机械效率教案_机械效率教案设计

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篇1：12.3机械效率教案

12.3机械效率

一、教学目标

1．能结合实例分析常见机械的有用功、额外功及总功 2．能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的 3．会对机械效率进行一般计算

4．通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的关系

二、教学重点

1．能结合实例分析常见机械的有用功、额外功及总功 2．能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的 3．会对机械效率进行一般计算

三、教学难点

1．能结合实例分析常见机械的有用功、额外功及总功 2．通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的关系

四、教具

弹簧测力计、斜面等。

五、教学教程设计 第一课时

（一）导入新课

课前预习：课本第85到87页。

（二）有用功和额外功 引入：简单机械在初中物理力学中是相对综合的知识点，一方面要从力的角度认识简单机械，另一方面还要从功的角度认识简单机械。

问题1：如果把重力为g的物体提升一定的高度h，需要做功吗？做什么功？ 问题2：现在有两种方法将物体提升，第一次直接用手提升物体，第二次用动滑轮来提升物体，对比两次做功有什么不同之处呢？

问题3：第一次为了完成任务必须要做的功是多少？gh。最终是谁在对物体做功？手。手对物体做了多少功？gh。

问题4：第二次为了完成任务必须要做的功是多少？gh。最终是谁在对物体做功？手。手对物体做的功还是gh吗？第二次中，不但将物体提升一定高度要做功，动滑轮有没有被提升一定高度？是否需要对动滑轮做功？是否需要克服摩擦力做功？对动滑轮和克服摩擦力做的功是否有价值？是否一定得做功？ 引入几个概念：

（1）w有：完成某项任务时，必须要做的功叫有用功；（2）w额：没有价值，但又不得不做的功叫额外功；

（3）w总：有用功和额外功之和。

（三）机械效率（η）

引入：现在有两个滑轮组提升物体，第一个滑轮组将g提升h，第二个滑轮组将2g提升h，两个滑轮组都要做有用功，都不可避免要做额外功，那么这两个滑轮组那个更好一些呢？ 问题1：两个滑轮组谁的有用功更多？做的有用功多机械就好吗？有可能做的额外功更多。问题2：两个滑轮组谁的总功更多？做的总功多机械就好吗？ 问题3：用什么办法可以比较机械的好坏呢？

讲解：只是比较做有用功的多少不能判定一个机械好坏，只是比较总功的多少也不能比较机械的好坏，但是如果我们比较有用功和总功的比值呢？比值越大，说明做的总功有更多的功转化为了有用功，比值越大说明机械越好。因此有用功和总功的比值对我们来说就有意义了，所以在物理学中引入了一个新的物理量η来表示机械的好坏优劣。1 23（1）w（2）w（3）w有=w总（1-η）强调：

（1）因为用机械做功时总功总是大于有用功，所以η总是小于1，常用百分数表示；

（2）η是有用功和总功的比值，所以η由有用功和总功两个因素决定，因此分析机械效率时不能只考虑一个因素。能不能说机械做的有用功越多，机械效率越高？能不能说机械做的总功越多，机械效率越高？但是，当总功一定时，有用功越多，机械效率越高；当有用功一定时，总功越少，机械效率越高；当额外功一定时，总功越多，机械效率越高。4．提高机械效率的方法：

（1）尽量减少额外功：减轻机械自重、加润滑油以减小摩擦力；

（2）尽量多做有用功：在w额一定的情况下，尽可能增大w有。一般来说在机械能承受的范围内，尽可能每次多吊起重物，充分发挥机械的作用，提高机械效率。所以，同一个机械的机械效率不是一个定值。

5．知道常见机械的有用功、额外功及总功（重点强调）（1）从目的判断有用功，例如：打水、提桶；

（2）人背东西上楼（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服自身重力及口袋重力做的功、总功为有用功和额外功之和）；

（3）定滑轮（有用功为与物体接触的绳子因克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；（4）竖直滑轮组（有用功为与物体接触的绳子因克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力、绳重及动滑轮重力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；

（5）水平滑轮组（有用功为与物体接触的绳子因克服物体摩擦力做的功、额外功为克服绳子与滑轮摩擦力、绳重做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；

（6）杠杆（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力及杠杆重力做的功、总功为自由端拉力做的功）；

（7）斜面（有用功为克服物体重力做的功、额外功为克服摩擦力做的功、总功为绳子自由端拉力做的功）；第二课时

（四）复习：

（1）区分有用功、额外功及总功和机械效率的关系；（2）区分功率和机械效率的关系；（3）结合图12.3-1说明省力的机械不一定机械效率高；（4）对于同一个机械其效率是可以变化的。

（五）常见机械的机械效率 1 n=3）

g物（1）理想情况：f=n（2：①f=g物?g动 n ②w额=g动h g物g = nfg物?g动

（3）一般情况（强调w有、w总、w额）2．水平滑轮组（隐含条件sf=nsa）（1（234．斜面（1g nf f =1 nf额=fsfgl2、w额=g杠杆h fl1、fs=gh w额=w总-w有=fs-gh=fs（易错点常考点）（2问题1：有用功、总功是什么？额外功是什么？

问题2：如果要测量斜面机械效率需要测量那些物理量？ 问题3：应该如何拉动木块？ 问题4：斜面的机械效率与什么因素有关？

问题5：如果斜面倾斜程度变大，额外功怎么变？额外功是克服摩擦力做功，当倾斜程度变大时，摩擦力变小，距离变短所以额外功变小。（3）同一斜面，越陡，η越大，越不省力；同一斜面，越缓，η越小，越省力；（4）机械效率与倾斜程度和粗糙程度有关，与物重、斜面长短和拉动距离无关。

六、板书设计

12.3机械效率

一、机械效率

123w额=w总-w有=w总（1-η）4（f（2）多做w有：在w额一定的情况下，尽可能增大w有（说明η不是一个定值）

二、常见机械 1n=3）

g（1）理想情况：f=物n（2： ①f= g物?g动 n ②w额=g动h g物g= nfg物?g动（3g nf2．水平滑轮组（隐含条件sf=nsa）（1（234．斜面（1f=1 nf w额=fsf gl2、w额=g杠杆h fl1、fs=gh w额=w总-w有=fs-gh=fs（2（3）同一斜面，越陡，η越大，越费力；同一斜面，越缓，η越小，越省力篇2：机械效率教案设计 机 械 效 率 教材分析

本章内容大致可以分为两个部分：第一部分主要介绍功；第二

部分主要介绍机械能。功部分主要学习做功的多少，做功的快慢，做功的效率。机械效率是在前面简单机械和功的基础上进行得更深一层的学习。它与我们的生活息息相关，机械效率的概念已广泛应用于工作，生活和学习等方面，有必要让学生去探究，理解。机械效率的概念涉及面广，内容抽象。教材通过生活事例：因

装修房子的需要，要把一定量沙子从一楼运往三楼。然后提出三种方案，让学生通过计算说明那种方案较好，进而让学生明白，什么是有用功，什么是额外功，什么是总功，什么是机械效率。认识机械效率的物理意义和现实意义，计算公式，知道实际的机械效率不可能是100%，教材最后通过测斜面机械效率的探究活动，一方面提高学生科学探究能力，另一方面，加深了学生对机械效率的更进一步的理解，同时在探究过程中，培养学生严谨求实的科学态度。从而增强将科学服务于人类的责任感。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： 通过参与探究斜面机械效率的活动，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 ： 通过学习培养高效做事的思想和勇于探 究事实求是的科学态度。教学重点：1．理解机械效率；2．探究斜面的机械效率。教学难点：理解机械效率。教学准备：长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线。教学过程

一、复习、引入新课

复 习：1.什么是功？功的两个主要因素是什么？ 2.将重20 n的重物匀速举高2ｍ，人需做多 少功？ 探究活动：

目的；因装修房子的需要，要把沙子从一楼运往三楼。方案； 1.将沙子装进桶里提上三楼； 2.将沙子装进桶里用动滑轮提上三楼； 3.将沙子装进袋子里用动滑轮提上三楼； 问题；那种方案较好？

（已知：沙子重100n，人的体重４00 n，动滑轮重10 n，桶重 20 n，口袋重5 n，每层楼高3ｍ）

讨论并计算：1.我们的目的是什么？那部分功对我们是有用的？ 2.为了达到目的，采用上面的三种方案人实际总共 做功各是多少？那些功人不想做，但采取这种方案又 无法避免，对达到目的来说是额外的？它们各是多 少？

3.那种方案较好？怎样比较？

教师小结，给出有用功、总功、额外功的定义，并说明可用有用功与总功的比值来反眏完成某任务所采取的方案的划算程度，物理上把它叫做为机械效率。今天，我们就一起来学习机械效率。

板书课题：机械效率

二、新课学习 1.机械效率

教师引导学生总结上面讨论的问题给出定义。

板书：有用功：我们所需要的功额外功：我们不需要但是不得不做的功 总功：有用功与额外功之和

机械效率：有用功在总功中所占的比例 2.公式：

由定义得公式：机械效率用字母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？ 板书：

讨论：1.机械效率的单位是什么？

2、机械效率可能大于1吗？为什么？

强调： 机械效率常用百分数来表示；工作中，我们总是希望功 越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。

思考练习： 1.有一水桶掉进了井里，现在想捞桶，有用功、额外 功、总功各是什么？若现在想用桶打水，有用功、额外功、总功各是什么？

2、起重机把质量为60ｔ的重物匀速提升了3ｍ，而他 的电动机所做的功是3.4χ103j，起重机机械效率 是多少？

3.如图，用200ｎ的力将一重250ｎ的物体匀速推上 长10ｍ、高6ｍ斜面的顶端，求斜面的机械效率是 多少？

同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的 机械效率都一样吗？请同学们再来观察用斜面推物体的情景。思考讨论： 斜面的额外功来源是什么？影响斜面机械效率的因素 可能有哪些？

教师引导学生提出问题： 光滑程度相同，倾角不同的斜面机械效 率是否相同？

学生大胆猜想：可能是在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机 械效率越高„

下面让我们共同来探究这个问题。板书：探究：斜面的机械效率 3.探究斜面的机械效率

设计实验方案：用一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。用刻度 尺分别测出斜面的长和高，用弹簧秤分别测出物重 和沿斜面的拉力。改变所垫木块位置可改变斜面的 倾角。再设计记录数据的表格，就可完成探究目的。

进行试验：请同学们根据本一小组的需要进一步讨论完善试验方 案，选择桌面上的器材进行实验，记录好数据。

得出结论：分析实验数据，你能得出什么结论？你还想知道些什 么，可以自己课外继续去探究。

评 估： 回想实验的过程，影响实验误差的因素是什么？

三、小结

本节课你有哪些收获？

1．有用功、额外功、总功；

2．机械效率：定义、公式、计算； 3．探究：斜面的机械效率

四、板书设计 机械效率

1． 有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。总功：有用功与额外功。

2．机械效率：有用功与总功之比 公式 3．探究：斜面的机械效率 提出问题猜想 设计实验方案 数据，得出结论评估

进行实验 分析篇3：第五节 机械效率教案

课题：第五节 机械效率

课型：授新课

一、教材分析 课时：2 本节主要包括“有用功、额外功和总功以及机械效率两大方面的内容，它既是前面的知识的延伸，又是功的知识在生活实际中广泛的应用，而机械效率对学生今后参加社会实践具有非常重要的指导意义。

二、教学目标

1、知识与技能

⑴、知道有用功、额外功和总功及其它们之间的联系。⑵、理解机械效率，会用有关公式进行简单的计算。⑶、知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。

2、过程与方法

⑴、通过探究动滑轮的使用，认识和体会物理概念。⑵、通过实验与讨论，认识提高机械效率的方法。

3、情感、态度与价值观

⑴、让学生体验活动带来的乐趣。

⑵、知道提高效率的实际意义，从而增强节约能源意识。

三、学情分析（手写）

学生具有强烈的求知欲望和好奇心，已基本掌握探究的模式程序，基本掌握了控制变量等方法的运用。学生已经学习了滑轮组和功的有关知识，初步掌握了探究实验的方法和技能，有了独立的实验能力。据新课程标准要求和学生认知规律，我确定本节课的教学内容和要求。

四、教学策略(教学方法、教学手段。）“教无定法，贵在得法”。教师根据自己对教材的理解，教学条件及其学生情况，来选择有效的教学方法，是取得良好的教学效果的保证，本节课就是根据教学内容、教学目标、学生的知识水平及其实验能力的要求，精心设计实验，让学生通过活动认识概念，教师讲解体会概念，通过对实验数据的对比讨论来理解概念。具体的教学过程涉及的主要方法是：教师讲解法和举例讲述法，学生实验探究、自学讨论法等。

五、教学重点及难点

1、重点：机械效率的概念和有关计算。

2、难点：动滑轮的机械效率与哪些因素有关。

六、教学流程（教师活动、学生活动、习题设计）

（一）、复习引入 1.播放视频：生活中的简单机械，提问：视频中有哪些简单机械？

2.做功的两个必要条件是什么？如果我们要求做功的多少，要知道哪些量？ 3.投影出示：课本图11-14.提问：大家还记得小明是用什么方法将木料运上楼的吗？

（二）、新课教学

1、探究动滑轮（1）.提出问题：

小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做功了吗？动滑轮对木料做功了吗？手拉绳子做的功和动滑轮对木料做的功大小相同吗？ 我们有没有办法知道“两个功”是否相等？（2）.学生进行猜想：（3）.设计实验： ①实验需要测哪些量？

②测量这四个量，需要什么样的测量工具呢？

③做这个实验除了弹簧测力计和刻度尺以外，还需要准备哪些仪器呢？

④根据实验，设计一个表格记录实验中需要测量的数据。将设计好的表格投影在屏幕上，提问：这张表格设计合理吗？实验时为什么要测量多组数据？ ⑤接下来要做实验了，为了保证拉力f的大小始终不变。拉力f要注意：竖直向上匀速拉动。（4）.进行实验：分组进行，不同的组挂的钩码个数不同。（5）.分析实验数据：

①各组代表填写数据，投影出示。提问：手拉绳子做的功和动滑轮对物体做的功相等吗？

（6）.得出结论：手拉绳子做的功总是大于动滑轮对物体做的功。学生讨论得出：

利用动滑轮提升重物做功时，我们除了提升重物外，还将动滑轮提升了一段距离，所以人做的功除了提升重物之外，还必须克服动滑轮的重力、绳子的重力以及摩擦而做功，所以拉力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。

2、认识使用机械的三个功

师：以第三组数据为例，手对绳做的功为0.44j，动滑轮提升物体做的功为0.4j，还有另外的0.04j功是对机械做的。我们通过这样的分析，使用一个机械就出现了三个功，今天我们要学习的第一个问题就是：使用机械的三个功。我们还要给这三个功起名字，起什么名字好呢？请同学们自己阅读课本21页自学这部分内容。（1）.阅读课本，观看视频；

（2）.哪个同学说说三个功分别叫什么功？（3）.你认为这三个功的大小有什么关系？

（4）.大家刚才算了两个功，分别说一说这两个功各叫什么功？把三组数据中的三个额外功算出来（指名汇报）； 根据学生的回答板书：

一、使用机械的三个功 1.有用功：w有用 2.总 功：w总 3.额外功：w额外

w总 = w有用 + w额外

（5）.小结：知道三个功中的任意两个，根据它们的关系就可以求出第三个。

3、认识机械效率

师：看公式，想这样的问题：比如说我手对绳子做了10j的功，我想让滑轮对物体也做10j的功，可不可能？我们总希望有用功与总功数值上相差越小越好，也就是有用功在总功当中占的比例，是大好还是小好？有用功在总功当中占的比例越大反应机械的性能越好。