2024年《機械效率》教案

《機械效率》教案1

教學目標

1、理解機械效率的公式

2、會利用機械效率的公式進行有關的計算。

教學重點

機械效率的公式

教學難點

會利用機械效率的公式進行有關的計算

教學準備

課件，導學案

教學方法

先學后教，學案導學，合作達標

教學后記

教學環節

教師活動

學生活動

教學過程

一、創設情景，明確目標

導入新課：

機械效率的計算是每年中考的必考題，包羅萬象,計算公式繁多.常把簡單機械、功和功率、機

械效率綜合起來，考查學生對有用功、總功、功率公式、機械效率公式、滑輪組、斜面等簡單機

械的理解和運用.要求把握知識間的內在聯系，確定G、F、s、h之間的關系,再正確應用相關公式

進行計算

1、有用功：定義：對人們有用的功二直接用手對重物所做的功（Gh）

公式：W有用二Gh（提升重物）=W總-W額=r]W總

斜面：W有用二Gh

2、額外功：定義：并非我們需要但又不得不做的功

公式：W額=W總-W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動滑輪、滑輪組）

斜面：\/7額=￡L

3、總功：定義：有用功加額外功或動力所做的功

公式：W總:W有用+W額=Fs=W有用/n

斜面：W總:fL+Gh=FL

用一個動滑輪將重為4N物體勻速提升1m,拉力大小如圖所示，則（）

A.拉力是2.2NB有用功是2.2J

C.總功是4.8JD機械效率是120%

資源庫

C

試題分析：該同彈簧測力計的?分度值為0.2N,拉力是2.4N;對物體做的有用功為W有用

=Gh=4Nxlm=4J;做的總功為W總:Fs=2.4Nx2m=4.8J;滑輪組的機械效率n=（W有用

/W總）xl00%=（4J/4.8J）xlOO%=83%0S6SC

動滑輪的機械效率

如圖所示，利用輕質滑輪組勻速拉動水平地面上重為G的物體，若拉力的大小為F,物體和

地面之間的摩擦力大小為f,A點的拉力為FA，則下列滑輪組的機械效率表達式正確的是()

資源庫

A.f/2FA

B.f/3F

C.FA/2F

D.G/2F

C

試題分析：如圖所示，A點的拉力為FA,而物體在拉力F的作用下勻速直線運動，所以物

體在水平方向上受到平衡力的作用，即摩擦力的大小等于FA,由于有兩股繩子拉動物體，所以

拉力F的大小等于FA的一半，而F移動距離是物體移動距離的2倍，根據機械效率公式n=W

有/W總=(FAxS)/(Fx2S)=FA/2F;故答案選C。

滑輪組的機械效率

用右圖的甲、乙兩滑輪組分別把相同的物體勻速提升相同的高度，兩裝置的機械效率分別為

n甲、n乙，拉力做的功分別為w甲、w乙，若滑輪規格相同，不計繩重及摩擦，下列說法正

確的是()

甲乙

A.W甲W乙n甲＞9乙

c.w甲二w乙n甲=11乙D.W甲n乙

c

試題分析由于是把同樣重的物體提升相同的高度所以有用功相等又因滑輪的規格相同，

都是把兩個動滑輪提高了相同的高度，所以做的額外功也是相同的，所以可得總功相同，機械效

率也相同，故應選C。

《機械效率》教案2

教學目標

1、知識與技能

了解什么是有用功、額外功和總功。

理解什么是機械效率。

2、過程與方法

通過參與探究斜面機械效率的活動，學習擬訂簡單的科學探究計劃和實驗方案。

說明與建議

1、有用功和總功

首先讓學生看課本圖14.4-1養明白三幅畫的意思然后討論用圖中三種不同方法把100N

重的沙子運上三樓，哪種辦法最好。學生可能對第二、三兩種方法的區別不太理解，可引導學生

注意桶的重量與口袋重量的不同。然后引導學生分析每種情況需要做的功，引出有用功、額外功、

總功的概念。

2、想想議議

這里意在使學生加深了解有用功、額外功的概念。實際使用機械時，人們總是希望額外功少

些。杠桿、起重機、電梯等所有機械都有一些是有用功，一些是額外功。通過討論，讓學生明白

什么是有用功，什么是額外功。

3、機械效率

為了使學生明白為什么要引入機械效率這一概念，懂得機械效率的意義，在講述有用功和額

外功之后，應強調指出，使用機械做功，為了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，額外功

是不可避免的。例如用水桶從井里提水，目的是把水提上來，所以提水的功是有用功，提桶的功

是額外功，而為了把水提上來，水桶是不可缺少的。額外功是我們不需要的，它白白浪費能量，

因此應盡量減小它。使用不同的'機械來提起物體，我們希望做的額外功越少越好，或者說，有

用功與總功越接近越好。不同機器這方面的差別，通常用有用功在總功中占的百分比來表示，叫

做機械效率，給出機械效率的公式。一臺機器所做的有用功與總功越接近，這臺機器的機械效率

就越高。

課本列舉了一個計算機械效率的例題，意在練習機械效率公式的應用，使學生加深認識有用

功和總功的概念。

最后指出，提高機械效率有重要的經濟意義，可以減少能耗，解氐生產成本，應對這個問題

重視。還可以讓學生議議：除了用機械做功有個效率問題外，干別的事情有沒有效率問題，在更

廣闊的背景下對效率問題有個初步觀念。

4、探究斜面的機械效率

這個探究的目的是讓學生學習測量斜面的機械效率，通過探究加深對機械效率的理解，摩擦

是影響機械效率的重要因素之一，同時讓學生進一步認識利用斜面也可以省力。

教師在引導學生提出問題后，要讓學生獨立完成探究過程。同時還可用粗糙程度不同的斜面,

進一步探究摩擦對機械效率的影響。

動手動腦學物理

1、有用功是14400J,總功是24000J,機械效率是60%,起重機提升裝貨物用的容器所

做的功、各部件之間的摩擦做功等都是額外功。

2、略。

3、提高機械效率的主要辦法是：改進機械的結構，例如提水時用容積較大而重量較輕的水

桶等;按規程進行保養、合理使用以減小摩擦。

《機械效率》教案3

一、知識與技能

1.知道利用斜面拉物體時，有用功與總功的計算方法，會計算斜面的機械效率。

2.會測定斜面的機械效率，并會運用控制變量法的實驗方法進行探究實驗。

3.知道提高機械效率的意義和主要方法。

二、過程與方法

1.從生活實際出發，培養探究物理學的有關知識的興趣以及深入認識事物的能力。

2.親身經歷測量斜面機械效率的過程，通過參與探究影響斜面的機械效率因素的活動，學

習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案，并培養自主合作探究的能力。

三、情感、態度與價值觀

1.讓學生學會關注生產、生活中各種機械的機械效率，具有用機械效率來評價機械的意識。

2.通過探究活動，進行充分的交流與合作，培養學生嚴謹求實的科學態度和團結協作的科

學精神。

學生用實驗器材：彈簧測力計、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長方體鐵

塊、磋碼。

老師用實驗器材：器材同上。

軟件：Flash課件。

一、創設情景，導入新課

師：工人往高處搬重物時，一般會用什么方法？

生：用木板搭成一個斜面,把重的東西推上去或拉上去。

師：為什么這么做呢？

生：因為斜面可以省力。

師：斜面這種省力的機械，在生活中有許多運用，同學們都見過哪些斜面？

生：盤山公路就是一個大斜面。（大屏幕）

師：還有嗎？

生：我們騎自行車上坡時，走s形路線會更容易一些。也是利用了斜面可以省力。

師：這盤山公路像不像S形？

師：橋梁的引橋也是一個斜面，而且橋面越高，引橋也越長。（大屏幕）

師：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？

生：不能。因為使用任何機械都不能省功。

師：說得很好。實際上使用任何機械都會不可避免的做一些額外功，這樣使得有用功總是小

于總功，有用功占總功的百分比就是機械效率，我們用它來描述利用機械做功的效率，那么斜面

的機械效率到底與哪些因素有關呢？它的省力情況與它的機械效率有什么關系嗎？

二、合作交流，解讀探究

1.提出問題：

師：這節課我們就一起來探究斜面的機械效率。

師：我們利用斜面做功時，目的是把物體抬到一定高度處。我們不把它豎起提升，而是沿著

斜面把它拉上去，這是為了省力。演示：請看這里，沿斜面拉物體時，什么是有用功？什么是總

功?如何計算斜面的機械效率？

生：克服物體重力所做的功是有用功，拉力所做的功是總功。

師：我們需要哪些測量儀器？需要測量哪些物理量呢？

生：需要彈簧測力計和刻度尺。要測出物體重力，斜面高度，拉力，斜面長度。

斜面的機械效率：（大屏幕）

師：你們準備怎樣測量拉力的大?。?/p>

生：用彈簧測力計鉤住物體，沿斜面勻速向上拉，讀出測力計的示數即為拉力的大小。

師：知道了如何測量斜面的機械效率了，同學們猜想一下，斜面的機械效率可能與哪些因素

有關呢？

2.進行猜想：

生：斜面的機械效率可能與斜面的高度、斜面長度、傾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、

所拉物體重力有關。（大屏幕）

師：能說說你們的猜想依據嗎？

生：我覺得可能與斜面的粗糙程度有關，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的額外功就越多，機

械效率越低。

師：有道理。摩擦是影響機械效率的一個重要因素，摩擦力越大，做的額外功就越多，機械

效率就越低。

生：我覺得可能與斜面的傾斜程度有關，斜面的傾斜程度越大，把物體提升得也越高，機械

效率就越高。

生：我認為可能與斜面的坡度有關。坡度越大，斜面的機械效率越高。

生：我覺得可能與物體的重力有關，物體越重，所以機械效率高（或越低）。

生：我認為可能與斜面的長度有關，斜面越長，克服摩擦力所做的額外功也越多，機械效率

就越低。

生：我認為可能與物體對斜面的壓力有關，壓力越大，機械效率越低（或越高）。

生：我認為可能與斜面的高度有關，斜面越高，做的有用功就越多，機械效率越高。

師：很不錯，同學們猜想了這么多因素，而且說得有理有據。我們能不能把這些因素中相類

似的因素合并合并，把問題簡化一下呢？誰來說？

生：我覺得斜面的坡度與斜面的傾斜程度可以合并。

師：坡度與傾斜程度是不是一個意思呀？

生：我覺得物體對斜面的壓力與物體的重力可以合并。

師：物體越重，對斜面的壓力也越大，刃哦們把它們合并為重力，因為壓力不太好測量。

生：我認為斜面的高度與斜面的長度也都可以合并為斜面的傾斜程度，因為固定高度，只改

變長度或固定長度只改變高度都相當于改變了斜面的傾斜程度，效果是一樣的。

師：說得有道理，你能來演示給我們看看嗎？

生：演示并解說。把斜面長度固定，只改變斜面高度，斜面的傾斜程度變了;把斜面高度固

定，只改變斜面的長度，斜面的傾斜程度也變了。這兩種方法達到的效果是一樣的。

師：這兩種方法都改變了斜面的傾斜程度。但哪一種方法更簡便？

生：固定高度，改變斜面的長度更簡便。

師：按照同學們的討論結果，進行合并后，影響斜面的機械效率的因素有幾個?

生：斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、物體重力。（大屏幕）

3.設計方案：

師：要證明同學們的猜想是否正確，最好的辦法就是做實驗，因為實驗是檢驗真理的唯一標

準。但是在做實驗之前，我們必須先設計好實驗方案，因為只有這樣，才能讓實驗有條不紊的進

行。

師：當一個物理量與幾個因素有關,我們用什么方法來進行探究呢？

生：控制變量法。

師：當一個量與多個因素有關，在探究其中一個因素時，我們要控制其它的因素一定，這就

是控制變量法。由于探究的因素較多，我們的時間也有限，所以各小組的同學只能就其中一個你

比較感興趣的問題來進行探究，各小組討論一下，我來分分組，同時請各小組組長來領取實驗報

告單。把你們的設計方案寫下來，畫出實驗的圖例和實驗表格。

生設計實驗，師巡視。發現問題及時給與幫助。

4.展示交流結果：

生1:在探究斜面機械效率與斜面傾斜程度的關系時，控制斜面的粗糙程度和物體重力一定，

改變斜面的傾斜程度。分別就較緩、較陡、最陡做三次。這是我們的設計方案圖和表格。

師：大屏幕展示方案一。（強調材料任意選擇其中一種）（動畫及表格）

附表格一：

實驗次數

斜面坡度

斜面材料

斜面局

/m

小車重

/N

有用功

/J

斜面長度/m

拉力

/N

總功

/J

機械效率

1

較緩

木板

2

較陡

木板

3

最陡

木板

生2:在探究斜面機械效率與斜面粗糙程度的關系時，控制斜面的傾斜程度和物體重力一定,

改變斜面的粗糙程度。分別在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。這是我們的方案圖和表格。

師：大屏幕展示方案二。（動畫及表格）

附表格二：

實驗次數

斜面坡度

斜面材料

斜面高/m

小車重/N

有用功/J

斜面長度/m

拉力

/N

總功

/J

機械效率

1

較陡

毛巾

2

較陡

木板

3

較陡

玻璃

生3:在探究斜面機械效率與物體重力的關系時，控制斜面的傾斜程度和斜面粗糙程度一定,

改變物體的重力，分別用較輕、較重、最重的物體做三次。這是我們的方案圖和表格。

師：展示方案三。（也強調材料可以任意選擇）（動畫及表格）

附表格三：

實驗次數

斜面坡度

斜面材料

斜面高

/m

小車重

/N

有用功/J

斜面長度/m

拉力

/N

總功

/J

機械效率

1

較陡

木板

較小

2

較陡

木板

一般

3

較陡

木板

最大

5.進行實驗：

師：方案已經制定出來了。下面就開始實驗吧。同學們邊做實驗邊記錄數據。

生：做實驗。師巡視。發現問即及時幫助。

6.分析論證，得出結論

師：同學們的實驗做完了嗎?做完了。把你們的數據及結論拿到前面來展示一下，讓大家來

分享你們的實驗成果吧。哪個小組先來？你們小組先來吧。

生：展示實驗。先把實驗報告拿到展示臺下展示，然后一個同學做演示，一個同學解說。

生1：我們探究的是斜面的機械效率與傾斜程度的關系。我們首先測出了物體重力，記入了

表格。實驗時，我們選擇的是一斜面。先讓斜面的傾斜程度較小，把物體沿斜面勻速拉上斜面，

讀出拉力的大小，記入表格，再用刻度尺測出斜面的長度和高度也分別記入表格。然后逐漸增大

斜面的傾斜程度，按同樣的方法重做兩次實驗。最后算出較緩時為**，較陡時為**，最陡時

為**0所以我們得出的結論是：斜面的傾斜程度越大，機械效率越高。

師：真不錯，說得這么詳細。為他們鼓掌。

師：其它探究機械效率與斜面傾斜程度關系的'小組得出的結論與他們的相同嗎？

生：我們選擇的是毛巾斜面，也得到了同樣的結論。

師：下面哪個小組上來展示？

生2:我們小組探究的是斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關系?？刂菩泵娴膬A斜程度和物

體重力一定，也是先測出了物體重R,記入了表格中，實驗時，先在木板表面鋪上毛巾，把物體

沿毛巾斜面勻速拉上斜面，記下拉力大小，記入表格，用刻度尺測出斜面長度和斜面高度分別記

入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重復上面的實驗。最后分別算出在毛巾表面上時為**,

木板表面上時為**，玻璃表面上時為**，我們得出的結論是：斜面越粗糙，斜面的機械效率

越低。

師：其它探究這個因素的小組得到的結論是一致的嗎？

生3:我們探究的是斜面的機械效率與物體重力的關系。控制斜面的傾斜程度和斜面的粗糙

程度均相同，先測出木塊重力，記入表格中,把它沿斜面勻速拉上斜面，測出拉力的大小記入表

格中，同時測出斜面長度和斜面高度，也分別記入表格中，然后逐漸在木塊上加碳碼，改變物體

重力，重復上面的實驗。最后算出較輕時的為**,較重時為**,最重時為**.這三次的近

似相等，所以在誤差范圍內，我們得出的結論是：斜面的機械效率與物體重力無關。

師；同學們都說得非常好。綜合一下同學們的實驗結論。我們可以得出影響斜面的機械效率

的因素只有兩個，即斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度。具體的關系怎樣說才算是嚴密的呢？

生：在斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大,斜面的機械效率越高。

生：在斜面的傾斜程度一定時,斜面越粗糙，斜面的機械效率越高。

生：斜面的傾斜程度與物體的重力無關。

師：說得非常好。（大屏幕展示結論）

7.評估與交流

師：我們回到剛才第一個表格中，同學們有沒有什么新的發現？

生：我還發現，傾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。

師：那綜合分析一下省力情況與機械效率大小，你可以得到什么結論？

生：斜面越省力，機械效率越低；斜面越費力，機械效率越高。

師既然斜面的傾斜程度越小磯械效率越低那盤山公路為什么還要把斜面修得那么長呢？

生：為了更省力。

師：特別是對于較重的物體做功考慮更多的應該是省力的問題，因為如果你不能搬不動動物

體，你做的功就等于0，你的機械效率也將為零。這樣看來，我們應該在力所能及的范圍內，盡

量的讓斜面更陡一些，更光滑一些，這樣就能提高斜面的機械效率了。

師：通過剛才的探究，你最感興趣的是什么？你還想知道有關斜面的哪些方面問題？（大屏

幕）

生：我還想知道斜面在生活中還有哪些應用。

師：還有生活中不太起眼的螺絲釘，千斤頂，樓梯等等都是斜面。

生：我想知道為什么斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率就越大。

師；我們可以采用極端思維法來思考這個問題：如果斜面的傾斜程度為零，也就是水平，當

我們沿水平方向拉物體，不可能讓物體升高，在提升物體這方面做的功為0,即機械效率為0。

如果斜面的傾斜程度最大，也就是豎直，沿豎直方向提升物體時，不需要克服斜面摩擦力做額外

功了，此時的機械效率就等于100%.所以斜面的傾斜程度越小機械效率越低;斜面傾斜程度越

大機械效率越高。

生：我想知道為什么斜面的機械效率與物體的重力無關。

師：這是因為拉力與重力成正比，關于為什么成正比，同學們到高中就明白了。

生：我還想知道斜面的機械效率與物體運動速度是否有關。

師：你覺得呢？

生：我覺得有關（或無關）

師：你想一下啊,無論速度大還是速度小，只要是勻速，拉物體的力變不變?

生：不變。

師：那你覺得機械效率與速度有關嗎？

生：我覺得無關。

生：我還想知道物體在斜面上滾動時的機械效率與滑動時的機械效率有什么區別？

師；那你猜一下，滾動時高還是滑動時高？

生：我覺得滾動時高，因為滾動摩擦比滑動摩擦小。

師：嗯，很喜歡動腦筋，不錯啊。

師：不過，這些只是同學們的猜想，真正的驗證過程就只能留給同學們課后去探究了。

師：通過這節課的學習，同學們覺得有哪些收獲，又有哪些不足呢？（大屏幕）

生1:通過探究我知道了斜面的機械效率與哪些因素有關，而且還知道了斜面的省力情況與

斜面機械效率的關系。

生2:這次探究實驗，我們先根據提出的問題，進行了猜想，然后通過小組討論設計了實驗

方案，再通過實驗，根據實驗數據分析歸納出正確結論，這個探究方法對我以后的學習有很大的

幫助。

師：方法上的收獲確實很重要.我們除了要學習實驗的探究方法，也要學習別人好的學習方

法，你們說是不是呀？有什么不足？

生：我覺得實驗中還是有很多的不足。比如，在測量拉力的時候，不能保證勻速拉動物體,

而且彈簧測力計不是固定的，而是運動的，不便于讀數，拉力的測量誤差比較大。

生：斜面長度和斜面高度的測量也存在一些誤差。

師：所以我們在測量的時候，都要非常的細心，這樣才能提高實驗的成功率。

三、應用遷移，延伸拓展：

師：效率是一個很重要的問題，提高機械效率，可以更充分地發揮機械設備的作用，因為可

以減少能耗，降低生產成本。效率就是時間，效率就是金錢，效率就是生命。無論做什么都會有

效率，無論什么時候，我們都要盡量的提高效率。

閱讀理解：效率

除了機械做功有效率問題外，日常生活中的很多事情都有效率問題。一家人吃飯，不可能把

每粒米都吃進肚里，這里我們可用效率表示對米的有效利用程度。用鉛筆寫字，一支鉛筆的鉛芯

都能完全利用嗎？人們總希望這根鉛筆芯被利用的程度越大越好，因而這里的效率反映了對鉛筆

芯的有效利用程度。用爐子燒水的時候，煤炭不可能都完全燃燒，燃燒的煤炭放出的熱量只有一

部分被水吸收，很多熱量浪費掉了，在這里我們可用"效率"的高低來表示對煤炭和放出的熱量

的有效利用率的大小。吹電風扇時.消耗的電能除了TB分轉化為電風扇的機械能之外，電動機

中的線圈由于電流通過會發熱，夏天，電風扇工作久了，電機發熱就是很好的證明，但產生的這

些熱量都白白散失到空氣中了。所以也可以用效率來表示電能^用率的大小。日常生活中所說的

"工作效率"、"學習效率"、"辦事效率"等等，都是從一定角度反映對某些事物的有效利用

程度。（大屏幕展示文字并配音）

看完這段方字，請同學們根據生活中你使用的機械，想想，怎樣提高機械效率呢？另外，再

結合自己的學習實際，想想又如何提高學習效率呢？

師：這個問題就留給大家課后去思考吧，今天這節課我們就上到這兒。

《機械效率》教案4

一、教學目標

（-）知識與技能

1.能結合實例分析什么是有用功、額外功和總功。

2.明確機械效率是描述做功效率的物理量。能^用機械效率的公式進行簡單的計算。

3.能設計實驗，測定某種簡單機械的機械效率。

（二）過程與方法

1.通過探究使用動滑輪的特點，知道使用機械就要做額外功。

2.通過實驗與討論，認蹴高機械效率的'主要方法。

（三）情感態度與價值觀

知道提高機械效率的實際意義和方法，有合理改進機械、提高效率的意識，增強將科學服務

于人類的責任感。

二、教學重難點

本節內容由“有用功和額外功""機械效率”兩部分構成，機械效率是本節教學的重點。教

學中要通過實例分析有用功、額外功和總功，使學生真正認識機械效率的含義。測量滑輪組的機

械效率是本節的難點。教學中要組織學生經歷測量的全過程，如讓學生經歷組裝實驗裝置、測量

數據、得出結論的過程,激發學生的學習興趣，同時增加他們的實踐體驗。

重點:機械效率的概念和有關計算。

難點：測量滑輪組的機械效率。

三、教學策略

以"利用動滑輪提升重物”為背景，提出問題：動力對繩子做功等于動滑輪提升重物所做的

功嗎？讓學生猜測并設計實驗來驗證自己的猜想。學生經過數據分析后發現，動力對繩子做的功

總是大于動滑輪提升物體做的功。進一步分析討論，引出有用功、額外功和總功，以及它們之間

的關系和效率的概念。通過理解、運用機械效率解決實際問題認識到提高機械效率的兩種方法：

減小額外功和增加有用功。在討論了怎樣提高機械效率的問題之后，把效率問題延伸到學生的學

習和生活中。使學生明白只有提高學習效率才能順利完成任務。

四、教學資源準備

多媒體設備、實物投影儀、動滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線等。

《機械效率》教案5

L本節課首先通過具體的情景讓學生知道有用功、額外功、總功;在此基礎上理解機械效率，

并通過探究斜面的機械效率，加深機械效率的認識。

2。通過對機械效率的學習，讓學生對效率問題在更廣闊的背景下有個初步的概念，使學生

把物理學習與自己的生活實際聯系起來，具有于任何事情都要注意效率的科學態度。

教學目標知識與技能L知道有用功、額外功、總功

2.理解機械效率，會計算機械效率

過程與方法1.根據生活事例認識物理知識，并運用物理知識解決實際問題

2.探究：斜面的機械效率

3.學習根據實驗^分析、歸納簡單的科學規律

情感態度與價值觀使學生勇于探究日常用品或器件的物理原理具有將科學技術應用于日常

生活、社會初中的意識。

教學重點1.理解機構效率

2.探究斜面的機械效率

教學難點理解機械效率

教學方法討論，探究

教具和媒體長木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、細線、棉、多媒體輔助教學課件

一、引入新課

師：小明家最近買了新樓房，一單元二樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運到

二樓。請同學們根據需要，選擇器械幫助小明家解決這個問題，看看哪個小組選的辦法最好？

生：小組討論后自由回答

（把沙子裝入桶中，用動滑輪把沙子拉到樓上;在地面與樓面之間搭上木板，將沙子裝入袋子

沿著木板推到樓上……）

二、進行新課

師：假如用動滑輪提升沙子，請同學們觀看提沙子的過程（媒體顯示）。

生：觀察思考。

師：對誰做的'功是我們需要的？

生：對沙子做的功。

師：（板書有用功：我們所需要的功。）

哪部分功是我們不需要,但不得不做的？

生：提桶所做的功，克服動滑輪的重力所做的功。

師：（板書額外功：工作時，對于額外負擔所不得不做的功。）

一共做的功等于什么？

生：有用功與額外功之和。

師：（板書總功：有用功與額外功之和。）

假如用斜面推沙子（媒體顯示），有用功、總功、額外功各是多少？

生：（計算回答）

師：假如我們用下面三種方法搬運沙子（媒體顯示），

你認為哪一種方法最好?為什么？

生：討論回答。（第三種方法最好，因為第三種方法做的額外功最少。）

師：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。（板書機械效率：有用功在總功中所

占的比例）表示機械效率;W有表示有用功;W總表示總功。那么，機械效率應該怎樣表示？

生：

師：根據公式計算，上面斜面的機械效率是多少？

生：計算回答。

師：觀察計算結果，對"機械效率"，你能發現什么？

生：討論回答。（機械效率沒有單位，小于1,常用百分數表示。）

師：同學們，剛才我們知道上面斜面的機械效率，停可斜面的機械效率都一樣嗎?請同學們

再來觀察用斜面推物體的情景（媒體顯示）。

生：觀察思考。

師：下面我們探究斜面的機械效率（板書探究：斜面的機械效率。）

通過觀察上面用斜面推物體的情景,對斜面的機械效率你能提出什么問題？

生：提出問題。

（斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有什么關系?斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有什么

關系?……）

師：請同學們猜想上面提出的問題。

生：做出猜想。

（踴面高一定時,斜面的傾斜程度越大，機械效率越高;在斜面的長、高一定時，斜面越光

滑，機械效率越大。）

師：請同學們根據提出的問題和做出的猜想，每一小組選擇其中的一個問題進行實驗，設計

出實驗的方案。

生：小組討論，設計實驗的方案。

師：下面請同學們根據設計的實驗方案，選擇桌面上的器材進行實驗。

生：小組實驗，同時設計表格記錄數據。

師：分析實驗數據，你能得出什么結論？

生：小組回答。

師：回想實驗的過程，影響實驗的誤差是什么?

生：討論回答。

三、小結

師：通過本節課的學習，你有哪些收獲？

生：思考回答。

Q.有用功、額外功、總功2機械效率：定義公式、計算;3.探究：斜面的機械效率。）

四、動動腦

師：根據生活中你使用的機械，想想：怎樣提高機械效率?結合自己的學習實際，如何提高

學習效率？

生：討論回答。

五、布置作業

設計實驗，測定滑輪組的機械效率

四.機儂率

1.有用功：我們所需要的功額外功：對于額外負擔所不得不做的功。

總功：有用功與額外功。

2.機械效率：有用功與總功之比公式沒有單位，小于1,常用百分數表示。

3.探究：斜面的機械效率

提出問題

猜想

設計實驗方案

進行實驗

分析數據，得出結論

《機械效率》教案6

一、教材分析

《機械效率》教學設計

1、本節內容不僅屬于《機械與人》章節的重點重要內容，同時也是整個八年級（初二）物

理學習的集大成章節。其內容包含本章節機械功能特點、功、功率等相關知識，還囊括了多種受

力分析、判斷和物體運動、平衡等眾多知識。可以這樣說，本節內容基本上把一本書大部分知識

都融匯交織于此。因此不僅是一堂新課，而且還是一堂涵蓋面非常廣的總結課，當然也是一堂很

具有難度的挑戰課。

2、本節課不僅學習新的物理概念"機械效率"，能夠對于機械效率進行分析和計算，而且

還需要讓學生能夠在學習和生活當中真正的理解"效率”的切實意義，能夠在生產實際中解決實

際問題，達到人文和科學的高度結合。

3、本節內容基本上可以認為是8年級物理學習一年以來的收關之課，通過本節的學習能夠

把學生對于物理學科的認識和理解水平提升一定的層次和高度。

4、本節教學不能停留在簡單的理論分析上，更重要的是結合實驗讓學生真切的理解機械效

率的意義。考驗學生的實驗探究，創造性、歸納總結、團隊合作等多方面的能力。

二、學生分析

通過一年以來的學習，同學們儲備了一定量的物理基本知識，掌握了一定的物理學習方法和

具有一定的實驗、實踐方法和能力。大部分同學能夠適應本節課的基本要求，同時也應當主意少

數同學學習能力不足的現象。所以本節課的學習應當注意以下幾點：

1、少一些高難度的理論分析和復雜的多步驟計算，盡量把抽象的知識生活化和形象化，讓

學生通過生活來理解知識，同時利用知識來解釋、指導生產、生活。

2、適當的梯度和坡度，照顧不同學習能力層次的同學，讓所有同學都能夠參與學習和思考,

有收獲。

3、讓學習走向生活，給學生預留一定的不同難度的課后實踐探究問題，培養實踐能力。

4、引導學生進行總結和反思，提升知識和能力的高度。

5、根據本地學生實際學習情況，本節內容分為兩部分，兩個教學時進行。第一部分讓學生

通過簡單的實驗理解機械效率，能夠對相關問題進行分析和計算，達到對機械效率的切實理解,

掌握實驗探究各種機械效率的方法，為下一節實踐探究各種機械效率做好充分準備。第二部分為

實踐探究課同學們應用上節所掌握的知識和方法及要求探究不同機械在多種情況之下的機械效

率，并且進行歸納總結，加深對機械效率的認識理解，同時能夠利用所掌握和發現的知識去解決

生產生活的實際問題。

三、教學目標

1、知識和技能目標

①理解有用功，額外功，總功，以及三者之間的區別、聯系等關系。

②掌握機械效率的意義和計算方法。

③掌握通過實驗、實踐探究、測量和分析計算各種機械的機械效率的方法。

2、過程和方法目標

通過實驗采集數據和分析，初步形象的理解機械效率，然后能夠在理論分析的層次更加深入

透徹的理解機械效率以及影響機械效率的各種因素。并且最終能夠從理論走向生活和生產。

3、情感和態度目標：

培養學生合作的團隊精神，實事求是的科學態度以及理論實踐相結合，主動探究尋求真理的

科學精神。

四、重難點：

重點：通過實驗探究初步理解機械效率，能夠進行簡單的計算分析。

難點：對機械效率深入分析，掌握機械效率的影響因素，能夠區分功、功率、機械效率等容

易混淆的概念和意識。掌握實驗探究機械效率的基本方法。

五、教學設備和教輔工具

多媒體投影儀、滑輪、細線、彈簧測力計、鐵架臺、鉤碼等

六、設計思想

本堂課應該有以下幾點突出表現：

1、教師成為學生們學習的引導者，巧妙和高效的引導學生發現問題和解決問題，不應該成

為知識的灌輸者，甚至教師要學會裝"不懂"讓學生教老師，體現學生在學習中的主體地位，培

養自我學習的能力。

2、實驗、實踐和理論相結合，首先由生活發現問題，通過實驗探究歸納總結，解決問題。

然后上升到高層次的理論分析，最后又回歸到生產生活中。切實的體現物理科技知識教育的價值

和意義。

3、師生之間具有良好的互動,教師能夠切實的掌握學生對于知識和能力的把握程度,能夠

隨機應變，及時調整教學方式及內容。

4、巧妙鋪墊,預留學習內容，為下節實驗探究做好充分的準備。

七、教學流程

1、學生課前預習

2、課堂用簡明、形象的問題引入新課題

3、實驗探究，歸納總結

4、小習題訓練，檢查知識掌握程度

5、對機械效率深層次，高高度的理論分析,掌握測量機械效率的基本方法

6、安排課后作業，以及下節學習內容

7、總結

八、教學詳細環節以及學生活動

(-)引入新課，簡單的知識構建

1、讓學生選擇搬運磚塊的方式引入新課

學生活動：抽點學生回答，讓其說明理由

2、分析有用功、額外功、總功

有用功：為了達到目的必須做的功

額外功：為了達到目的，不得不克服其他阻礙因素所做的.功

總功：使用機械時所做的功，等于有用功和額外功的總和

學生活動：教師引導示例，利用多媒體展示圖片，學生分析運送磚頭時的有用功，額外功、

總功。

引導學生分析：在實際使用機械的時候，總功總是大于有用功，不得不做額外功。

3、引導分析機械效率

分析引入原因

①定義：有用功和總功的比值

②表達式：

③說明：：數值用百分數表示，沒有單位

學生活動：翻看書本，找出答案回答。并且對知識點加強記憶。

(二)實驗探究，切實體驗實際，測量滑輪組的機械效率。

1、向提問如何進行實驗體驗和測量滑輪組機械效率機械

學生活動：思考，討論和回答，教師引導

2、學生分組實驗,采集數據，分析計算,并且把各組數據公布于黑板之上。教師引導學生

歸納總結，進行評估。

后來改為觀看我所做的實驗視頻

（三）課本例題分析處理，明確規范解題格式、方法和要求。

學生活動：抽點學生分析題目，講解思路。強化解題格式。

（四）深層次的分析理解機械效率

1、公式的變形應用，配置一道小型的練習題。

練習1、已知某工地上滑輪組的'機械效率是85%，要把質量為200千克的磚塊提升10米，

則滑輪組自由端拉力應該做多少功？

學生活動：思考，回答，練習，記憶強化。

2、機械效率與有用功，額外功、總功的關系

學生活動：討論效率大越大，則說明機械所做的有用功越多？

機械效率大小跟所做的各種功大小沒有任何必然的關系，只說明有用功在總功當中的比例、

份額。當控制變量時，討論相互之間大小關系。

3、討論思考：機械效率的范圍

機械效率小于1,所以各種機械可以按照我們需求省力或者省距離，但是絕對不省功。

4、討論思考：機械效率與功率的區別，能否說機械效率越大，則功率越大，或者說功率越

大，效率越大？

兩者從不同的角度來描述機械的性能

5討論回答：如何提高機械效率？

當有用功一定時，盡量減少額外功（減小總功）提升相同質量的磚頭一定高度

當額外功一定時，盡量增加有用功

同一個滑輪組提升重物，盡量增加重物質量，好比打的包車，盡量多座人

當總功一定時，減小額外功

電動機提升重物時，盡量減少附載物

6實際操作中如何提高機械效率：

減小摩擦，給滑輪組添加潤滑油等

減少、減輕附載物

組合機械越多，效率越低！

（五）、觀看實際生產生活中機械的使用，掌握選擇機械的方法

（六）、簡單習題訓練，檢測知識掌握程度。

①下列關于機械效率的說法，正確的是（）

A.越省力的機械，機械效率越高

B.減小額外功，可以1高機械效率

C.機械效率越大，功率也越大

D.額外功越大,機械效率越小

②為了提高機械效率，下列各種措施中有效地是（）

A.有用功一定，增大總功

B.總共一定，增大額外功

C.有用功一定，減小額外功

D.額外功一定，減小總功

③甲乙兩臺機器，甲的機械效率是85%,乙的機械效率是60%，則（）

A.相等的時間內，甲機器所做的功多

B.做同樣多的功，甲機器花的時間少

C.甲機器比乙機器省力

D.上述說法都不對

④一滑輪組,不記繩重和摩擦，用它來提升一重為G的貨物時，其機械效率為80%。若用

該滑輪組來提升一重為2G的貨物時，其機械效率（）

A大于80%

B等于80%

C小于80%

D.無法確定

（七）總結本節課學習內容，引導如何對待生活學習。多，快、好、省。

（A）安排下節教學內容，安排課后作業。

下節課學習內容預告及安排：

1.實踐探究同一滑輪組機械效率是否恒定、

2.探究斜面的機械效率的影響因素

要求提出自己的猜想別且根據猜想設計可行的實驗驗證方法提前設計好數據采集表格。

九、課后作業：

1.用一個動滑輪把重為1000N的物體提高2,所用的力是550N,則有用功為

總功為這個滑輪組的機械效率為動滑輪的重力—N（不計繩重及摩擦）

2.如圖1所示，用此裝置拉一重為100N的重物，使其在地面上做勻速直線運動，若不

計滑輪重和摩擦，所需拉力為8N，則物體與地面間的摩擦力為一N。實際此裝置的機械效率

為80%,欲使物體以0.6/s的速度沿水平地面前進，那么實際拉力為—N，拉力在5s內做

的功為—O

3.用500N的力拉著滑輪組繩子的自由端移動8時，可將滑輪組螃的重為1500N的物

體勻速提高2，則額外功占總功的百分比是[]

A.25%

B.75%

C.15%

D.85%

4.一個滑輪組經改進后提高了機械效率，用它把同一物體勻幽1升同樣的高度，改進后與改

進前相比較[]?

A.總功不變，有用功增加了

B.總功不變，額外功減小了？

C.有用功不變，總功減小了

D.以上說法都不對？

5.起重機在1in內能把5.0x134N的物體勻速提高30,它的機械效率是60%,在1in

內，起重機所做的有用功為多少？所做的總功為多少?總功率是多少W?

6、用滑輪勻速提升360N的物體，假若滑輪組的機械效率為80%,繩子所能承受的最大

拉力為100N,考慮既省力又方便，問：此滑輪組應由幾個定滑輪幾個動滑輪組成？實際拉繩

的力多大？

十、板書設計：

機械效率

1、有用功：

2、額外功:

3、總功:

4、機械效率：

①定義:

②表達式：

③理解、強調：

練習題分析，作圖，說明，草稿等

《機械效率》教案7

知識和技能目標

①理解有用功，額外功，總功，以及三者之間的區別與聯系。

②掌握機械效率的意義、計算、測量方法。

過程和方法目標

通過實驗和分析，理解功和機械效率及影響機械效率的各種因素，并且最終能夠從理論走向生

活和生產。

情感態度與價值觀目標

通過實驗培養學生合作的團隊精神，實事求是的科學態度以及理論實踐相結合,主動探究尋求

真理的科學精神。

學習重難點

重點:理解有用功、額外功、總功、機械效率，能夠進行簡單的計算分析

難點:影響機械效率的因素，區分功、功率、機械效率等容易混淆的概念

教具準備：滑輪、彈簧測力計、鉤碼、細線、鉤碼、刻度尺等

教學過程

一、預習導學

1、使用機械時，對完成工作任務有用的功叫做用表示,對人們無用而

又不得不做的功叫做用_______表示。

2、叫做總功。

3、人們用水桶從井中提水，對一做的功是有用功，對做的功是額外功。如果桶掉

到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶帶有一些水這時對桶做的功是一功對水做的功是

功。

4、大小為20N豎直向上的拉力F通過一個動滑輪把重30N的物體向上提升了5m,在這

個過程中，有用功為_____J,額外功為____J，總功為_____J。

6、叫機械效率。其公式是________________

7、任何機械都不可避免地要瞬外功，有用功總是_____總功，所以，機械效率總是_____1

二、合作探究

(-)有用功與額外功

［實驗］利用動滑輪是否省功(參照課本進行)

1.提出問題：使用動滑輪省功嗎？

2.設計實驗：利用彈簧測力計將鉤碼提升一定高度，再借助一個動滑輪將同樣的鉤碼提升相

同的高度，計算拉力做的功

3.進行實驗，并將結果填入表格

實驗分析：Gh與Fs相等嗎?如不等，哪個大？為什么?

使用機械時，對完成工作有用的功叫做有用功，用W有表示。

對于額外負擔而又不得不做的功叫額外功，用W額表示。

有用功與額外功的和叫總功，用W總表示。即W總二W有+W額。

(二)機械效率

有用功與總功的比值叫機械效率(n)。公式

機械效率總是________原因是_________________

例題：一臺起重機將1800N的物體提高2m,起重機做的有用功是多少？如果額外功是

4800J，總功是多少？機械效率是多少？

［實驗］測量滑輪組的機械效率

三次實驗中測得的機械效率一樣嗎？分析你的測量結果看看影響滑輪機械效率的因素有哪

些。

提高滑輪組機械效率的方法：

(1)減少額外功(使用較好機械)

(2)在額外功一定的情況下，增加有用功(增加物重)

三、鞏固提升

1、下列說法中正確的是()

A、用水桶從井中提水的時候，對水做的功是總功

B、用水桶從井中提水的時候，提一桶水和提半桶水做的有用功相等

C、水桶掉到井里,從井里把水桶撈上來的時候,對水桶做的功是有用功

D、水桶掉到井里，從井里把水桶撈上來時，水桶里帶了一些水，對水桶和水做的功是有用

功

2、用圖示滑輪組把重G=120N的物體勻速提升1m,繩端的拉力為F=50N,則：繩端移

動的距離為m,有用功W有用=J，總功W總=J,額外功W額外=

該動滑輪的機械效率n=

3、如上右圖所示，工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動滑輪重為20N,不計滑輪與軸

之間的摩擦及繩重。若工人在5s內將繩子勻速向上拉6m,則泥桶上升一m,手拉繩子的力

為—N,拉力的功率為一W,涓輪組的機械效率為一0

4、下列關于機械效率的說法正確的是()

A.機械效率可以提高到100%B.機械效率總小于1

C.功率大的機械，機械效率高D.機械效率越高，有用功就越多

5、通過測

A.增加動滑輪，減小拉力B.減少提升重物重力，砌'拉力

C.減少提升高度，減少做功D.增加提升重物重力，增大有用功

四、拓展延伸

1、關于機械效率，下列說法正確的是（）

A,功率越大的機械，機械效率越高

B.機械效率大小與功率大小有關

C.機械效率越低的機械,做的功就越少

D.由于有用功總小于總功，因此機械效率總小于1

2、下列關于功率和機械效率的說法中，正確的是（）

A.功率大的機械，做功一定多B.做功快的機械,功率一定大

C.效率高的機械，功率一定大D.做功多的.機械，效率一定高

3、如圖，小馮分別用甲、乙兩滑輪把同一桶沙從一樓地面提到二樓地面，用甲滑輪所做的

總功為W1,機械效率為ql,用乙滑輪所做的總功為W2,機械效率為q2，若不計繩重與摩擦，

則（）

A.WI=W2I=q2B.W1=W2qlW2ql<q2

4、甲乙兩臺機器，甲的機械效落是85%,乙的機械效率是60%,則（）

A相等的時間內，甲機器所做的功多B.做同樣多的功，甲機器花的時間少

C.甲機器比乙機器省力D.上述說法都不對

5、要提高某機械的機械效率，應該（）

A.減小外力所移動的距離B.減小額外功占總功的百分比

C.減/」\總功D.減d\外力

6、工人師傅常利用斜面把重物搬運到汽車上,如圖，車廂底板高度h=1.5m,斜面長度s

=3m,用力F沿著斜面把G=1800N的重物勻速拉到車上，若不計摩擦，拉力F為多少？若實

際拉力F=1200N,則該斜面的機械效率是多少？

7、用滑輪勻速提升360N的物體，假若滑輪組的機械效率為80%,繩子所能承受的最大拉力

為100N,考慮既省力又方便,問:此滑輪組應由幾個定滑輪幾個動滑輪組成?實際拉繩的力多大？

《機械效率》教案8

教學課題：第十一章第八節機械效率

教學目的和要求：

1.理解有用功，額外功,總功以及它們之間的關系.

2.理解機械效率，能夠計算相關的問題.

教學重點：機械效率

教學難點:總功的概念機械效率的概念

教學用具:重物，支架，細線，滑輪，斜面等

教學方法：初中學生雖然有了一定的分析能力，但不善于動腦，好奇心遢集中精力聽課的持久

性差，比較好動,根據這個特點，我在教學中采用了.以學生自學為主酒己以談話、引導相結合”的教學

方法，以培養學生的自學能力，提高學生的學習興趣，物理教案-機械效率。

教材分析：機械效率在初中物理教學法中既是重點內容，也是難點內容，重就重在它可使學

生對全章知識形成一個比較完整和全面的知識結構，真正掌握使用簡單機械的目的；難就維在：

1前面在講簡單機械和功的原理時,都沒有考慮摩擦和某些機械自身的重。因此對本節課討論的

內容很難捉摸理解，在具體實例中分不清哪部分是存用功?哪部分是額外功？2對機械效率的物

理意義不能真正理解，只會死記公式，遇到具體問題就感到無從下手。為此我在教學中將“用動

滑輪提升重物”這個綜合性的'問題分解成三個單一的問題提出來即a直接提升重物b直接提升

滑輪c用滑輪將重物提升。其教學過程如下

教學過程：

一、復習舊知識：(學生回答以下問題)

1什么叫功？怎樣計算？

2什么叫功率?它的物理意義是什么?

3功的原理內容是怎樣的？

二、引入新課

通過對功的原理的學習，我們知道使用任何機械都不省功，那么使用簡單機械的目的何在？

(學生回答：省力或工作方便)在省力和工作方便的同時，我們以學習了表示做功快慢的物理量

是哪一個?(學生回答：功率)今天我們將討論使用簡單機械中的另一個問題"機械效率"，開

門見山引入新課。

三、講授新課：

(-)引導學生學習有用功，額外功，總功三個物理概念

1板書課題讓學生朗讀課文

(1)請TD學生朗讀課文1-3自然段要求其余同學留意有沒有讀錯的地方，若有讓學生

提出并糾正。

(2)提問學生：在這幾段課文中，提到了哪幾個前面沒有學過的名詞術語？(學生回答：

有用功、額外功、總功)

(3)教師指出：同學們看了這幾段課文后，對有用功、額外功、總功會感到難以捉摸，今

天我們就通過講座下面的問題來突破這些難題。

2結合前面學過的知識引導學生觀察、分析、思考、討論如下四個問題：

（1）出示重物，提問學生，如果我將這個重為G牛的物體向上勻速舉起，請回答如下問題：

a需克服什么力做功?（克服重力做功）

b需用多大的力？（F=G）

c需何等多少功？（W=FS）

（2）出示用細繩懸在支架上作動滑輪用的單滑輪，并說明：假設這個滑輪摩擦很小，可以

忽略不計，它本身的重為G牛，如果我們通過拉繩子把這個下面沒有掛別的物體的"空"滑輪

勻速提升h米，引導學生回答如下問題：

a需用多大的力拉繩子？

b拉繩子的力需移動多大的距離？

c拉繩子需做多少功？

（3）把重物掛在動滑輪的下面，將重物用動滑輪勻速提起h米，引導學生回答如下問題:

a我們用來拉繩子的力包括哪些內容？（使重物升高用的力使滑輪也隨著升高用的力）

b動力做的總功兇手哪些內容？