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第3节 机械效率 知识与技能 1．知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系； 2．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； 过程与方法 1．通过探究动滑轮的使用，认识和体会物理概念； 2．通过参与探究滑轮效率的活动，进一步加深对机械效率的理解，通过参与探究活动， 3．学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律的过程。 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； 2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的 教学重点 1．能结合实例 2．理解机械效率的概念，会利用公式 学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。 1课时 滑轮、钩码、线、弹簧测力计、铁架台、刻度尺、多媒体课件等。 导入新课 问题导入 想一想：有哪些办法可以将沙子运上三楼？ 徒手用桶 提沙上楼 用定滑轮 和桶提沙 用动滑轮 和桶提沙 用动滑轮 和口袋提沙 克服人重力做功／J 人对沙子做的功／J 人对桶（袋）做的功／J 人对动滑轮做的功／J 人一共做的功／J 从数据分析获得哪种方法比较好，请说出选择的理由。 思考问题：在运送过程中不可避免地要对物体做功，试讨论： (1)哪些功起到了积极作用，即达到了我们的目的？ (2)哪些功对我们没有价值，但又是不得不做的功？ (3)哪种方式的效率最高？ 对我们没有价值，但又不得不做的功有： a．桶、动滑轮、口袋等也随重物一起上升，也提升了它们，克服这些重力做的功是没有价 b．此外，机械运转时都有摩擦，克服机械的摩擦做的功。 结论：满足我们做功的目的，对我们有价值的功，即对重物（沙子）做的功是有用功。 从而引出本节课的课题：机械效率。 （教学说明：学生观察、思考、计算并进行比较，培养学生的合作意识，运用所学知识分析 情景导入 展示从井中提水的图片，我国的许多农村都没有自来水，人们为了食 为了反映有用功在总功中所占的比例，物理学中引入了机械效率这个 椎讲新课 一、有用功和额外功 思考问题：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功相同吗？ 实验探究：使用动滑轮所做的功 制定计划与设计实验：测出物体的重力和拉力以及物体和绳子上升的距离，利用功的计 进行实验与收集数据：用弹簧测力计匀速拉动绳端，使重物G匀速升高。从 F的值，用刻度尺测出重物提升的高度^和弹簧测力计s。 G一5牛，h一0.5米，F-3牛，s-1米。 提高重物，动滑轮克服阻力做的功： 分析与论证：由实验可以看到 这是为什么？ 学生回答，教师总结：前面我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮 擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中， 理想情况下拉力是2.5牛，而实际的拉力是3牛）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验 2.5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。 归纳总结： ①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。 ]1．有用功 本实验中的有用功是多少？ ②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0.5米做的功对我们没有用，但又不 【板书】2．额外功 ③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。 【板书】3．总功（w总）：有用功与额外功的总和叫总功。 问：本实验中做的额外功是多少？ 归纳总结：我们把重物提高到一定高度，就是我们使用简单机械的目的，对使用机械是 物过程中克服动滑轮及绳子重力所做的功等是额外功；作用在机械上的动力对机械做的功 过渡：生活中我们总希望有用功在总功中占的比例多些，额外功在总功中占的比例少 二、机械效率 1．机械效率的概念 (1)什么是机械效率？用什么表示？ (2)机械效率的公式如何？其单位是什么？通常用什么表示？ (1)机械效率的定义：有用功跟总功的比值，叫做机械效率。 1 学生经分析不难得出正确的答案；机器运转时都有摩擦，克服摩擦要做额外功，因此有 用功总是小于总功的， 教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。 思考：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？ 交流讨论：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用 70%，