八年级物理：五、提高机械的效率教案 沪科版.doc

第五节 提高机械的效率
教学目标：
1、 知道什么是有用功、额外功和总功。
2、 知道什么叫机械效率，知道计算公式，知道机械效率点小于1。
3、 知道提高机械效率的意义和主要方法。
教学重点：
理解机械效率的概念及.区别有用功、额外功、总功。
教学难点：
用公式进行简单的计算。会测滑轮组的η。理解S与h的关系。
教学课时：
1课时。
教学过程：
一、演示（按图1装置）并提问。
用图1的滑轮来提升重5牛的物体，应用功的原理求在细绳端需要加多大的拉力？（动滑轮重忽略不计）
要求一名学生板演，其他学生在笔记本上演算，教师讲评并给出正确解答。
二、进行新课
1．有用功、额外功和总功
（1）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。
以下边讲边板书：
“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”
（2）提问：由实验可以看到W动＞W阻，这是为什么？
学生回答，教师总结：前面研究简单机械时，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）。
（3）总结并边讲边板书
①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。
板书：“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”（注意，本节标题暂不出）
问：本实验中的有用功是多少？答：W有＝G·h＝5牛×0.5米＝2.5焦。
②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。
板书:“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”
③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。
板书：“3．总功（W总）：有用功与额外功的总和叫总功”
问：本实验中总功W总＝？
答：W总＝F·s＝F·2h＝3牛×1米＝3焦。
问：本实验中做的额外功是多少？
答：W额外＝W总－W有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦。
2．机械效率
问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？
学生演算，答出计算过程和结果。答：83.3％。
教师小结并板书：“4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率”
板书：补写本节标题：“18。4、机械效率”

有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”
教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。
问：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。
3．例题分析讨论
例题：课本P169
要求学生板演，教师讲评。
教师小结：解答这类问题首先要认真审题，弄清已知条件。其次要注意，用滑轮组提起货物的高度与人把绳子末端拉下的距离之间的关系。还要分清总功和有用功。总功是人利用滑轮提升货物时总共做的功，也就是人拉绳子的力做的功（或说动力对滑轮组做的功），计算时，功（W总）＝拉力（F）×绳端所通过的距离（s）。有用功是指滑轮组克服货物所受重力竖直升高所做的功，计算时，有用功（W有用）＝F·s。因为货物匀速上升，所以滑轮对货物拉力的大小等于货物重，即F＝G。货物提升的高度s用字母h表示（要与动力通过的距离s加以区分）。所以，有用功（W有用）＝货物重（G）×货物提升ツ高度（h）。
应该指出，在涉及机械效率问题时，功的原理也是适用的。这时动力所做的功等于机械克服阻力所做的功。使用机械时仍不省功，而且还要不可避免地做额外功。
布置学生讨论课本上的“想一想”：有用功一点都不能“省”，额外功可以想办法“省”掉一些。
4．实验探究：

F
S
W总
G
h
W有
η

实验步骤：
1．按图把滑轮组装好，并记下钩码和弹簧称的位置；
2．匀速拉动弹簧称，使钩码G升高，从弹簧称读出拉力F的大小，用刻度尺测出钩码提升的高度h和弹簧称移动的距离s，填入表格。
3．算出有用功，总功和机械效率，填入表中
4．组装另一组滑轮组，重做1，2，3。
讨论：
1．在用滑轮组提升重物的过程中，哪部分是有用功，哪部分是额外功？B要测出机械效率，需要知道W有用W总，为此需要测出哪些物理量？应如何测。
2．教师示范演示测η的全过程，注意提醒学生重点部分和容易出错的地方。
作业设计：
P170－1

板书设计
第五节　提高机械的效率
一、有用功、额外功和总功
1.有用功（W有用）
使用机械时，机械对物体做的功是人们需要的，叫有用功。
2.额外功（W额外）
克服机械本身所受重力和摩擦力所做的功还是人们需要的而是不得不额外做的功，叫额外功。
3.总功（W总）
有用功跟额外功的总和，叫总功。
二、机械效率
1.有用功跟总功的比值叫做机械效率。
2.计算公式

教学反思：