第11章 第5节 机械效率 教案（表格式） 2023-2024学年苏科版物理九年级上册

初中物理学科教案
主备人:_____ 校对人:_____总第__3___课时
课题 第11章 第5节 机械效率 课型 新课 第1课时
教学目标 通过探究动滑轮，知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系. 理解机械效率的概念.知道机械效率的计算公式，会计算涉及滑轮的机械效率. 知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是100%. 能设计实验，测定涉及滑轮的机械效率. 5.知道提高滑轮组机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感.
重点难点 重点：理解机械效率。并用机械效率的公式进行有关问题的简单计算。 难点：了解什么是有用功、额外功和总功。及三者之间的数量关系。
实验仪器 铁架台、钩码、弹簧测力计、动滑轮等
教学方法 任务驱动法、讨论法、讲授法、练习法
教学流程 师生活动 二次备课
创设情境 家庭装修，运送木料上楼 【师】小明利用动滑轮将木料运上楼，对木料做功了吗？ 【生】思考后回答 【师】这个功的大小与用绳子将木料直接提上楼相等吗？（引导学生从实际考虑） 【师】这个问题就是我们今天要学习的内容——机械效率。
设计任务 自主探索 协作学习 【师】要比较直接提升做功和借助动滑轮提升做功多少，再次探究动滑轮来比较这两个量是否相等。下面我们设计实验进行测量，设计实验需要解决以下问题（PPT呈现）： ①实验需要测哪些量？ ②测量这些物理量，需要什么样的测量工具，如何测量这些物理量？ 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。 【生】思考、小组讨论、交流发言 【师】经过同学探讨我们将按照下面步骤（PPT呈现） （1）直接用弹簧测力计缓缓提着一个重物使它上升一定高度，测出它的重力和移动的距离。记下数值。 （2）用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动滑轮将这个物体提高相同的高度 记下拉力和绳子移动的距离。 （3）改变钩码的个数重复上述步骤。 实验次序物重（G/N）上升高度（h/m）拉力（F/N）绳子移动距离（s/m） 1 2 3
【生】动手实验、将数据记录表格中 【师】比较使用动滑轮和不使用动滑轮做功数值的大小相等吗？若不相等，是哪一个大？ 【生】对比后回答 【师】想一想，为什么提升相同物体上升相同高度使用动滑轮做功更多一些呢？ 【生】思考，给出自已的解释 【师】提出有用功、额外功、总功的概念 如： 像刚才直接用手将钩码提到一定的高度是我们的目的，所做的功叫有用功。记作W有用。 像刚才使用动滑轮提升物体时，需克服摩擦力做功，还要克服动滑轮的重力做功，虽然这些功并非我们所需要的，但又不得不做的，我们把它叫做额外。记作W额外。 如果把手的拉力对动滑轮做的功叫做总功，记作W总。则总功应等于有用功与额外功之和：W总＝W有用＋W额外 巩固概念知识强化，可举一例让学生思考：用桶从井中打水，此活动中有用功、额外功和总功各是什么？若是桶掉入井中，需要捞桶，则有用是什么？额外功和总功又是什么？ 【生】思考后回答 【师】借助机械做功的时候，我们希望 功越多越好， 功越少越好。现在有甲、乙两种机械做功，甲机械做的有用功100J，与此同时做的总功为200J；乙机械做的有用功50J，总功为80J。请你对两种机械评价一下 【生】思考、小组讨论、交流发言 【师】物理学中用有用功在总功当中占的比例，来表示机械的性能，叫做机械效率。 1.定义机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。 2.公式机械效率＝有用功/总功×100％ 字母表达式即：η＝W有用/W总×100％ 注意：η没有单位，η小于 1。 【师】你能联系所学，说明η小于 1吗？ 【生】思考、回答 【师】据此，你还能想到机械效率还可以用什么表达式来表示呢？ 【生】思考后回答 η＝（W总-W饿）/W总×100％，η＝W有/（W有+W饿）×100％ 【师】起重机的机械效率为60%，它表示什么意思？ 【生】有用功占总功百分之六十 【师】还可以怎么解读呢？ 【生】如果用此起重机做100J总功，里面有60J有用功，40J额外功 额外功占总功的百分之四十 有用功是额外功的1.5倍 【师】有用功在总功当中占的比例，也就是机械效率是大好还是小好？从公式上看，你认为怎样提高机械效率呢？ 【生】在有用功不变的情况下，减少额外功 在额外功不变的情况下，增大有用功 【师】以我们借助动滑轮提升物体为例，你认为如何提高机械效率呢？ 【生】思考、小组讨论、交流发言 减轻滑轮重（额外功）、减少摩擦（额外功）、增大物重（有用功） 【师】下面就让我们利用新学知识和已测得得数据选取2组数据计算一下 【生】计算（安排学生板演） 师生互动，针对板演提出建议 物理学中借助机械匀速提升重物做的功，按理直接提升所用力F=G物，所以常用W有=G物h。总功是力对机械做的功W总=Fs。（引导规范化） 【师】对比数据，你发现了什么？如果要探究动滑轮重对于机械效率的影响，你将怎么做？ 【生】思考后回答 【再议议】 （1）实验过程中若加速拉弹簧测力计机械效率如何变化？ （2）实验过程中竖直匀速拉动弹簧测力计和弹簧测力计静止时，机械效率是否相同？ （3）若缺少某种测量器材能否测出动滑轮的机械效率？ 【课堂小结】
效果评价 1.测某机器的机械效率时，有如下4个记录结果，其中肯定错误的是( ) A. 99% B. 120% C. 60% D. 80% 2.从深为5m的井中直接将一桶水提出井口，已知桶重10N，桶中水重90N，若此人的目的是为了捞桶，则有用功是______J，额外功是______J，总功是______J，机械效率为______。 3.工人用动滑轮把货物从一楼提升到五楼，加上加润滑油后，机械效率提高了，则加润滑油后工人提升同样的重物时，做功的（ ） A．有用功减小，总功不变 B．有用功增加，总功增加 C．有用功减小，总功减小 D．有用功不变，总功减小
作业设计 A层次 1.某人用一个动滑轮将重100N的物体提高了5m，其中动滑轮重20N，不计绳重和摩擦，此人所做的有用功 J，总功 J，额外功是 J，机械效率是 。 2.在测量动滑轮机械效率的实验中： （1）需要的测量工具有________________和_________________。 （2）如果做该实验时无刻度尺，则实验__________进行（“能”或“不能”） （3）若仅增加钩码的个数，该动滑轮的机械效率将___________。 （4）为了提高动滑轮的机械效率，可采取的主要措施是： 、
。
B层次 1.用三种机械分别把同一物体提升相同高度，若η1＜η2＜η3，则下列正确的是（ ） A．W总1＜W总2＜W总3 B．W总1＞W总2＞W总3 C．W总1＝W总2＝W总3 D．无法判断
板书设计 机械效率（1） 一、功的分类 二、机械效率 有用功：达到某种目的要做的功 1.定义：有用功与总功的比值叫做机械效率。 额外功：非所需要的，不得不做的功 2.公式：η＝W有用/W总×100％ 总功：力对机械所做的功 注意：η没有单位，η小于 1。 W总＝W有用＋W额外
反思