第12章 第4节 机械效率第1课时-【名校作业】2025-2026学年八年级下册物理同步教案（人教版·新教材）

该教案聚焦机械效率核心知识点，涵盖有用功、额外功、总功概念及机械效率计算。通过小明家运沙子的三种实际情境导入，引导学生分析不同方法中做功情况，搭建从生活问题到物理概念的学习支架。 特色在于以科学探究为主线，通过动滑轮实验让学生设计方案、测量数据、分析有用功与额外功关系，培养科学思维与探究能力。结合起重机效率计算实例，渗透科学态度与责任，帮助学生理解抽象概念，为教师提供直观教学资源，提升课堂效果。

智想卓育 RJ 8年级下 第4节 机械效率——第1课时（机械效率） 【核心素养目标】 物理观念 1.能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。 2.明确机械效率是描述做功效率的物理量。能利用机械效率的公式进行简单的计算。 3.能从能量观念解释有关问题。 科学思维与探究 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.通过实验与讨论，认识提高机械效率的主要方法。 科学态度与责任 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。 【教学重、难点】 机械效率的概念和有关计算。 【教学方法】 讲授法、讨论法、演示实验法、列举实例法、多媒体课件演示法 【教学准备】 多媒体设备、实物投影仪、动滑轮、钩码、铁架台、弹簧测力计、刻度尺、细线等。 教学过程 一、引入新课 小明家最近买了一处新楼房，家在三楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到三楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题，看看哪个小组选的办法最好？ 如图的三种方法供参考：第1种是人直接提着沙子上楼；第2种是把沙子放进桶里，人通过动滑轮把沙子拉上楼；第3种是把沙子放进质量较小的袋子里，人通过动滑轮把沙子拉上楼。 二、新课教学 （一）有用功和额外功 结合用动滑轮提升沙子，请同学们观看提沙子过程的视频。思考： 1.在把沙子从一楼运上三楼的过程中，每种方法中各对哪些物体做了功？ 2.无论他采取哪种方法都必须做的功是他对什么做的功？ 3.在几种不同的方法中他不愿做但又不得不做的功分别是什么？ 总结：一般来说，机械对外所做的功为有用功，机械克服自身部件的重力和摩擦力所做的功为额外功，动力对机械所做的功为总功。总功等于有用功与额外功之和，即 指出：前面实验中，第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少，总功最少。 讨论：不使用机械直接提升物体做的功，与使用机械提升物体做的功一样吗？（手拉绳做的功与动滑轮对沙子做的功相等吗？）怎样探究这个问题？ 1.提出猜想。 2.设计实验方案： ①用手通过一只弹簧测力计拉一个动滑轮，沿竖直方向匀速缓慢提起重为G的钩码； ②用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码缓慢地提升相同的高度。 3.为了探究上述问题需要测量的物理量是：手直接拉动时测力计示数F、手直接拉动时测力计移动距离s、使用动滑轮后测力计示数F’、使用动滑轮后测力计移动距离s’。另外，还需要计算两次拉力做的功。 4.改变钩码的数量，重复上述测量。 5.设计表格，将实验数据填入表中。 次数 手直接拉动时测力计示数F/N 手直接拉动时测力计移动距离s/m 手直接拉动时拉力做的功W/J 使用动滑轮后测力计示数F’/N 使用动滑轮后测力计移动距离s’/m 使用动滑轮后拉力做的功W’/J 1         2         3         6.分析实验数据： （1）手拉绳所做的功与动滑轮拉钩码所做的功是否相等？ （2）哪一个做的功多一些？ （3）你认为产生这一现象的原因是什么？ 7.总结：动力对机械所做的功总是大于机械对外所做的功(有用功)。事实上，使用任何机械都不能省功。 （二）机械效率 工作中，我们总是希望额外功越少越好；也就是有用功在总功中所占的比例越大越好。在物理学中，用机械效率表示有用功在总功中所占的比例。 计算公式： 注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。 组织学生讨论： 1.机械效率有单位吗？ 2.为什么机械效率没有大于1的？ 3.用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好？ 介绍一些机械的机械效率：起重机的机械效率一般为40%~50%，抽水机的机械效率一般为60%~80%。 （三）机械效率有关计算 【典型例题】起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少?g取10N/kg。 解：起重机匀速提升重物所用的力与物体所受的重力大小相等 F=G=mg=0.5×103 kgx10 N/kg=5×103 N 起重机提升重物所做的功是有用功 W有用=Fh=5×103 N×3 m=1.5×104 J 起重机的电动机所做的功是总功 W总=3.4×104J 因此，起重机的机械效率 η===0.44=44% 这台起重机的机械效率为44%。 三、课堂小结 让学生自己归纳总结本节课的学习效果。 四、布置作业 五、板书设计 第3节 机械效率 第1课时 一、有用功、额外功、总功 1.有用功W有：我们所需要的功 2.额外功 W額：对于额外负担所不得不做的功。 3.总功 W总：有用功与额外功。 4. 二、机械效率 1.机械效率：有用功与总功之比。 2.公式 ： η是没有单位的物理量，小于1，常用百分数表示。 三、机械效率有关计算 学科网（北京）股份有限公司 $