作为一位无私奉献的人民教师，总归要编写教学设计，教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点，将教学诸要素有序安排，确定合适的教学方案的设想和计划。如何把教学设计做到重点突出呢？下面是小编精心为大家整理的机械效率教学设计优秀8篇，在大家参照的同时，也可以分享一下给您最好的朋友。
机械效率的教学设计
教学课题：第十一章 第八节 机械效率
教学目的和要求：
1.理解有用功，额外功，总功以及它们之间的关系。
2.理解机械效率，能够计算相关的问题。
教学重点：机械效率
教学难点：总功的概念 机械效率的概念
教学用具：重物，支架，细线，滑轮，斜面等
教学方法：初中学生虽然有了一定的分析能力，但不善于动脑，好奇心强，集中精力听课的持久性差，比较好动，根据这个特点，我在教学中采用了“以学生自学为主，配以谈话、引导相结合”的教学方法，以培养学生的自学能力，提高学生的学习兴趣。
教材分析：机械效率在初中物理教学法中既是重点内容，也是难点内容，重就重在它可使学生对全章知识形成一个比较完整和全面的知识结构，真正掌握使用简单机械的目的；难就维在：1前面在讲简单机械和功的原理时，都没有考虑摩擦和某些机械自身的重。因此对本节课讨论的内容很难捉摸理解，在具体实例中分不清哪部分是存用功？哪部分是额外功？2对机械效率的物理意义不能真正理解，只会死记公式，遇到具体问题就感到无从下手。为此我在教学中将“用动滑轮提升重物”这个综合性的问题分解成三个单一的问题提出来即a直接提升重物b直接提升滑轮c用滑轮将重物提升。其教学过程如下
教学过程：
一、复习旧知识：（学生回答以下问题）
1什么叫功？怎样计算？
2什么叫功率？它的物理意义是什么？
3功的原理内容是怎样的？
二、引入新课
通过对功的原理的学习，我们知道使用任何机械都不省功，那么使用简单机械的目的何在？（学生回答：省力或工作方便）在省力和工作方便的同时，我们以学习了表示做功快慢的物理量是哪一个？（学生回答：功率）今天我们将讨论使用简单机械中的另一个问题“机械效率”，开门见山引入新课。
三、讲授新课：
（一）引导学生学习有用功，额外功，总功三个物理概念
1板书课题让学生朗读课文
（1）请一们学生朗读课文1—3自然段要求其余同学留意有没有读错的地方，若有让学生提出并纠正。
（2）提问学生：在这几段课文中，提到了哪几个前面没有学过的名词术语？（学生回答：有用功、额外功、总功）
（3）教师指出：同学们看了这几段课文后，对有用功、额外功、总功会感到难以捉摸，今天我们就通过讲座下面的问题来突破这些难题。
2结合前面学过的知识引导学生观察、分析、思考、讨论如下四个问题：
（1）出示重物，提问学生，如果我将这个重为G牛的物体向上匀速举起，请回答如下问题：
a需克服什么力做功？（克服重力做功）
b需用多大的力？（F=G）
c需何等多少功？（W=FS）
（2）出示用细绳悬在支架上作动滑轮用的单滑轮，并说明：假设这个滑轮摩擦很小，可以忽略不计，它本身的重为G牛，如果我们通过拉绳子把这个下面没有挂别的物体的“空”滑轮匀速提升h米，引导学生回答如下问题：
a需用多大的力拉绳子？
b拉绳子的力需移动多大的距离？
c拉绳子需做多少功？
（3）把重物挂在动滑轮的下面，将重物用动滑轮匀速提起h米，引导学生回答如下问题：
a我们用来拉绳子的力包括哪些内容？（使重物升高用的力 使滑轮也随着升高用的。力）
b动力做的总功凶手哪些内容？（克服有用阻力做的功 克服额外阻力做的功）
通过以上问题的解答，自然地将有用功、额外功、总功三个概念引出并能使学生知道三者的关系是W总=W有用+W额外
（4）为了对W总=W有用+W额外有一个再认识过程，出示斜面引导学生分析如下问题：
如果我们借助一个长L米高h米的斜面，匀速地把物体升高h米，假如斜面绝对光滑，那么沿斜面推物体用的力等于多少？动力做功等于多少？可是毫无摩擦的物体实际是没有的，任何斜面都有摩擦，那么利用这样的斜面把重为G牛的物体提升h米，沿斜面推物体所做的功W总=W有用+W额外，克服有用阻力何等的功就是合乎我们上的的有用功，而由于克服摩擦做的功就是额外做0的功即：W总=W有用+W额外
（二）讲解机械效率的物理意义和它的公式
1让学生读课文，结合前面的结论W总=W有用+W额外从面明确机械效率的物理意义，物理教案《机械效率》。要求学生回答 下面的几个问题：
（1）机械效率的高低表示的物理意义是什么？
（2）机械效率单位是什么？
（3）为什么机械效率总小于1？能不能等于1？
（4）提高机械效率的关键和方法是什么？
（5）按机械效率的定义式，具体计算机械效率的思路如何？
2指导学生解决课文中的例题
解答初中物理习题虽然没有固定的模式，但要遵循一定的规律，所以要求学生要按照课文中的解题步骤分步解题。
四、引导学生通读课文自己作出本课小结。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？
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。
五、课堂练习：
强化所学概念和公式，用以对知识的巩固及反馈其内容略
六、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
3练习七 1 ，2
关于《机械效率》教学设计
【教学目标】
1．通过实验探究知道动滑轮提升重物时，手拉绳做的功与动滑轮对重物
做的功是不等的；
2．知道W总、W有用、W额外的含义，并清楚他们之间的关系；
3．知道什么叫机械效率及其计算方法，并利用上述实验探究的数据计算机械效率，知道机械效率点小于1；
4．通过实验探究影响机械效率的因素，找出提高机械效率的方法。
【教学重点】
通过实验探究知道机械效率的存在。
【教学过程】
教师活动内容、方式
学生活动方式
一、引入
在使用简单机械提升或移动物体时，我们要对机械做功，机械又要对物体做功，那么我们对机械做功和机械对物体做功相等吗？
二、新课
（一）活动：以动滑轮为例，比较手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功。
1．设计方案：
2．需测量的物理量和使用工具：
3．实验注意点：
A、测拉力时，应匀速拉动弹簧秤。
B、绳自由端的拉力方向以竖直向上为宜，若方向向下，操作、读数均不方便。
4．设计表格，进行多次实验，将实验数据填入表格。
5．得出结论：手拉绳做的功与动滑轮对重物做的功是_______(等或不等)的。
（二）有用功、额外功、总功
1．在上面的活动中，将钩码提升至一定的高度是我们的目的，所做的功叫做有用功，记作：W有用；在使用动滑轮提升重物时，需克服摩擦力作功，还要克服动滑轮的重力做功，这部分功虽然并非我们所需要的，但又不得不做，我们将它们叫做额外功，记作：W额外；如果把手的拉力（即动力）对动滑轮做的功叫做总功，
学生复习列举出常用的简单机械。
学生设计方案并指出测量功的步骤。
将实验数据记入表格并得出结论。
记作W总，则总功应等于有用功与额外功之和。即W总＝W有用＋W额外。
2．以捞水桶或用水桶打水为例说明有用功、额外功、总功。
3．使用斜面时：将重物举高h所做的功（Gh）为有用功；使用斜面时，沿斜面的推（拉）力所做的功（Fs）；服摩擦力所做的功为额外功。
（三）机械效率
1．定义：物理学中有用功与总功的比值叫机械效率。用η表示。
2．表达式：
3．说明：
①机械效率是有用功在总功中所占比例的多少，是一个比值，所以是一个无单位的物理量。
②因为W有用总小于W总，所以机械效率η总小于1。
③机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力、及省力多少无关；与机械工作时的快慢程度无关；与机械工作时所完成的功的数量多少也无关．
4．活动：
①根据上述测量结果计算不同情况下动滑轮的机械效率；
②实验、讨论动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高它的机械效率？
5．例题：
（1）用定滑轮缓慢提升质量为20kg的物体，所用拉力为220N，当物体提升2m时，求有用功、总功和动滑轮的机械效率。（g=10N/kg）
（2）由于在使用杠杆时的摩擦非常小，故杠杆是一种机械效率非常高的简单机械，若用一根机械效率为90%的杠杆将一个18．0kg的物体提升50cm，需要做多少总功？（g=10N/kg）
三、学生总结归纳；
四、课堂训练。
指出在捞水桶、用水桶打水、使用斜面时的有用功、额外功、总功。
学生讨论、总结。
学生活动：计算不同情况下动滑轮的`机械效率；实验、讨论动滑轮的机械效率与哪些因素有关？如何才能提高它的机械效率？
计算例题
学生总结
(可就所学的几种机械讨论)
课堂训练
【课堂训练】
1．利用动滑轮提升物体，你能区别有用功和额外功吗？
2．什么是机械效率？机械效率的大小可能大于1吗？为什么？
3．关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是（ ）
A．物体受力且运动时，力对物体就做了功
B．功率大的机器做功一定多
C．功率大的机器做功就快
D．做功快的机器其机械效率一定高
4．如图所示的滑轮组，不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=200N，每一个滑轮重25N。当绳自由端拉力F拉力为N时，恰能让重物G匀速上升。
5．一动滑轮改为定滑轮使用，这样一定（ ）
A．不能改变机械效率
B．提高了功率
C．改变了动力的方向
D．节省了力
6．斜面长5m，高1m，把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______N；如果斜面不光滑，所用推力为1250N，则斜面的机械效率为______。
7．通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是（ ）
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
8．两台机械完成的有用功之比W1：W2＝4：7，它们的机械效率分别为η1＝60％，η2＝75％，则两台机械所做总功之比为（ ）
A．5：7
B．7：5
C．16：35
D．35：16
9．如图所示用滑轮或滑轮组提起同一重物，其中机械效率最高的是( )
A B C D
10．滑轮组将重500N的物体，举高80cm的过程中，机械效率为80％，则此过程中有用功为J，额外功为J。若不计滑轮摩擦及拉线质量的影响，则可知动滑轮重N，当提升重物为400N时，滑轮组的机械效率为。
11．芳芳和兰兰运用如图所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1 可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2 可能与被提升的钩码重有关；
猜想3 可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；
猜想4 可能与钩码被提升的高度有关。
芳芳和兰兰分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表。
（1）请帮助兰兰完成表中的一项计算；
（2）请根据她俩的实验记录，分别在表中写出探究结果。
（3）归纳她俩的实验探究，你所得的结论是：。
12．一保洁工人，要清洗一高楼的外墙，他使用了如图所示的装置进行升降，已知工人的质量为60kg，保洁器材的质量为20kg，人对绳的拉力为300N，吊篮在拉力的作用下1min匀速上升了10m，求：
（1）此过程中的有用功；
（2）拉力F做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率（结果保留一位小数）。
如何实施机械效率的教学设计
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
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
今天早上我在初三（1）班上了《机械效率》，初三（1）班学生知识基础较差，虽具备了一定的思维能力和分析能力，但思维还明显的依赖于直观形象的材料，理解能力有待加强。
机械效率是生活中常见的现象，机械效率是衡量机械性能的一项重要指标，并非深奥的概念，学习机械效率有较强的实用性。本节课是在新课程理念的指导下实施的课堂教学，教学力求以学生的发展为本，努力创设“和谐、平等、探究合作”的教学情境。因而在教学中要尽量发挥学生的各种感官的作用，动手、动脑，从而提高学习效益，故本节课我采用直观式加启发式教学，用演示实验、分组实验，在实践中发现问题，教师加以分析引导，帮助学生找出问题的成因，讨论解决的办法，并运用多媒体节约课内时间，尽可能提供更多的生活实例，增加课堂教学的信息量，提高课堂教学效果。
课堂上，我采用提问——思考——实验——分析——小结的教学方法，逐步提出有用功、额外功、总功的概念，然后进一步建立机械效率的概念。如我用一个运沙子的三种方法展开教学，让学生思考除三种之外你还有什么好方法，来激活课堂气氛。学生兴趣浓厚，情绪高涨，思维非常活跃，想法独特，使所有的学生都积极参与到课堂中来，特别是男同学表现得更加出色，课堂上注重了进行情感、态度、价值观的教育。
由于学生较多，在组织探究实验过程中，课堂显得有些乱。对于如何科学有效地组织探究活动以及选择更符合学生实际的教学内容，我还要不断地去探索。
晚修期间辅导学生时，我感到教师要引导学生学会规范解题与学会解题分析技能。对于难度较大的综合题，教师应采用降低梯度，分设疑点的方法，突出解题思路，把学生引上正确轨道。如学生在做“用一动滑轮把重为300N的物体提到6m高的楼台上，所用的力是160N，那么动滑轮的机械效率是多少？”由于刚学到机械效率的知识，很多学生无法解题，笔者便采用“分解肢体，化难为易”的方法分为3步解题：①求总功、②求有用功、③求机械效率，并引导学生重温在动滑轮使用过程中，物体上升高度和手拉绳子上升移动距离的关系。由于分层降低梯度，学生在教师搭桥和引路下，顺利实现认识的飞跃。
因此，物理习题教学不仅要体现教师为主导、学生为主体的师生关系，而且还应最大程度地调动发挥学生的内在因素和他们的积极性，全面提高思维素质。
机械效率教学设计
【教学目标】
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。
【教学重点和难点】
对机械效率概念的理解。
【教学方法】
综合教学法。
【教学仪器】
电脑教学平台一套，滑轮组、铁架台、弹簧秤、刻度尺、
【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。想想看，有哪些方法，可以把砂子运上去？
在电脑上映出下图：
生：可以把砂子装在桶里或装在袋子里，人提上去。可以用起重机吊上去。还可以用动滑轮或滑轮组等简单机械将砂子运上去。
师：同学们回答得都很好。我们可以有许多办法将砂子运上楼。
现在我们选取其中的一种做个模拟实验，请大家讨论。（电脑模拟动画）
这是一个利用滑轮组提升砂子的装置图，请观察和思考：
1、几段绳子承担物体和滑轮的总重？
2、砂子升高h,绳子末端移动的距离s是多少？
3、把100N重的砂子运上6m高的楼上，需要做多少功？
4、通过滑轮组，绳子末端用了40N的拉力将砂子运上去，实际做了多少功？
5、想一想，这两个功为什么不相等？
学生讨论的结果。
生：提砂子上楼时也要把桶、动滑轮提上去，还要对桶和动滑轮做功；另外绳和滑轮之间还有摩擦，也需要做功。
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。
二、引入机械效率
1.实验；把动滑能重G=6N的砝码提高到h=0.2m的高度时，的拉力为多少？
②通过动滑轮组所做的有用功、总功。
2.讨论与分析
（1）有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？
（没有）
（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？
（不同）（这说明额外功不同）
（3）额外功在总功中占的比例越多越好，还是越少越好？
（越少越好）
师：一定的总功中，额外功少意味着什么？
生：有用功多。
师：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40分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。
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。
【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）
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。