2021版八年级物理下册12.3机械效率滑轮组教学设计 (全国通用版)

人教版 八年级物理下册 第12章《简单机械》第3节 机械效率 讲义（知识点总结+例题讲解）序号 知识点难易程度 例题数 变式题数 合计 一 有用功和额外功 ★ 3 3 22二 机械效率★★ 4 4 三 测量滑轮组的机械效率 ★★ 2 2 四杠杆和斜面的机械效率★★22一、有用功、额外功、总功：1.有用功（W 有） ：为了达到工作目的，必须要做的功。

如右图，克服物体重力所做的功就是有用功： W 有=GhG ：物体的重力； h ：物体提升的高度；2.额外功（W 额）：对人们没有用但不得不做的功；3.总功（W 总）：利用机械做功时，对机械所做的功叫做总功；4.说明： （1）W 总=W 有+W 额（2）总功、有用功、额外功的单位都是焦（J ）。

5.杠杆和斜面做功：【例题1】水桶掉进水里，打捞时桶里带些水，下列所述中属于有用功的是（）A.把桶中水提高做的功B.手对绳子拉力做的功C.提整个桶做的功D.把桶提高做的功【变式练习1】甲吊车比乙吊车的机械效率高，当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时，则（）A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.甲吊车的电动机做的总功较多C.乙吊车的电动机做的额外功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同【例题2】卖茶杯的人，从货架上拿起茶杯；喝茶水的人，从桌面上端起盛茶水的茶杯，就两人克服茶杯重力做功的下列说法中正确的是（）A.都是有用功B.都是额外功C.对喝茶的人而言是有用功D.对卖茶杯的人而言是有用功【变式练习2】如图所示，小明用桶把一些沙子运上三楼。

在此过程中（）A.小明克服自身重力所做的功是总功B.小明克服沙子重力所做的功是有用功C.小明克服沙子重力所做的功是额外功D.小明克服桶的重力所做的功是有用功【例题3】如图所示，斜面长度为4m，高度为1.5m，用平行于斜面的拉力F＝50N，将重为100N 的物体由斜面的底端匀速拉到顶端，拉力对物体做的有用功为J，拉力做总功J，物体受到的摩擦力N。

第三节机械效率学习目标1.理解什么是有用功，额外功和总功，理解三功之间的数量关系。

2.知道什么是机械效率，并能用机械效率公式准确计算。

3.知道机械效率取值范围及原因。

【预习生成】知识回顾：（要求：独立完成）时间3分钟每空0.5分1.做功的两个必要因素：一是物体要作用，二是物体要在方向上通过一定的。

2.功等于与的乘积。

用公式表示。

3.功的原理：使用任何机械都不______。

即W用机械 ____W不用机械.4.光滑程度相同的斜面，越平缓越______（省力或费力）。

【新知探究】1.有用功、额外功和总功时间20分钟每空 0.5分我们学校的学生宿舍楼正在建设中，现在需要把100N重的沙子运到6m高的楼上, 利用P107页的三种方法向宿舍楼上运沙子，按表中要求通过计算回答哪种方法最好？哪种最不好？并说明理由。

问题：1.本图中我们的目的是_________________________________。

2.以方法二为例：A.那么为了完成目的而做的功是对_____做的功。

这部分功等于______________J。

B.为了达到目的不得不多做的功是对_______做的功。

这部分功等于__________J。

C.那么在整个过程中人所做的总功是对____和______做的功。

这部分功等于______J。

结合108页内容总结：有用功是_______________________________________________。

额外功是________________________________________________。

总功是____________________________________________。

【达标检测】1.甲用桶从井中提水其中对_______做的功是有用功,对_____做的功是额外功，有用功和额外功的总和是__________。

2.乙从井中捞水桶，桶中带有半桶水，则对_____做的功是有用功，对____做的功是额外功，___________________________是总功。

《机械效率》教学设计教学目标：1．知识与技能（1）了解什么是有用功、额外功、总功。

（2）理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。

（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。

2．过程与方法（1）从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。

3．情感、态度与价值观目标（1）让学生关注生产、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）通过活动讨论，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

教学重点难点1、重点：有用功、额外功、总功、机械效率概念教学和对影响机械效率的因素探究；2、难点：在实例中有用功、额外功、总功的确定，对影响机械效率的因素的理解。

教材分析：机械效率在初中物理教学法中既是重点内容，也是难点内容，重就重在它可使学生对全章知识形成一个比较完整和全面的知识结构，真正掌握使用简单机械的目的；难就维在：1前面在讲简单机械和功的原理时，都没有考虑摩擦和某些机械自身的重。

因此对本节课讨论的内容很难捉摸理解，在具体实例中分不清哪部分是存用功？哪部分是额外功？2对机械效率的物理意义不能真正理解，只会死记公式，遇到具体问题就感到无从下手。

为此我在教学中将“用动滑轮提升重物”这个综合性的问题分解成三个单一的问题提出来即a直接提升重物b直接提升滑轮c用滑轮将重物提升。

学生分析：学生在前一章的学习中已对“功”有一定的认识，并且在杠杆和滑轮学习中知道在用机械进行做功时无法避免对机械本身做功；日常生活、学习中也体会到“效率”的问题，为这节教学的开展和知识的理解奠定一定的基础。

教学方法:初中学生虽然有了一定的分析能力,但不善于动脑,好奇心强,集中精力听课的持久性差,比较好动,根据这个特点,我在教学中采用了"以学生自学为主,配以谈话、引导相结合"的教学方法，以培养学生的自学能力，提高学生的学习兴趣。

教学过程：一、复习旧知识：（白板展示，学生回答以下问题）1什么叫功？怎样计算？2什么叫功率？它的物理意义是什么？3功的原理内容是怎样的？二、引入新课通过对功的原理的学习，我们知道使用任何机械都不省功，那么使用简单机械的目的何在？（学生回答：省力或工作方便）在省力和工作方便的同时，我们以学习了表示做功快慢的物理量是哪一个？（学生回答：功率）今天我们将讨论使用简单机械中的另一个问题“机械效率”，开门见山引入新课。

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机械效率年级八科目物理任课教师授课时间课题12.3机械效率授课类型新授课标依据3.2。

3知道机械效率。

了解提高机械效率的途径和意义。

例2 测量某种简单机械的机械效率。

教学目标1、通过对做功的分析，知道功的原理,理解有用功和额外功，认识机械效率的物理意义，能计算简单的机械效率。

2、通过经历测定某种简单机械的机械效率过程，培养初步的科学探究能力。

3、通过实验探究，理解机械效率不可能是100％,找出提高机械效率的方法，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，增加将科学服务于人类的责任感.教学重点难点教学重点1、知道功的原理，理解有用功和额外功，能计算简单的机械效率。

2、经历测定某种简单机械的机械效率过程3、理解机械效率不可能是100%,认识机械效率的物理意义,找出提高机械效率的方法,知道提高机械效率的实际意义和方法教学难点1、理解有用功和额外功,能计算简单的机械效率。

3、理解机械效率不可能是100％,认识机械效率的物理意义,找出提高机械效率的方法，知道提高机械效率的实际意义和方法教学媒体选择分析表知识点学习目标媒体类型教学作用使用方式所得结论占用时间媒体来源小结知识技能视频J G回顾本节内容4min下载①媒体在教学中的作用分为：A。

第十二章第三讲滑轮组、机械效率基础过关一、滑轮组:1.定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

2.特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向3.理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= 1/ n G 。

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1/ n (G物+G动) 绳子自由端移动距离S F(或v F)=n倍的重物移动的距离S G(或v G)4.组装滑轮组方法：首先根据公式n=(G物+G动) / F求出绳子的股数。

然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。

例1.如图所示，用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈，一小朋友用力一拉，两位大力士竟撞在一起了．这幅漫画说明了．例2.用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,人手实际需提供的拉力应该( )A．小于200N B．等于200NC．大于200N D．大于300N例3.如图所示，每个钩码的质量是50g，滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动，那么滑块A受到的摩擦力是 ( )A．2．94 N B．1．96 N C．0．98 N D．0．49 N二、机械效率：1.有用功：定义：对人们有用的功。

公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总2.额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）3.总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总=W有用＋W额=FS= W有用／η4.机械效率：①定义：有用功跟总功的比值。

②公式：③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。

通常用 百分数 表示。

某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。

例4.两个完全相同的滑轮，其重力均为10牛。

分别用如图所示的两种方式，将重40牛的物体匀速提升0.5米。

则下列判断正确的是（不汁绳与滑轮的摩擦） ( ) A 、力F 1和F 2大小相等 B 、两机械做的有用功相等C 、两绳子自由端移动的距离相等D 、两装置的机械效率相等例5.计算题工人利用图所示的滑轮组将重400N 的物体向上匀速提起2m ，。

教学设计
1.通过示意图引导学生理解有用功、额外功、总功的概念。

1.基于对有用功、额外功、总功的认识，重新审视之前的实验数据，指出其中的有用功、额外功、总功。

2.请学生从能量传递的角度比较不同机械性能的优劣。

3.出示新的实验数据，问学生是否还可以根据额外功来比较机械传递能量时性能的优劣？
4.再次用示意图引导学生审视使用机械做功的过程，并引导学生产生用“比例”来比较的意识。

5.出示两种比例，先承认两种比例的“可比较性”，然后从人类的思维习惯方面，交代人们实际上采用。

机械效率1 / 32 /3 组织学生讨论：（1）机械效率有单位吗？（2）为什么机械效率没有大于1的？（3）用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好？ 机械效率的三个特征：没有单位 总小于1 用百分数表示 3．提高机械效率的途径展示起重机工作时的图片讨论、分析、得出结论 途径有三条：（1）减轻机械自重 （2）减小机械间的摩擦 （3）允许情况下增加物重 4．例题部分一台起重机将重3600N 的货物提高4m 。

如果额外功是9600J ，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？（1）组织学生分析、讨论、计算 （2）展示学生解题过程 （3）总结、评价 （三）探究斜面机械效率组织学生讨论寻找实验方案分析实验过程、进行实验、分析数据得到结论通过多媒体显示下列问题：1．提出问题：斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？ 2．猜想与假设：斜面越陡机械效率越高（或越低） 3．探究方案与实验设计包括： （1）实验器材（2）实验设计图（教材109页）（3）实验原理 η= w 有用 / w 总=Gh / Fs （4）需测物理量 G h F s （5）进行实验改变斜面的倾斜程度，测量斜面较缓、较陡、最陡时的机械效率 4．收集数据记录表格（教材110页） 5．分析和论证结论：斜面越陡越费力，机械效率越高 斜面越缓越省力，机械效率越低 6．评估与交流小组讨论：怎样提高斜面的机械效率？ 三、迁移拓展一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg ，保洁器材的质量为20kg ，人对绳的拉力为300N ，吊篮在拉力的作用下1min 匀速上升了10m ，求：（1）此过程中的有用功； （2）拉力F 做功的功率；（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）？此题特殊：当人站在吊筐中时，虽然绳子的自由端在定滑轮上，但仍然算作绳子的段数n 。

四、总结收获3 / 3。

第十二章简单机械本章概述一、杠杆1.定义:一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆.2.五要素:一点、二力、两力臂.(1)“一点”即支点,杠杆绕着转动的点,用“O”表示.(2)“二力”即动力和阻力,它们的作用点都在杠杆上.动力是使杠杆转动的力,一般用“F1”表示,阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F2”表示.(3)“两力臂”即动力臂和阻力臂,动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用“l1”表示,阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“l2”表示.3.杠杆的平衡(杠杆在动力和阻力作用下静止不动或匀速转动叫杠杆平衡)条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂;公式:F1l1=F2l2.(1)省力杠杆:l1>l2,F1<F2(省力费距离,如撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀).(2)费力杠杆:l1<l2,F1>F2(费力省距离,如人的前臂、理发剪刀、钓鱼竿).(3)等臂杠杆:l1=l2,F1=F2(不省力、不省距离,能改变力的方向.等臂杠杆的具体应用:天平.许多称质量的秤,如杆秤、案秤,都是根据杠杆原理制成的).二、滑轮1.滑轮是变形的杠杆.(1)定义:中间的轴固定不动的滑轮.(2)实质:等臂杠杆.(3)特点:使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向.(4)对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G物.绳子自由端移动距离s F(或速度v F)=重物移动的距离s G(或速度v G)(1)定义:和重物一起移动的滑轮.(可上下移动,也可左右移动)(2)实质:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆.(3)特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向.(4)理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则F=G物.只忽略轮轴间的摩擦则,拉力F=(G物+G动).绳子自由端移动距离s F(或v F)=2倍的重物移动的距离s G(或v G).(1)定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组.(2)特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向.(3)理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=G物.只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=(G物+G 动).绳子自由端移动距离s F(或v F)=n倍的重物移动的距离s G(或v G).(4)组装滑轮组方法:首先根据公式n=“奇动偶定”的原则.结合题目的具体要求组装滑轮.三、机械效率定义:对人们有用的功.公式:W有=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总.斜面:W有=Gh.定义:并非我们需要但又不得不做的功.公式:W额=W总-W有=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W额=fL.定义:有用功加额外功或动力所做的功.公式:W总=W有+W额=Fs=.斜面:W总=fL+Gh=FL.定义:有用功跟总功的比值.公式:η=斜面:η=定滑轮:η===动滑轮:η===滑轮组:η===5.有用功总小于总功,所以机械效率总小于1.通常用百分数表示.某滑轮组机械效率为60%表示有用功占总功的60%.减小机械自重、减小机件间的摩擦.(1)原理:η==.(2)应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离s.(3)器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计.(4)步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变.(5)结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多.②提升重物越重,做的有用功相对就多.③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多.8.绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率.第1节杠杆1.认识杠杆,知道杠杆的几个概念,会确认并画出力臂.2.知道杠杆平衡条件.3.了解杠杆的一些应用.【教学难点】引导学生通过探究得出杠杆平衡条件.【教学难点】(1)通过实验,理解力臂概念.(2)杠杆平衡条件的运用.一、情境导入拔图钉:让班内力气最大的一名男生和班内力气最小的一名女生上台分别拔图钉. 男生:空手拔图钉,结果没拔出.女生:使用羊角锤拔图钉,结果图钉很容易拔出.二、新课教学讨论:下列工具工作时有什么共同特征?共同特征:有力作用在物体上、绕着固定点转动、硬棒.硬棒可以是直的,也可以是弯曲的,即硬棒可以是各种各样的形状.定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆.提问:在现实生活中,你还能举出哪些杠杆的实例呢?支点(O):杠杆绕着转动的点动力(F1):促使杠杆转动的力阻力(F2):阻碍杠杆转动的力动力臂(l1):从支点到动力作用线的垂直距离阻力臂(l2):从支点到阻力作用线的垂直距离提问:什么是力臂?力臂是支点到力的作用线的垂直距离.(1)力臂是一定在杠杆上吗?答:不是.(2)杠杆是否都是直的?答:杠杆可以是直的,也可以是弯的.(3)若一力作用在杠杆上,作用点不变,但作用方向改变,力臂是否改变? 答:要改变.画力臂的方法是:(1)辨认杠杆,找出支点、动力和阻力;(2)过力的作用点沿力的方向画出力的作用线;(3)从支点作出到力的作用线的垂直线;(4)用大括号将力臂括上,并标上符号.画出图中杠杆各力的力臂讨论:体重不同的两人能不能让跷跷板稳定下来?杠杆平衡:杠杆在动力和阻力作用下静止或匀速转动时,我们就说杠杆平衡. 问题:杠杆在满足什么条件时才会平衡呢?探究杠杆的平衡条件:(1)提出问题:杠杆平衡时,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在着怎样的关系?(2)猜想与假设:假设一:=.假设二:F1l1=F2l2.(3)测量的物理量:力、力臂.(4)实验器材:杠杆、钩码、铁架台、弹簧测力计.(5)实验操作①调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡(保证力臂沿杠杆,便于测量;消除杠杆自重对实验结果的影响).②1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中.③改变阻力和阻力臂的大小,相应调节动力和动力臂的大小,再做几次实验.④1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中.(1)省力杠杆:由F1l1=F2l2,因为l1>l2,所以F1<F2这是省力杠杆,省力杠杆的特点:省力、费距离.生活中的省力杠杆(2)费力杠杆:由F1l1=F2l2,l1<l2,得F1>F2,这是费力杠杆.费力杠杆的特点:费力、省距离.生活中的费力杠杆(3)等臂杠杆的特点:不省力、也不省距离.由F1l1=F2l2,l1=l2,得F1=F2,这是等臂杠杆.(4)三类杠杆的对比省力杠杆费力杠杆等臂杠杆概念动力臂大于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆动力臂小于阻力臂的杠杆特点省了力,但费了距离费了力,但省了距离不省力也不费力实例撬棒、铡刀、瓶起子、镊子、理发剪刀天平【课堂小结】通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.第1节杠杆一、杠杆及杠杆的五要素二、杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2三、生活中的杠杆四、杠杆的分类:省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆1.下列测量工具没有利用杠杆原理的是( A )2.下列杠杆平衡的是(杆重和摩擦均不计)( C )3.如图所示,在杠杆的a处悬挂两个相同的钩码,若要使杠杆在水平位置平衡,可以采取的措施是( D )4.如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将( C )5.某同学分别用如图所示的a,b两种方法挑着同一个物体行走,a图中肩受到的压力小于b图中肩受到的压力;a图中手施加的动力小于b图中手施加的动力.(均填“大于”“等于”或“小于”).筷子,被外国人誉为“东方的文明”,是中华民族的国粹.它的使用,标志着中华民族文明的进步.美国哈佛大学一位人类学家认为,中国最古老的筷子的出现,大约是在公元前1 200多年以前,比西方人使用刀叉要早几百年.2.我国古代的简单机械(杠杆)我国古代的农业、手工业、建筑业和运输业是比较发达的,因此简单机械的成就也是辉煌的,杠杆的应用非常广泛.对于杠杆,在《墨经》中科学地叙述了其平衡原理,“相衡,则本短标长”.这里的“本”是指靠近支点一边的杆,“标”是指靠近重锤一边的杆.如果两边平衡,杠杆一定是水平的,被测重物一边杆短,重锤一边杆长.又说:“两加焉,重相若,则标必下,标得权也”,这就是说杠杆平衡后,两边加相等的重物,平衡会破坏,标这一边必然下降,这叫做“标得权”.从以上论述可以看出,墨家用确切的语言阐述了不等臂杠杆的科学原理.第2节滑轮1.认识定滑轮和动滑轮.2.知道定滑轮、动滑轮和滑轮组的作用.3.会根据要求使用和组装滑轮.4.了解其他简单机械(轮轴、斜面等)的一些应用.【教学重点】探究定滑轮、动滑轮的特点及实质,滑轮组省力情况的判断.【教学难点】理解定滑轮和动滑轮是变形的杠杆.一、新课导入这个故事中起到关键作用的是哪个部件?你见到过吗?我们用力向下拉绳子,国旗上升,你知道旗杆的顶部有什么装置吗?以此引入新课.二、新课教学滑轮:主要部分是能绕轴转动的轮子.滑轮结构,如图所示.想想议议:(1)你知道为什么会这样吗?(2)下面两个滑轮在使用上有什么不同呢?国旗上升时,旗杆顶端的滑轮不随物体一起移动. 货物上升时,电动机下面的滑轮随物体一起移动. 滑轮的分类研究定滑轮和动滑轮的特点播放多媒体视频定滑轮特点:(1)可以改变用力方向.(2)既不省力也不费力,也不省距离.(3)本质上,相当于一个等臂杠杆.动滑轮特点:(1)可以省一半的力,但不改变力的方向.(2)力的关系:F=.(3)距离关系:s=2h.(4)实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆.思考1:动滑轮中,若拉力F沿斜上方拉,F=G吗?因为动力臂l1减小,所以动力F增大要使动滑轮省一半的力(省力最多),必须使绳子沿竖直方向拉.思考2:使用定滑轮能改变力的方向,但不能省力;使用动滑轮能省力,但不能改变力的方向.那我们能不能把两者结合起来,组成滑轮组,使其既可以改变力的方向,又能省力?用以下的动滑轮和定滑轮,可以组成怎样的滑轮组呢?播放滑轮组实验视频展示滑轮组动画(1)滑轮组用几段绳子吊起物体.将物体提升的力等于物重的几分之一,即F=.(2)手拉绳子通过的距离等于物体上升的距离的n倍,即s=nh.(忽略绳重与摩擦)滑轮组小结:①有几段绳子与动滑轮相连,n就为几;②重物上升h高度,绳子自由端要移动nh距离s=nh;③力的关系:F=G物(不计摩擦、绳重和动滑轮重).F=(G物+G动)(不计摩擦、绳重).(3)轮轴与斜面几种轮轴①井上的辘轳从右边看过去,可画成下图:动力臂大于阻力臂——省力杠杆.②汽车方向盘③水龙头动力臂大于阻力臂——省力杠杆.(4)其他轮轴轮轴:省力、费距离.(5)斜面也是一种省力机械斜面:省力、费距离.【课堂小结】通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题? 学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.第2节滑轮1.定滑轮:转轴固定不动的滑轮.特点:不能省力,但可以改变力的方向.实质:等臂杠杆.2.动滑轮:转动轴与重物一起移动的滑轮.特点:能省力一半,但不能改变力的方向.实质:动力臂是阻力臂两倍的杠杆.特点:使用滑轮组时,动滑轮被几股绳子吊起,所用力就是物重和动滑轮的几分之一.1.如图所示的是利用定滑轮匀速提升物体的三种方法,所用拉力分别是F1,F2和F3,下列式子中正确的是( C )1>F2>F31<F2<F31=F2=F32>F1>F32.如图所示,不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦,米袋总重为800 N,而绳上吊着的静止的“绅士”重500 N,则米袋对地面的压力为( C )A.500 NB.250 NC.300 ND.800 N3.工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房,他们设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的横截面),其中最省力的方案是( C )4.小汉同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符.面对这一事实,下列做法中最不可取的是( B ) 实验次数物重G/N 拉力F/N123B.实验失败,停止实验C.改进实验条件,重新实验D.查阅资料,了解结论的适用条件1.我国古代的简单机械——辘轳辘轳的制造和应用,在古代是和农业的发展紧密结合的,它广泛地应用在农业灌溉上.我国在公元前1100年以前就发明了辘轳,根据《物原》记载:“史佚始作辘轳”(史佚是周代初期的史官).辘轳的应用在我国时间较长,虽经改进,但大体保持了原形,说明在3 000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳.解放前在我国的北方缺水地区,仍在使用辘轳提水灌溉小片土地.汽车起重机是装在普通汽车底盘或特制汽车底盘上的一种起重机,其行驶驾驶室与起重操纵室分开设置.这种起重机的优点是机动性好,转移迅速.缺点是工作时须支腿,不能负荷行驶,也不适合在松软或泥泞的场地上工作.汽车起重机的底盘性能等同于同样整车总重的载重汽车,符合公路车辆的技术要求,因而可在各类公路上通行无阻.此种起重机一般备有上、下车两个操纵室,作业时必需伸出支腿保持稳定.起重量的X围很大,可从8吨~1 000吨,底盘的车轴数,可从2~10根.是产量最大,使用最广泛的起重机类型.在起重臂里面的下面有一个转动卷筒,上面绕钢丝绳,钢丝绳通过在下一节臂顶端上的滑轮,将上一节起重臂拉出去,依此类推.缩回时,卷筒倒转回收钢丝绳,起重臂在自重作用下回缩.这个转动卷筒采用液压马达驱动,因此能看到两根油管,但不是油缸.第3节机械效率1.了解什么是有用功、额外功和总功.2.理解什么是机械效率.【教学重点】知道有用功、额外功和总功,理解机械效率.测量滑轮组的机械效率.【教学难点】测量简单机械的机械效率.一、新课导入直接提升物体做功,与使用机械提升物体做功相同吗?二、新课教学实验演示:使用动滑轮是否省功?(1)如图(甲),用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度,计算拉力所做的功.(2)如图(乙),用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度,再次计算拉力所做的功.这两次拉力所做的功一样吗?为什么?(甲)图中拉力所做的功:W甲=F甲s甲=2 N×h(乙)图中拉力所做的功:W乙=F乙s乙=1.2 N×2h所以W甲<W乙实验结果表明,虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度,但第二次拉力做功反而多一些.这说明,使用动滑轮省力,但由于滑轮本身所受的重力以及摩擦等因素的影响,我们要多做功.有用功:对人们有用的功.额外功:人们不需要而又不得不做的功.总功:有用功与额外功之和.W总=W有+W额.思考一:用水桶从井中提水的时候,所做的功哪部分是有用功,哪部分是额外功?提水所做的功是有用功;提水桶所做的功是额外功.思考二:如果桶掉到井里,从井里捞桶的时候,捞上的桶里带了一些水,这种情况下哪部分是有用功,哪部分是额外功?捞桶做的功是有用功,提水做的功是额外功.(1)定义:有用功跟总功的比值.(2)公式:η==.讨论:W额>0,W总>W有,所以η<1.W额=0,W总=W有所以η=1(理想状态).注:机械效率常用百分数来表示.×104 J,起重机的机械效率是多少?g取10 N/kg.解析:重物的重力×103 kg×10 N/kg=5×103 N起重机提升重物所做的有用功W有=Gh=5×103 N××104J起重机的机械效率η===44%.答案:44%【巩固练习】一台起重机将重3 600 N的货物提高4 m.如果额外功是9 600 J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?解析:起重机做的有用功、总功为W有=Gh=3 600 N××104JW总=W有+W额×104×104 J机械效率η===60%.×104×104 J 60%小资料起重机的机械效率一般为40%~50%;滑轮组的机械效率一般为50%~70%.抽水机的机械效率为60%~80%.【实验目的】(1)学习安装滑轮组.(2)学习测滑轮组的机械效率.(3)分析得出提高滑轮组机械效率的方法.【实验原理】η==.讨论:为得出滑轮组的机械效率,需要求出有用功和总功,为此需要测出哪些物理量?钩码重G,拉力F,钩码上升的高度h,拉力通过的距离s.【实验器材】刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮组两个、铁架台、长约2 m的细绳.播放测量滑轮组实验视频,播放提高机械效率的方法视频.提高机械效率的方法(1)减小机械间的摩擦力.例如加强机械运动部位的润滑.(2)改进机械的结构,减小机械自重,例如动滑轮太重,使滑轮组机械效率很低,换用较轻滑轮就可提高其机械效率.(3)增加物重.【知识拓展】探究斜面的机械效率【提出猜想】斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关.【实验器材】长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺.【实验装置】【实验过程】(1)测量小车的重量,记录数据.(2)把小车用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉;分别记录拉力F、小车沿斜面移动的距离s、小车上升的高度h.(3)改变斜面的倾斜程度,重复步骤(2).注意事项要匀速拉动物体;拉力要与斜面平行;及时记录数据.记录表格斜面倾斜程度小车质量G/N斜面高度h/m拉力F/N斜面长s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率η%较缓较陡很陡结论:光滑程度相同的斜面,斜面越倾斜,越费力,机械效率越高.分析:当斜面长度、高度、物重都相同时,斜面越粗糙,摩擦力越大,拉力越大,总功越大,有用功不变,机械效率越低.结论:斜面越粗糙,机械效率越低.【课堂小结】通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.第3节机械效率一、有用功:对人们有用的功额外功:人们不需要而又不得不做的功.总功:有用功与额外功之和.二、机械效率:有用功跟总功的比值公式:η==三、测量滑轮组的机械效率四、测量斜面的机械效率1.某同学不小心把水桶掉进井里,当他把桶从井里捞上来时,桶里带了一些水,下列有关有用功、额外功、总功的说法中正确的是( C )2.小文同学采用如图所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是( C )C.两种情况下,小文做的有用功一样多3.如图所示,用拉力F使物体竖直匀速上升,下列说法正确的是( D )word4.如图所示,X伟同学通过斜面用平行于斜面F=200 N的推力,将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上,斜面长s=2 m.则(g取10 N/kg)( B )A.推力的功率为40 WB.斜面的机械效率为75%C.推力做的总功300 JD.斜面对物体的摩擦力为100 N5.一斜面长4.8 m、高1.2 m,把重为1 200 N的物体沿斜面从底端匀速拉到顶端,沿斜面的拉力为400 N,则总功为 1 920 J,有用功为 1 440 J,额外功为480 J.力(填“力”“功”或“距离”).用重为2 N的动滑轮匀速提升一个重物时,动滑轮的机械效率为75%;若改用重为1.5 N的动滑轮匀速提升同一重物,此动滑轮的机械效率为80% .(不计绳重和摩擦)机械效率与机械效益的联系和区别机械效率与机械效益是两个比较类同的概念,使用时稍不留心就要混淆.经过以上分析,我们可以得出以下两点:(1)机械效率是描写机械做功本领程度的一个物理量,它研究机械做功情况时引出;机械效益是描述机械省力程度的一个物理量,它研究机械省力情况时引出.(2)机械效率与机械效益都是一个无单位的纯数,机械效率η总是小于1,而机械效益A可以小于1,也可以等于1或大于1.21 / 21。

第3节机械效率知能演练提升一、能力提升1.利用如图所示的滑轮,在粗糙水平面上匀速拉动物体,下列叙述正确的是()A.重力做的功是有用功B.拉力F1做的功是额外功C.绳子自由端的拉力F做的功是总功D.该滑轮的机械效率可能等于100%2.工人用如图所示的机械将物体匀速提升到某一高度,若物体的重力与滑轮的重力之比G物∶G滑轮=9∶1,忽略绳重与轴摩擦的影响,则机械效率为()A.10%B.45%C.80%D.90%3.如图所示,用滑轮组提升重物时,重力为800 N的物体在10 s内匀速上升了1 m。

已知拉绳子的力F为500 N,则提升重物的过程中()A.做的有用功是800 JB.拉力F的功率是80 WC.绳子自由端被拉下3 mD.滑轮组的机械效率是60%4.用如图所示的装置研究滑轮组机械效率,下列说法不正确的是()A.弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动B.测量机械效率的原理是η=W 有用W 总C.机械效率与动滑轮重力的大小有关D.提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现5.用如图所示的滑轮组匀速提升重力为200 N 的物体,人对绳的拉力为125 N,不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率为 。

如果人的体重为600 N,拉动过程中绳始终未断裂,他用此滑轮组能提升的最大物重为 。

6.用一个动滑轮在5 s 内将一重为300 N 的物体匀速向上提升3 m,动滑轮的机械效率是75%,则拉力大小为 N;若忽略绳重与轴摩擦,动滑轮的重力为 N 。

7.下图是一种小型千斤顶的示意图,当手往下压动摇臂时,能把重物抬高一段较小的距离。

工人在 2 s 时间里,用100 N 的力,竖直向下压动摇臂50 cm,把重力为1 000 N 的重物匀速抬高4 cm,则重物上升的速度是 m/s,所做的有用功是 J,千斤顶的机械效率是 。

8.如图所示,将质量为100 kg 的木箱,用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端。

斜面长5 m 、高1.6 m,在此过程斜面的机械效率为80%。

初中物理滑轮的机械效率教案一、引言滑轮是物理学中研究力学的基础实验之一，通过研究滑轮的机械效率可以加深学生对机械能转化的理解。

本教案旨在通过设计一系列的实验和讨论，帮助学生掌握滑轮的机械效率的计算和运用，培养学生的动手实践能力和问题解决能力。

二、教学目标1. 理解滑轮的定义和基本原理；2. 掌握计算滑轮的机械效率的方法；3. 运用机械效率的概念解决实际问题；4. 培养学生的实验设计和数据分析能力。

三、教学过程实验一：滑轮的简单应用1. 学生分组，每组准备一块滑轮、一根绳子、一组挂物；2. 将滑轮固定在一个支架上，上面系上绳子，将一个固定的质量挂在绳子的一端；3. 调整挂物的高度，使得绳子恰好贴在滑轮上；4. 拉动绳子的另一端，观察挂物在滑轮上的运动情况；5. 讨论滑轮的作用是什么，为什么需要滑轮，然后由学生整理出关键点。

实验二：滑轮的机械效率的计算1. 学生分组观察实验一中的现象，讨论滑轮的机械能转化；2. 教师引导学生通过实验数据和公式，计算滑轮的机械效率；3. 学生自主设计实验，改变滑轮的参数（例如增加摩擦等），观察对机械效率的影响；4. 学生记录实验数据并进行数据分析和讨论；5. 提出问题，让学生思考如何提高滑轮的机械效率。

实验三：机械效率的应用1. 学生提出一些日常生活中需要用到滑轮的场景，列举一些例子，例如悬挂重物等；2. 学生自主选择一个场景，设计一个解决问题的方案，包括使用滑轮并计算机械效率；3. 学生在小组中分享他们的设计和方案，并进行探讨；4. 学生根据反馈和讨论完善他们的解决方案；5. 学生进行实验，记录实验数据，并根据数据计算机械效率；6. 学生在小组中报告他们的实验结果和机械效率，并分享彼此的解决方案。

四、教学总结1. 教师总结滑轮的机械效率的计算方法和应用；2. 强调学生通过实验和讨论，培养实践能力和问题解决能力；3. 鼓励学生提出更多关于机械效率的问题，并进行深入的研究。

初中物理《机械效率》教案课时安排：2课时教学目标：1.了解机械效率的概念；2.掌握计算机械效率的方法；3.了解提高机械效率的方法；4.能够应用机械效率的概念解决实际问题。

教学重点：1.机械效率的计算方法；2.提高机械效率的方法。

教学难点：1.如何应用机械效率的概念解决实际问题。

教学准备：1.课件、幻灯片等教学工具；2.实验材料：包括不同形式的机械，如滑轮、斜面、螺旋等。

教学过程：一、导入（5分钟）通过导入引入机械工作及机械功等概念，让学生回顾并了解机械效率的重要性。

二、知识讲解（30分钟）1.什么是机械效率？通过引导学生思考，解释机械效率的定义。

机械效率表示机械能输出所占的比例，也可以理解为工作输出所占的比例。

公式：机械效率=机械能输出/机械能输入×100%2.机械效率的计算方法通过示例和公式推导，教授机械效率的计算方法。

3.提高机械效率的方法讲解提高机械效率的方法，包括减小摩擦损耗、减小空气阻力、改进机械结构等。

三、实验演示（30分钟）1.安排一场小型实验演示，展示机械效率的实际应用。

2.提供不同形式的机械，如滑轮、斜面、螺旋等，让学生观察并进行实验演示。

3.引导学生观察实验现象，并讨论如何提高机械效率。

四、案例分析（20分钟）1.分发案例分析题目，让学生完成相关计算和问题分析。

2.鼓励学生在小组内合作，共同探讨解决方案。

3.引导学生思考并总结解决问题的方法。

五、小结（5分钟）回顾本节课的重点内容，总结机械效率的计算方法和提高机械效率的方法。

六、作业布置（5分钟）布置相关作业，要求学生继续巩固和复习本节课的内容，并提出自己的思考和问题。

教学反思：通过设计实验演示和案例分析等教学活动，能够更加生动地展示机械效率的实际应用，并引导学生思考和探索解决问题的方法。

教师要善于运用教学工具和案例，让学生更加深入地理解和掌握机械效率的概念和计算方法。

八年级物理下册《机械效率的计算》教案一、教学目标1. 让学生理解机械效率的概念，知道机械效率的计算方法。

2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3. 增强学生对物理学科的兴趣，提高学生的学习积极性。

二、教学重点与难点1. 重点：机械效率的概念、计算方法及提高机械效率的途径。

2. 难点：机械效率的计算以及在实际问题中的应用。

三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究机械效率的计算方法。

2. 利用实例分析，让学生了解机械效率在生活中的应用。

3. 采用小组讨论法，培养学生的合作意识。

四、教学准备1. 教具：PPT、黑板、粉笔。

2. 学具：笔记本、文具。

五、教学过程1. 导入新课通过一个生活中的实例，如使用滑轮组提升重物，引导学生思考：为什么同样重的物体，使用滑轮组提升会比直接提升省力？引入机械效率的概念。

2. 讲解机械效率讲解机械效率的定义：机械效率=有用功/总功。

讲解有用功、总功的概念，以及它们之间的关系。

3. 机械效率的计算讲解如何计算机械效率，以及机械效率的计算公式。

举例说明，让学生理解并掌握机械效率的计算方法。

4. 提高机械效率的途径讲解如何提高机械效率，引导学生思考在实际生活中如何应用。

5. 实例分析给出一个实际问题，如滑轮组提升重物的问题，让学生运用所学的机械效率知识解决。

6. 小组讨论让学生分组讨论，分享彼此的想法和解决方案，培养学生的合作意识。

7. 总结与反思对本节课的内容进行总结，强调机械效率的概念、计算方法和提高途径。

8. 布置作业布置一些有关机械效率的练习题，巩固所学知识。

六、教学拓展1. 引入功率的概念，讲解功率与机械效率的关系。

2. 讲解实际生活中功率的应用，如家用电器、交通工具等。

七、课堂互动1. 开展课堂提问，检查学生对机械效率的理解程度。

2. 让学生举例说明生活中常见的机械效率问题，分享彼此的经验。

八、案例分析1. 给出一个复杂的机械效率问题，让学生独立解决。

《机械效率》教学设计（最新7篇）机械效率的教学设计篇一八年级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。

使学生明白只有提高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，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？图1如图1所示的三种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的`袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。