12.3 机械效率 同步教案
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文档简介
《机械效率》
机械效率是本章的重点和难点，本节课又是学好滑轮组机械效率的关键。因此对机械效率的定义和理解是本节课的重点也是难点。应该让学生学会定义和理解有用功，额外功，总
功，机械效率知识。
【知识与技能】
1．能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
2．明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。
3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。
【过程与方法】
1．通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。
2．通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。
【情感态度价值观】
知道提高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。
本节内容由“有用功和额外功”“机械效率”两部分构成，机械效率是本节教学的重点。教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功，使学生真正认识机械效率的含义。测量滑轮组的机械效率是本节的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，激发学生的学习兴趣，同时增加他们的实践体验。
重点：机械效率的概念和有关计算。
难点：测量滑轮组的机械效率。
教师用：教学课件、多媒体设备。
一、引入
小明家最近买了一处新楼房，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，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？
图1
如图1所示的三种方法供参考：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。21教育网
二、有用功和额外功
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，机械对外所做的功为有用功，机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功，动力对机械所做的功为总功。21cnjy.com
总功等于有用功与额外功之和。
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。
讨论：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功一样吗？（手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗？）怎样探究这个问题？www.21-cn-jy.com
1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。
2．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。2·1·c·n·j·y
3．改变钩码的数量，重复上述测量。
4．设计表格，将实验数据填入表中。
次数
手的拉力F/N
手移动距离s/m
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
1
?
?
?
?
2
?
?
?
?
3
?
?
?
?
5．分析实验数据：
（1）手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？
（2）哪一个做的功多一些？
（3）你认为产生这一现象的原因是什么？
三、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。21世纪教育网版权所有
计算公式：
三者之间的关系：
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，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达机械效率，你认为那种表达更好？
滑轮组的机械效率
通过多媒体展示例题：
利用如图2所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。21·cn·jy·com
求：总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。
图2
（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
四、板书设计?
第3节 机械效率
一、有用功和额外功
1.有用功：为了达到工作目的，必须做的功
2.额外功：为了达到工作目的，并非我们需要但又不得不做的功
3.总功：动力所做的所有功,即有用功与额外功的总和
W总 = W有 + W额
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：η=W有/W总×100％
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 （因为有用功总小于总功）
略
机械效率是本章的重点和难点，本节课又是学好滑轮组机械效率的关键。因此对机械效率的定义和理解是本节课的重点也是难点。应该让学生学会定义和理解有用功，额外功，总
功，机械效率知识。
【知识与技能】
1．能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
2．明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。
3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。
【过程与方法】
1．通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。
2．通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。
【情感态度价值观】
知道提高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。
本节内容由“有用功和额外功”“机械效率”两部分构成，机械效率是本节教学的重点。教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功，使学生真正认识机械效率的含义。测量滑轮组的机械效率是本节的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，激发学生的学习兴趣，同时增加他们的实践体验。
重点：机械效率的概念和有关计算。
难点：测量滑轮组的机械效率。
教师用：教学课件、多媒体设备。
一、引入
小明家最近买了一处新楼房，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，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？
图1
如图1所示的三种方法供参考：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。21教育网
二、有用功和额外功
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，机械对外所做的功为有用功，机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功，动力对机械所做的功为总功。21cnjy.com
总功等于有用功与额外功之和。
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。
讨论：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功一样吗？（手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗？）怎样探究这个问题？www.21-cn-jy.com
1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。
2．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。2·1·c·n·j·y
3．改变钩码的数量，重复上述测量。
4．设计表格，将实验数据填入表中。
次数
手的拉力F/N
手移动距离s/m
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
1
?
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2
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3
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5．分析实验数据：
（1）手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？
（2）哪一个做的功多一些？
（3）你认为产生这一现象的原因是什么？
三、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。21世纪教育网版权所有
计算公式：
三者之间的关系：
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，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达机械效率，你认为那种表达更好？
滑轮组的机械效率
通过多媒体展示例题：
利用如图2所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下,将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。21·cn·jy·com
求：总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。
图2
（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
四、板书设计?
第3节 机械效率
一、有用功和额外功
1.有用功：为了达到工作目的，必须做的功
2.额外功：为了达到工作目的，并非我们需要但又不得不做的功
3.总功：动力所做的所有功,即有用功与额外功的总和
W总 = W有 + W额
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：η=W有/W总×100％
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 （因为有用功总小于总功）
略