12.4 机械效率 导学案-2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理导学案围绕《12.4 机械效率》展开，核心知识点包括功的原理、有用功额外功总功的关系、机械效率的定义公式及计算。课堂导入通过课前预习回顾省力机械特点和功的原理，课中实验探究（动滑轮提升钩码）验证不省功，结合实例区分有用功额外功，建立总功关系，搭建学习支架。 该资料特色在于通过实验探究（如滑轮组效率测量）培养科学探究能力，实例分析与多机械（滑轮组、斜面、杠杆）效率计算体现科学思维（模型建构、推理），分层设计（预习、探究、作业）帮助学生自主学习，强化物理观念中的能量观念，提升学习效率。

竹溪县城关中学“学习共同体”课改课堂三单 年级：八年级 学科：物理 教师： 课题：《 12.4 机械效率 》 课时：2 【学习目标】 1.知道使用任何机械都不省功。 2.理解有用功、额外功、总功的含义及关系。 3.掌握机械效率的定义、公式及特点。 4.会测量并计算滑轮组、斜面、杠杆的机械效率。 5.了解影响滑轮组机械效率的因素及提高效率的方法。 【课前预习单】 预习任务： 1.使用省力机械要______距离；省距离机械要______力；使用任何机械都______省功。 2.有用功：为了______目的必须做的功W有，额外功：并非目的，但又______做的功W额，如克服______、______、绳重做的功。总功：动力做的功W总 ；三者关系：W 总 =_____+________。 3.机械效率：功跟______功的比值；公式η=______________________,；无单位，永远______1，常用百分数表示。 【课中学习单】 探究一：使用机械是否省功 实验器材：钩码、动滑轮、弹簧测力计、刻度尺。 实验操作： ① 直接用测力计匀速提升钩码； ② 用动滑轮匀速提升同一钩码至同一高度。 结论：W直)____W_机,使用任何机械都______省功。 探究二：有用功、额外功、总功 1.用水桶从井里提水： 有用功：_________________；额外功：_________________；总功：__________________。 2.水桶掉进井里捞桶： 有用功：_________________；额外功：_________________；总功：__________________。 3.有用功、额外功、总功三者之间的关系：W总 =W有____W额 探究三：竖直滑轮组的机械效率 1. 实验原理： 2. 实验器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、滑轮组、铁架台、细绳。 实验步骤：① 测出钩码重力G； ② 组装滑轮组，记下钩码和绳端初始位置； ③ ________拉动弹簧测力计，读出F，测出h、s； ④ 计算W有、W总、η； ⑤ 改变钩码个数，重复实验。 结论：动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越______。 提高效率的方法：① ________；② ________；③ 减小摩擦。 探究四：其他简单机械的效率 1. 竖直放置滑轮组的机械效率计算(不计绳重及摩擦） W有=__________、W额=__________、W总=__________、η=_____________； 例1.如图所示，一人用100 N的拉力通过滑轮组将重为300N的物体向上提起，绳重和摩擦不计。在拉力的作用下，物体匀速上升了1m，求: (1)人所做的有用功； (2)人所做的总功； (3)人所做的额外功。 2.质量为60kg的李师傅在装修施工时,利用如图所示的滑轮组来提升装修材料。他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m,不计绳重及摩擦,求:(g取10Nkg) (1)动滑轮的重力 (2)他施加拉力的功率 (3)他利用此滑轮组工作时的最大机械效率。(结果精确到0.1%） 2.水平放置滑轮组的机械效率计算（不计绳重及摩擦） W有=__________、W额=__________、W总=__________、η=_____________； 1.如图所示，甲工人用水平推力F甲=750N推动重为的货物，在水平路面上匀速移动2m至仓库门口处A，用时10s，此过程中甲工人做功的功率P甲=30W；乙工人接着使用滑轮组拉动该货物在同样的路面上匀速3m移动到达指定位置B，拉力F乙为80N. 求： （1）甲工人做的功； （2）该滑轮组的机械效率. 3.斜面的机械效率： W有=__________、W额=__________、W总=__________、η=_____________； 1. 将一个重240 N的物体匀速推到斜面顶端，人沿斜面向上的推力为120 N，如上图所示，物体沿斜面移动的距离L=3m，上升的高度h=1.2 m，则人对物体做的有用功是_______J,斜面的机械效率是____________。 2. 在斜面上拉一个重4.5N的物体到高处(图12.3-3),沿斜面向上的拉力为1.8N,斜面长1.2m、高0.3m。把重物直接提升h所做的功作为有用功W有,求： （1） 这个斜面的机械效率η； （2） 物体受到斜面的摩擦力f。 4.杠杆的机械效率： W有=__________、W总=__________、η=_____________； 【课后作业单】 1.工人师傅用动滑轮提升重物,下列有关他做功的说法正确的是（ ） A.他提起动滑轮所做的功是有用功 B.他提起重物时,克服摩擦力所做的功是有用功 C.动滑轮对重物做的功是有用功 D.他的拉力做的功是有用功 2.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法正确的是（ ） A.有用功越多,机械效率越高 B.用同一起重机提起的货物越重,机械效率越高 C.额外功越少,机械效率越高 D.同一起重机提起同一货物越快,机械效率越高 3.如图所示,将质量为100kg的木箱,用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端,斜面长5m、高1.6m,在此过程斜面的机械效率为80%。则拉力做的有用功为________J,拉力所做的总功为_________J。(g=10Nkg） 4.用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上提起3m,拉力为150N，这个动滑轮的机械效率是多少?拉力的功率有多大? 学科网（北京）股份有限公司 $