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透徹理解“有用功”、“額外功”和“總功”
的幾種方法
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機械效率是學生在學習過程中的一個難點，準確而迅速地求出機械效率關鍵在于對有用功、額外功和總功的正確理解。
以下是我在教學中領悟到的一些方法:
第一種辦法：通過生活中的實例初步了解機械要做額外功，進而引出有用功和總功的概念。
1、通過再探動滑輪初步了解“有用功” “額外功” 和 “總功”
。
例如起重機將磚塊提升到樓頂，除了克服磚塊重力做功外，也一定同時需要克服裝磚的筐子、滑輪和鉤子等輔助措施的重力做功；此外，由于物體之間總存在摩擦，所以起重機對磚塊做功的同時，或多或少要克服摩擦做功。起重機提升磚塊做的功是有用功，提升筐子、滑輪、鉤子以及克服摩擦做的功是額外功。有用功和額外功之和叫總功。
2、通過用桶從井里提水初步了解“有用功” “額外功” 和 “總功”
。
例如，用桶從井里提水時，除了克服水的重力做功外，也一定同時需要克服裝水的桶、繩子等輔助措施的重力做功。提起的水所做的功是有用功，提起水桶所做的功是額外功.如果從井里撈桶，那么提桶所做的功是有用功，提起桶里所帶的水所做的功是額外功。
第二種辦法：通過學生探究性實驗和老師的適時引導
一、新課導入　　
1．提出問題：小明利用動滑輪把木料拉上四樓時，手拉繩做的功與動滑輪對木料做的功相等嗎？　　
2．怎樣探究這個問題？　　
二、活動：再探動滑輪　
1．設計實驗方案：用手通過一只彈簧測力計拉一個動滑輪，沿豎直方向勻速緩慢提起重為G的鉤碼。　　
2．為了探究上述問題需要測量的物理量是：手對繩的拉力F、手移動的距離s、鉤碼的重力、鉤碼上升的高度h。　
3．改變鉤碼的數量，重復上述測量。
4．設計表格，將實驗數據填入表中。
　　
實驗
次數
手的拉力F/N
手移動距離s/m
鉤碼重G/N
鉤碼上升高度h/m
1
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2
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3
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5．分析實驗數據：
⑴手拉繩所做的功與動滑輪拉鉤碼所做的功是否相等？
⑵哪一個做的功多一些？
⑶引導分析，比較表中數據，從中得到什么結論？　　
學生分析比較表中的數據，匯報實驗結論。　　
W1=FS??????
W2=Gh???? W1>W2　　
師點撥歸納：手拉繩做的功大于動滑輪拉鉤碼所做的功，引導學生思考W1 ≠W2且W1>W2的原因是克服摩擦力和克服動滑輪重力所做功，物理學上把它叫做額外功W額外，進而引出將重物提升一定高度所做功W2是有用功W有用
，手的拉力對動滑輪做的功W1是總功W總。
第三種辦法：通過有用功、額外功和總功的含義引出它們之間的關系
有用功可理解為一種“目的”功．例如，用滑輪組勻速提升重物時，使用機械的目的是提高重物，那么克服物體的重力做的功是有用功，即W有用=Gh；又如用滑輪組拉動重物在水平面上與速移動時，使用機械的目的是水平移動重物，那么克服物體與水平面間的摩擦力做的功是有用功，即W有用=fs．
額外功是指對人們無用但又不得不額外做的功，即克服機械自重和自身部件的摩擦而做的功，由于機械自重和摩擦總是存在的，因而額外功是不可避免的，對任何實際的機械總有W額外＞0．
總功是人們使用機械時動力總共做的功W總=Fs，這其中既有通過機械克服物體阻力做的有用功，又有克服機械自身重力和摩擦做的額外功，所以有用功、額外功和總功的關系是W總=W有+W額外．
第四種辦法：通過同一個人使用不同方法運送質量相同的砂子上升同樣的高度引出定義
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讓學生思考各種情況下做功有何不同？如果讓你選擇運送方法，你會選哪種方法呢？你的依據是什么？進而引出“有用功” “額外功” 和 “總功”的定義及區別。
當然，以上幾種方法并不是孤立存在的，可以使用一種方法，也可以幾種方法并用，視具體教學情況而定。
以上是我的一點教學愚見，敬請各位老師多多指導。
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