作为一位不辞辛劳的人民教师，通常会被要求编写教案，借助教案可以更好地组织教学活动。那要怎么写好教案呢？
《机械效率》物理教案设计及教学实录
【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。
【设计理念】
1、本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功；在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。
2、通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。
【教材分析】
教学目标知识与技能
1、知道有用功、额外功、总功
2、理解机械效率，会计算机械效率
过程与方法
1、根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题
2、探究：斜面的机械效率
3、学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律、情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。
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
教学方法讨论，探究
教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件
【教学过程实录】
一、引入新课
师：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。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？
生：小组讨论后自由回答
（把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上；在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……）
二、进行新课
师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程（媒体显示）。
生：观察思考。
师：对谁做的功是我们需要的？
生：对沙子做的功。
师：（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？
生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。
师：（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？
生：有用功与额外功之和。
师：（板书总功：有用功与额外功之和。）
假如用斜面推沙子（媒体显示），有用功、总功、额外功各是多少？
生：（计算回答）
师：假如我们用下面三种方法搬运沙子（媒体显示），
� （第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。）
师：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？
生：
师：根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？
生：计算回答。
师：观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么？
生：讨论回答。（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（媒体显示）。
生：观察思考。
师：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？
生：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？……）
师：请同学们猜想上面提出的问题。
生：做出猜想。
（在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。）
师：请同学们根据提出的问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。
生：小组讨论，设计实验的方案。
师：下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。
生：小组实验，同时设计表格记录数据。
师：分析实验数据，你能得出什么结论？
生：小组回答。
师：回想实验的过程，影响实验的误差是什么？
生：讨论回答。
三、小结
师：通过本节课的学习，你有哪些收获？
生：思考回答。
（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。）
四、动动脑
师：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率？结合自己的学习实际，如何提高学习效率？
生：讨论回答。
五、布置作业
设计实验，测定滑轮组的机械效率
【板书设计】
四、机械效率
1、有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。
总功：有用功与额外功。
2、机械效率：有用功与总功之比公式没有单位，小于1，常用百分数表示。
3、探究：斜面的机械效率
提出问题
猜想
设计实验方案
进行实验
分析数据，得出结论
【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。
详细介绍：
实验：测滑轮组的机械效率教案示例之一
（北京广渠门中学刘崇灏）
（一）教材：人教社九年义务教育初中物理第一册
（二）教学要求
学习组装滑轮组和会测滑轮组的机械效率。
（三）教具
学生分组实验器材：刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台，一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，长约2米的细绳。
（四）教学过程
1.提问：在学生预习测滑轮组的机械效率的基础上，组织学生回答问题。
（1）本次实验的名称和目的；
（2）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？
2.做好实验的几点说明。
（1）钩码的重由钩码的质量用g＝m·g算出。
（2）匀速拉动弹簧秤使钩码g升高。注意“匀速拉动”。测课本图14—10（甲）和（乙）两图中的拉力时，拉力f的大小由弹簧秤上的示数读出。
（3）钩码上升的高度（h），可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出。
（4）细绳自由端通过的距离（s）的测定，教师边演示边讲解，可事先在细绳与动滑轮（或定滑轮）相切处用色笔在细绳上做个记号，再拉弹簧秤，用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量细绳色点到与动滑轮（或定滑轮）相切处的距离，就是细绳自由端通过的距离（s）。
（5）在测完课本图14—10甲滑轮组的机械效率后，只要将钩码取下，把整个滑轮组颠倒过来重新固定就是图乙的装置。没有必要重新拆下组装挂线。这样可节省一些时间。
（6）实验要严肃认真参照课本实验按要求去做。要实事求是地记录所测得的数据，将数据记录在课本上的表格中。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。
（7）实验完毕，要整理好仪器，放回原处。
3.学生实验，教师巡回指导，发现问题及时在全班讲解。
4.学生实验完毕，由几组报告实验结果。组织讨论课本上的“想想议议”。
（五）布置作业：写出测滑轮组的机械效率实验报告。实验报告的内容包括实验名称、实验目的、器材、步骤、记录有实验数据的表格、实验结果（参照课本实验内容）。
实验：测滑轮组的机械效率教案示例之一
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。
(一)学习目标
1、知识与技能目标
(1)知道做功的两个必要因素。
(2)理解功的定义、计算公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。
(3)知道功的原理。
2、过程与方法目标
(1)通过思考和讨论，判断在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功？
(2)通过观察和实验，了解功的含义，学会用科学探究的方法研究物理问题。
(3)学会从物理现象中归纳简单的物理规律。
3、情感、态度价值观目标
(1)乐于探索自然现象和物理规律，乐于参与观察、实验、探索活动。
(2)有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
(3)培养学生的综合学习能力，激发学生的求知欲。
(二)教学重难点
1、重点：理解功的概念。
2、难点：判断力对物体是否做功，以及做功的计算。
(三)教学准备
木块、木板、细绳、弹簧测力计、小车，杠杆和支架、钩码、滑轮、细线、刻度尺(两个)。
提问学生回答日常生活中“功”的含义。思考力学里所说的“功”含义。
演示实验：在水平长木板用相同大小的力分别拉一木块和小车。
在实验基础上引入本课内容。
(四)教学过程
一、进行新课
1.由课前的演示实验引导学生总结出力学中关于“功”的确切含义：
如果一个力作用在物体上，并且使物体在力的方向上通过一段距离，这个力的作用就有了成效，力学里面就说这个力做了功。
2.请学生观察教材图15.1-1中力做功和15.1-2中力不做功的实例，分析、总结一下力学中的做功有哪些共同特点？分组讨论总结。
板书：力学中做功的两个必要因素：
一是作用在物体上的力
二是物体在这个力的方向上移动的距离
3.实例分析(突破难点)
举例说明在你的周围你发现有哪些做功的例子？比一比，看谁对生活观察得最仔细？学生可能举很多的例子？如起重机吊起重物、火箭升空、马拉车前进等等。教师对正确的例子予以肯定，对错误的例子引导改正。
接下来看老师这里的几个例子是否有做功的情况存在？
(1)举重运动员在把杠铃举高过程中是否对杠铃功。举在高处停留5秒过程中是否做功？
(2)小球在光滑水平地面做匀速直线运动，小球在竖直方向上受什么力的作用？是否做功？在水平方向上是否受力？是否做功？
(3)起重机使货物在水平方向上匀速移动一段距离，拉力对货物做功了吗？
引导学生根据以上事例分析、总结在什么情况下不做功？
通过以上的学习，知道了做功不能离开两个必要因素，缺一不可，又知道有三种情况下不做功，那么我们猜想一下，力学中的功的大小可能与哪些因素有关呢？指导学生带着问题去阅读教材。
二、功的计算
力学里规定，功等于力和物体沿力的方向上通过的距离的乘积。
板书：功的计算公式：
功=力×距离W=Fs
单位：焦耳，简称焦符号J
1焦=1牛？米(1J=1N?m)
出示例题，启发学生分析计算。
三、功的原理
1.启发学生提出探究的话题：使用机械是否省功。
2.指导学生探究实验。
3.分析实验数据，启发学生讨论归纳出功的原理
使用任何机械都不省功
注：这里强调使用机械所做的功都不小于直接用手所做的功。与后面的机械效率对应，指的是使用机械会做额外功。
请学生谈自己知道本节哪些知识，还想知道哪些内容及对本课的感受，教师进行情感激励。
(五)小结
(六)作业
动手动脑学物理
附：课后总结
苏科版机械效率教案
一 创设情景，引入新课
教师课前让学生收集、观察家用电线，并在课上展示。提出问题：为什么普通导线都是用铜或者铝制成的，而不用铁丝？(注重体现“从生活走向物理”的新课程理念)学生分组做P14图6.3-1实验(通过可观察到的现象来获得不可直接感知的信息是学习抽象概念的重要方法)
二 导学达标，形成概念
在相同的电压下，通过铜丝的电流比铁丝(或镍铬合金丝)的电流大。是因为导体虽善于导电，却同时对电流有阻碍作用。物理学中用电阻这一新的物理量来表示导体对电流的阻碍作用。
板书：(一)定义及符号
1.定义：导体对电流阻碍作用的大小叫做电阻。符号：R
让同学们阅读P15的内容并回答电阻的单位(锻炼学生的自学能力和表达能力)
板书：(二)单位
1.国际单位：欧姆。规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω。
2.常用单位：千欧、兆欧。
3.换算：1MΩ=1000KΩ 1KΩ=1000Ω
常见的电阻值：(大屏幕)
人的双手间(干燥) 1000--5000Ω 人的双手间(潮湿) 200--800Ω 照明灯泡(工作时) 100---2000Ω 实验用小灯泡 5--50Ω 实验室用的导线(每根) 0.01--0.1Ω 电流表 0.1Ω左右 电压表 10 KΩ 教师启发：同学们通过比较前两组数据得到什么启示？日常生活中应注意什么？(从物理走向生活，提高学生的安全意识)
同学们已经知道不同的导体电阻一般不同，那么电阻的大小到底与哪些因素有关呢？
提出问题：决定导体电阻大小的因素有哪些？
学生猜想：可能导体的种类，粗细，长度 ，温度等有关
设计实验：老师先渗透控制变量法的含义，然后引导学生自行设计实验方案把只有材料不同的两段金属丝接入上面的电路，观察灯泡的亮度并记录电流表的示数。再把只有长度、横截面积不同的金属丝连在电路中。
进行实验：
观察电流表的示数和灯泡的亮度并记录数据。(观察是科学探究的基础，是提出问题获得证据或数据的来源。在观察到现象后及时做出记录，这是科学研究的最基本方法。通过学生自己动手实验揭示科学的神秘面纱激发学生的学习兴趣。)
分析与论证：
投影各组实验数据并对比分析，得出正确的结论。
板书：
(三)影响因素：
导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。大量实验表明，导体的电阻还与温度有关。
评估与交流
实验中导体的电阻阻值都比较小，所以电路中的电流较大，每次测得数据后应立即断开开关，尽量减少电能损耗。
(四) 同学们自己阅读18页科学世界中的半导体和超导体。然后通过15页图6.3-3说明导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
三、课堂小节：由学生互相补充完成
教学题目
四、实验：测滑轮组的机械效率。
教学自的
通过学生实验，使学生进一步明确机械效率取决于有用功在总功里所占的成分，（即百分比）从而了解提高机械效率的途径。
教学器材
刻度尺、钩码、弹簧秤、铁架台、一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组、两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组、长约2米的细绳。
教学方法
学生实验与讨论。
教学内容
首先讨论上节课留的课外作业，指出：
1．提高机械效率的方法是尽可能减少额外功，即减少克服额外阻力所做的功。
2．P171想想议议
克服水重所做的功为有用功，克服水桶、绳子重所做的功为额外功。
从井里捞水桶时，克服水桶重所做的。功为有用功，克服水桶里所带的水以及绳子重所做的功为额外功。
通过对以上问题的讨论，可见有用功，额外功主要取决于我们做功的目的性，加以区别，不是固定不变的。
【例如】我们用车推货物而做功，由于货物重而影响的摩擦力，克服这个摩擦阻力所做的功为有用，但由于车重而影响的摩擦力，克服这个摩擦阻力而做的功就是额外的功。
引言：本节课我们要通过测滑轮的机械效率，要进一步明确决定机械效率的两个条件，通过几个不同的方法所测定的效率，进一步认识提高机械效率的实际意义。
学会测定滑轮组机械效率的一些技术性问题。
实验中注意事项；
1．在实验中要将距离测量的准确些。
2．注意会将细绳绕在滑轮上。
2．尽可能在竖直方向上使用弹簧秤。
4．注意弹簧秤的示数要用n顿表示。
5．拉动的过程中，尽可能使物体匀速上升。
6．可将各数据填入书中表格内。
7．注意分析实验中所出现误差的原因。
小结：
通过学生实验，教师巡视纠正实验中所存在的问题。指出有用功还可以这样来求得，
作业：P176—177，8、9。
【说明】这个教案基本上是提纲式的，建议新教师要把实验过程再写详细些。
【教学目标】
1. 知识与技能
了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
知道热传递可以改变内能。
知道在热传递过程中，所传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
2.过程与方法：
通过探究找到改变物体内能的两种方法。
通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”。
3.情感态度与价值观：
通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。
【教学重点】
内能、热量概念的建立，改变物体内能的方法
【教学难点】做功和热传递在改变物体内能上是等效的
【教学准备】演示实验：空气压缩器 打气筒 矿泉水瓶 带导管的塞子 酒精灯 铁丝等
【教学方法】启发式教学法， 讲授法，实验演示法， 阅读法，科学探究法
【教学过程】
(一)引入新课
我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变化。另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天学习的问题。
(二)讲授新课
一、内能
1.分子的动能、温度
物体内大量分子不停息地做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的动能。
我们知道，温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度，而它又是大量分子热运动动能大小的标志，这是温度的微观含义。
2.分子势能
分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。
3.物体的内能
(1)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。
课堂讨论题：下列各个实例中，比较物体的内能大小，并说明理由。
①一块铁由15℃升高到55℃，比较内能。
②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块，比较内能。
③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气，比较内能。
(2)物体机械运动对应着机械能，热运动对应着内能。任何物体都具有内能，同时还可以具有机械能。例如在空中飞行的炮弹，除了具有内能，还具有机械能——动能和重力势能。
提问学生：一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气，当汽车以 60km/h行驶起来后，气瓶内氧气的内能是否增加？
通过此问题，让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和，而不是分子定向移动的动能。另一方面，物体机械能增加，内能不一定增加。
二、物体的内能改变的两种方式
1、热传递可改变物体的内能
【演示】点燃酒精灯，将铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧，让一名同学手握铁丝的另一端，一会就觉得发烫。 此实验说明：热量从铁丝的一端传递到另一端，这一端的温度升高了，内能增加了物体的内能改变了。 请同学举出那些生活例子利用的是热传递来改变内能放在太阳下晒；放在热水中烫。结论：热传递可以改变物体的内能。
热传递过程中传递的能量的多少叫热量，用Q表示，单位也是焦耳。 热传递使物体的内能发生改变的时候，内能的改变是用热量来量度的。物体吸收了多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减少多少。通过前面的探究，对物体内能的改变，学生有了一定的感性认识。热传递改变物体的内能，学生比较容易理解，热传递的实质就是内能从高温物体转移到低温物体。要使学生了解热量的概念，通过热传递的方式来改变内能，内能改变的多少不能用功来量度，而要用热量来量度，并介绍热量的国际单位也是焦耳。
2、做功可以改变内能：生活体会――冬天时手很冷，经常通过搓手以取暖；用锯条锯木板时，用手摸一下锯条，会觉得很烫；野外生存中取火的一种方法是钻木取火，等等。
【演示】空气引燃压缩仪。用力猛压活塞，会看到硝棉花燃烧起来。 结论：对物体做功，可以使物体的内能增加
【演示实验】气体对外做功实验 用打气筒向瓶内打气，当瓶塞跳起时，在瓶内出现白雾。解释：瓶内的气体推动瓶塞做功时，内能减少，温度降低，使水蒸气凝成小水滴。结论：物体对外做功，本身的内能就会减少。小结：从能的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。
小结：改变物体的内能有两种方法：做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的，但本质上有所区别。
讨论：有一个装有铁屑的烧瓶，可以用什么方法使铁屑的内能增加？
[练习]：
1.为什么用气筒给自行车打完气后，摸一下气筒外的外壁，会变热？ 当我们给充足气的轮胎放气时，能看到在气门芯附近有一些小水珠，能解释这种现象产生的原因吗？
2.关于物体的内能，下列说法正确的是( )
A.相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能增量一定相同 B.一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少 C.一定量气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少 D.一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减少
3.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是
A.迅速向里推活塞 B.迅速向外拉活塞 C.缓慢向里推活塞 D.缓慢向外技活塞
4.指出下列事例中改变物体内能的方式( )
a 冷天用热水取热，人体感到热和 .b比中，从竿的顶端滑到底端时手感到发热 c 密封的空气被压缩时温度变高 d 火炉上烤饼子，饼子变热 e 用挫刀挫铁块，铁块变热 f 把火烧热的工件放到冷水中，工件会变凉下来
【板书设计】
一。内能
1. 内能定义：分子由于运动而具有的动能和势能之和
2. 物体内能的大小与物体的温度有关
二。改变内能的方式
1. 做功 2. 热传递：
三。热量
1. 定义：热传递过程中传递的内能的多少 2. 单位：焦耳 符号： J 3. 热量、温度、内能的区别
三次实验中测得的机械效率一样吗？分析你的测量结果，看看影响滑轮机械效率的因素有哪些。
提高滑轮组机械效率的方法：
（1） 减少额外功（使用较好机械）
（2） 在额外功一定的情况下，增加有用功（增加物重）
一、巩固提升
1、下列说法中正确的是（ ）
A、用水桶从井中提水的时候，对水做的功是总功
B、用水桶从井中提水的时候，提一桶水和提半桶水做的有用功相等
C、水桶掉到井里，从井里把水桶捞上来的时候，对水桶做的功是有用功
D、水桶掉到井里，从井里把水桶捞上来时，水桶里带了一些水，对水桶和水做的功是有用功
2、用图示滑轮组把重G=120N的物体匀速提升1，绳端的拉力为F=50N，则：绳端移动的距离为_____，有用功W有用=______，总功W总=______，额外功W额外= ______，该动滑轮的机械效率η=______。
3、如上右图所示，工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在5s内将绳子匀速向上拉6，则泥桶上升_____，手拉绳子的力为____N，拉力的功率为____W，滑轮组的机械效率为_____。
4、下列关于机械效率的说法正确的是 （ ）
A。 机械效率可以提高到100％ B．机械效率总小于1
C．功率大的机械，机械效率高 D．机械效率越高，有用功就越多
5、通过测
A．增加动滑轮，减小拉力 B．减少提升重物重力，减小拉力
C．减少提升高度，减少做功 D．增加提升重物重力，增大有用功
二、拓展延伸
1、关于机械效率，下列说法正确的是（ ）
A．功率越大的机械，机械效率越高
B．机械效率大小与功率大小有关
C．机械效率越低的机械，做的功就越少
D．由于有用功总小于总功，因此机械效率总小于1
2、下列关于功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A．功率大的机械，做功一定多 B．做功快的机械，功率一定大
C．效率高的机械，功率一定大 D．做功多的机械，效率一定高
3、如图，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为ηl，用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则 （ ）
A．Wl=W2 l=η2 B．W1=W2 ηl<η2
C．W1η2 D．W1>W2 ηl<η2
4、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
5、要提高某机械的机械效率，应该 （ ）
A．减小外力所移动的距离 B．减小额外功占总功的百分比
C．减小总功 D．减小外力
6、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图，车厢底板高度h=1。5，斜面长度s＝3，用力F沿着斜面把G=1800N的重物匀速拉到车上，若不计摩擦，拉力F为多少？若实际拉力F′＝1200N，则该斜面的机械效率是多少？
7、用滑轮匀速提升360 N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100 N，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？
（一）教材：人教社九年义务教育初中物理第一册
（二）教学要求
（l）知道什么是有用功、额外功和总功。
（2）知道什么叫机械效率，知道计算公式。知道械效率总小于1。
（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。
（三）教具
滑轮、钩码、线、弹簧秤、铁架台、刻度尺。
（四）教学过程
一、复习提问
1．功的原理是什么？
2．演示（按图1装置）并提问。
用图1的滑轮来提升重5n的物体，应用功的原理求在细绳端需要加多大的拉力？（动滑轮重忽略不计）
要求一名学生板演，其他学生在笔记本上演算，教师讲评并给出正确解答。
二、进行新课
1．有用功、额外功和总功
（1）演示实验
用弹簧秤匀速拉动绳端，使重物G升高。从弹簧秤读出拉力f的值，用刻度尺测出重物提升的高度h和弹簧秤移动的距离s。以下边讲边板书：
“实验数值G＝5n，h＝0。5米，f＝3n，s＝1米。
弹簧秤的拉力（动力）对动滑轮做的功：w动＝f·s＝3nx1米＝3焦，
提高重物，动滑轮克服阻力做的功：w阻＝G·h＝5nx0。5米＝2。5焦”
（2）提问：由实验可以看到w动＞w阻，这是为什么？
学生回答，教师总结：前面研究简单机械和功的原理时，我们没有考虑摩擦，没有考虑使用动滑轮提升重物时动滑轮本身重等因素，是理想情况。实际上，我们用动滑轮等简单机械提升重物时，由于要克服摩擦以及不得不把动滑轮一起提升，这时我们用的力（动力）就比没有摩擦时要大（该实验中，理想情况下拉力是2。5n，而实际的拉力是3n）。做的功要比没有摩擦时大一些（该实验中，不考虑摩擦时动力做的功是2。5焦，而实际动力对滑轮做的功是3焦）。
（3）总结并边讲边板书
①在用动滑轮提高重物的实验中，用来提高物体的功对我们是有用的，是必须做的。
板书：“1．有用功（w有用）：利用机械工作时对人们有用的功叫有用功”（注意，本节标题暂不出）
问：本实验中的有用功是多少？答：w有＝G·h＝5nx0。5米＝2。5焦。
②本实验中，用来克服摩擦做的功、把动滑轮提升0。5米做的功对我们没有用，但又不得不做的功，这种功叫额外功。使用任何机械做额外功是不可避免的。
板书：“2．额外功（w额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功”
③本实验中，有用功加额外功是总共做的功，叫总功。
板书：“3．总功（w总）：有用功与额外功的总和叫总功”
问：本实验中总功w总＝？
答：w总＝f·s＝f·2h＝3nx1米＝3焦。
问：本实验中做的额外功是多少？
答：w额外＝w总－w有用＝3焦－2。5焦＝0。5焦。
2．机械效率
问：根据以上实验，你能算出有用功在总功中占的百分比吗？
学生演算，答出计算过程和结果。
答：83。3％。
教师小结并板书：“4．机械效率：有用功跟总功的比值叫机械效率”
板书：补写本节标题：“三、机械效率”
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1”
教师指出：表示机械效率的字母的读音。机械效率用百分数表示，没有单位。
问：某起重机的机械效率是70%，它表示什么意思？
答：使用起重机提升重物时所做的有用功跟总功的比值是70%，也可以说有用功在总功中占有70%，另30％做的是额外功。
3．提高机械效率
阅读课本提高机械效率一段，小结要点，指出采取减小额外功是提高机械效率的有效方法。
三、巩固练习
例题：用图2所示滑轮组把重600n的货物匀速提高2米，所用的拉力是375n，求总功、有用功和这个滑轮组的机械效率。
要求学生板演，教师讲评。
教师小结：解答这类问题首先要认真审题，弄清已知条件。其次要注意，用滑轮组提起货物的高度与人把绳子末端拉下的距离之间的关系。还要分清总功和有用功。总功是人利用滑轮提升货物时总共做的功，也就是人拉绳子的力做的功（或说动力对滑轮组做的功），计算时，功（w总）＝拉力（f）x绳端所通过的距离（s）。有用功是指滑轮组克服货物所受重力竖直升高所做的功，计算时，有用功（w有用）＝f·s。因为货物匀速上升，所以滑轮对货物拉力的大小等于货物重，即f＝G。货物提升的高度s用字母h表示（要与动力通过的距离s加以区分）。所以，有用功（w有用）＝货物重（G）x货物提升ツ高度（h）。
应该指出，在涉及机械效率问题时，功的原理也是适用的。这时动力所做的功等于机械克服阻力所做的功。使用机械时仍不省功，而且还要不可避免地做额外功。
四、布置作业：
1．课本章后习题8，要求计算出总功、有用功、机械效率。根据计算结果答出哪些说法正确。
2．预习课本实验：测滑轮组的机械效率。
【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：
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xx，较陡时为xx，最陡时为xx。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xx，木板表面上时为xx，玻璃表面上时为xx，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xx，较重时为xx，最重时为xx。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。
知识与技能
(1) 知道什么是电阻，理解电阻是导体本身的一种属性。
(2) 知道电阻的单位及其换算。
(3) 理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
在探究决定电阻大小的因素的过程中，体会用控制变量法研究物理问题。
情感态度与价值观
激发学生对电阻与哪些因素有关的实验产生兴趣，积极动手进行实验或观察实验。通过探究活动，体验探究的乐趣，使学生乐于观察、实验，培养学生团队合作与交流的能力。
教学重点：理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。
教学难点：电阻的概念及决定因素。
教师准备：电阻定律演示器九套 演示电表一块 电源 小灯座 电流表 开关各九个 导线每组六根 金属勺
学生准备：每组准备一套铅笔(芯)、钢尺
教学方法：以学生合作学习、自主探究为主的启发式综合教学法。同时充分发挥信息技术与物理学科的整合作用，充分体现以学生为本的教学思想。
教学目标
1、知识与技能
了解什么是有用功、额外功和总功。
理解什么是机械效率。
2、过程与方法
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。
说明与建议
1、有用功和总功
首先让学生看课本图14.4-1，弄明白三幅画的意思，然后讨论用图中三种不同方法，把100N重的沙子运上三楼，哪种办法最好。学生可能对第二、三两种方法的区别不太理解，可引导学生注意桶的重量与口袋重量的不同。然后引导学生分析每种情况需要做的功，引出有用功、额外功、总功的概念。
2、想想议议
这里意在使学生加深了解有用功、额外功的概念。实际使用机械时，人们总是希望额外功少些。杠杆、起重机、电梯等所有机械都有一些是有用功，一些是额外功。通过讨论，让学生明白什么是有用功，什么是额外功。
3、机械效率
为了使学生明白为什么要引入机械效率这一概念，懂得机械效率的意义，在讲述有用功和额外功之后，应强调指出，使用机械做功，为了工作需要以及不可避免地存在摩擦等原因，额外功是不可避免的。例如用水桶从井里提水，目的是把水提上来，所以提水的功是有用功，提桶的。功是额外功，而为了把水提上来，水桶是不可缺少的。额外功是我们不需要的，它白白浪费能量，因此应尽量减小它。使用不同的机械来提起物体，我们希望做的额外功越少越好，或者说，有用功与总功越接近越好。不同机器这方面的差别，通常用有用功在总功中占的百分比来表示，叫做机械效率，给出机械效率的公式。一台机器所做的有用功与总功越接近，这台机器的机械效率就越高。
课本列举了一个计算机械效率的例题，意在练习机械效率公式的应用，使学生加深认识有用功和总功的概念。
最后指出，提高机械效率有重要的经济意义，可以减少能耗，降低生产成本，应对这个问题重视。还可以让学生议议：除了用机械做功有个效率问题外，干别的事情有没有效率问题，在更广阔的背景下对效率问题有个初步观念。
4、探究斜面的机械效率
这个探究的目的是让学生学习测量斜面的机械效率，通过探究加深对机械效率的理解，摩擦是影响机械效率的重要因素之一，同时让学生进一步认识利用斜面也可以省力。
教师在引导学生提出问题后，要让学生独立完成探究过程。同时还可用粗糙程度不同的斜面，进一步探究摩擦对机械效率的影响。
动手动脑学物理
1、有用功是14400J，总功是24000J，机械效率是60％，起重机提升装货物用的容器所做的功、各部件之间的摩擦做功等都是额外功。
2、略。
3、提高机械效率的主要办法是：改进机械的结构，例如提水时用容积较大而重量较轻的水桶等；按规程进行保养、合理使用以减小摩擦。
【设计理念】
1.本节课首先通过具体的情景让学生知道有用功、额外功、总功；在此基础上理解机械效率，并通过探究斜面的机械效率，加深机械效率的认识。
2。通过对机械效率的学习，让学生对效率问题在更广阔的背景下有个初步的概念，使学生把物理学习与自己的生活实际联系起来，具有于任何事情都要注意效率的科学态度。
【教材分析】
教学目标知识与技能1.知道有用功、额外功、总功
2.理解机械效率，会计算机械效率
过程与方法1.根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题
2.探究：斜面的机械效率
3.学习根据实验数据分析、归纳简单的科学规律
情感态度与价值观使学生勇于探究日常用品或器件的物理原理，具有将科学技术应用于日常生活、社会初中的意识。
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
教学方法讨论，探究
教具和媒体长木板、木块、弹簧秤、刻度尺、细线、棉、多媒体辅助教学课件
【教学过程实录】
一、引入新课
师：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。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？
生：小组讨论后自由回答
(把沙子装入桶中，用动滑轮把沙子拉到楼上；在地面与楼面之间搭上木板，将沙子装入袋子沿着木板推到楼上……)
二、进行新课
师：假如用动滑轮提升沙子，请同学们观着提沙子的过程(媒体显示)。
生：观察思考。
师：对谁做的功是我们需要的？
生：对沙子做的功。
师：(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？
生：提桶所做的功，克服动滑轮的重力所做的功。
师：(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？
生：有用功与额外功之和。
师：(板书总功：有用功与额外功之和。)
假如用斜面推沙子(媒体显示)，有用功、总功、额外功各是多少？
生：(计算回答)
师：假如我们用下面三种方法搬运沙子(媒体显示)，
� (第三种方法最好，因为第三种方法做的额外功最少。)
师：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？
生：
师：根据公式计算，上面斜面的机械效率是多少？
生：计算回答。
师：观察计算结果，对“机械效率”，你能发现什么？
生：讨论回答。(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(媒体显示)。
生：观察思考。
师：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？
生：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？……)
师：请同学们猜想上面提出的问题。
生：做出猜想。
(在斜面高一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；在斜面的长、高一定时，斜面越光滑，机械效率越大。)
师：请同学们根据提出的`问题和做出的猜想，每一小组选择其中的一个问题进行实验，设计出实验的方案。
生：小组讨论，设计实验的方案。
师：下面请同学们根据设计的实验方案，选择桌面上的器材进行实验。
生：小组实验，同时设计表格记录数据。
师：分析实验数据，你能得出什么结论？
生：小组回答。
师：回想实验的过程，影响实验的误差是什么？
生：讨论回答。
三、小结
师：通过本节课的学习，你有哪些收获？
生：思考回答。
(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。)
四、动动脑
师：根据生活中你使用的机械，想想：怎样提高机械效率？结合自己的学习实际，如何提高学习效率？
生：讨论回答。
五、布置作业
设计实验，测定滑轮组的机械效率
【板书设计】
四。机械效率
1.有用功：我们所需要的功额外功：对于额外负担所不得不做的功。
总功：有用功与额外功。
2.机械效率：有用功与总功之比公式没有单位，小于1，常用百分数表示。
3.探究：斜面的机械效率
提出问题
猜想
设计实验方案
进行实验
分析数据，得出结论
本节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率等方面的内容。前面已经学习了简单机械和功的基本概念以及功的原理，而引入这些物理概念的目的就在于研究机械做功与机械效率的问题。初学“机械效率”，往往对这些概念陌生难懂，思维不通、前后矛盾，甚至分析实际问题中把有用功、额外功、总功弄混淆。想要学生理解机械效率的物理含义以及计算机械效率，就必须使学生分清楚那部分功是有用功，那部分功是额外功，或者那个力做的功是有用功，那个力做的功是额外功，那个力做的功是总功。本节教学设计中有用功、额外功、总功所用时间较多。
机械做功以及机械效率与实际生活联系比较密切，应从学生熟悉的实例出发引导学生进一步的思考，发现问题，然后通过实例分析揭示问题的本质，所以本节课教学设计应当注重更多地和生活实际相联系，让学生通过学习明确机械的使用就是为了代替人力做功，鼓励学生认真了解和认识身边的机械，而且在教学过程(本文来自优秀教育资源网斐。斐。课。件。园)中介绍了各种各样的机器，调动了学生自主学习的积极性和主动性，激发了学生学习的积极性，教学设计注意体现物理学的价值，提高学生理论联系实际、解决实际问题能力，在教与学过程中促进学生科学的价值观和世界观形成。
通过剖析额外功产生的原因，从而了解提高机械效率的办法和途径，认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一。提高机械效率对当今社会能源短缺这种局面具有重大的意义，同时也突出体现生活中的物理，让学生体验到物理现象就在身边，物理知识不仅有趣，而且还是很有价值的。
我在教学中，引导学生提出问题后，让学生拟订简单的科学探究计划和实验方案，独立完成探究过程。在教材的基础上，不仅让学生探究了斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系，还探究了斜面机械效率与斜面粗糙程度以及所拉物体重力的关系。让学生通过实验探究，培养交流与合作精神，通过实验来验证自己的猜想，培养了学生相信科学、尊重科学的良好品质，培养了学生的创新思维能力和动手能力。探究完斜面机械效率之后，引入斜面省力情况与其机械效率的关系，让学生能辩证的看问题，树立科学的世界观与人生观。另外，通过学生对“你还想知道有关斜面的哪些方面的问题”，通过老师的答疑，使学生能把实验结论与理论分析结合起来，更进一步的理解所学的知识。培养学生的分析问题能力，以及实事求是的科学态度。同时，后面通过发散教学，把机械效率迁移到日常生活中的很多事情，比如烧水的效率，用电的效率，以及工作效率，办事效率，甚至学习效率，让学生知道无论什么都有一个效率问题，效率就是时间，效率就是生命，让学生理解提高效率的重要性。
教学目标
1、理解机械效率的公式
2、会利用机械效率的公式进行有关的计算。
教学重点
机械效率的公式
教学难点
会利用机械效率的公式进行有关的计算
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
教学过程
一、创设情景，明确目标
导入新课：
机械效率的计算是每年中考的必考题，包罗万象，计算公式繁多。常把简单机械、功和功率、机械效率综合起来，考查学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组、斜面等简单机械的理解和运用。要求把握知识间的内在联系，确定G、F、s、h之间的关系，再正确应用相关公式进行计算
１、有用功：定义：对人们有用的功= 直接用手对重物所做的功（Gh）
公式：W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总
斜面：W有用= Gh
2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功
公式：W额= W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）
斜面：W额=f L
3、总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功
公式：W总=W有用＋W额=Fs= W有用／η
斜面：W总= fL+Gh=FL
【案例分析】
【例题1】用一个动滑轮将重为4N物体匀速提升1m，拉力大小如图所示，则（ ）
A．拉力是2。2N B有用功是2。2J
C．总功是4。8J D机械效率是120%
资源库
【答案】C
【解析】
试题分析：该同弹簧测力计的分度值为0。2N，拉力是2。4N；对物体做的有用功为W有用=Gh=4Nx1m=4J；做的总功为W总=Fs=2。4Nx2m=4。8J；滑轮组的机械效率η=（W有用/W总） x100%=（4J /4。8J）x100%=83%。故选C
【考点定位】动滑轮的机械效率
【例题2】如图所示，利用轻质滑轮组匀速拉动水平地面上重为G的物体，若拉力的大小为F，物体和地面之间的摩擦力大小为f，A点的拉力为FA，则下列滑轮组的机械效率表达式正确的是（ ）
资源库
A．f/2FA
B．f/3F
C．FA/2F
D．G/2F
【答案】C
【解析】
试题分析：如图所示，A点的拉力为FA，而物体在拉力F的作用下匀速直线运动，所以物体在水平方向上受到平衡力的作用，即摩擦力的大小等于FA，由于有两股绳子拉动物体，所以拉力F的大小等于FA的一半，而F移动距离是物体移动距离的2倍，根据机械效率公式η=W有/W总=（FAxS）/（Fx2S）=FA/2F；故答案选C。
【考点定位】滑轮组的机械效率
【例题3】用右图的甲、乙两滑轮组分别把相同的物体匀速提升相同的高度，两装置的机械效率分别为η甲、η乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，若滑轮规格相同，不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A、W甲<w乙 η甲<η乙>W乙 η甲>η乙
C、W甲＝W乙 η甲＝η乙 D、W甲η乙
【答案】C
【解析】
试题分析：由于是把同样重的物体提升相同的高度，所以有用功相等，又因滑轮的规格相同，都是把两个动滑轮提高了相同的高度，所以做的额外功也是相同的，所以可得总功相同，机械效率也相同，故应选C。
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
第三种方式，人做的功是多少呢？3)W2=G总·h=690J
第二种方式，人做的功是多少呢？2)W2=G总·h=780J
第一种方式，人做的功是多少呢？
1)W2=G总·h=3120J(此处学生遇到了困难，这也是安排上面计算顺序的目的。困惑一：需要计算楼梯的长度吗？提示学生：在力的方向上移动的距离，可以分解成先水平移动不做功，再竖直升高做功。困惑二：人的体重该不该算上？)
学生分析计算结果：三种方式做的功都比W1多，额外多做的功不一样，可见第三种方式最好。
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。