初中物理有關效率的教學體會

一、問題的提出

北師大版初中物理中有關效率問題的第一次提出是在學習了簡單的機械后在有用功和總功的概念上提出的，除了在簡單的機械中提到機械效率外，在學習能量的轉化后，也提到了效率，如在內能的轉移中有爐子的效率，熱機的效率，在學習了電功和電能以后有電熱器的效率和電動機的效率。

二、簡單機械中的機械效率

有相當一部分學生在初二首先學習了機械效率及有關計算以后就覺得物理這門功課的難度急劇上升，對學習物理的興趣大打折扣，那么我們任課教師應該怎樣在課堂教學中消化難點增強學生的學習興趣呢？我曾跟許多學生交流，覺得學生感覺這里比較難學，實質此處難點不是機械效率難，而是對有用功和總功的理解不透徹，如果真正把有用功和總功理解了，而應用機械效率=×100%只是一個計算數值的問題。怎樣理解有用功和總功是這一部分的難點，課本上的概念見北京師范大學出版社八年級物理P76：“在用動滑輪提升重物時，動滑輪對物體所做的功是有用的，是必須的，這部分功叫有用功。提升重物時，不可避免地要對動滑輪本身做功，克服摩擦做功，這部分功叫額外功。有用功和額外功的總和叫做總功。”

三、能量轉化過程中的效率

在能量的轉化和轉移過程中，效率=W有/W總，有用功指的是我們的目的所需要的能量；總功指的是我們為了達到目的實際所付出的能量。具體情況如表格：

1. 燃燒燃料加熱物體時，我們通過具體的燃料燃燒的目的是為了加熱物體，目的：物體吸收的熱量是有用的，為了加熱物體我們燃燒燃料放出的熱量是總的。也常用在太陽能熱水器中。

例：小明家里每天約用60℃的熱水100kg，若自來水的溫度是20℃，液化石油氣燃燒放出熱量的60%被水吸收，則他們家平均每天需要燃燒液化石油氣約多少千克？（液化石油氣的熱值為8.0×107J/kg）

解：

2. 在熱機問題中，我們通過具體燃燒燃料的目的是為了獲得機械能。目的：所做的機械功是有用功，具體燃燒燃料放出的熱量是總的能量。

例： 某小汽車油箱裝滿35kg汽油，司機駕車到路程為300km的城市去，若汽車勻速行駛，車受到的阻力是920N，汽油燃燒產生的內能有30%轉化為機械能；汽油的熱值為4.6×107J/kg。問汽車在途中是否需要加油？

解：

3. 在電學問題中，常見的有電熱器和電動機類型。在電熱器中目的是為了獲的熱量，所以熱量是有用的，消耗的電能是總的能量；在電動機中目的是為了獲得機械能，所以機械能是有用的，消耗的電能是總的能量。

例：小明家屋頂上有一太陽能熱水器，水箱的容積為120L，假若熱水器接收到的太陽能有50%裝化為水的內能，則使一向水從20℃升高到70℃，需要吸收多少太陽能？如果用2000W的電加熱起來加熱，電加熱的效率為60%，則需要加熱多長時間？

解：

以上是能量轉化過程中的效率，于簡單機械中的機械效率只是少了“機械”兩個字，實際教學中可以用我們的目的功或者能量是有用功，具體方法付出的功或者能量是總功，這樣簡單的機械效率中的機械效率和能量轉化中的效率就得到了統一。

作者單位 咸陽實驗中學

編輯 張曉楠