物理教案：《机械效率》课堂教学

　　【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：通过参与探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。

　　3.情感态度与价值观：在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。

　　【教学重点】理解机械效率。

　　【教学难点】有用功、额外功的理解。

　　【教学媒体】桶、滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺。

　　【教学方法】启发探究式教学。

　　【教学过程】

　　一、新课引入

　　教师：功的原理是什么？

　　学生：使用任何机械都不省功。公式表示为： 。

　　二、新课教学

　　1.有用功、额外功和总功

　　出示计算题

　　学生解题

　　教师：利用机械做的功是240J，而人直接用手做的功是200J，为什么利用实际机械做的功大于不用机械直接用手做的功呢 ？

　　学生：因为使用任何机械都不省功。

　　教师：一只笨重的铁桶，另一只轻小的胶桶，你会选择什么样的桶将井中的水提起？

　　学生：轻小的胶桶。

　　教师：将水提起，你对哪些物体做了功？

　　学生：对水还有对桶都做了功。

　　教师：你为什么会选择胶桶？

　　学生：因为我们的目的是提水，桶是附带提起来的。

　　教师：我们来学习本节的三个概念：

　　有用功（W有）：对人们有用的、必须要做的功。

　　额外功（W额）：对人们没有利用价值而又不得不做的功。

　　总 功（W总）：有用功加额外功。

　　2.机械效率

　　演示实验：用动滑轮提起钩码。

　　教师：上面那个实验，我们来分析哪些是有用功？哪些是额外功？

　　学生：提起钩码所做的功是有用功，提起动滑轮所做的功是额外功。

　　教师：哪些是总功呢？

　　学生：拉力所做的功是总功。

　　教师：观看视频，用四种方法将重物提上三楼。对什么物体所做的功是有用功？

　　学生：对沙子做的功是有用功。

　　教师：四种方法做了哪些额外功？

　　学生：第一种方法对人体重和桶重所做的功是额外功，第二种方法对桶重所做的功是额外功，第三种方法对桶重和动滑轮重所做的功是额外功，第四种方法对口袋重和动滑轮重所做的功是额外功。

　　教师：请同学们计算这四种方法的有用功、额外功和总功。

　　学生：完成计算。

　　教师：这四种方法所做的有用功是一样的，都是600J，但所做的额外功不一样，你会采用哪一种？

　　学生：采用第四种方法，因为第四种方法所做的额外功最少。

　　教师：这四种方法的效率是不一样的，其中第一种方法最低，第四种方法最高。因此我们引入机械效率的概念。

　　定义：有用功跟总功的比值。

　　公式：畏＝W有用/W总

　　教师：请计算这四种方法的机械效率各是多少？

　　学生：第一种机械效率是19%，第四种机械效率是87%。

　　教师：机械效率越高，浪费就越少。由于总功总是大于有用功，所以机械效率总是小于1。只有在理想情况下，机械效率等于1。

　　教师：起重机的机械效率是60%，它表示什么意思？

　　学生：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是60%，也可以说有用功在总功中占有60%，另外的40％是额外功。

　　3.提高机械效率的方法

　　教师：请同学们探讨：如何提高机械效率？

　　学生讨论、交流

　　学生：可以减轻机械重力；减少摩擦力，一般加润滑油。

　　三、巩固练习

　　学生解答，教师巡视指导

　　四、课堂小结

　　教师：这节课我们学了哪些知识？

　　学生：我们学了：1.功的分类：

　　有用功：对人们有用的功。

　　额外功：对人们没有利用价值而又不得不做的功。

　　总 功：有用功加额外功的和。

　　2.机械效率：有用功跟总功的比值。