在高中数学教学中，机械效率知识点的内容其实很简单，概念很简单，公式也很简单，但事实并非如此。 在教学中，中学生不仅要正确理解概念和公式，而且要能够正确、熟练地应用、分析和估计。 教学中应从这些方面考虑资源的开发和利用。
1 注重文本课程的资源开发和利用
在理念构建上，可以考虑从生活中引入学习效率、工作效率，使其与生活更加紧密地联系在一起。 这样更容易让中学生接受，也能更好地展现化学始于生命的理念。
2 实验室课程资源开放
在构建概念时，可以通过实验探索的方式引入，通过比较用滑轮提升重物和不使用滑轮提升重物所做的工作量来找出原因。
3 充分发挥多媒体教学资源优势
在理念构建中，运用多媒体技术、课件、视频等现代教学手段辅助教学。
4 社会教学资源的利用
在理念构建上，利用课外阅读、课外小资源、互联网、学校图书馆等资源辅助教学。
5 教学设计
5.1 教学流程
（1）有目的地准备考试（两个必备条件、公式、单元），为后面的学习打基础。
（2）观看多媒体讲座，比较吊车搬砖和人搬楼的优缺点。 其中有一些优点和缺点是中学生无法回答的，这为接下来的探索奠定了基础。
(3)通过对动滑轮的再次探索，进一步探索动滑轮在使用过程中所做的工作。 （这里可以先演示如何用手举起钩子，然后问中学生有没有力气做功，中学生自然可以分析出克服钩子重力G所做的功，所以所做的功量等于Gh，就达到了将重物G举到h高度的目的。接下来可以问中学生除了直接用力举起重物之外，还有哪些方法可以用来举重吗？中学生会分析杠杆和滑轮（包括定滑轮、动滑轮、滑轮架）的用途，然后要求中学生选择一种简单省力的改进方法。学生通常选择动滑轮。然后在黑板上画出动滑轮提升重物的简单图，并在图像上标记F，S，G，h，以及相关的力功，打下坚实的基础。接下来，问中学生分析用动滑轮提升重物时是否有力做功、拉力做功、动滑轮克服重力。 中学生根据上面探究实验时设计的表格，一起讲解如何检测完成的作业量，以及如何设计记录表格，所以中学生应该有这个经验，老师只需给予适当的指导即可。这里指导一下，注意表单设计的规范。
实验次数G/Nh/mF/NS/mGh/JFS/Jη123
注意事项：（1）安排实验前，首先分析三次实验的安排，根据教学要求第二次减少距离，第三次减少重量，分析实验的规律数据，为下面如何提高机械效率奠定基础。
(2)距离 借助S与h的关系，只需检测h即可，S=2h。
(3)收集两组中学生的数据，对数据进行分析，并得出结论。
FS>Gh，用动滑轮提升重物，动力F所做的功FS小于提升重物所需的功Gh。 为此所做的功称为有用功，记为W 有用=Gh。 使用机器后，还需要完成将重物G提升到h的高度。 同样，为此所做的功称为有用功，记为W有用=Gh，分析：使用机械可以节省劳动力，但是有节省劳动力吗？ 力F要做的总功为FS，记为W总=FS，W总>W有用，推论：没有借助机械节省功，也就是说，总功的一部分是有用功，另一部分是由机器造成的额外功，得出W额外=W总-W有用功。 结论是用机械提升重物可以省力但不省工。 不仅不节省，还多做了一部分额外的工作，并要求中学生通过回忆实验过程来分析额外工作的原因（摩擦力、动滑轮的重量）。
联系实际生活，多余的工作是无用的，应尽可能减少，而有用的工作部分越大，工作的效率就越高，从而引入了机械效率的概念。 花这么多时间分析的目的是为了让中学生清楚区分有用的工作和总的工作，因为根据过去的经验很难区分这两种工作，以前的定义和估计通常不会错。
定义机械效率：
我们用有用功与总功的比值来表示机械效率，η=W有用功/W总×100%，对于实际机械来说，由于额外功总是存在的，η<100%，机械效率的高低反映了机械的使用情况。机械效率越高，机械性能越好。
滑轮架7的机械效率
测量滑轮架的机械效率是简单机械中的重要内容。 尽管由于某种原因，这一内容在新修订的苏克教材中被删除，但我们仍然认为它是实际教学中的重要组成部分。 实验应该由中学生来体验。 事实上，在日常的知识传授中，我们确实能够收获很多。 有些收获是中学生的普遍现象，自然值得一提； 而有些收获是量变引起的，质变是薄发厚积，所以也应该记录下来。
1 由实验原理可知
这是作者的思考，基于讨论！ 在过去几年的某个时候，曾有过一些关于这个实验原理的讨论，而这种讨论首先发生在中学生之间。 因为在后面的知识学习中，中学生已经了解到了机械效率η=W的定义是有用的W总计×100%推导出来η=G物体G物体+G运动×100%=G物体nF×100% （第一个等号只适用于不考虑绳重和摩擦力的情况），于是有中学生提出：在滑轮架的应用中，连接的距离s之间存在n倍的固定关系由绳子的自由端和物体的高度 h 决定。 为什么实验中需要测量这两个化学量？ 为什么这个实验的原理公式不确定，因为η=G物质nF×100%？ 我一开始听到的时候，觉得中学生的说法很有道理，但实际上证明了中学生是处于一种思考状态。 后来笔者提出这个问题并联系化学同事时，也出现了类似的情况。 邵老师认为这个公式其实可以作为这个实验的原理表达，有老师开玩笑说，虽然中学生在实验中没有测量物体的高度和绳子自由端连接的距离，他们仍然把计算的机械效率。
基于这样的认识，笔者在考虑教材的权威性的同时，仍然思考教材设计的原因。 笔者查阅资料并了解机械效率后，认为前者不能作为本次实验的原理公式。 原因有二：一是原来的原理表达式 η=GhFs×100% 更具代表性，无论是对于杠杆、滑轮，还是对于滑轮、斜面等简单机械，这个公式都适用。 也就是说，如果我们要测量的不是滑轮架的机械效率滑轮组的机械效率范围，而是杠杆或斜面的机械效率，这个公式也是适用的。 且η=GnF×100%仅适用于滑轮或滑轮架； 第二个是基于理解机械效率的概念更重要。 机械效率在教科书中定义为“有用功与总功的比值”，功是一个过程量。 既然是一个过程量，那么就意味着物体在力的作用下，在方向上连接了一定的距离（位移）。 事实上，只有h和s的存在才能证明做功的过程已经发生，也只有在这个过程中，机械效率的概念才有意义。 而 η= G 物质 nF×100% 的表达式显然不能表明做功过程的存在。 也就是说，即使用弹簧测功机拉动绳子的自由端，这三个量仍然存在，效率也可以估算出来。 但实际上，此时估计的机械效率没有实际意义。
可见，我们在教授数学时，很容易受到考试等激励因素的影响，从而使教学重点落在数学习题的答案上，而忽视了最基本的化学原理的教学。 在我看来，这样的负面影响对于中学生来说是比较大的。 这种教学只能说是教中学生解答化学题，而不是教中学生理解。 事实上，中学生提问的行为还是值得赞扬的。
2 做了之后才会更难
这是中学生的原话！ 当最初解释这个实验时，中学生们非常兴奋。 加上后面探索动滑轮和定滑轮时进行的演示实验，中学生们感觉测量滑轮架机械效率的实验极其简单。 熟悉完实验步骤后，中学生们走进了实验室。
但当他们面对看似简单的教材时，却发现其中还有一些以前没有注意到的问题。 例如，他们发现铁架平台上的定滑轮很难固定——因为定滑轮上的挂钩尺寸比铁架平台上的单杠半径大，能动脑筋的朋友，首先想到的是切割一段线来修复它； 第二，想到拧下固定横杆上另一个起不到固定作用的螺母，而有些朋友只能看着别人解决问题，然后再跟着葫芦走。 再比如，一位中学生在组装滑动辐条时遇到了一个问题：将一段细钢丝固定在动滑轮上后，再将钢丝缠绕到定滑轮上，然后上去再绕过动滑轮而当我想把它举下来时，发现动滑轮很容易“翻”，但我反复尝试。 于是不会动脑子的朋友就只好玩合作，让其中一个人用手去修，而会动脑子的朋友则认为自己应该在地上。 先在动滑轮上挂一个物体（使重心在细线下方，就稳定了）。 那么后面测量拉力的时候，因为细线足够宽，很多朋友把弹簧测力计绑在细线的一端。 结果当控制弹簧测力计匀速上升时，发现人体高度不够，甚至无法站在桌子上，而且很难检测距离绳子的自由端之间。 测功机应靠近动滑轮安装，以免其上下爬动。
这些矛盾本质上与滑轮架机械效率的确定无关，但在本实验中确实出现了。 可见，完成一个实验绝对不是了解实验原理和实验流程那么简单。 还有很多工作要做。 问题在于，这样一个“启蒙”的过程不应该仅限于教师本人，还应该传递给中学生，让中学生能够认识到这一点。
3 启蒙就在学习数学的过程中
滑轮架8的机械效率
1、根据杠杆的特点，找出与图中其他三种杠杆的不同之处（）。
A. 开瓶器 B. 缝纫机踏板
C. 镊子 D. 手推车
2、如图所示，O为杠杆支点，第一杠杆在重量G和力F1的作用下平衡在水平位置。 若第二杠杆在重量G和力F2的作用下仍处于图中中心位置平衡，则下式中正确的是（）。
A.F1>F2B.F1=F2
C.F2>F1>GD。 很难判断
3、如图所示是两个物体A、B所做的功与所需时间的关系。 从图中可以看出，A物体的功率PA与B物体的功率PB进行了比较。
AP A>PB BP A
CP A=PB D. 难以确定
4、如图所示，两个物体A、B悬挂在滑轮架上，处于静止状态（不计算滑轮重量和摩擦力），则（ ）。
A. 物体 A 质量很大
B、物体B的质量很大
C. 两个物体具有相同的质量
D. 很难比较它们的质量
5.在施工现场，改进了滑轮架，以提高机械效率，用它以恒定的速度将同一物体提升到相同的高度，与改进前比较（）。
A.总功不变，但有用功减少
B. 总工作量保持不变，但额外工作量减少
C.有用功不变，但总功减少
D. 所做的有用功减少
6、如图（忽略绳子重量和摩擦力，动滑轮的重量G大于物体的重量G），用它们将两个重力相同的物体A、B提升到匀速相同高度，所用拉力分别为 FA 和 FB，机械效率为 ηA，
ηB。 则下列关系正确的是（ ）。
空军基地
C. η A
7、如图所示的装置，如果小华用60N的力将绳子匀速拉动5m，而重300N的小明匀速提升0.5m，则该装置的机械效率袋子里的机器是（ ）。
A.50% B.20%
C. 75% D. 条件不充分，难以估计
第7题图片和第8题图片
8、将重物沿AD、BD、CD三个光滑斜面以相同速度推至顶部，如图所示，则推力的功率为（）。
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、如图所示，是一种踏板垃圾桶，利用了杠杆的相关知识。 尝试判断（选择“ABC”或“DEF”）该杠杆是省力杠杆。 这种杠杆的好处是省力，缺点是。
10、钓鱼时，鱼竿可以看做是一根杠杆，如图所示，它是一根杠杆，它的支点位于图中的点处。 为了钓鱼时省力，钓鱼者两只手之间的距离应该更大（可选“增加”或“减少”）。
11、图中所示的滑轮是定滑轮，其本质是
当杠杆和手拉式弹簧测功机处于三个不同位置A、B、C时，拉力FA、FB、FC之间的关系为
12.图为开瓶器。 使用时，将螺旋铰刀旋入软瓶塞中，然后用右手按下手柄，将瓶盖拔出。 压力手柄相当于这个。 王哲在3秒内拔出瓶盖 如果瓶盖的长度为5cm，瓶盖的平均阻力为300N，则王哲做J功克服瓶盖的阻力，做功功率是W。
13、将长4m、高1m的重物从坡顶匀速推至坡顶。 已知沿斜坡使用的推力为300N，斜坡的机械效率为75%，因此推力所做的总功为J，推力的有用功为J，两者之间的摩擦力物体的斜面为N。
14、用动滑轮提升80cm重500N的物体过程中，机械效率为80%，在此过程中所做的额外功为J。如果滑轮的摩擦力和滑轮质量的影响不考虑缆索，动滑轮的重量可称为N。
3.回答问题（共46分）
15.（12分）请按下列要求作答。
（1）（4分）画出F对应的力臂。
（2）（4分）如图所示，有一张桌子，两边是书房。 现在需要用最小的力将其两端稍微抬离地面。 请画出这个力的方向和力臂，并用“O”标记这个“杠杆”的支点。
（3）（4分）如图所示，车辆在泥泞深处，附近有一棵小树，车辆上有两个滑轮，还有一根绳子，如何用最小的力把车辆拉下来？ 图中画出了滑车架绳索的缠绕方法。
16.（7分）探索“斜面机械效率”的实验装置如图所示，实验组猜测“斜面机械效率与斜面的倾斜程度有关”斜面”：
下表是团队根据这一推测记录的数据：
(1) 请完整填写表格空白处的数据；
（2）小明根据上表数据得出“坡度越陡，机械效率越高”的推论。 要得到这个推论，需要控制的因素有：①；②；③。
（3）分析表格中的实验数据还可以推断：相同高度的坡度越长越好（选择填写“省力”或“劳力”）； 斜率在我们生活中的应用有
.(只写一行)
17.（5分）实验“考察杠杆均衡的条件”中：
（1）实验前，若发现杠杆处于如图所示位置，则应将杠杆右端的平衡螺钉连接到联通（选择“右”或“左”），使杠杆杠杆平衡在该位置。
(2)杠杆平衡后，小华在杠杆上端C挂三个重力为0.5N的挂钩，然后将弹簧测力计挂在杠杆A处的细线上，使杠杆在水平方向上平衡。位置，且弹簧测力计的指示最小，小华应向该方向拉动弹簧测力计。 此时，小华读到弹簧测力计的指示为2.5N。 经过对实验数据的分析，小华得到杠杆平衡的条件是：功率×动力臂=阻力×阻力臂。 你认为他这样的推断合理吗？ 解释一下原因：。
18、（10分）一辆桑塔纳汽车在京沪直道上以108km/h等速行驶，车辆牵引力为2×103N。 求：（1）车辆遇到的平均阻力； (2)车辆在5分钟内完成的工作； (3)车辆的功率。
19.（12分）如图A所示的滑轮架，忽略绳索的重量和摩擦力，绳索能承受的最大拉力为500N，物体的重量G从200N逐渐减小，直至绳索拉紧。扭曲。 驱动绳索将物体提升到相同高度。 图B是滑轮架的机械效率随物体重力变化时的初始阶段图像的一部分。 寻找：
(1)动滑轮的总重量是多少？
(2)小车架能举起物体的最大重量是多少？
(3)小车架的最大机械效率是多少？
（提出人：范南京，南京郊外粤语中学）
《简单机械与工作》试题参考答案
1.B2.C3.A4.A5.C6.B7.A8.C
9. DEF费用距离 10. 难度A降低 11. 等臂相等 12. 杠杆15513..
15.（图略）
16、（1）80% 1.5（2）①车重②坡长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。 仅从一项实验数据得出的推论并不具有普遍性
18. (1)2×103N (2)1.8×107J (3)6×104W
19. (1) 200N (2) 1800N (3) 90%
《机械能与内能》试题参考答案
1.C2.B3.C4.B5.B6.D7.B8.A9.A10.A11.C12.C13.D
14. 减少和减少 15. 内部电量 16. 大于8.4×。 小于18.B与B相同 19.传热蒸发比热容大，在灯上盖上盖子
20.(1)①(2)小于(3)等于21.(1)吸收的热量(2)小于(3)石头(4)石头受热不均匀
滑轮的机械效率 9
作为班主任，你不能要求中学生完成所有习题来应对考试。 相反，应该对习题进行筛选，通过精选的习题帮助中学生巩固化学知识，培养中学生解决问题的能力，从而提高习题教学。 效率。
关于练习的选择，经过多年的思考和实践，我总结出以下经验供大家参考。
1、习题的选择和编写要具有较强的针对性和目的性
练习教学可以帮助中学生加深对所学数学概念、规律、公式的理解，可以帮助班主任给予有效的教学反馈，可以提高中学生解决实际问题的能力，可以拓宽中学生的视野。知识，可以激发中学生的求知欲，可以培养中学生对科学的热爱等等。 因此，练习的选择一定要有针对性，目的明确。 下面主要介绍三个方面。
1.所选练习应帮助中学生加深对化学概念的理解
【例1】某电能表表盘上标有“3000r/kW?h”。 使用电能表和表带测量某盏电灯的电量。 发现转盘旋转15圈需要3min。 电功率为W。
根据人民教育出版社数学教材安排，中学生在学习“电”的数学概念时，尚未学习热中的“功”和“功率”滑轮组的机械效率范围，教材中也没有介绍该概念的“电力”。 是这样给出的：家用电器的功率等于它一秒钟消耗的电能。 因此，中学生在学习“电”的概念时，感到很难理解。 通过选择本练习，可以帮助中学生加深对“电力”的理解。
同时，在完成本次练习时，可以组织中学生借助电能表和表带测量宿舍内一盏灯的电量，让中学生通过完成练习来体验实验探究的过程。通过科学的锻炼，也有一定的收获。
2.所选练习应有助于中学生加深对化学定理的理解
【例2】 根据欧姆定理的公式I=U/R，修改可得R=U/I。 关于该式的数学意义，下列正确的说法是()。
A．导体的电阻与流过导体的电流成反比
B．导体的电阻与通过它的电压的硬度成正比
C．导体的内阻与流过导体的电流和流过导体的电压的硬度无关
D．当施加在导体两端的电流为零时，其两端的电压为零，导体的内阻为零。
通过本练习的分析和解答，可以帮助中学生加深对欧姆定理的理解，让他们深刻感受到化学定理和公式不应该死记硬背或生搬硬套，而应该深刻理解其化学含义。 。 同时也可以帮助中学生加深对“电阻”概念的理解，让中学生知道内阻是导体的一种特性，它是由材料、长度、交叉度决定的。导体的截面积和湿度，与电流和电压无关。
3.所选练习应有助于中学生加深对化学研究方法的理解
【例3】下列说法正确的是（）。
A、两根相同宽度的导线，较细的导线内阻一定较大
B．对于两根相同粗细的电线，电线越长，内阻越大。
C、对于相同宽度的铜线和铁线，铜线的内阻必须小
D．室温下，当宽度和截面积相同时，铝线的电阻大于铜线的电阻
本练习并不是直接考察探究实验中的研究方法——控制变量法，但通过本练习的分析，我们可以从另一个方面加深对“控制变量法”的理解。
2、练习题的选择要具有比较典型性和代表性
图1 【例4】如图1所示，已知电源电流为6V，电压表A1的读数为0.2A，则电流表V2的读数为，电压表A读数2为。
这是典型的电路分析练习。 通过分析和回答这个问题，中学生可以学到分析复杂电路的基本技能。 首先是简化电路，将电流表视为开路，将电压表视为导线，判断家用电器或内阻是串联还是并联。 如果是串联，则电压相等，并且每个电压的个数也相等； 判断电流表指示时，一次只接一只电流表进行判断。 若并联，电流相等，各电流表示数也相等； 判断电压表指示时，一次只接一只电压表进行判断，其余电压表均视为导线。 通过本练习的训练，中学生可以基本掌握分析复杂电路的方法。
3.练习的选择要有难度梯度
学习的过程是一个循序渐进的过程，练习的训练也应该是循序渐进的过程。 因此，练习的选择应呈现由浅到难的梯度。 在涉及的知识方面，首先应选择并编写可以直接应用所学数学知识解决的习题，然后选择并编写可以先做出选择并灵活运用所学数学知识解决的习题学到了。 在所涉及的解题方法上，应首先选择并编撰那些只能以学生容易接受和掌握的方式解决的习题，然后再选择编撰学生经过思考后能够解决的复杂习题。
以下六个练习题详细解释了这一点。
图2
1、如图2所示，若用动滑轮将重量为960N的物体匀速上升，所用的拉力为600N，将物体匀速下降为1m，一个人所做的有用功为 ，总功为 ，额外功为 ，动滑轮的机械效率为 。
图3分析：本题是典型的估算滑轮机械效率的基础题。 只要分析估计s=2h=2×1m=2m，就可以利用公式进行估计。
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 .
图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