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第3节机械效率第1课时认识机械效率【教学目标】一、知识与技能1.能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功.2.理解什么是机械效率.二、过程与方法1.通过思考和讨论，知道W有用,W额外,W总的含义并清楚它们之间的关系.2.通过观察、分析和讨论，理解额外功产生的原因，知道机械效率η1.3.会正确进行有用功、总功、机械效率的计算.三、情感、态度与价值观培养学生自主学习、分析问题和归纳问题的能力，激发学生的求知欲.【教学重点】理解机械效率的概念，理解额外功产生的原因，并能运用公式100%WW有用总进行计算.【教学难点】知道机械效率η＜1，理解有用功、额外功、总功之间的联系和区别.【教具准备】沙子、塑料桶、方便袋、细绳、弹簧测力计、滑轮、刻度尺、多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节的内容，并讲解学生所做的课后作业,加强学生对知识的巩固.【新课引入】师房屋装修时，要把一堆沙子运到楼上，你有哪些方法？请同学们思考讨论，将讨论结果记录下来，看哪一组同学想的办法最多？学生发表各自的看法.师同学们说得很好，下面我们就以一个实验来探讨这个问题.【进行新课】活动探究教师选取动滑轮、塑料桶、方便袋（重力忽略不计）提起沙子进行实验（可让学生实验）：第一次用塑料桶盛装一定重力的沙子进行实验,如图甲；第二次用塑料袋盛装相同重力的沙子提起相同高度进行实验,如图乙.把记录结果填在设计的表格中.师巡视指导，对动手能力弱的同学给予适当的帮助，师可参与一起实验，并提醒学生在拉动弹簧测力计时要注意匀速竖直向上缓慢拉动，并在拉动过程中读数.用刻度尺测量沙子上升的高度和手移动的距离（这个也可以不测量，动滑轮自由端移动距离是物体上升高度的2倍）.知识点1有用功、额外功、总功师请同学们说出你们探究的结果，哪种情况下做功多些？生：（齐声回答）当然用塑料桶装提起时做功多些.师为什么呢？生：塑料桶重些，塑料袋轻些.教师引导学生分析，在提起沙子的过程中，对沙子做功的同时，还要做哪些功呢？生：对塑料桶做功，对滑轮做功，对绳子做功，对滑轮轴间的摩擦力做功……师那我们真正需要的是对什么物体做的功？生：当然是对沙子做的功.师对啦，对沙子做的功才是对我们有用的功，我们把这样的功叫做有用功.其他做的功是无用功，称为额外功，这部分无用的功，能不能不做呢？生：当然不能！师为什么？生：因为我们必须依赖塑料桶（或塑料袋）装沙，依赖动滑轮提起.师正确，额外功尽管对我们无用，但却又是不得不做的功，无法回避的功.师那实际我们在利用滑轮提起沙子时，所做的功包含有对沙子做的功，对动滑轮、塑料桶（或塑料袋）、绳子重力做功及轴间摩擦力做功，把这些功之和称为总功.师请同学们说说总功包括哪些功？生：总功包括有用功和额外功.师很对，总功等于有用功和额外功的总和.板书：有用功W有用：为了达到某一目的必须做的功.额外功W额外：为了达到某一目的的过程中，并非我们需要但又不得不做的功.总功W总：有用功与额外功的总和.W总=W有用+W额外教师让学生分组做教材P85页《演示》中的实验，并引导学生思考以下问题：（1）两次拉力所做的功一样吗？为什么？（2）使用动滑轮是否真的省力又省功呢？学生回答：（1）虽然在两次实验中钩码被提升了相同的高度，但第二次拉力做的功反而更多一些，因为在实验过程中还要克服滑轮重力和摩擦做功.（2）使用动滑轮会省力，但不能省功.机械效率师从上面实验和演示中可以看出，我们总是希望额外功在总功中所占的比例越少越好，即有用功占总功的比例越大越好，这样效率就越高.因此，物理学中，把有用功跟总功的比值叫做机械效率.板书：（1）定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.（2）公式表示：100%WW有用总（3）任何机械的机械效率都是小于1的.（4）机械效率是个比值，没有单位.例题1师用多媒体展示教材P86页的例题.师组织学生分析、讨论、计算；展示学生解题过程；总结、评价.【课堂交流、小结与延展】师通过学习本课内容，你有哪些收获？（请学生谈自己知道本课中哪些知识，还想知道哪些内容及对本课的感受，教师进行情感激励.）生1：有用功是对我们真正有用的功，而额外功是无用的，但又不得不做的功.生2：有用功与额外功之和叫做总功，总功总是大于有用功的.减少额外功，即可增大有用功占总功的比值，这样机械效率就增大了.生3：我知道了，再好的机械，其机械效率也不可能达到100%.生4：既然增大提起物体的重力可以增大机械效率，那么同一滑轮组提起不同物体时，机械效率应该是不固定的.师最后，请同学思考下面题目.例题2:如图所示用滑轮或滑轮组（单个滑轮的型号、重力相等）提起同一重物，其中机械效率最高的是（）解析：机械的自身重力影响机械效率的大小，那么用定滑轮、动滑轮分别提起同一物体时，定滑轮的机械效率大些.答案：B【教师结束语】大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了有用功、额外功和总功，知道了它们在不同场合下所指的内容.理解了机械效率的含义，并能进行计算.请同学们在课后结合身边的实例相互交流和讨论，宣传“节能减排”的重要性.好，谢谢！课后作业完成本课时对应练习.1.在区分有用功、额外功和总功时，可以让学生进行思考和讨论，明白对沙子所做的功是有用功，而其他的如动滑轮、绳子、人自身重力等做的功，是无用而又不得不做的功，叫额外功.实际过程中使用机械做的功为总功.接着，教师还可以让学生结合实际事例相互交流与分析，从而加深理解有用功、额外功和总功的概念.2.理解机械效率时，可以结合身边使用机械的实例，设计数据计算有用功、额外功和总功，再计算机械效率，这样既熟悉了功的计算，同时加深了机械效率的理解.3.改变提起的物体的重力可以影响机械效率，教师可以设置“同一滑轮组提起不同重力的物体时，计算它的机械效率”的题目，让学生动手计算进行比较，来消除学生心里的疑惑（这个也可以留在下一课时中加深学生对这一问题的理解）.