第四节 机械效率

教学目标

一、知识与技能

1. 了解什么是有用功、额外功和总功。

2. 理解什么是机械效率。

二、过程与方法

通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。

教学重点： 1 ．理解机构效率， 2 ．探究斜面的机械效率。

教学难点： 理解机械效率。

教学准备：长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线。

教学过程

一、 引入新课

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，设计方案，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？

1. 把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上；

2. 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；

……

二、新课学习

1. 有用功和总功

假如用动滑轮提升沙子，用学具展示提沙子的过程，学生观察思考。想一想对谁做的功是我们需要的？哪部分功是我们不需要，但不得不做的？

对沙子做的功是我们需要的，把我们所需要的 功称为 有用功。

对提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功是我们不需要但是不得不做的。工作时，对于额外负担所不得不做的 功称为 额外功。

板书：有用功：我们所需要的功。

额外功：我们不需要但是不得不做的。

一共做的功等于什么？等于有用功与额外功之 和 。我们把一共做的功叫做总功。

板书：总功：有用功与额外功之 和 。

假如用斜面推沙子，有用功、总功、额外功各是多少？

有用功： 250 × 6=1500J

总功： 200 × 10=2000J

额外功： 2000-1500=500J

2. 机械效率

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，用字母η表示。

W _有 表示有用功； W _总 表示总功。那么，机械效率应该怎样表示？

根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？

η =1500/2000=75%

观察计算结果，对 “ 机械效率 ” ，你能发现什么？机械效率是一个比值，没有单位，小于 1 ，常用百分数表示。

3. 探究斜面的机械效率

同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗？请同学们再来观察用斜面推物体的情景。

下面我们探究斜面的机械效率

板书：探究：斜面的机械效率

通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题？斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系？ 请同学们猜想上面提出的问题。可能是在斜面 高一定 时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；在斜面的长、 高一定 时，斜面越光滑，机械效率越大。

请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。小组讨论，设计实验的方案。下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。分析实验数据，你能得出什么结论？回想实验的过程，影响实验的误差是什么？

三、小结

通过本节课的学习，你有哪些收获？

1 ．有用功、额外功、总功；

2 ．机械效率：定义、公式、计算；

3 ．探究：斜面的机械效率

四、板书设计

机械效率

1 ．有用功：我们所需要的功 额外功：对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功。

2 ．机械效率：有用功与总功之比公式 没有单位，小于 1 ，常用百分数表示。

3 ．探究：斜面的机械效率

提出问题

猜想

设计实验方案

进行实验

分析数据，得出结论

评估