北师 八年级 物理 下册 第9章《制作简易升降机》课件

第六节制作简易升降机第九章机械和功逐点导讲练课堂小结作业提升课时讲解1课时流程2了解我国机械发展的历史利用简单机械设计并制作升降机测量升降机的机械效率任务了解我国机械发展的历史知1－讲11.查阅资料，了解我国机械发展的历史我国是世界上发明机械较早的国家之一，机械技术历史悠久，成就辉煌。比如，古代用来舂米的碓，用来从井中汲水的桔槔和辘轳，用于计量的天平，用于农业生产的水车、风车，用于军事的投石机等。随着制作原料的种类和动力的来源越来越丰富，机械发明和制造也越来越复杂。知1－讲比如，记里鼓车、以“水排”驱动的水力鼓风系统、战国云梯车等。随着铸造技术的出现，我国古代机械技术得到极大的发展。当前，我国是全球唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，拥有完整的工业体系，诸多工程机械技术水平处于世界前列。知1－讲2.实践活动：调查建筑工程机械的原理及应用请以小组为单位，上网查询一下建筑工地或道路施工过程中使用的工程机械，了解它们的名称和用途，以及它们在工作过程中涉及哪些物理知识。调研内容要包括以下几个方面:知1－讲(1)该工程机械的结构特点与物理原理。(2)除简单机械外，该工程机械在设计中还应用了哪些与物理有关的知识。(3)该工程机械在使用过程中有哪些操作规程，这其中有什么物理原理。(4)关于该工程机械的使用安全，你还有哪些建议。将调查结果形成调研报告，并与同学交流。知1－讲例如：汽车起重机(1)汽车起重机主要结构：底盘、副车架、转台、吊臂、起升机构等。起升机构是起重机的基本工作机构，大多是由吊挂系统和绞车组成。(2)汽车起重机的工作原理是杠杆原理。吊臂是一个杠杆，升降系统用到了滑轮组。(3)除了简单机械外，汽车起重机在设计中还用到了力的知识、稳度与重心、支面的关系、压强等知识。知1－讲(4)汽车起吊工作时，四条垂直油缸支脚伸出，支撑整车重量。这样一方面不让轮胎受力，防止损坏轮胎；一方面可以增大支面，增加整车的稳度。升降系统使用了滑轮组，这样可以省力；变幅油缸控制吊臂的变幅角度，尽量增大吊臂与水平面的夹角，这样可以增加整车的稳度，防止侧翻；卷扬马达带动吊钩上下运动时，不能太快，以获得更大动力。知1－讲(5)关于该工程机械的使用安全，我的建议：①使用前要对起重机进行观测检查，特别是关键部位，如升降系统的钢丝绳是否老化、支脚展开的面积是否足够大等；②严格按照操作章程进行工作；③起重机起重时，要注意是否超载、吊臂的角度是否合适，防止倾倒；④……知1－讲方法点拨1.与同学们交流自己收集到的资料、以及获取资料、处理信息的方法等，共同提高进步。2.就某种机械的原理、结构、使用方法等方面，与同学们展开交流讨论，说说它用到了哪些简单机械，体会任何复杂的机械，都是由简单机械构成的。认识学好简单机械的重要性。3.与同学们交流自己通过这次活动得到的收获，感受我国人民的聪明和智慧，激发民族自豪感，树立强国有我的志向。知1－讲方法点拨建设工程机械有许多，如起重机(轮胎式起重机、塔式起重机、门式起重机等)、挖掘机(轮式挖掘机、履带挖掘机、多功能挖掘机等)、隧道掘进机、桥梁架构机等。大家可以选择自己熟悉的工程机械进行分析研究，并按照课本要求的几个方面去收集信息，并结合自己掌握的知识，综合分析解答，完成调查报告。知2－讲任务利用简单机械设计并制作升降机21.活动前的准备(1)仔细阅读教材，明确该实践活动的目的、要求。(2)根据教材要求，设计“制作升降机模型”的方案。(3)根据设计方案，准备制作模型的材料、工具等物品。知2－讲2.活动过程(1)将自己的设计方案、以及画出的示意图，与同学交流。结合同学们的分享和评估，进一步完善自己的设计方案。(2)根据改进后设计方案，制作出升降机的模型。(3)展示自己制作的升降机模型。知2－讲示例：制作电梯式升降机模型①制作材料：2根方木条、2块窄木板、1块宽木板、6片直角固定片(包括配套螺丝)、5块硬纸板或薄塑料板、4个滑轮、4m长细绳(直径2mm左右)、3~5V直流电动马达、2个按钮开关、电池夹及电池(2节)、导线若干、502胶水、透明胶带、钉子(或木螺丝)等。②制作工具：剪刀、锤子、螺丝刀、老虎钳、电钻(没有也可不用)等。知2－讲(3)制作方法：①按图1甲所示制作轿厢(轿厢底面左右两侧也加卡口则更好)，并在轿厢上面中间固定一个滑轮(可用2片直角固定片固定)。知2－讲②按图1乙所示，制作竖直支架。a.先在宽木板中间用502胶水(或木螺丝)垂直固定两个方木条，并在方木条不影响轿厢升降的两侧用直角固定片加固，两根方木条间距102mm；b.将轿厢放入两根方木条之间(让卡口卡在方木条上)；c.在两根方木条上端两侧各用一块窄木板夹住并固定。知2－讲③按图1乙所示，在支架上方中间位置，两根窄木板之间固定两个滑轮，二者间距10mm左右；同样，再在右端固定一个滑轮。④按图1乙所示，在支架底面右侧适当位置固定电动马达、电池夹、开关等，并连接导线。知2－讲⑤按图1乙所示，将细绳一端固定在轿厢上方滑轮的挂钩上，依次绕过支架上方左侧滑轮、支架上方中间滑轮、支架上方右侧滑轮，然后将细绳另一端固定在电动马达的绕线轮上。这样，就成功制作完成了“电梯式升降机模型”。知2－讲实践点拨制作材料可以利用身边的材料，因地制宜。例如，利用竹竿、塑料管等代替方木条，用硬纸板、塑料板来代替宽木板等；再如，可用食品包装盒(塑料盒、薄铁皮盒、硬纸盒等)来制作轿厢，用塑料管、塑料片、粗铁丝等自制滑轮。知2－讲特别提示1.同学之间可以分工合作，组成活动小组。2.制作模型时，要注意安全，有序进行。知3－讲

任务测量升降机的机械效率3知3－讲(4)进行实验：①如图2所示，将轿厢放到最底端，在轿厢里放入200g钩码，并在绳的自由端挂上测力计，记下测力计的位置s0；知3－讲②匀速拉动测力计，使轿厢上升20cm，记下其位置h1，同时记下此时测力计的示数F1

及位置s1；③将轿厢里的钩码分别换成400g、600g,重复步骤②的实验，并记录实验数据。④根据记录的实验数据，算出机械效率。知3－讲(5)数据记录：实验序号物体重力G

物/N物体上升的高度h/m绳的自由端的拉力F/N绳的自由端移动的距离s/m机械效率η11.960.201.40.6046.7%23.920.202.20.6059.4%35.880.203.10.6063.2%知3－讲(6)实验结论：比较实验1、2、3可知，用同一电梯式升降机提升不同物体时，物体的重力越大，其机械效率越高。知3－讲2.展示交流(1)比一比，看谁制作的升降机在提升物体的过程中更省力。(2)比一比，看谁制作的升降机完成上述任务的机械效率更高。知3－讲深度思考怎样提高电梯式升降机的机械效率？深度理解提高电梯式升降机(滑轮组)机械效率的方法：(1)增加有用功:对于电梯式升降机(滑轮组)而言，适当增大物重。同一升降机，提起的物体越重，它的机械效率越高。(2)减小额外功:①减小摩擦:减小滑轮的轮与轴间的摩擦，主要采用加润滑油的方法。②减轻机械自身的重力:一是减小动滑轮的重力，二是减小绳子的重力，三是减小轿厢的重力。采取的主要措施是选用轻质材料制成的轿厢、动滑轮和绳子。知3－练[中考·齐齐哈尔]某小组在“测滑轮组机械效率”实验中得到的数据如表所示，实验装置如图3所示。例1知3－练实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5知3－练(1)实验中应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计。匀速知3－练(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法______(填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。解析：在弹簧测力计静止时读数，不会克服滑轮与轴、绳与滑轮之间的摩擦，弹簧测力计的示数偏小，故这样的想法不正确。不正确摩擦知3－练(3)用图丁装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整。实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480％

知23－练知3－练(4)通过比较______(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关。1、2解析：1、2、3次实验中绳子的段数分别为2、3、3，再结合钩码的重力可知，1、2、3次实验分别是用甲、乙、丙装置做的。探究同一滑轮组的机械效率与绳子段数的关系时，要控制提升物体的重力相同、滑轮个数相同，只改变绳子的有效段数，故应比较1、2两次实验数据。知23－练知3－练(5)通过比较______(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高。解析：探究同一滑轮组提升重物时机械效率与物重的关系，要控制滑轮个数相同、绳子的段数相同，只改变物体的重力，故应比较2、3两次实验数据。2、3知3－练(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：_________________________________________________________。解析：3、4两次实验利用的是丙、丁两装置，滑轮组不同，提升的重物相同，动滑轮越重，机械效率越小。不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组机械效率越低知2－练1.[中考·天水]如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重为6N。知2－练(1)实验时应竖直向上______拉动弹簧测力计，测得拉力大小为2.5N。(2)若钩码上升的高度为10cm，该滑轮组的机械效率为______％。(3)若仅增加钩码的质量，则该滑轮组的机械效率将______(填“增大”“减小”或“不变”)。匀速80增大知3－练易错点对滑轮组机械效率的测量影响因素理解不清例2测量如图4所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如下表。知3－练实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%知3－练(1)将表中空缺的数据补充完整。实验次数钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η11.051555.6%21.550.81532.051.01566.7%42.0101.03066.7%0.662.5％

知3－练知3－练(2)分析第________次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越大，滑轮组的机械效率越高；分析第3、4次实验的数据可知，滑轮组的机械效率与钩码上升的高度______(填“有关”或“无关”)。1、2、3思路导引：