11.4 機械效率一、教學目標：知識與技能： 1、理解有用功、額外功和總功的含義，指出他們之間的關系。2、能結合實例認識什么是有用功是、額外功、總功。3、理解機械效率的概念，知道機械效率小于1及沒有單位的原因。4、會利用進行有關計算。 過程與方法： 1、經過舉例理解有用功、額外功、總功及機械效率；2、通過討論，了解如何提高機械效率。 情感、態度與價值觀： 1、關注生產、生活中各種機械的機械效率，具有用機械效率來評價機械的意識。 教學過程：1、 有用功、額外功和總功的概念 1、 通過大掃除時，同學們提水上樓作為例子，引導學生進行分析。分析：在提水過程中，我們的目的是提水，這部分對人們有用的功（目的功），叫有用功，用W有表示。在提水過程中，我們不想提水桶上樓，但是為了把水提上樓，又不得不把水桶一起提上樓，這部分對人們無用，但又不得不做的功，叫額外功，用W額表示。我們把上述的有用功和額外功的總和叫做總功，用W總表示，W總=W有+W額2、觀察教材圖11-4-2，討論圖中三種不同的方法，思考每種方法的有用功、額外功、總功分別是那部分？能不能對其做功大小進行計算？有用功：600J分析：用動滑輪將沙提升到3樓，除了克服沙重力做功外，也一定同時需要克服裝沙的桶、動滑輪等輔助措施的重力做功；此外，由于物體之間總存在摩擦，所以起動滑輪對沙做功的同時，或多或少要克服摩擦做功。人提沙子做功對砂子做功對桶做功克服自身重力做功額外功：2520J有用功:180J人拉滑輪做功對砂子做功對口袋做功對動滑輪做功有用功：600J人拉滑輪做功對砂子做功對桶做功對動滑輪做功額外功：90J額外功:180J3、舉例提問加深理解有用功、額外功、總功的概念 用水桶從井中提水時，所做的有用功是 ，額外是 ，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 ，額外功是 ，總功是 。 視學生理解程度可再舉幾個例子。二、機械效率舉例引出機械效率 1、提問：你愿意采取哪種方法把沙提上3樓？提問：為什么？ “做的功少”指的是什么功少？有用功、額外功、還是總功？ 提問：三個方法做的總功不同，有用功相同嗎？逐步引導：任何機械所做的有用功只是總功的一部分。有用功所占的比例越大，說明機械的效率越高。2、定義：物理學中把有用功跟總功的比值叫做機械效率。 機械效率的符號是，讀作： yita ，常用百分數表示。3、公式：說明：為比值，沒有單位。 在實際機械中，由于機械重力、摩擦力等因素的存在，額外功一定存在，可見 1； 只有在理想機械中，機械重力、摩擦力等等因素可以忽略，這時 W額=0 ， = 1 。4、練習計算教材圖，三種不用方法的機械效率。 做工方式有用功額外功J總功機械效率桶裝，手提上樓600J25203120J桶裝，動滑輪吊運600J180J780J袋裝，動滑輪吊運600J90J690J例題： 如圖利用一個動滑輪把重為400N的貨物勻速提高2m，所用的拉力 F 是250N，求總功、有用功、額外功和動滑輪的機械效率。 教師黑板演示： 解：人做的總功 W總等于人拉繩子的力 F 乘在拉力作用下繩子的自由端被拉上去的距離s。人拉繩子的力F=250N，s=2h=22m=4m，h 為貨物提升的高度。 W總= Fs = 250N 4m = 1000J 有用功只是克服貨物重力做的功。貨物所受重力 G=400N ，提升高度 h=2m。W有= Gh = 400N 2m =800J W額= W總- W有=1000J-800J=200J 三、提出提高機械效率的意義 1、機械效率表示有用功在總功中所占的比值，機械效率越大，做相同的有用功，需要的總功越少，機械能夠更好地發揮效用。的高低是機械性能優劣、質量好差的重要標志之一。 2、提問： 如何提高機械效率呢？提問：例題中可以采取什么方法減少W額 ？ 當機械一定時，在可能情況下，增加 W有，也可以提高。提問：例題中怎樣增加 W有？ 四、課堂小結 1、今天我們學習了用機械做功過程中總功、有用功和額外功的概念，2、學習了判斷機械性能優劣、質量好差的重要標志之一：機械效率。通過的計算公式： 討論了如何提高機械效率的方法。 五、板書： 機械效率 一、 有用功: 額外功: 總功: 有用功和額外功之和 二、 機械效率：有用功跟總功的比值 = （ / ） 100%= /( + ) 100% 無單位 實際機械 100%；理想機械 =100%三、 如何提高機械效率在 一定時，減少額外功 ；在 一定時，增加