15.2机械效率2课时

人教版九年级物理第十五章第二节《机械效率》教学设计学习目标：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。

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。

2、经历测量机械效率的过程,通过参与探究斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。

情感、态度与价值观: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、通过探究活动，进行充分的交流与合作,培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

学习重点：1、能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．2、理解机械效率的概念学习难点：理解机械效率的概念课前预习学案:【温故知新】１、功的两个必要因素是＿＿＿___________＿＿＿_＿_＿___＿、_＿___＿__________＿__＿________＿_＿__。

功的计算公式是：__＿＿__＿_________。

2、功的原理是：使用任何机械都不______＿＿。

即Ｗ不用机械 ___W用机械。

３、光滑程度相同的斜面，越平缓越_＿________。

4、你知道生活中的“率”一词吗？含有“率”的词有哪些？这些词中“率”的含义是什么?【自主预习】请同学们根据预习目标，仔细阅读课本回答以下内容。

1、举例说明什么是有用功?什么是额外功？什么是总功?2、说明有用功、额外功、总功的大小关系。

3、什么叫机械效率?有用功、总功、机械效率的关系式是什么？4、用数学思想说明为什么机械效率总小于1?5、你可以采用哪些方法提高机械效率？6、在测定斜面的机械效率时，怎样计算有用功?怎样计算总功?实验中需要测量哪几个物理量/通过预习你有什么收获？有什么疑问？课前组内进行交流,以小组为单位将问题展示出来。

课内探究学案：一、自主学习，交流预习情况(组内交流“课前预习”中的问题，小组长将组内解决不了的问题汇总）二、合作探究:5、起重机的机械效率一般为＿___＿＿__，滑轮组的机械效率一般为___________＿＿_，抽水机的机械效率一般为＿____________＿_,柴油机的机械效率一般位______＿__＿____。

15.2 《机械效率》导学案（第二课时）班别：______姓名：________一、学习目标1．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

2．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，从而增强将科学服务于人类的责任感。

二、复习：生活中_______、_______、______相当于斜面。

使用斜面可以______。

三、探究：斜面的机械效率和哪些因素有关？一起来思考：1．你测量斜面的机械效率依据（或原理）是什么？___________2．选哪些实验器材？_______、_______、_______、________、_______、_______。

3．实验中需要测哪些物理量？________________________怎样计算总功？______ 有用功？______4．省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系？倾斜程度越大，斜面越______。

猜想：斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越______。

5．如何设计记录表格？6．讨论：斜面的机械效率跟哪些因素有关？ 斜面的粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越______。

四、例题讲解：例题：有一斜面长L=8m ，高h=2m ，把质量为200 kg 的物体沿斜面匀速拉到斜面顶端，若受到的阻力是物重的0.1倍，求斜面的机械效率。

五、课堂小测1．小明在探究斜面的机械效率与它的粗糙程度的关系时，有以下步骤：① 用弹簧测力计测出木块的重力G② 用刻度尺量出斜面的长度S 和高度h1③改变斜面的倾斜程度，量出斜面的高度h2④用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F2⑤用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F1请你帮小芳排列出正确的先后顺序：____________________2．小芳在研究斜面的机械效率与它的粗糙程度的关系的方案如下。

请你帮其补充完整。

猜想：表面越光滑，机械效率越高？实验器材：斜面、木块、弹簧测力计、刻度尺、毛巾（实验过程中，保持木块的重量G 不变，斜面长S 不变，斜面的高度h 不变，改变的是斜面的粗糙程度和拉力F ，这种实验方法叫做_____________法）实验步骤：① 用_____________测出木块的重力G （填写仪器名称）② 用_____________两处斜面的长度S 和高度h （填写仪器名称）③ 把木块放木板上，用弹簧测力计拉木块做_____________，读出拉力F1④ 在木板上铺好__________，用弹簧测力计拉木块做匀速直线运动，读出拉力F2计算公式：W 有=Gh W 总1=F 1S W 总2 =F 2S。

第3节机械效率第1课时认识机械效率知识与技能1．知道有用功、额外功、总功的含义，知道三者之间的关系。

2．知道机械效率的概念，能结合具体实例认识什么是有用功、额外功、总功，会计算机械效率。

过程与方法经历探究滑轮组机械效率的过程。

情感、态度与价值观1．通过探究活动增强与其他同学合作的意识，培养学生严谨的科学态度。

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．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。

教学重点1．理解机械效率。

2．探究滑轮组的机械效率。

教学难点理解机械效率。

教具准备多媒体课件等。

一、情景引入小明家最近买了一套新房，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，选择机械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组的办法最好？如图所示的三种方法可供参考：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。

请学生发表自己的见解，提出各种方案。

并对各个方案进行讨论，比较优缺点。

二、新课教学探究点一：有用功、额外功和总功结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程的视频。

思考：(1)在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？ (2)无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？(3)在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？板书：一般来说，必须要做的功为有用功，克服机械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功为额外功，有用功和额外功之和为总功。

指出：前面实验中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。

探究点二：机械效率工作中，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。

机械效率＝有用功总功×100%计算公式：η＝W 有用W 总×100%注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η ＜1。

机械效率第二课时教案教学说明：本节课可用于机械效率新授课的第二课时，也可用于九年级机械效率的综合复习。

教学目标：1、知识与技能：（1）进一步了解常见情况中的有用功、额外功和总功的求法。

（2）掌握滑轮组机械效率公式的推导及斜面的机械效率。

（3）通过训练，掌握中考机械效率问题的常见考点。

2、过程与方法：通过机械效率第一课时的学习，利用多媒体课件，与学生一起总结使用滑轮组及斜面几种典型情况的机械效率。

（3）情感态度与价值观：通过学习培养学生高效做事的思想和勇于探究、理论联系实际的科学态度。

教学重点：1．理解机械效率；2．掌握与滑轮组、斜面机械效率有关的因素；3．掌握滑轮组机械效率的推导及应用。

教学难点：滑轮组机械效率的推导及应用。

教学准备：多媒体平台。

教学过程：一. 复习：1. 有用功的概念及四种常见情况下有用功的求法。

使用机械时，对人们有用的功. 也是人们为了达到某种目的所必须做的功(1)(2)(3)的目的是克服重力做功, W有用= Gh ,(4)的目的是克服地面的摩擦力做功，W有用=fs物2. 额外功的概念及滑轮组、斜面两种情况额外功的求法。

人们不需要但又不得不做的功。

常见的额外功有提升工具时做的功，如动滑轮、空桶；或克服绳子与滑轮的摩擦力时所做的功。

通用公式：W额外=W总-W有用忽略滑轮的摩擦W额外=G动h W额外=fs3. 总功的概念及求法。

有用功与额外功的总和W总=W有用+W额外动力（如人或机器）对机械所做的全部的功W总=Fs4. 机械效率的概念及求法。

有用功跟总功的比值总有用WW=η二新课讲授1. 探究：滑轮组的机械效率工具：弹簧测力计刻度尺待测物理量：G h F s要点：匀速竖直向上拉动弹簧测力计两个结论（控制变量法）①G一定时，G动越大，η越低②G动一定时，G越大，η越高滑轮组的机械效率只与G和G动有关，与F、s、h 以及绳子的绕法n无关公式推导：不计绳重及轴的摩擦：例1、如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是____ 、____ 、____ .水平情况的公式推导：例2：如图所示，物体A重为400N，在60N的拉力F作用下作匀速直线运动，它受到的摩nFGFnhGhFsGhW====总有Wη)(1动GGnF+=动GGG+=ηnFfFnsfsFsfsW====物物绳物总有Wη擦力为120N，物体向左移动了2m，求有用功_______、总功________、额外功________和滑轮组的机械效率________2. 斜面的机械效率工具：弹簧测力计刻度尺待测物理量：G h F s要点：沿斜面匀速向上拉动弹簧测力计两个结论（控制变量法）①斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，η越低，越费力②斜面的粗糙程度一定时，斜面越倾斜，η越高，越费力斜面的机械效率只与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关，与G h F s 无关例3：如图所示，为使重为1500N的物体匀速移动到长100m斜面的顶端，若斜面的高为10m.如果不计摩擦，需要的推力是________. 若实际需用180N的推力，则这个斜面的机械效率是________, 摩擦力是______.三、小结四、练习及作业1．（7分）（2014•广东）如图是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成，连接轿厢的两根缆绳非常靠近，轿厢空载时的重量是3100N，配重的重量是3000N，某次电梯载货量的重量是1000N，当电梯匀速上升15m，所用的时间为10s，不计缆绳重力和一切摩擦阻力，在此运动过程中，求：（1）轿厢的速度大小．（2）配重重力对配重做的功．（3）电动机的功率至少多大？2. 小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示。

第 1 页 15.2滑轮组的机械效率导学案（2）班级 姓名 学号学习目标：1 掌握滑轮组机械效率的计算方法2 掌握利用滑轮组机械效率计算有用功额外功动滑轮重力物体重力的方法 学习过程一 复习导入 揭示目标利用滑轮组提升重物时有用功是克服物体受到的 力做的功，W 有= ，总功是 位置的 力做的功，即W 总= ，也就是对 和 做的功，即W 总= 。

总结：滑轮组提升重物时机械效率ƞ= 。

二 自主学习自学指导1 用如图的滑轮组提升重900N 的物体，绳子自由端拉力为400N ，重物在20S 内匀速上升了10m ，求：（1）物体上升的速度；（2）提起物体所做的有用功；（3）滑轮组的机械效率针对练习 用如图的滑轮组提升重物时，物体重为6×104N ，所用拉力为2.5×104 N ，物体被提高2m ，求：（1）该滑轮组的机械效率；（2）动滑轮的重力多大三 合作交流1 用如图的滑轮组提升重物时，物体重为1600N ，绳子自由端拉力为105N ，若将重物提升3m ，所做的有用功多大？总功多大？机械效率多大？动滑轮重力多大？若提升物体的重力增加500N ，滑轮组的机械效率又是多大？2 如图的滑轮组，用它提起重为800N 的物体，使他升高2m 时滑轮组的机械效率是80%，则此过程中拉力做功多大？绳子自由端拉力多大？动滑轮重力多大？若用此滑轮组提升1000N 的物体，滑轮组的机械效率又是多大？四 达标检测1 图所示，某人用机械效率为80％的滑轮组匀速提升重240N 的物体，在2s 内，绳的自由端移动了6m ．求：（1）物体上升的高度和速度⑵人的拉力为多大？ ⑶人所做的额外功是多大？2 如图所示，用滑轮组把重为200N 的货物提到9m 高的楼上，所用拉力为80N 则总功和滑轮组的机械效率分别是多大？。

第二节 机械效率教学过程一、情景创设，引入新课教师提问：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，看看哪个小组选的办法最好？学生小组讨论后自由回答（把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上；在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……）二、进行新课1、学生读教材，思考并完成下列问题：（1）、用动滑轮提沙子的过程中，对谁做的功是我们需要的？哪部分功是我们不需要，但不得不做的？（2）有用功、额外功、总功是指的什么？（3）机械效率是什么？（4）用斜面推沙子（媒体显示），有用功、总功、额外功各是多少？机械效率是多少？（5）假如我们用下面三种方法搬运沙子（媒体显示），你认为哪一种方法最好？为什么？教材中图中的数据可知，三种方案中的有用功、额外功、总功、机械效率分别是多少？（6）根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率？2、小组交流，并展示。

师强调对机械效率的计算公式理解及变形。

（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？3、探究斜面的机械效率（板书探究：斜面的机械效率。

）（1）教师创设用斜面推物体的情景，让学生猜想斜面的机械效率可能与哪些因素有关？（斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系？……）（在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。

）（2）设计出实验的方案，交流实验方案。

（3）根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。

（4）分析数据得出结论。

三、小结学生交流通过本节课学习的收获。

四、学习小检测：完成课堂作业上的部分练习题，小组批改。

【板书设计】四．机械效率1．有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功。

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。