苏科版九年级物理上册教案：11.5机械效率

博文中学九年级物理教案
学?
科
物理
班
级
三（9）
日?
期
9.15
主备人
课?
题
11.5机械效率
课时数
2
教
案类
型
新授
教
学目
标
1.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。2.理解机械效率的概念，知道机械效率的计算公式，会进行有关机械效率的计算。3.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%。4.能设计试验，测定某种简单机械的机械效率。
教
学重
点
有用功、总功、额外功、机械效率的概念
教
学难
点
有关机械效率的计算
教
具准
备
滑轮（2只）、弹簧测力计、钩码、细线、刻度尺。
作
业内
容
补充习题第12页3、4、5题
教
学后
记
这节课的教学效果一般，有一些学生仍然不能理解有用功、总功、额外功的概念，无法区分三种功；对机械效率的计算，学生存在很大的问题，有待加强练习。
博文中学九年级物理教案
教
学
过
程
分课时计划（内容、课型、步骤、方法）
二次备课
一、引入新课提问：1、世界上有没有能够省功的机械？2、理想情况下（不考虑机械摩擦等因素的影响），利用机械做功和直接对物体做功的大小有何关系？3、但在实际生活中，人们利用机械做功和直接对物体做功的大小又有何关系？为什么？二、新课教学1、活动：“再探动滑轮”实验器材：实验步骤：见课本注意事项：竖直向上匀速拉动弹簧测力计实验表格：钩码重G/N钩码上升高度h/m对钩码做功Gh/J绳端拉力F/N绳端移动距离s/m手拉绳做的功Fs/J
1
2
3
4（1）分析表中实验数据可以发现：手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？哪个大？
（2）产生这一现象的原因是什么?（3）由此可得出什么结论？（4）活动中要做几种不同情况的实验，其目的是什么？（通过多次实验，寻找普遍的规律）2、机械效率讲述：在刚才的活的中，将钩码提升到一定的高度是我们的目的，这部分功是我们所需要的，称之为有用功。（1）有用功：利用机械工作时，对人们有用的功。在提升重物的情况下：W有用
=
Gh在上述实验中，钩码被提升到一定高度的同时，动滑轮也被提升，运动过程中还存在着各种摩擦，这样人们在利用机械做功时就不得不多做一部分功，这就是利用机械工作时的额外功。（2）额外功：利用机械工作时，并非人们需要而又不得不做的功。额外功主要包括以下两个方面：（1）克服机械自身重力而做的功
（2）克服各种摩擦而做的功（3）总功：利用机械工作时，人对机械做的功。
W总
=
W有用
+
W额外通常情况下：W总
=
Fs
F
—
作用在机械上的力
s
—
在力F的方向上通过的距离。在使用机械时，有用功只占总功的一部分。人们总希望有用功在总功中所占的比例越大越好。（4）机械效率：有用功与总功的比值。如果用W总表示总功，W有用表示有用功，η表示机械效率，那么机械效率的公式可写作：η＝W有用/W总×100%。因此，机械效率大表示有用功跟总功的比值大，或者说，在有用功一定时，机械效率大的机械，所做的额外功少。提问：机械效率有无单位？它可能大于1吗？由于W有用与W总的单位都是焦耳，因此机械效率是没有单位的。任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以，使用任何机械除了做有用功之外，都不避免地要做额外功，这时动力做的功就等于有用功加额外功。可见，W有用总小于W总，因此，机械效率总是小于1。通常用百分数来表示。通常，起重机的机械效率为40%～50%，滑轮组的机械效率60%～80%，抽水机的机械效率60%～80%。3、有用功和总功的区别动力（人或电动机）对机械所做的功是总功，机械对物体做的功是有用功。举例：水力发电站中，水从高处流下来带动发电机，水的中立所做的功Gh是总功，发电机发出的电能是有用功。4、提高机械效率的方法从公式η＝W有用/W总＝W有用/（W有用＋W额外）入手，引导学生从两个方面讨论：
（1）减小额外功（有用功一定的情况下）
（2）增大有用功（额外功一定的情况下）5、功率和机械效率的区别功率表示做功的快慢，机械效率是有用功和总功的比值，是两个完全不同的物理量。功率大的机械不一定效率高，两者没有因果联系。6、例题分析：用定滑轮提升质量为20kg的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求有用功、总功和定滑轮的机械效率。解：W有用
=
Gh
=
mgh
=
20kg×10N/kg×2m=400J
W总
=
Fs
=
220N
×
2m
=
440Jη
=
W有用
/
W总
=
400J
/
440J
=91%三、课堂反馈练习册相关题目四、小结机械效率是机器性能好坏的重要指标，提高机械效率，更充分地发挥机械设备的作用，有重要的经济意义。教育学生在实际生活中办任何事情都要树立效率观念，以尽可能少的消耗来取得尽可能多的效益，对学生进行思想教育。五、板书设计：
11.5机械效率1.三种功：（1）有用功：机械对物体所做的功。
公式：W有用＝Gh（提升重物）＝W总－W额外＝ηW总
斜面：W有用＝Gh（2）额外功：克服摩擦和机械自重所做的功。
公式：W额外＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
斜面：W额外＝fL（3）总功：动力（F）对机械所做的功。
公式：W总＝W有用＋W额外＝FS＝W有用/η
斜面：W总＝fL＋Gh＝FL2.在物理学中，将有用功与总功的比值叫作机械效率。3.公式：
4.理解：①η是一个没有单位且小于1的百分数；②η与功率P二者无必然联系，不可混淆；③同一机械提升不同重物时，η不同；提升物体越重，η越大。5.滑轮的机械效率：（1）影响因素：提升的物重，绳与滑轮间的摩擦，滑轮自身的重；（2）提高方法：减小摩擦；减轻滑轮的重；尽量增大物重。
要求学生注意弹簧测力计的正确使用要求学生会设计实验表格要求学生理解三种功的概念：有用功：利用机械工作时，对人们有用的功。额外功：利用机械工作时，并非人们需要而又不得不做的功。总功：利用机械工作时，人对机械做的功。机械效率η：是一个没有单位且小于1的百分数。提高机械效率的方法：（1）减小W额外（有用功一定的情况下）；（2）增大W有用（额外功一定的情况下）。
滑轮组