1．能結(jié)合實例了解什么是有用功、額外功和總功。
2．理解什么是機械效率。
3．理解什么是機械效率，能夠設計實驗測量斜面、滑輪組、杠桿等簡單機械的機械效率。
4．能利用實驗探究的數(shù)據(jù)計算機械效率，知道機械效率總小于1。
教學重點
1．理解機械效率的概念，會利用公式η＝eq \f(W有用,W總)進行有關計算。
2．掌握機械效率的計算方法，理解如何提高機械效率。
教學難點
1．對機械效率的理解及應用。
2．探究斜面、杠桿、滑輪等簡單機械的機械效率，掌握影響機械效率的因素。
課時安排
2課時
課前準備
課件
教學過程
一、導入新課
第1課時 認識機械效率
這節(jié)課，我們就一起來研究學習《第1課時 認識機械效率》。（板書課題）
二、自學互研
（一）有用功、額外功和總功
閱讀課本第202頁的內(nèi)容，完成下列問題。
如圖所示，把重100 N的沙子運上三樓是我們需要的，對我們有用的功，我們稱之為__有用功__；圖1中克服重力做的功和對桶做的功，圖2中對滑輪做的功和對桶做的功以及圖3中對滑輪做的功和對口袋做的功是我們不需要，而又不得不做的功，稱之為__額外功__；__有用功__和__額外功__的總和就是我們所做的總功。
易錯警示：
機械效率的高低與做功多少無關，由于有用功總小于總功，所以機械效率總小于1。
獨立完成知識板塊一、二，教師巡視。根據(jù)完成情況挑幾組同學帶領大家分別學習板塊一、二，其他同學補充或糾錯。
教師選擇兩組同學在全班展示方案一、二，小組同學互相點評。
各小組將各知識板塊中不能解決的問題展示到小黑板上，尋求小組間合作探究，共同解決。
對照學習目標思考：
1．今天我學到了什么知識？
2．我掌握了哪些研究方法？
3．我還存在的疑惑是什么？
（二）機械效率
閱讀課本第202～203頁的內(nèi)容，完成下列問題。
1．如圖所示甲乙兩個滑輪組，其中每個滑輪重都相同，用它們分別將重物G1、G2提升相同高度，若G1＝G2，則拉力所做有用功__相同__，額外功__不同__，總功__不同__(選填“相同”或“不同”)，有用功與總功之比為__機械效率__。
2．什么叫機械效率？公式是怎樣的？
答：在物理學中，用機械效率表示有用功在總功中所占的比例，用百分比表示。
機械效率＝eq \f(有用功,總功)×100%，η＝eq \f(W有用,W總)×100%。
3．為什么機械效率沒有大于1的？
答：使用任何機械都不可避免地要做額外功，因此，有用功總是小于總功，所以η總是小于1。
三、合作探究
對學：分享檢測題：①對子之間檢查獨學成果，用紅筆互相給出評定等級。
②對子之間針對獨學內(nèi)容相互解疑并標注對子之間不能解疑的內(nèi)容。
群學：研討：①小組長先統(tǒng)計本組經(jīng)對學后仍然存在的疑難問題并解疑。
②針對展示的方案內(nèi)容展開小組交流、討論，幫助解決組內(nèi)疑難。
四、交流展示
方案一：用一滑輪組分別將1 000 N和2 000 N的物體勻速提高相同的高度，動滑輪重200 N，繩重及摩擦都不計，則在上述兩種情況中( A )
A．人做的額外功相等 B．滑輪組的機械效率相等
C．人做的總功相等 D．人做功的功率相等
方案二：如圖所示的漫畫描述了“竹籃打水一場空”這一諺語，試用“有用功和額外功”的知識解釋諺語“竹籃打水一場空”的物理含義。
答：用竹籃打水時，人們對水做的功是有用功，而水會很快流盡，故有用功會為零。
解析 用竹籃打水時，對水所做的功是有用功，對竹籃所做的功是額外功。
五、板書設計
第1課時 認識機械效率
1.有用功、額外功和總功
2.機械效率
六、教后反思




第2課時 探究和測量機械效率
一、導入新課
機械效率是描述機械性能優(yōu)良的物理量，機械效率高的性能優(yōu)良。機械效率的高低與所使用的機械工作時是否省力及省力的多少無關；與機械工作時的快慢程度無關；與機械工作時所完成的功的數(shù)量多少也無關。下面我們看書上第204頁實驗，學習如何測量滑輪組的機械效率。
這節(jié)課，我們就一起來研究學習《第2課時 探究和測量機械效率》。（板書課題）
二、自學互研
（一）探究滑輪組的機械效率
閱讀課本第204頁的內(nèi)容，讀下面一段文字，完成下列問題。
1．如圖所示分別測量每個滑輪組中鉤碼提升的高度并計算拉力所做的功，利用公式η＝eq \f(W有用,W總)×100%＝eq \f(Gh,Fs)＝eq \f(G,nF)計算滑輪組的機械效率，利用控制變量法比較幾個滑輪組的機械效率的大小。由實驗可知滑輪組的機械效率與物重和滑輪重有關系：
(1)當有用功一定時，滑輪的質(zhì)量越小，機械效率越__大__；
(2)當額外功一定時，物重越大，機械效率越__大__。
2．提高機械效率的方法有哪些？
答：提高滑輪組的機械效率的方法主要有：盡可能地增加物重，減小動滑輪重，減小繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦。
3．根據(jù)上述分析，小組討論交流為什么使用任何機械都要對外做額外功？
答：因為任何機械運轉(zhuǎn)過程中都存在摩擦，任何機械都受重力作用，所以使用任何機械都要克服摩擦和機械自重而做額外功。
方法指導：
1．當其他條件相同時，斜面越粗糙，機械效率就越低。
2．當其他條件相同時，斜面的傾角越大，越費力，機械效率越大。
獨立完成知識板塊一、二，教師巡視。根據(jù)完成情況挑幾組同學帶領大家分別學習板塊一、二，其他同學補充或糾錯。
教師選擇兩組同學在全班展示方案一、二，小組同學互相點評。
各小組將各知識板塊中不能解決的問題展示到小黑板上，尋求小組間合作探究，共同解決。
對照學習目標思考：
1．今天我學到了什么知識？
2．我掌握了哪些研究方法？
3．我還存在的疑惑是什么？
（二）探究斜面的機械效率
主自閱讀課本第203～204頁的內(nèi)容，完成下列問題。
如圖所示，用彈簧測力計沿與斜面平行的方向拉動物體，分別測量物體沿斜面運動的長度和高度，多次改變斜面的傾斜度和斜面的粗糙程度，記錄數(shù)據(jù)，利用公式η＝eq \f(W有用,W總)×100%＝eq \f(Gh,Fs)求出斜面的機械效率。由實驗可知斜面的機械效率與斜面的__傾斜度__和斜面的__粗糙程度__有關。
三、合作探究
對學：分享檢測題：①對子之間檢查獨學成果，用紅筆互相給出評定等級。
②對子之間針對獨學內(nèi)容相互解疑并標注對子之間不能解疑的內(nèi)容。
群學：研討：①小組長先統(tǒng)計本組經(jīng)對學后仍然存在的疑難問題并解疑。
②針對展示的方案內(nèi)容展開小組交流、討論、幫助解決組內(nèi)疑難。
四、交流展示
方案一：如圖斜面長s為1.2 m、高h為0.3 m，現(xiàn)將重為16 N的物體沿斜面向上從底端勻速拉到頂端，若拉力F為5 N，拉力的功率為3 W，則斜面的效率是__80%__；物體由斜面底端運動到頂端用時__2__s__。
方案二：一輛汽車不慎陷入泥坑，司機用如圖所示的滑輪組將汽車拖出。已知整個過程中，水平拉力F是1×104 N，汽車沿水平方向勻速移動了4 m，滑輪組的機械效率為80%。求：
(1)拉力F做的總功；
(2)有用功為多大？
解：(1)W總＝Fs＝1×104 N×4 m×3＝1.2×105 J
(2)W有用＝W總×80%＝1.2×105 J×80%＝9.6×104 J。
五、板書設計
第2課時 探究和測量機械效率
1.探究滑輪組的機械效率
2.探究斜面的機械效率
六、教后反思



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第五節(jié) 機械效率

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