图的意思，然后讨论用图中三中不同方法，把100N重的沙子运上三楼，计算三种方法的总功，分析判断哪种方法额外功最少。
对学生活动问题预测：
可能对第二、三两种方法的区别不太知道。
教师活动：
引出有用功、额外功、总功的概念，并得出总功=有用功+额外功。
可引导学生解决问题的资源：
第3节课中用动滑轮提升重物的实例，考虑摩擦和机械本身重，分析什么是有用功、额外功和总功。
教师引导：
引导学生分析每种情况需要做的功，引出有用功、额外功、总功的概念，并得出总功=有用功+额外功。
环节二：机械效率
要完成的教学目标：
知道机械效率的定义及物理意义，会进行相关的计算；[
??例题：
????如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m，所用的拉力 F 是250N，求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。
[来源:Z+xx+k.Com]
??学生活动：
分析计算
对学生活动问题预测：
部分学生计算可能有误。
教师活动：
检查学生演算并纠正错误
板演正确解答
????解：人做的总功 等于人拉绳子的力 F 乘以在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。人拉绳子的力F=250N，s=2×h=2×2m=4m，h 为货物提升的高度。
= Fs = 250N × 4m = 1000J
????有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力 G=400N ，提升高度 h=2m 。则
= Gh = 400N × 2m =800J
= - =1000J-800J=200J
η = （ / ） × 100% =（ 800J/1000J ） × 100%=80%[来源:学科网]
可引导学生解决问题的资源：
说明：在实际机械中，由于机械重力、摩擦力等等因素的存在，额外功 是一定存在的，即 >0 ， 可见η < 100%； 只有在理想机械中，机械重力、摩擦力等等因素可以忽略，这时 =0 ，
η = 100% 。
教师引导：
由例题得知，只要我们知道了总功、有用功和额外功三者中的任意两个，就可以算出用机械做功过程中的机械效率。 [来源:学科网]
任何机械所做的有用功只是总功的一部分。有用功所占的比例越大，说明机械的效率越高。物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。
机械效率的符号是η，读作： yita ，常用百分数表示。

说明：η为一比值，没有单位。
五、习题设计与检测
1.使用机械时，对人们有用的功叫做_________，对人们没有用但又不得不做的那部分功叫做_________，有用功与额外功之和叫做_________，即W总＝_______＋________。
2._________与总功的_________叫做机械效率，用公式η＝________×100％来表示，η是一个比值，它的大小总小于________。
3.用一动滑轮把重为50N的物体匀速竖直提升1ｍ，则绳子自由端移动的距离为________；克服重力做功_______J；如果所用的动力为30N，则拉力做功为______J，此时动滑轮的机械效率为____________。
4.用100N的物体把重为250N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，已知斜面长为9ｍ，高为3ｍ，则该装置的有用功为_______J，额外功为_______J，机械效率为________；若用该斜面来拉动300N的物体，且机械效率保持不变，则所用的拉力应为________N。
5.右图中，若用40N的水平拉力将一个重为150N的物体匀速向左拉动了1.2ｍ，物体所受的摩擦力为10N。则拉力的机械效率为多大？[来


六、教学小结：
今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念，学习了判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一：机械效率η。通过η的计算公式：
η = （ / ） ×100%
=[ /( + ) ]×100%

F=40N



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