教科版2020年物理八年级下册第11章《第4节　机械效率》教案

《第四节　机械效率》教案
教学目标
1．理解有用功、额外功和总功的含义；知道提高机械效率的意义和主要方法。
2．理解机械效率的定义及物理意义，会进行相关的计算。
3．经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率；通过讨论，了解如何提高机械效率。
4．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。
教学重点
理解机械效率，探究滑轮组的机械效率。
教学难点
理解机械效率。
课时安排
1课时
课前准备
课件
教学过程
一、导入新课
谈到效率，大家并不陌生，像我们日常生活中所说的“学习效率”“工作效率”等等都是从一定的角度反映了对某些事物的有效利用程度，使用机械时也要讲效率，机械效率，它是表示机械工作时输出的有用能量与输入总能量的比值或动力做的功被利用的有效程度的物理量，对于同一机械，它的机械效率是否是一定的呢？机械效率有单位吗？如何表示它呢？
这节课，我们就一起来研究学习《第四节　机械效率》。（板书课题）
二、自学互研
（一）有用功和额外功
自主阅读教材P86的内容，完成1－3题。
1．什么叫有用功？什么叫额外功？什么叫总功？
答：有用功：用机械工作时为完成目标必须要做的功，符号W有用。
额外功：为了完成有用功，对人们没有用，但又不得不做的功，符号W额。
总功：有用功与额外功的总和，符号W总。
2．使用动滑轮能够省功吗？为什么？
答：不能省功，因为在使用动滑轮时除了做有用功还做了额外功。
3．如图所示，用平行于斜面、大小为1.25
N的拉力F，将重为1.8
N的物体从斜面底端匀速拉至顶端，则有用功是____0.36____J，额外功是____0.14____J。
（二）机械效率
自主阅读教材P87－88的内容，完成4－5题。
4．什么叫机械效率？公式是怎样的？
答：在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例，用百分比表示。
机械效率＝×100%，η＝×100%。
5．为什么机械效率没有大于1的？
答：使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此，有用功总是小于总功，所以η总是小于1。
提示：
在实验中，一定要匀速竖直向上拉弹簧测力计且在拉动过程中读数，如果不是匀速地拉，弹簧测力计示数忽大忽小，则W总偏大偏小，且滑轮组对钩码的拉力不等于钩码的重力，则W有偏大偏小，由η＝算出的机械效率数值差别太大；如果向下拉，弹簧测力计由于弹簧的自重而导致示数F偏小，η偏大；如果在弹簧测力计静止时读数，由于滑轮与轴之间没有摩擦，则读数F偏小，η偏大。
各小组长将各知识模块中不能解决的问题展示到黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我还存在的疑惑是什么？
三、合作探究
按照教材图11－4－3所示的方式组装了滑轮组，并使用滑轮组提起相应的重物，小组讨论明确实验中哪些是有用功，哪些是额外功，总功怎么测量，然后进行实验。
1．实验原理：____η＝×100%____。
2．需测量物理量：____钩码的重力G____、____拉力的大小F____、____物体上升的高度h____、____拉力作用点移动的距离s____。
3．所需器材：铁架台、钩码、滑轮组、细线、____弹簧测力计____、____刻度尺____。
4．实验结论：
(1)用一个滑轮组提升不同的重物，则重物越重，机械效率越____高____。
(2)提高机械效率的途径：①____每次尽可能多地提升重物，以增加有用功____；②____减少动滑轮的重量及各种摩擦____。
5．影响滑轮组机械效率的因素：____(1)被提升重物的重量；(2)动滑轮的重量；(3)绳重；(4)各种摩擦____。
四、交流展示
沿着长5
m、高1
m的斜面，把重1
000
N的物体匀速推上去，若不计斜面的摩擦，拉力应为多大？若考虑斜面的摩擦，所用拉力是280
N，有用功是多少？总功是多少？斜面的机械效率是多少？
答：不计斜面的摩擦时，拉力为200
N，考虑斜面的摩擦时，有用功为1
000
J，总功为1
400
J，斜面的机械效率为71%。
五、板书设计
第四节
机械效率
1.有用功和额外功
2.机械效率
六、教后反思