10.5 机械效率 【教学目标】 1. 理解有用功和总功的概念，能在实际问题中区分它们。 2．认识机械效率的概念，能利用机械效率解决实际问题。 【教学重难点】 1．重点 （1）知道有用功、额外功、总功的概念。 （2）掌握机械效率的概念以及计算公式。 2．难点 额外功判断、提高机械效率的途径 【教学方法】 自学、讲授 实验 交流与讨论。 【实验器材】 铁架台、细绳、滑轮若干、弹簧测力计、刻度尺、钩码若干。 【教学过程】 一、新课导入： 导入新课： 小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。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？ 如图所示的三种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。 请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。 二、授课过程： 探究点一 有用功、额外功和总功 1．结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程的视频。思考： (1)在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？ (2)无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？ (3)在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？ 总结：一般来说，机械对外所做的功为有用功，机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功，动力对机械所做的功为总功。总功等于有用功与额外功之和。 指出：前面实验中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。 讨论：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功一样吗？(手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗？)怎样探究这个问题？ 1．设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码。 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、钩码上升的高度h。 3．改变钩码的数量，重复上述测量。 4．设计表格，将实验数据填入表中。 次数 手的拉力F/N 手移动距离s/m 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 1 2 3 5.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。 探究点二 机械效率 请同学们自学阅读“什么是机械效率”部分相关内容。 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？ (3)用小数和百分数来表达机械效率，你认为哪种表达更好？ 学生经过讨论回答：机械效率没有单位，总小于1，用百分数表示。 教师讲述：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。 机械效率＝×100%； 计算公式：η＝×100%； 三者之间的关系：W总＝W有用＋W额外。 注意：对于实际机械，总是有额外功存在，η＜1。 三、课堂练习： 1.关于机械效率，下列说法正确的是（ ） A .机械效率高的机械做功一定多 B .使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高 C .没有摩擦时，机械效率一定等于100% D .做同样的有用功，额外功越小，机械效率越大 2.用滑轮组将重400 N的物体提高3 m，已知滑轮组的机械效率是80％，则总功、额外功分别为( ) A.300 J、1 500 J B.1 500 J、300 J C.1 200 J、1 500 J D.1 500 J、1 200 J 四、课堂小结： 1.知道总功；额外功；有用功；机械效率概念 2.知道机械效率的计算公式 五、作业布置： 完成配套作业题。 【板书设计】 10.5 机械效率 一 ... ...
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