机械效率的教学设计【热】
作为一名人民教师，常常要写一份优秀的教学设计，借助教学设计可以让教学工作更加有效地进行。教学设计应该怎么写呢？以下是小编为大家收集的机械效率的教学设计，仅供参考，大家一起来看看吧。
机械效率的教学设计1
一、教材分析
1、本节内容不仅属于《机械与人》章节的重点重要内容，同时也是整个八年级（初二）物理学习的集大成章节。其内容包含本章节机械功能特点、功、功率等相关知识，还囊括了多种受力分析、判断和物体运动、平衡等众多知识。可以这样说，本节内容基本上把一本书大部分知识都融汇交织于此。因此不仅是一堂新课，而且还是一堂涵盖面非常广的总结课，当然也是一堂很具有难度的挑战课。
2、本节课不仅学习新的物理概念“机械效率”，能够对于机械效率进行分析和计算，而且还需要让学生能够在学习和生活当中真正的理解”效率”的切实意义，能够在生产实际中解决实际问题，达到人文和科学的高度结合。
3、本节内容基本上可以认为是8年级物理学习一年以来的收关之课，通过本节的学习能够把学生对于物理学科的认识和理解水平提升一定的层次和高度。
4、本节教学不能停留在简单的理论分析上，更重要的是结合实验让学生真切的理解机械效率的意义。考验学生的实验探究，创造性、归纳总结、团队合作等多方面的能力。
二、学生分析
通过一年以来的学习，同学们储备了一定量的物理基本知识，掌握了一定的物理学习方法和具有一定的实验、实践方法和能力。大部分同学能够适应本节课的基本要求，同时也应当主意少数同学学习能力不足的现象。所以本节课的学习应当注意以下几点：
1、少一些高难度的理论分析和复杂的多步骤计算，尽量把抽象的知识生活化和形象化，让学生通过生活来理解知识，同时利用知识来解释、指导生产、生活。
2、适当的梯度和坡度，照顾不同学习能力层次的同学，让所有同学都能够参与学习和思考，有收获。
3、让学习走向生活，给学生预留一定的不同难度的课后实践探究问题，培养实践能力。
4、引导学生进行总结和反思，提升知识和能力的高度。
5、根据本地学生实际学习情况，本节内容分为两部分，两个教学时进行。第一部分让学生通过简单的实验理解机械效率，能够对相关问题进行分析和计算，达到对机械效率的切实理解，掌握实验探究各种机械效率的方法，为下一节实践探究各种机械效率做好充分准备。第二部分为实践探究课，同学们应用上节所掌握的知识和方法及要求探究不同机械在多种情况之下的机械效率，并且进行归纳总结，加深对机械效率的认识理解，同时能够利用所掌握和发现的知识去解决生产生活的实际问题。
三、教学目标
1、知识和技能目标
①理解有用功，额外功，总功，以及三者之间的区别、来源、联系等关系。
②掌握机械效率的意义和计算方法。
③掌握通过实验、实践探究、测量和分析计算各种机械的机械效率的方法。
2、过程和方法目标
通过实验采集数据和分析，初步形象的理解机械效率，然后能够在理论分析的层次更加深入透彻的理解机械效率以及影响机械效率的各种因素。并且最终能够从理论走向生活和生产。
3、情感和态度目标：
培养学生合作的团队精神，实事求是的科学态度以及理论实践相结合，主动探究寻求真理的科学精神。
四、重难点：
重点：通过实验探究初步理解机械效率，能够进行简单的计算分析。
难点：对机械效率深入分析，掌握机械效率的影响因素，能够区分功、功率、机械效率等容易混淆的概念和意识。掌握实验探究机械效率的基本方法。
五、教学设备和教辅工具
多媒体投影仪、滑轮、细线、弹簧测力计、铁架台、钩码等。
六、设计思想
本堂课应该有以下几点突出表现：
1、教师成为学生们学习的引导者，巧妙和高效的引导学生发现问题和解决问题，不应该成为知识的灌输者，甚至教师要学会装“不懂”让学生教老师，体现学生在学习中的主体地位，培养自我学习的能力。
2、实验、实践和理论相结合，首先由生活发现问题，通过实验探究归纳总结，解决问题。然后上升到高层次的理论分析，最后又回归到生产生活中。切实的体现物理科技知识的价值和意义。
3、师生之间具有良好的互动，教师能够切实的掌握学生对于知识和能力的把握程度，能够随机应变，及时调整教学方式及内容。
4、巧妙铺垫，预留学习内容，为下节实验探究做好充分的准备。
七、教学流程
1、学生课前预习
2、课堂用简明、形象的问题引入新课题
4、小习题训练，检查知识掌握程度
5、对机械效率深层次，高高度的理论分析，掌握测量机械效率的基本方法
6、安排课后作业，以及下节学习内容
7、总结
八、教学详细环节以及学生活动
（一）引入新课，简单的知识构建
1、让学生选择搬运砖块的方式引入新课
学生活动：抽点学生回答，让其说明理由
2、分析有用功、额外功、总功
有用功：为了达到目的必须做的功
额外功：为了达到目的，不得不克服其他阻碍因素所做的功
总功：使用机械时所做的功，等于有用功和额外功的总和
学生活动：教师引导示例，利用多媒体展示图片，学生分析运送砖头时的有用功，额外功、总功。
引导学生分析：在实际使用机械的时候，总功总是大于有用功，不得不做额外功。
3、引导分析机械效率
分析引入原因
①定义：有用功和总功的比值
②表达式：
③说明：（1）：数值用百分数表示，没有单位
（2）意义和作用：评估机械的性能，效率。
学生活动：翻看书本，找出答案回答。并且对知识点加强记忆。
（二）实验探究，切实体验实际，测量滑轮组的机械效率。
1、向提问如何进行实验体验和测量滑轮组机械效率机械
学生活动：思考，讨论和回答，教师引导
2、学生分组实验，采集数据，分析计算，并且把各组数据公布于黑板之上。教师引导学生归纳总结，进行评估。
后来改为观看我所做的实验视频
（三）课本例题分析处理，明确规范解题格式、方法和要求。
学生活动：抽点学生分析题目，讲解思路。强化解题格式。
（四）深层次的分析理解机械效率
公式的变形应用，配置一道小型的练习题。
练习
1、已知某工地上滑轮组的机械效率是85%，要把质量为200千克的砖块提升10米，则滑轮组自由端拉力应该做多少功？
学生活动：思考，回答，练习，记忆强化。
2、机械效率与有用功，额外功、总功的关系
学生活动：讨论效率大越大，则说明机械所做的有用功越多？
机械效率大小跟所做的各种功大小没有任何必然的关系，只说明有用功在总功当中的比例、份额。当控制变量时，讨论相互之间大小关系。
3、讨论思考：机械效率的范围
机械效率小于1，所以各种机械可以按照我们需求省力或者省距离，但是绝对不省功。
4、讨论思考：机械效率与功率的区别，能否说机械效率越大，则功率越大，或者说功率越大，效率越大？
两者从不同的角度来描述机械的性能
5讨论回答：如何提高机械效率？
当有用功一定时，尽量减少额外功（减小总功）提升相同质量的砖头一定高度
当额外功一定时，尽量增加有用功同一个滑轮组提升重物，尽量增加重物质量，好比打的包车，尽量多座人
当总功一定时，减小额外功电动机提升重物时，尽量减少附载物
6实际操作中如何提高机械效率：
减小摩擦，给滑轮组添加润滑油等
减少、减轻附载物
组合机械越多，效率越低！
（五）、观看实际生产生活中机械的使用，掌握选择机械的方法
（六）、简单习题训练，检测知识掌握程度。
①下列关于机械效率的说法，正确的是（ ）
A、越省力的机械，机械效率越高
B、减小额外功，可以提高机械效率
C、机械效率越大，功率也越大
D、额外功越大，机械效率越小
②为了提高机械效率，下列各种措施中有效地是（ ）
A、有用功一定，增大总功
B、总共一定，增大额外功
C、有用功一定，减小额外功
D、额外功一定，减小总功
③甲乙两台机器，甲的机械效率是85%，乙的机械效率是60%，则（ ）
A、相等的.时间内，甲机器所做的功多
B、做同样多的功，甲机器花的时间少
C、甲机器比乙机器省力
D、上述说法都不对
④一滑轮组，不记绳重和摩擦，用它来提升一重为G的货物时，其机械效率为80%。若用该滑轮组来提升一重为2G的货物时，其机械效率（ ）
A、大于80%
B、等于80%
C、小于80%
D、无法确定
（七）总结本节课学习内容，引导如何对待生活学习。多，快、好、省。
（八）安排下节教学内容，安排课后作业。
下节课学习内容预告及安排：
1、实践探究同一滑轮组机械效率是否恒定、
2、探究斜面的机械效率的影响因素
要求：提出自己的猜想，别且根据猜想设计可行的实验验证方法，提前设计好数据采集表格。
九、课后作业：
1、用一个动滑轮把重为1000N的物体提高2m，所用的力是550N，则有用功为_____J，总功为_____J，这个滑轮组的机械效率为_____，动滑轮的重力_____N（不计绳重及摩擦）
2、如图1所示，用此装置拉一重为100N的重物，使其在地面上做匀速直线运动，若不计滑轮重和摩擦，所需拉力为8N，则物体与地面间的摩擦力为_____N。实际此装置的机械效率为80%，欲使物体以0、6m/s的速度沿水平地面前进，那么实际拉力为_____N，拉力在5s内做的功为_____J。
3、用500N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8m时，可将滑轮组悬挂的重为1500N的物体匀速提高2m，则额外功占总功的百分比是[]
A、25%B、75%C、15%D、85%
4、一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较[]
A、总功不变，有用功增加了B、总功不变，额外功减小了
C、有用功不变，总功减小了D、以上说法都不对
5、起重机在1min内能把5.0×104N的物体匀速提高30m，它的机械效率是60%，在1min内，起重机所做的有用功为多少J？所做的总功为多少J？总功率是多少W？
6、用滑轮匀速提升360N的物体，假若滑轮组的机械效率为80%，绳子所能承受的最大拉力为100N，考虑既省力又方便，问：此滑轮组应由几个定滑轮几个动滑轮组成？实际拉绳的力多大？
十、板书设计：
机械效率
1、有用功：
2、额外功：
3、总功：
4、机械效率：
①定义：
②表达式：
③理解、强调：
练习题分析，作图，说明，草稿等
十一、课后总结反思
机械效率的教学设计2
一、教材分析
1有用功、额外功和总功；○2机械效率；○3实验探究滑轮组本节主要包括“○
的机械效率”三大方面的内容，它是学生在学习了“功”和“功的原理”的基础上进行的，同时“有用功、额外功和总功”以及“机械效率”这两大内容又是“实验探究滑轮组的机械效率”的基础，因此本节既是前面知识的`延伸，又是功的知识在生产生活中的广泛应用，同时机械效率的学习也为学生在初三学习热机效率和电机效率打下伏笔，所以本节内容在本章教材乃至整个初中物理教材中都占有非常重要的地位，对学生今后参加社会实践具有非常重要的指导意义。
二、学情分析
从知识与技能方面分析，学生在前面几节课已经学习了功的计算为本节做了很好的铺垫，同时在初二上学期学习速度概念时学生经历了利用比值的思维去解决两个相关变量的关系为本节引入机械效率概念做了铺垫。
从心理发展阶段分析，八年级的学生正处于逻辑思维初级发展阶段，教学设计主要从学生已学知识出发，循序渐进，由浅入深的进行研究。
从非智力因素分析，划片招生后学生的学习能力和基本素质有着较大差别，从而导致他们对学习的需要、兴趣、动机等方面存在较大差异，因此在教学过程中，应做到有的放矢，尽可能照顾到大多数群体，力求每一位学生都能参与到其中，并体会到成功的喜悦，增强其学习物理的信心与兴趣。
三、教学目标
1、通过自主合作学习过程，知道有用功、额外功和总功及它们之间的关系。 2、通过讨论法，体验引入机械效率的完整过程、理解机械效率的概念。 3、在小组合作展示环节中，学会利用机械效率公式进行简单计算。
4、通过小组讨论交流，了解如何提高机械效率，并逐步养成用机械效率评价机械的意识。
四、教法学法
1、教法:讲授法、情景教学法、讨论法、任务驱动法
2、学法：自主学习法、观察比较法、讨论法、理解记忆法、联系学习法等
五、教学用具
水桶、沙子、矿泉水瓶子、单个滑轮、滑轮组
六、教学过程
机械效率的教学设计3
【教材分析】
《功功率》是教科版初中物理八年级第十一章第3节。这是一节典型的概念型新授课，包括两个重要的概念：功和功率。功是在学习了力的基础知识之后描述力的另一种效果的物理量，本节综合地应用力与运动关系等知识来展开介绍的，它既符合了由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性和系统性。可以说是前面所学的知识的延伸，又为学习功率、机械效率、机械能等知识的基础，起到承上启下的作用。而功的概念比较复杂、抽象，因此这一节是本章的重点和关键，并且功和功率的知识对人们的日常生活，生产技术和科学研究有着较大的现实意义。
【学情分析】
八年级学生大多十四五岁左右，抽象思维还不成熟，在学习过程仍需一些感性认识作为依托，因此在教学中借助演示实验和实例分析，加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。在物理学中功与能量紧密结合，功是过程量，能量是状态量，功是能量转化的量度。在没有学习能的转化的知识的情况下，功的定义是很难下的。但学生已有一定的力学基础知识，可以引导学生充分利用已有认知水平来构建“功”的概念。
【教学目标】：
1、知识与技能：
（１）明确做功的两个必要因素，能根据做功的两个必要因素初步判断物体是否做功；
（２）初步理解功的计算公式，知道功的单位是焦耳，并会进行有关计算。
2、过程与方法：
经过举例，理解功及功的必要因素，培养从生活现象中分析物理本质的方法。
3、情感、态度与价值观：
调动学生参与课堂的积极性，培养学生观察、分析和科学探究能力；培养学生团结协作，善于观察和探索的习惯；树立爱国情感和民族自豪感。
【教学重点】
功的含义及计算，利用W=FS进行简单的计算作为本节的重点。
【教学难点】
功的概念非常抽象，判断一个力有没有做功作为本节的难点。
【教学方法】
根据本节课特点，发挥教师的主导作用，使用身边常见的实物引导学生观察和分析，拉近教学内容与生活的距离，采取多媒体等教学手段，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。
【教学过程】
教学中以掌握知识为中心，培养能力为方向，紧抓重点突破难点，不丢弃情感和价值观的教育，具体设计如下：
1、新课引入
通过多媒体展示搬石头和推石头，启发学生思考
师：它们有哪些共同特点？
生：都有力作用在物体上，但是物体都没有移动。多媒体展示小车在水平面上受力的情景师：小车在力的作用的情景
生：小车在里的作用下移动了距离。有力作用在小车上，小车在力的作用下沿力的方向移动了距离。
多媒体展示叉车提升货物师：叉车在力的作用下的情况
生：叉车上的货物在力的作用下提升起来，货物受到力的作用，在力的作用下竖直向上移动了距离。
2、新课讲授第一部分做功
通过上述例子，结合教材P82图11—3—2两种拉箱子的情况，总结功的概念，分析做功的两个必要因素，分析几种不做功的情况。
（1）功的概念
如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说力对物体做了功。
（2）做功的两个必要因素a、作用在物体上的力
b、物体在力的方向上移动的距离
（二者缺一不可，只有同时满足力才做功）多媒体展示三个场景
①当你抱着一摞书不动时，你对书做功了吗？为什么？②用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？
③提箱子在水平路面上匀速前进，提箱子的力做功吗
S S
师：描述三个场景中的情况是否满足做功的两个必要因素生：①书受到力的作用，但是没有距离
②足球在地面上滚动，是由于惯性，人没有施加力的作用③箱子在水平路面移动了距离，提箱子的'力是竖直向上的（3）不做功的三种典型情况
①有力，但是在力的方向上通过的距离为零。②有距离，但是在距离方向上没有力。③有力，也有距离，但是力和距离垂直。训练巩固（学案）
分析下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：
（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起（2）人再一次用力把箱子提起（3）人用力提着皮箱在原地不动
（4）人把箱子放在电梯上，一起随电梯上升（5）人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m（6）人提着箱子上楼第二部分功的计算
由功的概念入手，知道功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，得出功的计算公式：功＝力×力的方向上移动的距离
即：W = Fs
W：功
F：力
S：力的方向上移动的距离N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。
功的计算是基础计算，要注意各物理量的单位，如果单位不统一要进行换算，公示变形也是常用的方法，要灵活运用，能够灵活应用到学习中。
3、课堂训练
为更好地检查学生的掌握情况，有哪些漏洞，设计了学案，其中两个计算题要求学生进行板演，旨在检查本节课的学习情况和计算中存在的问题。
题1、用50N的水平拉力拉重为100N的箱子，使该箱子在水平方向上前进了20m，拉力和重力各做了多少功？如果把这个箱子匀速举高m，他做了多少功？
题2、质量为50kg的雪橇上装载了350 kg的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800Ｎ，求马运货时做的功。（g=10N/kg）
4、课堂总结
孩子们对本节课的只是回顾，PPT展示
机械效率的教学设计4
中考是初中学生的一个转折阶段，中考复习也就是这个阶段中重要的一环，每位学生都想在有限的中考复习时间里迅速提高自己的学习成绩。作为老师，对于如何提高复习的针对性和有效性，如何使知识系统化，结构化，技能化，是我们经常面临和思考的问题。下面，我就《功机械效率和功率》的复习来谈谈我的教学设计。
【中考命题规律和趋势】
功功率和机械效率的知识是力学的重点章节，也是中考的一个重要部分。从近几年考试情况来看，考查重点主要集中在以下两个方面：1、功和功率的理解和计算。2、机械效率的计算。考查的题型主要是填空题，选择题，计算题和探究题。
【复习目标】知识与技能：
（1）使学生深刻理解做功的两个必要因素，明确功的公式，掌握功的计算。
（2）知道什么是功率以及怎样计算功率的大小。
（3）知道什么是有用功，额外功，总功，机械效率的概念，计算公式，以及机械效率的大小与哪些因素有关。过程与方法：在交流与评估过程中，提高估测和运用能力情感、态度与价值观：
（1）通过搬水活动，教育学生将小事坚持到底的恒心。
（2）体验科技进步及物理在生活中的应用。
【复习重点和难点】
重点：功，功率和机械效率的概念及机械效率的计算
难点：做功的两个因素；结合实际理解功率及机械效率的概念。
【设计思想】
这节课，我主要从两方面来进行复习的。一是基础知识的复习，二是应用知识进行分析问题解决问题能力的培养。在基础知识的复习上，本人试图通过努力，能够探索出全新的复习课模式。根据本部分中的知识特点，采用了通过搬水等系列活动将所有知识点融入于这一问题情境中，引导学生导出所学的物理概念和规律，充分调动学生的积极性和主动性。从而巩固和加深学生对物理知识的理解，培养学生的综合能力。让学生在复习课上也能体会到学习的快乐，真正达到学以致用。
【教学方法】问题引领法，启发法，习题巩固法
【教学过程】
一、基础知识复习
活动一：1、展示工人师傅抗水图片看完图后思考：工人师傅将水桶从一楼扛到四楼教室的过程中，他对水桶做功了吗？以此导出该过程涉及到得物理知识。（做功的两个必要因素）2、列题；判断图片中的情景做功吗？归纳不做功的情况3、讲解功的计算及注意问题
活动二：1、、展示工人师傅搬水的两种图片，对比他们做功有什么相同和不同之处
2、讲解功率的相关知识
3、例题：计算他将水桶从一楼搬到四楼的所做的总功率为（）
活动三：1、展示两个工人师傅搬水的图片，左边若体重为６０千克，右边为１００千克，则他们将同一水桶搬到四楼，做的有用功与总功一样吗？
2、复习有用功
额外功
总功机械效率
3、若把工人师傅从苦力中解脱出来，该怎么办？
4、工人将１８５Ｎ的水桶运到四楼他用一个动滑轮，每个滑轮重１５Ｎ，所受拉力为１２００Ｎ，在５秒内将水桶匀速提高２米，则拉力的功率是多少？若改为定滑轮呢，他们的效率谁高？
5、若改用滑轮组它的机械效率是多少？如何提高它的机械效率？
二、课外作业：
1、还有其它办法帮助工人师傅吗？学生搜集相关知识列表对比它们有用功
额外功
总功机械效率
2、物理兴趣小组的.同学用图甲所示的装置来提升重物M，图乙是物体上升过程某段时间内的s﹣t图线、已知物
体重为1N，闭合开关后，在～这段时间内，电流表和电压表的示数分别为和4V，则～这段时间内该装置提升重物做的有用功为J，它的效率是%、
【板书设计：】
一、1、功的概念：
2、做功的两个必要条件：
3、功的计算公式：
4、功的单位
二、1、功率：
2、影响做功快慢的因素有：
比较做功快慢的方法：
3、单位：
4、计算公式：
三、1、有用功、总功、额外功的含义：
2、机械效率：
教学反思：
1、本课以学生熟悉的搬水活动为问题引领功功率和机械效率的相关知识的复习，激发学生的学习兴趣。
2、注重情感渗透，教育学生将小事坚持到底的恒心，同时体会科技带来的进步。
3、对学生的调动还存在很大程度的欠缺，评价学生的方式单一，课堂语言不够幽默。4、对学生学情了解不够，课堂内容设计过多
机械效率的教学设计5
一、教学目标
(一)知识与技能
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.能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。
(二)过程与方法
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。
(三)情感态度与价值观
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。
二、教学重难点
本节内容由“有用功和额外功”“机械效率”两部分构成，机械效率是本节教学的重点。教学中要通过实例分析有用功、额外功和总功，使学生真正认识机械效率的含义。测量滑轮组的机械效率是本节的难点。教学中要组织学生经历测量的全过程，如让学生经历组装实验装置、测量数据、得出结论的过程，激发学生的学习兴趣，同时增加他们的实践体验。
重点：机械效率的概念和有关计算。
难点：测量滑轮组的机械效率。
三、教学策略
以“利用动滑轮提升重物”为背景，提出问题：动力对绳子做功等于动滑轮提升重物所做的功吗？让学生猜测并设计实验来验证自己的猜想。学生经过数据分析后发现，动力对绳子做的功总是大于动滑轮提升物体做的功。进一步分析讨论，引出有用功、额外功和总功，以及它们之间的关系和效率的概念。通过理解、运用机械效率解决实际问题，认识到提高机械效率的两种方法：减小额外功和增加有用功。在讨论了怎样提高机械效率的问题之后，把效率问题延伸到学生的学习和生活中。使学生明白只有提高学习效率才能顺利完成任务。
四、教学资源准备
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。
五、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
（5分钟）
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？
图1
如图1所示的三种方法供参考：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。
请学生发表自己的见解，提出各种方案。并对各个方案进行讨论，比较优缺点。
经过讨论明确第一种方法太不方便。第三种方法最好，因为它比第二种方法用的力小。提升相同高度做的功少。
创设真实的情景，容易激发学生兴趣，顺利进入教学。
通过讨论，为下面学习有用功与额外功做好铺垫。
新课教学
（30分钟）
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？
板书：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。
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．设计实验方案：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．为了探究上述问题需要测量的物理量是：手对绳的拉力F、手移动的距离s、钩码的重力、钩码上升的高度h。
3．改变钩码的数量，重复上述测量。
4．设计表格，将实验数据填入表中。
次数
手的拉力F/N
手移动距离s/m
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
1
2
3
5．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？
进一步思考并回答。
边实验边填表。
分析实验误差，指出要使重物重一些，误差就会小一些。
（1）不相等
（2）手拉绳做的功多
（3）有摩擦，在提起重物时还要提起动滑轮。
进一步理解有用功和额外功。并会测量有用功和总功。
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：
三者之间的关系：
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？
通过多媒体展示例题：
利用如图2所示的滑轮组，在F=80N的拉力作用下，将一个重为180N的物体匀速举高1m，绳重、摩擦不计。
求：总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。
图2
（1）组织学生分析、讨论、计算
（2）展示学生解题过程
（3）总结
如何测量滑轮组的机械效率：
1．实验原理：
2．器材：刻度尺、钩码、弹簧测力计、铁架台、甲、乙两个滑轮组、长约2m的细绳。
3．步骤：
①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G并填入表格。
②分别记下钩码和弹簧测力计的位置。
③缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s，将这三个量填入表格。
④算出有用功W有用、总功 W总功、机械效率η并填入表格。
实验次数
G (N)
h(m)
W有用（J）
F (N)
s (m)
W总（J）
η
1
2
3
4
结论：
1．动滑轮重一定，物重越大，机械效率高。
2．物重一定，动滑轮越重，机械效率低。
讨论：如何提高滑轮组的机械效率？
讨论后得出：
提高滑轮组的机械效率的主要方法有：尽可能地增加物重，减小动滑轮重，减轻绳重和滑轮转轴处的摩擦。
经过讨论回答：机械效率没有单位，总小于1，用百分数表示。
意在练习机械效率公式的应用、使学生加深认识有用功、额外功和总功的概念。
学生动手实验
理论联系实际，培养学生将科学知识应用于日常生活和社会实践的意识。
锻炼分析实际问题的能力。
通过交流与合作，培养学生团结合作精神。
课堂小结
（5分钟）
让学生分组讨论，总结本节学到了什么知识，有哪些收获？
学生自己归纳总结，分小组，教师对学生归纳较好的给予表扬，并指出其中的不足。
让学生有表现自我的机会，并且发现学习过程中出现的问题。
机械效率的教学设计6
【教学目标】
知识和技能：
1、知道有用功、额外功和总功的含义及三者的关系。
2、理解机械效率的概念，并能计算简单机械的效率。
3、培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。
过程与方法：
通过参与探究斜面机械效率的活动，使学生加深对有用功、额外功和总功的认识；学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
情感、态度、价值观：
1.激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
2.在教学活动中培养学生与他人合作的意识。
【教学重点和难点】
重点：知道有用功、额外功和总功。
难点：测量简单机械的机械效率。
【教学仪器】
电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、相同木块和细线各20件。
【教学过程】
一、引入有用功、额外功、总功
师：我们学校旁有一座私人住宅正在建造中，现在需把100N重的砂子运到6m高的楼上。在投影仪上映出下图：引导学生先观察图片，一分钟后，教师：你们体会到了什么呢？
学生：第三种方法最省力。
教师：如果从功的角度看这个问题会怎样呢？
首先，让学生一起分析，这三种工作方式有一个共同的目的：把重100牛的沙子从地面运到三楼，这是要完成的工作任务，同学们计算一下，单纯完成此任务，需要做多少功呢？
根据学生的计算结果，板书：W1=G沙·h=600J
设计意图：充分利用课本资源，让学生通过计算，比较，在脑中初步形成有用功、额外功的概念，为新课讲授做好充足准备。
师：我们的目的是把砂子运上楼，所以把100N重的砂子运到6m高的.楼上，无论采取哪种方法都必须做的功，这是有用的功。用滑轮组将砂子运上去，在完成运砂子的同时，还不得不对桶和动滑轮也做了功，此外还要克服各种摩擦做功，这部分对砂子提上楼没有用，但又不得不做的功，是额外功。
板书：
（一）有用功、额外功、总功
有用功：在工作时，对人们有用的功。
额外功：在工作时，对于额外负担所不得不做的功。
总功：有用功与额外功的和。
典型练习：
用桶从井中提水的时候，对 做的功是有用功，对 做的功是额外功。
如果桶掉到井里，从井里捞桶时，捞上来的桶带有一些水，这时对桶做的功是 功，对水做的功是功。
设计意图：首先通过搬沙子明确“有用功、额外功、总功”，然后通过典型习题练习让学生进一步熟悉三个概念。
二、引入机械效率
1、学生分组实验（共20个小组，分2个内容，每10个小组做1个内容，2个实验并进。）
测定：把重G=1.5N的木块，提高到h=0.2m的高度时，①通过一定一动滑轮组所做的有用功、总功。
②通过两定两动滑轮组所做的有用功、总功。
每个实验的记录结果选1～2组，在投影仪上映出进行分析。
设计意图：通过做实验，既能增强学生动手动脑能力，同时又为引出机械效率做好铺垫。
2、讨论与分析
教师提问：（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？
学生回答：（没有）
教师提问：（2）使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时，所做的总功是否相同？这说明什么？
学生回答：（不同）（这说明额外功不同）
教师提问：（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？
学生回答：（越少越好）
教师提问：一定的总功中，额外功少意味着什么？
学生回答：有用功多。
教师提问：在使用机械时我们最关心的是所做的这些总功中，有用功究竟占了多少。为此我们引入一个新的物理量，叫做机械效率。
板书：
（二）机械效率的定义
有用功跟总功的比值叫做机械效率。
板书：
（三）机械效率的公式：
练习：
1、计算课本例题中起重机的机械效率。
2、计算学生分组实验中所用的简单机械效率。
师：由计算结果推知。
板书：
（四）机械效率η是个百分数，一定小于100%，没有单位。
三、小结
师：以上我们讨论了机械的效率，其实在日常的生产、生活中，“效率”的含义很广泛。我们做任何事情都有一个效率问题。我们生活的社会是一个现代化的社会，是讲效率的社会，时时、事事、处处都要求高效率，以尽可能少的消耗去取得尽可能多的效益。我们在学习中，也应注意学习的效率，特别是提高45分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。
设计意图：把机械效率和学习效率进行类比，促进学生理解概念，同时还渗透学习要讲究效率的方法。
四、内容深化：
老师适当指导讨论如下问题：
1、功率大的机械它的效率是否一定越高？提高功率是否就等于提高效率？
2、机械效率越高是否一定越省功？
3、做功越多是否机械效率一定越高？
4、增加总功是否即可提高机械效率？
设计意图：通过对上述问题的讨论，使学生能初步区别功、功率、机械效率这三个不同的物理概念，从而对全章的知识形成一个系统的知识体系。
四、布置作业
1、认真复习课文。
2、预习下节教材，做好分组实验准备。
机械效率的教学设计7
一、教材与学情分析
“机械效率”是人教社根据新修订的九年义务教育《物理教学大纲》而修订的初中物理第一册最后一章第三节内容。它是学生在对“力”、“力和运动”、“功和功的原理”等知识有了一定的认识基础上比较综合的一节，且有所扩展，涉及到一定量的计算，在实际中有重要的应用，在社会生活中也有相应的体现。因而，本节内容具有综合性、应用性、实践性强的特点，因学生缺乏对“机械”的感性认识而又有一定的抽象性，《大纲》也提出了“理解”的较高的教学要求。由于功的概念比较抽象，学生对其本质缺乏认识，“功的原理”可以说既简单又复杂，学生也并不一定真正理解，所以学生在学习“机械效率”时也必然有一定的困难。特别是对几种“功”的表现形式、实质意义及相互关系的理解有相应的困难。学生们虽然对物理的学习也有近一年的时间，有了一定的物理基础和理解能力，但他们抽象的理性思维能力仍然较低，对事物的认识仍主要借助于感性认识，需要靠教师的有效引导才能由感性认识上升到理性认识，并通过理性认识的建立和知识的获得，获得获取知识的能力和智能的提高。
二、教学目标的确立
新课标的基本理念是“以学生为本，促进每一位学生的发展”。要突出“以学生为本”，要促进每一位学生的发展，教学目标的定位就不应仅仅停留在学生知识的获得和技能的提高上，要定位在不仅使学生获得知识和技能，更应通过经历获得知识的过程，领悟知识形成过程中的思想方法和过程方法，感悟知识在生活实践中的体现和应用，从而产生热爱科学，热爱生活，人与人团结合作、和谐相处，共同发展的情感态度。同时在学习过程中应培养学生的'问题意识，提出问题的能力以及创新精神和实践能力。具体目标是：
1、知识与技能：使学生理解有用功、额外功和总功及相互关系，理解机械效率的意义；能正确认识几种功的表现形式，能利用机械效率解决有关问题。
2、过程与方法：通过学生实践，教师引导启发，培养提高学生的三种意识，即：问题意识、合作意识和创新意识；四种能力，即：动手实践能力，合作交流能力，获取新知识的能力以及分析和解决问题的能力。
3、情感态度与价值观：使学生通过实践探究，合作交流，感受到获取知识的成功喜悦，感悟到合作学习的重要和知识的科学价值，从而激发学生学习的热情和动机，提高学习的自信心。
三、教学重点、难点
本节课的知识重点是功的几种外在形式及意义，机械效率的意义，而教与学的重点则是实验启导，合作交流，自主建构，发展智能。
四、教学设计思想
1、运用“问题教学法”，激发引发学生学习动机和探究欲望。所谓“问题教学法”就是组织学生在教师指导下，围绕有关问题展开主动的探究和学习，谋求问题的解决，并通过系列问题的解决实现知识的迁移、巩固，最终达到知识掌握和灵活运用以及创新精神形成和实践能力提高之目的。
学生在生活中可能已经知道“效率”一词，但对“效率”的真正意义不一定能真正理解。为了激起学生学习本节内容的热望，引发学生的学习需求，上课伊始，老师就鼓励学生讨论并结合自己的生活或熟悉的生产实际，交流回答对“效率”一词的认识，指出在哪些场合下涉及到“效率”问题？教师可在肯定学生讨论回答的基础上指出，本节课所研究学习的机械效率在物理学中有其独特的意义。接着组织学生做用滑轮组提升重物的实验。实验中教师再引导学生注意观察滑轮组的工作情况，将实验全过程分解为重物升高和手拉弹簧测力计上升两个过程，指导学生分别计算两个过程中做功的大小，启发学生有何发现？能否提出相关问题？再引导思考、分析、解释其原因，从而使学生认识有用功、额外功和总功这些概念。然后再通过多媒体展示教材P210图14—6中的问题，再次激发学生思维，组织学生讨论、交流，使认识趋同，进而认识机械效率问题。最后再安排学生做用斜面升高物体的实验，让学生再实践、再认识，产生认识上的飞跃。整个学习认知过程突出实践——认识——再实践——再认识这样一个渐进过程。学生经过一个问题激发、实践探究、发现新知、解决问题、应用深化的获知提能和情感交流的体验过程，知识的获得有实践依托，真实可靠，理解自然，自然也掌握得比较牢固。
2、体现物理学科的特点，为学生学习提供真实的学习情景和感性的学习材料，让学生在实践中学习，在实践中感悟，在实践中提高。同时运用多媒体手段呈现学习内容，对学生产生多重刺激，使其能保持较高的学习热情和集中注意，提高学习的效率和效果。
3、切实落实学生的主体地位，发挥学生的主体作用。一是组织学生动手操作，合作交流，自主建构；二是教师适时的恰如其分的点拨、引导、激发、鼓励，学生能说的尽量让学生说，教师不说或少说，结论组织学生自己得出、自己表述，而不是教师给出，问题让学生自行解决，并鼓励学生大胆质疑教师，让学生上讲台当“学生的教师”。
五、教学手段与方法
问题激发，实验探索，合作互动，自主生成。
六、教学流程设计：略
七、教学过程实施
（一）新课导言：
1、简述前面已学习了功和功的原理，明确今天要学习的内容——机械效率，并板书课题或用媒体呈现。
2、说明现代社会是一个讲“效率”的社会。鼓励同学们结合生活实际相互谈谈对“效率”的理解和在哪些情况下存在“效率”问题，组织学生讨论并回答。
3、教师说明物理学中的“机械效率”有其特殊的含义，今天我们通过实验来研究认识它。板书或媒体呈现实验探究题目。
（二）教学过程：
1、组织学生分组实验：将实验器材放在课桌上，要求：⑴四人一小组合作实验（一人操作，一人记录，一人准备汇报，四人都注意观察）；⑵提高重物（两钩码）先后采用两种方式：①直接用测力计提起重物；②用滑轮组将重物提升相同的高度（10cm）看两种情况下各做多少功？⑶将记录数据填入表中并处理；⑷实验中应注意物体向上运动时保持什么状态？并注意观察滑轮组的状态。
学生：学生实验，教师下去巡视指导。
教师：学生实验结束，激发学生通过观察、记录、数据处理和比较分析，你有哪些发现？能提出什么问题？要求小组讨论、交流。
学生：思考分析、讨论交流并回答，教师鼓励学生对学生提出的问题进行解答。
教师：引导点拨，启发学生认识总结概括出有用功、额外功和总功，教师板书或用投影呈现。再引导学生回忆功的原理，使之对功的原理有明晰的认识。
学生：分析讨论、交流回答（个别与集体相结合）
2、媒体呈现三种做功情况（教材P210图14—6）
教师：结合大屏幕上的图，引导学生分析认识做功的目的，哪部分是有用功？哪些是额外功？记录、处理数据并加以比较，鼓励小组讨论，看有何发现或能提出什么问题？
学生：思考分析、计算讨论、交流回答。（可鼓励学生上讲台结合图例给同学们分析讲解）
师生：比较三种做功，你认为哪种最好？说明原因，鼓励学生抢答，组织学生评价或复述，教师肯定。
教师：引导学生从有用功与总功的比值大小比较三种情况优劣，启发学生认识：人们在使用机械做功时，总是希望这个比值大些，在物理学中用机械效率来表示这个比值，激发学生概括出机械效率的定义。
师生：学生回答，板述或投影呈现。
η= 1
启发学生认识机械效率总小于1，且无单位。要求学生计算刚用滑轮组提重物时的机械效率，并说明其物理意义。媒体呈现几种实际机械的效率值（45~60%）
3、组织学生再做斜面实验：先说明斜面也是一种简单机械。
教师：介绍斜面，明确要求。
学生：小组实验（要求角色变换），处理数据并汇报结果。
教师：在学生实验的基础上，引导学生从两次实验测得的数据及媒体呈现的机械效率值中认识提高机械效率的问题及意义，思考提高机械效率的途径，鼓励学生讨论回答。教师板书或投影呈现。
4、巩固深化：
⑴媒体出示一例题，组织学生独立思考并处理，鼓励学生上台讲解。
⑵媒体呈现三个课堂练习，供学生分析判断。
⑶媒体呈现教材中想想议议问题，组织学生抢答。
5、课堂小结：组织学生梳理知识，明确要点或师生共同总结。
6、布置作业：课外实际观察起重机、挖掘机、装载机等机械设备的铭牌，了解这些设备的机械效率，并提出提高机械效率的方法或途径。
7、板书内容：略
机械效率的教学设计8
教学目标
1、知道有用功、额外功、总功
2、理解机械效率，算机械效率
教学重点
1、理解机构效率
2、探究斜面的机械效率
教学难点
理解机械效率
教学准备
课件，导学案
教学方法
先学后教，学案导学，合作达标
教学后记
教学环节
教师活动
学生活动
备注
一、创设情景，明确目标
一、引入新课
小明家最近买了一处新楼房，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？
二、进行新课
假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程。
对谁做的功是我们需要的？
（板书有用功：我们所需要的功。）
哪部分功是我们不需要，但不得不做的？
（板书额外功：工作时，对于额外负担所不得不做的功。）
一共做的功等于什么？
（板书总功：有用功与额外功之和。）
假如我们用下面三种方法搬运沙子，你认为哪一种方法最好？为什么？
讨论回答。（第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。）
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。（板书机械效率：有用功在总功中所占的比例）表示机械效率；W有表示有用功；W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示？
根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？
（机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。）
师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗？请同学们再来观察用斜面推物体的`情景。
下面我们探究斜面的机械效率（板书探究：斜面的机械效率。）
通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题？
提出问题。
（斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系？……）
请同学们猜想上面提出的问题。
根据提出的问题和做出的猜想，选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。
小组讨论，设计实验的方案。
小组实验，同时设计表格记录数据。
分析实验数据，你能得出什么结论？
(五)小结
通过本节课的学习，你有哪些收获？
1．有用功、额外功、总功；
2．机械效率：定义、公式、计算；
3．探究：斜面的机械效率。）
讨论回答。（第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。）
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。（板书机械效率：有用功在总功中所占的比例）表示机械效率；W有表示有用功；W总表示总功。那么，机械效率应该怎样表示？
根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？
（机械效率没有单位，小于1，常用百分数表示。）
师：同学们，刚才我们知道上面斜面的机械效率，任何斜面的机械效率都一样吗？请同学们再来观察用斜面推物体的情景。
下面我们探究斜面的机械效率（板书探究：斜面的机械效率。）
通过观察上面用斜面推物体的情景，对斜面的机械效率你能提出什么问题？
提出问题。
（斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有什么关系？……）
机械效率的教学设计9
教学目标
1）知识与技能
（1）了解什么是有用功、额外功、总功。
（2）理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。
（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。
2）过程与方法
（1）从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识，深入认识事物的能力。
3）情感、态度与价值观目标
（1）让学生关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
（2）通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
学生分析
学生在前一节的学习中已对“功”有一定的认识，并且在日常生活、学习中也体会到“效率”的问题，为这节教学的开展和知识的理解奠定一定的基础。
重点难点
1、重点：有用功、额外功、总功、机械效率概念教学和对影响机械效率的因素探究；
2、难点：在实例中有用功、额外功、总功的确定，对影响机械效率的因素的'理解。
教学过程
一、复习
（1）功的两个必要因素
一是作用在物体上的力。
二是物体在力的方向上通过的距离。
（2）功的计算方法
W=F·S
二、新课教学
1、思考：
有什么办法可以将建筑工地上的一堆沙子运上三楼？
通过比较三种做法哪些是有用的功，哪些是没用的但又不得不做的功引出机械的三种功，并总结出三种功之间的关系。引入机械效率。
2、有用功的定义：
对人们有用的功叫有用功。W有=Gh
3、额外功：人们不需要但又不得不做的功叫额外功。W额=W总—W有
任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件间又存在磨擦，所以使用任何机械，不仅要作有用功，还不得不作，不可避免的要做额外功，这时动力所做的总功等于有用功加额外功。
4、总功：有用功和额外功之和。W总=FS
5、机械效率：有用功跟总功之比。
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示，例如总功是500J，有用功是400J，机械效率就是400J/500J=0.8=80%。
6、了解一些常见机械的效率。
起重机的机械效率一般是40%—50%，滑轮组的效率是50%—70%，抽水机的机械效率一般是60%—80%。
7、例题：
用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
解：W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4M=480J
η=W有/W总×100℅
=400J/480J×100%=83.3%
8、如保提高机械效率
通过对例题进行改动得出使用同一动滑轮提起的物体越重机械效率越高，及使用不同的滑轮组提升相同的重物，额外功越少，机械效率越高。从而得出提高机械效率的方法。
三、巩固练习：出示幻灯片，对本课内容进行检测
四、小结：让学生说本节课的收获有哪些？
五、作业：同步练习
机械效率的教学设计10
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道利用斜面拉物体时，有用功与总功的计算方法，会计算斜面的机械效率。
2．会测定斜面的机械效率，并会运用控制变量法的实验方法进行探究实验。
3．知道提高机械效率的意义和主要方法。
二、过程与方法
1．从生活实际出发，培养探究物理学的有关知识的兴趣以及深入认识事物的能力。
2．亲身经历测量斜面机械效率的过程，通过参与探究影响斜面的机械效率因素的活动，学习拟定简单的科学探究计划和实验方案，并培养自主合作探究的能力。
三、情感、态度与价值观
1．让学生学会关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识。
2．通过探究活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
【实验教具】
学生用实验器材：弹簧测力计、刻度尺、木板斜面、毛巾、玻璃、带钩的方木块、长方体铁块、砝码。
老师用实验器材：器材同上。
软件：Flash课件。
【教学过程】
一、创设情景，导入新课
师：工人往高处搬重物时，一般会用什么方法？
生：用木板搭成一个斜面，把重的东西推上去或拉上去。
师：为什么这么做呢？
生：因为斜面可以省力。
师：斜面这种省力的机械，在生活中有许多运用，同学们都见过哪些斜面？
生：盘山公路就是一个大斜面。（大屏幕）
师：还有吗？
生：我们骑自行车上坡时，走S形路线会更容易一些。也是利用了斜面可以省力。
师：这盘山公路像不像S形？
师：桥梁的引桥也是一个斜面，而且桥面越高，引桥也越长。（大屏幕）
师：既然使用斜面可以省力，那能不能省功呢？
生：不能。因为使用任何机械都不能省功。
师：说得很好。实际上使用任何机械都会不可避免的做一些额外功，这样使得有用功总是小于总功，有用功占总功的百分比就是机械效率，我们用它来描述利用机械做功的效率，那么斜面的机械效率到底与哪些因素有关呢？它的省力情况与它的机械效率有什么关系吗？
二、合作交流，解读探究
1．提出问题：
师：这节课我们就一起来探究斜面的机械效率。
师：我们利用斜面做功时，目的是把物体抬到一定高度处。我们不把它竖起提升，而是沿着斜面把它拉上去，这是为了省力。演示：请看这里，沿斜面拉物体时，什么是有用功？什么是总功？如何计算斜面的机械效率？
生：克服物体重力所做的功是有用功，拉力所做的功是总功。
师：我们需要哪些测量仪器？需要测量哪些物理量呢？
生：需要弹簧测力计和刻度尺。要测出物体重力，斜面高度，拉力，斜面长度。
斜面的机械效率：（大屏幕）
师：你们准备怎样测量拉力的大小？
生：用弹簧测力计钩住物体，沿斜面匀速向上拉，读出测力计的示数即为拉力的大小。
师：知道了如何测量斜面的机械效率了，同学们猜想一下，斜面的机械效率可能与哪些因素有关呢？
2．进行猜想：
生：斜面的机械效率可能与斜面的高度、斜面长度、倾斜程度、斜面坡度、斜面粗糙程度、所拉物体重力有关。（大屏幕）
师：能说说你们的猜想依据吗？
生：我觉得可能与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，克服摩擦力所做的额外功就越多，机械效率越低。
师：有道理。摩擦是影响机械效率的一个重要因素，摩擦力越大，做的额外功就越多，机械效率就越低。
生：我觉得可能与斜面的倾斜程度有关，斜面的倾斜程度越大，把物体提升得也越高，机械效率就越高。
生：我认为可能与斜面的坡度有关。坡度越大，斜面的机械效率越高。
生：我觉得可能与物体的重力有关，物体越重，所以机械效率高（或越低）。
生：我认为可能与斜面的长度有关，斜面越长，克服摩擦力所做的额外功也越多，机械效率就越低。
生：我认为可能与物体对斜面的压力有关，压力越大，机械效率越低（或越高）。
生：我认为可能与斜面的高度有关，斜面越高，做的有用功就越多，机械效率越高。
师：很不错，同学们猜想了这么多因素，而且说得有理有据。我们能不能把这些因素中相类似的因素合并合并，把问题简化一下呢？谁来说？
生：我觉得斜面的坡度与斜面的倾斜程度可以合并。
师：坡度与倾斜程度是不是一个意思呀？
生：我觉得物体对斜面的压力与物体的重力可以合并。
师：物体越重，对斜面的压力也越大，那我们把它们合并为重力，因为压力不太好测量。
生：我认为斜面的高度与斜面的长度也都可以合并为斜面的倾斜程度，因为固定高度，只改变长度或固定长度只改变高度都相当于改变了斜面的倾斜程度，效果是一样的。
师：说得有道理，你能来演示给我们看看吗？
生：演示并解说。把斜面长度固定，只改变斜面高度，斜面的倾斜程度变了；把斜面高度固定，只改变斜面的'长度，斜面的倾斜程度也变了。这两种方法达到的效果是一样的。
师：这两种方法都改变了斜面的倾斜程度。但哪一种方法更简便？
生：固定高度，改变斜面的长度更简便。
师：按照同学们的讨论结果，进行合并后，影响斜面的机械效率的因素有几个？
生：斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度、物体重力。（大屏幕）
3．设计方案：
师：要证明同学们的猜想是否正确，最好的办法就是做实验，因为实验是检验真理的唯一标准。但是在做实验之前，我们必须先设计好实验方案，因为只有这样，才能让实验有条不紊的进行。
师：当一个物理量与几个因素有关，我们用什么方法来进行探究呢？
生：控制变量法。
师：当一个量与多个因素有关，在探究其中一个因素时，我们要控制其它的因素一定，这就是控制变量法。由于探究的因素较多，我们的时间也有限，所以各小组的同学只能就其中一个你比较感兴趣的问题来进行探究，各小组讨论一下，我来分分组，同时请各小组组长来领取实验报告单。把你们的设计方案写下来，画出实验的图例和实验表格。
生设计实验，师巡视。发现问题及时给与帮助。
4．展示交流结果：
生1：在探究斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系时，控制斜面的粗糙程度和物体重力一定，改变斜面的倾斜程度。分别就较缓、较陡、最陡做三次。这是我们的设计方案图和表格。
师：大屏幕展示方案一。（强调材料任意选择其中一种）（动画及表格）
附表格一：
实验次数
斜面坡度
斜面材料
斜面高
/m
小车重
/N
有用功
/J
斜面长度/m
拉力
/N
总功
/J
机械效率
1
较缓
木板
2
较陡
木板
3
最陡
木板
生2：在探究斜面机械效率与斜面粗糙程度的关系时，控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，改变斜面的粗糙程度。分别在毛巾、木板、玻璃斜面上做三次。这是我们的方案图和表格。
师：大屏幕展示方案二。（动画及表格）
附表格二：
实验次数
斜面坡度
斜面材料
斜面高/m
小车重/N
有用功/J
斜面长度/m
拉力
/N
总功
/J
机械效率
1
较陡
毛巾
2
较陡
木板
3
较陡
玻璃
生3：在探究斜面机械效率与物体重力的关系时，控制斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度一定，改变物体的重力，分别用较轻、较重、最重的物体做三次。这是我们的方案图和表格。
师：展示方案三。（也强调材料可以任意选择）（动画及表格）
附表格三：
实验次数
斜面坡度
斜面材料
斜面高
/m
小车重
/N
有用功/J
斜面长度/m
拉力
/N
总功
/J
机械效率
1
较陡
木板
较小
2
较陡
木板
一般
3
较陡
木板
最大
5．进行实验：
师：方案已经制定出来了。下面就开始实验吧。同学们边做实验边记录数据。
生：做实验。师巡视。发现问题及时帮助。
6．分析论证，得出结论
师：同学们的实验做完了吗？做完了。把你们的数据及结论拿到前面来展示一下，让大家来分享你们的实验成果吧。哪个小组先来？你们小组先来吧。
生：展示实验。先把实验报告拿到展示台下展示，然后一个同学做演示，一个同学解说。
生1：我们探究的是斜面的机械效率与倾斜程度的关系。我们首先测出了物体重力，记入了表格。实验时，我们选择的是──斜面。先让斜面的倾斜程度较小，把物体沿斜面匀速拉上斜面，读出拉力的大小，记入表格，再用刻度尺测出斜面的长度和高度也分别记入表格。然后逐渐增大斜面的倾斜程度，按同样的方法重做两次实验。最后算出较缓时为＊＊，较陡时为＊＊，最陡时为＊＊。所以我们得出的结论是：斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。
师：真不错，说得这么详细。为他们鼓掌。
师：其它探究机械效率与斜面倾斜程度关系的小组得出的结论与他们的相同吗？
生：我们选择的是毛巾斜面，也得到了同样的结论。
师：下面哪个小组上来展示？
生2：我们小组探究的是斜面的机械效率与斜面粗糙程度的关系。控制斜面的倾斜程度和物体重力一定，也是先测出了物体重力，记入了表格中，实验时，先在木板表面铺上毛巾，把物体沿毛巾斜面匀速拉上斜面，记下拉力大小，记入表格，用刻度尺测出斜面长度和斜面高度分别记入表格中。然后再在木板斜面和玻璃斜面重复上面的实验。最后分别算出在毛巾表面上时为＊＊，木板表面上时为＊＊，玻璃表面上时为＊＊，我们得出的结论是：斜面越粗糙，斜面的机械效率越低。
师：其它探究这个因素的小组得到的结论是一致的吗？
生3：我们探究的是斜面的机械效率与物体重力的关系。控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度均相同，先测出木块重力，记入表格中，把它沿斜面匀速拉上斜面，测出拉力的大小记入表格中，同时测出斜面长度和斜面高度，也分别记入表格中，然后逐渐在木块上加砝码，改变物体重力，重复上面的实验。最后算出较轻时的为＊＊，较重时为＊＊，最重时为＊＊。这三次的近似相等，所以在误差范围内，我们得出的结论是：斜面的机械效率与物体重力无关。
师；同学们都说得非常好。综合一下同学们的实验结论。我们可以得出影响斜面的机械效率的因素只有两个，即斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度。具体的关系怎样说才算是严密的呢？
生：在斜面的粗糙程度一定时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高。
生：在斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越高。
生：斜面的倾斜程度与物体的重力无关。
师：说得非常好。（大屏幕展示结论）
7．评估与交流
师：我们回到刚才第一个表格中，同学们有没有什么新的发现？
生：我还发现，倾斜程度越小，拉力越小，也就是越省力。
师：那综合分析一下省力情况与机械效率大小，你可以得到什么结论？
生：斜面越省力，机械效率越低；斜面越费力，机械效率越高。
师：既然斜面的倾斜程度越小，机械效率越低，那盘山公路为什么还要把斜面修得那么长呢？
生：为了更省力。
师：特别是对于较重的物体做功考虑更多的应该是省力的问题，因为如果你不能搬不动动物体，你做的功就等于0，你的机械效率也将为零。这样看来，我们应该在力所能及的范围内，尽量的让斜面更陡一些，更光滑一些，这样就能提高斜面的机械效率了。
师：通过刚才的探究，你最感兴趣的是什么？你还想知道有关斜面的哪些方面问题？（大屏幕）
生：我还想知道斜面在生活中还有哪些应用。
师：还有生活中不太起眼的螺丝钉，千斤顶，楼梯等等都是斜面。
生：我想知道为什么斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率就越大。
师；我们可以采用极端思维法来思考这个问题：如果斜面的倾斜程度为零，也就是水平，当我们沿水平方向拉物体，不可能让物体升高，在提升物体这方面做的功为0，即机械效率为0。如果斜面的倾斜程度最大，也就是竖直，沿竖直方向提升物体时，不需要克服斜面摩擦力做额外功了，此时的机械效率就等于100%。所以斜面的倾斜程度越小机械效率越低；斜面倾斜程度越大机械效率越高。
生：我想知道为什么斜面的机械效率与物体的重力无关。
师：这是因为拉力与重力成正比，关于为什么成正比，同学们到高中就明白了。
生：我还想知道斜面的机械效率与物体运动速度是否有关。
师：你觉得呢？
生：我觉得有关（或无关）
师：你想一下啊，无论速度大还是速度小，只要是匀速，拉物体的力变不变？
生：不变。
师：那你觉得机械效率与速度有关吗？
生：我觉得无关。
生：我还想知道物体在斜面上滚动时的机械效率与滑动时的机械效率有什么区别？
师；那你猜一下，滚动时高还是滑动时高？
生：我觉得滚动时高，因为滚动摩擦比滑动摩擦小。
师：嗯，很喜欢动脑筋，不错啊。
师：不过，这些只是同学们的猜想，真正的验证过程就只能留给同学们课后去探究了。
师：通过这节课的学习，同学们觉得有哪些收获，又有哪些不足呢？（大屏幕）
生1：通过探究我知道了斜面的机械效率与哪些因素有关，而且还知道了斜面的省力情况与斜面机械效率的关系。
生2：这次探究实验，我们先根据提出的问题，进行了猜想，然后通过小组讨论设计了实验方案，再通过实验，根据实验数据分析归纳出正确结论，这个探究方法对我以后的学习有很大的帮助。
师：方法上的收获确实很重要，我们除了要学习实验的探究方法，也要学习别人好的学习方法，你们说是不是呀？有什么不足？
生：我觉得实验中还是有很多的不足。比如，在测量拉力的时候，不能保证匀速拉动物体，而且弹簧测力计不是固定的，而是运动的，不便于读数，拉力的测量误差比较大。
生：斜面长度和斜面高度的测量也存在一些误差。
师：所以我们在测量的时候，都要非常的细心，这样才能提高实验的成功率。
三、应用迁移，延伸拓展：
师：效率是一个很重要的问题，提高机械效率，可以更充分地发挥机械设备的作用，因为可以减少能耗，降低生产成本。效率就是时间，效率就是金钱，效率就是生命。无论做什么都会有效率，无论什么时候，我们都要尽量的提高效率。
阅读理解：效率
除了机械做功有效率问题外，日常生活中的很多事情都有效率问题。一家人吃饭，不可能把每粒米都吃进肚里，这里我们可用效率表示对米的有效利用程度。用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？人们总希望这根铅笔芯被利用的程度越大越好，因而这里的效率反映了对铅笔芯的有效利用程度。用炉子烧水的时候，煤炭不可能都完全燃烧，燃烧的煤炭放出的热量只有一部分被水吸收，很多热量浪费掉了，在这里我们可用“效率”的高低来表示对煤炭和放出的热量的有效利用率的大小。吹电风扇时，消耗的电能除了一部分转化为电风扇的机械能之外，电动机中的线圈由于电流通过会发热，夏天，电风扇工作久了，电机发热就是很好的证明，但产生的这些热量都白白散失到空气中了。所以也可以用效率来表示电能利用率的大小。日常生活中所说的“工作效率”、“学习效率”、“办事效率”等等，都是从一定角度反映对某些事物的有效利用程度。（大屏幕展示文字并配音）
看完这段方字，请同学们根据生活中你使用的机械，想想，怎样提高机械效率呢？另外，再结合自己的学习实际，想想又如何提高学习效率呢？
师：这个问题就留给大家课后去思考吧，今天这节课我们就上到这儿。
机械效率的教学设计11
第一课时活动一：知识回顾
力对物体所做功的求解公式是什么？答：W=Fs活动二：思考与讨论
实例1：一台甲起重机在1min内把1吨的货物匀速提升到预定高度，另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提升到相同高度。
实例2：一台甲起重机在30s内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在30s内把1吨的货物匀速提高了5m。
提出问题：
1、这两个起重机对货物做的功有什么关系？
2、这两个起重机哪一个做功的快？
3、你又是怎么比较它们做功快慢的？
学生分组讨论，展示讨论的结果。
得出结论：功率是表示力对物体做功快慢的物理量。定义：功W跟完成这些功所用时间t的比值。定义式P=W/t，功率是标量。功率表示做功过程中能量转化的快慢。活动三：分组探究
提出问题：根据功率的定义，功率是平均功率，力对物体做功时有无瞬时做功的快慢——瞬时功率？说明：即使是同一个力做功，做功的功率也可能是变化的，在一段时间内力对物体做功的功率，实际上是这段时间内力对物体做功的平均功率。平均功率：描述一段时间内做功的平均快慢。瞬时功率：表示在某一时刻做功的`快慢。
展示成果：瞬时功率公式：P＝Fv
平均功率P＝Fv（V是平均速度）；瞬时功率P＝Fv（V是瞬时速度）；一般表达式：P＝Fv活动四：讨论区分机械的“额定功率和实际功率”成果展示，各小组派代表汇报组内讨论的结果。第二课时
研究性学习：机车启动过程探究
1、成立课题研究小组组内人员构成采取“异质”组合原则；各小组间保证研究实力均等，小组间实现“同质”。每组9人，各成员选出组长1名、副组长2名，负责每名同学的分工和本组研究课题的开展和管理。2、小组分工与策划
9人可分成三个小组，每组3人，第一组收集各种机械的铭牌数据，第二组研究起重机以恒定功率提升货物时，速度、牵引力、
机械效率的教学设计12
教学目标
1、学习组装滑轮组，掌握测滑轮组机械效率的方法。
2、能进行滑轮组机械效率的计算。
3、提高学生的科学素质，培养学生的实验动手、观察、思维等能力，增强团结合作精神。
重点难点
1、滑轮组的绕线组装，
2、重物上升的距离和绳子自由端所通过距离的测定。理解S与h的关系。
3、会测滑轮组的机械效率η。
实验器材
1个定滑轮和1个动滑轮组成的滑轮组，2个定滑轮和2个动滑轮组成的滑轮组，刻度尺，钩码（或重物），弹簧测力计，铁架台，铁夹，细绳
教学过程设计
一.复习提问
1、什么是有用功，额外功，总功？
2、什么叫机械效率？计算公式？
为得出滑轮组的机械效率，需要求出有用功和总功，为此需要测出哪些物理量？每个量怎样测量？
二.预习提问
1、实验目的；
2、实验原理；
3、实验步骤。
三.实验指导
1、在实验中，弹簧测力计拉力的测量应该在工作过程中进行。在测量中，弹簧测力计应竖直向上匀速拉动。必须在拉动中读数。为了避免实验时顾此失彼，同一实验组的同学要分工合作。
2、钩码上升高度的测量，可先量出钩码到
桌面（或铁架座面）的距离h1,向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高后，再量出钩码到桌面（或铁架面）的距离h2那么h2-h1就是钩码升高的高度h 。为了测量和计算方便，钩码前后的高度h1、h2最好是整数。
3、弹簧测力计通过距离的测量，可以仿照测量钩码提升高度h的方法进行，或者事先在细绳与动滑轮（或定滑轮）相切处做个带色的记号，再拉弹簧测力计，量出记号到细绳与动滑轮（或定滑轮）相切处的距离，这就是弹簧测力计通过的距离s 。
4、在实验中要求严肃认真，实事求是地记录测得的数据，不能凑数。实验结束，要整理仪器，并放回原处。
通过提问，检查学生复习和预习情况，导入新课。
启发实验
回顾已学知识，明确实验内容，了解实验器材、实验目的、实验步骤以及实验中的注意事项，为动手实验做准备。
四.强调实验中的注意事项，安排实验分工
四人小组成员好分工：一人负责操作，一人负责测量，一人负责记录，一人负责观察、指挥。
安排实验
学生“各尽其职”，相互合作，学会合作学习。
五.学生分组实验，完成实验记录并分析数据
1、分组实验：要实事求是地记录所测得的数据。不能凑数，更不允许自己不动手实验，不记数据而抄袭他人实验数据和结果。
2、数据分析：
①由于W总总是大于W有用，所以η＜1；
②从实验可见，不同的滑轮组，η的值一般不同；
③在实验中，对于已经组合好的滑轮组，只要用尺测出了钩码上升的高度h，数出承担重物的绳子的段数n，弹簧测力计上升的高度就可以算出来，即s=nh。
学生分组实验，完成实验记录；教师巡查指导。发现问题及时在全班讲解。
提高学生的科学素质和观察、动手、分析能力，增强学生的团结合作的精神和尊重科学的态度，掌握实验方法。
能通过实验数据做简单的分析。
六.学生实验情况小结
总结实验中的优缺点，及时纠正。
七.习题和实验探究（内容见《实验报告》）
1、习题讲解：（略）
2、实验探索：
①即使没有刻度尺，h和s可以不测出具体的.数值，因为弹簧测力计移动的距离s与重物上升的高度h的比值为：s:h=n，n是承担重物的绳子的段数，再结合测得的重力G、拉力F就可以计算出η。滑轮组的机械效率可表示为：
②同一滑轮组，机械效率并非是固定的，η的值随滑轮组所提升的重物的质量的增大而增大。
③用不同的滑轮组来提升同一重物，越省力的滑轮组的机械效率越低。
④为了提高滑轮组的机械效率，一般采用的主要方法是：A.减小动滑轮的质量；B.减小整个装置的摩擦。
分析、讨论，对知识再探索。
提高学生的探究思维能力，拓广学生的视野和实验内容。体会“发展与创造”的乐趣。实验创新
八.实验设计或改进建议
培养学生设计实验的能力。发现实验中存在的不足和缺点，根据实际，提出实验设计的方案或实验改进建议。
机械效率的教学设计13
一、教学目标
1、理解有用功、额外功、总功及三者之间的关系；理解机械效率的定义和公式，能够利用公式进行有关计算。
2、通过观察和实验认识有用功、额外功和总功；通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。
3、本节课注重与生活的联系；关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来机械的意识，从而增强将科学服务于人类的责任感。
二、教学重、难点
1、有用功、额外功、总功的意义及三者之间的关系；机械效率的概念。
2、影响机械效率大小的因素。
三、教学过程
环节一：导入新课
【创设情境】
教师出示一张图片。提出问题：生活中听过关于效率的词语，学生能够回答出：工作效率，学习效率等。根据学生回答引出课题《机械效率》。
环节二：新课讲授
【生成概念】
组织学生完成书中“使用动滑轮是否省功”这一实验。
提出问题：学生猜想定滑轮和动滑轮拉同一物体到同一高度做的功是否相同。
实验：
（1）让一位同学到讲台上，一位同学用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，并计算拉力所做的功。
（2）再让另一位同学到讲台上，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，在做这个演示实验之前，提问两次拉力做的功是否相同，然后开始实验，再次计算拉力所做的功。
提问，两次实验中拉力做的功为什么不同？提问后总结：尽管使用动滑轮会省力，但由于滑轮本身所受的重力所受的重力以及摩擦等因素的影响，所以通过动滑轮拉动钩码，拉力做的功要多一些。
环节三：巩固提高
【深化理解】
学完本节课的新内容之后，让学生小组讨论，机械效率是否能够达到100%。
通过总结学生回答得到机械效率不能达到100%。
环节四：小结作业
小结：教师提问学生回答的方式进行总结，梳理本节课知识点。
作业：如何提高生活中常见机械的工作效率。
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