第十一章 机械功与机械能第3节 如何提高机械效率【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.【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.【情感、态度与价值观】通过学习培养高效做事的思想和勇于探究事实求是的科学态度.【重点】1．理解机械效率.2．探究滑轮组的机械效率.【难点】理解机械效率.【教学过程】知识点一有用功、额外功和总功日常生活中，人们搬移物体，不是将物体平移到另一个地方，就是将物体从低处搬到高处（或从高处搬到低处）.课件展示有关生活、生产中搬移物体的片段，引导学生观察.演示1：（1）用手将一重物直接从低处匀速搬到高处.演示2：利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处.演示3：用动滑轮将该重物从低处匀速移到高处.交流：这些实验中，如何测算人做功的多少？分析：利用机械时，所做的功为何多一些？讨论：哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？学生经过思考、讨论，可以作答.分析：教材图11-16（a）、11-16（b）中，哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？在学生回答的基础上，指出“有用功”、“额外功”及“总功”的含义：1．有用功（W有用）：是我们需要的有价值的功.2．额外功（W额外）：对人们既无利用价值又不得不做的功.3．总功（W总）：动力对机械所做的功.
4．总功等于有用功与额外功之和，即W总=W有用+W额外.知识点二什么是机械效率讨论：（1）当你用水桶提水时，有两只大小相同的水桶可供选择，一只是轻质塑料桶，另一只是厚铁皮桶，你选择哪一只水桶？为什么？（2）当你用滑轮提升一个重物时，你选择哪一种滑轮？为什么？至此，引导学生自己总结出机械效率的定义和公式.1．机械效率的定义：有用功与总功的比值.2．公式：3．讨论：（1）机械效率表示的物理意义是什么？（2）机械效率的单位是什么？（3）为什么机械效率总小于1？能不能等于1？（4）如何提高机械效率？4．例题：如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与绳之间的摩擦及绳重.如果工人将绳子匀速向上拉了6m，则泥桶上升了多少？滑轮组的机械效率是多少？知识点三测算滑轮组的机械效率实验目的：测算滑轮组的机械效率.实验原理：讨论：（1）滑轮组工作时的有用功怎样计算？需要测量哪些物理量？（2）滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？（3）有其他简便的方法测算总功吗？需要测量哪些物理量？（4）为了求出滑轮组的有用功和总功，从而计算滑轮组工作时的机械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些测量器材？
注意事项：（1）钩码上升的高度h，可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出，以钩码的下端为标准读数.（2）拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧不要和外壳摩擦.（3）测量细绳自由端通过的距离s时，可事先在细绳自由端上作一标记，再拉弹簧测力计，用滑轮组提升重物.用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量出细绳标记移动的距离，就是细绳自由端通过的距离s.学生实验：实验结论：同一个滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的.思考：还有什么因素会影响滑轮组的机械效率？为什么？【课堂小结】 一、什么是有用功、额外功1．有用功：是我们需要的、有价值的功，叫做有用功.2．额外功：把无利用价值而又不得不做的功，叫做额外功.3．总功：有用功和额外功之和是总功.二、什么是机械效率1、概念：有用功与总功的比值.2、公式：η＝（W有用/W总）×100%三、如何提高滑轮组的机械效率1、减小动滑轮的重.2、增加物重.3、减小绳子与滑轮的摩擦.【练习设计】完成本课对应训练．
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