《机械效率》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1．能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。

2．明确机械效率是描述做功效率的物理量。

能利用机械效率的公式进行简单的计算。

3．能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

（二）过程与方法
1．通过探究使用动滑轮的特点，知道使用机械就要做额外功。

2．通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。

（三）情感态度与价值观
知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学服务于人类的责任感。

二、教学重难点
本节内容由“有用功和额外功”“机械效率”两部分构成，机械效率是本节教学的重点。

教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功，使学生真正认识机械效率的含义。

测量滑轮组的机械效率是本节的难点。

教学中要组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，激发学生的学习兴趣，同时增加他们的实践体验。

重点：机械效率的概念和有关计算。

难点：测量滑轮组的机械效率。

三、教学策略
以“利用动滑轮提升重物”为背景，提出问题：动力对绳子做功等于动滑轮提升重物所做的功吗？让学生猜测并设计实验来验证自己的猜想。

学生经过数据分析后发现，动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。

进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功，以及它们之间的关系和效率的概念。

通过理解、运用机械效率解决实际问题，认识到提高机械效率的两种方法：减小额外功和增加有用功。

在讨论了怎样提高机械效率的问题之后，把效率问题延伸到学生的学习和生活中。

四、教学资源准备
多媒体设备、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。

图1外功做好铺垫。

新课教学（30分钟）一、有用功和额外功
结合用动滑轮提升钩码，思考：
1．直接提升钩码和利用动滑轮提升钩码中，对哪些物
体做了功？
2．无论用不用动滑轮，都必须做的功是对什么做的功？
3．在这两种不同的方法中我们不愿做但又不得不做的
功是什么？
板书：为了满足人们需要所做的功为有用功W有，克服
滑轮的重力和摩擦力所做的功（人们不需要但又不得不
做的功）为额外功W额，有用功和额外功之和（动力所
做的功）为总功W总。

W总＝W有＋W额
练习
1、用水桶从井中提水时，所做的：
有用功是，
额外功是，
总功是；
2、如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶里
带了一些水，所做的：
有用功是，
额外功是，
总功是
进一步思考并
回答。

学生思考回
答
理解有用
功、额外
功和总
功。

并会
判断有用
功、额外
功和总
功。

通过图片
让学生更
加容易理
解。

二、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。

计算公式：
三者之间的关系：
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。

组织学生讨论：
1.机械效率有单位吗？
2．为什么机械效率没有大于1的？
通过多媒体展示例题：
例题起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是 3.4X104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg 经过讨论回答：
机械效率没有
单位，总小于
1，用百分数表
示。

意在练习机械
效率公式的应
用、使学生加深
认识有用功、额
外功和总功的
概念。

学生解题
锻炼分析
实际问题
的能力。

培养学
生理论联
系实际，
培养学生
将科学知
（1）组织学生分析、讨论、计算
（2）展示学生解题过程
（3）总结、评价
如何测量滑轮组的机械效率：
1．实验原理：
2．器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2m的细绳。

3．步骤：
①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。

②分别记下钩码和弹簧测力计的位置。

③缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格。

④算出有用功W有用、总功W总功、机械效率η并填入表格。

实验次数G (N)h(m)W有用
（J）
F
(N)
s
(m)
W总
（J）
η
1
2
3
4
讨论：
1、比较三次实验中测得的机械效率相同吗？
2、分析影响滑轮组机械效率的因素是什么？
3、怎样提高机械效率？学生动手实验。

学生分析讨论
识应用于
日常生活
和社会实
践的意识
通过交流
与合作，
培养学生
团结合作
精神。

培养学
生分析解
决问题的
能力
课堂小结
（5分钟）
让学生分组讨论，总结本节学到了什么知识，有哪些收学生自己归纳让学生有
张河生。