在高中數學教學中，機械效率知識點的內容其實很簡單，概念很簡單，公式也很簡單，但事實并非如此。 在教學中，中學生不僅要正確理解概念和公式，而且要能夠正確、熟練地應用、分析和估計。 教學中應從這些方面考慮資源的開發和利用。
1 注重文本課程的資源開發和利用
在理念構建上，可以考慮從生活中引入學習效率、工作效率，使其與生活更加緊密地聯系在一起。 這樣更容易讓中學生接受，也能更好地展現化學始于生命的理念。
2 實驗室課程資源開放
在構建概念時，可以通過實驗探索的方式引入，通過比較用滑輪提升重物和不使用滑輪提升重物所做的工作量來找出原因。
3 充分發揮多媒體教學資源優勢
在理念構建中，運用多媒體技術、課件、視頻等現代教學手段輔助教學。
4 社會教學資源的利用
在理念構建上，利用課外閱讀、課外小資源、互聯網、學校圖書館等資源輔助教學。
5 教學設計
5.1 教學流程
（1）有目的地準備考試（兩個必備條件、公式、單元），為后面的學習打基礎。
（2）觀看多媒體講座，比較吊車搬磚和人搬樓的優缺點。 其中有一些優點和缺點是中學生無法回答的，這為接下來的探索奠定了基礎。
(3)通過對動滑輪的再次探索，進一步探索動滑輪在使用過程中所做的工作。 （這里可以先演示如何用手舉起鉤子，然后問中學生有沒有力氣做功，中學生自然可以分析出克服鉤子重力G所做的功，所以所做的功量等于Gh，就達到了將重物G舉到h高度的目的。接下來可以問中學生除了直接用力舉起重物之外，還有哪些方法可以用來舉重嗎？中學生會分析杠桿和滑輪（包括定滑輪、動滑輪、滑輪架）的用途，然后要求中學生選擇一種簡單省力的改進方法。學生通常選擇動滑輪。然后在黑板上畫出動滑輪提升重物的簡單圖，并在圖像上標記F，S，G，h，以及相關的力功，打下堅實的基礎。接下來，問中學生分析用動滑輪提升重物時是否有力做功、拉力做功、動滑輪克服重力。 中學生根據上面探究實驗時設計的表格，一起講解如何檢測完成的作業量，以及如何設計記錄表格，所以中學生應該有這個經驗，老師只需給予適當的指導即可。這里指導一下，注意表單設計的規范。
實驗次數G/Nh/mF/NS/mGh/JFS/Jη123
注意事項：（1）安排實驗前，首先分析三次實驗的安排，根據教學要求第二次減少距離，第三次減少重量，分析實驗的規律數據，為下面如何提高機械效率奠定基礎。
(2)距離 借助S與h的關系，只需檢測h即可，S=2h。
(3)收集兩組中學生的數據，對數據進行分析，并得出結論。
FS>Gh，用動滑輪提升重物，動力F所做的功FS小于提升重物所需的功Gh。 為此所做的功稱為有用功，記為W 有用=Gh。 使用機器后，還需要完成將重物G提升到h的高度。 同樣，為此所做的功稱為有用功，記為W有用=Gh，分析：使用機械可以節省勞動力，但是有節省勞動力嗎？ 力F要做的總功為FS，記為W總=FS，W總>W有用，推論：沒有借助機械節省功，也就是說，總功的一部分是有用功，另一部分是由機器造成的額外功，得出W額外=W總-W有用功。 結論是用機械提升重物可以省力但不省工。 不僅不節省，還多做了一部分額外的工作，并要求中學生通過回憶實驗過程來分析額外工作的原因（摩擦力、動滑輪的重量）。
聯系實際生活，多余的工作是無用的，應盡可能減少，而有用的工作部分越大，工作的效率就越高，從而引入了機械效率的概念。 花這么多時間分析的目的是為了讓中學生清楚區分有用的工作和總的工作，因為根據過去的經驗很難區分這兩種工作，以前的定義和估計通常不會錯。
定義機械效率：
我們用有用功與總功的比值來表示機械效率，η=W有用功/W總×100%，對于實際機械來說，由于額外功總是存在的，η<100%，機械效率的高低反映了機械的使用情況。機械效率越高，機械性能越好。
滑輪架7的機械效率
測量滑輪架的機械效率是簡單機械中的重要內容。 盡管由于某種原因，這一內容在新修訂的蘇克教材中被刪除，但我們仍然認為它是實際教學中的重要組成部分。 實驗應該由中學生來體驗。 事實上，在日常的知識傳授中，我們確實能夠收獲很多。 有些收獲是中學生的普遍現象，自然值得一提； 而有些收獲是量變引起的，質變是薄發厚積，所以也應該記錄下來。
1 由實驗原理可知
這是作者的思考，基于討論！ 在過去幾年的某個時候，曾有過一些關于這個實驗原理的討論，而這種討論首先發生在中學生之間。 因為在后面的知識學習中，中學生已經了解到了機械效率η=W的定義是有用的W總計×100%推導出來η=G物體G物體+G運動×100%=G物體nF×100% （第一個等號只適用于不考慮繩重和摩擦力的情況），于是有中學生提出：在滑輪架的應用中，連接的距離s之間存在n倍的固定關系由繩子的自由端和物體的高度 h 決定。 為什么實驗中需要測量這兩個化學量？ 為什么這個實驗的原理公式不確定，因為η=G物質nF×100%？ 我一開始聽到的時候，覺得中學生的說法很有道理，但實際上證明了中學生是處于一種思考狀態。 后來筆者提出這個問題并聯系化學同事時，也出現了類似的情況。 邵老師認為這個公式其實可以作為這個實驗的原理表達，有老師開玩笑說，雖然中學生在實驗中沒有測量物體的高度和繩子自由端連接的距離，他們仍然把計算的機械效率。
基于這樣的認識，筆者在考慮教材的權威性的同時，仍然思考教材設計的原因。 筆者查閱資料并了解機械效率后，認為前者不能作為本次實驗的原理公式。 原因有二：一是原來的原理表達式 η=GhFs×100% 更具代表性，無論是對于杠桿、滑輪，還是對于滑輪、斜面等簡單機械，這個公式都適用。 也就是說，如果我們要測量的不是滑輪架的機械效率滑輪組的機械效率范圍，而是杠桿或斜面的機械效率，這個公式也是適用的。 且η=GnF×100%僅適用于滑輪或滑輪架； 第二個是基于理解機械效率的概念更重要。 機械效率在教科書中定義為“有用功與總功的比值”，功是一個過程量。 既然是一個過程量，那么就意味著物體在力的作用下，在方向上連接了一定的距離（位移）。 事實上，只有h和s的存在才能證明做功的過程已經發生，也只有在這個過程中，機械效率的概念才有意義。 而 η= G 物質 nF×100% 的表達式顯然不能表明做功過程的存在。 也就是說，即使用彈簧測功機拉動繩子的自由端，這三個量仍然存在，效率也可以估算出來。 但實際上，此時估計的機械效率沒有實際意義。
可見，我們在教授數學時，很容易受到考試等激勵因素的影響，從而使教學重點落在數學習題的答案上，而忽視了最基本的化學原理的教學。 在我看來，這樣的負面影響對于中學生來說是比較大的。 這種教學只能說是教中學生解答化學題，而不是教中學生理解。 事實上，中學生提問的行為還是值得贊揚的。
2 做了之后才會更難
這是中學生的原話！ 當最初解釋這個實驗時，中學生們非常興奮。 加上后面探索動滑輪和定滑輪時進行的演示實驗，中學生們感覺測量滑輪架機械效率的實驗極其簡單。 熟悉完實驗步驟后，中學生們走進了實驗室。
但當他們面對看似簡單的教材時，卻發現其中還有一些以前沒有注意到的問題。 例如，他們發現鐵架平臺上的定滑輪很難固定——因為定滑輪上的掛鉤尺寸比鐵架平臺上的單杠半徑大，能動腦筋的朋友，首先想到的是切割一段線來修復它； 第二，想到擰下固定橫桿上另一個起不到固定作用的螺母，而有些朋友只能看著別人解決問題，然后再跟著葫蘆走。 再比如，一位中學生在組裝滑動輻條時遇到了一個問題：將一段細鋼絲固定在動滑輪上后，再將鋼絲纏繞到定滑輪上，然后上去再繞過動滑輪而當我想把它舉下來時，發現動滑輪很容易“翻”，但我反復嘗試。 于是不會動腦子的朋友就只好玩合作，讓其中一個人用手去修，而會動腦子的朋友則認為自己應該在地上。 先在動滑輪上掛一個物體（使重心在細線下方，就穩定了）。 那么后面測量拉力的時候，因為細線足夠寬，很多朋友把彈簧測力計綁在細線的一端。 結果當控制彈簧測力計勻速上升時，發現人體高度不夠，甚至無法站在桌子上，而且很難檢測距離繩子的自由端之間。 測功機應靠近動滑輪安裝，以免其上下爬動。
這些矛盾本質上與滑輪架機械效率的確定無關，但在本實驗中確實出現了。 可見，完成一個實驗絕對不是了解實驗原理和實驗流程那么簡單。 還有很多工作要做。 問題在于，這樣一個“啟蒙”的過程不應該僅限于教師本人，還應該傳遞給中學生，讓中學生能夠認識到這一點。
3 啟蒙就在學習數學的過程中
滑輪架8的機械效率
1、根據杠桿的特點，找出與圖中其他三種杠桿的不同之處（）。
A. 開瓶器 B. 縫紉機踏板
C. 鑷子 D. 手推車
2、如圖所示，O為杠桿支點，第一杠桿在重量G和力F1的作用下平衡在水平位置。 若第二杠桿在重量G和力F2的作用下仍處于圖中中心位置平衡，則下式中正確的是（）。
A.F1>F2B.F1=F2
C.F2>F1>GD。 很難判斷
3、如圖所示是兩個物體A、B所做的功與所需時間的關系。 從圖中可以看出，A物體的功率PA與B物體的功率PB進行了比較。
AP A>PB BP A
CP A=PB D. 難以確定
4、如圖所示，兩個物體A、B懸掛在滑輪架上，處于靜止狀態（不計算滑輪重量和摩擦力），則（ ）。
A. 物體 A 質量很大
B、物體B的質量很大
C. 兩個物體具有相同的質量
D. 很難比較它們的質量
5.在施工現場，改進了滑輪架，以提高機械效率，用它以恒定的速度將同一物體提升到相同的高度，與改進前比較（）。
A.總功不變，但有用功減少
B. 總工作量保持不變，但額外工作量減少
C.有用功不變，但總功減少
D. 所做的有用功減少
6、如圖（忽略繩子重量和摩擦力，動滑輪的重量G大于物體的重量G），用它們將兩個重力相同的物體A、B提升到勻速相同高度，所用拉力分別為 FA 和 FB，機械效率為 ηA，
ηB。 則下列關系正確的是（ ）。
空軍基地
C. η A
7、如圖所示的裝置，如果小華用60N的力將繩子勻速拉動5m，而重300N的小明勻速提升0.5m，則該裝置的機械效率袋子里的機器是（ ）。
A.50% B.20%
C. 75% D. 條件不充分，難以估計
第7題圖片和第8題圖片
8、將重物沿AD、BD、CD三個光滑斜面以相同速度推至頂部，如圖所示，則推力的功率為（）。
A. 沿 AD 的最大值 B. 沿 BD 的最大值
C. 沿 CD 最大 D. 尺寸相同
2.填空（每空2分，共30分）
9、如圖所示，是一種踏板垃圾桶，利用了杠桿的相關知識。 嘗試判斷（選擇“ABC”或“DEF”）該杠桿是省力杠桿。 這種杠桿的好處是省力，缺點是。
10、釣魚時，魚竿可以看做是一根杠桿，如圖所示，它是一根杠桿，它的支點位于圖中的點處。 為了釣魚時省力，釣魚者兩只手之間的距離應該更大（可選“增加”或“減少”）。
11、圖中所示的滑輪是定滑輪，其本質是
當杠桿和手拉式彈簧測功機處于三個不同位置A、B、C時，拉力FA、FB、FC之間的關系為
12.圖為開瓶器。 使用時，將螺旋鉸刀旋入軟瓶塞中，然后用右手按下手柄，將瓶蓋拔出。 壓力手柄相當于這個。 王哲在3秒內拔出瓶蓋 如果瓶蓋的長度為5cm，瓶蓋的平均阻力為300N，則王哲做J功克服瓶蓋的阻力，做功功率是W。
13、將長4m、高1m的重物從坡頂勻速推至坡頂。 已知沿斜坡使用的推力為300N，斜坡的機械效率為75%，因此推力所做的總功為J，推力的有用功為J，兩者之間的摩擦力物體的斜面為N。
14、用動滑輪提升80cm重500N的物體過程中，機械效率為80%，在此過程中所做的額外功為J。如果滑輪的摩擦力和滑輪質量的影響不考慮纜索，動滑輪的重量可稱為N。
3.回答問題（共46分）
15.（12分）請按下列要求作答。
（1）（4分）畫出F對應的力臂。
（2）（4分）如圖所示，有一張桌子，兩邊是書房。 現在需要用最小的力將其兩端稍微抬離地面。 請畫出這個力的方向和力臂，并用“O”標記這個“杠桿”的支點。
（3）（4分）如圖所示，車輛在泥濘深處，附近有一棵小樹，車輛上有兩個滑輪，還有一根繩子，如何用最小的力把車輛拉下來？ 圖中畫出了滑車架繩索的纏繞方法。
16.（7分）探索“斜面機械效率”的實驗裝置如圖所示，實驗組猜測“斜面機械效率與斜面的傾斜程度有關”斜面”：
下表是團隊根據這一推測記錄的數據：
(1) 請完整填寫表格空白處的數據；
（2）小明根據上表數據得出“坡度越陡，機械效率越高”的推論。 要得到這個推論，需要控制的因素有：①；②；③。
（3）分析表格中的實驗數據還可以推斷：相同高度的坡度越長越好（選擇填寫“省力”或“勞力”）； 斜率在我們生活中的應用有
.(只寫一行)
17.（5分）實驗“考察杠桿均衡的條件”中：
（1）實驗前，若發現杠桿處于如圖所示位置，則應將杠桿右端的平衡螺釘連接到聯通（選擇“右”或“左”），使杠桿杠桿平衡在該位置。
(2)杠桿平衡后，小華在杠桿上端C掛三個重力為0.5N的掛鉤，然后將彈簧測力計掛在杠桿A處的細線上，使杠桿在水平方向上平衡。位置，且彈簧測力計的指示最小，小華應向該方向拉動彈簧測力計。 此時，小華讀到彈簧測力計的指示為2.5N。 經過對實驗數據的分析，小華得到杠桿平衡的條件是：功率×動力臂=阻力×阻力臂。 你認為他這樣的推斷合理嗎？ 解釋一下原因：。
18、（10分）一輛桑塔納汽車在京滬直道上以108km/h等速行駛，車輛牽引力為2×103N。 求：（1）車輛遇到的平均阻力； (2)車輛在5分鐘內完成的工作； (3)車輛的功率。
19.（12分）如圖A所示的滑輪架，忽略繩索的重量和摩擦力，繩索能承受的最大拉力為500N，物體的重量G從200N逐漸減小，直至繩索拉緊。扭曲。 驅動繩索將物體提升到相同高度。 圖B是滑輪架的機械效率隨物體重力變化時的初始階段圖像的一部分。 尋找：
(1)動滑輪的總重量是多少？
(2)小車架能舉起物體的最大重量是多少？
(3)小車架的最大機械效率是多少？
（提出人：范南京，南京郊外粵語中學）
《簡單機械與工作》試題參考答案
1.B2.C3.A4.A5.C6.B7.A8.C
9. DEF費用距離 10. 難度A降低 11. 等臂相等 12. 杠桿15513..
15.（圖略）
16、（1）80% 1.5（2）①車重②坡長③坡度粗糙度（3）省力蜿蜒道路
17、（1）右水平（2）垂直向下不合理。 僅從一項實驗數據得出的推論并不具有普遍性
18. (1)2×103N (2)1.8×107J (3)6×104W
19. (1) 200N (2) 1800N (3) 90%
《機械能與內能》試題參考答案
1.C2.B3.C4.B5.B6.D7.B8.A9.A10.A11.C12.C13.D
14. 減少和減少 15. 內部電量 16. 大于8.4×。 小于18.B與B相同 19.傳熱蒸發比熱容大，在燈上蓋上蓋子
20.(1)①(2)小于(3)等于21.(1)吸收的熱量(2)小于(3)石頭(4)石頭受熱不均勻
滑輪的機械效率 9
作為班主任，你不能要求中學生完成所有習題來應對考試。 相反，應該對習題進行篩選，通過精選的習題幫助中學生鞏固化學知識，培養中學生解決問題的能力，從而提高習題教學。 效率。
關于練習的選擇，經過多年的思考和實踐，我總結出以下經驗供大家參考。
1、習題的選擇和編寫要具有較強的針對性和目的性
練習教學可以幫助中學生加深對所學數學概念、規律、公式的理解，可以幫助班主任給予有效的教學反饋，可以提高中學生解決實際問題的能力，可以拓寬中學生的視野。知識，可以激發中學生的求知欲，可以培養中學生對科學的熱愛等等。 因此，練習的選擇一定要有針對性，目的明確。 下面主要介紹三個方面。
1.所選練習應幫助中學生加深對化學概念的理解
【例1】某電能表表盤上標有“3000r/kW?h”。 使用電能表和表帶測量某盞電燈的電量。 發現轉盤旋轉15圈需要3min。 電功率為W。
根據人民教育出版社數學教材安排，中學生在學習“電”的數學概念時，尚未學習熱中的“功”和“功率”滑輪組的機械效率范圍，教材中也沒有介紹該概念的“電力”。 是這樣給出的：家用電器的功率等于它一秒鐘消耗的電能。 因此，中學生在學習“電”的概念時，感到很難理解。 通過選擇本練習，可以幫助中學生加深對“電力”的理解。
同時，在完成本次練習時，可以組織中學生借助電能表和表帶測量宿舍內一盞燈的電量，讓中學生通過完成練習來體驗實驗探究的過程。通過科學的鍛煉，也有一定的收獲。
2.所選練習應有助于中學生加深對化學定理的理解
【例2】 根據歐姆定理的公式I=U/R，修改可得R=U/I。 關于該式的數學意義，下列正確的說法是()。
A．導體的電阻與流過導體的電流成反比
B．導體的電阻與通過它的電壓的硬度成正比
C．導體的內阻與流過導體的電流和流過導體的電壓的硬度無關
D．當施加在導體兩端的電流為零時，其兩端的電壓為零，導體的內阻為零。
通過本練習的分析和解答，可以幫助中學生加深對歐姆定理的理解，讓他們深刻感受到化學定理和公式不應該死記硬背或生搬硬套，而應該深刻理解其化學含義。 。 同時也可以幫助中學生加深對“電阻”概念的理解，讓中學生知道內阻是導體的一種特性，它是由材料、長度、交叉度決定的。導體的截面積和濕度，與電流和電壓無關。
3.所選練習應有助于中學生加深對化學研究方法的理解
【例3】下列說法正確的是（）。
A、兩根相同寬度的導線，較細的導線內阻一定較大
B．對于兩根相同粗細的電線，電線越長，內阻越大。
C、對于相同寬度的銅線和鐵線，銅線的內阻必須小
D．室溫下，當寬度和截面積相同時，鋁線的電阻大于銅線的電阻
本練習并不是直接考察探究實驗中的研究方法——控制變量法，但通過本練習的分析，我們可以從另一個方面加深對“控制變量法”的理解。
2、練習題的選擇要具有比較典型性和代表性
圖1 【例4】如圖1所示，已知電源電流為6V，電壓表A1的讀數為0.2A，則電流表V2的讀數為，電壓表A讀數2為。
這是典型的電路分析練習。 通過分析和回答這個問題，中學生可以學到分析復雜電路的基本技能。 首先是簡化電路，將電流表視為開路，將電壓表視為導線，判斷家用電器或內阻是串聯還是并聯。 如果是串聯，則電壓相等，并且每個電壓的個數也相等； 判斷電流表指示時，一次只接一只電流表進行判斷。 若并聯，電流相等，各電流表示數也相等； 判斷電壓表指示時，一次只接一只電壓表進行判斷，其余電壓表均視為導線。 通過本練習的訓練，中學生可以基本掌握分析復雜電路的方法。
3.練習的選擇要有難度梯度
學習的過程是一個循序漸進的過程，練習的訓練也應該是循序漸進的過程。 因此，練習的選擇應呈現由淺到難的梯度。 在涉及的知識方面，首先應選擇并編寫可以直接應用所學數學知識解決的習題，然后選擇并編寫可以先做出選擇并靈活運用所學??數學知識解決的習題學到了。 在所涉及的解題方法上，應首先選擇并編撰那些只能以學生容易接受和掌握的方式解決的習題，然后再選擇編撰學生經過思考后能夠解決的復雜習題。
以下六個練習題詳細解釋了這一點。
圖2
1、如圖2所示，若用動滑輪將重量為960N的物體勻速上升，所用的拉力為600N，將物體勻速下降為1m，一個人所做的有用功為 ，總功為 ，額外功為 ，動滑輪的機械效率為 。
圖3分析：本題是典型的估算滑輪機械效率的基礎題。 只要分析估計s=2h=2×1m=2m，就可以利用公式進行估計。
2. As shown in 3, in the of " the of the frame", Mu used a to pull an with a of 6N the frame at a speed, so that the 0.2m. The of the are shown in 2, then the of the frame is .
: with the , the of this is , that is, it is to read the of the from the first, and then make an .
3. A uses the frame shown in 4 to carry heavy . If the lifts a heavy 900N with a force F of 360N at a speed, the of the frame is .
: From the given in the , only G and F are known, but h and s are not known. must and judge, and find that for the same frame, the ratio of h and s is the same, and can be . The has been again.
44. As shown in 4, the force F the 21N at a speed the frame. It is known that the 3N, the and rope , then the of the force F is, and the of the frame is .
: This no gives the of the F, but under the of " and rope ", first the of the F with the help of the known of the and the of the , and then the next to it. is .
5. Use the frame shown in 4 to raise an with a of G=12N by 20cm at a speed, and the force used is F=5N. The of the frame is . If and rope are , when the of 18N is , the of the frame is . When the of the to be is , the of the frame will be ( "", "" or "").
: On the basis of the , this also to the of the frame when the of the is . The key to this is to use the same frame, and the of the is . In , the of the above two , it can be that the of the same frame is to the . When the , the of the frame will . The of this is .
圖5
6. As shown in 5, under the of a F of 50N, an with a of 800N moves in a line at a speed along the , and the force the and the is 120N. Then the of the frame If the of the is 0.2m/s, the work done by the force 1min is ( the of the , the of the rope, and the the rope and the , and the wheel and the shaft).
: This is to drive a heavy along the . The work done is no to the of the , but to the the and the . The of the has come to a . In , the of the "heavy 800N" also plays the role of "", this more .
The of the above six is from to deep, step by step.
4. The and of - , and pay to the of -
As the goes: "It is to teach a man to fish than to give him a fish". It is for to all the , and it is for the head to all the to . The crux of the is that the of is not just to solve a , but to the of , and the and of a . , the of all kinds of - , pay to the of - , pay to one with , and pay to the of .
of Frame 10
1. - (this major has 12 sub-, each with 2 , 24 in total. Only one of the four given in each sub- fits the of the ). 1. In the of use, the tools can be as A. B． Spike pry C. D． Wire 2. In the below, the does work on the A. tried hard to push the car, but did not push it B． holds the and still C. walks the with her on her back D. Xiao Xiang a of water from the well 3. A uses a to raise a box of goods from the first floor to the fifth floor. After oil to the , the is . After oil, when the lifts the same heavy to the same , the Do A． work , total work the same B. work , total work C. work the same, total work D. work , total work 4. As shown in the , when the the rope and the and the of the rope and the are , the moves in a line at a speed, and the force F=60 N, the force on the is A. 60 B． 120 C． 20 D． 180 5． As shown in the , Xiao Ming uses two A and B to lift the same bag of from the to the floor. The total work done by A is W1, and the is η1; the total work done by B is W2, the is η2. If the rope and are , then A. W1=W2, η1=η2B. W1η2C. W1