初中物理教科版八年级下册4 机械效率教案

4.  机械效率

 机械效率定义及计算

【教学目标】

一、知识与技能

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.会正确进行有用功、总功、机械效率的计算.

二、过程与方法

1.通过思考和讨论，知道Ｗ有用、Ｗ额外、Ｗ总的含义并清楚它们之间的关系.

2.通过观察、分析和讨论，理解额外功产生的原因，知道机械效率η＜１.三、情感、态度与价值观

培养学生自主学习、分析问题和归纳问题的能力，激发学生的求知欲.

【教学重点】 　理解机械效率的概念，并能运用公式η＝Ｗ有用/Ｗ总×100％进行计算.

【教学难点】 知道机械效率η＜1，理解有用功、额外功、总功之间的联系和区别.

【教具准备】 　沙子、塑料桶、方便袋、细绳、弹簧测力计、滑轮、刻度尺、多媒体课件等.

【教学课时】 1课时

【新课引入】

师 房屋装修时，要把一堆沙子运到楼上，你有哪些方法？请同学们思考讨论，将讨论结果记录下来，看哪一组同学想的办法最多？

学生发表各自的看法.

师 同学们说得很好，下面我们就以一个实验来探讨这个问题.

【进行新课】

有用功、额外功、总功

师 请同学们说出你们探究的结果，哪种情况下做功多些？

生：（齐声回答）当然用塑料桶装提起时做功多些.

师 为什么呢？

生：塑料桶重些，塑料袋轻些.教师引导学生分析，在提起沙子的过程中，对沙子做功的同时，还要做哪些功呢？

生：对塑料桶做功，对滑轮做功，对绳子做功，对滑轮轴间的摩擦力做功……

师 那我们真正需要的是对什么物体做的功？

生：当然是对沙子做的功.

师 对啦，对沙子做的功才是对我们有用的功，我们把这样的功叫做有用功.其他做的功是无用功，称为额外功，这部分无用的功，能不能不做呢？

生：当然不能！

师 为什么？

生：因为我们必须依赖塑料桶（或塑料袋）装沙，依赖动滑轮提起.

师 正确，额外功尽管对我们无用，但却又是不得不做的功，无法回避的功.

师 那实际我们在利用滑轮提起沙子时，所做的功包含有对沙子做的功，对动滑轮、塑料桶（或塑料袋）、绳子重力做功及轴间摩擦力做功，把这些功之和称为总功.

师 请同学们说说总功包括哪些功？

生：总功包括有用功和额外功.

师 很对，总功等于有用功和额外功的总和.

总结：有用功Ｗ有用：为了达到某一目的必须做的功.额外功Ｗ额外：为了达到某一目的的过程中，并非我们需要但又不得不做的功.总功Ｗ总：有用功与额外功的总和.Ｗ总＝Ｗ有用＋Ｗ额外

机械效率

师 从上面实验和演示中可以看出，我们总是希望额外功在总功中所占的比例越少越好，即有用功占总功的比例越大越好，这样效率就越高.因此，物理学中，把有用功跟总功的比值叫做机械效率.

（1）定义：有用功跟总功的比值叫机械效率.

（2）公式表示：η＝（W有/W总）×100％.

（3）任何机械的机械效率都是小于1的.

（4）机械效率是个比值，没有单位.

学生完成教材P87页中“活动·计算机械效率”.

【教师结束语】

大家这节课的收获确实不少，我们共同学习了有用功、额外功和总功，知道了它们在不同场合下所指的内容.理解了机械效率的含义，并能进行计算.请同学们在课后结合身边的实例相互交流和讨论如何提高机械效率.好，谢谢！

【课后作业】

完成练习册中本课时对应练习

在区分有用功、额外功和总功时，可以让学生进行思考和讨论，明白对沙子所做的功是有用功，而其他的如动滑轮、绳子、人自身重力等做的功，是无用而又不得不做的功，叫额外功.实际过程中使用机械做的功为总功.接着，教师还可以让学生结合实际事例相互交流与分析，从而加深理解有用功、额外功和总功的概念.