课程总体目标

初中物理简单机械的收官一节:通过“使用动滑轮是否省功”的实验建立有用功、额外功、总功的概念,理解机械效率 η=W有用/W总 的含义,学会测量滑轮组效率并知道影响效率的因素与提高方法。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标,涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
三种功

知道有用功、额外功、总功的含义,且 W总=W有用+W额外;使用任何机械都不省功。

知识理解
2
机械效率

理解机械效率是有用功与总功的比值 η=W有用/W总,用百分数、无单位,η<1。

知识理解
3
测量方法

会用 η=Gh/(Fs) 测量滑轮组的机械效率,会测 G、h、F、s 四量。

技能应用
4
影响因素

知道动滑轮重、摩擦绳重、物重都会影响机械效率;物重越大效率越高。

知识理解
5
提高效率

了解通过减重、减摩、在承受范围内增物重来提高机械效率。

科学探究
6
综合应用

能辨析机械效率与省力、功率的关系,解决简单计算与比较问题。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    由“机械也有效率”引出,用动滑轮是否省功的实验探究三种功。

  • 2
    巩固阶段

    定义机械效率,列举常见机械效率数值,学习测量滑轮组效率。

  • 3
    练习阶段

    分析影响因素与提高方法,通过例题练习巩固并小结。

完成后你将掌握

有用功=机械对外做的功(如 Gh);额外功=克服自重摩擦多做的功;总功=动力做功,W总=W有用+W额外。
机械效率 η=W有用/W总(百分数、无单位);因额外功不可避免,η 恒小于 1。
滑轮组 η=Gh/(Fs);物重越大、动滑轮越轻、摩擦越小则 η 越高;效率与是否省力、功率无关。