课 题第三节 机械效率课时教学目标（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教学重点1能结合具体机械说出什么是有用功、额外功、总功。2、机械效率的概念和有关计算教学难点1、测量滑轮组的机械效率2、会分析影响机械效率大小的因素，指出提高机械效率的方法。教学方法合作探究 分组讨论教学手段多媒体设备、实物投影仪、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等课型新授教学环节教学内容教师活动学生活动导入新课 明确目标引导自学合作探究教师点拨梳理归纳巩固训练拓展延伸揭示课题过渡：功的原理（一）有用功额外功总功（二）机械效率1机械效率定义2机械效率计算公式（三）探究滑轮组的机械效率1测量滑轮组的机械效率2机械效率的提高提高的办法提高的意义同学们昨天晚上完成作业都用了多长时间啊？相同的作业，大家用的时间不同，可以说大家的效率不同，那么，前面两节我们学习了一些简单机械，杠杆、滑轮和滑轮组，比如说课件上的起重机，他们在使用时也有效率问题，这节课我们就来探究机械效率的有关知识。【提出问题】不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？下面我们用实验模拟提升重物。【探究实验】使用动滑轮是否省功1如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢匀速地提升一定的高度，计算拉力所做的功。2如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢匀速地提升相同的高度，计算拉力所做的功。请各小组讨论一下需要测量哪些量，用什么测量工具，怎样测量？提问：这两次拉力所做的功一样吗？为什么？【结论】使用动滑轮不省功。【推论】使用任何机械不省功。【问题导学、引领认知】请大家阅读课文，完成问题导学内容。有用功（w有）：为达到目的必须做的功 。额外功（w额）：没用的但又不得不做的功。总功（w总）：有用功与总功之和。W总= W有 W额【深化认识】分清三种功1用水桶从井中提水时，所做的有用功是对水做的功，额外功是对桶做的功，总功是 拉力所做的功 ；2如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是对桶做的功，额外功是对水做的功，总功是拉力所做的功过渡：下面是几种提沙子上楼的方法，请大家分别说出有用功、额外功和总功【问题导学、自主学习】请大家阅读课文，完成问题导学内容。二、机械效率1、定义：有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号表示。2、公式： 3、1说明：机械效率反映反映了机械性能的优劣。【典例剖析】起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而她的电动机所做的功是34000J,起重机的机械效率是多少？过渡：下面我们通过实验测量滑轮组的机械效率。【想想议议】怎样测量滑轮组的机械效率？需要测量哪些物理量？用什么测量工具？怎样计算有用功和总功？【实验设计】怎样测量h与s 呢？要测量h与s，需要作四个标记，为了便于测量，进行下列设计。将滑轮组安装在竖直的木尺旁边，拉动时，标记钩码上升的起点A与终点B，同时标记绳子的自由端的起点A与终点B。对应读出h与s的值。演示：斜向上拉动弹簧测力计，这样操作行吗？【想一想】怎样测量拉力呢？演示：向上猛然拉动弹簧测力计时读数，这样操作行吗？【测一测】请小组分工协作测出面前的滑轮组的机械效率。【实验探究、合作研讨】1【提出问题与猜想】滑轮组机械效率的大小可能跟哪些因素有关呢？说出你猜想的依据。说明: 将同一物体，提升相同的高度，有用功是一定的，动滑轮重、绳重及摩擦越大，额外功越多，机械效率就越低。今天各个小组探究滑轮组的机械效率与被提升物体的重是否有关，滑轮组的机械效率与其它因素的关系作为课下探究作业。2【设计实验】【想想议议】（1）你计划采取什么科学方法来研究自己的实验课题？（2）如何设计实验方案？让学生以小组为单位进行讨论，并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。教师巡视，并给予必要的点拨。【归纳总结】师生讨论后，归纳方案如下：使用同一滑轮组，只改变被提升物体的重，测出每次的物重、提升的高度、拉力、弹簧测力计移动的距离s，填入表格，并计算每次的机械效率。3【进行实验、收集数据】为了让大家做好实验，老师给同学们几点温馨提示：【友情小提示】在此实验中操作的关键：1匀速竖直向上拉动弹簧测力计2应在匀速拉动过程中读数3.小组同学分工明确，各负其责。 教师巡视、指导学生分组实验。鼓励学生动手实验，鼓励学生间的交流和合作。收集数据实验序号物重G/N物体被提升的高度h/m有用功w有/J拉力F/N弹簧测力计移动的距离s总功w总机械效率1234【分析论证】组织学生展示实验结果。【归纳总结】 同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高。5【评估】回想刚才的实验过程，在探究中运用了哪些研究问题的科学方法？我们的设计有没有不合理的地方？操作中有没有什么失误？从实验中你还有什么新发现？【新发现】滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。【小结】滑轮组的机械 被提升物体的重效率的影响因素： 动滑轮重绳重及摩擦【议一议】如何提高机械效率呢？【小结】 提高机械效率的办法1.有用功一定时，减小额外功（1）改进机械结构，使它更合理、更轻巧。（办法2）经常保养，按时润滑，以减小摩擦。2.额外功一定时，增大有用功 【对比分析】旧汽车与新车相比，旧汽车效率低，当做一样多的有用功时，旧汽车比新车耗油多，排出的尾气也多，想想提高机械效率有什么意义呢？回顾本节课的学习内容本节课你有哪些收获？还有哪些疑惑?巩固训练见学案拓展延伸一些机械的机械效率（课件，播放视频）说出自己昨天完成作业所用的时间学生小组交流讨论：要测量拉力和运动的距离，用弹簧测力计竖直向上匀速拉动测量拉力、用木直尺测量距离（注意做好标记）。明确实验目的和做法，小组合作进行实验。各小组交流研讨：使用动滑轮时做的功较多，是由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响。学生阅读课文，完成问题导学内容：1在上面实验中，无论是否使用滑轮，钩码都被提升了，这部分功是为达到目的必须做的功，叫做有用功，用w有表示。2若用滑轮组提升钩码，还不得不克服动滑轮本身所受的重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功，这部分功是没有用但不得不做的功，叫做额外功，用w额表示。3有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用w总表示。三者关系：w总= w有w额。学生阅读课文，完成问题导学内容：1将有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号表示。2机械效率公式表示为3机械效率通常用百分数表示，没有单位，有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。阅读例题、分析题意。交流：要有计算公式，有代入数据的过程，代入的数据要加单位，最后出结果。写出解题过程（一学生板演），得出44%。分析比较，对自己的计算过程进行整理。学生研讨：44%的物理意义：有用功在总功中占的比例为44%。学生小组交流讨论：用弹簧测力计分别测出钩码的重力G和拉力F，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，则w有=Gh，w总=Fs，。交流讨论：用两个刻度尺，两个起点都从零刻线开始。观察实验并得出应该竖直向上拉。观察实验并得出应该匀速竖直向上拉动过程中读数。小组合作、明确分工，测出面前的滑轮组的机械效率。各小组汇报所测的机械效率，各个小组测得的机械效率一般不相同。提出猜想：滑轮组机械效率的大小可能跟被提升物体的重、动滑轮重、绳重及摩擦、提升的高度有关。各小组讨论交流、合作设计实验：学生小组交流合作设计、展示设计方案：采用控制变量法，即保持动滑轮重、绳重及摩擦、提升的高度等因素不变，只改变被提升物体的重。学生小组分工协作进行试验，将实验测得的数据填入表格中。分析实验数据，展示实验结果，总结实验结论。学生交流反思。学以致用、解答问题。交流提高机械效率的意义：省油、省钱、减少污染、保护环境、节能减排。交流讨论提高机械效率的办法。收获背篓：学生讨论梳理知识，交流收获和疑惑。观看视频板 书 设 计第三节 机械效率一、 三种功有用功：我们所需要的功 额外功：额外负担,又不得不做的功总 功：有用功与额外功之和二、 机械效率1. 定义：2. 计算公式： 3.1，用百分数表示教 学 反 思7