2019-2020年九年级物理上册《机械效率》导学案 苏科版

2019-2020年九年级物理《11. 5 机械效率》教案苏科版【教学目标】1．知识与技能理解什么是有用功、额外功和总功。

理解什么是机械效率，并会用有关公式进行简单的计算。

2．过程与方法通过探究动滑轮的活动，明确使用机械要做额外功。

通过实例讨论，认识提高机械效率的主要方法。

3．情感、态度与价值观机械效率反映的是机械做功的性能，即使用机械的效益高低，能量利用率的高低，通过探究活动，对节约能源的认识有新的拓展，明确提高机械效率是现代化生产设备研究所追求的目标之一【教学重点】机械效率的理解【教学难点】机械效率公式的灵活运用．【教材分析】1．有关机械的三种功（1）有用功。

所谓有用功，就是对人们有用的那部分功。

那么什么是对人们有用的功？对此并不是所有同学都能搞清楚的。

一般说有用功是使用机械过程中为了达到人们的目的，所需要做的功。

如：我们用动滑轮将货物从一楼提到二楼，把货物提上去是目的。

提货物上楼的过程中，货物重乘以楼高所做的功W=Gh，就是有用功。

再如图11-36所示利用滑轮组将一辆汽车水平向左移动了一段距离s，要拉动汽车，必须克服地面与汽车间的摩擦力f，为了实现移动汽车的目的，克服这一摩擦力做的功W=fs就是有用的。

所以判断有用功，首先要看人们使用机械来达到什么目的。

（2）额外功。

所谓额外功，就是人们使用机械时，为了达到目的不得不额外做的那部分功。

如上面所举例子，将货物从一楼提到二楼，把货物提上去，就得将动滑轮也提上去，人对动滑轮所做的功尽管不是我们的目的，但不得不做，因此动滑轮重乘以楼高所做功W’=G动h，是额外的。

使用动滑轮时不可避免地要克服滑轮内部之间的摩擦做功，克服机械的自重及摩擦（因使用机械而产生）等因素做的功都是额外功。

再如图11-15所示的装置中，使用滑轮组将汽车水平拉动。

为了拉动汽车，我们势必也得将动滑轮水平拉动，则拉动动滑轮时克服滑轮摩擦所做的功就是额外功。

（3）总功。

总功是在使用机械时才会出现的概念，也就是人们为达到某种目的而实际做的功。

2019-2020年九年级物理上册机械效率学案苏科版学习范围：书P21-22学习目标：1、理解机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。

2、能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

3、知道提高机械效率的实际意义和方法。

学习重点：机械效率的概念和有关计算。

学习难点：滑轮组的机械效率与哪些因素有关。

自学质疑：1、书P21活动11.7用动滑轮提升物体，手拉绳子做功了吗？动滑轮对物体做功了吗？如果他们都做了功，两者相等吗？请进行猜想，并思考以下问题：怎样通过实验验证你的猜测？（1）需要测量什么物理量？（2）需要什么测量器材？（3）所用的计算公式是什么？（4）请设计填写数据的表格。

2、叫有用功，符号，叫总功，符号，叫额外功，符号。

3、总功、有用功和额外功之间的关系：。

4、机械效率的定义是什么，你能想到为什么要这样定义吗？5、机械效率的符号，计算公式：，单位，如果没有单位，你知道为什么吗？。

6、通过你的理解，你认为应该如何提高滑轮组的机械效率呢？自学检测１、使用滑轮组提起20N的重物，使它上升0.4m，拉力为8N，拉力的作用点上升了1.2m，拉力对滑轮所做的功为____J，这个功叫____功。

滑轮克服物体重力所做的功为____J，这个功叫____功。

用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是____J，这个功叫____功，这个滑轮组的机械效率是____。

２、某机器的机械效率的大小，正确的可能是（）A．0.07% B．62% C．100% D．120%３、斜面长5m，高1．5m，把重为800N的物体匀速推向斜面顶端。

若斜面是光滑的，则推力为____N，如果斜面不光滑，所用推力为300N，则斜面的机械效率为____。

当堂检测：1、下列关于机械效率的说法正确的是 ( )A. 机械效率可以提高到100％ B ．机械效率总小于1C ．功率大的机械，机械效率高D ．机械效率越高，有用功就越多 2、在某建筑工地上，工人用如图所示的滑轮组将重为1200 N 的建筑材料从地面运到高20 m 的楼上，手竖直向上的拉力是500 N ，在这个过程中， 工人做了 的有用功、做了 的总功、做了 额外功， 滑轮组的机械效率是____。

2019-2020年九年级物理上册《11.5 机械效率》学案苏科版 (I)师：今天我们学习第11章第5节机械效率第一课时出示教学目标（投影，1分钟），我们这堂课的复习任务是：【学习目标】1.知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系。

2.理解机械效率的概念。

知道机械效率的计算公式，会计算某种简单机械的机械效率。

3.知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是100%（即η <100%）【教学过程】引入：学生思考课本21页第一自然段的提问：小明家住在四楼，买了一批木料，可以直接用手拉到四楼，也可以使用动滑轮，使用动滑轮的作用为了。

用手直接对木料做功与手对机械做功相等吗？自学指导（投影）请同学们认真看课本第21页活动“再探动滑轮”，思考：(1)在实验操作中要注意什么？(2)怎样设计实验表格。

（动手试试）5分钟后请同学们回答。

比谁说得好，设计的准。

师：下面自学开始！（学生自学，老师巡视）师生互动师：自学时间到！请问，上面的问题有答案了吗？请举手。

学生回答：师：挑选学生设计的实验表格在白板上投影。

（也可以根据实际情况教师给出）【板书】一、三种功•1、有用功（W有）：对人们有用的功。

•计算： W有＝Gh－－提升物体；• W有＝fS物－－水平移动• 2 、额外功（W额）：人们不需要但又不得不做的功。

•计算： W额＝G动h－－提升物体，且不计摩擦与绳重；• 3 、总功（W总）：有用功与额外功的总和（运用机械时动力F所做的功）。

•计算： W总＝FS －－滑轮组；• 4 、三者关系： W总＝ W有＋ W额【当堂练习】（投影）1、用水桶从井中提水时，所做的有用功是，额外功是，总功是；如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里带了一些水，有用功是，额外功是，总功是。

【板书】二、机械效率η1、机械效率：有用功与总功的比值叫做机械效率。

2、计算公式：师：理解：a:η常用百分数表示；b: η总小于100%；c: η没有单位。

2019-2020年九年级物理上册 11.5 机械效率教案（新版）苏科版(I) 【教学目标】知识与技能：1、知道什么是有用功、额外功和总功。

2、掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。

3、知道机械效率总是小于1，知道提高机械效率的实际意义和方法。

过程与方法：1、通过探究动滑轮的使用，知道使用机械要做额外功。

2、通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。

情感、态度与价值观：1、让学生体念科学探究带来的乐趣2、通过探究活动，让学生对节约能源有新的认识，提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。

【重、难】重点：机械效率的概念和有关计算难点：如何提高滑轮组的机械效率【教学用具】教具：滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线、刻度尺【教学过程】1m的斜面，求①如果斜面光滑，工人沿斜面方向的推力多大？②如果斜面的机械效率为时工人沿斜面方向的推力又是多大？斜面对物体的摩擦力是多大？2019-2020年九年级物理上册 11.5 机械效率教案1 苏科版(III) 教学目标1深入理解有用功和总功机械效率的概念，能利用机械效率解决实际问题。

2在学习过程中培养发现问题、提出问题、解决问题的能力。

教学重点、难点利用机械效率解决实际问题教法设计讲解法与练习法综合教学准备PPT，练习图乙所示，则此时测定的滑。

如果拉弹簧测力计时用力较大，使物体运动的速度越来越大了，则测在绳子自由端所用的拉力是300N，则W总＝＿＿＿＿＿＿。

所用的推力是600N。

，需要做功＿＿＿手向下压杠杆的力是250N，，机械效率是＿＿＿＿。

米高的水池，10N/kg）某同学做“测定滑轮组机械效率”的实验时，实验桌上有下列器材：米的绳子拉动弹簧测力计，使钩码上升。

甲乙（选填“甲”或“乙”）装置，机。

1、有用功：“W有用”机械对外所做的有利用价值的功2、额外功：“W额外”机械克服本身的重力和摩擦力所做的无利用价值的功3、总功：“W总”动力对机械所做的功三者关系：W总= W有用+ W额外4、机械效率：“ŋ”（1）概念：有用功与总功的比值叫做机械效率（2）表达式：ŋ = W有用W总×100 %（3）因为W有用W总所以，ŋ 1<<2019-2020年九年级物理上册 11.5 机械效率（第二课时）教案苏科版[教学目的]：1、巩固机械效率2、通过对滑轮组机械效率的计算，理解省力的机械效率并不一定高3、通过数据分析，解决一些问题[重点、难点]：再探究机械效率[教学方法]：讲述、讨论、实验、讨论[教具]：二定、二动、棉线、铁架台、直尺、钩码、弹簧测力计[教学过程]：一、复习：0.30.2 0.1W 有用/J 0.36 0.26 0.16 W 总/J 83.3%0.1 3 0.2 1.8 （3） 76.9% 0.1 2 0.2 1.3 （2） 62.5% 0.1 1 0.2 0.8 （1） ŋ h/m G/N S/m F/N 实验次数 再探动滑轮的实验数据“议一议”：1、对于同一个机械，如果使用情况不同，机械效率相同吗？ 不相同。

有何特点呢？ 为什么？对于同一个机械，机械的自重和摩擦不变，所以机械的额外功不变 所挂的重物越大，有用功越多，则有用功所占的比例越大 所以，对于同一个机械，所挂的重物越大，机械效率越高对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那机械效率会相同吗？ “想一想”：“做一做”： 再探滑轮组 （1）将两个定滑轮和两个动滑轮按右图安装好（2）在动滑轮的钩子上分别挂上2、4、6个钩码，匀速缓缓地沿着竖直方向拉动弹簧测力计，分别测出拉力F ，绳子自由端通过的距离S ，和钩码上升的距离h ，将数据填入表格中F3、通过实验探究，你认为如何才能提高机械的机械效率？增大有用功所占的比例：额外功一定时，增加有用功 减小额外功所占的比例：有用功一定时，减小额外功2、对于不同的机械，如果所挂的重物相同，那么机械效率会相同吗？比较（3）和（6）的数据可知：不相同为什么？机械对外所做的有用功一定时，机械本身的重力和摩擦越小，额外功就越小，则有用功所占的比例越大 所以，对于不同的机械，如果所挂的重物相同，机械本身的重力和摩擦越小，机械效率越高。

2019-2020年九年级物理机械效率教学设计苏科版（一）课题分析本节的教学内容是在《功的原理》内容的基础上，进一步讨论利用机械对物体做功的一种实际情况。

本节的教学难点是引入机械效率的概念，重点是正确理解有用功、额外功的含义。

（二）知识结构和教学流程以动滑轮提升重物做功为例：（三）教学过程师：我们在“功的原理”曾经学过，使用机械时，人们所做的功，都等于不同机械而直接用手所做的功。

以动滑轮提升重物做功为例，如图1，动力对绳子做的功等于动滑轮提升重物做的功。

同学们想想：若动滑轮很重，绳与动滑轮间的摩擦较大时，动力对绳子做的功还等于动滑轮提升重物所做的功吗？生：（思考与猜测）……师：我们有没有办法知道“两功”是否相等呢？生：做实验！师：好主意！那么如何进行实验呢？生：我们可以用动滑轮提升重物匀速上升一定的高度（如图1），分别测出物重G、拉力F、物体上升的高度h、绳子自由端移动的距离s；根据功的计算公式，再分别计算出动力对绳子做的功（W＝F·S），动滑轮提升重物做的功（W＝G·h），两者相比较就可以知道“两功”是否相等。

师：思路完全正确！现在就请同学们完成这个实验。

生：分组实验（教师查巡、指导）。

师：由实验看出：动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。

这究竟是怎么回事呢？这难道与功的原理内容相矛盾吗？生：（讨论分析、教师引导）利用动滑轮提升重物做功时，我们除了提升重物外，还将动滑轮提升了一段距离，所以，人作的功除了提升重物做功之外，还必须克服动滑轮的重力、摩擦力（实验存在）而作功。

前面学习功的原理时没有考虑这“两力”的影响，所以上述实验结论是功的原理在实际中的应用。

在使用杠杆、滑轮组等机械时也有同样的结论。

师：从实验和上面的分析我们知道：利用机械时，机械直接对物体做的功只是动力对机械做功的一部分。

机械直接对物体做的功是我们完成做功的目的，是想做、有用的功（W有用），而克服机械本身的重力及机械部件间的摩擦所做的功，这是我们不想做的、无用的但又不得不额外做的功（W额外）。

2019-2020年九年级物理上册《11.5 机械效率》教案苏科版教学目标：1A、明确机械效率是描述做功效率的物理量。

2A、掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。

3B、能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

4B、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。

重点难点：机械效率的概念和有关计算，动滑轮的机械效率与哪些因素有关教学过程：【前提测评】1、如图所示：一水桶重2N，里面装有6N的水，现用F=8N的力将它从20m深的井中提到地面，求拉力所做的功？克服水桶重力所做的功？克服水的重力所做的功？2、在上题中小明一共做了多少J的功？其中对他来说有用的功做了多少J？对他来说没有用但又不得不做的功是多少J？3、对我们来说有用的功成为有用功，对我们来说没有用但有不得不做的功叫做额外功，人（发动机）所做的功叫总功，总功（W总）、有用功（W有用），额外功（W额外）之间的关系是：。

4、叫做机械效率。

5、机械效率的计算公式：机械效率= 用符号表示：η= 。

6、任何机械的机械效率总 100℅。

（大于、小于、等于）。

【新课讲解】一、机械效率案例：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。

想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。

请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题算一算，比一比（1）假设楼层高度为3米，一袋水泥质量为50kg，若直接把水泥扛到楼上，人需要做多少功（袋子质量忽略不计，g=10N/Kg）（2）若用图中滑轮组将水泥运送到楼上，需要在绳端施加的力为150N，则通过使用此机械把水泥运到楼上人需要做多少功？（3）分析两次做功不同的原因（4）结论：有用功额外功总功机械效率 ，机械效率用字母 表示 计算公式为对于机械效率的理解：例：在生产和生活中经常使用各种机械，关于机械的下列说法，正确的是 A ．使用机械可以省力、省距离，也可以省功B ．使用机械可以省力或省距离，但不能省功C ．机械做功越快，机械效率越高D ．机械做功越多，机械效率越高 对于总功、有用功的理解：（一般情况下人的拉力所做的功为总功）①为了将提升物体的高度时：有用功就是克服物体重力所做的功既：W 有用=G h 例：如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为200N 的泥桶，所用的拉力为80N ， 若工人在5S 内将泥桶匀速向上提升2m ，滑轮组的机械效率为多少？②为了水平拉动物体时：有用功是克服摩擦力所做的功既W 有用= fS.例：小明利用如图所示的装置沿水平方向匀速拉动一个重xx Ｎ的物体A 时, A 受到地面的摩擦力为６００Ｎ，作用在绳端的拉力为２５０Ｎ， 当物体A 移动10m 时，该装置的机械效率是多少？注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。

教案：苏科版九年级上册物理《11.5机械效率》一、教学内容本节课的教学内容来自苏科版九年级上册物理第11.5节《机械效率》。

本节主要介绍机械效率的概念、计算方法以及影响机械效率的因素。

具体内容包括：1. 机械效率的定义：有用功与总功的比值。

2. 机械效率的计算公式：η = W有用 / W总。

3. 影响机械效率的因素：摩擦力、机械自重、额外功等。

二、教学目标1. 让学生理解机械效率的概念，掌握计算机械效率的方法。

2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3. 引导学生关注物理与生活的联系，提高学生的学习兴趣。

三、教学难点与重点1. 教学难点：机械效率的计算方法以及影响机械效率的因素。

2. 教学重点：机械效率的概念及其在实际中的应用。

四、教具与学具准备1. 教具：PPT、黑板、粉笔、实验器材（如滑轮组、钩码等）。

2. 学具：笔记本、笔、实验报告单。

五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示一个滑轮组提升重物的视频，让学生观察并思考：为什么使用滑轮组可以省力？滑轮组的效率是多少？2. 概念讲解：讲解机械效率的定义，引导学生理解有用功、总功的概念。

3. 公式讲解：给出机械效率的计算公式，解释各符号的含义。

4. 影响因素分析：讲解摩擦力、机械自重、额外功等因素如何影响机械效率。

5. 例题讲解：选取一道有关机械效率的例题，讲解解题思路和方法。

6. 随堂练习：让学生运用所学知识，解答几道有关机械效率的练习题。

7. 实验环节：安排学生分组进行实验，测量滑轮组的机械效率。

8. 结果分析：让学生根据实验数据，分析滑轮组的机械效率与哪些因素有关。

六、板书设计1. 机械效率的概念。

2. 机械效率的计算公式。

3. 影响机械效率的因素。

七、作业设计1. 题目一：计算一个滑轮组的机械效率，给出计算过程和结果。

答案：根据实验数据，滑轮组的机械效率为80%。

2. 题目二：分析影响滑轮组机械效率的因素，并结合实际情况举例说明。

答案：影响滑轮组机械效率的因素有摩擦力、机械自重、额外功等。

苏科版九年级物理上册第十一章《机械效率》学案一、教学内容本节课的教学内容来自于苏科版九年级物理上册第十一章《机械效率》。

具体的教学内容如下：1. 了解机械效率的概念，理解有用功、额外功和总功的关系。

2. 掌握测定机械效率的实验方法，并能设计实验测定简单机械的效率。

3. 探讨提高机械效率的途径，了解机械效率的实际应用。

二、教学目标1. 能够正确理解机械效率的概念，区分有用功、额外功和总功。

2. 能够运用实验方法测定简单机械的效率，并能够分析实验结果。

3. 能够提出提高机械效率的途径，并能够结合实际情况进行应用。

三、教学难点与重点1. 教学难点：测定机械效率的实验方法，以及如何分析实验结果。

2. 教学重点：理解机械效率的概念，掌握测定机械效率的实验方法。

四、教具与学具准备1. 教具：实验器材（如滑轮组、钩码等）、多媒体教学设备。

2. 学具：实验记录表、笔。

五、教学过程1. 实践情景引入：通过观察生活中使用的机械（如电梯、汽车等），引导学生思考机械效率的概念。

2. 知识讲解：讲解机械效率的定义，区分有用功、额外功和总功。

3. 实验演示：进行测定滑轮组机械效率的实验，引导学生观察实验现象。

4. 随堂练习：让学生设计实验测定其他简单机械的效率，并分析实验结果。

5. 例题讲解：通过例题讲解，让学生掌握提高机械效率的途径。

6. 课堂讨论：讨论机械效率在实际生活中的应用，引导学生思考如何提高机械效率。

六、板书设计1. 机械效率的概念2. 有用功、额外功和总功的关系3. 测定机械效率的实验方法4. 提高机械效率的途径七、作业设计1. 作业题目：设计实验测定自行车齿轮组的机械效率，并分析实验结果。

2. 答案：根据实验数据，计算出自行车齿轮组的机械效率，并分析可能影响效率的因素。

八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：对本节课的教学效果进行反思，分析学生的掌握情况，为下一节课的教学做好准备。

2. 拓展延伸：让学生进一步探究机械效率在现代科技中的应用，如风力发电、太阳能电池等。

新课预习:1．你认为滑轮组的机械效率是不是一个定值？。

2．机械效率是机械的一个重要技术参数，滑轮组机械效率可能和等因素有关。

3．你认为同一滑轮组，若改变所提重物的重力，它的效率会发生变化吗？；若要验证，说说你的验证方案。

4．有人认为滑轮组的机械效率可能与动滑轮的重力有关，若要进行验证，必须通过，若要探究这个问题，试设计一个探究方案。

导入新课：一．滑轮组机械效率的测定如图所示滑轮组，若要测出它的机械效率说说你的实验方案根据学生学案的讨论得出具体的操作过程（引入机械效率时的实验数据可以拿来进行讨论）①实验器材：滑轮组、钩码、细绳、弹簧测力计、刻度尺和铁架台。

②实验原理：③表格设计测量序号123④实验步骤（实验中需要测的物理量有：钩码的重力G，钩码上升的高度h，弹簧测力计的拉力F，弹簧测力计移动的距离s）⑤注意：必须竖直向上匀速拉动弹簧测力计，刻度尺要竖直放置。

二．机械效率的影响因素通过上列实验数据的分析你发现了什么？学生讨论：同一滑轮组提不同的物体，效率不是一个定值。

猜想：你认为滑轮组的机械效率可能和哪些因素有关？学生分组讨论，并各组说出自己的看法。

①提升物体的重力G，②动滑轮的总重③滑轮的轮与轴之间的摩擦力（还可能说到其它，如：物体移动距离、移动速度等）讨论：①滑轮组的机械效率是否与被提升的物体的重力有关？有什么关系？能说出原因吗？引导学生根据上述实验数据分析讨论，并得出结论。

（同一滑轮组，所提物体的越重，滑轮组的机械效率越高，因为若不计摩擦，用同一滑轮组将不同物体提升相同高度，物体越重，所做的有用功就越多，而额外功没变，则有用功占总功的比值就越大。

）讨论②滑轮组的机械效率是否与动滑轮的总重的关？有什么关系？能说出原因吗？说说你的验证方法（学生表述学案的相对问题的答案）如何验证？（学生表述验证方法）提示：不同重力的动滑轮，将同一物体提高相同高度，进行对比。

（不同重力动滑轮的滑轮组，提相同的物体，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高，因为若不计摩擦，用滑轮组将同一物体提升相同高度，所做的有用功相同，动滑轮越轻，额外功越少，则有用功占总功的比值就越大。