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測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教案（精選5篇）
作為一名優(yōu)秀的教育工作者，總歸要編寫教案，編寫教案有利于我們弄通教材內(nèi)容，進(jìn)而選擇科學(xué)、恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。寫教案需要注意哪些格式呢？以下是小編精心整理的測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教案，歡迎大家借鑒與參考，希望對(duì)大家有所幫助。
測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教案 1
詳細(xì)介紹：
實(shí)驗(yàn)：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教案示例之一
�。ū本⿵V渠門中學(xué)劉崇灝）
（一）教材：人教社九年義務(wù)教育初中物理第一冊(cè)
�。ǘ┙虒W(xué)要求
學(xué)習(xí)組裝滑輪組和會(huì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。
�。ㄈ┙叹�
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材：測(cè)量尺、鐵塊、彈簧秤、支架，一個(gè)固定滑輪和一個(gè)活動(dòng)滑輪構(gòu)成的滑輪組合，兩個(gè)固定滑輪和兩個(gè)活動(dòng)滑輪構(gòu)成的滑輪組合，2米長(zhǎng)的細(xì)繩。
�。ㄋ模┙虒W(xué)過程
1.請(qǐng)根據(jù)學(xué)生們預(yù)先學(xué)習(xí)關(guān)于滑輪組的機(jī)械效率的內(nèi)容，組織學(xué)生們進(jìn)行問題回答。
�。�1）本次實(shí)驗(yàn)的名稱和目的；
�。�2）為了得出滑輪組的機(jī)械效率，需要測(cè)量以下物理量：
1.有用功：有用功是指由滑輪組所做的實(shí)際有效功�？梢酝ㄟ^測(cè)量負(fù)載的重力加速度和負(fù)載在垂直方向上移動(dòng)的距離，并計(jì)算使用滑輪組后所減少的力的大小，再乘以移動(dòng)距離來計(jì)算。
2. 總功：總功是指滑輪組所作的全部功�？梢酝ㄟ^測(cè)量施加在滑輪組上的力的大小，以及滑輪組移動(dòng)的距離，并計(jì)算其乘積來確定。以上物理量可以通過適當(dāng)?shù)臏y(cè)量裝置和方法進(jìn)行測(cè)量。例如，重力加速度可以使用重力加速度計(jì)進(jìn)行測(cè)量，負(fù)載的移動(dòng)距離可以使用尺子或測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量，力的大小可以使用彈簧秤或其他力計(jì)進(jìn)行測(cè)量。
2.做好實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)說明。
（1）鉤碼的重由鉤碼的質(zhì)量用g＝m·g算出。
�。�2）對(duì)于勻速拉動(dòng)彈簧秤使鉤碼g升高的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)注意以下要點(diǎn)：“勻速拉動(dòng)”。在測(cè)量課本圖14—10（甲）和（乙）兩圖中的拉力時(shí)，我們可以通過讀取彈簧秤上顯示的示數(shù)來確定拉力f的大小。
�。�3）鉤碼上升的高度（h），可以通過靠近鉤碼放置的豎直刻度尺來讀取。鉤碼上升的`距離（h）可以通過在其附近垂直放置的刻度尺來測(cè)量。
�。�4）通過測(cè)量細(xì)繩自由端通過的距離（s）的實(shí)驗(yàn)方法如下：首先，用色筆在細(xì)繩與動(dòng)滑輪（或定滑輪）相切處做一個(gè)標(biāo)記。然后，拉動(dòng)彈簧秤，并利用滑輪組提升重物。使用刻度尺測(cè)量鉤碼上升的高度，并用刻度尺量取細(xì)繩色點(diǎn)到與動(dòng)滑輪（或定滑輪）相切處的距離，這個(gè)距離即為細(xì)繩自由端通過的距離（s）。
�。�5）完成測(cè)量課本圖14—10甲滑輪組的機(jī)械效率后，無需拆下整個(gè)滑輪組再重新安裝，只需將鉤碼取下并顛倒滑輪組固定即可獲得圖乙所示的裝置。這樣做可以節(jié)省一定時(shí)間。
�。�6）我們應(yīng)該對(duì)實(shí)驗(yàn)持認(rèn)真的態(tài)度，并按照課本中的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。我們需要將測(cè)得的數(shù)據(jù)真實(shí)地記錄在課本上的表格中，不能虛假地填充數(shù)據(jù)。同時(shí)，我們也不能依賴于他人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，而是要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)。
�。�7）實(shí)驗(yàn)完畢，要整理好儀器，放回原處。
3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)在全班講解。
4.學(xué)生們完成了實(shí)驗(yàn)，隨后進(jìn)行了小組討論并撰寫了實(shí)驗(yàn)報(bào)告。為了深入探討實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們安排了一場(chǎng)基于教材內(nèi)容的"想想議議"討論課。
�。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)：編寫測(cè)滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、所使用的器材清單、�?shí)驗(yàn)步驟、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格、以及根據(jù)課本中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教案 2
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1、通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)機(jī)械效率和滑輪組的認(rèn)識(shí)。
2、學(xué)會(huì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。
3、了解與機(jī)械效率有關(guān)的因素。
二、過程與方法
1、讓學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中進(jìn)一步認(rèn)識(shí)進(jìn)行科學(xué)研究的方法。
2、通過參與用實(shí)驗(yàn)測(cè)滑輪組機(jī)械效率的過程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
3、通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理，使學(xué)生進(jìn)一步掌握處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。
4、培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律的能力。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、通過探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)探究的樂趣。
2、在實(shí)驗(yàn)他那就過程中，培養(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)準(zhǔn)備：
刻度尺、鉤碼、彈簧秤、鐵架臺(tái)，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(zhǎng)約2米的細(xì)繩。
教學(xué)過程：
一、引入
使用機(jī)械，有的可以省力，有的可以節(jié)省距離，那么我們能不能使用機(jī)械而節(jié)省功呢？大家能不能設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明自己的猜測(cè)。
為得出滑輪組的機(jī)械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測(cè)出哪些物理量？每個(gè)量怎樣測(cè)量？
二、實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)原理：
器材與裝置：
實(shí)驗(yàn)操作：
�。�1）鉤碼的重由鉤碼的質(zhì)量算出。
�。�2）勻速拉動(dòng)彈簧秤使鉤碼G升高。注意“勻速拉動(dòng)”。測(cè)拉力時(shí)，拉力F的大小由彈簧秤上的示數(shù)讀出。
�。�3）鉤碼上升的.高度（h），可用豎直放置在鉤碼旁的刻度尺讀出。
�。�4）細(xì)繩自由端通過的距離（s）的測(cè)定，教師邊演示邊講解，可事先在細(xì)繩與動(dòng)滑輪（或定滑輪）相切處用色筆在細(xì)繩上做個(gè)記號(hào)，再拉彈簧秤，用滑輪組提升重物。用刻度尺量出鉤碼上升的高度后，再量細(xì)繩色點(diǎn)到與動(dòng)滑輪（或定滑輪）相切處的距離，就是細(xì)繩自由端通過的距離（s）。
�。�5）實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)肅認(rèn)真參照課本實(shí)驗(yàn)按要求去做。要實(shí)事求是地記錄所測(cè)得的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)記錄在課本上的表格中。不能湊數(shù)，更不允許自己不動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不記數(shù)據(jù)而抄襲他人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)記錄：數(shù)據(jù)填入表格中，注意清楚的記錄數(shù)據(jù)。
實(shí)驗(yàn)完畢，要整理好儀器，放回原處。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)在全班講解。
分析與結(jié)論：學(xué)生實(shí)驗(yàn)完畢，由幾組報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過剛才的操作，大家都發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題，兩部分的功不相等。使用機(jī)械時(shí)人對(duì)機(jī)械做的功比不用機(jī)械直接提升物體做的功多。這個(gè)差是哪里來的？這個(gè)差就是額外功，我們?cè)谕瓿梢患聲r(shí)，總會(huì)有一些不是我們需要的，但是又不得不做的功。所以我們?cè)谧鍪虑榈臅r(shí)候要盡量減少額外功，提高有用功在總功中占的比例，也就是提高機(jī)械效率。
三、小結(jié)
我們測(cè)量的是滑輪組的機(jī)械效率，原理是：機(jī)械效率是小于1的。
評(píng)價(jià)學(xué)生參與認(rèn)知過程的表現(xiàn)，從各個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行到位的評(píng)價(jià)，提出表?yè)P(yáng)以及需要改進(jìn)的地方，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)、探究興趣，逐漸培養(yǎng)學(xué)生探究問題、分析問題等能力。
測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教案 3
教學(xué)題目
四、實(shí)驗(yàn)：測(cè)滑輪組的機(jī)械效率。
教學(xué)自的
通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步明確機(jī)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(jī)械效率的途徑。
教學(xué)器材
刻度尺、鉤碼、彈簧秤、鐵架臺(tái)、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(zhǎng)約2米的細(xì)繩。
教學(xué)方法
學(xué)生實(shí)驗(yàn)與討論。
教學(xué)內(nèi)容
首先討論上節(jié)課留的課外作業(yè)，指出：
1．提高機(jī)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。
通過對(duì)以上問題的討論，可見有用功，額外功主要取決于我們做功的目的性，加以區(qū)別，不是固定不變的`。
【例如】我們用車推貨物而做功，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(jié)課我們要通過測(cè)滑輪的機(jī)械效率，要進(jìn)一步明確決定機(jī)械效率的兩個(gè)條件，通過幾個(gè)不同的方法所測(cè)定的效率，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)提高機(jī)械效率的實(shí)際意義。
學(xué)會(huì)測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的一些技術(shù)性問題。
實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)；
1．在實(shí)驗(yàn)中要將距離測(cè)量的準(zhǔn)確些。
2．注意會(huì)將細(xì)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(shù)要用牛頓表示。
5．拉動(dòng)的過程中，盡可能使物體勻速上升。
6．可將各數(shù)據(jù)填入書中表格內(nèi)。
7．注意分析實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)誤差的原因。
小結(jié)：
通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡視糾正實(shí)驗(yàn)中所存在的問題。指出有用功還可以這樣來求得，
作業(yè)：P176—177，8、9。
【說明】這個(gè)教案基本上是提綱式的，建議新教師要把實(shí)驗(yàn)過程再寫詳細(xì)些。
測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教案 4
教學(xué)目標(biāo)
1、學(xué)習(xí)組裝滑輪組，掌握測(cè)滑輪組機(jī)械效率的方法。
2、能進(jìn)行滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算。
3、提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手、觀察、思維等能力，增強(qiáng)團(tuán)結(jié)合作精神。
重點(diǎn)難點(diǎn)
1、滑輪組的繞線組裝，
2、重物上升的距離和繩子自由端所通過距離的測(cè)定。理解S與h的關(guān)系。
3、會(huì)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率η。
實(shí)驗(yàn)器材
1個(gè)定滑輪和1個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，2個(gè)定滑輪和2個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，刻度尺，鉤碼（或重物），彈簧測(cè)力計(jì)，鐵架臺(tái)，鐵夾，細(xì)繩
教學(xué)過程設(shè)計(jì)
一.復(fù)習(xí)提問
1、什么是有用功，額外功，總功？
2、什么叫機(jī)械效率？計(jì)算公式？
為得出滑輪組的機(jī)械效率，需要求出有用功和總功，為此需要測(cè)出哪些物理量？每個(gè)量怎樣測(cè)量？
二.預(yù)習(xí)提問
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
2、實(shí)驗(yàn)原理；
3、實(shí)驗(yàn)步驟。
三.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
1、在實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)拉力的測(cè)量應(yīng)該在工作過程中進(jìn)行。在測(cè)量中，彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)。必須在拉動(dòng)中讀數(shù)。為了避免實(shí)驗(yàn)時(shí)顧此失彼，同一實(shí)驗(yàn)組的同學(xué)要分工合作。
2、鉤碼上升高度的測(cè)量，可先量出鉤碼到
桌面（或鐵架座面）的距離h1,向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高后，再量出鉤碼到桌面（或鐵架面）的距離h2那么h2-h1就是鉤碼升高的高度h 。為了測(cè)量和計(jì)算方便，鉤碼前后的高度h1、h2最好是整數(shù)。
3、彈簧測(cè)力計(jì)通過距離的測(cè)量，可以仿照測(cè)量鉤碼提升高度h的方法進(jìn)行，或者事先在細(xì)繩與動(dòng)滑輪（或定滑輪）相切處做個(gè)帶色的記號(hào)，再拉彈簧測(cè)力計(jì)，量出記號(hào)到細(xì)繩與動(dòng)滑輪（或定滑輪）相切處的距離，這就是彈簧測(cè)力計(jì)通過的距離s 。
4、在實(shí)驗(yàn)中要求嚴(yán)肅認(rèn)真，實(shí)事求是地記錄測(cè)得的數(shù)據(jù)，不能湊數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，要整理儀器，并放回原處。
通過提問，檢查學(xué)生復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)情況，導(dǎo)入新課。
啟發(fā)實(shí)驗(yàn)
回顧已學(xué)知識(shí)，明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，為動(dòng)手實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備。
四.強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，安排實(shí)驗(yàn)分工
四人小組成員好分工：一人負(fù)責(zé)操作，一人負(fù)責(zé)測(cè)量，一人負(fù)責(zé)記錄，一人負(fù)責(zé)觀察、指揮。
安排實(shí)驗(yàn)
學(xué)生“各盡其職”，相互合作，學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)。
五.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)記錄并分析數(shù)據(jù)
1、分組實(shí)驗(yàn)：要實(shí)事求是地記錄所測(cè)得的數(shù)據(jù)。不能湊數(shù)，更不允許自己不動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不記數(shù)據(jù)而抄襲他人實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果。
2、數(shù)據(jù)分析：
�、儆捎赪總總是大于W有用，所以η＜1；
�、趶膶�(shí)驗(yàn)可見，不同的滑輪組，η的值一般不同；
�、墼趯�(shí)驗(yàn)中，對(duì)于已經(jīng)組合好的滑輪組，只要用尺測(cè)出了鉤碼上升的高度h，數(shù)出承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)n，彈簧測(cè)力計(jì)上升的高度就可以算出來，即s=nh。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)記錄；教師巡查指導(dǎo)。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)在全班講解。
提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和觀察、動(dòng)手、分析能力，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作的精神和尊重科學(xué)的態(tài)度，掌握實(shí)驗(yàn)方法。
能通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做簡(jiǎn)單的分析。
六.學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況小結(jié)
總結(jié)實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)缺點(diǎn)，及時(shí)糾正。
七.習(xí)題和實(shí)驗(yàn)探究（內(nèi)容見《實(shí)驗(yàn)報(bào)告》）
1、習(xí)題講解：（略）
2、實(shí)驗(yàn)探索：
�、偌词箾]有刻度尺，h和s可以不測(cè)出具體的數(shù)值，因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s與重物上升的高度h的比值為：s:h=n，n是承擔(dān)重物的繩子的段數(shù)，再結(jié)合測(cè)得的重力G、拉力F就可以計(jì)算出η。滑輪組的機(jī)械效率可表示為：
�、谕换喗M，機(jī)械效率并非是固定的，η的值隨滑輪組所提升的`重物的質(zhì)量的增大而增大。
�、塾貌煌幕喗M來提升同一重物，越省力的滑輪組的機(jī)械效率越低。
�、転榱颂岣呋喗M的機(jī)械效率，一般采用的主要方法是：A.減小動(dòng)滑輪的質(zhì)量；B.減小整個(gè)裝置的摩擦。
分析、討論，對(duì)知識(shí)再探索。
提高學(xué)生的探究思維能力，拓廣學(xué)生的視野和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。體會(huì)“發(fā)展與創(chuàng)造”的樂趣。實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新
八.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或改進(jìn)建議
培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的不足和缺點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際，提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案或?qū)嶒?yàn)改進(jìn)建議。
測(cè)滑輪組的機(jī)械效率教案 5
教學(xué)目標(biāo)
1.能結(jié)合實(shí)例知道有用功、額外功、總功的含義，并理解它們之間的關(guān)系。
2.通過對(duì)實(shí)例的分析，理解機(jī)械效率，并能計(jì)算簡(jiǎn)單的機(jī)械效率。
3.通過實(shí)驗(yàn)了解滑輪組機(jī)械效率的高低與物體重力的大小有關(guān)。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
1.重點(diǎn)：能結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)什么是有用功、額外功和總功；理解機(jī)械效率的概念，會(huì)利用公式η=W有/W總進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
2.難點(diǎn)：會(huì)分析影響機(jī)械效率大小的因素，指出提高機(jī)械效率的方法。
教具
學(xué)生用：滑輪組一套、彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、鉤碼一盒、斜面一組。
教師用：滑輪組、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、斜面。另有電化教學(xué)器材、教學(xué)課件。
教學(xué)過程
回顧思考
1.功的計(jì)算公式： 。
2.省力杠桿的特點(diǎn)：省 費(fèi) ；費(fèi)力杠桿的特點(diǎn)：費(fèi) 省 。
3.使用滑輪組時(shí)，不計(jì)摩擦和繩重，拉力F=（G+ ）/n；繩子自由端移動(dòng)的距離s= 。
導(dǎo)入新課
1.多媒體導(dǎo)入
小明家最近買了一處新樓房，三樓。想把洗手間、廚房裝修一下，需把沙子運(yùn)到三樓。假如我們用下面三種方法搬運(yùn)沙子，你認(rèn)為哪一種方法最好？為什么？
同學(xué)們討論后能回答出第③種方法最好，因?yàn)榈冖鄯N方法做的額外功最少。
教師：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。今天我們就來學(xué)習(xí)機(jī)械效率。板書課題。
2.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入
提出問題：直接提升物體做功，與使用機(jī)械提升物體做功相同嗎？
演示實(shí)驗(yàn)：
通過讓學(xué)生分析、思考前后兩次拉同樣重的鉤碼到相同的高度，手做功為什么不相同？學(xué)生猜想之后揭開謎底：一個(gè)是用手直接做功，而另一個(gè)是用機(jī)械（動(dòng)滑輪）做功。通過機(jī)械做功可以省力但不省功，同學(xué)們思考：為什么用機(jī)械做的功大于不用機(jī)械而直接用手做的功呢？
學(xué)了機(jī)械效率同學(xué)們就明白了。板書課題。
進(jìn)行新課
探究點(diǎn)一 認(rèn)識(shí)有用功和額外功
通過前面的學(xué)習(xí)我們知道簡(jiǎn)單機(jī)械在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，給人們的生活帶來很大的便利，可以省很大的力。那么機(jī)械的使用省不省功呢？
1.實(shí)驗(yàn)：使用動(dòng)滑輪提升重物是否省功
提出問題：不使用機(jī)械直接提升物體做的功，與使用機(jī)械提升物體做的功一樣嗎？
實(shí)驗(yàn)1 如圖甲，用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼緩慢勻速提升一定高度，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)并計(jì)算出拉力所做的功。
實(shí)驗(yàn)2 如圖乙，利用動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼緩慢勻速提升相同的高度，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)并計(jì)算拉力所做的功。
分析論證：比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中拉力所做的功的大小。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)2中拉力做的功多一些�？梢�，利用動(dòng)滑輪提升物體與直接用手提升物體相比較，并不省功。
評(píng)估：利用動(dòng)滑輪提升物體多做的功來源于哪里呢？
�。ㄊ褂脛�(dòng)滑輪的確省了一半力，但拉力移動(dòng)的距離增加了一倍，加上動(dòng)滑輪的自重、摩擦等因素影響，使用動(dòng)滑輪提升物體非但不省功，還要多做功。）
2.多媒體演示
思考：用動(dòng)滑輪提升沙子的過程。
�。�1）該過程中，人們的目的是什么？
（2）為了達(dá)到人們的目的所做的功怎么計(jì)算？
�。�3）在提升沙子的過程中，你覺得哪部分功是我們不想做的？若要計(jì)算，應(yīng)如何計(jì)算？這部分功可以不做嗎？
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)做功的目的，利用功的計(jì)算公式進(jìn)行回答。
歸納與總結(jié)：人們?cè)诶脵C(jī)械做功的過程中，為了達(dá)到某種目的而做的功叫做有用功（如克服沙子的.重力而做的功），不想做而又不得不做的功叫做額外功（如克服桶重、繩子重而做的功），額外功是不可避免的。
區(qū)分額外功和有用功：
實(shí)例1 用水桶從井中提水，對(duì)哪個(gè)物體做的功是有用功？對(duì)哪個(gè)物體做的功是額外功？
實(shí)例2 打撈掉到井里的水桶，撈上的桶里帶了一些水。對(duì)哪個(gè)物體做的功是有用功？對(duì)哪個(gè)物體做的功是額外功？
分析：從目的出發(fā)，要提水，故提升水做的功是有用功；此過程中對(duì)桶也做了功，提升桶做的功就是額外功。要提桶，故提升桶做的功是有用功；此過程中對(duì)桶中的水也做了功，對(duì)這些水做的功就是額外功。
教師：有用功可以理解為在使用機(jī)械的過程中，相當(dāng)于不用機(jī)械而直接用手所做的功；額外功是指克服機(jī)械自重及摩擦而做的功。有用功和額外功的計(jì)算要因機(jī)械不同而用不同的計(jì)算方法，如在用滑輪組水平拉動(dòng)物體的過程中，有用功就是克服物體與水平面之間的摩擦力而做的功。
結(jié)論：以提升鉤碼為例
�。�1）提升鉤碼所做的功是人們必須做的且對(duì)人們有用的功，叫做有用功，用W有表示，其大小等于不用機(jī)械直接對(duì)鉤碼做的功；
�。�2）克服動(dòng)滑輪重及摩擦等所做的功是人們不需要但又不得不做的功，叫做額外功，用W額表示；
（3）有用功與額外功的總和，叫做總功，用W總表示。W總=W有+W額。
注意：
額外功的產(chǎn)生原因：一是克服機(jī)械自重做功；二是克服摩擦做功。
例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補(bǔ)充講解）
例1 在如圖所示中，s=60cm，與之對(duì)應(yīng)的h=30cm�，F(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行兩次操作：
�。�1）沿豎直方向勻速提升小車；
（2）沿斜面方向勻速拉動(dòng)小車，記錄數(shù)據(jù)如下表。
分析數(shù)據(jù)有如下一些發(fā)現(xiàn)。其中，具有較高水平的發(fā)現(xiàn)是（ �。�
A.沿斜面拉動(dòng)時(shí)，拉力比小車的重力小
B.彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)與移動(dòng)距離近似成反比
C.利用斜面可以省力，但不能少做功
D.可以計(jì)算力所做的功，且兩次做功近似相等
答案：C
例2 李鈴?fù)瑢W(xué)值日時(shí)用水桶提水從一樓上三樓，她做的有用功是（ �。�
A.對(duì)桶所做的功
B.對(duì)水所做的功
C.對(duì)水和桶所做的功
D.對(duì)水、桶和人所做的功
解析：李鈴?fù)瑢W(xué)的目的是提水，所以克服水的重力所做的功是有用功，而對(duì)人和桶所做的功是額外功，故B正確。
答案：B
探究點(diǎn)二 認(rèn)識(shí)總功
提出問題：既然有用功是人們想做的功，額外功是人們不想做但又不得不做的功，那么人們利用機(jī)械所做的功叫什么？
引導(dǎo)學(xué)生思考在利用機(jī)械做功的過程中，還有沒有其他的功存在？
總結(jié)與歸納：人們?cè)诶脵C(jī)械達(dá)到某種目的的時(shí)候，實(shí)際做的功等于有用功和額外功的總和，稱為總功，表達(dá)式為W總=W有+W額。
點(diǎn)撥：總功是有用功與額外功的總和，也是人們?cè)诶脵C(jī)械時(shí)所做的功，或者說是動(dòng)力所做的功，因此其表達(dá)式也可以寫作W總=F動(dòng)s。
例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補(bǔ)充講解）
例3 用一個(gè)動(dòng)滑輪將重為500N的重物提高1m，所用的拉力為300N，繩自由端移動(dòng)2m，則在此過程中，有用功為 ，總功為 ，額外功為 。
答案：500 J 600 J 100 J
探究點(diǎn)三 機(jī)械效率
1.認(rèn)識(shí)機(jī)械效率
閱讀教材第86頁(yè)“機(jī)械效率”內(nèi)容，回答下列問題。
�。�1）機(jī)械效率的定義是 。
（2）機(jī)械效率的計(jì)算公式是 。
教師：正確理解機(jī)械效率，主要有以下五點(diǎn)。
�。�1）機(jī)械效率是有用功與總功之比，它只有大小，沒有單位。
�。�2）由于額外功總是存在的，所以有用功總小于總功，機(jī)械效率總是小于1。
�。�3）機(jī)械效率是表征機(jī)械做功性能好壞的物理量，機(jī)械效率越高，這個(gè)機(jī)械的性能越好。
�。�4）機(jī)械效率的高低與是否省力、滑輪組繩子的繞法、物體提升的高度無關(guān)。
�。�5）機(jī)械效率不是固定不變的。機(jī)械效率反映的是機(jī)械在一次做功的過程中有用功跟總功的比值，同一機(jī)械在不同的做功過程中，機(jī)械效率往往會(huì)不同。
2.機(jī)械效率的計(jì)算
學(xué)生練習(xí)：請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算例3中動(dòng)滑輪的機(jī)械效率。
解：根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式可得
η=W有/W總=500 J/600 J≈83.3%。
拓展：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行下列推導(dǎo)：
機(jī)械效率的計(jì)算公式在不同的機(jī)械中表達(dá)方式一般不同。
�。�1）杠桿：η=W有/W總=Gh/Fs。
�。℅為提升重物的重力，h為重物升高的高度，F(xiàn)為動(dòng)力的大小，s為動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。）
（2）懸掛式滑輪組
�、佴�=W有/W總=Gh/Fs=Gh/nFh=G/nF。
�、诓挥�(jì)繩重及摩擦?xí)r，有
�。℅為提升重物的重力，G動(dòng)為動(dòng)滑輪的重力，h為重物上升的高度，s為繩子自由端移動(dòng)的距離，n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù)。）
�。�3）水平放置式滑輪組：
�。‵摩表示物體與水平面之間的摩擦阻力，F(xiàn)表示動(dòng)力的大小，s表示物體移動(dòng)的距離，l表示動(dòng)力F移動(dòng)的距離，n表示承擔(dān)摩擦阻力的繩子段數(shù)。）
�。�4）斜面：η=W有/W總=Gh/Fl。
�。℅為提升重物的重力，h為重物升高的高度，F(xiàn)為動(dòng)力的大小，l為重物沿斜面運(yùn)動(dòng)的距離。）
教師：在利用各個(gè)公式計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
�。�1）公式中的各個(gè)物理量都是針對(duì)同一個(gè)研究對(duì)象而言的，即具有公式的同一性。
�。�2）公式中各個(gè)物理量的單位應(yīng)該統(tǒng)一，即具有公式的統(tǒng)一性。
�。�3）機(jī)械效率具有“可變性”，由公式可知，如果該機(jī)械的額外功一定，有用功越大，機(jī)械效率越大。比如，在條件允許的情況下，用一個(gè)滑輪組將一塊巨石和一塊小石頭分別提升相同的高度，前者的機(jī)械效率就大一些。因此，同一個(gè)機(jī)械的效率也并不是固定不變的。
例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補(bǔ)充講解）
例4 在修建天水市體育中心的施工過程中，起重機(jī)在4s內(nèi)將質(zhì)量為5×103kg的鋼材沿豎直方向勻速提升了2m，而它的電動(dòng)機(jī)做的功是2×105J。（g取10 N/kg）求：
�。�1）鋼材上升過程中的速度。
（2）起重機(jī)對(duì)鋼材所做的有用功。
�。�3）起重機(jī)的機(jī)械效率。
例5 一輛質(zhì)量為1.5×103kg的汽車陷入一泥濘路段，司機(jī)師傅利用滑輪組和周圍條件，組裝成了如圖所示的拖車裝置。已知汽車通過泥濘路段需移動(dòng)8m距離，汽車在泥濘路段受到的阻力為車重的0.1，滑輪組的機(jī)械效率為80%，g取10N/kg。在將車勻速拖離泥濘路段過程中，求：
�。�1）做的有用功；
�。�2）作用在繩子自由端的拉力。
探究點(diǎn)四 測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率
閱讀教材第87頁(yè)“實(shí)驗(yàn)”內(nèi)容，思考以下問題。
1.實(shí)驗(yàn)原理
�。�1）用滑輪組提升重物時(shí)，有用功和總功分別是什么？
， （W有=Gh，W總=Fs）
�。�2）測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率的原理是什么？
η= =
2.實(shí)驗(yàn)需要哪些測(cè)量器材？
�。�1）實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量哪些物理量？
、 、 、 （鉤碼重G、鉤碼上升的高度h、拉力F、繩端移動(dòng)的距離s）
（2）應(yīng)該選擇哪些測(cè)量工具？
、 （彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺）
3.探究滑輪組機(jī)械效率與鉤碼重G的關(guān)系
如何探究滑輪組機(jī)械效率與鉤碼重G的關(guān)系？
�。y(cè)出用同一滑輪組提升不同重力的鉤碼時(shí)的機(jī)械效率進(jìn)行比較。如圖及表一，比較①②兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。）
表一
�。ㄕf明：為了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確，可根據(jù)需要增加實(shí)驗(yàn)的次數(shù)。）
4.探究滑輪組機(jī)械效率與鉤碼提升高度h的關(guān)系
如何探究滑輪組機(jī)械效率與鉤碼提升高度h的關(guān)系？
�。y(cè)出用同一滑輪組提升相同鉤碼至不同高度時(shí)的機(jī)械效率進(jìn)行比較。如圖及表二，比較②③兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。）
表二
5.探究滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重G動(dòng)的關(guān)系
如何探究滑輪組機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重G動(dòng)的關(guān)系？
�。ńM裝動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)不同的滑輪組，分別測(cè)出用它們提升相同重力的鉤碼時(shí)的機(jī)械效率，進(jìn)行比較。如上圖和下圖及表三，比較③④兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。）
表三
6.探究滑輪組機(jī)械效率與吊起動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n的關(guān)系
如何探究滑輪組機(jī)械效率與吊起動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n的關(guān)系？
�。ㄓ孟嗤喗M裝成繩子段數(shù)不同的滑輪組，分別測(cè)出用它們提升相同重力的鉤碼時(shí)的機(jī)械效率進(jìn)行比較。如上圖和下圖及表四，比較②⑤兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。）
表四
7.實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）比較①②兩次機(jī)械效率的大小，可以知道同一滑輪組的機(jī)械效率與 有關(guān)，即同一滑輪組 越大，滑輪組的機(jī)械效率越大。
�。�2）比較 兩次機(jī)械效率的大小，可以知道滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼提升高度h 。
�。�3）比較③④兩次機(jī)械效率的大小，可以知道滑輪組的機(jī)械效率與 有關(guān)，即滑輪組 越大，滑輪組的機(jī)械效率越小。
�。�4）比較 兩次機(jī)械效率的大小，可以知道滑輪組的機(jī)械效率與吊起動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)n （選填“有”或“無”）關(guān)。
8.提高機(jī)械效率的方法
盡量減小額外功，采取減輕機(jī)械本身的質(zhì)量和加潤(rùn)滑油減小摩擦等方法。
當(dāng)額外功一定時(shí)，在機(jī)械承受的范圍內(nèi)增加所做的有用功（如使用滑輪組提升物體時(shí)，在繩子能承受的拉力范圍內(nèi)，盡可能增加每次提升重物的質(zhì)量），充分發(fā)揮機(jī)械的作用。
例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問題，教師補(bǔ)充講解）
例6 如圖所示是智慧小組“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置。測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。
�。�1）實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)豎直向上 拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。
（2）第三次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是 。
�。�3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，物重 ，滑輪組的機(jī)械效率越高。
（4）若在第三次實(shí)驗(yàn)中，物體上升的速度為0.1m/s，則拉力F的功率為 W。
�。�5）創(chuàng)新小組也利用重為1N、2N、4N的物體進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，每次測(cè)得的機(jī)械效率均大于智慧小組的測(cè)量值，則創(chuàng)新小組測(cè)量值偏大的原因可能是 。（填字母）
A.測(cè)拉力時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)未調(diào)零，指針指在零刻度線下方
B.彈簧測(cè)力計(jì)每次拉動(dòng)物體時(shí)均加速上升
C.所使用的動(dòng)滑輪的重力小于智慧小組
答案：（1）勻速緩慢�。�2）74.1%�。�3）越大�。�4）0.54 （5）C
例7 在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時(shí)，同學(xué)們提出了下列猜想
（1）滑輪組機(jī)械效率高低可能與動(dòng)滑輪重有關(guān)；
（2）滑輪組機(jī)械效率高低可能與被提升的物重有關(guān)；
（3）滑輪組機(jī)械效率高低可能與物體提升高度有關(guān)；
（4）滑輪組機(jī)械效率高低可能與承重繩子股數(shù)有關(guān)。
小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的兩個(gè)滑輪組，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證提出的猜想，則該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的猜想是 。
A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）
解析：比較兩滑輪組可知，承擔(dān)繩子的股數(shù)相同，滑輪組繞線方式相同，滑輪個(gè)數(shù)相同，提升高度也可以相同，而兩個(gè)滑輪組提升物體的重力不同，結(jié)合控制變量法的思想，所以該實(shí)驗(yàn)裝置探究的是滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體重力的關(guān)系，即驗(yàn)證的是猜想（2），故選B。
答案：B
課堂小結(jié)
本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了：
1.有用功、額外功、總功的概念及計(jì)算；
2.機(jī)械效率的含義及計(jì)算；
3.測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率。
布置作業(yè)
教材第88頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1至4題。
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