一、教學目標
1.知道什么是有用功、額外功和總功。
2.能結(jié)合實例判斷什么是有用功、額外功和總功。
3.理解機械效率，會計算機械效率。
二、教學重難點
1.重點：有用功、額外功和總功的含義；機械效率的概念；利用公式進行計算。
2.難點：區(qū)分有用功和總功；機械效率的理解和計算。
三、教學過程
（一）導(dǎo)入
我們已經(jīng)學習了關(guān)于做功的概念和條件：一是物體要有力的作用，二是物體要在力的方向上移動一段距離，即：W=Fs。今天我們將繼續(xù)學習與“功”有關(guān)的新的物理量。
（二）新課教學
1.有用功、額外功和總功
教學情境：
一堆沙子，我們要把它搬到二樓，現(xiàn)有兩種方法：①用一只桶裝滿沙子后，直接提上去；②利用定滑輪，用相同的桶裝滿沙子后，勻速拉上去。那么在這兩種方法中，我們都對哪些物體做了功？對誰做功才是我們直接需要的？哪些功又是我們?yōu)榱诉_到目的而不得不做的？
分析總結(jié)：a.滿足我們做功目的，對我們有價值的功，是對沙子所做的功；
b.提升沙子的過程中，克服桶的重力、摩擦力和人的重力所做的功是為了達到目的而不得不做的。
知識歸納：
（1）拉力（或動力）所做的功，物理學中叫做總功。
（2）對我們是無用的，但又不得不做的功，叫做額外功。
（3）從總功中減去額外功，才是對我們有用的功，物理學中叫做有用功。
2.機械效率
教學情境：現(xiàn)有兩只形狀大小相同的桶，一只是鐵做的，較重一些；另一只是鋁做的，較輕一些；現(xiàn)在讓同學用兩只桶去井里打水，你們會選擇哪一只桶？為什么？
用如圖所示的A、B兩個滑輪組，其中每個滑輪的重力都相同，用它們分別將重力為G的物體提升相同的高度，并讀出彈簧測力計的示數(shù)大小。
分析總結(jié)：a.使用不同的簡單機械對相同的物體做功時，所做的額外功可能是相同的；
b.使用相同的簡單機械對相同的物體做功時，所做的額外功不一定相同。
c.在使用機械做功時，我們總是希望額外功在總功中所占的比例盡量少些，這樣可以讓機械處于一個高效率的狀態(tài)，盡可能的減少消耗，取得盡可能多的效益；物理中用機械效率來表示有用功在總功中所占的比例。
知識歸納：
（1）有用功和總功的比值叫做機械效率，用η表示。
（2）計算公式：。
說明：
（1）在使用任何簡單機械時，都會有克服摩擦力所做的額外功，因此有用功總是小于總功，那么機械效率總是小于1。
（2）比較機械效率的大小有兩種方法：
①在額外功不變的情況下，有用功越多，機械效率就越大；
②在有用功不變的情況下，額外功越少，機械效率就越大。
3.例題講解
例1 用水桶從井中提水時，所做的有用功是 ，額外功是 ，總功是 ；如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是 ，額外功 ，總功是 。
答案：對水所做的功 對桶所做的功 拉力所做的功 對桶所做的功 對水所做的功 拉力所做的功
說明：在使用相同的機械時，不同的情況下，有用功和額外功也會發(fā)生轉(zhuǎn)變。
例2 用一動滑輪在力的大小為F的情況下，水平勻速拉動重力為G的物體，該物體在水平面上受到的摩擦力為f，此時所做的有用功是 ，總功是 ，額外功是 。
答案：克服摩擦力f所做的功 拉力F所做的功 克服繩子與滑輪之間的摩擦力所做的功
說明：在使用簡單機械時，并不是克服物體的重力所做的功是有用功。
例3 起重機把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提升了3m，而它的電動機所做的功是3.4×104J，起重機的機械效率是多少？（g取10N/kg）
解：起重機勻速提升重物所用拉力：
F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N
起重機提升重物所做的有用功：
W有=Fh=5×103N×3m=1.5×104J
電動機所做總功：W總=3.4×104J
起重機的機械效率：

四、布置作業(yè)與教學反思

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第五節(jié) 機械效率

版本： 滬科版

年級： 八年級全冊

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