11.4 机械效率一、教学目标：知识与技能： 1、理解有用功、额外功和总功的含义，指出他们之间的关系。2、能结合实例认识什么是有用功是、额外功、总功。3、理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因。4、会利用进行有关计算。 过程与方法： 1、经过举例理解有用功、额外功、总功及机械效率；2、通过讨论，了解如何提高机械效率。 情感、态度与价值观： 1、关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。 教学过程：1、 有用功、额外功和总功的概念 1、 通过大扫除时，同学们提水上楼作为例子，引导学生进行分析。分析：在提水过程中，我们的目的是提水，这部分对人们有用的功（目的功），叫有用功，用W有表示。在提水过程中，我们不想提水桶上楼，但是为了把水提上楼，又不得不把水桶一起提上楼，这部分对人们无用，但又不得不做的功，叫额外功，用W额表示。我们把上述的有用功和额外功的总和叫做总功，用W总表示，W总=W有+W额2、观察教材图11-4-2，讨论图中三种不同的方法，思考每种方法的有用功、额外功、总功分别是那部分？能不能对其做功大小进行计算？有用功：600J分析：用动滑轮将沙提升到3楼，除了克服沙重力做功外，也一定同时需要克服装沙的桶、动滑轮等辅助措施的重力做功；此外，由于物体之间总存在摩擦，所以起动滑轮对沙做功的同时，或多或少要克服摩擦做功。人提沙子做功对砂子做功对桶做功克服自身重力做功额外功：2520J有用功:180J人拉滑轮做功对砂子做功对口袋做功对动滑轮做功有用功：600J人拉滑轮做功对砂子做功对桶做功对动滑轮做功额外功：90J额外功:180J3、举例提问加深理解有用功、额外功、总功的概念 用水桶从井中提水时，所做的有用功是 ，额外是 ，总功是 ；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 ，额外功是 ，总功是 。 视学生理解程度可再举几个例子。二、机械效率举例引出机械效率 1、提问：你愿意采取哪种方法把沙提上3楼？提问：为什么？ “做的功少”指的是什么功少？有用功、额外功、还是总功？ 提问：三个方法做的总功不同，有用功相同吗？逐步引导：任何机械所做的有用功只是总功的一部分。有用功所占的比例越大，说明机械的效率越高。2、定义：物理学中把有用功跟总功的比值叫做机械效率。 机械效率的符号是，读作： yita ，常用百分数表示。3、公式：说明：为比值，没有单位。 在实际机械中，由于机械重力、摩擦力等因素的存在，额外功一定存在，可见 1； 只有在理想机械中，机械重力、摩擦力等等因素可以忽略，这时 W额=0 ， = 1 。4、练习计算教材图，三种不用方法的机械效率。 做工方式有用功额外功J总功机械效率桶装，手提上楼600J25203120J桶装，动滑轮吊运600J180J780J袋装，动滑轮吊运600J90J690J例题： 如图利用一个动滑轮把重为400N的货物匀速提高2m，所用的拉力 F 是250N，求总功、有用功、额外功和动滑轮的机械效率。 教师黑板演示： 解：人做的总功 W总等于人拉绳子的力 F 乘在拉力作用下绳子的自由端被拉上去的距离s。人拉绳子的力F=250N，s=2h=22m=4m，h 为货物提升的高度。 W总= Fs = 250N 4m = 1000J 有用功只是克服货物重力做的功。货物所受重力 G=400N ，提升高度 h=2m。W有= Gh = 400N 2m =800J W额= W总- W有=1000J-800J=200J 三、提出提高机械效率的意义 1、机械效率表示有用功在总功中所占的比值，机械效率越大，做相同的有用功，需要的总功越少，机械能够更好地发挥效用。的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。 2、提问： 如何提高机械效率呢？提问：例题中可以采取什么方法减少W额 ？ 当机械一定时，在可能情况下，增加 W有，也可以提高。提问：例题中怎样增加 W有？ 四、课堂小结 1、今天我们学习了用机械做功过程中总功、有用功和额外功的概念，2、学习了判断机械性能优劣、质量好差的重要标志之一：机械效率。通过的计算公式： 讨论了如何提高机械效率的方法。 五、板书： 机械效率 一、 有用功: 额外功: 总功: 有用功和额外功之和 二、 机械效率：有用功跟总功的比值 = （ / ） 100%= /( + ) 100% 无单位 实际机械 100%；理想机械 =100%三、 如何提高机械效率在 一定时，减少额外功 ；在 一定时，增加