初中物理沪科版八年级全册第五节 机械效率教学设计

这是一份初中物理沪科版八年级全册第五节 机械效率教学设计，共7页。教案主要包含了导入新课，自学互研，合作探究，交流展示，板书设计，教后反思等内容，欢迎下载使用。

1．能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功。
2．理解什么是机械效率。
3．理解什么是机械效率，能够设计实验测量斜面、滑轮组、杠杆等简单机械的机械效率。
4．能利用实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率总小于1。
教学重点
1．理解机械效率的概念，会利用公式η＝eq \f(W有用,W总)进行有关计算。
2．掌握机械效率的计算方法，理解如何提高机械效率。
教学难点
1．对机械效率的理解及应用。
2．探究斜面、杠杆、滑轮等简单机械的机械效率，掌握影响机械效率的因素。
课时安排
2课时
课前准备
课件
教学过程
一、导入新课
第1课时 认识机械效率
这节课，我们就一起来研究学习《第1课时 认识机械效率》。（板书课题）
二、自学互研
（一）有用功、额外功和总功
阅读课本第202页的内容，完成下列问题。
如图所示，把重100 N的沙子运上三楼是我们需要的，对我们有用的功，我们称之为__有用功__；图1中克服重力做的功和对桶做的功，图2中对滑轮做的功和对桶做的功以及图3中对滑轮做的功和对口袋做的功是我们不需要，而又不得不做的功，称之为__额外功__；__有用功__和__额外功__的总和就是我们所做的总功。
易错警示：
机械效率的高低与做功多少无关，由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。
独立完成知识板块一、二，教师巡视。根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习板块一、二，其他同学补充或纠错。
教师选择两组同学在全班展示方案一、二，小组同学互相点评。
各小组将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我掌握了哪些研究方法？
3．我还存在的疑惑是什么？
（二）机械效率
阅读课本第202～203页的内容，完成下列问题。
1．如图所示甲乙两个滑轮组，其中每个滑轮重都相同，用它们分别将重物G1、G2提升相同高度，若G1＝G2，则拉力所做有用功__相同__，额外功__不同__，总功__不同__(选填“相同”或“不同”)，有用功与总功之比为__机械效率__。
2．什么叫机械效率？公式是怎样的？
答：在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例，用百分比表示。
机械效率＝eq \f(有用功,总功)×100%，η＝eq \f(W有用,W总)×100%。
3．为什么机械效率没有大于1的？
答：使用任何机械都不可避免地要做额外功，因此，有用功总是小于总功，所以η总是小于1。
三、合作探究
对学：分享检测题：①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子之间不能解疑的内容。
群学：研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容展开小组交流、讨论，帮助解决组内疑难。
四、交流展示
方案一：用一滑轮组分别将1 000 N和2 000 N的物体匀速提高相同的高度，动滑轮重200 N，绳重及摩擦都不计，则在上述两种情况中( A )
A．人做的额外功相等 B．滑轮组的机械效率相等
C．人做的总功相等 D．人做功的功率相等
方案二：如图所示的漫画描述了“竹篮打水一场空”这一谚语，试用“有用功和额外功”的知识解释谚语“竹篮打水一场空”的物理含义。
答：用竹篮打水时，人们对水做的功是有用功，而水会很快流尽，故有用功会为零。
解析 用竹篮打水时，对水所做的功是有用功，对竹篮所做的功是额外功。
五、板书设计
第1课时 认识机械效率
1.有用功、额外功和总功
2.机械效率
六、教后反思




第2课时 探究和测量机械效率
一、导入新课
机械效率是描述机械性能优良的物理量，机械效率高的性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力及省力的多少无关；与机械工作时的快慢程度无关；与机械工作时所完成的功的数量多少也无关。下面我们看书上第204页实验，学习如何测量滑轮组的机械效率。
这节课，我们就一起来研究学习《第2课时 探究和测量机械效率》。（板书课题）
二、自学互研
（一）探究滑轮组的机械效率
阅读课本第204页的内容，读下面一段文字，完成下列问题。
1．如图所示分别测量每个滑轮组中钩码提升的高度并计算拉力所做的功，利用公式η＝eq \f(W有用,W总)×100%＝eq \f(Gh,Fs)＝eq \f(G,nF)计算滑轮组的机械效率，利用控制变量法比较几个滑轮组的机械效率的大小。由实验可知滑轮组的机械效率与物重和滑轮重有关系：
(1)当有用功一定时，滑轮的质量越小，机械效率越__大__；
(2)当额外功一定时，物重越大，机械效率越__大__。
2．提高机械效率的方法有哪些？
答：提高滑轮组的机械效率的方法主要有：尽可能地增加物重，减小动滑轮重，减小绳重和滑轮转轴处的摩擦。
3．根据上述分析，小组讨论交流为什么使用任何机械都要对外做额外功？
答：因为任何机械运转过程中都存在摩擦，任何机械都受重力作用，所以使用任何机械都要克服摩擦和机械自重而做额外功。
方法指导：
1．当其他条件相同时，斜面越粗糙，机械效率就越低。
2．当其他条件相同时，斜面的倾角越大，越费力，机械效率越大。
独立完成知识板块一、二，教师巡视。根据完成情况挑几组同学带领大家分别学习板块一、二，其他同学补充或纠错。
教师选择两组同学在全班展示方案一、二，小组同学互相点评。
各小组将各知识板块中不能解决的问题展示到小黑板上，寻求小组间合作探究，共同解决。
对照学习目标思考：
1．今天我学到了什么知识？
2．我掌握了哪些研究方法？
3．我还存在的疑惑是什么？
（二）探究斜面的机械效率
主自阅读课本第203～204页的内容，完成下列问题。
如图所示，用弹簧测力计沿与斜面平行的方向拉动物体，分别测量物体沿斜面运动的长度和高度，多次改变斜面的倾斜度和斜面的粗糙程度，记录数据，利用公式η＝eq \f(W有用,W总)×100%＝eq \f(Gh,Fs)求出斜面的机械效率。由实验可知斜面的机械效率与斜面的__倾斜度__和斜面的__粗糙程度__有关。
三、合作探究
对学：分享检测题：①对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。
②对子之间针对独学内容相互解疑并标注对子之间不能解疑的内容。
群学：研讨：①小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题并解疑。
②针对展示的方案内容展开小组交流、讨论、帮助解决组内疑难。
四、交流展示
方案一：如图斜面长s为1.2 m、高h为0.3 m，现将重为16 N的物体沿斜面向上从底端匀速拉到顶端，若拉力F为5 N，拉力的功率为3 W，则斜面的效率是__80%__；物体由斜面底端运动到顶端用时__2__s__。
方案二：一辆汽车不慎陷入泥坑，司机用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F是1×104 N，汽车沿水平方向匀速移动了4 m，滑轮组的机械效率为80%。求：
(1)拉力F做的总功；
(2)有用功为多大？
解：(1)W总＝Fs＝1×104 N×4 m×3＝1.2×105 J
(2)W有用＝W总×80%＝1.2×105 J×80%＝9.6×104 J。
五、板书设计
第2课时 探究和测量机械效率
1.探究滑轮组的机械效率
2.探究斜面的机械效率
六、教后反思