八年级物理下册12.3机械效率课件

1 12.3 机械效率

一、教学目标

1、知识与技能

（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）通过探究进一步认识机械效率

2、过程与方法

（1）经历探究滑轮组机械效率的过程。通过探究，培养学生拟定简单的科学探究计划和实施试验方案的能力。

（2）通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。

（3）通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。

3、情感态度与价值观

（1）关注生产、生活中的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）在分析问题、解决问题的同时，体会成功的喜悦，激发探索科学的求知欲。

（3）让学生学会关注生产、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。

二、课时安排

2课时

三、教学重点

能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．

四、教学难点

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．

五、教学过程

（一）导入新课

【图片展示】人们利用机械做功的场景。 2

【想一想】机械给我们带来了方便，但从效率上说，他们的效果如何呢？

（二）讲授新课

1.有用功和额外功

问题思考：使用机械可以省力或者省距离，那么不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体时做的功相同吗？

合作探究：使用动滑轮是否省功

实验：

（1）如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢提升一定高度，计算拉力所做的功。

（2）如图乙，借助一个动滑轮，将同样的钩码运送到同样的高度，计算拉力做的功。

分析数据，请回答下列问题：

（1）直接提升物体做的功，与使用滑轮提升物体做功相同吗？

（2）直接提升物体做的功w直，与使用滑轮提升物体做功W机那个大？为什么？

引导学生分析：手拉绳做的功多，原因有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮。

结论：使用动滑轮比直接提升物体不省功。

教育部审定 2012 八年级物理 义务教育教科书

克拉玛依准东中学

第十二章 简单机械

§12.3 机械效率

一、机械效率

1、有用功：使用机械时，为了达到目的而必须做的功，叫做有用功。用W有用表示

（有用功相当于不使用机械时，人直接对物体所做的功。）

当提升重物时，W有用＝Gh＝W总－W额＝W总η

2、额外功：在工作时，人们不需要的但不得不做的功，叫做额外功。

（使用机械时，由于克服摩擦以及机械自重所做的功就是额外功。）

W额＝W总－W有用

在忽略绳重、摩擦的前提下，滑轮组的额外功W额＝G动滑轮h

斜面的额外功W额＝fs，f为摩擦力

3、总功：有用功加额外功是总共做的功。

W总＝W有用＋W额外＝Fs＝ηW有用

斜面的总功W总＝fs＋Gh＝Fs

4、机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率。它表示做功的有效程度。

公式：总有用WW

有用功总小于总功，机械效率总小于1。

机械效率通常用百分数表示。

提高机械效率的方法：① 减小机械自重；

② 减小机件间的摩擦，保持零件间的润滑。

提高滑轮组机械效率，还有一种方法是在绳能承受的范围内增加物重。

二、影响滑轮组机械效率大小的因素

1、滑轮组的机械效率

（忽略绳重、摩擦）（万能公式）动动动额有用有用总有用总有用GGGGGhGGhGhWWWWWFnGFnhGhFsGhWW11

2、滑轮组机械效率的高低与动滑轮重、摩擦力的大小、物重等因素有关。绕线方法不影响滑轮组的机械效率。

3、使用相同的滑轮组提升重物时，物体越重，滑轮组的机械效率越高。

原因：使用相同的滑轮组提升重物时，额外功不变，而物体变重，有用功变大，有用功占总功的比值变大，机械效率提高。

4、使用滑轮组时，轮与轴之间的摩擦力越小，机械效率越高。

当被提升的物体重力相同时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高。

教育部审定 2012 八年级物理 义务教育教科书

克拉玛依准东中学

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。

1 《机械效率》教学设计

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进行简单的计算。

3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

（二）过程与方法

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，认识提高机械效率的主要方法。

（三）情感态度与价值观

知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，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，使学生真正认识机械效率的含义。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：机械效率的概念和有关计算。

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、运用机械效率解决实际问题，认识到提高机械效率的两种方法：减小额外功和增加有用功。在讨论了怎样提高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。

四、教学资源准备

多媒体设备、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） 同学们！能告诉我那位同学学习成绩最好？我们要向他学习。他学习好说明他学习很努力，并且学习效率很高。我们使用机械（杆杠、滑轮、大型机器等）时，也会涉及到机械效率，这节课我们就来学习第十二章第3节机械效率。