九年级物理第十五章：功和机械能2．机械效率.doc

第十五章：功和机械能
2．机械效率
（理化教研组：罗进德）
教学目标：
知识与能力
l 了解什么是有用功、额外功和总功。
l 理解什么是机械效率。
过程与方法
l 通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。
情感态度与价值观
l 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。
课时安排：1课时
教学用具：斜面、弹簧测力计、木块、刻度尺
教学过程：
一．复习提问，巩固新知
1．什么叫功？功的两要素是什么？
2．如何计算功？功的单位是什么？
3．能不能设计一个省功的机械？为什么？
二．从已有知识出发,引导学生进入学习状态
教师：根据功的原理使用任何机械都不省功，也就是说使用任何简单机械时所做的功都大于或等于不使用机械而直接用手对物体所做的功。这是为什么呢？
板书：[二、机械效率]
三.创设良好情景,引导学生从生活走向物理,学习有用功、额外功和总功
教师引导学生观察课本P107“想想议议”中的图画，弄明白这幅图的意思。
教师：用图中三种不同的方法，把100N重的沙子运上三楼，哪种办法最好？
引导学生对三幅图中人所做的功进行计算，培养学生利用已有知识解决新问题的能力。
学生讨论、交流，并计算出三种方法人所做的功。
教师：我们的目的是什么？
学生思考后给出回答，教师对学生的回答给予肯定的评价，鼓励他们的学习积极性。
教师：我们的目的是将沙子运到三楼，所以把100N重的沙子提高6m，做的功600J，是必须做的功，这样做的功叫做有用功。
板书：[1、有用功——使用机械时必须做的功]
教师：不管用那一种方法我们都必须做600J的功，因为这部分功是有用功，做这部分功是我们的目的。
问题1：第一种方法除了对沙子做的600J的功还做了哪些功？这些功有用吗？不做行吗？
问题2：第二种方法除了对沙子做的600J的功还做了哪些功？这些功有用吗？不做行吗？
问题3：第三种方法除了对沙子做的600J的功还做了哪些功？这些功有用吗？不做行吗？
教师引导学生回答上述问题，并总结指出：三幅图中除了对沙子做的600J的有用功外，还不得不对人体和水桶、水桶和动滑轮、口袋和滑轮等做一些没有用处的功，这些功叫做额外功。
板书：[额外功——不需要但不得不做的功]
教师：使用机械时都要做有用功和额外功，有用功和额外功是我们使用机械时总共做的功，叫做总功。
板书：[总功——有用功和额外功的总和]
四．引导学生从实际生活出发，学习机械效率
教师：人们在使用机械时都要做有用功和额外功，你是希望有用功在总功中占的比例多些呢还是希望额外功在总功中占的比例多些？
学生思考并回答。
教师：使用任何机械都不可避免地要做额外功。我们把有用功跟总功的比值叫做机械效率用来衡量一个机械的性能。
板书：[2、机械效率——有用功和总功的比值]
教师指出：如果用W总表示总功，W有用表示有用功，η表示机械效率，那么，。
板书：[]
教师：机械效率是一个比值，那么它有没有可能大于或等于1？
学生讨论、回答。
教师对学生的回答给予肯定的评价后指出：有用功总是小于总功，所以机械效率总是小于1。例如：总是功是500J，有用功是400J，机械效率就是
板书：[]
教师：对一个机械我们希望它的机械效率高一些好呢还是低一些好？
学生回答：高一些好。
教师：提高机械效率有重要的经济意义，可以减少能耗，降低成本。通过情况下提高机械效率的主要办法是改进结构，使它更合理、更轻巧；在使用中按照技术规程经常保养，定时润滑，使机械处于良好的运转状态，对于保持和提高机械效率也有重要作用。
五．引导学生利用机械效率公式解题，培养他们的应用能力
出示小黑板：起重机把质量为0.6t的重物匀速提升了3m,而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？
引导学生解题。
教师巡回指导。
板书:[已知:F=mg=0.6×103kg×10N/kg=6 000N,h=3m, W总=3.4×104J
求:
解: W有用=Fh=600N×3m=18 000J
]
六.引导学生猜想、设计实验探究影响斜面机械效率的因素
教师：在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素。例如，把物体拉上斜面时，就要克服物体斜面之间摩擦力而做额外功。下面我们就来研究光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时，斜面的机械效率是否相同。
教师引导学生猜想影响斜面机械效率的因素，并对学生的良好表现给予合理的评价,培养他们大胆猜想的良好习惯.
教师组装演示实验装置，引导学生分析将一木块沿斜面拉上端时如何计算有用功、总功，怎样计算机械效率？需要测量哪些物理量。
要求学生改变木板的倾斜程度进行三次实验，并将实验数据记录在表格中。
斜面斜面程度
小车重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
较缓

较陡

最陡

引导学生计算三次的机械效率,得到结论.
教师引导学生说出影响斜面机构效率的因素.。
七．小结
引导学生小结本节课学习的知识。
八．布置作业
1．课本“动手动脑学物理”1、2、3、4题。
2．完成课时作业。
板书设计：
二、机械效率
1、有用功——使用机械时必须做的功
额外功——不需要但不得不做的功]
总功——有用功和额外功的总和
2、机械效率——有用功和总功的比值

例题：
已知:F=mg=0.6×103kg×10N/kg=6 000N,h=3m, W总=3.4×104J
求:
解: W有用=Fh=600N×3m=18 000J

3.探究斜面的机械效率.
影响斜面机械效率的因素——斜面的高度，斜面的粗糙程度。
教学后记：