第三节 机械效率

教学建议

　　关于“机械效率”的教材分析

　　教材先用一幅图画出向楼上运沙子的三种办法：人用桶直接提上楼；用桶和动滑轮提上楼；用口袋和动滑轮提上楼．让学生讨论哪种办法好．这种讲法可以帮助学生直观地理解什么是有用功和额外功．为学习机械效率作准备．然后讲述机械效率的公式．在讲了机械效率之后，教材专门用一个小标题讲了提高机械效率的重要性和一般途径，加深学生对这个问题的认识，在实际中树立效率观念．这是有重要实际意义的．

　　关于“机械效率”的教学建议

　　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，由于不可避免地存在摩擦等原因，额外功是不可避免的；额外功是我们不需要的，它由白浪费人力和物力，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．一台机器所做的有用功与总功越接近，这台机器就越好．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．一台机器的机械效率越高越好．然后再给出机械效率的公式： ．并给出几个机械的有用功和总功的具体数字，算出它们的机械效率，比较哪个机械的效率高．

　　最后指出，提高机械效率有重要的经济意义，可以减少能耗，节省人力和物力，降低生产成本，应对这个问题高度重视．提高机械效率的主要办法是：改进机械的结构，按规程进行保养，合理使用．

　　机械效率的概念可以很容易地扩充到一般的效率概念．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．一家人吃饭，能不能把每粒米都吃到肚子里去？用铅笔写字，一支铅笔的铅芯都能完全利用吗？等等．让学生想想这些问题，在更广阔的背景下对效率问题有个初步观念，有助于学生把物理学习与自己的生活联系起来，并初步培养他们干任何事情都要注意效率的科学态度．

　　关于“有用功、额外动、总功”的教学建议

　　首先让学生看教材图14－9，弄明白三幅画的意思，然后讨论用图中三种不同方法，把100 N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，可引导学生注意桶重与口袋重的不同．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，并得出总功＝有用功＋额外功．再结合上节课中用杠杆提升重物的用动滑轮提升重物的实例，引导学生分析什么是有用功、额外功和总功．指出上节实验中用公式计算出的动力，是没有考虑摩擦和机械本身重，这个动力只是用来克服有用阻力（重物）的．如果用弹簧测力计来测量，那么测出的动力一定比计算出的动力大，它包含了摩擦和机械本身重的因素，这个动力做的功，就是总功，它包括有用功与额外功．最后讨论“想想议议”提出的问题．这个问题的答案是：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；从井里捞桶的目的是把桶捞上来，所以提桶的功是有用功，提起桶里带的水的功是额外功．通过讨论，让学生明白对什么是有用功，什么是额外功要具体问题具体分析，关键是要弄清哪部分功是需要的，哪部分功是不需要而又不得不做的．

返回页首