11.3 机械效率 第1课时 机械效率 ——有用功、额外功与机械效率的概念建构 课件-2026-2027学年物理八年级全一册沪科版

该初中物理课件聚焦“机械效率”核心内容，系统梳理有用功、额外功、总功的概念及公式，通过“省力是否做功少”的对话导入，衔接省力与距离的前序知识，搭建从功的比较到机械效率定义的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与科学探究，通过公式推导（如不测量h和s时机械效率的推导）培养科学推理，设置“越省力机械效率越大？”等问题辨析错误认知。采用实验法、分类法等教学方法，搭配分层作业（含实践性测量动滑轮效率），助力学生建立能量观念，教师可依托清晰板书和实例提升教学效率。

11.3 机械效率 第1课时 机械效率 谁做的功多呢？ 你省力，干活一定比我少！ 我省力但费距离，干活不比你少！ 有用功 目标物体 总功 动力 机械自重 轮与轴的摩擦等 额外功 W总=W有+W额 W总=Fs W有=Gh W额=G动h+W绳重+Wf轮 不省功 W总=Fs W有=Gh W额=G动h+W绳重+Wf轮 W总=W有+W额 W总=Fs绳 W有=fs物 W额=Wf轮 f s绳 s物 W总=W有+W额 W总=Fs W有=Gh W额=Wf G f s h W总=W有+W额 有用功与总功的比值 ② η没有单位 2.定义式： 一、机械效率(η) 1.定义： ① η<100%,使用任何机械都要克服摩擦等做额外功 机械效率为60%的意思: 有用功跟总功的比值是60%， 另外的40％是额外功。 1.如果不测量提升高度h和绳端移动距离s， 能否测量滑轮组机械效率？ W总=Fs W有=Gh W额=G动h+W绳重+Wf轮 s=nh 思考1.在测量滑轮组机械效率的实验中，如果不用刻度尺进行重物提升高度h和绳端移动距离s的测量，能否完成实验？ 【翻】分析，对于滑轮组而言，绳端移动距离s与重物提升高度h之间的关系为S=nh，【翻】则把它带入机械效率的公式中，就可以得出η等于G比上nF，【翻】 可见没有刻度尺也可以完成测量机械效率的实验。同时也说明了机械效率与物体提升的高度无关，【翻】虽然提升重物的高度越大，有用功会越大，【翻】但相应的总功也等比例的增大，机械效率是有用功与总功的比值，所以不变。【翻】即机械效率η的大小与提升重物的高度h无关【翻】 9 1.如果不测量提升高度h和绳端移动距离s，能否测量滑轮组机械效率？ W总=Fs W有=Gh W额=G动h+W绳重+Wf轮 s=nh 若不考虑绳重和摩擦: W额=G动h 思考1.在测量滑轮组机械效率的实验中，如果不用刻度尺进行重物提升高度h和绳端移动距离s的测量，能否完成实验？ 【翻】分析，对于滑轮组而言，绳端移动距离s与重物提升高度h之间的关系为S=nh，【翻】则把它带入机械效率的公式中，就可以得出η等于G比上nF，【翻】 可见没有刻度尺也可以完成测量机械效率的实验。同时也说明了机械效率与物体提升的高度无关，【翻】虽然提升重物的高度越大，有用功会越大，【翻】但相应的总功也等比例的增大，机械效率是有用功与总功的比值，所以不变。【翻】即机械效率η的大小与提升重物的高度h无关【翻】 10 2.越省力的滑轮组，它的机械效率就越大？ 机械效率相同 动滑轮越多，越省力，其机械效率反而会相对减小 思考2.根据前面得出的滑轮组机械效率的公式，有的同学得出这样的结论：既然η与绳端拉力F的大小有关，那么绳端拉力F越小，【翻】就是如果使用越省力的滑轮组，它的机械效率就越大，这样的观点是否正确？【翻】分析：请大家看这两个滑轮组，【翻】使用滑轮组越省力，所需要的绳的段数就越多，同时使用的动滑轮数量就会增加，这样一来不仅克服动滑轮的自重所做的额外功会增大，相应的克服摩擦所做的额外功也会增加，【翻】根据前面讨论过的变形公式【翻】则可知额外功增大,机械效率减小。【翻】所以越省力的机械，其机械效率反而会相对减小。下面用一组实验数据来证实这个观点【翻】 11 关于机械的使用，哪些说法有正确的吗？ A. 机械做功越快，机械效率越高 B. 机械越省力，机械效率越高 C. 机械越省距离，机械效率越高 D. 机械可以省功 机械效率 功率 做功快慢 比值 功率大，则做功快，总功、有用功、额外功都快 关于机械的使用，哪些说法有正确的吗？ A. 机械做功越快，机械效率越高 B. 机械越省力，机械效率越高 C. 机械越省距离，机械效率越高 D. 机械可以省功 × × × × 小结 机械功的原理 实验法，分析法 分类法，定义法 比值定义法 方法 知识 总功、有用功、 额外功 机械效率 板书设计 总结一下，今天我们学习了杠杆的五要素、什么是力臂以及如何画力臂。 能从常见工具中识别出杠杆，并建立杠杆的模型，体会到了科学抽象与概括的方法。对于力臂的认识，就是把力的作用点位置和力的方向两个方面综合起来，这就体现了人们智慧的思考。同学们也要会智慧思考问题。在探究杠杆平衡条件时，我们经历了探究的过程，从提出简单问题，进行探究，又发现了新的问题，再进一步探究。可以说，这是一个逐渐发现，逐渐提高认识的过程。科学的发现就是一个渐进的过程。最后通过杠杆分类，理解杠杆的平衡条件，应用杠杆平衡条件解决了实际问题。今天的课就上到这里，与本节课相关的学习材料我们可以到北京数字网站下载，同学们再见！ 作业设计 复习巩固（必做） 1.巩固三种功的区分及机械效率的简单计算。 综合应用（必做） 2.运用机械效率公式解决生活实际问题。 拓广探索（选做） 3.（发展性作业）（跨学科·工程） 4.拓展提升（实践性作业） 复习巩固（必做） 1. 用如图所示的动滑轮将重200N的物体匀速提升2m，拉力F=120N，绳端移动距离s=4m。求：（1）有用功；（2）总功；（3）额外功；（4）机械效率。 2.如图所示，用滑轮组水平拉动重物，已知物体与地面之间的摩擦力f=300N，拉力F=120N，物体移动距离s物=2m，绳端移动距离s绳=6m。求该滑轮组的机械效率。 综合应用（必做） 19 拓广探索（选做） （跨学科·工程） 3.（跨学科·工程）查阅资料：起重机、抽水机、柴油机的机械效率大约是多少？为什么这些机械的机械效率都小于100%？ 拓广探索（选做） 实践性作业 4.用身边的材料（如弹簧测力计、钩码、动滑轮等）测量动滑轮的机械效率，改变提升的钩码个数，比较机械效率的变化，拍照记录实验过程。 $