11.5 机械效率 教学案（第1课时）--2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

课型 新授 班级 主备 二备 时间 课题 11.5 机械效率（1） 教 学 目 标 1.知道什么是有用功、额外功和总功，知道它们之间的关系，并能从机械功中区分出有用功、额外功和总功。 2.理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因． 3.知道机械效率的计算公式，能应用其进行简单计算． 重点 难点 重点：有用功、额外功和总功、机械效率的概 念，会利用公式进行简单计算 难点：机械效率的概念 教 学 过 程 环节 主 备 二 备 课 前 准 备 1. 做功的两个必要因素： 、 ； 2. 功的计算公式： ，提升重物时，可以写成： ； 3. 利用斜面提升重物时，直接提升高度h和沿斜面拉升高度h做功相等吗？ 4. 功率是表示 的物理量，计算公式为 。 合 作 探 究 一、课题引入 问题1：生活和生产中使用机械的目的是什么？ （省力或省距离或改变力的方向） 问题2：在实际生活中，人们利用机械做功和直接对物体做功的大小又有何关系？为什么？利用机械可以省功吗？ 二、进行新课 任务一：再探动滑轮 1. 下面我们利用动滑轮这两者的关系： 实验器材： 实验步骤：见课本 注意事项：竖直向上匀速拉动弹簧测力计 把实验数据填入下表： 苏科版九年级物理（上）课堂教学案 苏科版九年级物理（上）课堂教学案 教 学 过 程 环节 主 备 二 备 合 作 探 究 投影，思考以下问题： （1）分析表中实验数据可以发现：手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？哪个大？ （2）产生这一现象的原因是什么? （3）由此可得出什么结论？ （4）活动中要做几种不同情况的实验，其目的是什么？（通过多次实验，寻找普遍的规律） 任务二：认识有用功、总功、额外功及机械效率 师生共同分析：在刚才的活的中，将钩码提升到一定的高度是我们的目的，这部分功是我们所需要的，称之为有用功。 （1）有用功：利用机械工作时，对人们有用的功。 在提升重物的情况下：W有用 = Gh 在上述实验中，钩码被提升到一定高度的同时，动滑轮也被提升，运动过程中还存在着各种摩擦，这样人们在利用机械做功时就不得不多做一部分功，这就是利用机械工作时的额外功。 （2）额外功：利用机械工作时，并非人们需要而又不得不做的功。 学生思考、讨论额外功的来源。 1 克服机械自身重力而做的功 2 克服各种摩擦而做的功 （3）总功：利用机械工作时，人对机械做的功。 W总 = W有用 + W额外 通常情况下：W总 = Fs F — 作用在机械上的力 s — 在力F的方向上通过的距离。 在使用机械时，有用功只占总功的一部分。人们总希望有用功在总功中所占的比例越大越好。 （4）机械效率：有用功与总功的比值。 苏科版九年级物理（上）课堂教学案 教 学 过 程 环节 主 备 二 备 合 作 探 究 如果用W总表示总功，W有用表示有用功，η表示机械效率，那么机械效率的公式可写作：η＝W有用/W总×100%。 因此，机械效率大表示有用功跟总功的比值大，或者说，在有用功一定时，机械效率大的机械，所做的额外功少。 提问：机械效率有无单位？它可能大于1吗？ 由于W有用与W总的单位都是焦耳，因此机械效率是没有单位的。任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以，使用任何机械除了做有用功之外，都不避免地要做额外功，这时动力做的功就等于有用功加额外功。可见，W有用总小于W总，因此，机械效率总是小于1。通常用百分数来表示。 例题： 用定滑轮提升质量为20kg的物体，所用拉力为220N，当物体升高到2m时，求有用功、总功和定滑轮的机械效率。 解：G=mg= 20kg×10N/kg=200N W有用 = Gh =200N×2m=400J S=h=2m W总 = Fs = 220N × 2m = 440J 三、课堂小结 你学到了什么？ 四、课堂练习 任务单随堂检测 苏科版九年级物理（上）课堂教学案 教 学 过 程 板 书 设 计 11.5机械效率（1） 1.三种功： （1）有用功：机械对物体所做的功， 提升重物时：W有用＝Gh （2）额外功：克服摩擦和机械自重所做的功。 公式：W额外＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） （3）总功：动力（F）对机械所做的功。 公式：W总＝Fs 2.在物理学中，将有用功与总功的比值叫作机械效率。 3.公式： 理解：η是一个没有单位且小于1的百分数 作 业 批 改 教 学 反 思 1 学科网（北京）股份有限公司 $$