北師 八年級 物理 下冊 第9章《制作簡易升降機》課件

第六節(jié)制作簡易升降機第九章機械和功逐點導講練課堂小結作業(yè)提升課時講解1課時流程2了解我國機械發(fā)展的歷史利用簡單機械設計并制作升降機測量升降機的機械效率任務了解我國機械發(fā)展的歷史知1－講11.查閱資料，了解我國機械發(fā)展的歷史我國是世界上發(fā)明機械較早的國家之一，機械技術歷史悠久，成就輝煌。比如，古代用來舂米的碓，用來從井中汲水的桔槔和轆轤，用于計量的天平，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的水車、風車，用于軍事的投石機等。隨著制作原料的種類和動力的來源越來越豐富，機械發(fā)明和制造也越來越復雜。知1－講比如，記里鼓車、以“水排”驅動的水力鼓風系統(tǒng)、戰(zhàn)國云梯車等。隨著鑄造技術的出現(xiàn)，我國古代機械技術得到極大的發(fā)展。當前，我國是全球唯一擁有聯(lián)合國產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類的國家，擁有完整的工業(yè)體系，諸多工程機械技術水平處于世界前列。知1－講2.實踐活動：調(diào)查建筑工程機械的原理及應用請以小組為單位，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。調(diào)研內(nèi)容要包括以下幾個方面:知1－講(1)該工程機械的結構特點與物理原理。(2)除簡單機械外，該工程機械在設計中還應用了哪些與物理有關的知識。(3)該工程機械在使用過程中有哪些操作規(guī)程，這其中有什么物理原理。(4)關于該工程機械的使用安全，你還有哪些建議。將調(diào)查結果形成調(diào)研報告，并與同學交流。知1－講例如：汽車起重機(1)汽車起重機主要結構：底盤、副車架、轉臺、吊臂、起升機構等。起升機構是起重機的基本工作機構，大多是由吊掛系統(tǒng)和絞車組成。(2)汽車起重機的工作原理是杠桿原理。吊臂是一個杠桿，升降系統(tǒng)用到了滑輪組。(3)除了簡單機械外，汽車起重機在設計中還用到了力的知識、穩(wěn)度與重心、支面的關系、壓強等知識。知1－講(4)汽車起吊工作時，四條垂直油缸支腳伸出，支撐整車重量。這樣一方面不讓輪胎受力，防止損壞輪胎；一方面可以增大支面，增加整車的穩(wěn)度。升降系統(tǒng)使用了滑輪組，這樣可以省力；變幅油缸控制吊臂的變幅角度，盡量增大吊臂與水平面的夾角，這樣可以增加整車的穩(wěn)度，防止側翻；卷揚馬達帶動吊鉤上下運動時，不能太快，以獲得更大動力。知1－講(5)關于該工程機械的使用安全，我的建議：①使用前要對起重機進行觀測檢查，特別是關鍵部位，如升降系統(tǒng)的鋼絲繩是否老化、支腳展開的面積是否足夠大等；②嚴格按照操作章程進行工作；③起重機起重時，要注意是否超載、吊臂的角度是否合適，防止傾倒；④……知1－講方法點撥1.與同學們交流自己收集到的資料、以及獲取資料、處理信息的方法等，共同提高進步。2.就某種機械的原理、結構、使用方法等方面，與同學們展開交流討論，說說它用到了哪些簡單機械，體會任何復雜的機械，都是由簡單機械構成的。認識學好簡單機械的重要性。3.與同學們交流自己通過這次活動得到的收獲，感受我國人民的聰明和智慧，激發(fā)民族自豪感，樹立強國有我的志向。知1－講方法點撥建設工程機械有許多，如起重機(輪胎式起重機、塔式起重機、門式起重機等)、挖掘機(輪式挖掘機、履帶挖掘機、多功能挖掘機等)、隧道掘進機、橋梁架構機等。大家可以選擇自己熟悉的工程機械進行分析研究，并按照課本要求的幾個方面去收集信息，并結合自己掌握的知識，綜合分析解答，完成調(diào)查報告。知2－講任務利用簡單機械設計并制作升降機21.活動前的準備(1)仔細閱讀教材，明確該實踐活動的目的、要求。(2)根據(jù)教材要求，設計“制作升降機模型”的方案。(3)根據(jù)設計方案，準備制作模型的材料、工具等物品。知2－講2.活動過程(1)將自己的設計方案、以及畫出的示意圖，與同學交流。結合同學們的分享和評估，進一步完善自己的設計方案。(2)根據(jù)改進后設計方案，制作出升降機的模型。(3)展示自己制作的升降機模型。知2－講示例：制作電梯式升降機模型①制作材料：2根方木條、2塊窄木板、1塊寬木板、6片直角固定片(包括配套螺絲)、5塊硬紙板或薄塑料板、4個滑輪、4m長細繩(直徑2mm左右)、3~5V直流電動馬達、2個按鈕開關、電池夾及電池(2節(jié))、導線若干、502膠水、透明膠帶、釘子(或木螺絲)等。②制作工具：剪刀、錘子、螺絲刀、老虎鉗、電鉆(沒有也可不用)等。知2－講(3)制作方法：①按圖1甲所示制作轎廂(轎廂底面左右兩側也加卡口則更好)，并在轎廂上面中間固定一個滑輪(可用2片直角固定片固定)。知2－講②按圖1乙所示，制作豎直支架。a.先在寬木板中間用502膠水(或木螺絲)垂直固定兩個方木條，并在方木條不影響轎廂升降的兩側用直角固定片加固，兩根方木條間距102mm；b.將轎廂放入兩根方木條之間(讓卡口卡在方木條上)；c.在兩根方木條上端兩側各用一塊窄木板夾住并固定。知2－講③按圖1乙所示，在支架上方中間位置，兩根窄木板之間固定兩個滑輪，二者間距10mm左右；同樣，再在右端固定一個滑輪。④按圖1乙所示，在支架底面右側適當位置固定電動馬達、電池夾、開關等，并連接導線。知2－講⑤按圖1乙所示，將細繩一端固定在轎廂上方滑輪的掛鉤上，依次繞過支架上方左側滑輪、支架上方中間滑輪、支架上方右側滑輪，然后將細繩另一端固定在電動馬達的繞線輪上。這樣，就成功制作完成了“電梯式升降機模型”。知2－講實踐點撥制作材料可以利用身邊的材料，因地制宜。例如，利用竹竿、塑料管等代替方木條，用硬紙板、塑料板來代替寬木板等；再如，可用食品包裝盒(塑料盒、薄鐵皮盒、硬紙盒等)來制作轎廂，用塑料管、塑料片、粗鐵絲等自制滑輪。知2－講特別提示1.同學之間可以分工合作，組成活動小組。2.制作模型時，要注意安全，有序進行。知3－講

任務測量升降機的機械效率3知3－講(4)進行實驗：①如圖2所示，將轎廂放到最底端，在轎廂里放入200g鉤碼，并在繩的自由端掛上測力計，記下測力計的位置s0；知3－講②勻速拉動測力計，使轎廂上升20cm，記下其位置h1，同時記下此時測力計的示數(shù)F1

及位置s1；③將轎廂里的鉤碼分別換成400g、600g,重復步驟②的實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)。④根據(jù)記錄的實驗數(shù)據(jù)，算出機械效率。知3－講(5)數(shù)據(jù)記錄：實驗序號物體重力G

物/N物體上升的高度h/m繩的自由端的拉力F/N繩的自由端移動的距離s/m機械效率η11.960.201.40.6046.7%23.920.202.20.6059.4%35.880.203.10.6063.2%知3－講(6)實驗結論：比較實驗1、2、3可知，用同一電梯式升降機提升不同物體時，物體的重力越大，其機械效率越高。知3－講2.展示交流(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的機械效率更高。知3－講深度思考怎樣提高電梯式升降機的機械效率？深度理解提高電梯式升降機(滑輪組)機械效率的方法：(1)增加有用功:對于電梯式升降機(滑輪組)而言，適當增大物重。同一升降機，提起的物體越重，它的機械效率越高。(2)減小額外功:①減小摩擦:減小滑輪的輪與軸間的摩擦，主要采用加潤滑油的方法。②減輕機械自身的重力:一是減小動滑輪的重力，二是減小繩子的重力，三是減小轎廂的重力。采取的主要措施是選用輕質(zhì)材料制成的轎廂、動滑輪和繩子。知3－練[中考·齊齊哈爾]某小組在“測滑輪組機械效率”實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖3所示。例1知3－練實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5知3－練(1)實驗中應沿豎直方向______緩慢拉動彈簧測力計。勻速知3－練(2)小組同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應該靜止讀數(shù)，你認為他的想法______(填“正確”或“不正確”)，因為他沒有考慮到______對滑輪組機械效率的影響。解析：在彈簧測力計靜止時讀數(shù)，不會克服滑輪與軸、繩與滑輪之間的摩擦，彈簧測力計的示數(shù)偏小，故這樣的想法不正確。不正確摩擦知3－練(3)用圖丁裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數(shù)據(jù)，請將表中的兩個數(shù)據(jù)填寫完整。實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480％

知23－練知3－練(4)通過比較______(填實驗次數(shù)的序號)兩次實驗數(shù)據(jù)得出結論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關。1、2解析：1、2、3次實驗中繩子的段數(shù)分別為2、3、3，再結合鉤碼的重力可知，1、2、3次實驗分別是用甲、乙、丙裝置做的。探究同一滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)的關系時，要控制提升物體的重力相同、滑輪個數(shù)相同，只改變繩子的有效段數(shù)，故應比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)。知23－練知3－練(5)通過比較______(填實驗次數(shù)的序號)兩次實驗數(shù)據(jù)得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高。解析：探究同一滑輪組提升重物時機械效率與物重的關系，要控制滑輪個數(shù)相同、繩子的段數(shù)相同，只改變物體的重力，故應比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)。2、3知3－練(6)通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結論：_________________________________________________________。解析：3、4兩次實驗利用的是丙、丁兩裝置，滑輪組不同，提升的重物相同，動滑輪越重，機械效率越小。不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組機械效率越低知2－練1.[中考·天水]如圖為測量滑輪組機械效率的實驗裝置，鉤碼總重為6N。知2－練(1)實驗時應豎直向上______拉動彈簧測力計，測得拉力大小為2.5N。(2)若鉤碼上升的高度為10cm，該滑輪組的機械效率為______％。(3)若僅增加鉤碼的質(zhì)量，則該滑輪組的機械效率將______(填“增大”“減小”或“不變”)。勻速80增大知3－練易錯點對滑輪組機械效率的測量影響因素理解不清例2測量如圖4所示滑輪組的機械效率，部分實驗數(shù)據(jù)如下表。知3－練實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%知3－練(1)將表中空缺的數(shù)據(jù)補充完整。實驗次數(shù)鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m繩端拉力F/N繩端移動距離s/m機械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%0.662.5％

知3－練知3－練(2)分析第________次實驗的數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升重物時，重物重力越大，滑輪組的機械效率越高；分析第3、4次實驗的數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度______(填“有關”或“無關”)。1、2、3思路導引：