第1课时 认识机械效率
1．知道有用功、额外功、总功的含义，知道三者之间的关系。
2．知道机械效率的概念，能结合具体实例认识什么是有用功、额外功、总功，会计算机械效率。
经历探究滑轮组机械效率的过程。
1．通过探究活动增强与其他同学合作的意识，培养学生严谨的科学态度。
2．在分析问题、解决问题的同时，体会成功的喜悦，激发探索科学的求知欲。
3．关注生产、生活中的各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
1．理解机械效率。
2．探究滑轮组的机械效率。
理解机械效率。
多媒体课件等。
一、情景引入
小明家最近买了一套新房，家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择机械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组的办法最好？
如图所示的三种方法可供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。
请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。
二、新课教学
探究点一：有用功、额外功和总功
结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程的视频。思考：
(1)在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？
(2)无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？
(3)在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？
板书：一般来说，必须要做的功为有用功，克服机械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功为额外功，有用功和额外功之和为总功。
指出：前面实验中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。
探究点二：机械效率
工作中，我们总是希望额外功越少越好，也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。
机械效率＝×100%
计算公式：η＝×100%
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η ＜1。
组织学生讨论：
(1)机械效率有单位吗？
(2)为什么机械效率没有大于1的？
(3)用小数和百分数来表示机械效率，你认为哪种表达更好？
学生经过讨论回答：机械效率没有单位，总小于1，用百分数表示更好。
多媒体展示例题：
利用如图所示的滑轮组，在F＝80N的拉力作用下，将一个重为180N的物体匀速提高1m，绳重、摩擦不计。求：总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。
(1)组织学生分析、讨论、计算；
(2)展示学生解题过程；
(3)总结、评价。
三、板书设计
第3节 机械效率
第1课时 认识机械效率
1．有用功、额外功、总功：
(1)有用功：为达到目的必须要做的功
(2)额外功：我们不需要但是又不得不做的功
(3)总功：有用功和额外功的总和
W总＝W有＋W额
2．机械效率：
(1)有用功与总功的比值叫作机械效率
(2)η＝×100%
常用百分数表示，η <1
《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，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。在上课时注重与生活实际相联系，让学生通过学习，明确机械的使用就是为了代替人力做功，鼓励学生认真了解和认识身边的机械，而且在教学过程中让学生自己动手探究滑轮组的机械效率，调动了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。
第2课时 测量机械效率
1．通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关，知道提高机械效率的方法。
2．理解提高机械效率的意义。
1．通过探究实验，培养学生拟定简单的科学探究计划和实施实验方案的能力。
2．从生活实际出发，培养学生探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。
1．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。
2．在实验中进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实、实事求是、尊重实验结果的科学态度和团结协作的科学精神。
1．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。
2．分析得出提高滑轮组机械效率的方法。
刻度尺、钩码、弹簧秤、滑轮组两个、铁架台、长约2m的细绳、斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台等。
一、问题引入
复习回顾上节课所学的知识。
老师提出问题：滑轮组的机械效率总是一定的吗？机械效率与哪些因素有关？如何才能提高滑轮的机械效率？
让学生们思考、讨论，提出各自的猜想。
现在通过实验来验证一下同学们的猜想是否正确。
二、新课教学
探究点：测量机械效率
1．如何测量滑轮组的机械效率：
(1)实验原理：η＝×100%＝×100%
(2)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。
(3)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的值，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、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)
η
1
2
3
4
(4)结论：
①动滑轮重一定，物重越大，机械效率越高。
②物重一定，动滑轮越重，机械效率越低。
讨论：如何提高滑轮组的机械效率？
学生讨论后得出：提高滑轮组的机械效率的主要方法有：尽可能地增加物重；减小动滑轮重；减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。
2．如何测量斜面的机械效率：
(1)猜想：①斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关；②斜面的机械效率可能和斜面的粗糙程度有关。
(2)实验器材：
斜面、小木块、棉布、毛巾、弹簧测力计、刻度尺、铁架台。
(3)实验步骤：①测量小木块的重量，记录数据；
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉，分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离s、木块上升的高度h；
③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②；
④改变斜面的粗糙程度，分别铺上棉布、毛巾，重复步骤②。
注意事项：①要匀速拉动物体；②拉力要与斜面平行；③及时记录数据。
(4)将实验数据填入下表：
结论：斜面越陡，越不省力，机械效率越高。斜面的倾斜程度相同斜面越光滑，机械效率越高。
斜面的机械效率：η＝＝。
三、板书设计
第3节 机械效率
第2课时 测量机械效率
本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。初学“机械效率”，往往对这些概念陌生难懂，思维不通、前后矛盾，甚至分析实际问题中把有用功、额外功、总功弄混淆。想要学生理解机械效率的物理含义以及计算机械效率，就必须使学生分清楚哪部分功是有用功，哪部分功是额外功，或者哪个力做的功是有用功，哪个力做的功是额外功，哪个力做的功是总功。机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切，从学生熟悉的实例出发，本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系，调动学生自主学习的积极性和主动性。教学设计注意体现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力，在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观的形成。
