第5節(jié)機(jī)械效率第一課時(shí)認(rèn)識(shí)機(jī)械效率教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1．理解有用功、額外功和總功的含義．2．理解機(jī)械效率的定義及物理意義，會(huì)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算．【過(guò)程與方法】通過(guò)舉例，理解有用功、額外功、總功及機(jī)械效率；通過(guò)討論，了解如何提高機(jī)械效率．【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】關(guān)注生產(chǎn)、生活中各種機(jī)械的機(jī)械效率，具有用機(jī)械效率來(lái)評(píng)價(jià)機(jī)械的意識(shí)．重點(diǎn)難點(diǎn)【重點(diǎn)】有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算．【難點(diǎn)】有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算．教學(xué)過(guò)程知識(shí)點(diǎn)一有用功與額外功【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P202，完成以下問(wèn)題：1．無(wú)論采取哪種辦法都必須做的功叫做有用功.2．并非我們需要但又不得不做的功叫做額外功.3．有用功加上額外功是總共做的功，叫做總功.【合作探究】探究一有用功與額外功1．用彈簧測(cè)力計(jì)將鉤碼勻速提升一定高度，如圖甲所示，記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．2．用彈簧測(cè)力計(jì)并借助一只動(dòng)滑輪將同樣的鉤碼勻速提升相同高度，如圖乙所示，記錄彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)．3．將記錄下的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)填入下面的表格中，并完成該表格.物理量G/Nh/mF/Ns/mW非動(dòng)W動(dòng)123將表格完成后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)借助動(dòng)滑輪的彈簧測(cè)力計(jì)，拉力做的功要更多一些，你知道是為什么嗎？答：實(shí)驗(yàn)證明，使用機(jī)械做功時(shí)，盡管它會(huì)給我們帶來(lái)如省力、方便等有利因素，但是，由于機(jī)械本身的自重以及摩擦等因素的影響，需要額外做一些功．在以上實(shí)驗(yàn)中，拉力所做的功，物理學(xué)中叫總功．提升重物，要克服滑輪重力和摩擦而額外做功，否則不能完成任務(wù)．這個(gè)功不是目的而又不得不做，是額外功．從總功中減去額外功才是對(duì)我們有用的功，叫做有用功．例題要把重100N的沙子運(yùn)上三樓．下圖畫(huà)了三種辦法．哪種辦法最好，哪種辦法最不好，為什么？請(qǐng)分別計(jì)算出三種情況下有用功、額外功和總功分別是多少？解答①人做功＝對(duì)沙子做功＋對(duì)桶做功＋克服自重做功．②人做功＝對(duì)沙子做功＋對(duì)桶做功＋對(duì)動(dòng)滑輪做功．③人做功＝對(duì)沙子做功＋對(duì)口袋做功＋對(duì)動(dòng)滑輪做功.做功方式有用功額外功總功桶裝，手提上樓100N×6m(400N＋20N)×6m3120J桶裝，動(dòng)滑輪吊運(yùn)100N×6meq\f(1,2)×(20N＋10N)×12m780J袋裝，動(dòng)滑輪吊運(yùn)100N×6meq\f(1,2)×(5N＋10N)×12m690J對(duì)比三種方式的總功可知，第三種方式最好，其做的總功最少．【教師點(diǎn)撥】區(qū)分有用功和總功：總功是動(dòng)力(人或電動(dòng)機(jī))對(duì)機(jī)械所做的功，有用功是機(jī)械對(duì)物體所做的功．【跟進(jìn)訓(xùn)練】小聰用桶從井里打水，小明從井里撈桶帶上部分水，下列說(shuō)法正確的是(D)A．二人對(duì)桶做的功都是額外功B．二人對(duì)水做的共都是有用功C．小聰對(duì)桶做的功是有用功D．小明對(duì)桶做的功是有用功知識(shí)點(diǎn)二機(jī)械效率【自主學(xué)習(xí)】閱讀課本P203，完成以下問(wèn)題：1．有用功和總功的比值叫做機(jī)械效率.機(jī)械效率越高，說(shuō)明有用功所占的比例越大.2．計(jì)算公式：η＝eq\f(W有,W總)×100%.【合作探究】探究二計(jì)算機(jī)械效率在前面運(yùn)沙子上樓的三種不同做功方式中，我們已經(jīng)計(jì)算出了有用功、額外功和總功．求三種不同方式的機(jī)械效率．(W總1＝3120J、W總2＝780J、W總3＝690J)η1＝eq\f(600J,W總1)×100%＝19%η2＝eq\f(600J,W總1)×100%＝77%η3＝eq\f(600J,W總1)×100%＝87%1．有沒(méi)有機(jī)械效率為100%的機(jī)械？為什么？答：沒(méi)有．因?yàn)橛杏霉傂∮诳偣?，所以機(jī)械效率總小于1.2．怎樣才能提高機(jī)械的效率？答：改進(jìn)結(jié)構(gòu)或減小摩擦；經(jīng)常保養(yǎng)、定時(shí)潤(rùn)滑．【教師點(diǎn)撥】機(jī)械效率越高，機(jī)械越省力的論斷是錯(cuò)誤的．機(jī)械效率的高低與機(jī)械的省力情況無(wú)關(guān)，兩者之間不存在相互決定的關(guān)系．【跟進(jìn)訓(xùn)練】1．用規(guī)格相同的滑輪安裝成甲、乙兩個(gè)滑輪組提升重物，如圖所示．已知G1＝150N，G2＝200N，動(dòng)滑輪重G動(dòng)＝50N，滑輪與軸的摩擦忽略不計(jì)．設(shè)甲的機(jī)械效率為η1，乙的機(jī)械效率為η2，則下列關(guān)系正確的是(A)A．F1＜F2，η1＜η2 B．F1＞F2，η1＞η2C．F1＞F2，η1＜η2 D．F1＜F2，η1＞η22．一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物勻速提高4m．如果額外功是9600J，起重機(jī)做的有用功是多少？總功是多少？機(jī)械效率是多少？解：起重機(jī)提升貨物的力等于物體的重力，F(xiàn)＝G＝3600N.起重機(jī)提升重物所做的有用功W有＝Fh＝Gh＝3600N×4m＝14400J＝1.44×104J.起重機(jī)做的總功W總＝W有＋W額＝14400J＋9600J＝2.4×104J.因此，起重機(jī)的機(jī)械效率η＝eq\f(W有,W總)×100%＝eq\f(1.44×104J,2.4×104J)×100%＝60%.課堂小結(jié)認(rèn)識(shí)機(jī)械效率eq\b\lc\{\r