資源簡介

(共21張PPT)
第九章 機械和功
第6節 制作簡易升降機
生活中會有搬運重物到高處的情景，同學們有什么辦法呢？
思考：
古代人們又是怎么解決的呢？
新知導入
1.了解我國機械發展的歷史，調查建筑工程機械的原理及應用。
2.選擇簡單機械及身邊的器材，設計并制作升降機。
3.利用自制升降機提升重物，測量升降機工作時的機械效率。
學習目標
一、了解我國機械發展的歷史
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新知學習
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。
將調查結果形成調研報告，并與同學交流。
升降機的功能需求：
能豎直上下搬運物體，以 0.3 kg 的重物作為搬運的目標物體，豎直搬運高度不小于 10 cm。
二、利用簡單機械設計并制作升降機
為了實現這些功能，升降機需要包括哪幾部分？每部分應如何設計？設計時，我們需要注意什么？
基于上述功能需求，選擇簡單機械設計升降機。設計時需要注 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）記錄數據的表格應該怎樣設計？
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。
注：此時升降機工作相當于滑輪組工作
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【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η
1 1 0.05 0.05 0.69 0.15 0.104 48%
2 1.5 0.05 0.075 0.89 0.15 0.134 56%
3 1 0.05 0.05 0.5 0.33 0.165 30%
【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。
【實驗結論】
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。
結合上述思考，利用自制升降機將質量為0.3kg的物體提升不低于10cm，在此基礎上進行如下比較。
(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的機械效率更高。
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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，增加物重。
①改進機械結構，減輕機械自重；
②定期保養，減小機械間的摩擦（加潤滑油）。
制作簡易升降機
我國機械發展的歷史
利用簡單機械制作升降機
測量升降機的機械效率
提高機械效率的方法
課堂小結
1.某同學想通過實驗來探究“影響滑輪組的機械效率的因素”，如圖所示，并測算了各次實驗裝置的機械效率。關于他的實驗過程，下列說法中不正確的是（　　）
C
A．在①實驗中，應勻速豎直向上拉動繩子
B．由①②可知：滑輪組的機械效率與繩子
的繞法無關
C．由②③可知：同一滑輪組提起物重越大，
機械效率越低
D．為使實驗的結論更具可靠性，應換用不
同的裝置進行多次實驗歸納得出普遍規律
隨堂練習
2.在探究“影響滑輪組機械效率的因素”時，小明同學用圖所示甲、乙兩個相同的滑輪組來驗證的猜想是：滑輪組的機械效率可能與（　　）
A
甲
乙
A．被提升物體重力有關
B．動滑輪重力有關
C．物體被提升的高度有關
D．承重繩子的段數有關
3.在如圖所示的滑輪組裝置中，所掛重物的重力G＝50 N，當施加在繩子自由端的拉力為F＝30 N時，重物恰好勻速上升，繩重及一切摩擦均可忽略不計。由此可知（　　）
A．該裝置的機械效率為60%
B．該裝置的機械效率為55.6%
C．該裝置中動滑輪重為5N
D．該裝置中動滑輪重為10N
D

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