第五节机械效率（第一课时）【教学目标】1、通过探究动滑轮和斜面，知道有用功、总功、额外功及机械效率；2、理解机械效率概念、知道计算公式、会计算机械效率；3、知道机械效率的物理意义，知道机械效率不可能是100%。【教学重点难点】机械效率的概念与计算【教学用具】铁架台、弹簧测力计、滑轮、刻度尺、细线个1个；钩码若干【教学程序】〖新课引入〗提出问题：如果需要把一个重为G的物体提高一定的高度h，你有哪些方法？（提很重的物体：如集装箱、坦克、机床等又如何）当提升较轻物体时，人直接提升则：人对重物做功或人对重物体的拉力做功匀速则F=G做功W=FS如果提升很重的物体，而人不能直接提升，那应该使用机械主要目的要省力〖新课进行〗※活动：探究动滑轮，照图11-16进行实验。①实验步骤：先用弹簧测力计测出两只钩码重力G，然后将钩码挂在动滑轮下，同学向上拉弹簧测力计，使钩码匀速上升，读出手的拉力F，用刻度尺量出钩码升高的高度h及手向上移动距离s。②实验记录：实验次数钩码重G/N钩码升高的高度h/m动滑轮提升钩码做的功W1/J手的拉力F/N手移动的距离s/m人拉绳做的功W2/J③实验分析：实验结果表明W2>W1，分析一下，这是什么原因？请仔细阅读课本上的相关内容，边阅读边思考分析。一、使用机械做功其中拉力作用在动滑轮上，拉力对动滑轮做功W1：同时通过动滑轮把重物提高，动滑轮提高重物做功W2：如果比较这两个功的大小如何，得出使用机械是否能省功。问题：在这过程中，使用动滑轮可以省力，但是否也可省功？学生讨论如何来比较或判断省功？实验探索：G=1.96Nh=10cm测量得F=1.4NS=20cm则：动力对机械所做的功W1=FS=1.4N×0.2m=0.28J机械提升（克服）重力做功W2=Gh=1.96N×0.1m=0.196J学生讨论：通过实验研究发现什么问题：或有什么启发？W1>W2说明动力对机械所做的功比机械克服重力做功大；表明不省功反而多做功；为什么会多做功？（学生考虑实际情况）如果考虑实际情况则；在使用机械时，有动滑轮重、绳重、滑轮与绳和轴之间摩擦多做功。机械功原理：动力对机械所的功等于机械克服所有阻力所做的功（即使用任何机械都不省功）二、有用功、额外功、总功有用功W有用：对人们有利用价值的功W有用=Gh额外功W额外：对人们无用但不得不做的功W额外=G/h+……总功W总：动力对机械所做的功W总=FS学生猜想三个功的关系W总=W有用+W额外即：总功等于有用功和额外功之和等式理解含义：在使用机械做功时，人对机械所做的功分为两部分；一部分是有用的；一部分是无用的三、机械效率：有用功与总功的比值叫机械效率表达式：η=W有用/W总×100%分析理解：分析1：根据机械效率的定义，机械效率等于__________表示______，η越大，则表示________________，或________________。有人说：做的有用功越多，η越大，或η越大，做的有用功越多。正确与否？为什么？分析2：η是否可能等于1（100%）（1）由于有额外总存在，即有用功总小于总功，分子总小于分母，所以η总小于1（2）=W有用/W总×100%=W有用/（W有用+W总）×100%<1说明，在使用机械时，由于总存在机械重和摩擦等消耗额外功，机械效率总小于1分析3：机械效率η与功率P的比较：（1）从定义上分析；（2）从它们表示的物理意义来比较说明。有人说：功率P越大，则机械效率η也越大？请你分析正确与否？说明理由：（结论：说明功率P与机械效率η没有联系）〖例题〗例：如右图所示，用滑轮组提升重为2000N的物体，所用的拉力为800N，绳的自由端被拉下了4m，求：（1）人做的总功；（2）拉力所做的有用功；（3）额外功；（4）该滑轮组的机械效率。（有学生分析说明，三个功及其消耗作用、计算方法）总结：η=W有用/W总=Gh/FS×100%=Gh/Fnh×100%=G/nF×100%如果不计摩擦，则：η=Gh/（Gh+G/h）×100%=G/（G+G/）×100%〖归纳总结〗η=W有用/W总×100%〖巩固练习〗完成《物理补充习题》相关内容。〖布置作业〗完成《同步练习》相关内容。*教后记*________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
