物理八年级下册第12章第3节《机械效率》

12.3 机械效率

一、教学目标

（一）知识与技能

1．能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。

2．明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式实行简单的计算。

3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

1．通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。

2．通过实验与讨论，理解提升机械效率的主要方法。

（三）情感态度与价值观

知道提升机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提升效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。

二、教学重难点

本节内容由“有用功和额外功”“机械效率”两部分构成，机械效率是本节教学的重点。教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功，使学生真正理解机械效率的含义。测量滑轮组的机械效率是本节的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，激发学生的学习兴趣，同时增加他们的实践体验。

重点：机械效率的概念和相关计算。

难点：测量滑轮组的机械效率。

三、教学策略

以“利用动滑轮提升重物”为背景，提出问题：动力对绳子做功等于动滑轮提升重物所做的功吗？让学生猜测并设计实验来验证自己的猜想。学生经过数据分析后发现，动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功，以及它们之间的关系和效率的概念。通过理解、使用机械效率解决实际问题，理解到提升机械效率的两种方法：减小额外功和增加有用功。在讨论了怎样提升机械效率的问题之后，把效率问题延伸到学生的学习和生活中。使学生明白只有提升学习效率才能顺利完成任务。

四、教学资源准备

多媒体设备、实物投影仪、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。

五、教学过程

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课

（5分钟） 小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械协助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？

第三节 机械效率

（一）学习目标

1、知识与技能目标

（1）知道有用功、额外功、总功

（2） 理解机械效率，会计算机械效率

2、过程与方法目标

（1）根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题

（2）探究：斜面的机械效率

（3）学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律

3、情感、态度价值观目标

使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。

(二)教学重难点

1、 重点：(1) 理解机构效率

(2) 探究斜面的机械效率

2、难点：理解机械效率

(三)教学准备

长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线

(四)教学过程

一、引入新课

小明家最近买了一处新楼房，三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？

二、进行新课

假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程。

对谁做的功是我们需要的？

（板书有用功：我们所需要的功。）

哪部分功是我们不需要，但不得不做的？

（板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。）

一共做的功等于什么？

（板书总功：有用功与额外功之和。）

假如我们用下面三种方法搬运沙子，你认为哪一种方法最好？为什么？

讨论回答。（第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。）

工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。（板书机械效率：有用功在总功中所占的比例）表示机械效率；W有表示有用功；W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示？

根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？

（机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。）

师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗？请同学们再来观察用斜面推物体的情景。

第1页，共8页

机械效率

一、单选题

1. 下列哪种措施可以提高滑轮组的机械效率（ ）

A. 增加物体移动的距离 B. 改变绳子的绕法

C. 增加物体的质量 D. 增加动滑轮的个数

2. 如图所示，用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端，使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s，已知滑轮组的机械效率为80%，则此过程中（ ）

A. 绳子自由端移动的距离为1m

B. 滑轮组对物体A的水平拉力为90N

C. 拉力F的功率为3W

D. 拉力F所做的有用功为72J

3. 如图所示，重300N的物体在20N的水平拉力F的作用下，以0.2m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了10s，滑轮组的机械效率为80%，则在此过程中下列说法正确的是（ ）

A. 绳子自由端移动的距离为2m

B. 物体与地面间的滑动摩擦力为48N

C. 拉力F的功率为4W

D. 有用功为120J

4. 工人用如图所示的动滑轮，将重1000N的物体在5s内匀速竖直提升了1m，人对绳自由端的拉力F为600N，不计绳重和摩擦。以下结论正确的是（ ）

A. 动滑轮的有用功为600J

B. 动滑轮的重力为400N

C. 滑轮的机械效率为83.3%

D. 拉力F的功率为120W

5. 如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是（ ）

A. 甲更省力，甲机械效率大

B. 乙更省力，机械效率一样大

C. 乙更省力，乙机械效率大

D. 甲更省力，机械效率一样大

6. 如图所示，用滑轮组提升重物时，重400N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为250N，则提升重物的过程中（ ）

A. 做的总功是400J

B. 拉力F的功率是25W

C. 绳子自由端被拉下1m

D. 滑轮组的机械效率是80%

第2页，共8页 7. 建筑工人用如图所示的滑轮组，将重800N的重物匀速提高5m，拉力所做的功为4800J，则该滑轮组的机械效率是（ ）

教案：人教版物理八下12.3《机械效率》

一、教学内容

本节课的教学内容来自于人教版物理八年级下册第12章第3节《机械效率》。本节课的主要内容有：

1. 了解机械效率的概念，理解机械效率的物理意义。

2. 掌握计算机械效率的方法，能运用机械效率的概念解决实际问题。

3. 深入理解有用功、额外功、总功的概念，并了解它们之间的关系。

二、教学目标

1. 理解机械效率的概念，能运用机械效率的计算方法解决实际问题。

2. 掌握有用功、额外功、总功的概念及其关系。

3. 培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维能力。

三、教学难点与重点

1. 教学难点：机械效率的计算方法，有用功、额外功、总功之间的关系。

2. 教学重点：机械效率的概念，计算机械效率的方法。

四、教具与学具准备

1. 教具：PPT、黑板、粉笔、实验器材。

2. 学具：课本、笔记本、笔。

五、教学过程 1. 情景引入：通过一个日常生活中的例子，如使用绞车提升重物，引导学生思考机械效率的概念。

2. 理论知识讲解：讲解机械效率的定义，介绍有用功、额外功、总功的概念及其关系。

3. 例题讲解：通过PPT展示例题，讲解机械效率的计算方法，引导学生思考并解答。

4. 实验操作：安排学生进行实验，测量有用功、额外功、总功，计算机械效率。

5. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生运用所学知识解决实际问题。

6. 板书设计：板书机械效率的计算公式，有用功、额外功、总功的概念及其关系。

7. 作业设计：布置作业题，让学生巩固所学知识。

六、作业设计

1. 作业题目：

（1）计算一个绞车提升重物的机械效率。

（2）解释为什么机械效率总是小于1。

（3）计算一个斜面提升重物的机械效率，并讨论如何提高机械效率。

2. 答案：

（1）机械效率 = （有用功 / 总功）× 100%

（2）机械效率总是小于1，因为总有额外的能量损失，如摩擦力、空气阻力等。 （3）提高机械效率的方法：减小摩擦力、减小空气阻力、提高提升速度等。