第十二章 第三节 机械效率教材分析新的物理课程标准要求“物理来源于生活、社会，最终服务于生活社会;注重科学探究，培养学生的科学探究意识和科学探究能力”，本节课从生活中常使用的机械出发，通过演示实验引入有用功、额外功、总功的含义，这样的教学不仅有利于揭示有用功、额外功的实质，还会使学生对三个功有直观认识，在这一基础上，通过分析讨论，为引出机械效率概念奠定基础。最后通过探究滑轮组的机械效率这一实验，不仅激发学生的学习兴趣，而且增加学生的实践体验知道他们之间的关系，并初步对如何提高机械效率有初步认识和思考。教学目标（一）知识与技能1能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。2明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。3能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。（二）过程与方法1通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。2通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。（三）情感态度与价值观知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。重点难点重点：机械效率的概念和有关计算。难点：测量滑轮组的机械效率。教法有用功、额外功、总功的概念都是从具体实例和现象中分析归纳出来的，所以主要采用分析法。为了加深对有用功、额外功、总功的概念的理解，所以进行了滑轮组机械效率的探究，因此学习该知识点时采用小组合作及实验探究法，为了能够是不同学生在学习过程中都有所提高，体验学习的成功的，采用分层教学法教学器材多媒体设备、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（5分钟）1.复习功的两个要素及计算公式.2.机械帮助我们做功带来了一些好处:省力或省距离或带来了工作便利.用机械和不用机械做功,做的功是否相等呢?引出新课（板书课题）3.小实验.不用机械和使用动滑轮做功提升钩码,对比两种情况下所做的功是否相同.教师演示,学生协助读数并记录.G/Nh/mW直/JF/Ns/mW机/J为什么W机大于W直呢？请学生发表自己的见解，提出问题.学生协助老师进行实验,并记录数据,算出两种情况做功的多少,从而发现使用机械做的功更多.复习功相关知识,便于引出有用功,总功计算.实验展现，容易激发学生兴趣，顺利进入教学。通过计算发现两种情况所做的功并不相同，为下面学习有用功与额外功做好铺垫。新课教学（30分钟）一、有用功、额外功、总功从实验实景出发，引出有用功、额外功和总功的概念。W有：对人有用，直接对物体所做的功，实验中提升钩码所做功。W额：无用，但因机械不得不做的功，实验中提升钩码和克服摩擦所做的功。W总：拉力完成工作所做的功，实验中拉力所做的功。采用多媒体展示生活使用机械，做有用功的同时，也要克服摩擦和机械自重做了额外功。利用机械时，人们希望额外功多还是少？结合实验和生活情景，进一步思考额外功的来源，并回答。学生认识到了额外功的产生，原因进一步理解有用功和额外功。为引出机械效率概念铺垫。二、机械效率工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。它反映了机械的一种性能。土计算公式： 三者之间的关系：注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，1。组织学生讨论：1.机械效率有单位吗？2为什么机械效率没有大于1的？3用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好？通过多媒体展示例题：2、例题 起重机把质量0.5t的重物匀速提升了3m，而他的电动机所做的功是3.410j，起重机的机械效率是多少？g取10N/Kg解：起重机匀速提升重物所用拉力与物体重力相等F=G=mg=0.5x10kg10N/Kg=5x10N起重机提升重物所做的功是有用功W有=Fh= 5x10N3m=1.5x104J电动机所做总功W总=3.410J因此起重机的机械效率=0.44=44提出问题：如何测量滑轮组的机械效率：1实验原理：2器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2m的细绳。3步骤：用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。分别记下钩码和弹簧测力计的位置。缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格。算出有用功W有用、总功 W总功、机械效率并填入表格。实验次数G (N)h(m)W有用（J）F (N)s (m)W总（J）1234列出各个小组的实验数据，共同分析归纳。结论：1动滑轮重一定,物重越大，机械效率高。2物重一定，动滑轮越重，机械效率低。讨论：如何提高滑轮组的机械效率？讨论后得出：提高滑轮组的机械效率的主要方法有：尽可能地增加物重，减小动滑轮重，减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。课堂小结学生叙述学习内容，老师补充。随堂练习一。用水桶从井中提水时，其中有用功是对做的功，额外功是对 做的功，总功是 所做的功；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是对 做的功，额外功是对 做的功，总功是 所做的功。 二。请你判断：下面说法中是否正确？1有用功越多，机械效率越高（ ）2额外功越少，机械效率越高（ ）3物体做功越慢，机械效率越低（ ）4做总功越多，机械效率越低（ ）5做相同的有用功，额外功越少，机械效率越高（ ）6做相同的总功时，有用功越多，机械效率越高（ ）7机械效率越高，越省力（ ）三。用一动滑轮，将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此滑轮的机械效率是多少？经过讨论回答：机械效率没有单位， 总小于1，用百分数表示。意在练习机械效率公式的应用、使学生加深认识有用功、额外功和总功的概念。学生动手实验理论联系实际，培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识。实验中，强调学生团结协作分工合作。描述学习内容，锻炼简述及概括能力。锻炼分析实际问题的能力。通过交流与合作，培养学生团结合作精神。通过该例题的演算进一步让学生理解有用功和总功及机械效率，同时培养学生规范的解题习惯，提高学生的计算能力锻炼学生实验能力，团结协作精神。通过归纳，加深对知识的记忆和理解。通过练习，巩固本节学习主要新知识。课堂小结（5分钟）让学生分组讨论，总结本节学到了什么知识，有哪些收获？学生自己归纳总结，分小组发言，教师对学生归纳发言较好的给予表扬，并指出其中的不足。让学生有表现自我的机会，并且发现学习过程中出现的问题。板书设计12.3 机械效率一、有用功、额外功、总功1有用功W有：我们所需要的功2.额外功 W額：对于额外负担所不得不做的功。3.总功 W总：有用功与额外功。二、机械效率1.机械效率：有用功与总功之比。2.公式 ：是没有单位的物理量，小于1，常用百分数表示。三、测量滑轮组的机械效率1.实验原理2.器材3.步骤布置作业课本88页2、3 教学反思本节课中需教会学生如何去判断什么是有用功，什么是额外功？对于一件事情，只要目的不同，那么有用功就不一样。另外，在测量机械效率的实验中，注意一定要匀速竖直向上拉绳子，否则误差可能较大。另外，滑轮的重量较轻对实验影响也较大