《机械效率》教案示例 人教课标九年级下

本节是讲述机械效率，首先通过让学生看投影课本图14．4-1，弄明白三幅画的意思，然后讨论用图中三种不同方法，哪种办法最好．再引导学生分析每种情况需要做的功，引出有用功、额外功、总功的概念．通过“想想议议”使学生加深对有用功、额外功和总功的概念的理解．再通过讨论，让学生明白实际中，什么是有用功、额外功．在使用不同的机械来提起物体，我们希望做得额外功越少越好，引出机械效率，机械效率是用有用功在总功中占的百分比来表示，给出机械效率的公式．通过例题，练习机械效率公式的应用，使学生加深认识有用功和总功的概念．

最后，通过探究斜面的机械效率，加深对机械效率的理解，进一步认识利用斜面可以省力．

教学目标．

一、知识目标

1．通过对事例的分析，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、能力目标

通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案．

三、德育目标

通过探究斜面的机械效率激发学生探究科学的热情．

教学重点

通过探究加深对机械效率的理解．

教学难点

引导学生提出问题后，要让学生独立完成探究过程．

教学方法

探究法：通过探究斜面的机械效率，加深对机械效率的理解．

教具准备

投影、斜面、重物、木块、弹簧秤、刻度尺．

课时安排

1课时

教学过程

一、创设情境，引入新课

[投影]课本图14．4-1

二、新课教学

1．有用功和总功

[师]我们看了投影中三幅画，现在讨论图中不同方法，它们做的功一样多吗?为什么?哪种办法最好?

[生甲]他们做的功不一样多．

[生乙]两幅用桶运砂上三楼，它们用的拉力和拉力方向移动的距离不一样，做的功不一样多．

[生丙]用动滑轮提桶和口袋里的砂上三楼两幅画，桶与口袋重力不一样，使它们用的拉力不一样．拉力移动距离一样，做的功不一样．

[生丁]人提桶运砂和用滑轮提口袋上三楼，它们的拉力和拉力方向上移动距离都不一样，做的功不一样多．

[生戊]它们的目的是一样．都使砂子的重力势能增加．

[生己]从目的相同来看，用动滑轮提12袋砂子上三楼最好，最省力．

[师]同学们分析得很好．我们看课本，看看你们知道了什么?

[生甲]对物体做的功是我们所需要的，这样做的功叫有用功．

[生乙]在做功时，有部分功是我们不得不做的功，叫额外功．

[生丙]有用功与额外功之和叫总功．

[生丁]三幅画中，把重100 N的砂子运上三楼做的功是有用功．

[生戊]三幅画中，克服桶、口袋、绳子、动滑轮做的功，还有克服绳子与滑轮摩擦做的功是额外功．

[生己]三幅画中，实际人做的功是总功．

[师]看“想想议议”，回答问题．

[生甲]起重机如果由电动机带动，总功在数量上就等于实际消耗的能，人们总是希望额外功小些．

[生乙]用水桶从井里提水，目的是把水提上来．所以提水的功是有用功，提桶的功是额外功．

[生丙]人们总是希望额外功小些，能不能没有额外功?

[师]这个同学提出的问题很好，大家想想能不能．

[生]我们讨论的结果是不可能没有额外功．只是额外功越小，有用功和总功越接近．

2．机械效率

[师]对．额外功不能不存在，为了表示有用功和总功的比例关系，引出机械效率．机械效率等于有用功与总功之比，它是用符号吁表示．写出它的计算公式．想想它有没有单位，单位是什么?

[生甲]η=

[生乙]机械效率是功的比值，没有单位．

[师]想想机械效率可能不可能大于或等于1．

[生]机械效率不能大于或等于1，因为额外功的存在．

[师]看投影的例题．

[投影]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，起重机的机械效率是多少?

分析：要求起重机的机械效率，就要知道有用功和总功，起重机的电机所做的功就是总功，而起重机提升重物所做的功是有用功．要求有用功需要知道起重机提升重物所用的力和在力方向上移动的距离，移动的距离是3 m，又因起重机提升重物所用的力等于物体所受重力．

已知：m=0．6 t? h＝3 m? W总=3．4×104J

求：η＝?

解：F＝G=mg

W有＝Fh＝mgh=0．6×103kg×10 N／kg× 3 m=1．8×104J

η=

答：起重机的机械效率是53％．

[师]我们知道如何计算机械效率，下面我们探究斜面的机械效率．

[提出问题](1)省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系?

(2)斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系?

[猜测]斜面倾斜程度越大、越省力，机械效率越大．

[设计实验]

一条长木板，一端垫高，成为一个斜面，入刻度尺量出斜面高度、斜面长，用手拉弹簧秤拉重物沿斜面拉上，读出弹簧秤的示数，填入表格，把斜面高度调整，重新做．把数据填入表格．

[结论]省力多少与斜面的倾斜程度有关；斜面的机械效率与它的倾斜程度无关．

三、小结

我们一起小结本节课内容．

1．有用功、额外功、总功．

2．机械效率．

四、布置作业

p101 1、2、3．

五、板书设计

有用功

总功

额外功

机械效率 η=