物理八年级下册（2024）机械效率第1课时教学设计及反思

这是一份物理八年级下册（2024）机械效率第1课时教学设计及反思，共3页。教案主要包含了情景导入，合作探究等内容，欢迎下载使用。
物理观念：
1．知道有用功、额外功和总功的含义，知道它们之间的关系。
2．理解机械效率的概念，能结合具体实例认识什么是有用功、额外功和总功，会计算机械效率。
科学思维：
对利用物理公式间接测定物理量这种科学方法有感性认识。
科学探究：
经历探究滑轮组机械效率的过程。通过探究，培养学生拟定简单的科学探究计划和实验方案的能力。
科学态度与责任：
在实验中培养合作精神，养成实事求是、尊重实验结果的科学态度。
重点：(1)有用功、额外功和总功的含义；(2)机械效率的概念；利用公式η＝ eq \f(W有用,W总)进行计算；(3)测量滑轮组的机械效率。
难点：机械效率的理解和计算。
第1课时 认识机械效率
多媒体课件。
一、情景导入
同学们，假如我们给小树浇水，现在有一个问题，我们需要从水井中往上提水，有两种水桶，一种是很重的铁皮水桶，另一种是很轻的铝合金水桶，你们会选择哪种水桶呢？(学生回答：铝合金水桶)为什么呢？(学生回答：省力气)要解释这个问题，就要用到今天我们要学习的一个新的物理量——机械效率。
二、合作探究
有用功、额外功和总功
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体展示))
某次装修，工人师傅设想三种方法向三楼运送沙子，如图所示，哪种方式运送效率更高？帮工人师傅想一想。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 交流讨论))
同学们交流讨论思考：
(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？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
一般来说，必须要做的功为有用功，克服机械自身的重力和摩擦力等因素的影响而不得不做的功为额外功，有用功与额外功之和为总功。
机械效率
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体展示))
(1)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。物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率。
(2)机械效率＝ eq \f(有用功,总功)。
(3)计算公式：η＝ eq \f(W有用,W总)。
注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，一定有η ＜1。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 交流讨论))
同学们分组交流讨论：
(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示机械效率，你认为哪种表达更好？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
机械效率没有单位，总小于1，通常用百分数表示。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 材料拓展))
机械效益
使用机械的最终目的之一是省力。一般而言，不同的机械省力的情况不同。为了比较各种不同机械的省力程度，物理上还引入了一个机械效益的概念。机械效益定义为机械产生的对外作用力(P)跟外界施于机械的力(F)之比，若以MA表示机械效益。则：MA＝ eq \f(P,F)。
对于杠杆，MA就是阻力和动力之比；对于轮轴，在不考虑摩擦情况下，MA等于轮半径和轴半径之比；对于斜面，在忽略摩擦的情况下，MA等于斜面的长和高之比。根据定义，机械效益是由实际测得的机械对外作用力(有用阻力)和外界施于机械的力(动力)的大小所决定的。同样克服一个有用阻力，有时因为机械润滑得好，无用阻力就小，需要的动力也就小，因此，机械效益就大；反之，机械效益就小。新机械的机械效益往往比旧机械的机械效益大些。
机械效益又称“机械利益”，有时亦称“力比”。概括地说，机械效益是一个描述机械省力程度的物理量。
机械效率与机械效益既有联系又有区别。机械效率与机械效益是两个比较类同的概念，使用时稍不留心就要混淆。经过以上分析，我们可以得出以下两点：(1)机械效率是描述机械做功本领程度的一个物理量，它是在研究机械做功情况时引出的；机械效益是描述机械省力程度的一个物理量，它是在研究机械省力情况时引出的。(2)机械效率与机械效益都是一个无单位的纯数，机械效率η总是小于1，而机械效益MA可以小于1，也可以等于1或大于1。
第4节 机械效率
第1课时 认识机械效率
eq \a\vs4\al(认识机械效率) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(功\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(有用功：为达到目的必须要做的功,额外功：我们不需要但又不得不做的功,总功：有用功和额外功的总和)),\a\vs4\al(机械效率)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(定义：有用功跟总功的比值,公式：η＝\f(W有用,W总),η