第3节　机 械 效 率【教学目标】知识与技能:1.了解什么是有用功、额外功和总功。2.理解什么是机械效率。过程与方法:通过参与探究滑轮组机械效率的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。情感态度与价值观:通过实验培养学生合作的团队精神,实事求是的科学态度以及理论实践相结合,主动探究寻求真理的科学精神。【教学重难点】重点:1.理解机械效率。2.探究滑轮组的机械效率。难点:理解机械效率。【教学准备】长木板、木块、弹簧测力计、刻度尺、细线、滑轮、钩码、多媒体课件。【教学过程】(一)引入新课现代社会是讲求效率的节约型社会,时时处处都要讲求提高效率。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。(二)进行新课1.有用功和额外功:教师演示:如图用弹簧测力计将G=4 N的钩码匀速提升1 m的高度。两次拉力所做的功相同吗?为什么?师生共同分析得出:不相同。使用动滑轮的弹簧测力计其拉力所做的功会多一些。1


意事项:1.在实验中,弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。在测量中,弹簧测力计应
竖直向上匀速拉动。必须
在拉动中读数。为顺利完成实验,同一实验组的同学要分工合作。2
教师让学生对比两次做功的不同之处,讨论不同的原因,一步步引导学生总结出使用动滑轮提升重物时,不但对重物做功,还会对动滑轮做功,会克服摩擦做功,由此自然引入有用功和额外功的概念。有用功:我们所需要的功,用W有表示。额外功:我们不需要但是不得不做的功,用W额表示。有用功与额外功之和是总共做的功,叫做总功,用W总表示。总功、有用功和额外功之间的关系为W总=W有+W额。实例分析:实例1:用水桶从井中提水,对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功?实例2:打捞掉到井里的水桶,捞上的桶里带了一些水。对哪个物体做的功是有用功?对哪个物体做的功是额外功?结合上述实例引导学生学会从工作目的出发,分析有用功和额外功,使学生对有用功和额外功的含义有比较明确的认识。2.机械效率:工作中,我们总是希望额外功越少越好;也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中,用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。总结:机械效率:有用功在总功中所占的比例,用字母η表示。W有表示有用功;W总表示总功。那么,机械效率应该怎样表示?η=机械效率是一个比值,没有单位,小于1,常用百分数表示。学生完成教材P86例题,教师总结解题方法。3.测量滑轮组的机械效率:(1)实验目的。(2)实验原理。(3)实验步骤:参考课本实验步骤并填写表格。教师指导注


量出钩码到桌面(或铁架座面)的距离h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后,再
量出钩码到桌面(或铁架面)的距离h2那么h2-h1就是钩码升高的高度h 。为了测量和计算方便,钩码前后
的高度h1、h2最好是整数。3.弹簧测力计通过
距离的测量,可以仿照测量钩码提升高度h的方法进行,或者事先在细绳与动滑轮(或定滑轮)相
切处做个带色的记号,再拉弹簧测力计,量出记号到细绳与动滑轮(或定滑轮)相切处的距离,这就是弹簧测力计通过的
距离s。4.在实验中要求
严肃认真,实事求是地记录测得的数据,不能凑数。实验结束,要整理仪器,并放回原处。学生分组实验,完成实验
记录并分析数据。学生实验要求:1.分组实验:要实事求是
地记录所测得的数据。不能凑数,更不允许自己不动手实验,不记数据而抄袭他人实验数
据和结果。2.数
据分析:①由于W总总是大于W有用,所以η<1。②从实验
可见,不同的滑轮组,η的值一般不同。③在实验中,对于
已经组合好的滑轮组,只要用尺测出了钩码上升的高度h,数出承担重物的绳子的段数n,弹簧测力计上升的高度就
可以算出来,即s=nh。分析数
据:三
次实验中测得的机械效率一样吗?分析你的测量结果,看看影响滑轮机械效率的因素有哪些。提高滑轮组机械效率的方法:(1)减
少额外功(使用较好机械)。(2) 在额外功一定的情
况下,增加有用功(增加物重)。(三)课
堂小结教师:通过本节课的学习
你有哪些收获?你还有哪些疑问?【教学板
书】第3节　机 械 效 率1.有用功和额外功:(1)有用功(W有):必须
要做的功。(2)额外功(W额):不需要但
又不得不做的功。(3)总功(W总):有用功与额外功之和。2.机械效率:(1)定义:有用功
跟总功的比值。3
2.钩码上升高度的测量,可先


(2)公式:η=。(3)大小:机械效率总是小于1。4