作为一名无私奉献的老师，就有可能用到教学设计，借助教学设计可以提高教学质量，收到预期的教学效果。一份好的教学设计是什么样子的呢？书读百遍，其义自见，这里是细致的小编帮大伙儿收集整理的机械效率教学设计优秀13篇，欢迎参考，希望对大家有所帮助。
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
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。
教学过程
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、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。
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。
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
教学目标
1、知识与技能
（1）了解什么是有用功、额外功、总功。
（2）理解机械效率的概念，会利用公式η=W有用/W总进行有关计算，知道机械效率小于1。
（3）知道提高机械效率的意义和主要方法。
2、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，深入认识事物的能力。
3、情感、态度与价值观目标
（1）让学生关注生产、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。
学生分析
学生在前一节的学习中已对“功”有一定的认识，并且在日常生活、学习中也体会到“效率”的问题，为这节教学的开展和知识的理解奠定一定的基础。
重点难点
1、重点：有用功、额外功、总功、机械效率概念教学和对影响机械效率的因素探究；
2、难点：在实例中有用功、额外功、总功的确定，对影响机械效率的因素的理解。
教学过程
一、复习
（1）功的两个必要因素
一是作用在物体上的力。
二是物体在力的方向上通过的距离。
（2）功的计算方法
W=F·S
二、新课教学
1、思考：
有什么办法可以将建筑工地上的一堆沙子运上三楼？
通过比较三种做法哪些是有用的功，哪些是没用的但又不得不做的功引出机械的三种功，并总结出三种功之间的关系。引入机械效率。
2、有用功的定义：
对人们有用的功叫有用功。W有=Gh
3、额外功：人们不需要但又不得不做的功叫额外功。W额=W总—W有
任何机械本身都受到重力作用，相对运动的零件间又存在磨擦，所以使用任何机械，不仅要作有用功，还不得不作，不可避免的要做额外功，这时动力所做的总功等于有用功加额外功。
4、总功：有用功和额外功之和。W总=FS
5、机械效率：有用功跟总功之比。
有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示，例如总功是500J，有用功是400J，机械效率就是400J/500J=0.8=80%。
6、了解一些常见机械的效率。
起重机的机械效率一般是40%—50%，滑轮组的效率是50%—70%，抽水机的机械效率一般是60%—80%。
7、例题：
用一个动滑轮，将200N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，此动滑轮的机械效率是多少？
解：W有=Gh=200N×2m=400J
W总=Fs=120N×4M=480J
η=W有/W总×100℅
=400J/480J×100%=83.3%
8、如保提高机械效率
通过对例题进行改动得出使用同一动滑轮提起的物体越重机械效率越高，及使用不同的滑轮组提升相同的重物，额外功越少，机械效率越高。从而得出提高机械效率的方法。
三、巩固练习：出示幻灯片，对本课内容进行检测
四、小结：让学生说本节课的收获有哪些？
五、作业：同步练习
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。
3.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牛顿表示。
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。
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。
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。
【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)，
你认为哪一种方法最好？为什么？
生：讨论回答。(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
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
机械效率这节对于老师和学生都是比较头疼的。首先学生对有用功，额外功和总功的含义不能理解，对公式的代入搭配也出现混淆。如果带学生分析相关例题，还能接受。可一旦要学生自己做相关习题，就怎么也弄不明白。为什么提重物的功是有用功，拉绳子的功就是总功呢？看着同学们疑惑的目光，老师也感到很吃力！
为了突破这个难点，在一开始先借助在吃桃时我们吃的是外面的果肉，而桃核对我们来说是无用的，然后举例：端着碗喝稀饭时对碗和对稀饭做的功哪部分是有用的，哪部分是无用的。然后引出有用功、额外功、总功，并强调找有用功时一定要看我们的目的是什么，对我们有用的就是有用功，对我们没有用又不得不做的功叫做额外功，有用功和额外功的总和就是总功。这样用生活中的例子，更贴进学生的实际，降低了学生的理解难度。学生就容易接受。
然后通过几个实例比如用桶在井里提水时有用功是哪一部分，当桶掉到水里我们要把它捞上来时有用功又是哪一部分，两次虽然都是提水和水桶，但是目的不同有用功部分也不一样，帮助学生巩固三个基本概念，学生理解的还不错。
但是机械效率问题也是一个难点，通过做题发现很多同学把机械效率和功率混为一谈，在计算机械效率时，对于有用功和总功的计算应用太机械，不会灵活变通，还需要在遇到相应的题目时对这部分进行扩展。
教学目标
知识与能力
（1）能结合实例分析什么是有用功、额外功和总功。
（2）能说出机械效率的含义，知道机械效率是小于1的。能利用机械效率的公式进行简单的计算。
（3）通过实验了解滑轮组机械效率的高低与物体重力的大小有关。
过程与方法
（1）通过参与测滑轮组机械效率的活动，使学生加深对有用功、额外功和总功的认识。
（2）学习拟定简单的科学探究计划和实验方案。
情感态度与价值观
（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。
教学重难点
重点：理解机械效率
难点：测量滑轮组的机械效率
教学过程
（一）引入新课
投影，教师引导学生观察的同时提问。
教师：这篇传说故事告诉我们什么？
教师：他为什么聪明呢？
（二）导学达标
1.有用功、额外功和总功
投影，提出问题：有什么办法将教室门口的沙子运上教学楼3楼？那种办法较好？（直接拿着桶从楼梯走上去、用动滑轮、定滑轮拉上去、用袋子装着直接从上面吊上去等）
教师：这里提供一些器材和相关的数据，请同学们讨论一下用哪种方法好？
教师：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？
教师：无论他采取哪种方法都必须做的功是什么？
教师：使用机械时对人们有用的功我们叫有用功。
教师：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？
教师：人们不需要但又不得不做的功我们叫额外功。
教师：有用功与额外功的总和我们叫总功。
2.机械效率
①机械效率的引出
【分组讨论】
方案一（直接用桶提）：有用功600J；额外功2520J；总功3120J。
方案二（用动滑轮和桶）：有用功600J；额外功180J；总功780J。
方案三（用动滑轮和袋）：有用功600J；额外功90J；总功690J。
教师：在这三种方法中，哪一种方法有用功跟总功的比值大？
教师：方案三（用动滑轮和袋）做的额外功最少。
教师：有用功跟总功的比值越大，我们就说机械效率高。
公式：η=W有用/W总
②机械效率的特点
教师：机械效率在数值上有什么特点。
教师：引导学生讨论机械效率可不可能等于或大于1。
(有用功总小于总功，所以机械效率总小于1)
教师：不同机械的效率可能不同，同样的机械在不同的状况下效率也不尽相同。
机械的效率越高，越能发挥机械设备的作用。你有哪些方法提高机械的效率？
（学生讨论交流总结）
教师：机械效率的高低对我们有重要的现实意义，所以我们经常要了解机械的效率。请看下面这台机械。
③机械效率的计算投影例题
起重机把重力为4×103N的重物匀速提升了6m，而它的电动机所做的功是4.8×104J，起重机的机械效率是多少？
教师：根据刚才所学试一试
3.【实验探究】滑轮组的机械效率跟哪些因素有关？
教师：今天我们主要探究相同滑轮组的`机械效率跟物体的重力有什么关系？
教师：我们利用实验来探究相同滑轮组的机械效率跟物体的重力到底有什么关系？
教师：实验中需要什么测量工具，要测量那些物理量？
用刻度尺分别测出距离S、高度h
教师：怎么计算有用功、总功？请写出表达式。
教师：实验原理是η＝W有用/W总＝Gh/FS
教师：测量过程中应注意：
①要匀速拉动物体。
②拉力方向应竖直。
教师：如何读数？
（三）课堂小结
让学生归纳本节课学到的知识。
（四）课堂练习
思考回答
学生：这位宰相很聪明。
学生甲：他借皇帝的手惩治伙计。
学生乙：他让伙计浪费了好多力气。
学生丙：伙计们做了很多无用功。
思考回答
学生：对沙、桶、袋、人、动滑轮做了功。
学生：对沙做功。
学生：对桶做功。
学生：对动滑轮做功。
学生：对人和口袋做功。
学生：方案三（用动滑轮和袋）。
学生：机械效率没有单位，总小于1。
学生：机械效率常用百分数表示。
学生：改进结构，使之更合理、更轻巧。
学生：经常保养，定时润滑。
（学生小组相互讨论交流，得出答案）
学生：用弹簧测力计测分别测出：钩码重力G、拉力F
学生：W有用＝Gh；W总＝FS
学生：眼睛要紧随测力计且示数稳定时读数，视线与指针指示位置垂直。及时记录数据。
激发兴趣
导入新课
调动学生学习的积极性
培养分析能力
培养学生的交流协作能力
培养学生口头表达能力
培养学生探究能力和总结概括能力
培养学生的理解能力
培养学生的归纳总结能力
培养学生探究能力和交流协作能力
培养学生探究能力
培养学生探究能力
提高学生的创新思维能力
培养学生分析数据、归纳概括能力。
构建本节课知识体系
培养学生运用知识解决问题的能力
本节课以实验探究、以学生为主体、注重培养学生能力。让学生经历实验探究的过程，从实验目的，原理，器材，猜想，设计，操作，评估等过程，都是学生逐步逐步层层推进而实现的。发挥学生自主学习的能力，基于已有的平均速度的概念的基础上，猜想小车下落的过程运动，设计出利用比较平均速度，证明小车下落时运动特点，并通过实验，得到明确的证明，以及通过小组同学合作讨论，得出实验中需要完善的环节。
本节课由再探动滑轮的演示实验，引导学生分析计算两次做功的不同，从而引出有用功、额外功、总功的概念。再讨论：用水桶从井中提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功？如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功？突破了对三种功的理解，既让学生巩固了基本概念的掌握，又让学生能熟练应用所学知识应用到基本问题上来！通过对现实案例中的有用功、额外功、总功的分析，帮助学习理解水平方向和竖直方向做有用功所克服的力的不同，再实例分析斜面上克服摩擦力做的是额外功，与水平方向克服摩擦力做的是有用功的区别。分析完后，多媒体展示三种搬砂方案，对三种搬砂方案中的额外功进行比较，再对三种方案的优劣进行分析比较，自然的过渡到机械效率这个知识点。在机械效率这个知识点上，按“定义→公式→例题→练习→现实中的机械效率分析”物理知识点学习的一般顺序进行。再由”不同机械效率不同，那么同种机械效率相同吗？”马上就进入了第二个主要知识点“影响滑轮组的机械效率的因素的学习。这样设计体现了物理概念教学的有效性，通过计算让学生经历了物理概念的形成过程，获得更深刻的感性认识，既巩固了所学知识，有培养了学生的分析、应用能力。
由于一节课时间有限，本节课只能着重让学生掌握基本知识点，应用知识解决问题，还需上两节习题课加以解决。
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
【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。
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45分钟的课堂效率，这是我们掌握知识、提高能力的重要方法。
设计意图：把机械效率和学习效率进行类比，促进学生理解概念，同时还渗透学习要讲究效率的方法。
四、内容深化：
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？
设计意图：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。
四、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。