《机械效率》教案（精选5篇）

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《机械效率》教案【第一篇】

教学目标

1、知识与技能

了解什么是有用功、额外功和总功。

理解什么是机械效率。

2、过程与方法

通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。

说明与建议

1、有用功和总功

首先让学生看课本图，弄明白三幅画的意思，然后讨论用图中三种不同方法，把100N重的沙子运上三楼，哪种办法最好。学生可能对第二、三两种方法的区别不太理解，可引导学生注意桶的重量与口袋重量的不同。然后引导学生分析每种情况需要做的功，引出有用功、额外功、总功的概念。

2、想想议议

这里意在使学生加深了解有用功、额外功的概念。实际使用机械时，人们总是希望额外功少些。杠杆、起重机、电梯等所有机械都有一些是有用功，一些是额外功。通过讨论，让学生明白什么是有用功，什么是额外功。

3、机械效率

为了使学生明白为什么要引入机械效率这一概念，懂得机械效率的意义，在讲述有用功和额外功之后，应强调指出，使用机械做功，为了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，额外功是不可避免的。例如用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的。功是额外功，而为了把水提上来，水桶是不可缺少的。额外功是我们不需要的，它白白浪费能量，因此应尽量减小它。使用不同的机械来提起物体，我们希望做的额外功越少越好，或者说，有用功与总功越接近越好。不同机器这方面的差别，通常用有用功在总功中占的百分比来表示，叫做机械效率，给出机械效率的公式。一台机器所做的有用功与总功越接近，这台机器的机械效率就越高。

课本列举了一个计算机械效率的例题，意在练习机械效率公式的应用，使学生加深认识有用功和总功的概念。

最后指出，提高机械效率有重要的经济意义，可以减少能耗，降低生产成本，应对这个问题重视。还可以让学生议议：除了用机械做功有个效率问题外，干别的事情有没有效率问题，在更广阔的背景下对效率问题有个初步观念。

4、探究斜面的机械效率

这个探究的目的是让学生学习测量斜面的机械效率，通过探究加深对机械效率的理解，摩擦是影响机械效率的重要因素之一，同时让学生进一步认识利用斜面也可以省力。

教师在引导学生提出问题后，要让学生独立完成探究过程。同时还可用粗糙程度不同的斜面，进一步探究摩擦对机械效率的影响。

动手动脑学物理

1、有用功是14400J，总功是24000J，机械效率是60％，起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件之间的摩擦做功等都是额外功。

2、略。

3、提高机械效率的主要办法是：改进机械的结构，例如提水时用容积较大而重量较轻的水桶等；按规程进行保养、合理使用以减小摩擦。

机械效率教案【第二篇】

（一）教材：人教社九年义务教育初中物理第一册

（二）教学要求

（l）知道什么是有用功、额外功和总功。

（2）知道什么叫机械效率，知道计算公式。知道械效率总小于1。

（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。

（三）教具

滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺。

（四）教学过程

一、复习提问

1．功的原理是什么？

2．演示（按图1装置）并提问。

用图1的滑轮来提升重5n的物体，应用功的原理求在细绳端需要加多大的拉力？（动滑轮重忽略不计）

要求一名学生板演，其他学生在笔记本上演算，教师讲评并给出正确解答。

二、进行新课

1．有用功、额外功和总功

（1）演示实验

用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高。从弹簧秤读出拉力f的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书：

“实验数值G＝5n，h＝0。5米，f＝3n，s＝1米。

弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：w动＝f·s＝3nx1米＝3焦，

提高重物，动滑轮克服阻力做的功：w阻＝G·h＝5nx0。5米＝2。5焦”

（2）提问：由实验可以看到w动＞w阻，这是为什么？

学生回答，教师总结：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2。5n，而实际的拉力是3n）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦时动力做的功是2。5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。

（3）总结并边讲边板书

①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。

板书：“1．有用功（w有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功”（注意，本节标题暂不出）

问：本实验中的有用功是多少？答：w有＝G·h＝5nx0。5米＝2。5焦。

②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0。5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。

板书：“2．额外功（w额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功”

③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。

板书：“3．总功（w总）：有用功与额外功的总和叫总功”

问：本实验中总功w总＝？

答：w总＝f·s＝f·2h＝3nx1米＝3焦。

问：本实验中做的额外功是多少？

答：w额外＝w总－w有用＝3焦－2。5焦＝0。5焦。

2．机械效率

问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？

学生演算，答出计算过程和结果。

答：83。3％。

教师小结并板书：“4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率”

板书：补写本节标题：“三、机械效率”

有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”

教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。

问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？

答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。

3．提高机械效率

阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。

三、巩固练习

例题：用图2所示滑轮组把重600n的货物匀速提高2米，所用的拉力是375n，求总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。

要求学生板演，教师讲评。

教师小结：解答这类问题首先要认真审题，弄清已知条件。其次要注意，用滑轮组提起货物的高度与人把绳子末端拉下的距离之间的关系。还要分清总功和有用功。总功是人利用滑轮提升货物时总共做的功，也就是人拉绳子的力做的功（或说动力对滑轮组做的功），计算时，功（w总）＝拉力（f）x绳端所通过的距离（s）。有用功是指滑轮组克服货物所受重力竖直升高所做的功，计算时，有用功（w有用）＝f·s。因为货物匀速上升，所以滑轮对货物拉力的大小等于货物重，即f＝G。货物提升的高度s用字母h表示（要与动力通过的距离s加以区分）。所以，有用功（w有用）＝货物重（G）x货物提升ツ高度（h）。

应该指出，在涉及机械效率问题时，功的原理也是适用的。这时动力所做的功等于机械克服阻力所做的功。使用机械时仍不省功，而且还要不可避免地做额外功。

四、布置作业：

1．课本章后习题8，要求计算出总功、有用功、机械效率。根据计算结果答出哪些说法正确。

2．预习课本实验：测滑轮组的机械效率。

机械效率教案【第三篇】

教学目标

一、知识与技能

1．知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。

2．会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。

3．知道提高机械效率的意义和主要方法。

二、过程与方法

1．从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。

2．亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。

三、情感、态度与价值观

1．让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。

2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

实验教具

学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。

老师用实验器材：器材同上。

软件：Flash课件。

教学过程

一、创设情景，导入新课

师：工人往高处搬重物时，一般会用什么方法？

生：用木板搭成一个斜面，把重的东西推上去或拉上去。

师：为什么这么做呢？

生：因为斜面可以省力。

师：斜面这种省力的机械，在生活中有许多运用，同学们都见过哪些斜面？

生：盘山公路就是一个大斜面。（大屏幕）

师：还有吗？

生：我们骑自行车上坡时，走S形路线会更容易一些。也是利用了斜面可以省力。

师：这盘山公路像不像S形？

师：桥梁的引桥也是一个斜面，而且桥面越高，引桥也越长。（大屏幕）

师：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？

生：不能。因为使用任何机械都不能省功。

师：说得很好。实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率，我们用它来描述利用机械做功的效率，那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢？它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗？

二、合作交流，解读探究

1．提出问题：

师：这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。

师：我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去，这是为了省力。演示：请看这里，沿斜面拉物体时，什么是有用功？什么是总功？如何计算斜面的机械效率？

生：克服物体重力所做的功是有用功，拉力所做的功是总功。

师：我们需要哪些测量仪器？需要测量哪些物理量呢？

生：需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力，斜面高度，拉力，斜面长度。

斜面的机械效率：（大屏幕）

师：你们准备怎样测量拉力的大小？

生：用弹簧测力计钩住物体，沿斜面匀速向上拉，读出测力计的示数即为拉力的大小。

师：知道了如何测量斜面的机械效率了，同学们猜想一下，斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢？

2．进行猜想：

生：斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。（大屏幕）

师：能说说你们的猜想依据吗？

生：我觉得可能与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的额外功就越多，机械效率越低。

师：有道理。摩擦是影响机械效率的一个重要因素，摩擦力越大，做的额外功就越多，机械效率就越低。

生：我觉得可能与斜面的倾斜程度有关，斜面的倾斜程度越大，把物体提升得也越高，机械效率就越高。

生：我认为可能与斜面的坡度有关。坡度越大，斜面的机械效率越高。

生：我觉得可能与物体的重力有关，物体越重，所以机械效率高（或越低）。

生：我认为可能与斜面的长度有关，斜面越长，克服摩擦力所做的额外功也越多，机械效率就越低。

生：我认为可能与物体对斜面的压力有关，压力越大，机械效率越低（或越高）。

生：我认为可能与斜面的高度有关，斜面越高，做的有用功就越多，机械效率越高。

师：很不错，同学们猜想了这么多因素，而且说得有理有据。我们能不能把这些因素中相类似的因素合并合并，把问题简化一下呢？谁来说？

生：我觉得斜面的坡度与斜面的倾斜程度可以合并。

师：坡度与倾斜程度是不是一个意思呀？

生：我觉得物体对斜面的压力与物体的重力可以合并。

师：物体越重，对斜面的压力也越大，那我们把它们合并为重力，因为压力不太好测量。

生：我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合并为斜面的倾斜程度，因为固定高度，只改变长度或固定长度只改变高度都相当于改变了斜面的倾斜程度，效果是一样的。

师：说得有道理，你能来演示给我们看看吗？

生：演示并解说。把斜面长度固定，只改变斜面高度，斜面的倾斜程度变了；把斜面高度固定，只改变斜面的长度，斜面的倾斜程度也变了。这两种方法达到的效果是一样的。

师：这两种方法都改变了斜面的倾斜程度。但哪一种方法更简便？

生：固定高度，改变斜面的长度更简便。

师：按照同学们的讨论结果，进行合并后，影响斜面的机械效率的因素有几个？

生：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。（大屏幕）

3．设计方案：

师：要证明同学们的猜想是否正确，最好的办法就是做实验，因为实验是检验真理的唯一标准。但是在做实验之前，我们必须先设计好实验方案，因为只有这样，才能让实验有条不紊的进行。

师：当一个物理量与几个因素有关，我们用什么方法来进行探究呢？

生：控制变量法。

师：当一个量与多个因素有关，在探究其中一个因素时，我们要控制其它的因素一定，这就是控制变量法。由于探究的因素较多，我们的时间也有限，所以各小组的同学只能就其中一个你比较感兴趣的问题来进行探究，各小组讨论一下，我来分分组，同时请各小组组长来领取实验报告单。把你们的设计方案写下来，画出实验的图例和实验表格。

生设计实验，师巡视。发现问题及时给与帮助。

4．展示交流结果：

生1：在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时，控制斜面的粗糙程度和物体重力一定，改变斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次。这是我们的设计方案图和表格。

师：大屏幕展示方案一。（强调材料任意选择其中一种）（动画及表格）

附表格一：

实验次数

斜面坡度

斜面材料

斜面高

/m

小车重

/N

有用功

/J

斜面长度/m

拉力

/N

总功

/J

机械效率

1

较缓

木板

2

较陡

木板

3

最陡

木板

生2：在探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系时，控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，改变斜面的粗糙程度。分别在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。这是我们的方案图和表格。

师：大屏幕展示方案二。（动画及表格）

附表格二：

实验次数

斜面坡度

斜面材料

斜面高/m

小车重/N

有用功/J

斜面长度/m

拉力

/N

总功

/J

机械效率

1

较陡

毛巾

2

较陡

木板

3

较陡

玻璃

生3：在探究斜面机械效率与物体重力的关系时，控制斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度一定，改变物体的重力，分别用较轻、较重、最重的物体做三次。这是我们的方案图和表格。

师：展示方案三。（也强调材料可以任意选择）（动画及表格）

附表格三：

实验次数

斜面坡度

斜面材料

斜面高

/m

小车重

/N

有用功/J

斜面长度/m

拉力

/N

总功

/J

机械效率

1

较陡

木板

较小

2

较陡

木板

一般

3

较陡

木板

最大

5．进行实验：

师：方案已经制定出来了。下面就开始实验吧。同学们边做实验边记录数据。

生：做实验。师巡视。发现问题及时帮助。

6．分析论证，得出结论

师：同学们的。实验做完了吗？做完了。把你们的数据及结论拿到前面来展示一下，让大家来分享你们的实验成果吧。哪个小组先来？你们小组先来吧。

生：展示实验。先把实验报告拿到展示台下展示，然后一个同学做演示，一个同学解说。

生1：我们探究的是斜面的机械效率与倾斜程度的关系。我们首先测出了物体重力，记入了表格。实验时，我们选择的是──斜面。先让斜面的倾斜程度较小，把物体沿斜面匀速拉上斜面，读出拉力的大小，记入表格，再用刻度尺测出斜面的长度和高度也分别记入表格。然后逐渐增大斜面的倾斜程度，按同样的方法重做两次实验。最后算出较缓时为＊＊，较陡时为＊＊，最陡时为＊＊。所以我们得出的结论是：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。

师：真不错，说得这么详细。为他们鼓掌。

师：其它探究机械效率与斜面倾斜程度关系的小组得出的结论与他们的相同吗？

生：我们选择的是毛巾斜面，也得到了同样的结论。

师：下面哪个小组上来展示？

生2：我们小组探究的是斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系。控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，也是先测出了物体重力，记入了表格中，实验时，先在木板表面铺上毛巾，把物体沿毛巾斜面匀速拉上斜面，记下拉力大小，记入表格，用刻度尺测出斜面长度和斜面高度分别记入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重复上面的实验。最后分别算出在毛巾表面上时为＊＊，木板表面上时为＊＊，玻璃表面上时为＊＊，我们得出的结论是：斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。

师：其它探究这个因素的小组得到的结论是一致的吗？

生3：我们探究的是斜面的机械效率与物体重力的关系。控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，先测出木块重力，记入表格中，把它沿斜面匀速拉上斜面，测出拉力的大小记入表格中，同时测出斜面长度和斜面高度，也分别记入表格中，然后逐渐在木块上加砝码，改变物体重力，重复上面的实验。最后算出较轻时的为＊＊，较重时为＊＊，最重时为＊＊。这三次的近似相等，所以在误差范围内，我们得出的结论是：斜面的机械效率与物体重力无关。

师；同学们都说得非常好。综合一下同学们的实验结论。我们可以得出影响斜面的机械效率的因素只有两个，即斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。具体的关系怎样说才算是严密的呢？

生：在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。

生：在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越高。

生：斜面的倾斜程度与物体的重力无关。

师：说得非常好。（大屏幕展示结论）

7．评估与交流

师：我们回到刚才第一个表格中，同学们有没有什么新的发现？

生：我还发现，倾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。

师：那综合分析一下省力情况与机械效率大小，你可以得到什么结论？

生：斜面越省力，机械效率越低；斜面越费力，机械效率越高。

师：既然斜面的倾斜程度越小，机械效率越低，那盘山公路为什么还要把斜面修得那么长呢？

生：为了更省力。

师：特别是对于较重的物体做功考虑更多的应该是省力的问题，因为如果你不能搬不动动物体，你做的功就等于0，你的机械效率也将为零。这样看来，我们应该在力所能及的范围内，尽量的让斜面更陡一些，更光滑一些，这样就能提高斜面的机械效率了。

师：通过刚才的探究，你最感兴趣的是什么？你还想知道有关斜面的哪些方面问题？（大屏幕）

生：我还想知道斜面在生活中还有哪些应用。

师：还有生活中不太起眼的螺丝钉，千斤顶，楼梯等等都是斜面。

生：我想知道为什么斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率就越大。

师；我们可以采用极端思维法来思考这个问题：如果斜面的倾斜程度为零，也就是水平，当我们沿水平方向拉物体，不可能让物体升高，在提升物体这方面做的功为0，即机械效率为0。如果斜面的倾斜程度最大，也就是竖直，沿竖直方向提升物体时，不需要克服斜面摩擦力做额外功了，此时的机械效率就等于100%。所以斜面的倾斜程度越小机械效率越低；斜面倾斜程度越大机械效率越高。

生：我想知道为什么斜面的机械效率与物体的重力无关。

师：这是因为拉力与重力成正比，关于为什么成正比，同学们到高中就明白了。

生：我还想知道斜面的机械效率与物体运动速度是否有关。

师：你觉得呢？

生：我觉得有关（或无关）

师：你想一下啊，无论速度大还是速度小，只要是匀速，拉物体的力变不变？

生：不变。

师：那你觉得机械效率与速度有关吗？

生：我觉得无关。

生：我还想知道物体在斜面上滚动时的机械效率与滑动时的机械效率有什么区别？

师；那你猜一下，滚动时高还是滑动时高？

生：我觉得滚动时高，因为滚动摩擦比滑动摩擦小。

师：嗯，很喜欢动脑筋，不错啊。

师：不过，这些只是同学们的猜想，真正的验证过程就只能留给同学们课后去探究了。

师：通过这节课的学习，同学们觉得有哪些收获，又有哪些不足呢？（大屏幕）

生1：通过探究我知道了斜面的机械效率与哪些因素有关，而且还知道了斜面的省力情况与斜面机械效率的关系。

生2：这次探究实验，我们先根据提出的问题，进行了猜想，然后通过小组讨论设计了实验方案，再通过实验，根据实验数据分析归纳出正确结论，这个探究方法对我以后的学习有很大的帮助。

师：方法上的收获确实很重要，我们除了要学习实验的探究方法，也要学习别人好的学习方法，你们说是不是呀？有什么不足？

生：我觉得实验中还是有很多的不足。比如，在测量拉力的时候，不能保证匀速拉动物体，而且弹簧测力计不是固定的，而是运动的，不便于读数，拉力的测量误差比较大。

生：斜面长度和斜面高度的测量也存在一些误差。

师：所以我们在测量的时候，都要非常的细心，这样才能提高实验的成功率。

三、应用迁移，延伸拓展：

师：效率是一个很重要的问题，提高机械效率，可以更充分地发挥机械设备的作用，因为可以减少能耗，降低生产成本。效率就是时间，效率就是金钱，效率就是生命。无论做什么都会有效率，无论什么时候，我们都要尽量的提高效率。

阅读理解：效率

除了机械做功有效率问题外，日常生活中的很多事情都有效率问题。一家人吃饭，不可能把每粒米都吃进肚里，这里我们可用效率表示对米的有效利用程度。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？人们总希望这根铅笔芯被利用的程度越大越好，因而这里的效率反映了对铅笔芯的有效利用程度。用炉子烧水的时候，煤炭不可能都完全燃烧，燃烧的煤炭放出的热量只有一部分被水吸收，很多热量浪费掉了，在这里我们可用“效率”的高低来表示对煤炭和放出的热量的有效利用率的大小。吹电风扇时，消耗的电能除了一部分转化为电风扇的机械能之外，电动机中的线圈由于电流通过会发热，夏天，电风扇工作久了，电机发热就是很好的证明，但产生的这些热量都白白散失到空气中了。所以也可以用效率来表示电能利用率的大小。日常生活中所说的“工作效率”、“学习效率”、“办事效率”等等，都是从一定角度反映对某些事物的有效利用程度。（大屏幕展示文字并配音）

看完这段方字，请同学们根据生活中你使用的机械，想想，怎样提高机械效率呢？另外，再结合自己的学习实际，想想又如何提高学习效率呢？

师：这个问题就留给大家课后去思考吧，今天这节课我们就上到这儿。

机械效率教案【第四篇】

三次实验中测得的机械效率一样吗？分析你的测量结果，看看影响滑轮机械效率的因素有哪些。

提高滑轮组机械效率的方法：

（1） 减少额外功（使用较好机械）

（2） 在额外功一定的情况下，增加有用功（增加物重）

一、巩固提升

1、下列说法中正确的是（ ）

A、用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功

B、用水桶从井中提水的时候，提一桶水和提半桶水做的有用功相等

C、水桶掉到井里，从井里把水桶捞上来的时候，对水桶做的功是有用功

D、水桶掉到井里，从井里把水桶捞上来时，水桶里带了一些水，对水桶和水做的功是有用功

2、用图示滑轮组把重G=120N的物体匀速提升1，绳端的拉力为F=50N，则：绳端移动的距离为_____，有用功W有用=______，总功W总=______，额外功W额外= ______，该动滑轮的机械效率η=______。

3、如上右图所示，工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在5s内将绳子匀速向上拉6，则泥桶上升_____，手拉绳子的力为____N，拉力的功率为____W，滑轮组的机械效率为_____。

4、下列关于机械效率的说法正确的是 （ ）

A。 机械效率可以提高到100％ B．机械效率总小于1

C．功率大的机械，机械效率高 D．机械效率越高，有用功就越多

5、通过测

A．增加动滑轮，减小拉力 B．减少提升重物重力，减小拉力

C．减少提升高度，减少做功 D．增加提升重物重力，增大有用功

二、拓展延伸

1、关于机械效率，下列说法正确的是（ ）

A．功率越大的机械，机械效率越高

B．机械效率大小与功率大小有关

C．机械效率越低的机械，做的功就越少

D．由于有用功总小于总功，因此机械效率总小于1

2、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）

A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率一定大

C．效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，效率一定高

3、如图，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 （ ）

A．Wl=W2 l=η2 B．W1=W2 ηl<η2

C．W1η2 D．W1>W2 ηl<η2

4、甲乙两台机器，甲的机械效率是85%，乙的机械效率是60%，则（ ）

A．相等的时间内，甲机器所做的功多 B．做同样多的功，甲机器花的时间少

C．甲机器比乙机器省力 D．上述说法都不对

5、要提高某机械的机械效率，应该 （ ）

A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比

C．减小总功 D．减小外力

6、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图，车厢底板高度h=1。5，斜面长度s＝3，用力F沿着斜面把G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为多少？若实际拉力F′＝1200N，则该斜面的机械效率是多少？

7、用滑轮匀速提升360 N的物体，假若滑轮组的机械效率为80%，绳子所能承受的最大拉力为100 N，考虑既省力又方便，问：此滑轮组应由几个定滑轮几个动滑轮组成？实际拉绳的力多大？

机械效率教案【第五篇】

教学目标

一、知识与技能

1．知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。

2．会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。

3．知道提高机械效率的意义和主要方法。

二、过程与方法

1．从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。

2．亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。

三、情感、态度与价值观

1．让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。

2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。

实验教具

学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。

老师用实验器材：器材同上。

软件：Flash课件。

教学过程

一、创设情景，导入新课

师：工人往高处搬重物时，一般会用什么方法？

生：用木板搭成一个斜面，把重的东西推上去或拉上去。

师：为什么这么做呢？

生：因为斜面可以省力。

师：斜面这种省力的机械，在生活中有许多运用，同学们都见过哪些斜面？

生：盘山公路就是一个大斜面。（大屏幕）

师：还有吗？

生：我们骑自行车上坡时，走S形路线会更容易一些。也是利用了斜面可以省力。

师：这盘山公路像不像S形？

师：桥梁的引桥也是一个斜面，而且桥面越高，引桥也越长。（大屏幕）

师：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？

生：不能。因为使用任何机械都不能省功。

师：说得很好。实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率，我们用它来描述利用机械做功的效率，那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢？它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗？

二、合作交流，解读探究

1．提出问题：

师：这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。

师：我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去，这是为了省力。演示：请看这里，沿斜面拉物体时，什么是有用功？什么是总功？如何计算斜面的机械效率？

生：克服物体重力所做的功是有用功，拉力所做的功是总功。

师：我们需要哪些测量仪器？需要测量哪些物理量呢？

生：需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力，斜面高度，拉力，斜面长度。

斜面的机械效率：（大屏幕）

师：你们准备怎样测量拉力的大小？

生：用弹簧测力计钩住物体，沿斜面匀速向上拉，读出测力计的示数即为拉力的大小。

师：知道了如何测量斜面的机械效率了，同学们猜想一下，斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢？

2．进行猜想：

生：斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。（大屏幕）

师：能说说你们的猜想依据吗？

生：我觉得可能与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的额外功就越多，机械效率越低。

师：有道理。摩擦是影响机械效率的一个重要因素，摩擦力越大，做的额外功就越多，机械效率就越低。

生：我觉得可能与斜面的倾斜程度有关，斜面的倾斜程度越大，把物体提升得也越高，机械效率就越高。

生：我认为可能与斜面的坡度有关。坡度越大，斜面的机械效率越高。

生：我觉得可能与物体的重力有关，物体越重，所以机械效率高（或越低）。

生：我认为可能与斜面的长度有关，斜面越长，克服摩擦力所做的额外功也越多，机械效率就越低。

生：我认为可能与物体对斜面的压力有关，压力越大，机械效率越低（或越高）。

生：我认为可能与斜面的高度有关，斜面越高，做的有用功就越多，机械效率越高。

师：很不错，同学们猜想了这么多因素，而且说得有理有据。我们能不能把这些因素中相类似的因素合并合并，把问题简化一下呢？谁来说？

生：我觉得斜面的坡度与斜面的倾斜程度可以合并。

师：坡度与倾斜程度是不是一个意思呀？

生：我觉得物体对斜面的压力与物体的重力可以合并。

师：物体越重，对斜面的压力也越大，那我们把它们合并为重力，因为压力不太好测量。

生：我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合并为斜面的倾斜程度，因为固定高度，只改变长度或固定长度只改变高度都相当于改变了斜面的倾斜程度，效果是一样的。

师：说得有道理，你能来演示给我们看看吗？

生：演示并解说。把斜面长度固定，只改变斜面高度，斜面的倾斜程度变了；把斜面高度固定，只改变斜面的长度，斜面的倾斜程度也变了。这两种方法达到的效果是一样的。

师：这两种方法都改变了斜面的倾斜程度。但哪一种方法更简便？

生：固定高度，改变斜面的长度更简便。

师：按照同学们的讨论结果，进行合并后，影响斜面的机械效率的因素有几个？

生：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。（大屏幕）

3．设计方案：

师：要证明同学们的猜想是否正确，最好的办法就是做实验，因为实验是检验真理的唯一标准。但是在做实验之前，我们必须先设计好实验方案，因为只有这样，才能让实验有条不紊的进行。

师：当一个物理量与几个因素有关，我们用什么方法来进行探究呢？

生：控制变量法。

师：当一个量与多个因素有关，在探究其中一个因素时，我们要控制其它的因素一定，这就是控制变量法。由于探究的因素较多，我们的时间也有限，所以各小组的同学只能就其中一个你比较感兴趣的问题来进行探究，各小组讨论一下，我来分分组，同时请各小组组长来领取实验报告单。把你们的设计方案写下来，画出实验的图例和实验表格。

生设计实验，师巡视。发现问题及时给与帮助。

4．展示交流结果：

5．进行实验：

师：方案已经制定出来了。下面就开始实验吧。同学们边做实验边记录数据。

生：做实验。师巡视。发现问题及时帮助。

6．分析论证，得出结论

师：同学们的实验做完了吗？做完了。把你们的数据及结论拿到前面来展示一下，让大家来分享你们的实验成果吧。哪个小组先来？你们小组先来吧。

生：展示实验。先把实验报告拿到展示台下展示，然后一个同学做演示，一个同学解说。

生1：我们探究的是斜面的机械效率与倾斜程度的关系。我们首先测出了物体重力，记入了表格。实验时，我们选择的是──斜面。先让斜面的倾斜程度较小，把物体沿斜面匀速拉上斜面，读出拉力的大小，记入表格，再用刻度尺测出斜面的长度和高度也分别记入表格。然后逐渐增大斜面的倾斜程度，按同样的方法重做两次实验。最后算出较缓时为xx，较陡时为xx，最陡时为xx。所以我们得出的结论是：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。

师：真不错，说得这么详细。为他们鼓掌。

师：其它探究机械效率与斜面倾斜程度关系的小组得出的结论与他们的相同吗？

生：我们选择的是毛巾斜面，也得到了同样的结论。

师：下面哪个小组上来展示？

生2：我们小组探究的是斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系。控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，也是先测出了物体重力，记入了表格中，实验时，先在木板表面铺上毛巾，把物体沿毛巾斜面匀速拉上斜面，记下拉力大小，记入表格，用刻度尺测出斜面长度和斜面高度分别记入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重复上面的实验。最后分别算出在毛巾表面上时为xx，木板表面上时为xx，玻璃表面上时为xx，我们得出的结论是：斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。

师：其它探究这个因素的小组得到的结论是一致的吗？

生3：我们探究的是斜面的机械效率与物体重力的关系。控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，先测出木块重力，记入表格中，把它沿斜面匀速拉上斜面，测出拉力的大小记入表格中，同时测出斜面长度和斜面高度，也分别记入表格中，然后逐渐在木块上加砝码，改变物体重力，重复上面的实验。最后算出较轻时的为xx，较重时为xx，最重时为xx。这三次的近似相等，所以在误差范围内，我们得出的结论是：斜面的机械效率与物体重力无关。

师；同学们都说得非常好。综合一下同学们的实验结论。我们可以得出影响斜面的机械效率的因素只有两个，即斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。具体的关系怎样说才算是严密的呢？

生：在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。

生：在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越高。

生：斜面的倾斜程度与物体的重力无关。

师：说得非常好。（大屏幕展示结论）

7．评估与交流

师：我们回到刚才第一个表格中，同学们有没有什么新的发现？

生：我还发现，倾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。

师：那综合分析一下省力情况与机械效率大小，你可以得到什么结论？

生：斜面越省力，机械效率越低；斜面越费力，机械效率越高。

师：既然斜面的倾斜程度越小，机械效率越低，那盘山公路为什么还要把斜面修得那么长呢？

生：为了更省力。

师：特别是对于较重的物体做功考虑更多的应该是省力的问题，因为如果你不能搬不动动物体，你做的功就等于0，你的机械效率也将为零。这样看来，我们应该在力所能及的范围内，尽量的让斜面更陡一些，更光滑一些，这样就能提高斜面的机械效率了。

师：通过刚才的探究，你最感兴趣的是什么？你还想知道有关斜面的哪些方面问题？（大屏幕）

生：我还想知道斜面在生活中还有哪些应用。

师：还有生活中不太起眼的螺丝钉，千斤顶，楼梯等等都是斜面。

生：我想知道为什么斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率就越大。

师；我们可以采用极端思维法来思考这个问题：如果斜面的倾斜程度为零，也就是水平，当我们沿水平方向拉物体，不可能让物体升高，在提升物体这方面做的功为0，即机械效率为0。如果斜面的倾斜程度最大，也就是竖直，沿竖直方向提升物体时，不需要克服斜面摩擦力做额外功了，此时的机械效率就等于100%。所以斜面的倾斜程度越小机械效率越低；斜面倾斜程度越大机械效率越高。

生：我想知道为什么斜面的机械效率与物体的重力无关。

师：这是因为拉力与重力成正比，关于为什么成正比，同学们到高中就明白了。

生：我还想知道斜面的机械效率与物体运动速度是否有关。

师：你觉得呢？

生：我觉得有关（或无关）

师：你想一下啊，无论速度大还是速度小，只要是匀速，拉物体的力变不变？

生：不变。

师：那你觉得机械效率与速度有关吗？

生：我觉得无关。

生：我还想知道物体在斜面上滚动时的机械效率与滑动时的机械效率有什么区别？

师；那你猜一下，滚动时高还是滑动时高？

生：我觉得滚动时高，因为滚动摩擦比滑动摩擦小。

师：嗯，很喜欢动脑筋，不错啊。

师：不过，这些只是同学们的猜想，真正的验证过程就只能留给同学们课后去探究了。

师：通过这节课的学习，同学们觉得有哪些收获，又有哪些不足呢？（大屏幕）

生1：通过探究我知道了斜面的机械效率与哪些因素有关，而且还知道了斜面的省力情况与斜面机械效率的关系。

生2：这次探究实验，我们先根据提出的问题，进行了猜想，然后通过小组讨论设计了实验方案，再通过实验，根据实验数据分析归纳出正确结论，这个探究方法对我以后的学习有很大的帮助。

师：方法上的收获确实很重要，我们除了要学习实验的探究方法，也要学习别人好的学习方法，你们说是不是呀？有什么不足？

生：我觉得实验中还是有很多的不足。比如，在测量拉力的时候，不能保证匀速拉动物体，而且弹簧测力计不是固定的，而是运动的，不便于读数，拉力的测量误差比较大。

生：斜面长度和斜面高度的测量也存在一些误差。

师：所以我们在测量的时候，都要非常的细心，这样才能提高实验的成功率。

三、应用迁移，延伸拓展：

师：效率是一个很重要的问题，提高机械效率，可以更充分地发挥机械设备的作用，因为可以减少能耗，降低生产成本。效率就是时间，效率就是金钱，效率就是生命。无论做什么都会有效率，无论什么时候，我们都要尽量的提高效率。

阅读理解：效率

除了机械做功有效率问题外，日常生活中的很多事情都有效率问题。一家人吃饭，不可能把每粒米都吃进肚里，这里我们可用效率表示对米的有效利用程度。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？人们总希望这根铅笔芯被利用的程度越大越好，因而这里的效率反映了对铅笔芯的有效利用程度。用炉子烧水的时候，煤炭不可能都完全燃烧，燃烧的煤炭放出的热量只有一部分被水吸收，很多热量浪费掉了，在这里我们可用“效率”的高低来表示对煤炭和放出的热量的有效利用率的大小。吹电风扇时，消耗的电能除了一部分转化为电风扇的机械能之外，电动机中的线圈由于电流通过会发热，夏天，电风扇工作久了，电机发热就是很好的证明，但产生的这些热量都白白散失到空气中了。所以也可以用效率来表示电能利用率的大小。日常生活中所说的“工作效率”、“学习效率”、“办事效率”等等，都是从一定角度反映对某些事物的有效利用程度。（大屏幕展示文字并配音）

看完这段方字，请同学们根据生活中你使用的机械，想想，怎样提高机械效率呢？另外，再结合自己的学习实际，想想又如何提高学习效率呢？

师：这个问题就留给大家课后去思考吧，今天这节课我们就上到这儿。