八年級物理《機械效率》教學設計

陳波

中圖分類號：G633.7

【學習目標】

1、了解有用功、額外功、總功的概念。

2、理解機械效率的公式，會做簡單的計算。

3、探究測定幾種簡單機械的機械效率，能測定某種簡單機械的機械效率，形成研究問題的方法。

4、通過實驗探究，養成與同學合作交流的意識以及創新意識.

【學習重難點】

重點：有用功、額外功、總功的概念；機械效率的公式及簡單的計算；

難點：有用功、額外功、總功的概念；探究測定幾種簡單機械的機械效率。

【學習過程】設計說明：內容為學生活動

一、有用功、額外功和總功

★ 復習“功的原理”內容？（使用機械時不能省功還費了功）我們使用機械的目的是干什么的？

★ 看懂“想想議議”中插圖，回答下列問題？（用字母表示）

①甲是將砂子裝入桶中，由人提桶上三樓，達到運送目的.在此過程中，你做了哪些功？

②乙是將砂子裝入桶中，在三樓安裝一個動滑輪，人站在三樓上，用動滑輪將裝砂的桶提上三樓.在這個方法中，你做了哪些功？

③丙中是將砂子放入袋子中，同樣用動滑輪將袋子提到三樓.在這種方法中，你做了哪些功？

★ 獨立思考：上述情況中哪個功對我們有意義？哪個功無意義但又不得不做？哪是我們總共所做的功？

有用功：所做的功中，對我們有用的那部分功叫有用功。

額外功：為達到目的（完成任務），我們不得不做的功叫額外功。

總功：為達到目的（完成任務），我們做的所有功叫總功。即有用功與額外功之和。

★ 分別計算出上述各情況中的三個功：

例如：起重機如果由電動機帶動，總功在數量上就等于實際消耗的電能，有用功只是起重機將物體舉高時所做的功，而那些克服摩擦所消耗的能量就屬于額外功了。

★ 你能再舉出一個例子，說明哪些是有用功，哪些是額外功嗎？

二、機械效率

在實際工作中，雖然不得不做一些額外功，但我們總是希望額外功能小一些，可以減小不必要的能量的損耗.這樣一來，有用功在總功中占的比例就會大些。思考：上述“想想議議“中你將選擇哪種方法？

機械效率定義：有用功占總功的百分比叫機械效率。

公式：η=W有/W總

強調說明：機械效率是一個百分數，它是無單位的；并且永遠小于1。

【知識應用】

1、起重機把質量為0.6 t的重物提升了3 m，而它的電動機所做的功是3.4×104 J，起重機做的額外功和機械效率是多少？

2、分析各種簡單機械中三個功及提高機械效率的方法。

應用數學知識和生活實際例子理解記憶下面兩個知識點：

有用功占總百分比越大，機械效率越大；額外功占總功百分越大，機械效率越小。

W有相同時，W額越大，η越小；W額相同時， W有越大， η越大。

【知識應用（課堂練習）】

1、 一斜面長5 m，高2 m，用500 N的力沿斜面將重為1000 N的物體推上去，求它的機械效率。

2、如下第三個圖滑輪組，被提起的是質量200 g的物體，對繩子自由端的實際拉力是0.8 N，當物體升高0.2 m時，求滑輪組的機械效率。（g=10N/Kg）

3、如上第一個圖所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物體A勻速移動5m，物體A受到地面的摩擦力為5N，不計滑輪、繩子的重力及滑輪與繩子間的摩擦，拉力F做的功為（ ）

A.50J B.25J C.100J D.200J

4、如上第二個圖（不計繩重與摩擦，且動滑輪重G動小于物重G），用它們分別將重相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，所用的拉力分別為F甲、F乙，它們的機械效率分別為η甲、η乙。則下列關系正確的是：（ ）

A.F甲F乙

C.η甲<η乙 D.η甲 =η乙

5、一個滑輪組經改進后提高了機械效率，用它把同一物體勻速提升同樣的高度，改進后與改進前相比（ ）

A.有用功減少，總功減少 B.有用功增加，總功增加

C.有用功不變，總功不變 D.有用功不變，總功減少