2019-2020年九年级物理上册 11.5 机械效率学案2(新版)苏科版(I)

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。

教案：苏科版九年级物理 11.5《机械效率》一、教学内容本节课的教学内容选自苏科版九年级物理教材，第11.5章《机械效率》。

该章节主要内容包括：1. 让学生了解机械效率的概念，理解机械效率的计算方法。

2. 通过实例分析，让学生掌握提高机械效率的方法。

3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

二、教学目标1. 理解机械效率的概念，学会计算机械效率。

2. 能够分析实际问题，提出提高机械效率的途径。

3. 培养学生的观察能力、思考能力和实践能力。

三、教学难点与重点1. 教学难点：机械效率的计算方法，提高机械效率的途径。

2. 教学重点：机械效率的概念，机械效率的计算公式。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、黑板、粉笔。

2. 学具：课本、练习册、笔记本。

五、教学过程1. 引入：通过一个实例，如使用斜面提升重物，引入机械效率的概念。

2. 讲解：讲解机械效率的定义，解释机械效率的计算方法。

3. 分析：分析实例，引导学生理解提高机械效率的方法。

4. 练习：让学生运用所学知识，解决实际问题，如计算生活中常见机械的效率。

六、板书设计1. 机械效率的概念2. 机械效率的计算方法3. 提高机械效率的途径七、作业设计1. 题目：计算下列机械的效率，并分析如何提高效率。

(1) 斜面提升重物(2) 滑轮组提升重物2. 答案：(1) 斜面提升重物的效率：(2) 滑轮组提升重物的效率：八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生对机械效率的概念和计算方法掌握情况如何，是否需要进行针对性讲解。

2. 拓展延伸：让学生思考如何在生活中提高机械效率，如设计一个省力的机械。

重点和难点解析一、教学内容教学内容是一节课的核心，它直接决定了学生需要学习什么，以及通过学习能够达到什么样的目标。

在本节课中，教学内容主要包括机械效率的概念、机械效率的计算方法以及提高机械效率的途径。

1. 机械效率的概念：机械效率是指机械输出功与输入功的比值，用来衡量机械的性能优劣。

2019-2020年九年级物理上册 11.5 机械效率（第2课时）教案苏科版 (II)【教学目标】1、通过实验加深对于机械效率的理解；2、知道影响机械效率高低的因素；【教学重点难点】测量机械效率的实验的相关注意点【教学用具】铁架台、弹簧测力计、滑轮、刻度尺、细线个1个；钩码若干【教学程序】※活动：测定滑轮组的机械效率用弹簧测力计测出4只钩码的重力，将4只钩码挂在动滑轮下，按活动一的步骤再次进行实验，并将有关数据记录在活动一的表格中，进一步分析理解有用功、额外功和总功。

我们按以下要求进行探究活动：①明确实验原理。

要测定滑轮组的机械效率，需要测量哪些物理量？可从机械效率的意义入手，列出，从而确定待测物理量为：钩码重G，钩码提升高度h，绳端拉力F，绳端移动距离s。

②选用实验器材。

实验器材一般有三类：研究对象、测量仪器和辅助器材。

本实验的研究对象为单滑轮组和双滑轮组，还要选用钩码、刻度尺、弹簧测力计、铁架台、细线等。

③熟悉实验步骤。

(a)按图所示把滑轮组安装好，记下钩码和弹簧测力计的运动起始位置；(b)匀速拉动弹簧测力计使钩码G升高，从弹簧测力计上读出拉力F的值，记下钩码和弹簧测力计运动的终点位置；(c)用刻度尺测出钩码提升的高度h，弹簧测力计移动的距离s；(d)算出有用功W有、总功W总和机械效率η。

④设计实验表格。

设计记录表格应在操作实验之前完成，这是整个实验的有机部分。

实律、应用知识提供了丰富素材。

讨论后，我们应懂得以下知识。

(a)在滑轮组绕线时，动滑轮竖立不稳，可先在动滑传输线下挂钩码，以降低其重心，提高稳度。

(b)在铁架台上做实验时，钩码上升的高度受到限制，而摆动，绳子也会因此而发生缠绕，为方便起见，可将实验移至墙边进行。

(c)测绳端拉力时，弹簧测力计应交通部直向上匀速拉动绳子，确保所测效率为滑轮组本身的效率。

如果钩码加速上升，则增加了钩码越来越快引起的额外功，所测机械效率偏低。

如果钩码减速上升，情况正好相反，所测机械效率偏高。

2019-2020年九年级物理 11.5《机械效率》第2课时导学案苏科版一、学习目标（2min）1、理解机械效率的概念，能利用公式η=×100% 解决实际问题。

2、能设计实验，测定滑轮组的机械效率。

3、通过测定滑轮组机械效率，知道滑轮组的机械效率与提升物体的重力、动滑轮的自重、绳子的重力、动滑轮的摩擦有关。

4、知道提高机械效率的方法，有合理改进机械、提高效率的意识。

二、基础学习（15min）1、如图所示，在不计绳重和摩擦的情况下，用动滑轮把重为40N的物体匀速提升2m，手所用的拉力是25N．在此过程中，拉力做的功是功，依据公式计算出其的大小为 J；动滑轮对物体所做的功是功，依据公式计算出其的大小为 J；则滑轮组的机械效率是，计算依据的公式是。

2、测定滑轮组的机械效率：（1）实验原理：。

（2）实验需要测量的物理量是： F、 G、 s、 h.（3）实验需要的测量器材是：、。

（4）按图组装滑轮组，用弹簧测力计沿方向拉动滑轮组，使挂在它下面的钩码缓缓上升。

分别测量出F、s、G、h.提示：根据前面学过的知识，手移动的距离S = h × n （n是绳子的段数），因此我们可以假定钩码上升的高度h为10cm,手移动的距离S就可以通过计算更方便的得出。

（5）设计（画出）实验数据记录表。

（6）实验步骤：改变钩码的数量，重复上面的步骤，记录数据。

改变钩码提升的高度，重复上面的步骤，记录数据。

改变动滑轮的重力，重复上面的步骤，记录数据。

（7）分析表格中的数据，你认为滑轮组的机械效率与哪些因素有关？3、“机械效率”这一物理量，描述的是有用功在总功中所占的百分比，我们总希望这个量越大越好。

我们在生活中也要注意效率问题，例如：课堂上，我们要把大部分的时间用于学习新知识（有用功），少做与课堂无关的事（额外功），这样才能提高课堂的效率。

自行车是人们日常生活中经常使用的交通工具，怎样提高自行车的机械效率呢？写出你的方法（越多越好）。

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。

：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：再探究机械效率：讲述、讨论、实验、讨论：二定、二动、棉线、铁架台、直尺、钩码、弹簧测力计：一、复习：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<<0.30.2 0.1 W 有用/J0.36 0.26 0.16 W 总/J 0.1 3 0.2 1.8 （3） 0.1 2 0.2 1.3 （2） 0.1 1 0.2 0.8 （1） 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，机械效率越高实验次数 F/N S/m G/N h/m W 总/J W 有用/J ŋ （1） 0.8 0.2 1 0.1 0.16 0.1 62.5% （2） 1.3 0.2 2 0.1 0.26 0.2 76.9% （3） 1.8 0.2 3 0.1 0.36 0.3 83.3% （4） 1 0.1 （5） 2 0.1 （6）30.1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。

2019-2020年九年级物理上册 11.5 机械效率教案（第2课时）苏科版甲乙丙）根据上面的实验数据，计算该滑轮组做的有用功、总功和机械效率（写出计算步骤）。

若增加提升钩码的个数，该滑轮组的机械效率“减小”）。

影响该滑轮组机械效率的因素还有五、机械效率、有用功、额外功、总功、机械效率的定义2019-2020年九年级物理上册 11.5 机械效率课后作业2 苏科版 (I)2. 如图所示，用下列装置提升同一重物，若每个滑轮重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是（）A B C D3．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各项措施中能提高机械效率的是（）A．增加动滑轮，减小拉力 B．减少提升重物重力，减小拉力C．减少提升高度，减少做功 D．增加提升重物重力，增大有用功4．一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（）A．有用功减少，总功减少 B．有用功增加，总功不变C．有用功不变，额外功增大 D．有用功不变，总功减少5．两个完全相同的滑轮，分别以图中两种方式，将重为G的物体以相同的速度匀速竖直提升了10m，不计绳重和摩擦，以下判断正确的是（）A．甲的机械效率大于乙的机械效率 B．甲的机械效率小于乙的机械效率C．F1和F2做的功相等 D．F1做的功大于F2做的功6．利用动滑轮提升货物，动滑轮重为20牛顿，绳与动滑轮间的摩擦及绳子重不计．第一次把重为100牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η1；第二次把重为200牛顿的货物匀速提升，这个过程动滑轮的机械效率为η2．则（）A．η1＜η2 B．η1＞η2C．η1=η2 D．η1和η2的关系无法确定7．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。

（2）第1次实验测得的机械效率为。

机械效率引例：要把重100N的沙子运上三楼．图8-68中画出了三种方法，请你思考：哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？智能提要问：你知道产生额外功有哪些具体的原因吗？答：（1）利用机械提升物体时，克服机械的自重、容器重等所做的功是额外功．（2）克服机械的摩擦所做的功也是额外功．但要注意：克服摩擦所做的功不都是额外功。

例如用动滑轮拉水平地面是的物体，如图所示，克服物体受到的摩擦力f所做的功不是额外功而是有用功．问：关于机械效率，应注意哪些问题？答：应注意以下几点：（1）机械效率 总小于1，因为W有总小于W总．（2）机械效率的高低取决于有用功和总功两个因素，不能理解成：“有用功多，机械效率高”；或“总功大，机械效率低”．（3）机械效率的高低与是否省力及大小无关．（4）机械效率不是固定不变的．机械效率反映的是机械在一次做功的过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同次做功的过程中，提起物重不同，机械效率往往会不同．智能拓展有关机械效率的计算，在近几年的中考中，主要考查滑轮组机械效率的计算，现将有关滑轮组机械效率的计算归纳分析，以帮助同学们掌握此类计算题的一般解题方法．关于滑轮组机械效率的计算，一般包括下列两种情形，即匀速竖直提升物体和匀速水平拉动物体． 一、匀速竖直提升物体1．忽略摩擦及绳重，只考虑滑轮重．设重物重G ，动滑轮重G 动，重物上升的高度为h ，W 有=Gh ，克服动滑轮重力做的功即为额外功，即W 额外=G 动h ，则W 总=W 有+W 额外=（G +G 动）h ，%100%100⨯+=⨯=hG G Gh W W ）（动总有η．2．同时考虑滑轮自重、绳重及摩擦．%100%100%100%100⨯=⨯⋅=⨯=⨯=nFG nh F Gh Fs Gh W W 总有η． 计算时，确定绳子股数N 很关键．若已知η、G 、n 、F 四个量中的三个，可求得第四个量． 二、利用滑轮组匀速水平拉动物体使用滑轮组水平拉动物体，拉力F 与物体重力没有直接的关系，有用功W 有≠Gh ．设物体水平通过的距离s ．则W 有=fs ，W 总=F ·ns ，则：%100%100%100⨯=⨯=⨯=nFfFns fs W W 总有η． 若已知η、f 、n 、F 四个量中的三个，可求得第四个量． 智能归例题型一考查对有用功、额外功、总功的认识，并能利用公式%100⨯=总有W W η进行简单的计算例1 一个工人用如图所示的滑轮组提起2000N 的货物，所用的拉力是800N ，绳子自由端被拉下4m ，下列说法中正确的是 ( )A ．总功是3200J ，机械效率是40％B ．有用功是8000J ，机械效率是40％C．有用功是3200J，机械效率是62.5％D．总功是3200J，机械效率是62.5％例2 某人用如图所示的滑轮组（不计摩擦力）提升某一重物，所用拉力F为200N，若滑轮组的机械效率为80%。

文档11.5机械效率学案苏科版九年级物理上册一、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11.5节机械效率。

具体内容如下：1. 学习机械效率的概念及其计算方法。

2. 理解有用功、额外功和总功的概念，并掌握它们之间的关系。

3. 掌握提高机械效率的方法和途径。

4. 能够运用机械效率的知识解决实际问题。

二、教学目标：1. 学生能够理解机械效率的概念，并掌握其计算方法。

2. 学生能够理解有用功、额外功和总功之间的关系。

3. 学生能够掌握提高机械效率的方法和途径，并能够运用到实际问题中。

三、教学难点与重点：重点：机械效率的概念及其计算方法，有用功、额外功和总功之间的关系。

难点：提高机械效率的方法和途径，以及如何将机械效率的知识运用到实际问题中。

四、教具与学具准备：教具：黑板、粉笔、PPT投影仪。

学具：笔记本、笔、计算器。

五、教学过程：1. 引入：通过一个简单的机械装置，如滑轮组，让学生观察并思考：为什么使用机械装置可以省力？机械装置的效率是如何计算的？2. 讲解：讲解机械效率的概念，以及有用功、额外功和总功之间的关系。

通过PPT展示实例，让学生更直观地理解机械效率的计算方法。

3. 练习：给出几个实例，让学生运用机械效率的知识解决问题，并解释其原理。

4. 讨论：引导学生思考如何提高机械效率，以及提高机械效率的方法和途径。

六、板书设计：1. 机械效率的概念及其计算方法。

2. 有用功、额外功和总功之间的关系。

3. 提高机械效率的方法和途径。

七、作业设计：作业题目：1. 计算一个滑轮组的机械效率，并解释其原理。

2. 给出一个实际例子，计算机械效率，并讨论如何提高机械效率。

答案：1. 滑轮组的机械效率计算公式为：机械效率 = 有用功 / 总功。

根据实例数据进行计算即可。

2. 实际例子的计算方法和讨论可以根据学生的回答进行评价。

八、课后反思及拓展延伸：课后反思：本节课通过实例和练习，让学生掌握了机械效率的概念和计算方法，以及有用功、额外功和总功之间的关系。