机械效率教学设计

　　【教学目标】

　　1、知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。

　　2、理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。

　　3、培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。

　　【教学重点和难点】

　　对机械效率概念的理解。

　　【教学方法】

　　综合教学法。

　　【教学仪器】

　　电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、

　　【教学过程】

　　一、引入有用功、额外功、总功

　　师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100N重的砂子运到6m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？

　　在电脑上映出下图：

　　生：可以把砂子装在桶里或装在袋子里，人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。

　　师：同学们回答得都很好。我们可以有许多办法将砂子运上楼。

　　现在我们选取其中的一种做个模拟实验，请大家讨论。（电脑模拟动画）

　　这是一个利用滑轮组提升砂子的装置图，请观察和思考：

　　1、几段绳子承担物体和滑轮的总重？

　　2、砂子升高h,绳子末端移动的距离s是多少？

　　3、把100N重的砂子运上6m高的楼上，需要做多少功？

　　4、通过滑轮组，绳子末端用了40N的拉力将砂子运上去，实际做了多少功？

　　5、想一想，这两个功为什么不相等？

　　学生讨论的结果。

　　生：提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去，还要对桶和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩擦，也需要做功。

　　师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100N重的砂子运到6m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。

　　板书：

　　（一）有用功、额外功、总功

　　有用功：在工作时，对人们有用的功。

　　额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。

　　总功：有用功与额外功的和。

　　二、引入机械效率

　　1.实验；把动滑能重G=6N的砝码提高到h=0.2m的高度时，的拉力为多少？

　　②通过动滑轮组所做的有用功、总功。

　　2.讨论与分析

　　（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？

　　（没有）

　　（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？

　　（不同）（这说明额外功不同）

　　（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？

　　（越少越好）

　　师：一定的总功中，额外功少意味着什么？

　　生：有用功多。

　　师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入一个新的物理量，叫做机械效率。

　　板书：

　　（二）机械效率的定义

　　有用功跟总功的比值叫做机械效率。

　　板书：

　　（三）机械效率的公式：

　　练习：

　　1.计算课本例题中起重机的机械效率。

　　2.计算学生分组实验中所用的简单机械效率。

　　师：由计算结果推知。

　　板书：

　　（四）机械效率η是个百分数，一定小于100%,没有单位。

　　三、小结

　　师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高40分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。