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机械效率广东省湛江市第十二中学 梁燕玲【教学目标】1. 知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。2. 理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。3. 培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。【教学重点和难点】对机械效率概念的理解。【教学方法】综合教学法。【教学仪器】电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、相同木块和细线各20件。【教学过程】一、引入有用功、额外功、总功师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100 N重的砂子运到6 m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？在投影仪上映出下图：生：可以把砂子装在桶里或装在袋子里，人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。师：同学们回答得都很好。我们可以有许多办法将砂子运上楼。现在我们选取其中的一种做个模拟实验，请大家讨论。（电脑模拟动画）这是一个利用滑轮组提升砂子的装置图，请观察和思考：1. 几段绳子承担物体和滑轮的总重？2. 砂子升高h，绳子末端移动的距离s是多少？3. 把100 N重的砂子运上6 m高的楼上，需要做多少功？4. 通过滑轮组，绳子末端用了40 N的拉力将砂子运上去，实际做了多少功？5. 想一想，这两个功为什么不相等？在投影仪上映出学生讨论的结果。生：提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去，还要对桶和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩擦，也需要做功。师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100 N重的砂子运到6 m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。板书：（一）有用功、额外功、总功有用功：在工作时，对人们有用的功。额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。总功：有用功与额外功的和。练习：用桶从井中提水的时候，对做的功是有用功，对做的功是额外功。如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是功，对水做的功是功。二、引入机械效率1. 学生分组实验（共20个小组，分2个内容，每10个小组做1个内容，2个实验并进。）测定：把重G=1.5 N的木块，提高到h=0.2 m的高度时，通过一定动滑轮组所做的有用功、总功。通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。每个实验的记录结果选12组，在投影仪上映出进行分析。2. 讨论与分析（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？（没有）（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？（不同）（这说明额外功不同）（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？（越少越好）师：一定的总功中，额外功少意味着什么？生：有用功多。师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。 为此我们引入一个新的物理量， 叫做机械效率。板书：（二）机械效率的定义有用功跟总功的比值叫做机械效率。板书：（三）机械效率的公式：练习：1. 计算课本例题中起重机的机械效率。2. 计算学生分组实验中所用的简单机械效率。师：由计算结果推知。板书：（四）机械效率是个百分数，一定小于100%，没有单位。三、小结师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高45分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。四、布置作业