机械效率教案_机械效率教案设计

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《机械效率》教案

焦村乡初级中学 侯伟延

【教学目标】：

1、知识与技能

 了解什么是有用功、额外功和总功  理解什么是机械效率

2、过程与方法  通过参与探究斜面机械效率的活动，学习探究的一般方法及科学态度。

3、情感态度与价值观。

 在实验中养成实事求是的科学态度。【教学重点和难点】 对机械效率概念的理解。【教学方法】 综合教学法。【教学过程】：

一、有用功和额外功

上一节我们学习了功的知识，请同学们回忆一下，做功的两个必要因素及功的计算方法。（力和在力的方向上通过的距离 W=FS）。

展示图片，请同学们判断是否做功并计算做功的多少？ 现在需把100 N重的砂子运到6 m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？

砂子重100N 体重400N 动滑轮重10N 桶重20N 口袋重5N 每层楼高3米。

第一：对人体做的功W=FS=400N*6m＝2400J 对桶做的功W＝FS＝20N*6m＝120J 对砂子做的功W=FS=100N*6m=600J 一共做的功为2400J+120J+600J=3120J 第二：对砂子做的功 W=FS=100N*6m=600J 对桶做的功 W=FS=20N*6m=120J 对动滑轮做的功W=FS=10N*6m=60J 一共做的功为：780J 第三：对砂子做的功 W=FS=100N*6m=600J 对口袋做的功 W=FS=5N*6m=30J 对动滑轮做的功W=FS=10N*6m=60J 一共做的功为：690J 通过观察和比较，同学们发现了什么？（达到了同样的目的，可是做的总功多少不一样。）总功多好还是少好呢？

对砂子做的功是有用的，而对人体、对滑轮、对口袋、对桶做的功是没有必要的但又必须做的功称为额外功。

有用功和额外功的总和叫总功。

1、练习：

用桶从井中提水的时候，对 做的功是有用功，对

做的功是额外功。

如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是

功，对水做的功是

功。

2.讨论与分析

（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？（没 有）

（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？

（不同）（这说明额外功不同）

（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？

（越少越好）

师：一定的总功中，额外功少意味着什么？ 生：有用功多。

师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入机械效率。

二、机械效率

（一）机械效率的定义

有用功跟总功的比值叫做机械效率。

（二）机械效率的计算公式。

请计算出上面三种情况下的机械效率。

三、例题：例题分析：起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？

解 起重机匀速提升重物所用的力等于物体所受的重力

F=mg 起重机提升重物所做的有用功

W有= F h = mgh = 0.6×103Kg×10N/Kg×3m = 1.8×104J 起重机的电动机所做的总功

W总= 3.4×10J 因此，起重机的机械效率是

W有 1.8×104J  = = = 53%

4W总 3.4×10J

四、探究斜面的机械效率与斜面倾角的关系。

41、实验的步骤：

2、实验的器材：

3、测量的物理量：

结论：斜面越缓越省力，但效率越低。

五、练习：某人用图示的滑轮组提升2000N的重物,所用拉力是800N,绳子自由端被拉下4m.⑴这个人做的总功是多少焦?⑵有用功是多少焦?⑶额外功是多少焦?⑷这个滑轮组的机械效率是多少?

六、思考：提高机械效率的途径有哪些？

七、布置作业

八、板书设计：

（一）有用功、额外功、总功

有用功：在工作时，对人们有用的功。

额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。总功：有用功与额外功的和。

（二）机械效率的定义

有用功跟总功的比值叫做机械效率。板书：

（三）机械效率的公式：