2022华师大版九上科学 5.3功和机械效率（3）教学设计（表格式）
文档属性
| 名称 | 2022华师大版九上科学 5.3功和机械效率（3）教学设计（表格式） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 华师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2022-10-27 18:11:18 | ||
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文档简介
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HS版九上科学5.3功与机械效率（3）教学设计
课题 5.3功与机械效率（3） 单元 五 学科 科学 年级 九上
教材分析 功是物理学中最基本、最重要、又是与能密切联系的一个物理量，它虽是在力学中引入的，但却贯穿整个物理学，一切自然现象与与功和能相联系，通过功的教学，充分揭示物理学各部分间的内在联系。功是简单机械知识基础上综合应用力与运动关系等知识来展开的。这节内容是本章的重点和关键，为学习功率、能量等奠定基础。本节内容拟3课时时完成。本课时为第3课时，主要内容：机械效率。
学习目标 科学观念：了解有用功、额外功、总功； 理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1的原因； 知道提高机械效率的意义和主要方法。科学思维：通过探究活动，提升动手能力，提升交流、合作、分析与表达能力。探究实践：从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。态度责任：让学生关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
重点 有用功、额外功、总功、机械效率概念教学和对影响机械效率的因素探究；
难点 在实例中有用功、额外功、总功的确定，对影响机械效率的因素的理解。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习：1、功的必要因素是什么？ 2、说说功率的物理意义。 做功时功率大是否工作效率就高呢？ 我们这节课来说一说机械效率。 引入新课
讲授新课 仔细观察下列滑轮工作时的情况，手的拉力所做的功与克服物块重力所做的功相等吗？为什么？ 一、有用功、额外功和总功 1、有用功（W有用）： 对人们需要的，有价值的功。 （1）直接用手提升物体时， W有用＝Fs＝G物h； （2）斜面、杠杆和滑轮组工作时，将物块提升到一定的高度是我们的目的，所以有用功是物重与物体上升的距离；W有用＝G物h ； 2、额外功（W额外）： 为了达到工作目的，并非我们所需要但又不得不做的功。 （1）直接用手提升物体时， W额外≈0； （2）斜面工作时，克服斜面上的摩擦所做的功为额外功： W额外＝fs （3）滑轮组工作时,提升动滑轮所做的功和克服摩擦所做的功的总和为额外功： W额外＝G轮h+W摩擦 1、用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功 2、水桶不小心掉井里，从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功 归纳：上表中，绳重及绳和机械间摩擦不计；h为物体上升的高度，L为斜面的长。二、机械效率1、定义： 有用功跟总功的比值叫机械效率（η）； 2、公式： 3、特点： （1）机械效率通常用百分数表示，没有单位。 （2）机械效率总小于1。 4、斜面和滑轮组的机械效率： （1）斜面工作时， （2）滑轮组工作时,若不计绳子与滑轮间摩擦及绳子重，则有： 问题讨论：机械效率的大小可能大于1吗？为什么？ 机械效率是指有用功占总功的百分比。只要有使用机械,机械本身就必然有摩擦等要消耗一部分功,也就是说额外功是不可避免的,故有用功总有于总功,机械效通常起重机的机械效率是 40％～50％，滑轮组的机械效率是 50％～70％。率不可能大于1。5、机械效率的意义起重机使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60%；也可以说有用功在总功中占有60%，额外功占40％的机械效率是60%，它表示的意思： 注意： 1）有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。 2）机械效率与 是否省力、功率大小、提升高度、绳子的绕法、做功的多少无关。学以致用，例题讲解例1、 用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功、总功和动滑轮的机械效率各是多少？例2、如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上，在这过程中拉力做了______J的功，机械效率为______。要提高该斜面的机械效率，应该__________________。（写出一条措施）视频：1、打横的滑轮组计算 2、滑轮组的速度计算 3、斜面的额外功计算 三、提高滑轮组的机械效率 方法一：通过提高有用功从而提高效率。 具体方法：提高提升的物重。 法二：通过减小额外功，从而提高效率。 具体方法：减轻动滑轮自重、减小摩擦（添润滑油等）、 减轻绳重等 初步提出三种功的名词通过具体机械来说明有用功、额外功和总功的概念讨论分析，深化理解有用功和额外功归纳具体的机械中指出机械效率的计算方法通过思考讨论，明确效率不可能为1 的原因，同时也为后面的提高效率作准备学法指导
课堂练习 1、下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（ B ）
A. 功率大的机械，做功一定多B. 做功快的机械，功率一定大
C. 效率高的机械，功率一定大D. 做功多的机械，效率一定高 2、关于机械效率，下列说法正确的是( D )A.机械效率越高，所做的有用功越多B.总功少的机械，机械效率高C.额外功少的机械，机械效率高D.总功一定时，有用功多的机械效率高3、关于实际使用机械时的机械效率,下列说法正确的是( B )A.机械效率可以提高到100% B.机械效率总小于1C.功率大的机械,机械效率高 D.机械效率越高,有用功越多 4、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为 _80%__ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 __1800_ J，功率为＿30＿Ｗ。 5、如图所示，当水平拉力F＝5N时，恰好可以使物体A沿水平地面向左做匀速直线运动。已知物体A重为30N，所受地面的摩擦力为9N，物体A水平移动了1m，下列说法正确的是( A ) A. 该装置的机械效率为90% B. 拉力F移动了0.5m C. 拉力做功5J D. 该滑轮为定滑轮 6、甲、乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮重力都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是 ( C )
A. 若G1=G2,拉力做的额外功相同 B. 若G1=G2,拉力做的总功相同 C. 若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率 D. 用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变 7、在水平地面上并排铺有n块相同的均质砖块，如图甲，每块砖的质量为m，长为a，宽为b，厚为c。若要将这n块砖按图乙所示叠放在最左边的砖块上，则至少要给砖块做的功( A ) 8、如图甲,某同学用两个滑轮组成的滑轮组,在同一种绕绳的方式下匀速提升不同质量的重物,得到了多组竖直作用在绳子自由端的拉力F与重物所受重力G的大小关系,并绘制出如图乙的F-G图像(不计绳重以及摩擦)。
(1)试根据图像计算动滑轮所受重力G动。(10N)(2)在图甲中画出该同学的绕绳方法。(3)用该滑轮组提起重为65 N的重物时,滑轮组的机械效率是多少 (86.7%) 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
板书
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网（www.21cnjy.com） 21清风明月
HS版九上科学5.3功与机械效率（3）教学设计
课题 5.3功与机械效率（3） 单元 五 学科 科学 年级 九上
教材分析 功是物理学中最基本、最重要、又是与能密切联系的一个物理量，它虽是在力学中引入的，但却贯穿整个物理学，一切自然现象与与功和能相联系，通过功的教学，充分揭示物理学各部分间的内在联系。功是简单机械知识基础上综合应用力与运动关系等知识来展开的。这节内容是本章的重点和关键，为学习功率、能量等奠定基础。本节内容拟3课时时完成。本课时为第3课时，主要内容：机械效率。
学习目标 科学观念：了解有用功、额外功、总功； 理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1的原因； 知道提高机械效率的意义和主要方法。科学思维：通过探究活动，提升动手能力，提升交流、合作、分析与表达能力。探究实践：从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。态度责任：让学生关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
重点 有用功、额外功、总功、机械效率概念教学和对影响机械效率的因素探究；
难点 在实例中有用功、额外功、总功的确定，对影响机械效率的因素的理解。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 复习：1、功的必要因素是什么？ 2、说说功率的物理意义。 做功时功率大是否工作效率就高呢？ 我们这节课来说一说机械效率。 引入新课
讲授新课 仔细观察下列滑轮工作时的情况，手的拉力所做的功与克服物块重力所做的功相等吗？为什么？ 一、有用功、额外功和总功 1、有用功（W有用）： 对人们需要的，有价值的功。 （1）直接用手提升物体时， W有用＝Fs＝G物h； （2）斜面、杠杆和滑轮组工作时，将物块提升到一定的高度是我们的目的，所以有用功是物重与物体上升的距离；W有用＝G物h ； 2、额外功（W额外）： 为了达到工作目的，并非我们所需要但又不得不做的功。 （1）直接用手提升物体时， W额外≈0； （2）斜面工作时，克服斜面上的摩擦所做的功为额外功： W额外＝fs （3）滑轮组工作时,提升动滑轮所做的功和克服摩擦所做的功的总和为额外功： W额外＝G轮h+W摩擦 1、用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功 2、水桶不小心掉井里，从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功 归纳：上表中，绳重及绳和机械间摩擦不计；h为物体上升的高度，L为斜面的长。二、机械效率1、定义： 有用功跟总功的比值叫机械效率（η）； 2、公式： 3、特点： （1）机械效率通常用百分数表示，没有单位。 （2）机械效率总小于1。 4、斜面和滑轮组的机械效率： （1）斜面工作时， （2）滑轮组工作时,若不计绳子与滑轮间摩擦及绳子重，则有： 问题讨论：机械效率的大小可能大于1吗？为什么？ 机械效率是指有用功占总功的百分比。只要有使用机械,机械本身就必然有摩擦等要消耗一部分功,也就是说额外功是不可避免的,故有用功总有于总功,机械效通常起重机的机械效率是 40％～50％，滑轮组的机械效率是 50％～70％。率不可能大于1。5、机械效率的意义起重机使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比60%；也可以说有用功在总功中占有60%，额外功占40％的机械效率是60%，它表示的意思： 注意： 1）有用功所占总功的比例越大，机械效率越高。 2）机械效率与 是否省力、功率大小、提升高度、绳子的绕法、做功的多少无关。学以致用，例题讲解例1、 用一动滑轮将货物400N的货物匀速提到高2m，所用拉力是250N，求有用功、额外功、总功和动滑轮的机械效率各是多少？例2、如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上，在这过程中拉力做了______J的功，机械效率为______。要提高该斜面的机械效率，应该__________________。（写出一条措施）视频：1、打横的滑轮组计算 2、滑轮组的速度计算 3、斜面的额外功计算 三、提高滑轮组的机械效率 方法一：通过提高有用功从而提高效率。 具体方法：提高提升的物重。 法二：通过减小额外功，从而提高效率。 具体方法：减轻动滑轮自重、减小摩擦（添润滑油等）、 减轻绳重等 初步提出三种功的名词通过具体机械来说明有用功、额外功和总功的概念讨论分析，深化理解有用功和额外功归纳具体的机械中指出机械效率的计算方法通过思考讨论，明确效率不可能为1 的原因，同时也为后面的提高效率作准备学法指导
课堂练习 1、下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（ B ）
A. 功率大的机械，做功一定多B. 做功快的机械，功率一定大
C. 效率高的机械，功率一定大D. 做功多的机械，效率一定高 2、关于机械效率，下列说法正确的是( D )A.机械效率越高，所做的有用功越多B.总功少的机械，机械效率高C.额外功少的机械，机械效率高D.总功一定时，有用功多的机械效率高3、关于实际使用机械时的机械效率,下列说法正确的是( B )A.机械效率可以提高到100% B.机械效率总小于1C.功率大的机械,机械效率高 D.机械效率越高,有用功越多 4、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则滑轮组的机械效率为 _80%__ ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 __1800_ J，功率为＿30＿Ｗ。 5、如图所示，当水平拉力F＝5N时，恰好可以使物体A沿水平地面向左做匀速直线运动。已知物体A重为30N，所受地面的摩擦力为9N，物体A水平移动了1m，下列说法正确的是( A ) A. 该装置的机械效率为90% B. 拉力F移动了0.5m C. 拉力做功5J D. 该滑轮为定滑轮 6、甲、乙两个滑轮组如图所示,其中的每一个滑轮重力都相同,用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度,不计滑轮组的摩擦,下列说法中正确的是 ( C )
A. 若G1=G2,拉力做的额外功相同 B. 若G1=G2,拉力做的总功相同 C. 若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率 D. 用甲、乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变 7、在水平地面上并排铺有n块相同的均质砖块，如图甲，每块砖的质量为m，长为a，宽为b，厚为c。若要将这n块砖按图乙所示叠放在最左边的砖块上，则至少要给砖块做的功( A ) 8、如图甲,某同学用两个滑轮组成的滑轮组,在同一种绕绳的方式下匀速提升不同质量的重物,得到了多组竖直作用在绳子自由端的拉力F与重物所受重力G的大小关系,并绘制出如图乙的F-G图像(不计绳重以及摩擦)。
(1)试根据图像计算动滑轮所受重力G动。(10N)(2)在图甲中画出该同学的绕绳方法。(3)用该滑轮组提起重为65 N的重物时,滑轮组的机械效率是多少 (86.7%) 及时训练，有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题，便于及时纠正、修补。
课堂小结 帮助学生掌握重点，更加容易的学习。
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