課 題第三節 機械效率課時教學目標（一）知識與技能1能結合實例分析什么是有用功、額外功和總功2明確機械效率是描述做功效率的物理量。能利用機械效率的公式進行簡單的計算3能設計實驗，測定某種簡單機械的機械效率（二）過程與方法1通過探究使用動滑輪的特點，知道使用機械就要做額外功2通過實驗與討論，認識提高機械效率的主要方法（三）情感態度與價值觀知道提高機械效率的實際意義和方法，有合理改進機械、提高效率的意識，增強將科學服務于人類的責任感教學重點1能結合具體機械說出什么是有用功、額外功、總功。2、機械效率的概念和有關計算教學難點1、測量滑輪組的機械效率2、會分析影響機械效率大小的因素，指出提高機械效率的方法。教學方法合作探究 分組討論教學手段多媒體設備、實物投影儀、動滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線等課型新授教學環節教學內容教師活動學生活動導入新課 明確目標引導自學合作探究教師點撥梳理歸納鞏固訓練拓展延伸揭示課題過渡：功的原理（一）有用功額外功總功（二）機械效率1機械效率定義2機械效率計算公式（三）探究滑輪組的機械效率1測量滑輪組的機械效率2機械效率的提高提高的辦法提高的意義同學們昨天晚上完成作業都用了多長時間啊？相同的作業，大家用的時間不同，可以說大家的效率不同，那么，前面兩節我們學習了一些簡單機械，杠桿、滑輪和滑輪組，比如說課件上的起重機，他們在使用時也有效率問題，這節課我們就來探究機械效率的有關知識。【提出問題】不使用機械直接提升物體做的功，與使用機械提升物體時做的功相同嗎？下面我們用實驗模擬提升重物。【探究實驗】使用動滑輪是否省功1如圖甲，用彈簧測力計將鉤碼緩慢勻速地提升一定的高度，計算拉力所做的功。2如圖乙，用彈簧測力計并借助一個動滑輪將同樣的鉤碼緩慢勻速地提升相同的高度，計算拉力所做的功。請各小組討論一下需要測量哪些量，用什么測量工具，怎樣測量？提問：這兩次拉力所做的功一樣嗎？為什么？【結論】使用動滑輪不省功。【推論】使用任何機械不省功。【問題導學、引領認知】請大家閱讀課文，完成問題導學內容。有用功（w有）：為達到目的必須做的功 。額外功（w額）：沒用的但又不得不做的功。總功（w總）：有用功與總功之和。W總= W有 W額【深化認識】分清三種功1用水桶從井中提水時，所做的有用功是對水做的功，額外功是對桶做的功，總功是 拉力所做的功 ；2如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶里帶了一些水，有用功是對桶做的功，額外功是對水做的功，總功是拉力所做的功過渡：下面是幾種提沙子上樓的方法，請大家分別說出有用功、額外功和總功【問題導學、自主學習】請大家閱讀課文，完成問題導學內容。二、機械效率1、定義：有用功跟總功的比值叫做機械效率，用符號表示。2、公式： 3、1說明：機械效率反映反映了機械性能的優劣。【典例剖析】起重機把質量為0.6t的重物勻速提升了3m,而她的電動機所做的功是34000J,起重機的機械效率是多少？過渡：下面我們通過實驗測量滑輪組的機械效率。【想想議議】怎樣測量滑輪組的機械效率？需要測量哪些物理量？用什么測量工具？怎樣計算有用功和總功？【實驗設計】怎樣測量h與s 呢？要測量h與s，需要作四個標記，為了便于測量，進行下列設計。將滑輪組安裝在豎直的木尺旁邊，拉動時，標記鉤碼上升的起點A與終點B，同時標記繩子的自由端的起點A與終點B。對應讀出h與s的值。演示：斜向上拉動彈簧測力計，這樣操作行嗎？【想一想】怎樣測量拉力呢？演示：向上猛然拉動彈簧測力計時讀數，這樣操作行嗎？【測一測】請小組分工協作測出面前的滑輪組的機械效率。【實驗探究、合作研討】1【提出問題與猜想】滑輪組機械效率的大小可能跟哪些因素有關呢？說出你猜想的依據。說明: 將同一物體，提升相同的高度，有用功是一定的，動滑輪重、繩重及摩擦越大，額外功越多，機械效率就越低。今天各個小組探究滑輪組的機械效率與被提升物體的重是否有關，滑輪組的機械效率與其它因素的關系作為課下探究作業。2【設計實驗】【想想議議】（1）你計劃采取什么科學方法來研究自己的實驗課題？（2）如何設計實驗方案？讓學生以小組為單位進行討論，并利用手中的器材設計實驗證明自己的觀點。教師巡視，并給予必要的點撥。【歸納總結】師生討論后，歸納方案如下：使用同一滑輪組，只改變被提升物體的重，測出每次的物重、提升的高度、拉力、彈簧測力計移動的距離s，填入表格，并計算每次的機械效率。3【進行實驗、收集數據】為了讓大家做好實驗，老師給同學們幾點溫馨提示：【友情小提示】在此實驗中操作的關鍵：1勻速豎直向上拉動彈簧測力計2應在勻速拉動過程中讀數3.小組同學分工明確，各負其責。 教師巡視、指導學生分組實驗。鼓勵學生動手實驗，鼓勵學生間的交流和合作。收集數據實驗序號物重G/N物體被提升的高度h/m有用功w有/J拉力F/N彈簧測力計移動的距離s總功w總機械效率1234【分析論證】組織學生展示實驗結果。【歸納總結】 同一滑輪組，提起的物重越重，滑輪組的機械效率越高。5【評估】回想剛才的實驗過程，在探究中運用了哪些研究問題的科學方法？我們的設計有沒有不合理的地方？操作中有沒有什么失誤？從實驗中你還有什么新發現？【新發現】滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關。【小結】滑輪組的機械 被提升物體的重效率的影響因素： 動滑輪重繩重及摩擦【議一議】如何提高機械效率呢？【小結】 提高機械效率的辦法1.有用功一定時，減小額外功（1）改進機械結構，使它更合理、更輕巧。（辦法2）經常保養，按時潤滑，以減小摩擦。2.額外功一定時，增大有用功 【對比分析】舊汽車與新車相比，舊汽車效率低，當做一樣多的有用功時，舊汽車比新車耗油多，排出的尾氣也多，想想提高機械效率有什么意義呢？回顧本節課的學習內容本節課你有哪些收獲？還有哪些疑惑?鞏固訓練見學案拓展延伸一些機械的機械效率（課件，播放視頻）說出自己昨天完成作業所用的時間學生小組交流討論：要測量拉力和運動的距離，用彈簧測力計豎直向上勻速拉動測量拉力、用木直尺測量距離（注意做好標記）。明確實驗目的和做法，小組合作進行實驗。各小組交流研討：使用動滑輪時做的功較多，是由于滑輪本身所受的重力以及摩擦等因素的影響。學生閱讀課文，完成問題導學內容：1在上面實驗中，無論是否使用滑輪，鉤碼都被提升了，這部分功是為達到目的必須做的功，叫做有用功，用w有表示。2若用滑輪組提升鉤碼，還不得不克服動滑輪本身所受的重力以及摩擦力等因素的影響而多做一些功，這部分功是沒有用但不得不做的功，叫做額外功，用w額表示。3有用功與額外功之和是總共做的功，叫做總功，用w總表示。三者關系：w總= w有w額。學生閱讀課文，完成問題導學內容：1將有用功跟總功的比值叫做機械效率，用符號表示。2機械效率公式表示為3機械效率通常用百分數表示，沒有單位，有用功總小于總功，所以機械效率總小于1 。閱讀例題、分析題意。交流：要有計算公式，有代入數據的過程，代入的數據要加單位，最后出結果。寫出解題過程（一學生板演），得出44%。分析比較，對自己的計算過程進行整理。學生研討：44%的物理意義：有用功在總功中占的比例為44%。學生小組交流討論：用彈簧測力計分別測出鉤碼的重力G和拉力F，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，則w有=Gh，w總=Fs，。交流討論：用兩個刻度尺，兩個起點都從零刻線開始。觀察實驗并得出應該豎直向上拉。觀察實驗并得出應該勻速豎直向上拉動過程中讀數。小組合作、明確分工，測出面前的滑輪組的機械效率。各小組匯報所測的機械效率，各個小組測得的機械效率一般不相同。提出猜想：滑輪組機械效率的大小可能跟被提升物體的重、動滑輪重、繩重及摩擦、提升的高度有關。各小組討論交流、合作設計實驗：學生小組交流合作設計、展示設計方案：采用控制變量法，即保持動滑輪重、繩重及摩擦、提升的高度等因素不變，只改變被提升物體的重。學生小組分工協作進行試驗，將實驗測得的數據填入表格中。分析實驗數據，展示實驗結果，總結實驗結論。學生交流反思。學以致用、解答問題。交流提高機械效率的意義：省油、省錢、減少污染、保護環境、節能減排。交流討論提高機械效率的辦法。收獲背簍：學生討論梳理知識，交流收獲和疑惑。觀看視頻板 書 設 計第三節 機械效率一、 三種功有用功：我們所需要的功 額外功：額外負擔,又不得不做的功總 功：有用功與額外功之和二、 機械效率1. 定義：2. 計算公式： 3.1，用百分數表示教 學 反 思7