第3節滑輪組機械效率教學目標eq\x(物理觀念)1．知道有用功、額外功、總功及三者之間的關系。2．了解機械效率，能利用機械效率的公式進行簡單計算。3．知道滑輪組機械效率的高低與物體重力的大小有關，知道提高機械效率的方法。eq\x(科學思維)1．類比數學中的效率概念，推理得出機械效率的公式。2．類比滑輪組的機械效率，推理歸納其他簡單機械的機械效率計算。3．通過機械效率知識批判社會上關于機械省功的不當言論、虛假產品，培養質疑創新能力。eq\x(科學探究)1．通過探究動滑輪是否省功，初步認識機械效率。2．通過探究滑輪組的機械效率實驗，培養學生擬定簡單的科學探究計劃和實施實驗方案的能力。eq\x(科學態度與責任)1．在實驗中進行充分的交流與合作，培養學生嚴謹認真、實事求是、尊重實驗結果的科學態度和團結協作的科學精神。2．在分析問題、解決問題的同時，體會成功的喜悅，激發探索科學的求知欲。3．關注生產、生活中的各種機械的機械效率，具有用機械效率來評價機械的意識。eq\x(教學重點)1．在實例中對有用功、額外功、總功的確定，對影響機械效率的因素的理解。2．探究滑輪組的機械效率。eq\x(教學難點)1．理解機械效率。2．分析得出提高滑輪組機械效率的方法。eq\x(教具準備)刻度尺、鉤碼、彈簧秤、滑輪組兩個、鐵架臺、長約2m的細繩、彈簧測力計、鐵架臺等。教學過程一、情景引入小明家最近買了一套新房，家在三樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運到三樓。請同學們根據需要，選擇機械幫助小明家解決這個問題，看看哪個小組的辦法最好？如圖所示的三種方法可供參考：第1種是人直接提著沙子上樓；第2種是把沙子放進桶里，人通過動滑輪把沙子拉上樓；第3種是把沙子放進質量較小的袋子里，人通過動滑輪把沙子拉上樓。請學生發表自己的見解，提出各種方案。并對各個方案進行討論，比較優缺點。二、新課教學探究點一：有用功、額外功和總功結合用動滑輪提升沙子，請同學們觀看提沙子過程的視頻。思考：(1)在把沙子從一樓運上三樓的過程中，每種方法中各對哪些物體做了功？(2)無論他采取哪種方法都必須做的功是他對什么做的功？(3)在幾種不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分別是什么？板書：一般來說，必須要做的功為有用功，克服機械自身部件的重力和摩擦力不得不做的功為額外功，有用功和額外功之和為總功。指出：前面實驗中，第三種方法最好，因為第三種方法做的額外功最少，總功最少。探究點二：機械效率工作中，我們總是希望額外功越少越好，也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學中，用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。機械效率＝eq\f(有用功,總功)×100%計算公式：η＝eq\f(W有用,W總)×100%注意：對于實際機械，由于總是有額外功存在，一定有η＜1。組織學生討論：(1)機械效率有單位嗎？(2)為什么機械效率沒有大于1的？(3)用小數和百分數來表示機械效率，你認為哪種表達更好？學生經過討論回答：機械效率沒有單位，總小于1，用百分數表示更好。多媒體展示例題：利用如圖所示的滑輪組，在F＝80N的拉力作用下，將一個重為180N的物體勻速提高1m，繩重、摩擦不計。求：總功、有用功、額外功和滑輪組的機械效率。(1)組織學生分析、討論、計算；(2)展示學生解題過程；(3)總結、評價。探究點：測量機械效率1．如何測量滑輪組的機械效率：(1)實驗原理：η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(Gh,Fs)×100%(2)器材：刻度尺、鉤碼、彈簧測力計、鐵架臺、甲、乙兩個滑輪組、長約2m的細繩。(3)步驟：①用彈簧測力計測量鉤碼所受的重力G并填入表格。②分別記下鉤碼和彈簧測力計的位置。③緩慢拉動彈簧測力計，使鉤碼升高，讀出拉力F的值，用刻度尺測出鉤碼上升的高度h和彈簧測力計移動的距離s，將這三個量填入表格。④算出有用功W有、總功W總、機械效率η并填入表格。實驗次數G/Nh/mW有/JF/Ns/mW總/Jη1234(4)結論：①動滑輪重一定，物重越大，機械效率越高。②物重一定，動滑輪越重，機械效率越低。討論：如何提高滑輪組的機械效率？學生討論后得出：提高滑輪組的機械效率的主要方法有：盡可能地增加物重；減小動滑輪重；減輕繩重和滑輪轉軸處的摩擦。三、板書設計第3節機械效率1．有用功、額外功、總功：(1)有用功：為達到目的必須要做的功(2)額外功：我們不需要但是又不得不