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

第九章機械和功第六節(jié)制作簡易升降機北師·八年級物理下冊情境導(dǎo)入日常生活中，人們經(jīng)常利用機械搬運物體。我國古代勞動人民利用簡單機械制作了升降機，以方便搬運人和物品。我國古代用于軍事瞭望的巢車請你利用簡單機械設(shè)計并制作一個能搬運物體上下移動的升降機，從中體會簡單機械的原理在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。任務(wù)分解了解我國機械發(fā)展的歷史，調(diào)查建筑工程機械的原理及應(yīng)用。選擇簡單機械及身邊的器材，設(shè)計并制作升降機。利用自制升降機提升重物，測量升降機工作時的機械效率。任務(wù)一

了解我國機械發(fā)展的歷史點擊畫面播放視頻嫦娥六號探測器嫦娥六號在月背采樣你知道各種工程機械的用途嗎？請以小組為單位，上網(wǎng)查詢一下建筑工地或道路施工過程中使用的工程機械，了解它們的名稱和用途，以及它們在工作過程中涉及哪些物理知識。將調(diào)查結(jié)果形成調(diào)研報告，并與同學(xué)交流。功能需求：

能豎直上下搬運物體，以0.3kg的重物作為搬運的目標(biāo)物體，豎直搬運高度不小于10cm。任務(wù)二

利用簡單機械設(shè)計并制作升降機為了實現(xiàn)這些功能，升降機需要包括哪幾部分？每部分應(yīng)如何設(shè)計？設(shè)計時，我們需要注意什么？基于上述功能需求，選擇簡單機械設(shè)計升降機。設(shè)計時需要注意以下幾點：(1)升降機搬運物體需要用到轎廂，轎廂可以有個性化的設(shè)計。(2)升降機需要有豎直支架，支撐轎廂上下運行。(3)升降機在運送物體的過程中要能省力，且機械效率盡可能高。

測量升降機的機械效率，需要測出有用功和總功。有用功和總功又該如何測量呢？在動手測量之前，我們需要思考以下問題。

（1）在提升過程中，有用功和總功分別是哪個力做的功？

（2）如何測量物體上升的高度？

（3）如何測量繩子自由端的拉力和繩子自由端移動的距離？

（4）記錄數(shù)據(jù)的表格應(yīng)該怎樣設(shè)計？任務(wù)三測量升降機的機械效率測量滑輪組的機械效率探究實驗【實驗原理】【實驗器材】彈簧測力計、刻度尺、鐵架臺、滑輪、細線、鉤碼。點擊畫面播放視頻【實驗記錄】實驗鉤碼重力G/N提升高度h/m有用功W有用/J拉力F/N繩端移動距離s/m總功W總/J機械效率η110.050.050.690.150.10448%21.50.050.0750.890.150.13456%310.050.050.50.330.16530%【分析論證】比較實驗1、2：動滑輪重一定時，物重越大，機械效率越高。比較實驗1、3：物重一定時，動滑輪越重，機械效率越低?！緦嶒灲Y(jié)論】用同一滑輪組提升重力不同的物體時，機械效率不同，被提升的物體越重，機械效率越高；用不同的滑輪組提升同一物體時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低。結(jié)合上述思考，利用自制升降機將質(zhì)量為0.3kg的物體提升不低于10cm，在此基礎(chǔ)上進行如下比較。(1)比一比，看誰制作的升降機在提升物體的過程中更省力。(2)比一比，看誰制作的升降機完成上述任務(wù)的機械效率更高。點擊畫面播放視頻怎樣提高機械效率呢？提高機械效率的方法(1)增加有用功：(2)減少額外功：在機械能承受的范圍內(nèi)，增加物重。①改進機械結(jié)構(gòu)，減輕機械自重；②定期保養(yǎng)，減小機械間的摩擦（加潤滑油）。自我檢測1.在探究影響滑輪組機械效率的因素時，小紅用如圖所示甲、乙兩個相同的滑輪組進行實驗。這樣的實驗設(shè)計可以驗證的猜想是滑輪組的機械效率與（）被提升物體的重力有關(guān)動滑輪所受的重力有關(guān)物體被提升的高度有關(guān)承重繩子的段數(shù)有關(guān)A2.用如圖所示的裝置研究滑輪組的機械效率，下列說法不正確的是（）可以通過選用更輕的繩子以及摩擦更小的滑輪來提高機械效率測量機械效率的原理是機械效率的高低不僅與裝置本身有關(guān)，還與所提升重物所受的重力有關(guān)提高機械效率可以通過減小鉤碼所受的重力來實現(xiàn)D3.某探究小組的同學(xué)在探究滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)時，提出了一些猜想并進行驗證。（1）如果影響機械效率的因素有A、B、C······，要研究機械效率與因素B的關(guān)系，需要先控制其他幾個因素不變，而改變因素_____，從而進行研究。（2）下面是該小組同學(xué)提出的兩個猜想。猜想一：由兩個相同的滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組的繞繩方法有關(guān)。猜想二：由兩個相同的滑輪組成的滑輪組，其機械效率與滑輪組提升物體所受的重力有關(guān)。B為了驗證上述猜想是否正確，同學(xué)們準(zhǔn)備分別按圖甲、乙、丙所示的滑輪組進行實驗。①驗證猜想一的小組應(yīng)按圖_______所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小________(選填“相等”或“不相等”)，則可初步判斷猜想一是錯誤的。②驗證猜想二的小組應(yīng)按圖_______所示的兩個滑輪組進行實驗，若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是______(選填“正確”或“錯誤”)的。甲、丙相等甲、乙正確甲乙丙4.工人用如圖所示的起吊裝置提升建筑材料，在50s內(nèi)將質(zhì)量為250kg的材料勻速提升10m。若電動機輸出功率恒為600W，不計繩重和摩擦，g

取10N/kg，求此過程中：（1）電動機對繩子的拉力。（2）滑輪組的機械效率。解:(1)由圖可知，動滑輪上承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3，繩子自由端移動的速度根據(jù)可知，電動機對繩子的拉力(2)材料的重力G=mg=250kg×10N/kg=2500N，滑輪組的機械效率課堂小結(jié)制作簡易升降機我國機械發(fā)展