五、机械效率【学习目标】1、知识与技能①知道什么是有用功、额外功和总功。②理解机械效率的概念，知道机械效率的公式，并会用有关公式进行简单计算。③知道机械效率的物理意义，知道实际的机械效率不可能是100%。2、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通过实验探究与讨论，认识提高机械效率的主要方法。③能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。3、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。【学习重点难点】重点：机械效率的概念和有关计算。难点：测机械效率及知道提高机械效率的方法。【教学方法】讲授、学生实验探究【教学媒体】动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、细线【课前预习】1、如图所示，滑轮重20N，现将重400N的物体匀速提升10m，不计摩擦和绳重，则拉力F＝N，拉力F所做的功为，滑轮对物体做的功为。试比较拉力做功与滑轮对物体做功相等吗？想一想：为什么？2、通过预习能理解以下几个基本概念吗？：有用功W有用。额外功W额外。总功W总。三者之间的关系：。机械效率的概念：。【学习过程】一、导入新课我们学过的简单机械有，使用这些机械的好处是。我们又学过了功的概念，那么，使用机械能否省功呢？怎样探究这个问题？二、新课学习下面我们以动滑轮提升重物做功为例来探究活动11.7再探究动滑轮用手通过一个弹簧测力计沿竖直方向匀速向上拉动一个动滑轮，使挂在它下面重为G的钩码缓缓上升。1.分别测出绳受到的拉力F、手移动的距离S、钩码受到的重力G和钩码上升的高度h;2.改变钩码的数量，重复上述测量；3.请你设计一张记录数据的表格。将实验数据填入表中：实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm动滑轮提升钩码做的功W1/J人拉绳做的功W2/J123【实验探究，搜集数据】(实验注意点：提升绳子时要匀速、竖直)【分析数据】1、在这一实验中，手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？若不等，哪个大？说明了什么？2、你能找出做功不等的原因吗？学生交流、讨论实验结论：试验结果表明,用动滑轮提升重物时，除了提升重物外，还将动滑轮提升了一段距离，所以，人做的功除了提升重物做功之外，还必须克服动滑轮的重力、摩擦（实际存在）而做功。讲解：1、有用功：，记为。2、额外功：，记为。3、总功：，记为。总功中，既有通过机械克服物体重力做的有用功，又有克服机械自身重力和摩擦做的额外功。所以，有用功，额外功，总功的关系是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿对于实际机械，总有W额外＞0，所以W总＿＿＿W有用。4、功的原理：使用任何机械都不能省功。（理想情况下，W总＝W有用）讲解：在使用机械效率时有用功只占总共的一部分，我们总希望有用功在总功中所占的比例越大越好（额外功所占的比值越小越好）.不同的机械、不同的使用情况，有用功在总功中所占的比例是不等的，所占比例的高低是机械性能优劣、质量好差的重要标志之一。因此，我们引入新的物理量——机械效率(η)来表示有用功在总功中所占比例的大小。5、机械效率：。公式：机械效率＝。（注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。）【练一练】小明用动滑轮将一个重280N的重物提高到3m高处，他拉绳的力为150N，那么他做了多少J的功，动滑轮对重物做的功是多少J．该动滑轮的机械效率是多少？计算出在刚才的探究活动中，不同情况下动滑轮的机械效率。通过计算你有什么发现？根据你的理解，动滑轮的机械效率与哪些因素有关？你认为如何才能提高它的机械效率？6、影响滑轮组机械效率的因素提高机械效率具有重要的经济意义，可减少能源消耗，节省人力和物力，降低生产成本。那么，如何提高机械效率？教师提示：根据机械效率公式，有用功、额外功、总功三者之间的关系入手分析，想想如何提高机械效率？根据额外功的来源，想一想如何减小额外功，如何增加有用功？学生思考讨论：1、结论：同一个滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越；提起相同的重物，动滑轮越重，或使用动滑轮越多，机械效率越。2、提高机械效率的方法是：①。②。...
