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機械效率教案（合集7篇）
作為一名辛苦耕耘的教育工作者，很有必要精心設計一份教案，教案是保證教學(xué)取得成功、提高教學(xué)質(zhì)量的基本條件。那要怎么寫(xiě)好教案呢？下面是小編精心整理的機械效率教案，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。
機械效率教案1
�。ㄒ唬┙滩模喝私躺缇拍炅x務(wù)教育初中物理第一冊
�。ǘ┙虒W(xué)要求
�。╨）知道什么是有用功、額外功和總功。
�。�2）知道什么叫機械效率，知道計算公式。知道械效率總小于1。
�。�3）知道提高機械效率的意義和主要方法。
�。ㄈ┙叹�
滑輪、鉤碼、線(xiàn)、彈簧秤、鐵架臺、刻度尺。
�。ㄋ模┙虒W(xué)過(guò)程
一、復習提問(wèn)
1．功的原理是什么？
2．演示（按圖1裝置）并提問(wèn)。
用圖1的滑輪來(lái)提升重5n的物體，應用功的原理求在細繩端需要加多大的拉力？（動(dòng)滑輪重忽略不計）
要求一名學(xué)生板演，其他學(xué)生在筆記本上演算，教師講評并給出正確解答。
二、進(jìn)行新課
1．有用功、額外功和總功
�。�1）演示實(shí)驗
用彈簧秤勻速拉動(dòng)繩端，使重物G升高。從彈簧秤讀出拉力f的值，用刻度尺測出重物提升的高度h和彈簧秤移動(dòng)的距離s。以下邊講邊板書(shū)：
“實(shí)驗數值G＝5n，h＝0.5米，f＝3n，s＝1米。
彈簧秤的拉力（動(dòng)力）對動(dòng)滑輪做的功：w動(dòng)＝f·s＝3nx1米＝3焦，提高重物，動(dòng)滑輪克服阻力做的功：w阻＝G·h＝5nx0.5米＝2.5焦”
�。�2）提問(wèn)：由實(shí)驗可以看到w動(dòng)＞w阻，這是為什么？
學(xué)生回答，教師總結：前面研究簡(jiǎn)單機械和功的原理時(shí)，我們沒(méi)有考慮摩擦，沒(méi)有考慮使用動(dòng)滑輪提升重物時(shí)動(dòng)滑輪本身重等因素，是理想情況。實(shí)際上，我們用動(dòng)滑輪等簡(jiǎn)單機械提升重物時(shí)，由于要克服摩擦以及不得不把動(dòng)滑輪一起提升，這時(shí)我們用的力（動(dòng)力）就比沒(méi)有摩擦時(shí)要大（該實(shí)驗中，理想情況下拉力是2.5n，而實(shí)際的拉力是3n）。做的功要比沒(méi)有摩擦時(shí)大一些（該實(shí)驗中，不考慮摩擦時(shí)動(dòng)力做的功是2.5焦，而實(shí)際動(dòng)力對滑輪做的功是3焦）。
�。�3）總結并邊講邊板書(shū)
�、僭谟脛�(dòng)滑輪提高重物的實(shí)驗中，用來(lái)提高物體的功對我們是有用的，是必須做的。
板書(shū)：“1．有用功（w有用）：利用機械工作時(shí)對人們有用的功叫有用功”（注意，本節標題暫不出）
問(wèn)：本實(shí)驗中的有用功是多少？答：w有＝G·h＝5nx0.5米＝2.5焦。
�、诒緦�(shí)驗中，用來(lái)克服摩擦做的功、把動(dòng)滑輪提升0.5米做的功對我們沒(méi)有用，但又不得不做的功，這種功叫額外功。使用任何機械做額外功是不可避免的。
板書(shū)：“2．額外功（w額外）：對人們沒(méi)有用，但又不得不做的功叫做額外功”
�、郾緦�(shí)驗中，有用功加額外功是總共做的功，叫總功。
板書(shū)：“3．總功（w總）：有用功與額外功的總和叫總功”
問(wèn)：本實(shí)驗中總功w總＝？
答：w總＝f·s＝f·2h＝3nx1米＝3焦。
問(wèn)：本實(shí)驗中做的額外功是多少？
答：w額外＝w總－w有用＝3焦－2.5焦＝0.5焦。
2．機械效率
問(wèn)：根據以上實(shí)驗，你能算出有用功在總功中占的百分比嗎？
學(xué)生演算，答出計算過(guò)程和結果。
答：83.3％。
教師小結并板書(shū)：“4．機械效率：有用功跟總功的比值叫機械效率”
板書(shū)：補寫(xiě)本節標題：“三、機械效率”
有用功總小于總功，所以機械效率總小于1”
教師指出：表示機械效率的字母的讀音。機械效率用百分數表示，沒(méi)有單位。
問(wèn)：某起重機的'機械效率是70%，它表示什么意思？
答：使用起重機提升重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是70%，也可以說(shuō)有用功在總功中占有70%，另30％做的是額外功。
3．提高機械效率
閱讀課本提高機械效率一段，小結要點(diǎn)，指出采取減小額外功是提高機械效率的有效方法。
三、鞏固練習
例題：用圖2所示滑輪組把重600n的貨物勻速提高2米，所用的拉力是375n，求總功、有用功和這個(gè)滑輪組的機械效率。
要求學(xué)生板演，教師講評。
教師小結：解答這類(lèi)問(wèn)題首先要認真審題，弄清已知條件。其次要注意，用滑輪組提起貨物的高度與人把繩子末端拉下的距離之間的關(guān)系。還要分清總功和有用功�？偣κ侨死没喬嵘浳飼r(shí)總共做的功，也就是人拉繩子的力做的功（或說(shuō)動(dòng)力對滑輪組做的功），計算時(shí)，功（w總）＝拉力（f）x繩端所通過(guò)的距離（s）。有用功是指滑輪組克服貨物所受重力豎直升高所做的功，計算時(shí)，有用功（w有用）＝f·s。因為貨物勻速上升，所以滑輪對貨物拉力的大小等于貨物重，即f＝G。貨物提升的高度s用字母h表示（要與動(dòng)力通過(guò)的距離s加以區分）。所以，有用功（w有用）＝貨物重（G）x貨物提升ツ高度（h）。
應該指出，在涉及機械效率問(wèn)題時(shí)，功的原理也是適用的。這時(shí)動(dòng)力所做的功等于機械克服阻力所做的功。使用機械時(shí)仍不省功，而且還要不可避免地做額外功。
四、布置作業(yè)：
1．課本章后習題8，要求計算出總功、有用功、機械效率。根據計算結果答出哪些說(shuō)法正確。
2．預習課本實(shí)驗：測滑輪組的機械效率。
機械效率教案2
教學(xué)題目
四、實(shí)驗：測滑輪組的機械效率。
教學(xué)自的
通過(guò)學(xué)生實(shí)驗，使學(xué)生進(jìn)一步明確機械效率取決于有用功在總功里所占的成分，（即百分比）從而了解提高機械效率的途徑。
教學(xué)器材
刻度尺、鉤碼、彈簧秤、鐵架臺、一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組、兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組、長(cháng)約2米的細繩。
教學(xué)方法
學(xué)生實(shí)驗與討論。
教學(xué)內容
首先討論上節課留的課外作業(yè)，指出：
1．提高機械效率的方法是盡可能減少額外功，即減少克服額外阻力所做的功。
2．P171想想議議
克服水重所做的功為有用功，克服水桶、繩子重所做的功為額外功。
從井里撈水桶時(shí)，克服水桶重所做的。功為有用功，克服水桶里所帶的水以及繩子重所做的功為額外功。
通過(guò)對以上問(wèn)題的討論，可見(jiàn)有用功，額外功主要取決于我們做功的'目的性，加以區別，不是固定不變的。
【例如】我們用車(chē)推貨物而做功，由于貨物重而影響的摩擦力，克服這個(gè)摩擦阻力所做的功為有用，但由于車(chē)重而影響的摩擦力，克服這個(gè)摩擦阻力而做的功就是額外的功。
引言：本節課我們要通過(guò)測滑輪的機械效率，要進(jìn)一步明確決定機械效率的兩個(gè)條件，通過(guò)幾個(gè)不同的方法所測定的效率，進(jìn)一步認識提高機械效率的實(shí)際意義。
學(xué)會(huì )測定滑輪組機械效率的一些技術(shù)性問(wèn)題。
實(shí)驗中注意事項；
1．在實(shí)驗中要將距離測量的準確些。
2．注意會(huì )將細繩繞在滑輪上。
2．盡可能在豎直方向上使用彈簧秤。
4．注意彈簧秤的示數要用n頓表示。
5．拉動(dòng)的過(guò)程中，盡可能使物體勻速上升。
6．可將各數據填入書(shū)中表格內。
7．注意分析實(shí)驗中所出現誤差的原因。
小結：
通過(guò)學(xué)生實(shí)驗，教師巡視糾正實(shí)驗中所存在的問(wèn)題。指出有用功還可以這樣來(lái)求得，作業(yè)：P176—177，8、9。
【說(shuō)明】這個(gè)教案基本上是提綱式的，建議新教師要把實(shí)驗過(guò)程再寫(xiě)詳細些。
機械效率教案3
教學(xué)目標
1、知識與技能
了解什么是有用功、額外功和總功。
理解什么是機械效率。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)參與探究斜面機械效率的活動(dòng)，學(xué)習擬訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計劃和實(shí)驗方案。
說(shuō)明與建議
1、有用功和總功
首先讓學(xué)生看課本圖14.4-1，弄明白三幅畫(huà)的意思，然后討論用圖中三種不同方法，把100N重的沙子運上三樓，哪種辦法最好。學(xué)生可能對第二、三兩種方法的區別不太理解，可引導學(xué)生注意桶的重量與口袋重量的不同。然后引導學(xué)生分析每種情況需要做的功，引出有用功、額外功、總功的概念。
2、想想議議
這里意在使學(xué)生加深了解有用功、額外功的概念。實(shí)際使用機械時(shí)，人們總是希望額外功少些。杠桿、起重機、電梯等所有機械都有一些是有用功，一些是額外功。通過(guò)討論，讓學(xué)生明白什么是有用功，什么是額外功。
3、機械效率
為了使學(xué)生明白為什么要引入機械效率這一概念，懂得機械效率的意義，在講述有用功和額外功之后，應強調指出，使用機械做功，為了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，額外功是不可避免的。例如用水桶從井里提水，目的是把水提上來(lái)，所以提水的功是有用功，提桶的。功是額外功，而為了把水提上來(lái)，水桶是不可缺少的。額外功是我們不需要的，它白白浪費能量，因此應盡量減小它。使用不同的機械來(lái)提起物體，我們希望做的額外功越少越好，或者說(shuō)，有用功與總功越接近越好。不同機器這方面的差別，通常用有用功在總功中占的百分比來(lái)表示，叫做機械效率，給出機械效率的公式。一臺機器所做的有用功與總功越接近，這臺機器的機械效率就越高。
課本列舉了一個(gè)計算機械效率的例題，意在練習機械效率公式的應用，使學(xué)生加深認識有用功和總功的概念。
最后指出，提高機械效率有重要的經(jīng)濟意義，可以減少能耗，降低生產(chǎn)成本，應對這個(gè)問(wèn)題重視。還可以讓學(xué)生議議：除了用機械做功有個(gè)效率問(wèn)題外，干別的事情有沒(méi)有效率問(wèn)題，在更廣闊的背景下對效率問(wèn)題有個(gè)初步觀(guān)念。
4、探究斜面的機械效率
這個(gè)探究的目的是讓學(xué)生學(xué)習測量斜面的'機械效率，通過(guò)探究加深對機械效率的理解，摩擦是影響機械效率的重要因素之一，同時(shí)讓學(xué)生進(jìn)一步認識利用斜面也可以省力。
教師在引導學(xué)生提出問(wèn)題后，要讓學(xué)生獨立完成探究過(guò)程。同時(shí)還可用粗糙程度不同的斜面，進(jìn)一步探究摩擦對機械效率的影響。
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理
1、有用功是14400J，總功是24000J，機械效率是60％，起重機提升裝貨物用的容器所做的功、各部件之間的摩擦做功等都是額外功。
2、略。
3、提高機械效率的主要辦法是：改進(jìn)機械的結構，例如提水時(shí)用容積較大而重量較輕的水桶等；按規程進(jìn)行保養、合理使用以減小摩擦。
機械效率教案4
�。ㄒ唬⿲W(xué)習目標
1、知識與技能目標
�。�1）知道有用功、額外功、總功
�。�2）理解機械效率，會(huì )計算機械效率
2、過(guò)程與方法目標
�。�1）根據生活事例認識物理知識，并運用物理知識解決實(shí)際問(wèn)題
�。�2）探究：斜面的機械效率
�。�3）學(xué)習根據實(shí)驗數據分析、歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規律
3、情感、態(tài)度價(jià)值觀(guān)目標
使學(xué)生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有將科學(xué)技術(shù)應用于日常生活、社會(huì )初中的意識。
�。ǘ┙虒W(xué)重難點(diǎn)
1、重點(diǎn)：(1)理解機構效率
�。�2）探究斜面的機械效率
2、難點(diǎn)：理解機械效率
�。ㄈ┙虒W(xué)準備
長(cháng)木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、細線(xiàn)
�。ㄋ模┙虒W(xué)過(guò)程
一、引入新課
小明家最近買(mǎi)了一處新樓房，三樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運到三樓。請同學(xué)們根據需要，選擇器械幫助小明家解決這個(gè)問(wèn)題，看看哪個(gè)小組選的辦法？
二、進(jìn)行新課
假如用動(dòng)滑輪提升沙子，請同學(xué)們觀(guān)著(zhù)提沙子的過(guò)程。
對誰(shuí)做的功是我們需要的？
�。ò鍟�(shū)有用功：我們所需要的功。）
哪部分功是我們不需要，但不得不做的？
�。ò鍟�(shū)額外功：工作時(shí)，對于額外負擔所不得不做的功。）
一共做的功等于什么？
�。ò鍟�(shū)總功：有用功與額外功之和。）
假如我們用下面三種方法搬運沙子，你認為哪一種方法？為什么？
討論回答。（第三種方法，因為第三種方法做的額外功最少。）
工作中，我們總是希望額外功越少越好；也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學(xué)中，用機械效率表示有用功在總功中所占的'比例。（板書(shū)機械效率：有用功在總功中所占的比例）表示機械效率；W有表示有用功；W總表示總功。那么，機械效率應該怎樣表示？
根據公式計算，上面斜面的機械效率是多少？
�。C械效率沒(méi)有單位，小于1，常用百分數表示。）
師：同學(xué)們，剛才我們知道上面斜面的機械效率，任何斜面的機械效率都一樣嗎？請同學(xué)們再來(lái)觀(guān)察用斜面推物體的情景。
下面我們探究斜面的機械效率（板書(shū)探究：斜面的機械效率。）
通過(guò)觀(guān)察上面用斜面推物體的情景，對斜面的機械效率你能提出什么問(wèn)題？
提出問(wèn)題。
�。ㄐ泵娴臋C械效率與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系？斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有什么關(guān)系？……）
請同學(xué)們猜想上面提出的問(wèn)題。
根據提出的問(wèn)題和做出的猜想，選擇其中的一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗，設計出實(shí)驗的方案。
小組討論，設計實(shí)驗的方案。
小組實(shí)驗，同時(shí)設計表格記錄數據。
分析實(shí)驗數據，你能得出什么結論？
�。ㄎ澹┬〗Y
通過(guò)本節課的學(xué)習，你有哪些收獲？
1、有用功、額外功、總功；
2、機械效率：定義、公式、計算；
3、探究：斜面的機械效率。)
�。┳鳂I(yè)
1、根據生活中你使用的機械，想想：怎樣提高機械效率？結合自己的學(xué)習實(shí)際，如何提高學(xué)習效率？
2、動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理
機械效率教案5
【設計理念】
1、本節課首先通過(guò)具體的情景讓學(xué)生知道有用功、額外功、總功；在此基礎上理解機械效率，并通過(guò)探究斜面的機械效率，加深機械效率的認識。
2、通過(guò)對機械效率的學(xué)習，讓學(xué)生對效率問(wèn)題在更廣闊的背景下有個(gè)初步的概念，使學(xué)生把物理學(xué)習與自己的生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，具有于任何事情都要注意效率的科學(xué)態(tài)度。
【教材分析】
教學(xué)目標知識與技能
1、知道有用功、額外功、總功
2、理解機械效率，會(huì )計算機械效率
過(guò)程與方法
1、根據生活事例認識物理知識，并運用物理知識解決實(shí)際問(wèn)題
2、探究：斜面的機械效率
3、學(xué)習根據實(shí)驗數據分析、歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規律、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)使學(xué)生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有將科學(xué)技術(shù)應用于日常生活、社會(huì )初中的意識。
教學(xué)重點(diǎn)
1、理解機構效率
2、探究斜面的機械效率
教學(xué)難點(diǎn)理解機械效率
教學(xué)方法討論，探究
教具和媒體長(cháng)木板、木塊、彈簧秤、刻度尺、細線(xiàn)、棉、多媒體輔助教學(xué)課件
【教學(xué)過(guò)程實(shí)錄】
一、引入新課
師：小明家最近買(mǎi)了一處新樓房，一單元二樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運到二樓。請同學(xué)們根據需要，選擇器械幫助小明家解決這個(gè)問(wèn)題，看看哪個(gè)小組選的辦法最好？
生：小組討論后自由回答
�。ò焉匙友b入桶中，用動(dòng)滑輪把沙子拉到樓上；在地面與樓面之間搭上木板，將沙子裝入袋子沿著(zhù)木板推到樓上……）
二、進(jìn)行新課
師：假如用動(dòng)滑輪提升沙子，請同學(xué)們觀(guān)著(zhù)提沙子的過(guò)程（媒體顯示）。
生：觀(guān)察思考。
師：對誰(shuí)做的功是我們需要的？
生：對沙子做的功。
師：（板書(shū)有用功：我們所需要的功。）
哪部分功是我們不需要，但不得不做的？
生：提桶所做的功，克服動(dòng)滑輪的重力所做的功。
師：（板書(shū)額外功：工作時(shí)，對于額外負擔所不得不做的功。）
一共做的功等于什么？
生：有用功與額外功之和。
師：（板書(shū)總功：有用功與額外功之和。）
假如用斜面推沙子（媒體顯示），有用功、總功、額外功各是多少？
生：（計算回答）
師：假如我們用下面三種方法搬運沙子（媒體顯示），你認為哪一種方法最好？為什么？
生：討論回答。（第三種方法最好，因為第三種方法做的額外功最少。）
師：工作中，我們總是希望額外功越少越好；也就是有用功在總功中所占的比例越大越好。在物理學(xué)中，用機械效率表示有用功在總功中所占的比例。（板書(shū)機械效率：有用功在總功中所占的`比例）表示機械效率；W有表示有用功；W總表示總功。那么，機械效率應該怎樣表示？
生：
師：根據公式計算，上面斜面的機械效率是多少？
生：計算回答。
師：觀(guān)察計算結果，對“機械效率”，你能發(fā)現什么？
生：討論回答。（機械效率沒(méi)有單位，小于1，常用百分數表示。）
師：同學(xué)們，剛才我們知道上面斜面的機械效率，任何斜面的機械效率都一樣嗎？請同學(xué)們再來(lái)觀(guān)察用斜面推物體的情景（媒體顯示）。
生：觀(guān)察思考。
師：下面我們探究斜面的機械效率（板書(shū)探究：斜面的機械效率。）
通過(guò)觀(guān)察上面用斜面推物體的情景，對斜面的機械效率你能提出什么問(wèn)題？
生：提出問(wèn)題。
�。ㄐ泵娴臋C械效率與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系？斜面的機械效率與斜面的粗糙程度有什么關(guān)系？……）
師：請同學(xué)們猜想上面提出的問(wèn)題。
生：做出猜想。
�。ㄔ谛泵娓咭欢〞r(shí)，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高；在斜面的長(cháng)、高一定時(shí)，斜面越光滑，機械效率越大。）
師：請同學(xué)們根據提出的問(wèn)題和做出的猜想，每一小組選擇其中的一個(gè)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗，設計出實(shí)驗的方案。
生：小組討論，設計實(shí)驗的方案。
師：下面請同學(xué)們根據設計的實(shí)驗方案，選擇桌面上的器材進(jìn)行實(shí)驗。
生：小組實(shí)驗，同時(shí)設計表格記錄數據。
師：分析實(shí)驗數據，你能得出什么結論？
生：小組回答。
師：回想實(shí)驗的過(guò)程，影響實(shí)驗的誤差是什么？
生：討論回答。
三、小結
師：通過(guò)本節課的學(xué)習，你有哪些收獲？
生：思考回答。
�。�1、有用功、額外功、總功；2、機械效率：定義、公式、計算；3、探究：斜面的機械效率。）
四、動(dòng)動(dòng)腦
師：根據生活中你使用的機械，想想：怎樣提高機械效率？結合自己的學(xué)習實(shí)際，如何提高學(xué)習效率？
生：討論回答。
五、布置作業(yè)
設計實(shí)驗，測定滑輪組的機械效率
【板書(shū)設計】
四、機械效率
1、有用功：我們所需要的功額外功：對于額外負擔所不得不做的功。
總功：有用功與額外功。
2、機械效率：有用功與總功之比公式?jīng)]有單位，小于1，常用百分數表示。
3、探究：斜面的機械效率
提出問(wèn)題
猜想
設計實(shí)驗方案
進(jìn)行實(shí)驗
分析數據，得出結論
機械效率教案6
一、教學(xué)目標
�。ㄒ唬┲R與技能
1．能結合實(shí)例分析什么是有用功、額外功和總功。
2．明確機械效率是描述做功效率的物理量。能利用機械效率的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計算。
3．能設計實(shí)驗，測定某種簡(jiǎn)單機械的機械效率。
�。ǘ┻^(guò)程與方法
1．通過(guò)探究使用動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，知道使用機械就要做額外功。
2．通過(guò)實(shí)驗與討論，認識提高機械效率的主要方法。
�。ㄈ┣楦袘B(tài)度與價(jià)值觀(guān)
知道提高機械效率的實(shí)際意義和方法，有合理改進(jìn)機械、提高效率的意識，增強將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的責任感。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
本節內容由“有用功和額外功”“機械效率”兩部分構成，機械效率是本節教學(xué)的重點(diǎn)。教學(xué)中要通過(guò)實(shí)例分析有用功、額外功和總功，使學(xué)生真正認識機械效率的含義。測量滑輪組的機械效率是本節的難點(diǎn)。教學(xué)中要組織學(xué)生經(jīng)歷測量的全過(guò)程，如讓學(xué)生經(jīng)歷組裝實(shí)驗裝置、測量數據、得出結論的過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，同時(shí)增加他們的實(shí)踐體驗。
重點(diǎn)：機械效率的概念和有關(guān)計算。
難點(diǎn)：測量滑輪組的機械效率。
三、教學(xué)策略
以“利用動(dòng)滑輪提升重物”為背景，提出問(wèn)題：動(dòng)力對繩子做功等于動(dòng)滑輪提升重物所做的功嗎？讓學(xué)生猜測并設計實(shí)驗來(lái)驗證自己的猜想。學(xué)生經(jīng)過(guò)數據分析后發(fā)現，動(dòng)力對繩子做的功總是大于動(dòng)滑輪提升物體做的.功。進(jìn)一步分析討論，引出有用功、額外功和總功，以及它們之間的關(guān)系和效率的概念。通過(guò)理解、運用機械效率解決實(shí)際問(wèn)題，認識到提高機械效率的兩種方法：減小額外功和增加有用功。在討論了怎樣提高機械效率的問(wèn)題之后，把效率問(wèn)題延伸到學(xué)生的學(xué)習和生活中。使學(xué)生明白只有提高學(xué)習效率才能順利完成任務(wù)。
四、教學(xué)資源準備
多媒體設備、實(shí)物投影儀、動(dòng)滑輪、鉤碼、鐵架臺、彈簧測力計、刻度尺、細線(xiàn)等。
機械效率教案7
【教學(xué)目標】
一、知識與技能
1、知道利用斜面拉物體時(shí)，有用功與總功的計算方法，會(huì )計算斜面的機械效率。
2、會(huì )測定斜面的機械效率，并會(huì )運用控制變量法的實(shí)驗方法進(jìn)行探究實(shí)驗。
3、知道提高機械效率的意義和主要方法。
二、過(guò)程與方法
1、從生活實(shí)際出發(fā)，培養探究物理學(xué)的有關(guān)知識的興趣以及深入認識事物的能力。
2、親身經(jīng)歷測量斜面機械效率的過(guò)程，通過(guò)參與探究影響斜面的機械效率因素的活動(dòng)，學(xué)習擬定簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計劃和實(shí)驗方案，并培養自主合作探究的能力。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
1、讓學(xué)生學(xué)會(huì )關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機械的機械效率，具有用機械效率來(lái)評價(jià)機械的意識。
2、通過(guò)探究活動(dòng)，進(jìn)行充分的交流與合作，培養學(xué)生嚴謹求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團結協(xié)作的科學(xué)精神。
【實(shí)驗教具】
學(xué)生用實(shí)驗器材：彈簧測力計、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、帶鉤的方木塊、長(cháng)方體鐵塊、砝碼。
老師用實(shí)驗器材：器材同上。
軟件：Flash課件。
【教學(xué)過(guò)程】
一、創(chuàng )設情景，導入新課
師：工人往高處搬重物時(shí)，一般會(huì )用什么方法？
生：用木板搭成一個(gè)斜面，把重的東西推上去或拉上去。
師：為什么這么做呢？
生：因為斜面可以省力。
師：斜面這種省力的機械，在生活中有許多運用，同學(xué)們都見(jiàn)過(guò)哪些斜面？
生：盤(pán)山公路就是一個(gè)大斜面。（大屏幕）
師：還有嗎？
生：我們騎自行車(chē)上坡時(shí)，走S形路線(xiàn)會(huì )更容易一些。也是利用了斜面可以省力。
師：這盤(pán)山公路像不像S形？
師：橋梁的引橋也是一個(gè)斜面，而且橋面越高，引橋也越長(cháng)。（大屏幕）
師：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？
生：不能。因為使用任何機械都不能省功。
師：說(shuō)得很好。實(shí)際上使用任何機械都會(huì )不可避免的做一些額外功，這樣使得有用功總是小于總功，有用功占總功的百分比就是機械效率，我們用它來(lái)描述利用機械做功的效率，那么斜面的機械效率到底與哪些因素有關(guān)呢？它的省力情況與它的機械效率有什么關(guān)系嗎？
二、合作交流，解讀探究
1、提出問(wèn)題：
師：這節課我們就一起來(lái)探究斜面的機械效率。
師：我們利用斜面做功時(shí)，目的是把物體抬到一定高度處。我們不把它豎起提升，而是沿著(zhù)斜面把它拉上去，這是為了省力。演示：請看這里，沿斜面拉物體時(shí)，什么是有用功？什么是總功？如何計算斜面的機械效率？
生：克服物體重力所做的功是有用功，拉力所做的功是總功。
師：我們需要哪些測量?jì)x器？需要測量哪些物理量呢？
生：需要彈簧測力計和刻度尺。要測出物體重力，斜面高度，拉力，斜面長(cháng)度。
斜面的機械效率：（大屏幕）
師：你們準備怎樣測量拉力的大��？
生：用彈簧測力計鉤住物體，沿斜面勻速向上拉，讀出測力計的示數即為拉力的大小。
師：知道了如何測量斜面的機械效率了，同學(xué)們猜想一下，斜面的機械效率可能與哪些因素有關(guān)呢？
2、進(jìn)行猜想：
生：斜面的機械效率可能與斜面的高度、斜面長(cháng)度、傾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物體重力有關(guān)。（大屏幕）
師：能說(shuō)說(shuō)你們的猜想依據嗎？
生：我覺(jué)得可能與斜面的粗糙程度有關(guān)，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的額外功就越多，機械效率越低。
師：有道理。摩擦是影響機械效率的一個(gè)重要因素，摩擦力越大，做的額外功就越多，機械效率就越低。
生：我覺(jué)得可能與斜面的傾斜程度有關(guān)，斜面的傾斜程度越大，把物體提升得也越高，機械效率就越高。
生：我認為可能與斜面的坡度有關(guān)。坡度越大，斜面的機械效率越高。
生：我覺(jué)得可能與物體的重力有關(guān)，物體越重，所以機械效率高（或越低）。
生：我認為可能與斜面的長(cháng)度有關(guān)，斜面越長(cháng)，克服摩擦力所做的額外功也越多，機械效率就越低。
生：我認為可能與物體對斜面的壓力有關(guān)，壓力越大，機械效率越低（或越高）。
生：我認為可能與斜面的高度有關(guān)，斜面越高，做的有用功就越多，機械效率越高。
師：很不錯，同學(xué)們猜想了這么多因素，而且說(shuō)得有理有據。我們能不能把這些因素中相類(lèi)似的因素合并合并，把問(wèn)題簡(jiǎn)化一下呢？誰(shuí)來(lái)說(shuō)？
生：我覺(jué)得斜面的坡度與斜面的傾斜程度可以合并。
師：坡度與傾斜程度是不是一個(gè)意思呀？
生：我覺(jué)得物體對斜面的壓力與物體的重力可以合并。
師：物體越重，對斜面的壓力也越大，那我們把它們合并為重力，因為壓力不太好測量。
生：我認為斜面的高度與斜面的長(cháng)度也都可以合并為斜面的傾斜程度，因為固定高度，只改變長(cháng)度或固定長(cháng)度只改變高度都相當于改變了斜面的傾斜程度，效果是一樣的。
師：說(shuō)得有道理，你能來(lái)演示給我們看看嗎？
生：演示并解說(shuō)。把斜面長(cháng)度固定，只改變斜面高度，斜面的傾斜程度變了；把斜面高度固定，只改變斜面的長(cháng)度，斜面的傾斜程度也變了。這兩種方法達到的效果是一樣的。
師：這兩種方法都改變了斜面的.傾斜程度。但哪一種方法更簡(jiǎn)便？
生：固定高度，改變斜面的長(cháng)度更簡(jiǎn)便。
師：按照同學(xué)們的討論結果，進(jìn)行合并后，影響斜面的機械效率的因素有幾個(gè)？
生：斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、物體重力。（大屏幕）
3、設計方案：
師：要證明同學(xué)們的猜想是否正確，最好的辦法就是做實(shí)驗，因為實(shí)驗是檢驗真理的唯一標準。但是在做實(shí)驗之前，我們必須先設計好實(shí)驗方案，因為只有這樣，才能讓實(shí)驗有條不紊的進(jìn)行。
師：當一個(gè)物理量與幾個(gè)因素有關(guān)，我們用什么方法來(lái)進(jìn)行探究呢？
生：控制變量法。
師：當一個(gè)量與多個(gè)因素有關(guān)，在探究其中一個(gè)因素時(shí)，我們要控制其它的因素一定，這就是控制變量法。由于探究的因素較多，我們的時(shí)間也有限，所以各小組的同學(xué)只能就其中一個(gè)你比較感興趣的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行探究，各小組討論一下，我來(lái)分分組，同時(shí)請各小組組長(cháng)來(lái)領(lǐng)取實(shí)驗報告單。把你們的設計方案寫(xiě)下來(lái)，畫(huà)出實(shí)驗的圖例和實(shí)驗表格。
生設計實(shí)驗，師巡視。發(fā)現問(wèn)題及時(shí)給與幫助。
4、展示交流結果：
5、進(jìn)行實(shí)驗：
師：方案已經(jīng)制定出來(lái)了。下面就開(kāi)始實(shí)驗吧。同學(xué)們邊做實(shí)驗邊記錄數據。
生：做實(shí)驗。師巡視。發(fā)現問(wèn)題及時(shí)幫助。
6、分析論證，得出結論
師：同學(xué)們的實(shí)驗做完了嗎？做完了。把你們的數據及結論拿到前面來(lái)展示一下，讓大家來(lái)分享你們的實(shí)驗成果吧。哪個(gè)小組先來(lái)？你們小組先來(lái)吧。
生：展示實(shí)驗。先把實(shí)驗報告拿到展示臺下展示，然后一個(gè)同學(xué)做演示，一個(gè)同學(xué)解說(shuō)。
生1：我們探究的是斜面的機械效率與傾斜程度的關(guān)系。我們首先測出了物體重力，記入了表格。實(shí)驗時(shí)，我們選擇的是──斜面。先讓斜面的傾斜程度較小，把物體沿斜面勻速拉上斜面，讀出拉力的大小，記入表格，再用刻度尺測出斜面的長(cháng)度和高度也分別記入表格。然后逐漸增大斜面的傾斜程度，按同樣的方法重做兩次實(shí)驗。最后算出較緩時(shí)為xx，較陡時(shí)為xx，最陡時(shí)為xx。所以我們得出的結論是：斜面的傾斜程度越大，機械效率越高。
師：真不錯，說(shuō)得這么詳細。為他們鼓掌。
師：其它探究機械效率與斜面傾斜程度關(guān)系的小組得出的結論與他們的相同嗎？
生：我們選擇的是毛巾斜面，也得到了同樣的結論。
師：下面哪個(gè)小組上來(lái)展示？
生2：我們小組探究的是斜面的機械效率與斜面粗糙程度的關(guān)系�？刂菩泵娴膬A斜程度和物體重力一定，也是先測出了物體重力，記入了表格中，實(shí)驗時(shí)，先在木板表面鋪上毛巾，把物體沿毛巾斜面勻速拉上斜面，記下拉力大小，記入表格，用刻度尺測出斜面長(cháng)度和斜面高度分別記入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重復上面的實(shí)驗。最后分別算出在毛巾表面上時(shí)為xx，木板表面上時(shí)為xx，玻璃表面上時(shí)為xx，我們得出的結論是：斜面越粗糙，斜面的機械效率越低。
師：其它探究這個(gè)因素的小組得到的結論是一致的嗎？
生3：我們探究的是斜面的機械效率與物體重力的關(guān)系�？刂菩泵娴膬A斜程度和斜面的粗糙程度均相同，先測出木塊重力，記入表格中，把它沿斜面勻速拉上斜面，測出拉力的大小記入表格中，同時(shí)測出斜面長(cháng)度和斜面高度，也分別記入表格中，然后逐漸在木塊上加砝碼，改變物體重力，重復上面的實(shí)驗。最后算出較輕時(shí)的為xx，較重時(shí)為xx，最重時(shí)為xx。這三次的近似相等，所以在誤差范圍內，我們得出的結論是：斜面的機械效率與物體重力無(wú)關(guān)。
師；同學(xué)們都說(shuō)得非常好。綜合一下同學(xué)們的實(shí)驗結論。我們可以得出影響斜面的機械效率的因素只有兩個(gè)，即斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度。具體的關(guān)系怎樣說(shuō)才算是嚴密的呢？
生：在斜面的粗糙程度一定時(shí)，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高。
生：在斜面的傾斜程度一定時(shí)，斜面越粗糙，斜面的機械效率越高。
生：斜面的傾斜程度與物體的重力無(wú)關(guān)。
師：說(shuō)得非常好。（大屏幕展示結論）
7、評估與交流
師：我們回到剛才第一個(gè)表格中，同學(xué)們有沒(méi)有什么新的發(fā)現？
生：我還發(fā)現，傾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。
師：那綜合分析一下省力情況與機械效率大小，你可以得到什么結論？
生：斜面越省力，機械效率越低；斜面越費力，機械效率越高。
師：既然斜面的傾斜程度越小，機械效率越低，那盤(pán)山公路為什么還要把斜面修得那么長(cháng)呢？
生：為了更省力。
師：特別是對于較重的物體做功考慮更多的應該是省力的問(wèn)題，因為如果你不能搬不動(dòng)動(dòng)物體，你做的功就等于0，你的機械效率也將為零。這樣看來(lái)，我們應該在力所能及的范圍內，盡量的讓斜面更陡一些，更光滑一些，這樣就能提高斜面的機械效率了。
師：通過(guò)剛才的探究，你最感興趣的是什么？你還想知道有關(guān)斜面的哪些方面問(wèn)題？（大屏幕）
生：我還想知道斜面在生活中還有哪些應用。
師：還有生活中不太起眼的螺絲釘，千斤頂，樓梯等等都是斜面。
生：我想知道為什么斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率就越大。
師；我們可以采用極端思維法來(lái)思考這個(gè)問(wèn)題：如果斜面的傾斜程度為零，也就是水平，當我們沿水平方向拉物體，不可能讓物體升高，在提升物體這方面做的功為0，即機械效率為0。如果斜面的傾斜程度最大，也就是豎直，沿豎直方向提升物體時(shí)，不需要克服斜面摩擦力做額外功了，此時(shí)的機械效率就等于100%。所以斜面的傾斜程度越小機械效率越低；斜面傾斜程度越大機械效率越高。
生：我想知道為什么斜面的機械效率與物體的重力無(wú)關(guān)。
師：這是因為拉力與重力成正比，關(guān)于為什么成正比，同學(xué)們到高中就明白了。
生：我還想知道斜面的機械效率與物體運動(dòng)速度是否有關(guān)。
師：你覺(jué)得呢？
生：我覺(jué)得有關(guān)（或無(wú)關(guān)）
師：你想一下啊，無(wú)論速度大還是速度小，只要是勻速，拉物體的力變不變？
生：不變。
師：那你覺(jué)得機械效率與速度有關(guān)嗎？
生：我覺(jué)得無(wú)關(guān)。
生：我還想知道物體在斜面上滾動(dòng)時(shí)的機械效率與滑動(dòng)時(shí)的機械效率有什么區別？
師；那你猜一下，滾動(dòng)時(shí)高還是滑動(dòng)時(shí)高？
生：我覺(jué)得滾動(dòng)時(shí)高，因為滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小。
師：嗯，很喜歡動(dòng)腦筋，不錯啊。
師：不過(guò)，這些只是同學(xué)們的猜想，真正的驗證過(guò)程就只能留給同學(xué)們課后去探究了。
師：通過(guò)這節課的學(xué)習，同學(xué)們覺(jué)得有哪些收獲，又有哪些不足呢？（大屏幕）
生1：通過(guò)探究我知道了斜面的機械效率與哪些因素有關(guān)，而且還知道了斜面的省力情況與斜面機械效率的關(guān)系。
生2：這次探究實(shí)驗，我們先根據提出的問(wèn)題，進(jìn)行了猜想，然后通過(guò)小組討論設計了實(shí)驗方案，再通過(guò)實(shí)驗，根據實(shí)驗數據分析歸納出正確結論，這個(gè)探究方法對我以后的學(xué)習有很大的幫助。
師：方法上的收獲確實(shí)很重要，我們除了要學(xué)習實(shí)驗的探究方法，也要學(xué)習別人好的學(xué)習方法，你們說(shuō)是不是呀？有什么不足？
生：我覺(jué)得實(shí)驗中還是有很多的不足。比如，在測量拉力的時(shí)候，不能保證勻速拉動(dòng)物體，而且彈簧測力計不是固定的，而是運動(dòng)的，不便于讀數，拉力的測量誤差比較大。
生：斜面長(cháng)度和斜面高度的測量也存在一些誤差。
師：所以我們在測量的時(shí)候，都要非常的細心，這樣才能提高實(shí)驗的成功率。
三、應用遷移，延伸拓展：
師：效率是一個(gè)很重要的問(wèn)題，提高機械效率，可以更充分地發(fā)揮機械設備的作用，因為可以減少能耗，降低生產(chǎn)成本。效率就是時(shí)間，效率就是金錢(qián)，效率就是生命。無(wú)論做什么都會(huì )有效率，無(wú)論什么時(shí)候，我們都要盡量的提高效率。
閱讀理解：效率
除了機械做功有效率問(wèn)題外，日常生活中的很多事情都有效率問(wèn)題。一家人吃飯，不可能把每粒米都吃進(jìn)肚里，這里我們可用效率表示對米的有效利用程度。用鉛筆寫(xiě)字，一支鉛筆的鉛芯都能完全利用嗎？人們總希望這根鉛筆芯被利用的程度越大越好，因而這里的效率反映了對鉛筆芯的有效利用程度。用爐子燒水的時(shí)候，煤炭不可能都完全燃燒，燃燒的煤炭放出的熱量只有一部分被水吸收，很多熱量浪費掉了，在這里我們可用“效率”的高低來(lái)表示對煤炭和放出的熱量的有效利用率的大小。吹電風(fēng)扇時(shí)，消耗的電能除了一部分轉化為電風(fēng)扇的機械能之外，電動(dòng)機中的線(xiàn)圈由于電流通過(guò)會(huì )發(fā)熱，夏天，電風(fēng)扇工作久了，電機發(fā)熱就是很好的證明，但產(chǎn)生的這些熱量都白白散失到空氣中了。所以也可以用效率來(lái)表示電能利用率的大小。日常生活中所說(shuō)的“工作效率”、“學(xué)習效率”、“辦事效率”等等，都是從一定角度反映對某些事物的有效利用程度。（大屏幕展示文字并配音）
看完這段方字，請同學(xué)們根據生活中你使用的機械，想想，怎樣提高機械效率呢？另外，再結合自己的學(xué)習實(shí)際，想想又如何提高學(xué)習效率呢？
師：這個(gè)問(wèn)題就留給大家課后去思考吧，今天這節課我們就上到這兒。
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