机械效率教案设计（推荐）

第一篇：机械效率教案设计（推荐）

机械效率

教材分析

本章内容大致可以分为两个部分：第一部分主要介绍功；第二部分主要介绍机械能。功部分主要学习做功的多少，做功的快慢，做功的效率。机械效率是在前面简单机械和功的基础上进行得更深一层的学习。它与我们的生活息息相关，机械效率的概念已广泛应用于工作，生活和学习等方面，有必要让学生去探究，理解。

机械效率的概念涉及面广，内容抽象。教材通过生活事例：因装修房子的需要，要把一定量沙子从一楼运往三楼。然后提出三种方案，让学生通过计算说明那种方案较好，进而让学生明白，什么是有用功，什么是额外功，什么是总功，什么是机械效率。认识机械效率的物理意义和现实意义，计算公式，知道实际的机械效率不可能是100%，教材最后通过测斜面机械效率的探究活动，一方面提高学生科学探究能力，另一方面，加深了学生对机械效率的更进一步的理解，同时在探究过程中，培养学生严谨求实的科学态度。从而增强将科学服务于人类的责任感。教学目标

知识与技能： 1.了解什么是有用功、额外功和总功。

2.理解什么是机械效率。

过程与方法：通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。

情感态度与价值观：通过学习培养高效做事的思想和勇于探

究事实求是的科学态度。教学重点：1．理解机械效率；2．探究斜面的机械效率。

教学难点：理解机械效率。

教学准备：长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线。

教学过程

一、复习、引入新课复习： 1.什么是功？功的两个主要因素是什么？

2.将重20 N的重物匀速举高2ｍ，人需做多少功？

探究活动：

目的；因装修房子的需要，要把沙子从一楼运往三楼。方案； 1.将沙子装进桶里提上三楼；

2.将沙子装进桶里用动滑轮提上三楼；

3.将沙子装进袋子里用动滑轮提上三楼；

问题；那种方案较好？

（已知：沙子重100N，人的体重４00 N，动滑轮重10 N，桶重20 N，口袋重5 N，每层楼高3ｍ）

讨论并计算：1.我们的目的是什么？那部分功对我们是有用的？

2.为了达到目的，采用上面的三种方案人实际总共做功各是多少？那些功人不想做，但采取这种方案又无法避免，对达到目的来说是额外的？它们各是多少？

3.那种方案较好？怎样比较？

教师小结，给出有用功、总功、额外功的定义，并说明可用有用功与总功的比值来反眏完成某任务所采取的方案的划算程度，物理上把它叫做为机械效率。今天，我们就一起来学习机械效率。板书课题：机械效率

二、新课学习

1.机械效率

教师引导学生总结上面讨论的问题给出定义。

板书：有用功：我们所需要的功

额外功：我们不需要但是不得不做的功

总功：有用功与额外功之和

机械效率：有用功在总功中所占的比例

2.公式：

由定义得公式：机械效率用字母η表示。

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？板书：讨论：1.机械效率的单位是什么？

2、机械效率可能大于1吗？为什么？

强调：机械效率常用百分数来表示；工作中，我们总是希望功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。

思考练习： 1.有一水桶掉进了井里，现在想捞桶，有用功、额外

功、总功各是什么？若现在想用桶打水，有用功、额外功、总功各是什么？

2、起重机把质量为60ｔ的重物匀速提升了3ｍ，而他的电动机所做的功是3.4χ103J，起重机机械效率是多少？ 3.如图，用200Ｎ的力将一重250Ｎ的物体匀速推上长10ｍ、高6ｍ斜面的顶端，求斜面的机械效率是多少？

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。

思考讨论：斜面的额外功来源是什么？影响斜面机械效率的因素可能有哪些？教师引导学生提出问题：光滑程度相同，倾角不同的斜面机械效

率是否相同？学生大胆猜想：可能是在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机

械效率越高… 下面让我们共同来探究这个问题。板书：探究：斜面的机械效率

3.探究斜面的机械效率

设计实验方案：用一条长木板，一端垫高，成为一个斜面。用刻度

尺分别测出斜面的长和高，用弹簧秤分别测出物重和沿斜面的拉力。改变所垫木块位置可改变斜面的倾角。再设计记录数据的表格，就可完成探究目的。进行试验：请同学们根据本一小组的需要进一步讨论完善试验方案，选择桌面上的器材进行实验，记录好数据。得出结论：分析实验数据，你能得出什么结论？你还想知道些什么，可以自己课外继续去探究。评估：回想实验的过程，影响实验误差的因素是什么？

三、小结

本节课你有哪些收获？

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、板书设计

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

3．探究：斜面的机械效率

提出问题猜想设计实验方案数据，得出结论评估

进行实验分析

第二篇：九年级物理《机械效率》教案设计

第十五章功和机械能

二、机械效率

吉林省松原市前郭县额如中学

李百灵

教材分析：“机械的机械效率”是衡量机械性能的重要指标之一，也是初中物理重点内容之一，是功、功率和简单机械各知识点的综合，在初中物理中占有极其重要的位置。学好机械效率，还为进一步学习热效率等有关相似的物理概念奠定基础。本节课有两大重要知识点，它们分别是：机械效率的概念和提高机械效率的方法；难点是：对于同一机械，克服不同的有用阻力做功，机械效率不相等。而明确有用功、额外功和总功是掌握机械效率和知道提高机械效率的关键。

教学目标

1．知道有用功、额外功和总功的概念及三者的关系。

2．理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。

3．培养学生对任何事情都要提高效率”的科学态度。

教学重点和难点

对机械效率概念的理解，并用公式进行简单的计算。

教学方法

实验法。

教学仪器

电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、相同木块和细线各20件。

教学过程

一、导入：用一个定滑轮和一个动滑轮，分别把重为G的物体匀速提高相同的高度h，并记录有关数据，根据实验数据，引导学生比较两个功：（1）利用定滑轮克服重物做的功Gh和利用动滑轮克服重物做的功Gh之间的关系（相等），（2）拉力所做的功之间的关系（拉力做的功不相等，利用动滑轮时，拉力

做的功大于利用定滑轮时拉力所做的功），学生通过分析知道，利用不同的机械做功时，克服相同重物所做的功与拉力做功的比值一般是不相等的，它体现了机械性能的一个重要指标，从而引入机械效率的概念，顺便引出并板书课题。

二、引入有用功、额外功、总功

师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100 N重的砂子运到6 m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？在投影仪上映出

生：可以把砂子装在桶里或装在袋子里，人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。

师：同学们回答得都很好。我们可以有许多办法将砂子运上楼。

现在我们选取其中的一种做个模拟实验，请大家讨论。（电脑模拟动画）

这是一个利用滑轮组提升砂子的装置图，请观察和思考：

①几段绳子承担物体和滑轮的总重？

②砂子升高h，绳子末端移动的距离s是多少？

③把100 N重的砂子运上6 m高的楼上，需要做多少功？

④通过滑轮组，绳子末端用了40 N的拉力将砂子运上去，实际做了多少功？

⑤想一想，这两个功为什么不相等？

在投影仪上映出学生讨论的结果。

生：提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去，还要对桶和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩擦，也需要做功。

师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100 N重的砂子运到6 m高的楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。

板书：

（一）有用功、额外功、总功

有用功：在工作时，对人们有用的功。

额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。

总功：有用功与额外功的和。

练习：

用桶从井中提水的时候，对________做的功是有用功，对_________做的功是额外功。

如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是_________功，对水做的功是_________功。

三、引入机械效率

1．学生分组实验（共20个小组，分2个内容，每10个小组做1个内容，2个实验并进）

测定：把重G=1．5 N的木块，提高到h=0．2 m的高度时，①通过一定一动滑轮组所做的有用功、总功。

②通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。

每个实验的记录结果选1～2组，在投影仪上映出进行分析。

2．讨论与分析

①有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？

（没有）

②使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？

（不同）（这说明额外功不同）

③额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？

（越少越好）

师：一定的总功中，额外功少意味着什么？

生：有用功多。

师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入一个新的物理量，叫做机械效率。

板书：

（二）机械效率的定义

有用功跟总功的比值叫做机械效率。

板书：

（三）机械效率的公式：

η=W有／W总

练习：

①计算课本例题中起重机的机械效率。

②计算学生分组实验中所用的简单机械效率。

师：由计算结果推知。

板书：

（四）机械效率η是个百分数，一定小于100%，没有单位。

三、小结

师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高45分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。

四、布置作业

五、教学反思：本节的重点在机械效率的计算，而要正确计算机械效率就必须掌握什么是有用功、什么是额外功，只要将这两项掌握，机械效率的计算就不成问题。

但是，学生对什么是有用功、什么是总功把握得不是很准，比如课后练习：起重机将3600N的物体举高了4M，起重机做了9600J的额外功，求起重机的机械效率。从作业结果来看，有近两成的学生把3600N的物体举高了4M所做的功14400J当成总功。如何让学生更好的认识什么是有用功、什么是额外功、什么是总功，将是我们完成教学任务的重中之重。

第三篇：机械效率教案

《机械效率》教案

焦村乡初级中学侯伟延

【教学目标】：

1、知识与技能

 了解什么是有用功、额外功和总功  理解什么是机械效率

2、过程与方法  通过参与探究斜面机械效率的活动，学习探究的一般方法及科学态度。

3、情感态度与价值观。

 在实验中养成实事求是的科学态度。【教学重点和难点】对机械效率概念的理解。【教学方法】综合教学法。【教学过程】：

一、有用功和额外功

上一节我们学习了功的知识，请同学们回忆一下，做功的两个必要因素及功的计算方法。（力和在力的方向上通过的距离 W=FS）。

展示图片，请同学们判断是否做功并计算做功的多少？现在需把100 N重的砂子运到6 m高的楼上。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？

砂子重100N 体重400N 动滑轮重10N 桶重20N 口袋重5N 每层楼高3米。

第一：对人体做的功W=FS=400N*6m＝2400J 对桶做的功W＝FS＝20N*6m＝120J 对砂子做的功W=FS=100N*6m=600J 一共做的功为2400J+120J+600J=3120J 第二：对砂子做的功 W=FS=100N*6m=600J 对桶做的功 W=FS=20N*6m=120J 对动滑轮做的功W=FS=10N*6m=60J 一共做的功为：780J 第三：对砂子做的功 W=FS=100N*6m=600J 对口袋做的功 W=FS=5N*6m=30J 对动滑轮做的功W=FS=10N*6m=60J 一共做的功为：690J 通过观察和比较，同学们发现了什么？（达到了同样的目的，可是做的总功多少不一样。）总功多好还是少好呢？

对砂子做的功是有用的，而对人体、对滑轮、对口袋、对桶做的功是没有必要的但又必须做的功称为额外功。

有用功和额外功的总和叫总功。

1、练习：

用桶从井中提水的时候，对做的功是有用功，对

做的功是额外功。

如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是

功，对水做的功是

功。

2.讨论与分析

（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？（没有）

（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？

（不同）（这说明额外功不同）

（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？

（越少越好）

师：一定的总功中，额外功少意味着什么？生：有用功多。

师：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入机械效率。

二、机械效率

（一）机械效率的定义

有用功跟总功的比值叫做机械效率。

（二）机械效率的计算公式。

请计算出上面三种情况下的机械效率。

三、例题：例题分析：起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了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？

解起重机匀速提升重物所用的力等于物体所受的重力

F=mg 起重机提升重物所做的有用功

W有= F h = mgh = 0.6×103Kg×10N/Kg×3m = 1.8×104J 起重机的电动机所做的总功

W总= 3.4×10J 因此，起重机的机械效率是

W有 1.8×104J  = = = 53%

4W总 3.4×10J

四、探究斜面的机械效率与斜面倾角的关系。

41、实验的步骤：

2、实验的器材：

3、测量的物理量：

结论：斜面越缓越省力，但效率越低。

五、练习：某人用图示的滑轮组提升2000N的重物,所用拉力是800N,绳子自由端被拉下4m.⑴这个人做的总功是多少焦?⑵有用功是多少焦?⑶额外功是多少焦?⑷这个滑轮组的机械效率是多少?

六、思考：提高机械效率的途径有哪些？

七、布置作业

八、板书设计：

（一）有用功、额外功、总功

有用功：在工作时，对人们有用的功。

额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。总功：有用功与额外功的和。

（二）机械效率的定义

有用功跟总功的比值叫做机械效率。板书：

（三）机械效率的公式：

第四篇：机械效率教案

机械效率教案

周敦鸿

教学目标

⒈知道什么是有用功、额外功和总功。

⒉知道什么叫机械效率,知道计算公式。知道机械效率总小于1。⒊知道提高机械效率的意义和主要方法。⒋学习组装滑轮组和会测滑轮组的机械效率;⒌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百分比,从而了解提高机械效率的途径。教学重点

⒈使用任何机械都要做额外功

⒉滑轮组的组装,重物上升距离、绳端通过距离的测量教学难点

⒈有用功、总功的正确判断,理解效率的物理意义 ⒉实验的原理

教学方法讲授法实验法

教学用具滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺课时安排 2课时教学步骤

一、导入新课

复习提问:做功的因素是什么?功的原理是什么?

二、引入

功的原理告诉我们,使用任何机械都不能省功,实际上使用机械还要多做功。例如用动滑轮提升重物时,把滑轮本身也提起来了,滑轮受到重力作用,也发生了一段距离,对滑轮也有做功。另外滑轮与绳子之间存在着摩擦,克服阻力也要多做功。

在利用机械做功时,我们所需的只是其中的一部分,而额外要多做的功也占一部分,那么机械做功就存在一个效率问题。

三、新课教学有用功、额外功、总功

⒈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。实验数值G=5牛,h=0.5米,F=3牛,s=1米

弹簧秤的拉力(动力)对动滑轮做的功:W动=F·s=3牛×1米=3焦提高重物,动滑轮克服阻力做的功:W阻=G·h=5牛×0.5米=2.5焦 ⒉提问:由实验可以看到W动>W阻,这是为什么? 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2.5牛,而实际的拉力是3牛)。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)。⒊小结

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。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。本实验中的有用功W有=G·h=5牛×0.5米=2.5焦。

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。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。

③总功(W总):有用功与额外功的总和叫总功。有用功加额外功是总共做的功,叫总功。本实验中总功W总=F·s=F·2h=3牛×1米=3焦。

本实验中做的额外功W额外=W总-W有用=3焦-2.5焦=0.5焦。④判断有用功、额外功

判断有用功、额外功要看做功的过程中,我们想达到的目的是什么,实现这一目的所做的功就是有用功。其余部分就是额外功。例如:用桶打水,提水的功是有用功,提桶的功是额外功;水里捞桶,提桶的功是有用功,提水的功是额外功。

⑤练习:计算图中三种不同方法将沙子运上三楼所做的有用功,额外功和总功。以加深对概念的理解。

四、机械效率

⒈根据以上实验,你能算出有用功在总功中占的百分比吗? ⒉定义:有用功跟总功的比值叫机械效率,即有用功占总功的百分比。⒊公式: ⒋有用功总小于总功,所以机械效率总小于1 ⒌练习: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。⒍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。⒎例题解析

每个动滑轮重力为3N,用右图两种滑轮组来提升重物G,哪些功是有用功、哪些功是总功?哪个滑轮组机械效率高,为什么? 分析:提升重物G升高h,这一部分功为有用功;绳

子末端在力F作用下通过S的距离,这个功是总功。W有用 =Gh,两个滑轮组的W有用相同。S1=3h,S2=5h,则总功分别为W总1=3F1h,W总2=5F2h。其中乙滑轮组要提升的滑轮数量更多,做的额外功也较多,所以甲滑轮组机械效率较大。

五、实验学习组装滑轮组和测滑轮组的机械效率 ⒈实验原理用滑轮组提升重物G升高h是做功的目的,这一部分功为有用功;而所有的功都是由绳子末端在力F作用下通过S的距离产生的,这个功是总功。实验原理: ⒉需要测量的物理量钩码的重力G--弹簧秤;钩码被提升的高度h--刻度尺;作用在绳子末端的拉力F--弹簧秤;绳子末端被拉高的高度s--刻度尺。⒊注意事项

在实验中要将距离测量的准确些。注意会将细绳绕在滑轮上。尽可能在竖直方向上使用弹簧秤。注意弹簧秤的示数要用牛顿表示。拉动的过程中,尽可能使物体匀速上升。注意分析实验中所出现误差的原因。⒋实验记录

次数 G/N h/m W有用/J F/N S/m W总/J η 1 2 ⒌小结

根据机械效率的定义,运用公式可以测出滑轮组的机械效率。需要测量的物理量有4个:钩码的重力G;钩码被提升的高度h;作用在绳子末端的拉力F;绳子末端被拉高的高度S。

六、总结

七、作业处理

2011.5.3

第五篇：机械效率总结

1.机械效率：（1）公式：η＝

W有W有

η＝ W总W有＋W额（2）提升机械效率的方法：①.有用功一定时，减小额外功；

②．额外功一定时，增加有用功；

③．减小摩擦 2.滑轮组机械效率公式：①S=nh

②（不计f）nF＝G物＋G动

③η＝

注意：在水中时是G－F浮

躺着用时是f

nFGh3.斜面机械效率：①η＝

h是斜面高，L是斜面长

②结论：在物重和斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高；

在物重和斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，拉力越大。

GhhL2Gh4.杠杆机械效率：η＝

其中＝

5.水泵机械效率：η＝

L1FSSPtG6测滑轮组机械效率：（1）①应竖直向上匀速拉动 ②可省略刻度尺，η＝

③若静止记数，少了因克服f做的额外功，η变大。

（2）影响滑轮组机械效率的因素：

①物重同一个滑轮组，物体越重，机械效率越高；

②动滑轮重提升相同物体，动滑轮越轻，机械效率越高；

③滑轮与轴、绳与滑轮之间的摩擦。