苏科版九年级全册5 机械效率教案

11.5  机械效率

教材版本

苏科2011课标版，九年级物理上册

教学目标

【知识与能力】

1. 知道什么是有用功、额外功和总功。

2. 理解机械效率的概念，并能运用公式进行简单的计算。知道机械效率总小于1。

3. 提高机械效率的意义和方法。

【过程与方法】

1.在实验探究过程中学会设计实验，收集实验数据，认识和体会物理概念。

2.通过实验与讨论，认识提高机械效率的方法。

【情感、态度、价值观】

使学生通过实践探究，合作交流，感受到获取知识的成功喜悦，感悟到合作学习的重要和知识的科学价值，从而激发学生学习的热情和动机，提高学习的自信心。

教学重难点

重点： 知道有用功、额外功和总功；理解机械效率。

难点：学生动手实验测得实验数据。

课前准备

自制教具、细多媒体课件、滑轮组、钩码、线等。

教学过程

一、新课引入

在唐山大地震中，有24万人死亡，当时救灾，靠的是用手去，救灾工具也仅仅是搞头、铁锹，由于救灾工具比较传统，救灾又不够及时，当时的损失特别大，今天我们国家的综合实力，应对自然灾害的反应速度和反应能力有了巨大的进步，在2016年超强台风莫兰蒂救援中，厦门就投入了装载机等大型机械，将经济损失降到了最低，仅仅用一天的时间就恢复了主要干路的通行。

二、新课教学

探究点一　有用功、额外功和总功

提问：救灾过程中，使用机械，要不就想省力，要不就想省距离，那么可以省功吗？如果用起重机将一块水泥板举高一定的高度，那么克服水泥板的重力做功和起重机拉力做功哪一个更大？究竟这两个功是否一样多，我们把现实的情景放到实验室里探究一下。同学们思考一下，利用我们桌面上的器材，用什么来模拟水泥板，又用什么来模拟起重机上的滑轮组。（提问）好，我们今天利用这套器材来做实验。同学们回忆一下，克服物体重力所做的功可以用哪个公式求？要求拉力所做的功可以用哪个公式求？

1．  设计实验探究：(1) 克服物体重力所做的功。(2)求使用滑轮组，拉力做的功。

学生思考传统的实验装置的缺点？如何改进？

2．  为了探究上述问题需要测量的物理量：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力G、钩码上升的高度h。观看视频，规范实验操作！

3．设计表格，将实验数据填入表中。

4.分析实验数据：

(1)手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？

(2)哪一个做的功多一些？

(3)你认为产生这一现象的原因是什么？

学生交流讨论后回答：

(1)不相等。

(2)手拉绳做的功多。

(3)有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮。

使用了滑轮组还多做了功，这部分的功对我们没有用，但不可以不做，我们把这种对我们没有用，但又不得不额外多做的功，叫做额外功。对我们有用的功叫有用功，把拉力所做的功叫总功，总功等于有用功和额外功的总和！

例题：

1. 用桶从水井中打水，对哪个物体做的功是有用功？对哪个物体做的功是额外功？
2. 从水井中捞桶，对哪个物体做的功是有用功？对哪个物体做的功是额外功？

探究点二　机械效率

让学生动手算出有用功和总功的比例，用百分数表示填在表格中。有用功和总功的比例是衡量机械性能优劣的一个重要的标志，为了表示这个比例，物理学引入了机械效率

组织学生讨论：

(1)机械效率有单位吗？

(2)为什么机械效率没有大于1的？

学生经过讨论回答：机械效率没有单位，总小于1。

组织学生讨论：

(3)分析表格中的数据，机械效率与哪些因素有关？

分析数据，得出结论：

当钩码的重相同时，动滑轮越重，机械效率越小。

当动滑轮的重相同时，提升的物体越重，机械效率越高。

类3.推：机械效率还应该和什么因素有关呢？

同一滑轮组，提升的物重相同，摩擦越小，机械效率越高 。

效率是一个很重要很普遍的问题，不光是使用机械，在生活中，不管做什么事都有效率的高低，都要尽量提高效率。

三、板书设计

四、教学反思

《机械效率》一节主要讲述有用功、额外功、总功，和机械效率等方面的内容。前面我们已经学习了功的基本概念以及功的原理，而引入这些物理概念的目的就在于要研究机械做功的问题。一谈到机械做功就不得不谈到机械效率的问题，所以这节课将更多地与我们的实际生活相联系。本节课的难点是学生动手实验，我通过1.自制实验器材，使测量实验数据更为简单2.事先拍摄学生规范操作的实验视频，这两点来突破本节课的难点。对于本节课的重点，我通过实验引出有用功、额外功、总功，加深学生的记忆，并且在引出概念后通过2题例题加深学生的理解，从而突破的重点。我在上课时注重与生活实际相联系，调动学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性，教学设计注重体现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题能力，在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观的形成。