1、機械效率教學設計蘆花潭中學 - 袁明坤一、教學目標（一）知識與技能1 1能結合實例分析什么是有用功、額外功和總功。2 2明確機械效率是描述做功效率的物理量。能利用機械效率的公式進行簡單的算。3 3能設計實驗，測定某種簡單機械的機械效率。（二）過程與方法1 1通過探究使用動滑輪的特點，知道使用機械就要做額外功。2 2通過實驗與討論，認識提高機械效率的主要方法。（三）情感態度與價值觀知道提高機械效率的實際意義和方法，有合理改進機械、提高效率的意識，增強將科學服務于人類的責任感。二、教學重難點本節內容由“有用功和額外功”“機械效率”兩部分構成，機械效率是本節教學的 重點。教學中要通過實例分析有用功、

2、 額外功和總功， 使學生真正認識機械效率的含義。 測量滑輪組的機械效率是本節的難點。 教學中要組織學生經歷測量的全過程， 如讓學生 經歷組裝實驗裝置、測量數據、得出結論的過程，激發學生的學習興趣，同時增加他們 的實踐體驗。重點：機械效率的概念和有關計算難點：測量滑輪組的機械效率。三、教學策略以“利用動滑輪提升重物”為背景，提出問題：動力對繩子做功等于動滑輪提升重物所做的功嗎？讓學生猜測并設計實驗來驗證自己的猜想。學生經過數據分析后發現， 動力對繩子做的功總是大于動滑輪提升物體做的功。進一步分析討論，引出有用功、額外功和總功，以及它們之間的關系和效率的概念。通過理解、運用機械效率解決實際問 題，

3、認識到提高機械效率的兩種方法：減小額外功和增加有用功。在討論了怎樣提高機 械效率的問題之后，把效率問題延伸到學生的學習和生活中。 使學生明白只有提高學習 效率才能順利完成任務。四、教學資源準備多媒體設備、實物投影儀、動滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線等。五、教學過程教學環節教師活動學生活動設計意圖小明家最近買了一處新樓房，家在三樓。想把洗手間、請學生發表創設廚房裝修一下，需把沙子運到三樓。請同學們根據需自己的見真實導入新要，選擇器械幫助小明家解決這個問題，看看哪個小解，提出各的情課組選的辦法最好？種方案。并景,容圖 1 1對各個方案易激(5 5 分進行討論，發學鐘)如圖 1 1 所

4、示的三種方法供參考：第 1 1 種是人直接提著比較優缺生興沙子上樓；第 2 2 種是把沙子放進桶里，人通過動滑輪占。趣，順把沙子拉上樓；第 3 3 種是把沙子放進質量較小的袋子點。利進經過討論明入教里，人通過動滑輪把沙子拉上樓。確第一種方法太不方 便。第三種 方法最好， 因為它比第 二種方法用 的力小。提 升相同高度 做的功少。學。通過 討論， 為下 面學習有 用功 與額外功做好鋪墊。一、有用功和額外功進一步思考并回答。結合用動滑輪提升沙子，請同學們觀看提沙子過程的進一視頻。思考：邊實驗邊填表。步理1 1 在把沙子從一樓運上二樓的過程中，每種方法中解有新課教各對哪些物體做了功？分析實驗誤用功學

5、2 2無論他采取哪種方法都必須做的功是他對什么做差，指出要和額(3030 分的功？使重物重一些，誤差就外功。并會鐘)3 3.在幾種不同的方法中他不愿做但又不得不做的功會小一些。測量分別是什么？(1 1)不相等有用板書：一般來說，機械對外所做的功為有用功，機械(2 2)手拉繩功和克服自身部件的重力和摩擦力所做的功為額外功，動總功。做的功多力對機械所做的功為總功。(3 3)有摩總功等于有用功與額外功之和。指出：前面實驗中，第三種方法最 好，因為第三種方 法做的額外功最少，總功最少。討論：不使用機械直接提升物體做的功，與使用機械 提升物體做的功一樣嗎？(手拉繩做的功與動滑輪對 沙子做的功相等嗎？)怎

6、樣探究這個問題？1 1 設計實驗方案：用手通過一只彈簧測力計拉一個 動滑輪，沿豎直方向勻速緩慢提起重為 G G 的鉤碼。2 2為了探究上述問題需要測量的物理量是：手對繩 的拉力 F F、手移動的距離 s s、鉤碼的重力、鉤碼上升 的高度 h h03.3. 改變鉤碼的數量，重復上述測量4.4. 設計表格，將實驗數據填入表中次數手的拉力F/NF/N手移動距離 s/ms/m鉤碼重 GNGN鉤碼上升高度 h/mh/m1 12 23 35 5.分析實驗數據:(1)手拉繩所做的功與動滑輪拉鉤碼所做的功是否擦，在提起重物時還要提起動滑輪。相等？(2) 哪一個做的功多一些？(3) 你認為產生這一現象的原因是什

7、么?二、機械效率經過討論回工作中，我們總是希望額外功越少越好；也就是有用答：機械效鍛煉功在總功中所 占的比例越大越好。在物理學中，用機率沒有單分析械效率表示有用功在總功中所占的比例。位，總小于實際1 1,用百分數問題表示。的能計算公式：%意在練習機力。三者之間的關系：叫馮用+%械效率公式通過的應用、使交流注意：對于實際機械，由于總是有額外功存在，n v學生加深認1 1。與合識有用功、作,培組織學生討論：額外功和總養學功的概念。生團1.1.機械效率有單位嗎？學生動手實結合2 2.為什么機械效率沒有大于 1 1 的？驗作精3 3用小數和百分數來表達機械效率，你認為那種表神。理論聯系實達更好？際，培

8、養學通過多媒體展示例題：利用如圖 2 2 所示的滑輪組，在 F=80NF=80N 的拉力作用下， 將一個重為 180180N N 的物體勻速舉高 1m1m 繩重、摩擦不 計。求：總功、有用功、額外功和滑輪組的機械效率。圖 2 2（1 1） 組織學生分析、討論、計算（2 2） 展示學生解題過程（3 3） 總結、評價如何測量滑輪組的機械效率：2 2器材：刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、甲、 乙兩個滑輪組、長約 2m2m 的細繩。3 3.步驟：1用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力 G G 并填入表格。2分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置。3緩慢拉動彈簧測力計， 使鉤碼升高，讀出拉力 F F 值, 用刻度尺測出鉤碼上升的高度h h和彈簧測力計移動的 距離 s s,將這三個量填入表格。4算出有用功 W W有用、總功 W W總功、機械效率n并填入表1 實驗原理:生將科學知識應用于日常生活和社會實踐的意識。格實 驗次 數G?G? (N)(N)h(m)h(m)W W有用（J J）F F(N)(N)s s(m)(m)W W總（J J）n1 12 23 34 4結論:1 1 動滑輪重一定，物重越大，機械效率高。2 2 物重一定，動滑輪越重，機械效率低。討論：如何提高滑輪組的機械效率？討論后得出：提高滑輪組的機械效率的主要方法有：