资源简介

(共31张PPT)
第九章　机械和功
第六节　制作简易升降机
学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练
北师版-物理-八年级下册
学习目标
1.了解我国机械发展的历史，调查建筑工程机械的原理及应用。
2.选择简单机械及身边的器材，设计并制作升降机。
3.利用自制升降机提升重物，测量升降机工作时的机械效率。
【重点】我国机械发展历史中的关键节点与代表性发明，简易升降机的制作步骤与调试，机械效率测量实验的设计与实施。
【难点】确保简易升降机制作的精准性与稳定性，对机械效率测量数据的分析与误差探讨。
新课导入
如图所示是古代用于军事瞭望的车辆——巢车。
中国古代一种设有望楼，用以登高观察敌情的车辆。车上高悬望楼如鸟之巢，故名。又名楼车，楼车的名称见于《左传》。
其结构通常包括一个木制的车体，底部装有轮子以便推动，车上竖立长柱，柱顶设有辘轳轴，通过绳索提升小板屋以便观察。
新课导入
请你利用简单机械设计并制作一个能搬运物体上下移动的升降机，从中体会简单机械的原理在实际生产生活中的应用。
新知探究
任务 了解我国机械发展的历史
一
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。
记里鼓车
桔槔
石碓
新知探究
筒车
投石机
立帆式大风车
这些机械在动力的利用和机械结构的设计上都各具特色。
新知探究
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。
牛转翻车
水力鼓风系统
战国云梯车
新知探究
这些机械不仅在动力使用上从人力转向畜力、水力等，而且在结构方面出现了齿轮、凸轮和曲柄连杆等复杂的传动机构。
水转翻车
新知探究
随着铸造技术的出现，我国古代机械技术得到极大的发展。两晋时期出现了自动磨车、舂车、水碾等水力机械。
舂车
水碾
新知探究
农耕器具也得到改进，如图为元代《农书》中的“农器图谱”部分。对当时的农业机械和许多生产工具进行了详细的说明和论述。同时，纺织机械、造船技术也有了新的发展。
连机碓
新知探究
我国涌现出许多杰出的机械制造家。
马钧
祖冲之
郭守敬
王祯
他们为古代机械的发展做出了重要贡献。不少机械还传到了国外，对世界科学技术的发展产生了积极的影响。
新知探究
2020年12月，我国自主研发的嫦娥五号探测器成功着陆月面后，顺利完成我国首次月球表面自动采样，并将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。
新知探究
我国古代纺织机械与技术
我国古代有着当时世界上最完善和最先进的纺织机械和技术，这是我国长期保持丝绸大国地位的重要原因之一。
我国古代纺织技术最早可追溯到战国时期，经历了原始手工纺织时期和手工机器纺织时期两个基本发展阶段。
科学窗
新知探究
在原始手工纺织时期，人们利用纺坠纺纱，利用原始腰机织布。
织布时，织工席地而坐，以身体作机架，以两脚蹬着经轴，腰上缚着卷布轴，用提综杆提起经纱形成梭口，再投梭打纬，进行织布。原始腰机是人类最早发明和使用的织机。
新知探究
在手工机器纺织时期，我国古代劳动人民发明创造了踏板织机、斜织机、竹笼机、大花楼机、多锭大纺车等，大大提高了生产效率。
踏板织机是在原始腰机的基础上，使用机架代替身体作为支架并加入踏板而成的，后来经由丝绸之路传到中亚、西亚和欧洲各国。
新知探究
斜织机是在踏板织机的基础上改进而成的，织物经面与水平机座成50°~60°，利用杠杆原理，用脚踏板来控制综片的升降，以织造平纹织物。
新知探究
竹笼机是一种运用提花技术的织机，早在宋代即已存在。它能反复有规律地织造复杂花纹，在我国广西少数民族地区应用较广，一般用来织制壮锦等。提花技术是我国古代最为复杂的织造技术，是纺织史上的里程碑。
新知探究
实践活动
近年来，我国经济社会发展取得了举世瞩目的成就。发展经济、改善人民生活质量，离不开基础工程建设。
新知探究
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。
新知探究
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：
(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，这其中有什么物理道理。
(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。
新知探究
任务 利用简单机械设计并制作升降机
二
不同的机械有不同的功能，比如，利用定滑轮可以改变力的方向，利用动滑轮、轮轴可以省力，等等。因此，我们要根据功能需求选择不同的简单机械来设计升降机。
新知探究
思考
我们要设计的升降机的功能需求有:能竖直上下搬运物体，以0.3kg的重物作为搬运的目标物体，竖直搬运高度不小于10cm。
为了实现这些功能，升降机需要包括哪几部分 每部分应如何设计 设计时，我们需要注意可使用的简单机械什么
新知探究
基于上述功能需求，选择简单机械设计升降机。比如，可以选择滑轮组实现目标物体的上下运动，也可以选择轮轴或其他方式来实现目标物体的上下运动。
制作升降机可使用的简单机械
新知探究
(1)升降机搬运物体需要用到轿厢，轿厢可以有个性化的设计。
(2)升降机需要有竖直支架，支撑轿厢上下运行。
(3)升降机在运送物体的过程中要能省力，且机械效率尽可能高。
设计时要注意以下几点:
新知探究
将你的想法以示意图的方式画出来，与同学交流。结合同学们的分享和评估，进一步完善你的设计方案，并将你设计的升降机制作出来。
新知探究
任务 测量升降机的机械效率
三
测量开降机的机械效率，需要测出有用功和总功。有用功和总功又该如何测量呢 在动手测量之前，我们需要思考以下问题:
(1)在提升过程中，有用功和总功分别是哪个力做的功
(2)如何测量绳子自由端的拉力和绳子自由端移动的距离
弹簧测力计；卷尺等。
物体受到的重力做的功是有用功；绳子自由端的拉力做的功是总功。
新知探究
(3)如何测量物体上升的高度
(4)记录数据的表格应该怎样设计
实验次数 物体重力 G/N 物体上升高度h/m 测力计示数F/N 绳子自由端移动的距离s/m 机械效率η
卷尺等。
新知探究
实践活动
结合上述思考的问题，利用自制升降机将质量为0.3kg的物体提升不低于10cm，在此基础上进行如下比较。
(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。
例题 在如图所示的滑轮组装置中，所挂重物的重力G＝50 N，当施加在绳子自由端的拉力为F＝30 N时，重物恰好匀速上升，绳重及一切摩擦均可忽略不计。由此可知（　　）
A．该装置的机械效率为60%
B．该装置的机械效率为55.6%
C．该装置中动滑轮重为5N
D．该装置中动滑轮重为10N
新知探究
D
课堂训练
1.如图所示，将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端。已知斜面的长是5m，高是2m，拉力F＝50N，则该装置的机械效率为（　　）
A．40%
B．50%
C．80%
D．100%
A
课堂训练
2.我国平移建筑物技术一直以来都是处于世界领先水平，它把建筑结构力学与岩土工程技术紧密结合起来，其基本原理与起重搬运中的重物水平移动相似。如图所示，若某建筑物质量为10000t,首先被举高1.1m,再水平移动24m,则建筑物被举高的过程中克服其重力做功为 J，水平移动过程中，建筑物重力做功为 J。（g取10N/kg）
1×108
0

展开更多......

收起↑