15章第2节 机械效率

初三物理第十五章第二节《机械效率》教学案教学目标：（1）知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．（2）能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．（3）理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．（4）会利用公式η＝W有／W总进行有关计算．（5）知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。

（6）会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。

教学重点与难点：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．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．课前预习学案(一)、知识储备点1、了解什么是有用功、额外功和总功。

2、知道并理解什么是机械效率。

（二）、预习自我检测1、必须要做的功叫______；并非我们需要但又不得不做的功叫______；_______加_______是总共做的功，叫总功。

2、用如图所示的滑轮组提升重为600牛的重物，动滑轮重20牛，则拉力要多大？（摩擦及绳的重力不计）要使重物上升2米，绳子自由端需拉过几米？拉力所做的功是多少焦？提升重物所做的功是多少焦？提升动滑轮所做的功是多少焦？直接把物体提高2米，要做多少功？上题中进一步分析：哪是有用功________________；额外功______________；总功_________________________。

F3、_____________________________叫机械效率。

有用功总是______总功，所以机械效率总是______1。

(填“大于”、“等于”或“小于”)（三）预习随笔：写下你的困惑和问题课内探究学案教学过程：一、阅读“想想议议”，根据图15.2-1和1-3段找出哪是“有用功、额外功和总功”？1、交流讨论：额外功产生的原因有哪些呢？2、练一练：用定滑轮提升重为200N的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求定滑轮的有用功、总功和额外功二．机械效率1．自学“机械效率”部分并完成填空(1)______跟_______的比值叫机械效率；公式是_______.(2)______总是小于总功,所以机械效率总是小于____；(3)机械效率通常用_______表示.（4）起重机的机械效率为______，滑轮组的机械效率_______，抽水机的机械效率________.2、思考回答：机械效率有没有可能大于100%？3、继续练：用定滑轮提升重为200N的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求定滑轮的机械效率。

第2课时《机械效率》教案【教学课型】：新课◆课程目标导航：【教学目标】：1.知识与技能●知道有用功、额外功、总功。

●理解机械效率，会计算机械效率。

●探究：斜面的机械效率。

2.过程与方法●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。

3.情感态度与价值观●在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。

【教学重点】：1．理解机械效率。

2．探究斜面的机械效率。

【教学难点】：能根据机械效率，分析问题，解决问题。

【教学工具】：长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件◆教学情景导入师：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？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……）◆教学过程设计师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程（媒体显示）。

生：观察思考。

师：对谁做的功是我们需要的？生：对沙子做的功。

师：（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？生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。

师：（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？生：有用功与额外功之和。

师：（板书总功：有用功与额外功之和。

）假如用斜面推沙子（媒体显示），有用功、总功、额外功各是多少？生：（计算回答）师：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？生：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。

）师：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。

机械效率全部公式
机械效率是指机械设备或机械系统在工作过程中所产生的功率与机械设备或系统所消耗的总功率之比。

机械效率的计算涉及到多个方面，下面是一些常用的机械效率公式。

1.机械效率：
机械效率=有效输出功率/输入总功率
2.有效输出功率：
有效输出功率=输出功率-输槽损耗
3.输槽损耗：
输槽损耗=输槽输入功率-输槽输出功率
4.输槽输入功率：
输槽输入功率=驱动装置输出功率
5.输槽输出功率：
输槽输出功率=传动装置输出功率
6.传动装置输出功率：
传动装置输出功率=动力机构输出功率-传动装置损失功率
7.传动装置损失功率：
传动装置损失功率=减速机损失功率+联轴器损失功率+传动链损失功率
8.减速机损失功率：
减速机损失功率=减速机输入功率-减速机输出功率
9.减速机输入功率：
减速机输入功率=减速机输出功率+减速机损失功率
10.传动链损失功率：
传动链损失功率=链条传递功率-链条输出功率
11.链条传递功率：
链条传递功率=链条输入功率-链条损失功率
12.链条输入功率：
链条输入功率=链条输出功率+链条损失功率
13.机械效率（考虑传输机械的功率损耗）：
机械效率=传动装置输出功率/驱动装置输出功率
14.驱动装置输出功率：
驱动装置输出功率=输入功率-内螺母力矩功率损失（如螺杆、丝杠装置）
这些公式涵盖了机械效率计算中常见的各个方面。

需要根据具体的机械设备和系统的结构、动力传递方式以及功率损耗情况，选择适合的公式进行计算。

机械效率教学反思机械效率教学反思「篇一」学生在学习简单机械及功的有关内容后展开对本节的学习，由于机械效率概念涉及到“总功”、“有用功”、“额外功”等概念，而功的概念本身又比较抽象，因而要区分并理解这些概念，对初中生来说，有一定的难度。

要能轻松自如地解决有关机械效率的问题，关键是真正弄清有关概念，并能正确地加以区分，所以本教学设计以及实际教学中在有用功、额外功、总功的概念理解上花的时间比较多。

同时提高机械效率的方法、途径与实际生产生活联系紧密，在实际教学中本设计通过小组实验及多媒体展示帮助学生理解分析。

利用不同方式把沙送到三楼的情景图片，让学生在感性的环境中分析有用的与无用的事件为下面有用功、无用功及总功的得出及理解做好铺垫同时也大大激发了学生的学习兴趣。

利用学习任务单为学生的自主学习指引方向使自主学习有的放矢。

在实验设计阶段不同的小组发表自己的意见利用实物投影进行交流展示，并对自己设计的不当之处进行了矫正，许多实验中的细节问题得以体现与解决，对如何提高实际生产生活中的机械效率等问题亦有了更好的理解，明确了机械效率在实际中的意义。

机械效率教学反思「篇二」机械效率是本章的难点，学生不好理解，因为它和前面的滑轮组相结合，如果前面的内容欠账了，那今天的内容就不好接受，今天讲完新课我就发现了这个问题，另外，机械效率还涉及到学生对有用功和总功的理解。

所以，我讲完一个班之后发现我的教学设计存在几点问题：首先，应该让他们先复习一下滑轮组的相关内容，然后通过实验和记录的相关数据分析得到有用功和总功的概念，紧接着在讲解机械效率，这样就会有不错的收效。

从而，分析实验结论还能得到其他几个重要的结论。

所以，教学设计的顺序是很重要的。

让我最头疼的是，当我向学生举例子向楼上运东西的例子，学生都能听懂。

带学生分析相关例题，学生也能接受。

可一旦要学生自己做相关习题，就怎么也弄不明白――为什么提重物的功是有用功，拉绳子的功就是总功呢？看着同学们疑惑的目光，我也只是暗暗叹气！我在课堂上出了一个这样的习题：用一个１０Ｎ的桶将１００Ｎ的水提出十米深的水井（指水面到井口的距离），有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？让我惊喜的是，绝大多数同学很快都做出来了。

机械效率知识点一、知识概述《机械效率》①基本定义：机械效率就是有用功跟总功的比值。

这么说吧，就好比你想把一堆砖搬到楼上。

有用功就是真正把砖搬到楼上做的功，总功呢，就是你在搬砖过程中总共花费的力气做的功，这里面包括了比如克服自身重力、克服摩擦力多做的那些额外的功。

这两者一除得到的值就是机械效率。

②重要程度：在物理学中非常重要。

它能衡量一个机械在能量转化或做功过程中的有效程度。

如果机械效率高，说明这个机械在做功时，浪费的能量较少，是比较理想的机械。

③前置知识：需要懂得功的概念，知道什么是力以及在力的方向上移动的距离，能正确计算功，即W = Fs（功等于力乘以在力的方向上移动的距离）。

④应用价值：在实际生活中，我们购买机械产品时可以参考这个指标。

比如说，购买汽车发动机，机械效率高的发动机能更有效地把燃料的内能转化为机械能，更省油节能。

二、知识体系①知识图谱：机械效率属于功和能量相关的知识板块。

它与功、功率等知识点有着紧密的联系，就像一个家庭成员，在这个知识家族里起着衡量机械好坏的角色。

②关联知识：与功关系密切，因为机械效率就是建立在有用功和总功的关系之上。

和功率也有关联，虽然功率是描述做功快慢的，但是它们都会涉及到对机械工作状态的评价。

③重难点分析：重点是能分清有用功、额外功和总功。

难点在于在复杂的实际问题中准确判断和计算这三种功。

比如说在滑轮组提升重物这个场景下，确定哪些是有用功哪些是额外功就是个难点。

④考点分析：在物理考试中是经常考查的内容。

考查方式多样，可能会直接让你计算机械效率，或者让你通过改变一些条件（如增加物重、减少摩擦等）分析机械效率的变化情况。

三、详细讲解）【理论概念类】①概念辨析：核心概念就是有用功跟总功的比值。

有用功是我们期望这个机械要做的功，例如用水桶从井里打水，对水做的功就是有用功，而对水桶做的功就是额外功，总功就是对水和水桶做的功之和。

②特征分析：机械效率的值永远小于等于1。

机械效率大单元教学设计案例一、单元主题。

机械效率：探索机械的效能与能量利用。

二、学情分析。

同学们，咱这班同学之前已经对简单机械（像杠杆、滑轮这些）有了一定的了解，也知道力在这些机械中的作用。

但是呢，对于机械在做功过程中能量到底是怎么个利用法，有多少被真正有效地利用了，还不是很清楚。

他们就像一群探险家，已经在机械的小岛上转了一圈，但还没发现宝藏（机械效率这个关键概念）在哪呢。

不过咱班同学好奇心强，动手能力也还不错，只要引导得好，肯定能在这个单元玩得转机械效率。

三、单元教学目标。

# （一）知识与技能目标。

1. 知道什么是有用功、额外功和总功，就像知道在一场表演里，哪些动作是真正有用的（有用功），哪些是附带的（额外功），总的表演就是总功。

2. 能准确地计算机械效率，这就好比计算你做一件事，真正有效的部分占整体的多少比例。

3. 了解影响机械效率的因素，就像知道是什么让一个机械在干活的时候效率高或者低，是机械本身的脾气（摩擦之类的），还是外界的环境（负载大小之类的）。

# （二）过程与方法目标。

1. 通过实际的实验操作，像摆弄滑轮组或者杠杆这些，去测量不同情况下的机械效率，这个过程就像是当小科学家，自己探索数据的秘密。

2. 学会分析实验数据，找出规律，这就好比从一堆乱麻里找出线头，知道怎么根据数据说事儿。

# （三）情感态度与价值观目标。

1. 培养节约能源的意识，知道机械效率低就意味着浪费能量，咱可不能当浪费能源的小坏蛋。

2. 体会到物理在生活中的广泛应用，让同学们觉得物理不是高高在上的东西，而是就在身边的小伙伴，能帮我们解决很多实际问题。

四、单元教学重难点。

# （一）教学重点。

1. 有用功、额外功和总功概念的理解，这可是基础中的基础，就像盖房子的地基，不搞清楚这几个功，机械效率就无从谈起。

2. 机械效率的计算，这是个硬本事，得让同学们熟练掌握公式，并且能在各种情况下准确运用。

# （二）教学难点。

1. 理解额外功产生的原因，这个比较抽象，像摩擦力这种看不见摸不着但又一直在捣乱的东西，得让同学们好好琢磨琢磨。