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η<1. 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 ... ...
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