機(jī)械效率
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 知道有用功、額外功和總功的含義及三者的關(guān)系。
2. 理解機(jī)械效率的概念，并能計算簡單機(jī)械的效率。
3. 培養(yǎng)學(xué)生對任何事情都要注意“效率”的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
對機(jī)械效率概念的理解。
【教學(xué)方法】
綜合教學(xué)法。
【教學(xué)儀器】
電腦教學(xué)平臺一套，滑輪組、鐵架臺、彈簧秤、刻度尺、相同木塊和細(xì)線各20件。
【教學(xué)過程】
一、引入有用功、額外功、總功
師：我們學(xué)校旁有一座私人住宅正在建造中，現(xiàn)在需把100 n重的砂子運(yùn)到6 m高的樓上。想想看，有哪些方法，可以把砂子運(yùn)上去？
在投影儀上映出下圖：
生：可以把砂子裝在桶里或裝在袋子里，人提上去。可以用起重機(jī)吊上去。還可以用動滑輪或滑輪組等簡單機(jī)械將砂子運(yùn)上去。師：同學(xué)們回答得都很好。我們可以有許多辦法將砂子運(yùn)上樓。現(xiàn)在我們選取其中的一種做個模擬實(shí)驗(yàn)，請大家討論。（電腦模擬動畫）這是一個利用滑輪組提升砂子的裝置圖，請觀察和思考：1. 幾段繩子承擔(dān)物體和滑輪的總重？2. 砂子升高h(yuǎn)，繩子末端移動的距離s是多少？3. 把100 n重的砂子運(yùn)上6 m高的樓上，需要做多少功？4. 通過滑輪組，繩子末端用了40 n的拉力將砂子運(yùn)上去，實(shí)際做了多少功？5. 想一想，這兩個功為什么不相等？在投影儀上映出學(xué)生討論的結(jié)果。生：提砂子上樓時也要把桶、動滑輪提上去，還要對桶和動滑輪做功；另外繩和滑輪之間還有摩擦，也需要做功。師：我們的目的是把砂子運(yùn)上樓，所以把100 n重的砂子運(yùn)到6 m高的樓上，無論采取哪種方法都必須做的功，這是有用的功。用滑輪組將砂子運(yùn)上去，在完成運(yùn)砂子的同時，還不得不對桶和動滑輪也做了功，此外還要克服各種摩擦做功，這部分對砂子提上樓沒有用，但又不得不做的功，是額外功。板書：（一）有用功、額外功、總功有用功：在工作時，對人們有用的功。額外功：在工作時，對于額外負(fù)擔(dān)所不得不做的功。總功：有用功與額外功的和。練習(xí)：用桶從井中提水的時候，對 做的功是有用功，對 做的功是額外功。如果桶掉到井里，從井里撈桶時，撈上來的桶帶有一些水，這時對桶做的功是 功，對水做的功是 功。二、引入機(jī)械效率1. 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（共20個小組，分2個內(nèi)容，每10個小組做1個內(nèi)容，2個實(shí)驗(yàn)并進(jìn)。）測定：把重g =1.5 n的木塊，提高到h =0.2 m的高度時，①通過一定動滑輪組所做的有用功、總功。②通過兩定兩動滑輪組所做的有用功、總功。每個實(shí)驗(yàn)的記錄結(jié)果選1～2組，在投影儀上映出進(jìn)行分析。2. 討論與分析（1）有沒有一種簡單機(jī)械只做有用功，不做額外功？（沒有）（2）使用不同的簡單機(jī)械做功，完成相同的有用功時，所做的總功是否相同？這說明什么？（不同）（這說明額外功不同）（3）額外功在總功中占的比例越多越好，還是越少越好？（越少越好）師：一定的總功中，額外功少意味著什么？生：有用功多。師：在使用機(jī)械時我們最關(guān)心的是所做的這些總功中，有用功究竟占了多少。 為此我們引入一個新的物理量， 叫做機(jī)械效率。板書：（二）機(jī)械效率的定義有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。