《機械效率》滬科版教學設計國中物理

機械效率指有用功與總功的比值，用符號η表示，計算公式為η=W有/W總*100%。生活中機械效率的應用有起重機、汽油發動機、柴油發動機、滑輪組、滑輪組等。下面是應屆畢業生小編為大家搜索整理的《機械效率》滬科版教學設計國中物理，希望對大家有所幫助。

　　教學目標：

1、知識與技能：

(1) 知道W總、W有用、W額外的含義，並清楚他們之間的關係;

(2) 知道機械效率的定義;

(3) 知道機械效率的表達式，理解機械效率總小於1;

(4) 會用公式計算有用功、額外功、總功;

(5) 知道提高機械效率的主要方法。

2、過程與方法：

(1) 通過科學探究活動，培養學生觀察、分析、比較、概括和應用知識解決問題的能力;

(2) 通過實踐活動，培養學生的動手能力，提高實驗操作能力：包括組裝滑輪組、使用彈簧測力計及其刻度尺等;

(3) 通過參與探究滑輪組機械效率的活動，使學生加深對有用功、額外功和總功的認識;學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案。

3、情感、態度與價值觀：

(1) 激發學生的學習興趣和對科學的求知慾望，培養學生髮現問題、提出問題和解決問題的能力;

(2) 在教學活動中培養學生與他人合作的意識，相互交流的能力。

　教學重點：

通過實驗探究知道機械效率的存在，並會測算滑輪組的機械效率。

教學難點：

正確理解機械效率的概念。

　教學方法：

探究、討論、歸納、總結

　教具準備：

彈簧測力計、米尺、滑輪、線繩、木板、木塊等。

　課時安排：

2課時

　教學過程：

　　[新課引入]

在使用簡單機械提升或移動物體時，我們要對機械做功，機械又要對物體做功，那麼我們對機械所做功和機械對物體做功相等嗎?

　[新課教學]

一、活動：以動滑輪為例，比較手拉繩做的功與動滑輪對重物做的功。

1、設計方案：

2、需測量的物理量和使用工具：

3、實驗注意事項：

(1)測拉力時，應勻速拉動彈簧測力計。

(2)繩自由端的拉力方向以豎直向上為宜，若方向向下，操作、讀數均不方便。

4、設計表格，進行多次實驗，將實驗數據填入表格。

5、得出結論：手拉繩所做的功與動滑輪對重物所做的功是_______(相等或不相等)的。

　　二、有用功、額外功、總功

1、在上面的活動中，將鈎碼提升至一定的高度是我們的目的，所做的功叫做有用功，記作：W有用;在使用動滑輪提升重物時，需克服摩擦阻力做功，還要克服動滑輪的重量做功，這部分功雖然並非我們所需要的，但又不得不做，我們將它叫做額外功，記作：W額外;而我們把手的拉力(即動力)對動滑輪做的功叫做總功，記作：W總。

2、進一步以用水桶打水為例説明有用功、額外功、總功。且得出總功應等於有用功與額外功之和。即W總=W有用+W額外。

3、再次以使用斜面為例説明：將重物提高h所做的功Gh為有用功;使用斜面時，沿斜面的推(拉)力所做的功Fs為總功;服摩擦力所做的功為額外功。

　三、功的原理

功的原理——在使用機械時,動力對機械所做的功,總等於機械克服所有阻力所做的功。即使用任何機械都不能省功。

1、動力對機械所做的功,即總功。

2、機械克服所有阻力所做的功包括克服有用的阻力,如物體的重力，物體與地面的摩擦力等，還包括克服額外的阻力所做的功，如動滑輪重、繩和動滑輪間的磨擦等。即包含了有用功和額外功。

3、理想情況下,(即:不計磨擦,動滑輪重等時)W額外=0,所以有:W總=W有用

4、一般情況下,額外功不能為零,則有:W總=W有用+W額外

　　四、機械效率

1、定義：物理學中把有用功與總功的比值叫機械效率，用η表示。

2、表達式：

η= W有用 /W總 ×100%

3、例題：

用一個動滑輪，將200 N的物體勻速提升2m，所用的拉力為120 N，此動滑輪的機械效率是多少?(強調解題規範及注意事項)

4、説明：

①機械效率是有用功在總功中所佔比例的多少，是一個比值，所以是一個無單位的物理量，用百分比來表示。

②因為W有用總小於W總，所以機械效率總小於1。(為什麼?可請學生回答分析)

③機械效率是描述機械性能優劣的.物理量，機械效率高的機械性能優良。機械效率的高低與所使用的機械工作時是否省力、及省力多少無關;與機械工作時的快慢程度無關;與機械工作時所完成的功的數量多少也無關。

　五、課堂練習：

(1)用定滑輪緩慢提升質量為20kg的物體，所用拉力為220N，當物體提升2m時，求有用功、總功和動滑輪的機械效率。(g=10N/kg)

(2)由於在使用槓桿時的摩擦非常小，故槓桿是一種機械效率非常高的簡單機械，若用一根機械效率為90%的槓桿將一個18.0kg的物體提升50cm，需要做多少總功?(g=10N/kg)(提示後可讓學生課後解答)

六、課堂活動：

1、影響滑輪組的機械效率的因素——課本圖10-34(機械效率相等嗎?)

將實驗數據記入課本表格內。

(1)實驗、討論滑輪組的機械效率與哪些因素有關?如何才能提高它的機械效率?

(2)學生歸納總結：

①增加物重;

②減小機械自重;

③減小滑輪轉動時的摩擦阻力。

2、影響斜面機械效率的因素：

(1)光滑程度相同時，木板的傾斜角度越小，機械效率越小;

(2)木板的傾斜角度相同時，木板越光滑，機械效率越大。

課堂小結：

1、有用功、總功、額外功、機械效率;

2、探究機械效率的變化，提高機械效率的方法。

　佈置作業：

課本作業第1、3、4題。