12.4 机械效率-2024-2025学年人教版物理八年级下学期

该初中物理课件围绕“机械效率”这一核心概念展开，从生活中的问题导入，如“是否能既省力又省距离”，逐步引导学生通过动滑轮实验探究功的转化关系，建立有用功、额外功与总功的概念体系，最终形成对机械效率的理性认识，构建起从现象到本质的学习支架。 其亮点在于深度融合科学思维与科学探究素养，以真实实验数据为证据，引导学生进行推理论证和质疑反思，例如在分析动滑轮做功数据时，学生通过对比拉力与距离的变化得出“不能省功”的结论，体现了模型建构与科学推理的能力培养。同时，借助表格记录、图像呈现和典型例题解析，强化了能量观念的理解与应用，帮助学生掌握测量滑轮组机械效率的方法。该设计不仅提升学生的物理建模能力和实验操作技能，也为教师提供清晰的教学路径和可复制的课堂活动模板。

八 下 十二 4 十二 4 简单机械 机械效率 第 章 第 节 年级物理- 册-第 章 第 节 1、课堂引入 不省力 不省距离 不省力 不省距离 可以改变力的方向 可省力 费距离 思考1：是否有既省力又省距离的机械? 2、使用机械能否省功——以动滑轮为例 F · s = W 省力 省距离 省功？ 思考2：动滑轮可以省功吗？ 可省力 费距离 2、使用机械能否省功——以动滑轮为例 视频 2、使用机械能否省功——以动滑轮为例 数据分析： 提升方式 拉力大小/N 拉力移动距离/m 拉力做功/J 无机械 2 0.1 0.2 使用动滑轮 1.2 0.2 0.24 实验结论：使用动滑轮不能省功 2、使用机械能否省功——以动滑轮为例 思考3：为什么使用动滑轮不能省功？ 3、功的分类 （1）有用功（W有）: 不使用机械时对物体做的功， 人们必须要做的功。 （2）额外功（W额）: 使用机械时，由于克服摩擦力、 机械自重等而多做的功。 （3）总功（W总）：使用机械时，动力 F 做的功。 W总= W有 + W额 输出：80J 输入：100J 3、功的分类 机械黑箱 思考4：其余的20J能量去哪里了？ 留在机械黑箱中了：用于克服摩擦力、机械自重等 3、功的分类 输出：40J 输入：100J 机械A 思考5：你会选择哪个机械？为什么？ 输出：60J 输入：100J 机械B 输出：80J 输入：100J 机械C 输出：170J 输入：200J 机械D D，因为它的投入产出比例最高。 4、机械效率——生活中常见的率 1、种了10棵树，活下来的有9棵，成活率是______ 90％ 2、小聪同学做了10道选择题，错了9道，准确率是____ 10％ 3、小明同学煎了10个蛋，3个炭化了，成功率是____ 70％ 效率：有效量在总量中的比例 4、机械效率 （2）物理意义：反应机械工作性能高低， 有用功占比越大，机械效率越高； 同一个机械在不同情况时机械效率不一定相同 （3）η 总小于1，用百分数表示。 （1）机械效率：有用功与总功的比值 W额外＞0，W总＞W有用　所以η＜1 W额外＝0，W总＝W有用 所以η＝1 η ＝ W总 W有用 ＝ W有用 W有用+W额外 ×100% 4、机械效率 滑轮组 50%—70% 起重机 40%—50% 抽水机 60%—80% 离心式水泵 60%－80% 使用机械时，要充分发挥机械设备的作用，需要减小额外功以提高机械效率。 常见机械的效率 4、机械效率 例1：关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A．越省力的机械，效率越高 B．做有用功越多的机械，效率越高 C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D．做功越快的机械，效率越高 C 5、测量滑轮组的机械效率 实验原理： 思考6：要想知道有用功和总功，需要测量哪些量? 需要哪些实验器材？ η ＝ W总 W有用 ×100% 实验器材 ：钩码、弹簧测力计、刻度尺、 定滑轮、动滑轮和细线等 5、测量滑轮组的机械效率 思考7：实验需要记录哪些物理量？请设计实验数据记录表格。 次数 钩码所受重力 G/N 提升高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 总功 W总/J 机械效率 η 1 2 3 ............ 5、测量滑轮组的机械效率 5、测量滑轮组的机械效率 数据记录： 次数 钩码所受重力 G/N 提升高度h/m 有用功 W有/J 拉力 F/N 绳端移动距离 s/m 总功 W总/J 机械效率 η 1 1 0.044 0.044 0.45 0.131 0.059 74.6% 2 1.5 0.055 0.083 0.65 0.164 0.107 77.4% 3 2 0.035 0.07 0.8 0.11 0.088 79.5% 实验结论： 同一个滑轮组，被提升物体的重量越大，机械效率越高 5、测量滑轮组的机械效率 除了被提升物体的重量，还有哪些因素会影响滑轮组的机械效率？ ① 物体提升的高度 h； 猜想假设： 提出问题： 实验验证： 5、测量滑轮组的机械效率 理论推导解释： 5、测量滑轮组的机械效率 例2： 课后作业 练习册 12.4《机械效率》 $