初中教科版4 机械效率教学设计及反思

这是一份初中教科版4 机械效率教学设计及反思，共7页。教案主要包含了导入新课，进行新课等内容，欢迎下载使用。

课 题
机械效率
课 型
新
班班通使用
是

教学目标
知识与技能
（1）能结合实际实例认识什么是有用功、额外功和总功；
（2）理解机械效率的概念，知道机械效率是小于1的，能用机械效率的公式进行简单的计算。
过程与方法
通过经历测量滑轮组的机械效率的过程，了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关。
教材分析
重 点
重点：机械效率概念
难 点
难点：测滑轮组的机械效率。
教 学 方 法
教 具 准 备
动滑轮、铁架台、钩码若干、细绳、刻度尺、弹簧测力计、多媒体。
定滑轮和动滑轮各两个、铁架台、钩码若干、细绳、弹簧测力计、刻度尺
教学过程
新
授
一、导入新课
二、进行新课
（一）有用功、额外功、总功
有用功：使用机械时，所做的对人们有用的功；
额外功：使用机械时，所做的对人们没有用但又不得不做的功；
总功：使用机械时，总共做的功。
（二）机械效率
1、概念：有用功跟总功的比值
2、表达式：
（三）测滑轮组的机械效率
（四）提高机械效率的方法
复习引入：
(一)、提出复习内容：
1、使用杠杆、滑轮各有什么好处？
2、什么是功？功的计算公式？
（二）在复习的基础上提出问题：使用机械能够省力，有的可以改变力的方向，但那种机械更好呢？引入课题：机械效率，板书课题。
一、你会选哪种方法呢？

二、在分析上面几个运沙子方法的基础上，给出有用功、额外功、总功
的概念。
三、图中运砂的三种方法的有用功是什么？有什么特
点?图中运砂过程中,哪些功是额外功?
小试身手----巩固练习：
1用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功？哪部分是额外功？
2如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？
点拨：W总=W有+W额
过渡语：既然使用各种机械做功时，不可避免的要做额外功，而人们又希望比较有用功占总功的比例，因此引入了机械效率的概念。
组织学生看书“机械效率”的概念及表达式。
点拨：（1）“机械效率”的含义：机械效率反映的是有用功跟总功的比值的高低，而不是有用功或总功的大小。
（2）机械效率总小于1且无单位。
（3）求解机械效率的思路：先求有用功：W有=Gh或W有=fS
再求总功：W总=FS；最后求机械效率：
例题：例题:起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的电动
机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少?
注：把起重机的滑轮组模型画出来分析。
拓展：机械效率的变形公式：

2、组织学生汇报、讨论、交流课前收集的常见机械的机械效率值，同时老师用课件展示。
实验：测滑轮组的机械效率
提出问题：要测如图所示滑轮组的机械效率，需要哪些器材？需要测哪些量？
2、组织学生检查器材是否齐全。
3、按照步骤进行实验：
（1）按照图示安装滑轮组，算出钩码的重力并记下钩码和弹簧测力计的位置。
（2）匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升，读出拉力F的值，并用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离S.
（3）算出有用功W有，总功W总，机械效率，并填入表格。
（4）改变钩码的数量，再做两次上面的实验。
实验表格：
次数
钩码的重力G/N
提升的高度h/m
有用功
W有/J
拉力F/N
绳端移动距离S/m
总功W总/J
机械效率
1
2
3
小结：根据实验数据小结同一滑轮组的机械效率并不是固定不变的，随所提升重力的增大而升高。
拓展:思考若用不同的滑轮组提升相同的重物，机械效率是否相同？且用实验验证。（用两定、两动的滑轮组提升与上面相同的重物）
过渡语：使用机械时，机械效率越高越好，那么如何提高机械效率呢？
组织学生从影响一个机械的机械效率高低的影响因素额外功的角度，提出提高机械效率的方法。
归纳好后，学生齐读
复习回顾：1、使用杠杆、滑轮均可以省力。
2、如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，则这个力就对物体做了功；
功的计算公式：W=FS
由于目的是提水，故提水做的功是有用功，提桶做的功是额外功。
由于目的是捞桶，故提桶做的功是有用功，提水做的功是额。
有用功跟总功的比值叫做机械效率。
表达式为：
由于使用各种机械时，不可避免的要做额外功，因此有用功占总功的比一定小于1；而功比功单位消掉，故无单位。
求解：解: 起重机提升重物所用的力等于物体所受的重力F=G=mg=0.6 ×103 kg ×10 N / kg=6 × 103 N
起重机提升重物所做的功是有用功
W有用 = G h=6 × 103 N ×3m=1.8 × 104 J
起重机的电机所做的功是总功W总=3.4× 104J
起重机的机械效率是：
= 1.8 × 104
J/3.4× 104J
=53℅
展示课前准备的常见机械的机械效率值。
以小组为单位交流、讨论，得出结论：
器材：定滑轮、动滑轮各一个，弹簧测力计、钩码、细绳、刻度尺、铁架台。
需测的量：钩码的重G，钩码被提升的高度h,拉力F和绳端移动的距离S
学生检查器材是否齐全
叫几位学生代表到讲台协助实验，按照步骤进行实验，
并将实验数据填入表格。
分析原因：同一滑轮组，额外功一定，所提升的重力越大，有用功占总功的比越大，故机械效率越高
不相同。因为有用功一定，额外功不同。
并用实验验证。
改进结构，使之更合理，更轻巧；并在使用中经常保养，使其处于良好的状态
板书设计
第三节 机械效率
一、有用功、额外功、总功
有用功：使用机械时，所做的对人们有用的功；
额外功：使用机械时，所做的对人们没有用但又不得不做的功；
总功：使用机械时，总共做的功
同一滑轮组的机械效率并不是固定不变的，随所提升重力的增大而升高。
不同的滑轮组提升相同的重物，机械效率是不同的。
二、机械效率：有用功跟总功的比值
三、滑轮组的机械效率
同一滑轮组的机械效率并不是固定不变的，随所提升重力的增大而升高。
不同的滑轮组提升相同的重物，机械效率是不同的
作业布置
汽车司机利用如图所示的装置，把汽车从泥坑里拖出来，在这个过程中，哪部分功是有用功？哪部分功是总功？
2、一台起重机将重3600N的货物提高4m。如果额外功是9600J，起重机做的有用功是多少？总功是多少？机械效率是多少？起重机在哪些方面消耗了额外功？
3、起重机把质量为0.6t的重物提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J,起重机的效率是多少?