4.机械效率
教学目标
一、知识与技能
1.了解什么是有用功、额外功和总功。
2.理解什么是机械效率。
二、过程与方法
通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
教学重点：1．理解机械效率，2．探究斜面的机械效率。
教学难点：理解机械效率。
教学准备：长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线。
教学过程
一、引入新课
小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二
楼。请同学们根据需要，设计方案，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的
办法最好？
1. 把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上；
2. 在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上；
二、新课学习
1.有用功和总功
假如用动滑轮提升沙子，用学具展示提沙子的过程，学生观察思考。想一想对谁做的功是
我们需要的？哪部分功是我们不需要，但不得不做的？
对沙子做的功是我们需要的，把我们所需要的功称为有用功。
对提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功是我们不需要但是不得不做的。工作时，对
于额外负担所不得不做的功称为额外功。
板书：有用功：我们所需要的功。 额外功：我们不需要但是不得不做的。
一共做的功等于什么？等于有用功与额外功之和。我们把一共做的功叫做总功。
板书：总功：有用功与额外功之和。
假如用斜面推沙子，有用功、总功、额外功各是多少？
有用功：250×6=1500J
总功：200×10=2000J
额外功：2000-1500=500J
2.机械效率
工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在
物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。
板书：机械效率：有用功在总功中所占的比例，用字母η表示。
W 有表示有用功；W 总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示？
根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？
η=1500/2000=75%
观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么？机械效率是一个比值，没有单位，小于
1，常用百分数表示。
3. 测量滑轮组的机械效率
【实验目的】
1．学习安装滑轮组。2．学习测滑轮组的机械效率。
3．分析得出提高滑轮组机械效率的方法。
【实验原理】
讨论：为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每
个量怎样测量？
钩码重 G 拉力 F 钩码上升的高度 h 拉力通过的距离 s
【实验器材】
刻度尺、 钩码、弹簧测力计、滑轮组两个、铁架台、长约 2m 的细绳。
播放测量滑轮组实验视频
播放提高机械效率的方法视频
提高机械效率的方法
减小机械间的摩擦力。例如：加强机械运动 部位的润滑.
改进机械的结构，减小机械自重
例如：动滑轮太重，使滑轮组机械效率很低，换用较轻滑轮就可提高其机械效率。
增加物重。
知识拓展
探究 斜面的机械效率
提出猜想
斜面的机械效率可能和斜面的倾斜程度有关。实验器材
长木板、小车、弹簧测力计、刻度尺
实验装置
实验过程
测量小车的重量，记录数据；
把小车用弹簧测力计沿斜面 匀速向上拉；分别记录拉力 F、小车沿斜面移动的距离 S、小
车上升的高度 h。
改变斜面的倾斜程度，重复步 2。
注意事项
要匀速拉动物体；拉力要与斜面平行；及时记录数据。
记录表格
结论：光滑程度相同的斜面，斜面越倾斜，越费力，机械效率越高
分析：当斜面长度、高度、物重都相同时，斜面越粗糙，摩擦力越大，拉力越大，总功越
大，有用功不变，机械效率越低。
结论：斜面越粗糙，机械效率越低。
三、小结
通过本节课的学习，你有哪些收获？1．有用功、额外功、总功；
2．机械效率：定义、公式、计算；
3．探究：斜面的机械效率
四、板书设计
机械效率
1．有用功：我们所需要的功 额外功：对于额外负担所不得不做的功。
总功：有用功与额外功。
2．机械效率：有用功与总功之比公式 没有单位，小于 1，常用百分数表示。
3．探究：滑轮组的机械效率
提出问题
猜想
设计实验方案
进行实验
分析数据，得出结论
评估
微信/支付宝扫码支付