2025年春新北師大版物理八年級(jí)下冊課件 第九章 機(jī)械和功 第六節(jié) 制作簡易升降機(jī)

第九章機(jī)械和功第六節(jié)制作簡易升降機(jī)觀察與思考生活中會(huì)有搬運(yùn)重物到高處的情景，同學(xué)們有什么辦法呢？思考：古代人們又是怎么解決的呢？學(xué)習(xí)目標(biāo)了解我國機(jī)械發(fā)展的歷史。1會(huì)利用簡單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作簡易升降機(jī)。（重點(diǎn)）2會(huì)利用實(shí)驗(yàn)測量升降機(jī)的機(jī)械效率，知道如何提升升降機(jī)的效率。（重難點(diǎn)）3我國是世界上發(fā)明機(jī)械較早的國家之一，機(jī)械技術(shù)歷史悠久，成就輝煌。以下這些機(jī)械在動(dòng)力的利用和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上都各具特色：用來舂米的碓汲水的桔槔天平投石車任務(wù)一

了解我國機(jī)械發(fā)展的歷史隨著制作原料的種類和動(dòng)力的來源越來約豐富，機(jī)械發(fā)明和制造也越來越豐富，機(jī)械發(fā)明和制造也越來越復(fù)雜。以下機(jī)械不僅在動(dòng)力使用上從人力轉(zhuǎn)向畜力、水力等，而且在結(jié)構(gòu)方面出現(xiàn)了齒輪、凸輪和曲柄連桿等復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：記里鼓車水力鼓風(fēng)系統(tǒng)戰(zhàn)國云梯車任務(wù)一

了解我國機(jī)械發(fā)展的歷史隨著鑄造技術(shù)的出現(xiàn)，我國古代機(jī)械技術(shù)得到極大的發(fā)展。水碾水力機(jī)械：舂車機(jī)械介紹相關(guān)書籍：機(jī)械制造家：馬鈞郭守敬《農(nóng)書》任務(wù)一

了解我國機(jī)械發(fā)展的歷史任務(wù)一

了解我國機(jī)械發(fā)展的歷史現(xiàn)代機(jī)械2020年12月，我國自主研發(fā)的嫦娥五號(hào)探測器成功著陸月球表面，并順利完成我國首次月表采樣工作。嫦娥五號(hào)機(jī)械臂任務(wù)二

利用簡單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作升降機(jī)升降機(jī)的設(shè)計(jì)我們要設(shè)計(jì)的升降機(jī)的功能需求有：能豎直上下搬運(yùn)物體；以0.3kg的重物作為搬運(yùn)的目標(biāo)物體；豎直搬運(yùn)高度不小于10cm。

為了實(shí)現(xiàn)這些需求，升降機(jī)需要包括哪幾部分？每部分應(yīng)如何設(shè)計(jì)？設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要注意什么？制作簡易升降機(jī)可使用的簡單機(jī)械任務(wù)二

利用簡單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作升降機(jī)升降機(jī)的設(shè)計(jì)（1）升降機(jī)搬運(yùn)物體需要用到轎廂，我們可以結(jié)合自己的想法設(shè)計(jì)個(gè)性化的轎廂。（2）升降機(jī)需要支架，我們可以選用鐵架臺(tái)作為支架，并在鐵架臺(tái)上固定滑輪，并將滑輪和轎廂組裝在一起。

（3）選用滑輪和細(xì)繩時(shí)，盡量選用密度小的材料做成的。制作簡易升降機(jī)可使用的簡單機(jī)械任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)原理：

實(shí)驗(yàn)思路：測量滑輪組的機(jī)械效率需要知道滑輪組工作時(shí)的有用功和總功,然后求出二者的比值?？梢杂脧椈蓽y力計(jì)測量拉力和物體的重力,用刻度尺測出繩端和物體移動(dòng)的距離,再通過計(jì)算得出機(jī)械效率。任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)過程：步驟1：用彈簧測力計(jì)測量鉤碼所受的重力G并填入表格。步驟2：緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使鉤碼升高，讀出拉力

F

的數(shù)值，用刻度尺測出鉤碼提升的高度h

和繩端移動(dòng)的

距離s,將這三個(gè)量填入表格。步驟3：算出有用功

W有用、總功

W總、機(jī)械效率

η，并填入表格。

改變鉤碼的數(shù)量,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)。任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)表格：次數(shù)鉤碼所受的重力G/N提升高度

h/m有用功W有用

/J拉力F/N繩端移動(dòng)的距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η1

2

3

任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率演示：測量滑輪組機(jī)械效率任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)①動(dòng)滑輪重一定，物重越大，機(jī)械效率越高；②物重一定，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。(2)提高滑輪組的機(jī)械效率的主要方法有：盡可能地增加物重；減小動(dòng)滑輪重；減輕繩重和滑輪轉(zhuǎn)軸處的摩擦等。任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率影響滑輪組機(jī)械效率的因素1.摩擦、繩重（輪與軸及輪與繩之間）

（減小摩擦可以減少額外功，提高機(jī)械效率）如：加強(qiáng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位的潤滑、采用輕質(zhì)細(xì)繩2.物重

（物重增加，機(jī)械效率提高）3.動(dòng)滑輪重

（動(dòng)滑輪重減小，機(jī)械效率提高）例在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”時(shí)，小明同學(xué)用圖所示甲、乙兩個(gè)相同的滑輪組來驗(yàn)證的猜想是：滑輪組的機(jī)械效率可能與（）A甲乙A．被提升物體重力有關(guān)B．動(dòng)滑輪重力有關(guān) C．物體被提升的高度有關(guān) D．承重繩子的段數(shù)有關(guān)練一練在如圖所示的滑輪組裝置中，所掛重物的重力G＝50N，當(dāng)施加在繩子自由端的拉力為F＝30N時(shí)，重物恰好勻速上升，繩重及一切摩擦均可忽略不計(jì)。由此可知（）A．該裝置的機(jī)械效率為60% B．該裝置的機(jī)械效率為55.6% C．該裝置中動(dòng)滑輪重為5N D．該裝置中動(dòng)滑輪重為10ND例在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

（1）此實(shí)驗(yàn)所用滑輪的個(gè)數(shù)至少是____個(gè)，其中動(dòng)滑輪有_____個(gè)。（2）第一次實(shí)驗(yàn)測得滑輪組的機(jī)械效率為________，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率______（選填“大于”“小于”或“等于”）第一次的機(jī)械效率。次數(shù)鉤碼重/N鉤碼上升高度/cm彈簧測力計(jì)示數(shù)/N彈簧測力計(jì)移動(dòng)距離/cm12100.8402551.520

3262.5%大于任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率拓展：測量斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)猜想斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)注意事項(xiàng)

要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)物體，拉力要與斜面平行。實(shí)驗(yàn)器材

彈簧測力計(jì)、刻度尺、長木板、木塊實(shí)驗(yàn)原理W有用W總GhFs＝η＝任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率拓展：測量斜面的機(jī)械效率1.測量木塊的重力，記錄數(shù)據(jù)；2.把木塊用彈簧測力計(jì)沿斜面勻速向上拉；分別記錄拉力F、木塊沿斜面移動(dòng)的距離s、小車上升的高度h；3.改變斜面的傾斜程度，重復(fù)步驟2。實(shí)驗(yàn)過程任務(wù)三

測量升降機(jī)的機(jī)械效率拓展：測量斜面的機(jī)械效率記錄數(shù)據(jù)：斜面的傾斜程度木塊重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長s/m有用功W有/J(Gh)總功W總/J(Fs)機(jī)械效率η較緩較陡最陡

0.061.71.71.70.10.140.40.50.60.820.820.820.10.170.240.330.410.4930

％41％49％制作簡易升降機(jī)課堂小結(jié)測量升降機(jī)的機(jī)械效率測量斜面的機(jī)械效率動(dòng)滑輪重摩擦、繩重等物重利用簡單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作簡易升降機(jī)了解我國機(jī)械發(fā)展的歷史隨堂訓(xùn)練1．某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)來探究“影響滑輪組的機(jī)械效率的因素”，如圖所示，并測算了各次實(shí)驗(yàn)裝置的機(jī)械效率。關(guān)于他的實(shí)驗(yàn)過程，下列說法中不正確的是（）CA．在①實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)勻速豎直向上拉動(dòng)繩子B．由①②可知：滑輪組的機(jī)械效率與繩子的繞法無關(guān) C．由②③可知：同一滑輪組提起物重越大，機(jī)械效率越低 D．為使實(shí)驗(yàn)的結(jié)論更具可靠性，應(yīng)換用不同的裝置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)歸納得出普遍規(guī)律隨堂訓(xùn)練2．如圖所示，將重為100N的物體勻速從斜面的底端拉到頂端。已知斜面的長是5m，高是2m，拉力F＝50N，則該裝置的機(jī)械效率為（）A．40% B．50% C．80% D．100%A隨堂訓(xùn)練3．有一個(gè)螺旋形滑梯高為3m，螺旋軌道滑行的距離為5m（如圖）。把質(zhì)量為30kg的小孩從滑梯的底部沿著螺