机械效率教案（精选7篇）

　　作为一位优秀的人民教师，时常需要用到教案，教案有助于顺利而有效地开展教学活动。那么你有了解过教案吗？以下是小编帮大家整理的机械效率教案（精选7篇），仅供参考，希望能够帮助到大家。

机械效率教案1

　　教学课题：第十一章 第八节 机械效率

　　教学目的和要求：

　　1。理解有用功，额外功，总功以及它们之间的关系。

　　2。理解机械效率，能够计算相关的问题。

　　教学重点： 机械效率

　　教学难点：总功的概念 机械效率的概念

　　教学用具：重物，支架，细线，滑轮，斜面等

　　教学方法： 初中学生虽然有了一定的分析能力，但不善于动脑，好奇心强，集中精力听课的持久性差，比较好动，根据这个特点，我在教学中采用了"以学生自学为主，配以谈话、引导相结合"的教学方法，以培养学生的自学能力，提高学生的学习兴趣。

　　教材分析：机械效率在初中物理教学法中既是重点内容，也是难点内容，重就重在它可使学生对全章知识形成一个比较完整和全面的知识结构，真正掌握使用简单机械的目的；难就维在：1前面在讲简单机械和功的原理时，都没有考虑摩擦和某些机械自身的重。因此对本节课讨论的内容很难捉摸理解，在具体实例中分不清哪部分是存用功？哪部分是额外功？2对机械效率的物理意义不能真正理解，只会死记公式，遇到具体问题就感到无从下手。为此我在教学中将“用动滑轮提升重物”这个综合性的问题分解成三个单一的问题提出来即a直接提升重物b直接提升滑轮c用滑轮将重物提升。其教学过程如下

　　教学过程：

　　一、复习旧知识：（学生回答以下问题）

　　1、什么叫功？怎样计算？

　　2、什么叫功率？它的物理意义是什么？

　　3、功的原理内容是怎样的？

　　二、引入新课

　　通过对功的原理的学习，我们知道使用任何机械都不省功，那么使用简单机械的目的何在？（学生回答：省力或工作方便）在省力和工作方便的同时，我们以学习了表示做功快慢的物理量是哪一个？（学生回答：功率）今天我们将讨论使用简单机械中的另一个问题“机械效率”，开门见山引入新课。

　　三、讲授新课：

　　（一）引导学生学习有用功，额外功，总功三个物理概念

　　1、板书课题让学生朗读课文

　　（1）请一们学生朗读课文1—3自然段要求其余同学留意有没有读错的地方，若有让学生提出并纠正。

　　（2）提问学生：在这几段课文中，提到了哪几个前面没有学过的名词术语？（学生回答：有用功、额外功、总功）

　　（3）教师指出：同学们看了这几段课文后，对有用功、额外功、总功会感到难以捉摸，今天我们就通过讲座下面的问题来突破这些难题。

　　2、结合前面学过的知识引导学生观察、分析、思考、讨论如下四个问题：

　　（1）出示重物，提问学生，如果我将这个重为Gn的物体向上匀速举起，请回答如下问题：

　　a需克服什么力做功？（克服重力做功）

　　b需用多大的力？（F=G）

　　c需何等多少功？（W=FS）

　　（2）出示用细绳悬在支架上作动滑轮用的单滑轮，并说明：假设这个滑轮摩擦很小，可以忽略不计，它本身的重为Gn，如果我们通过拉绳子把这个下面没有挂别的物体的“空”滑轮匀速提升h米，引导学生回答如下问题：

　　a需用多大的力拉绳子？

　　b拉绳子的力需移动多大的距离？

　　c拉绳子需做多少功？

　　（3）把重物挂在动滑轮的下面，将重物用动滑轮匀速提起h米，引导学生回答如下问题：

　　a我们用来拉绳子的力包括哪些内容？（使重物升高用的力 使滑轮也随着升高用的力）

　　b动力做的总功凶手哪些内容？（克服有用阻力做的功 克服额外阻力做的功）

　　通过以上问题的解答，自然地将有用功、额外功、总功三个概念引出并能使学生知道三者的关系是W总=W有用+W额外

　　（4）为了对W总=W有用+W额外有一个再认识过程，出示斜面引导学生分析如下问题：

　　如果我们借助一个长L米高h米的斜面，匀速地把物体升高h米，假如斜面绝对光滑，那么沿斜面推物体用的力等于多少？动力做功等于多少？可是毫无摩擦的物体实际是没有的，任何斜面都有摩擦，那么利用这样的斜面把重为Gn的物体提升h米，沿斜面推物体所做的功W总=W有用+W额外，克服有用阻力何等的功就是合乎我们上的的有用功，而由于克服摩擦做的功就是额外做0的功即：W总=W有用+W额外

　　（二）讲解机械效率的物理意义和它的公式

　　1、让学生读课文，结合前面的结论W总=W有用+W额外从面明确机械效率的物理意义。要求学生回答 下面的几个问题：

　　（1）机械效率的高低表示的物理意义是什么？

　　（2）机械效率单位是什么？

　　（3）为什么机械效率总小于1？能不能等于1？

　　（4）提高机械效率的关键和方法是什么？

　　（5）按机械效率的定义式，具体计算机械效率的思路如何？

　　2、指导学生解决课文中的例题

　　解答初中物理习题虽然没有固定的模式，但要遵循一定的规律，所以要求学生要按照课文中的解题步骤分步解题。

　　四、引导学生通读课文自己作出本课小结。老师适当指导讨论如下问题：

　　1、功率大的机械它的效率是否一定越高？提高功率是否就等于提高效率？

　　2、机械效率越高是否一定越省功？

　　3、做功越多是否机械效率一定越高？

　　4、增加总功是否即可提高机械效率？

　　通过对上述问题的讨论，使学生能初步区别功、功率、机械效率这三个不同的物理概念，从而对全章的知识形成一个系统的知识体系。

　　五、课堂练习：

　　强化所学概念和公式，用以对知识的巩固及反馈其内容略

　　六、布置作业：

　　1、认真复习课文

　　2、预习下节教材，做好分组实验准备

　　3、练习七 1 ，2

机械效率教案2

　　1、本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功；在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。

　　2、通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。

　　教学目标知识与技能

　　1、知道有用功、额外功、总功

　　2、理解机械效率，会计算机械效率

　　过程与方法

　　1、根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题

　　2、探究：斜面的机械效率

　　3、学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律、情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。

　　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

　　教学方法讨论，探究

　　教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件

　　一、引入新课

　　师：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，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？

　　生：小组讨论后自由回答

　　（把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上；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、进行新课

　　师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程（媒体显示）。

　　生：观察思考。

　　师：对谁做的功是我们需要的？

　　生：对沙子做的功。

　　师：（板书有用功：我们所需要的功。）

　　哪部分功是我们不需要，但不得不做的？

　　生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。

　　师：（板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。）

　　一共做的功等于什么？

　　生：有用功与额外功之和。

　　师：（板书总功：有用功与额外功之和。）

　　假如用斜面推沙子（媒体显示），有用功、总功、额外功各是多少？

　　生：（计算回答）

　　师：假如我们用下面三种方法搬运沙子（媒体显示），

　　你认为哪一种方法最好？为什么？

　　生：讨论回答。（第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。）

　　师：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）表示机械效率；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？

　　生：

　　师：根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？

　　生：计算回答。

　　师：观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么？

　　生：讨论回答。（机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。）

　　师：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（媒体显示）。

　　生：观察思考。

　　师：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？

　　生：提出问题。

　　（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？……）

　　师：请同学们猜想上面提出的问题。

　　生：做出猜想。

　　（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。）

　　师：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。

　　生：小组讨论，设计实验的方案。

　　师：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。

　　生：小组实验，同时设计表格记录数据。

　　师：分析实验数据，你能得出什么结论？

　　生：小组回答。

　　师：回想实验的过程，影响实验的误差是什么？

　　生：讨论回答。

　　三、小结

　　师：通过本节课的学习，你有哪些收获？

　　生：思考回答。

　　（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、动动脑

　　师：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率？结合自己的学习实际，如何提高学习效率？

　　生：讨论回答。

　　五、布置作业

　　设计实验，测定滑轮组的机械效率

　　四、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

机械效率教案3

　　教学目标

　　1、理解机械效率的公式

　　2、会利用机械效率的公式进行有关的计算。

　　教学重点

　　机械效率的公式

　　教学难点

　　会利用机械效率的公式进行有关的计算

　　教学准备

　　课件，导学案

　　教学方法

　　先学后教，学案导学，合作达标

　　教学后记

　　教学环节

　　教师活动

　　学生活动

　　教学过程

　　一、创设情景，明确目标

　　导入新课：

　　机械效率的计算是每年中考的必考题，包罗万象，计算公式繁多。常把简单机械、功和功率、机械效率综合起来，考查学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组、斜面等简单机械的理解和运用。要求把握知识间的内在联系，确定G、F、s、h之间的关系，再正确应用相关公式进行计算

　　１、有用功：定义：对人们有用的功= 直接用手对重物所做的功（Gh）

　　公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总

　　斜面：W有用= Gh

　　2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功

　　公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

　　斜面：W额=f L

　　3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功

　　公式：W总=W有用＋W额=Fs= W有用／η

　　斜面：W总= fL+Gh=FL

　　用一个动滑轮将重为4N物体匀速提升1m，拉力大小如图所示，则（ ）

　　A．拉力是2。2N B有用功是2。2J

　　C．总功是4。8J D机械效率是120%

　　资源库

　　C

　　试题分析：该同弹簧测力计的分度值为0。2N，拉力是2。4N；对物体做的有用功为W有用=Gh=4Nx1m=4J；做的总功为W总=Fs=2。4Nx2m=4。8J；滑轮组的机械效率η=（W有用/W总） x100%=（4J /4。8J）x100%=83%。故选C

　　动滑轮的机械效率

　　如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（ ）

　　资源库

　　A．f/2FA

　　B．f/3F

　　C．FA/2F

　　D．G/2F

　　C

　　试题分析：如图所示，A点的拉力为FA，而物体在拉力F的作用下匀速直线运动，所以物体在水平方向上受到平衡力的作用，即摩擦力的大小等于FA，由于有两股绳子拉动物体，所以拉力F的大小等于FA的一半，而F移动距离是物体移动距离的2倍，根据机械效率公式η=W有/W总=（FAxS）/（Fx2S）=FA/2F；故答案选C。

　　滑轮组的机械效率

　　用右图的甲、乙两滑轮组分别把相同的物体匀速提升相同的高度，两装置的机械效率分别为η甲、η乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，若滑轮规格相同，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）

　　甲 乙

　　A、W甲<w乙 η甲<η乙>W乙 η甲>η乙

　　C、W甲＝W乙 η甲＝η乙 D、W甲η乙

　　C

　　试题分析：由于是把同样重的物体提升相同的高度，所以有用功相等，又因滑轮的规格相同，都是把两个动滑轮提高了相同的高度，所以做的额外功也是相同的，所以可得总功相同，机械效率也相同，故应选C。

机械效率教案4

　　（一）教材：人教社九年义务教育初中物理第一册

　　（二）教学要求

　　（l）知道什么是有用功、额外功和总功。

　　（2）知道什么叫机械效率，知道计算公式。知道械效率总小于1。

　　（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。

　　（三）教具

　　滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺。

　　（四）教学过程

　　一、复习提问

　　1．功的原理是什么？

　　2．演示（按图1装置）并提问。

　　用图1的滑轮来提升重5n的物体，应用功的原理求在细绳端需要加多大的拉力？（动滑轮重忽略不计）

　　要求一名学生板演，其他学生在笔记本上演算，教师讲评并给出正确解答。

　　二、进行新课

　　1．有用功、额外功和总功

　　（1）演示实验

　　用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高。从弹簧秤读出拉力f的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书：

　　“实验数值G＝5n，h＝0。5米，f＝3n，s＝1米。

　　弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：w动＝f·s＝3nx1米＝3焦，

　　提高重物，动滑轮克服阻力做的功：w阻＝G·h＝5nx0。5米＝2。5焦”

　　（2）提问：由实验可以看到w动＞w阻，这是为什么？

　　学生回答，教师总结：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2。5n，而实际的拉力是3n）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦时动力做的功是2。5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。

　　（3）总结并边讲边板书

　　①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。

　　板书：“1．有用功（w有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功”（注意，本节标题暂不出）

　　问：本实验中的有用功是多少？答：w有＝G·h＝5nx0。5米＝2。5焦。

　　②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0。5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。

　　板书：“2．额外功（w额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功”

　　③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。

　　板书：“3．总功（w总）：有用功与额外功的总和叫总功”

　　问：本实验中总功w总＝？

　　答：w总＝f·s＝f·2h＝3nx1米＝3焦。

　　问：本实验中做的额外功是多少？

　　答：w额外＝w总－w有用＝3焦－2。5焦＝0。5焦。

　　2．机械效率

　　问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？

　　学生演算，答出计算过程和结果。

　　答：83。3％。

　　教师小结并板书：“4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率”

　　板书：补写本节标题：“三、机械效率”

　　有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”

　　教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。

　　问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？

　　答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。

　　3．提高机械效率

　　阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。

　　三、巩固练习

　　例题：用图2所示滑轮组把重600n的货物匀速提高2米，所用的拉力是375n，求总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。

　　要求学生板演，教师讲评。

　　教师小结：解答这类问题首先要认真审题，弄清已知条件。其次要注意，用滑轮组提起货物的高度与人把绳子末端拉下的距离之间的关系。还要分清总功和有用功。总功是人利用滑轮提升货物时总共做的功，也就是人拉绳子的力做的功（或说动力对滑轮组做的功），计算时，功（w总）＝拉力（f）x绳端所通过的距离（s）。有用功是指滑轮组克服货物所受重力竖直升高所做的功，计算时，有用功（w有用）＝f·s。因为货物匀速上升，所以滑轮对货物拉力的大小等于货物重，即f＝G。货物提升的高度s用字母h表示（要与动力通过的距离s加以区分）。所以，有用功（w有用）＝货物重（G）x货物提升ツ高度（h）。

　　应该指出，在涉及机械效率问题时，功的原理也是适用的。这时动力所做的功等于机械克服阻力所做的功。使用机械时仍不省功，而且还要不可避免地做额外功。

　　四、布置作业：

　　1．课本章后习题8，要求计算出总功、有用功、机械效率。根据计算结果答出哪些说法正确。

　　2．预习课本实验：测滑轮组的机械效率。

机械效率教案5

　　教学题目

　　四、实验：测滑轮组的机械效率。

　　教学自的

　　通过学生实验，使学生进一步明确机械效率取决于有用功在总功里所占的成分，（即百分比）从而了解提高机械效率的途径。

　　教学器材

　　刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2米的细绳。

　　教学方法

　　学生实验与讨论。

　　教学内容

　　首先讨论上节课留的课外作业，指出：

　　1．提高机械效率的方法是尽可能减少额外功，即减少克服额外阻力所做的功。

　　2．P171想想议议

　　克服水重所做的功为有用功，克服水桶、绳子重所做的功为额外功。

　　从井里捞水桶时，克服水桶重所做的.功为有用功，克服水桶里所带的水以及绳子重所做的功为额外功。

　　通过对以上问题的讨论，可见有用功，额外功主要取决于我们做功的目的性，加以区别，不是固定不变的。

　　我们用车推货物而做功，由于货物重而影响的摩擦力，克服这个摩擦阻力所做的功为有用，但由于车重而影响的摩擦力，克服这个摩擦阻力而做的功就是额外的功。

　　引言：本节课我们要通过测滑轮的机械效率，要进一步明确决定机械效率的两个条件，通过几个不同的方法所测定的效率，进一步认识提高机械效率的实际意义。

　　学会测定滑轮组机械效率的一些技术性问题。

　　实验中注意事项；

　　1．在实验中要将距离测量的准确些。

　　2．注意会将细绳绕在滑轮上。

　　2．尽可能在竖直方向上使用弹簧秤。

　　4．注意弹簧秤的示数要用n顿表示。

　　5．拉动的过程中，尽可能使物体匀速上升。

　　6．可将各数据填入书中表格内。

　　7．注意分析实验中所出现误差的原因。

　　小结：

　　通过学生实验，教师巡视纠正实验中所存在的问题。指出有用功还可以这样来求得，

　　作业：P176—177，8、9。

　　这个教案基本上是提纲式的，建议新教师要把实验过程再写详细些。

机械效率教案6

　　三次实验中测得的机械效率一样吗？分析你的测量结果，看看影响滑轮机械效率的因素有哪些。

　　提高滑轮组机械效率的方法：

　　（1） 减少额外功（使用较好机械）

　　（2） 在额外功一定的情况下，增加有用功（增加物重）

　　一、巩固提升

　　1、下列说法中正确的是（ ）

　　A、用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功

　　B、用水桶从井中提水的时候，提一桶水和提半桶水做的有用功相等

　　C、水桶掉到井里，从井里把水桶捞上来的时候，对水桶做的功是有用功

　　D、水桶掉到井里，从井里把水桶捞上来时，水桶里带了一些水，对水桶和水做的功是有用功

　　2、用图示滑轮组把重G=120N的物体匀速提升1，绳端的拉力为F=50N，则：绳端移动的距离为_____，有用功W有用=______，总功W总=______，额外功W额外= ______，该动滑轮的机械效率η=______。

　　3、如上右图所示，工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在5s内将绳子匀速向上拉6，则泥桶上升_____，手拉绳子的力为____N，拉力的功率为____W，滑轮组的机械效率为_____。

　　4、下列关于机械效率的说法正确的是 （ ）

　　A。 机械效率可以提高到100％ B．机械效率总小于1

　　C．功率大的机械，机械效率高 D．机械效率越高，有用功就越多

　　5、通过测

　　A．增加动滑轮，减小拉力 B．减少提升重物重力，减小拉力

　　C．减少提升高度，减少做功 D．增加提升重物重力，增大有用功

　　二、拓展延伸

　　1、关于机械效率，下列说法正确的是（ ）

　　A．功率越大的机械，机械效率越高

　　B．机械效率大小与功率大小有关

　　C．机械效率越低的机械，做的功就越少

　　D．由于有用功总小于总功，因此机械效率总小于1

　　2、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）

　　A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率一定大

　　C．效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，效率一定高

　　3、如图，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 （ ）

　　A．Wl=W2 l=η2 B．W1=W2 ηl<η2

　　C．W1η2 D．W1>W2 ηl<η2

　　4、甲乙两台机器，甲的机械效率是85%，乙的机械效率是60%，则（ ）

　　A．相等的时间内，甲机器所做的功多 B．做同样多的功，甲机器花的时间少

　　C．甲机器比乙机器省力 D．上述说法都不对

　　5、要提高某机械的机械效率，应该 （ ）

　　A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比

　　C．减小总功 D．减小外力

　　6、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图，车厢底板高度h=1。5，斜面长度s＝3，用力F沿着斜面把G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为多少？若实际拉力F′＝1200N，则该斜面的机械效率是多少？

　　7、用滑轮匀速提升360 N的物体，假若滑轮组的机械效率为80%，绳子所能承受的最大拉力为100 N，考虑既省力又方便，问：此滑轮组应由几个定滑轮几个动滑轮组成？实际拉绳的力多大？

机械效率教案7

　　一、知识与技能

　　1．知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。

　　2．会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。

　　3．知道提高机械效率的意义和主要方法。

　　二、过程与方法

　　1．从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。

　　2．亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。

　　三、情感、态度与价值观

　　1．让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。

　　2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

　　学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。

　　老师用实验器材：器材同上。

　　软件：Flash课件。

　　一、创设情景，导入新课

　　师：工人往高处搬重物时，一般会用什么方法？

　　生：用木板搭成一个斜面，把重的东西推上去或拉上去。

　　师：为什么这么做呢？

　　生：因为斜面可以省力。

　　师：斜面这种省力的机械，在生活中有许多运用，同学们都见过哪些斜面？

　　生：盘山公路就是一个大斜面。（大屏幕）

　　师：还有吗？

　　生：我们骑自行车上坡时，走S形路线会更容易一些。也是利用了斜面可以省力。

　　师：这盘山公路像不像S形？

　　师：桥梁的引桥也是一个斜面，而且桥面越高，引桥也越长。（大屏幕）

　　师：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？

　　生：不能。因为使用任何机械都不能省功。

　　师：说得很好。实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率，我们用它来描述利用机械做功的效率，那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢？它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗？

　　二、合作交流，解读探究

　　1．提出问题：

　　师：这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。

　　师：我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去，这是为了省力。演示：请看这里，沿斜面拉物体时，什么是有用功？什么是总功？如何计算斜面的机械效率？

　　生：克服物体重力所做的功是有用功，拉力所做的功是总功。

　　师：我们需要哪些测量仪器？需要测量哪些物理量呢？

　　生：需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力，斜面高度，拉力，斜面长度。

　　斜面的机械效率：（大屏幕）

　　师：你们准备怎样测量拉力的大小？

　　生：用弹簧测力计钩住物体，沿斜面匀速向上拉，读出测力计的示数即为拉力的大小。

　　师：知道了如何测量斜面的机械效率了，同学们猜想一下，斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢？

　　2．进行猜想：

　　生：斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。（大屏幕）

　　师：能说说你们的猜想依据吗？

　　生：我觉得可能与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的额外功就越多，机械效率越低。

　　师：有道理。摩擦是影响机械效率的一个重要因素，摩擦力越大，做的额外功就越多，机械效率就越低。

　　生：我觉得可能与斜面的倾斜程度有关，斜面的倾斜程度越大，把物体提升得也越高，机械效率就越高。

　　生：我认为可能与斜面的坡度有关。坡度越大，斜面的机械效率越高。

　　生：我觉得可能与物体的重力有关，物体越重，所以机械效率高（或越低）。

　　生：我认为可能与斜面的长度有关，斜面越长，克服摩擦力所做的额外功也越多，机械效率就越低。

　　生：我认为可能与物体对斜面的压力有关，压力越大，机械效率越低（或越高）。

　　生：我认为可能与斜面的高度有关，斜面越高，做的有用功就越多，机械效率越高。

　　师：很不错，同学们猜想了这么多因素，而且说得有理有据。我们能不能把这些因素中相类似的因素合并合并，把问题简化一下呢？谁来说？

　　生：我觉得斜面的坡度与斜面的倾斜程度可以合并。

　　师：坡度与倾斜程度是不是一个意思呀？

　　生：我觉得物体对斜面的压力与物体的重力可以合并。

　　师：物体越重，对斜面的压力也越大，那我们把它们合并为重力，因为压力不太好测量。

　　生：我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合并为斜面的倾斜程度，因为固定高度，只改变长度或固定长度只改变高度都相当于改变了斜面的倾斜程度，效果是一样的。

　　师：说得有道理，你能来演示给我们看看吗？

　　生：演示并解说。把斜面长度固定，只改变斜面高度，斜面的倾斜程度变了；把斜面高度固定，只改变斜面的长度，斜面的倾斜程度也变了。这两种方法达到的效果是一样的。

　　师：这两种方法都改变了斜面的倾斜程度。但哪一种方法更简便？

　　生：固定高度，改变斜面的长度更简便。

　　师：按照同学们的讨论结果，进行合并后，影响斜面的机械效率的因素有几个？

　　生：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。（大屏幕）

　　3．设计方案：

　　师：要证明同学们的猜想是否正确，最好的办法就是做实验，因为实验是检验真理的唯一标准。但是在做实验之前，我们必须先设计好实验方案，因为只有这样，才能让实验有条不紊的进行。

　　师：当一个物理量与几个因素有关，我们用什么方法来进行探究呢？

　　生：控制变量法。

　　师：当一个量与多个因素有关，在探究其中一个因素时，我们要控制其它的因素一定，这就是控制变量法。由于探究的因素较多，我们的时间也有限，所以各小组的同学只能就其中一个你比较感兴趣的问题来进行探究，各小组讨论一下，我来分分组，同时请各小组组长来领取实验报告单。把你们的设计方案写下来，画出实验的图例和实验表格。

　　生设计实验，师巡视。发现问题及时给与帮助。

　　4．展示交流结果：

　　5．进行实验：

　　师：方案已经制定出来了。下面就开始实验吧。同学们边做实验边记录数据。

　　生：做实验。师巡视。发现问题及时帮助。

　　6．分析论证，得出结论

　　师：同学们的实验做完了吗？做完了。把你们的数据及结论拿到前面来展示一下，让大家来分享你们的实验成果吧。哪个小组先来？你们小组先来吧。

　　生：展示实验。先把实验报告拿到展示台下展示，然后一个同学做演示，一个同学解说。

　　生1：我们探究的是斜面的机械效率与倾斜程度的关系。我们首先测出了物体重力，记入了表格。实验时，我们选择的是──斜面。先让斜面的倾斜程度较小，把物体沿斜面匀速拉上斜面，读出拉力的大小，记入表格，再用刻度尺测出斜面的长度和高度也分别记入表格。然后逐渐增大斜面的倾斜程度，按同样的方法重做两次实验。最后算出较缓时为xx，较陡时为xx，最陡时为xx。所以我们得出的结论是：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。

　　师：真不错，说得这么详细。为他们鼓掌。

　　师：其它探究机械效率与斜面倾斜程度关系的小组得出的结论与他们的相同吗？

　　生：我们选择的是毛巾斜面，也得到了同样的结论。

　　师：下面哪个小组上来展示？

　　生2：我们小组探究的是斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系。控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，也是先测出了物体重力，记入了表格中，实验时，先在木板表面铺上毛巾，把物体沿毛巾斜面匀速拉上斜面，记下拉力大小，记入表格，用刻度尺测出斜面长度和斜面高度分别记入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重复上面的实验。最后分别算出在毛巾表面上时为xx，木板表面上时为xx，玻璃表面上时为xx，我们得出的结论是：斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。

　　师：其它探究这个因素的小组得到的结论是一致的吗？

　　生3：我们探究的是斜面的机械效率与物体重力的关系。控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，先测出木块重力，记入表格中，把它沿斜面匀速拉上斜面，测出拉力的大小记入表格中，同时测出斜面长度和斜面高度，也分别记入表格中，然后逐渐在木块上加砝码，改变物体重力，重复上面的实验。最后算出较轻时的为xx，较重时为xx，最重时为xx。这三次的近似相等，所以在误差范围内，我们得出的结论是：斜面的机械效率与物体重力无关。

　　师；同学们都说得非常好。综合一下同学们的实验结论。我们可以得出影响斜面的机械效率的因素只有两个，即斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。具体的关系怎样说才算是严密的呢？

　　生：在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。

　　生：在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越高。

　　生：斜面的倾斜程度与物体的重力无关。

　　师：说得非常好。（大屏幕展示结论）

　　7．评估与交流

　　师：我们回到刚才第一个表格中，同学们有没有什么新的发现？

　　生：我还发现，倾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。

　　师：那综合分析一下省力情况与机械效率大小，你可以得到什么结论？

　　生：斜面越省力，机械效率越低；斜面越费力，机械效率越高。

　　师：既然斜面的倾斜程度越小，机械效率越低，那盘山公路为什么还要把斜面修得那么长呢？

　　生：为了更省力。

　　师：特别是对于较重的物体做功考虑更多的应该是省力的问题，因为如果你不能搬不动动物体，你做的功就等于0，你的机械效率也将为零。这样看来，我们应该在力所能及的范围内，尽量的让斜面更陡一些，更光滑一些，这样就能提高斜面的机械效率了。

　　师：通过刚才的探究，你最感兴趣的是什么？你还想知道有关斜面的哪些方面问题？（大屏幕）

　　生：我还想知道斜面在生活中还有哪些应用。

　　师：还有生活中不太起眼的螺丝钉，千斤顶，楼梯等等都是斜面。

　　生：我想知道为什么斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率就越大。

　　师；我们可以采用极端思维法来思考这个问题：如果斜面的倾斜程度为零，也就是水平，当我们沿水平方向拉物体，不可能让物体升高，在提升物体这方面做的功为0，即机械效率为0。如果斜面的倾斜程度最大，也就是竖直，沿竖直方向提升物体时，不需要克服斜面摩擦力做额外功了，此时的机械效率就等于100%。所以斜面的倾斜程度越小机械效率越低；斜面倾斜程度越大机械效率越高。

　　生：我想知道为什么斜面的机械效率与物体的重力无关。

　　师：这是因为拉力与重力成正比，关于为什么成正比，同学们到高中就明白了。

　　生：我还想知道斜面的机械效率与物体运动速度是否有关。

　　师：你觉得呢？

　　生：我觉得有关（或无关）

　　师：你想一下啊，无论速度大还是速度小，只要是匀速，拉物体的力变不变？

　　生：不变。

　　师：那你觉得机械效率与速度有关吗？

　　生：我觉得无关。

　　生：我还想知道物体在斜面上滚动时的机械效率与滑动时的机械效率有什么区别？

　　师；那你猜一下，滚动时高还是滑动时高？

　　生：我觉得滚动时高，因为滚动摩擦比滑动摩擦小。

　　师：嗯，很喜欢动脑筋，不错啊。

　　师：不过，这些只是同学们的猜想，真正的验证过程就只能留给同学们课后去探究了。

　　师：通过这节课的学习，同学们觉得有哪些收获，又有哪些不足呢？（大屏幕）

　　生1：通过探究我知道了斜面的机械效率与哪些因素有关，而且还知道了斜面的省力情况与斜面机械效率的关系。

　　生2：这次探究实验，我们先根据提出的问题，进行了猜想，然后通过小组讨论设计了实验方案，再通过实验，根据实验数据分析归纳出正确结论，这个探究方法对我以后的学习有很大的帮助。

　　师：方法上的收获确实很重要，我们除了要学习实验的探究方法，也要学习别人好的学习方法，你们说是不是呀？有什么不足？

　　生：我觉得实验中还是有很多的不足。比如，在测量拉力的时候，不能保证匀速拉动物体，而且弹簧测力计不是固定的，而是运动的，不便于读数，拉力的测量误差比较大。

　　生：斜面长度和斜面高度的测量也存在一些误差。

　　师：所以我们在测量的时候，都要非常的细心，这样才能提高实验的成功率。

　　三、应用迁移，延伸拓展：

　　师：效率是一个很重要的问题，提高机械效率，可以更充分地发挥机械设备的作用，因为可以减少能耗，降低生产成本。效率就是时间，效率就是金钱，效率就是生命。无论做什么都会有效率，无论什么时候，我们都要尽量的提高效率。

　　阅读理解：效率

　　除了机械做功有效率问题外，日常生活中的很多事情都有效率问题。一家人吃饭，不可能把每粒米都吃进肚里，这里我们可用效率表示对米的有效利用程度。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？人们总希望这根铅笔芯被利用的程度越大越好，因而这里的效率反映了对铅笔芯的有效利用程度。用炉子烧水的时候，煤炭不可能都完全燃烧，燃烧的煤炭放出的热量只有一部分被水吸收，很多热量浪费掉了，在这里我们可用“效率”的高低来表示对煤炭和放出的热量的有效利用率的大小。吹电风扇时，消耗的电能除了一部分转化为电风扇的机械能之外，电动机中的线圈由于电流通过会发热，夏天，电风扇工作久了，电机发热就是很好的证明，但产生的这些热量都白白散失到空气中了。所以也可以用效率来表示电能利用率的大小。日常生活中所说的“工作效率”、“学习效率”、“办事效率”等等，都是从一定角度反映对某些事物的有效利用程度。（大屏幕展示文字并配音）

　　看完这段方字，请同学们根据生活中你使用的机械，想想，怎样提高机械效率呢？另外，再结合自己的学习实际，想想又如何提高学习效率呢？

　　师：这个问题就留给大家课后去思考吧，今天这节课我们就上到这儿。