11.3机械效率 教案（表格式）2025-2026学年物理沪科版八年级全一册

第十一章 简单机械
第三节 机械效率
（一）教学设计
课题 11.3. 机械效率 课时 1课时
设计者 课型 新授课 设计时间
学习分析 1.课标要求 1.知道机械效率，能认识有用功和总功。 2.知道机械效率总是小于100%，能认识提高机械效率的意义和途径。
2.教材解读 本节课是沪科版八年级物理第十一章第三节的内容。本节教材首先从实验探究出发，对比手直接提起钩码和用动滑轮把同一钩码提升到相同的高度，哪一种做功多，引导学生进行分析，从而引出有用功、额外功与总功及它们之间的关系，由此顺理成章地导出机械效率的定义和计算公式。再通过例题帮助学生在具体应用中理解有用功、总功与机械效率。机械效率在初中物理中既是重点内容，又是难点内容，重就重在它是在前面简单机械和功的基础上进行的更深一层的学习；难就难在，前面在讲简单机械和功的时候都没有考虑摩擦和某些机械自身的重，因此学生在具体实例中分不清有用功和额外功，对机械效率的物理意义不能真正理解。而机械效率的概念已广泛应用于生活的方方面面，有必要让学生去探究理解。让学生通过对滑轮组机械效率的探究，知道影响机械效率的因素及提高机械效率的方法。
3.学情分析 在前面的教学中学生已经认识了杠杆、滑轮等机械，感受到使用它们的好处。但对使用机械要多做功，学生还不清楚。所以在教学中通过动滑轮做功和直接用手做功进行对比，让学生明白使用机械要多做功的原因。通过本节课的学习，让学生认识有用功、总功和机械效率以及计算公式，加深学生对机械效率的更进一步理解，同时培养学生严谨求实的科学态度，增强将科学服务于人类的责任感。通过实验探究学习机械效率的测算方法、影响机械效率的因素及掌握提高机械效率的方法。从学生已学知识出发，循序渐进，通过提出问题，分析问题，得出结论，遵循学生的认识规律；采用“问题讨论法”和“实验探究法”相结合，观察为辅的方法进行教学，即提出问题，实验探究，讨论分析，解决问题，获取知识，让学生在掌握知识的过程中，培养各种能力，特别是实验能力和理论联系实际的能力。
学习目标 1.知道有用功、额外功和总功。 2.理解机械效率，会计算机械效率。 3通过实验知道影响滑轮组机械效率的因素。 4.知道提高滑轮组机械效率的方法。
达成评价 1.能在课上独立思考并回答老师的问题 2.能独立完成课后习题
教学重难点 重点： 1.理解有用功、额外功和总功的含义。 2.机械效率的影响因素。 3.探究滑轮组的机械效率。 难点： 探究滑轮组的机械效率。
教学准备 教师：多媒体、教学课件、钩码、弹簧测力计、滑轮等 学生：预习学案
（二）教学过程
教学环节 时间安排 师生活动 设计意图
创设情景 引入新课 活动一：两种方式拉钩码 【教师活动】如图用弹簧测力计将 G=4N的两个钩码匀速提升 1m的高度，两次拉力所做的功相同吗 为什么 F1=4N F2=2.2N 【学生活动】举手回答问题：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。 【教师活动】引导学生分析原因。 【师生总结】讨论交流，得出结果：这是因为使用了动滑轮，不仅要克服钩码的重做功，还要克服动滑轮的重力和绳子与动滑轮之间的摩擦做功，所以其拉力所做的功会多一些。 【教师活动】可见使用机械做功时，尽管它会给我们带来如省力或者省距离等有利因素，也会给我们带来一些不利的一面，机械存在着效率问题，这节课我们就来学习机械效率。 通过活动的方式，即复习了做功的条件，又产生了需要探究的问题，为机械效率概念的引入做好铺垫。
新课教学 构建新知 进行新课 活动二：有用功、额外功和总功 【教师活动】引导学生通过分析引入的活动，得到想要做的功是什么 【学生活动】分析思考，得出结果：想要做的功是将重物提高做的功，即有用功。 【学生总结】有用功：使用机械时对人们有用的功。例如：克服重力所做的功就是有用功。 【引导学生思考】有没有我们本不想做，但是为了达到目的又不得不做的功呢 【学生总结】额外功：人们不需要但又不得不做的功。例如：克服动滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦所做的功。 【教师活动】引导学生明确有用功和额外功都是人的付出，总结出总功的概念。总功：有用功与额外功的总和叫总功。W总=W有+W额。 【学生活动】观察场景，思考：用水桶从井中提水的时候的三种功分别是哪些 【学生总结】1.目的：提水，所以提水所做的功是有用功。2.付出：手的拉力，所以拉力所做的功就是总功。3.对绳子和水桶所做的功为额外功。 通过学生讨论、思考、比较、分析引出有用功、额外功、总功并通过实例帮助学生理解概念。体现从生活走向物理的课标理念。
知识应用 巩固提升 活动三：机械效率 【教师活动】引导学生思考如何表示有用功在总功里面所占的份量 【学生活动】回答问题，得出可以用有用功与总功的比表示。 【教师活动】引导出有用功在总功里面所占的份量大，则机械的效率更高，从而得到机械效率。 【师生总结】定义：我们把有用功和总功之比叫做机械效率。机械效率通常用百分率表示，没有单位。表达式：η＝×100%。 【教师提问】滑轮组的械效率是80%，它表示什么意思 【学生活动】回答出：使用滑轮组提升重物时所做的有用功跟总功的比值是80%，也可以说有用功在总功中占有80%，另外的20%是额外功。 【师生活动】引导学生完成教材例题：工人用滑轮将 45 kg 建筑材料沿 竖直方向匀速提升 3 m，所用的拉力为 250 N。此滑轮的机械效率是多少？（g 取 10 N/kg） 活动四：测量滑轮组的机械效率 【师生活动】 1.提出问题：滑轮组的机械效率总是一定的吗？利用实验测量时，需要测量哪几个物理量？怎么计算有用功，怎么计算总功？ 2.猜想：滑轮组的机械效率与哪些因素有关 物体的重、滑轮的重、绳重、绳与轮间的摩擦、承担物重的绳子段数等。 3．设计实验： ①实验目的：利用测力计将安装在滑轮组中的钩码提起(如甲图、乙图所示)，比较同一滑轮组在不同使用情况下的机械效率。 ②实验原理：η＝×100%＝×100%。 ③实验器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲乙两个滑轮组、长约2m的细绳。 4．进行实验与收集数据： 步骤：①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。 ②分别记下钩码和弹簧测力计的位置。 ③缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格。 ④算出有用功W有用、总功W总功、机械效率η并填入表格。 实验 次数G(N)h(m)W有用 (J)F(N)s(m)W总 (J)η1234
5.分析与论证： 分析上表中的数据可以看出： ①在不同使用情况下，同一滑轮组的机械效率不是一定的。 ②滑轮组的机械效率小于100%。 【师生总结】同一滑轮组，所提升物体越重，机械效率越高，与滑轮组的绕法无关。 【教师提问】交流讨论：如何提高滑轮组的机械效率？ 【师生总结】①增加物重。②减小机械自重。③减小滑轮转轴处的摩擦等。 通过占比分析，介绍机械效率并引出计算公式，更容易理解三种功和计算机械效率。
小结 收获感悟 1.今天我学到了什么知识？ 2.我掌握了哪些研究方法？ 3.我还存在的疑惑是什么？ 通过这些问题让学生回顾本节课内容，对有疑惑的地方及时反馈
课后作业 书面作业：完成教材课后习题 实践作业：更改钩码数量，完成P269图中实验 及时巩固所学知识 对机械效率有更深刻的认识
板书设计
教学反思 《机械效率》一节主要讲述有用功、额外功、总功和机械效率等方面的内容。前面我们已经学习了功的基本概念以及功的原理，而引入这些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题，所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。我在上课时注重与生活实际相联系，调动学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性，教学设计注重体现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题能力，在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观的形成。