9.6 制作简易的升降机 课件(共27张ppt)2025--2026年八年级物理下册(北师大版·2024)

资源下载
  1. 二一教育资源

9.6 制作简易的升降机 课件(共27张ppt)2025--2026年八年级物理下册(北师大版·2024)

资源简介

第九章 机械和功
第六节 制作简易的升降机
目录
CONTENT
教学目标
FIRST PART
01
教学内容
SECOND PART
02
练习思考
THIRD PART
03
课后作业
FOURTH PART
04
教学目标
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.
一、有用功、额外功和总功
1. 有用功:_______________,用????有表示。如提升重物时,克服重力做的功
????有?=_______(G是物体重力,h是物体被提升的高度)。
2. 额外功:并非我们需要但又__________的功,用????额表示。例如,克服机械自重和摩擦做的功。
3. 总功:______对机械做的功,用????总表示。总功等于有用功与额外功之和,即W总=W有+W额。
二、 机械效率
1. 定义:有用功跟总功的比值叫机械效率,用η表示。
2. 表达式: η=?____________
?
课堂引入
对人们有用的功
?????
?
不得不做
动力
????有????总×100%
?
日常生活中,人们经常利用机械搬运物体。在没有电的时代,我国古代劳动人民利用简单机械制作了升降机,以方便搬运人和物品。右图是我国古代用于军事瞭望的巢车。
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。
第6节 制作简易的升降机
课堂引入
我国古代军事巢车
任务1 了解我国机械的发展历史
一、了解我国机械的发展历史
1.我国是世界上发明机械较早的国家之一,如用来春米的碓,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,等等.
2.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.如记里鼓车、水力鼓风系统、战国云梯车等.
记里鼓车
水利鼓风系统
战国云梯
一、了解我国机械的发展历史
3.两晋时期出现了自动磨车、舂车、水碾等水力机械.
自动磨车
舂米水车
水碾
4.我国涌现出许多杰出的机械制造家,如马钧、祖冲之、李皋、郭守敬和王祯等,他们为古代机械的发展做出了重要贡献.
一、了解我国机械的发展历史
5. 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任务,并将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中.嫦娥五号自动采样的关键部件为机械臂,如图所示.
机械臂长 3.7m,臂厚1.4mm,可以 360°可视
化操作.臂的末端一头是-个小铲子,另一头是浅
表钻,可以轻松完成铲挖、浅钻、拾取等动作,机
械臂的设计利用了杠杆等原理,其动力来源于安
装在各个关节处的电动机.
嫦娥五号探测器
任务2 利用简单机械设计并制作升降机
二、利用更简单机械设计并制作升降机
1.升降机设计图
(1)滑轮组:作为省力、提升物体的机械.
(2)网兜:作为轿厢,用于装运物体
(3)铁架台:作为竖直支架,支撑网兜上下运行
(4)刻度尺:测量重物被竖直搬运的高度,
2.省力方法
(1)减轻动滑轮和网兜的总重力
(2)减小各部件之间的摩擦
铁架台
网兜
滑轮组
刻度尺
二、利用更简单机械设计并制作升降机
3.提高机械效率的方法
(1)尽量减少额外功。采取减轻机械自重和加润滑剂减小摩擦的办法;
(2)尽量多做有用功。当额外功一定时,在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起重物的重力,充分发挥机械的作用。
任务3 测量升降机的机械效率
实验原理
实验器材
定滑轮、动滑轮组成的滑轮组, ?弹簧测力计,钩码和刻度尺。
影响滑轮组机械效率的因素可能有哪些?
①被提升物体的重力;
②动滑轮的重力;
③绳重、摩擦力… …
????=????有?????总=?????????????
?
甲 乙
三、测量升降机的机械效率
甲 乙
①按照图甲那样安装滑轮组,算出钩码的重力G,并记下钩码和绳端的位置。
②如图乙,匀速竖直缓慢拉动弹簧测力计,使钩码缓慢上升,读出拉力F的值,并用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s。
③算出有用功????有、总功????总、机械效率?????,并填入表格。
?
④改变钩码的数量,再做两次上面的实验。
(1)探究滑轮组的机械效率与物体重力的关系
设计并进行实验
三、测量升降机的机械效率
实验
次数
钩码的
重力G物/N
提升
高度h/m
有用功
W有/J
拉力
F/N
绳端移动的
距离s/m
总功
W总功/J
机械
效率η
1
1.0
0.1
0.10
0.55
0.3
0.165
2
1.5
0.1
0.15
0.70
0.3
0.210
3
2.0
0.1
0.2
0.85
0.3
0.255
60.6%
71.4%
78.4%
同一滑轮组,提升物体的重力越大,机械效率越高。
发现三次的机械效率不同。同一滑轮组,钩码的重力越大,机械效率越高。
分析并论证
数据分析
实验结论
三、测量升降机的机械效率
①按照图甲安装滑轮组,用弹簧测力计测量动滑轮A重力GA,分别记下钩码和绳端的位置。
②匀速缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s,将测量数据填入表格。
③如图乙所示,改变动滑轮的重力,换用动滑轮B,重复上述实验。
④算出有用功W有、总功W总、机械效率η,并填入表格。
设计并进行实验
(2)探究滑轮组的机械效率与动滑轮重力的关系
三、测量升降机的机械效率
次数
动滑轮的
重力G动/N
提升
高度h/m
有用功
W有/J
拉力
F/N
绳端移动
的距离s/m
总功
W总/J
机械
效率η
1
0.5
0.1
0.3
1.55
0.3
0.465
2
1.0
0.1
0.3
1.90
0.3
0.57
钩码的重力G码=3N
64.5%
53.0%
二次实验中的机械效率不同。
分析并论证
数据分析
实验结论
不同的滑轮组提高重力相同的重物,动滑轮的重力越大,机械效率越低。
三、测量升降机的机械效率
①同一滑轮组,提升物体重力的越大,机械效率越高;
②不同滑轮组提升重力相等的物体,动滑轮重力越小,机械效率越高。
探究归纳
三、测量升降机的机械效率
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}影响因素
分析
改进措施(提高效率)
影响滑轮组机械效率的因素和改进措施
被提升
物体的重力
动滑轮自身
的重力
滑轮组自身
部件的摩擦
同一个滑轮组,被提升物体的重力越大,做的有用功越多,机械效率越大
有用功不变时,减小提升动滑轮时做的额外功,可提高机械效率
机械自身部件的摩擦力越大,机械效率越低
在机械承受的范围内,尽可能增加被提升物体的重力
改进滑轮结构,减轻滑轮自重
对机械进行保养,保持良 好的润滑,减小摩擦
三、测量升降机的机械效率
【典例1】图甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g的钩码从A位置缓慢提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的????′位置匀速竖直上升到????′位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据小磊做的实验回答下列问题:(g取10N/kg)
?
三、测量升降机的机械效率
(1)弹簧测力计的示数是 N。
(2)钩码上升的距离是 cm。
(3)拉力????做的功是 J。
?
3.2
10.0
0.64
绳子未端的拉力等于弹簧测力计的示数,F=3.2N;弹簧测力计从25.0cm开始上升,上升到45.0cm处,绳子末端移动的距离s=45.0cm-25.0cm=20.0cm=0.2m
【典例1】图甲是小磊测动滑轮的机械效率的示意图。他用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将质量为200g的钩码从A位置缓慢提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的????′位置匀速竖直上升到????′位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据小磊做的实验回答下列问题:(g取10N/kg)
?
三、测量升降机的机械效率
(4)克服钩码重力????所做的功是 J。
(5)动滑轮的机械效率是 。
?
0.2
31.25%
(4)钩码的重力为G=mg=200×10-3kg×10N/kg=2N
克服钩码重力????所做的功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J
?
(5)动滑轮的机械效率是
????=????有用????总×100%=0.2????0.64????×100%=31.25%
?
课堂小结
课堂练习
在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,某小组用如图所示的同一滑轮组提升不同个数钩码,分别做了如图所示的三组实验,实验数据记录如下:
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}次数
钩码重/N
动滑轮重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的示数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率
1
2
0.8
5
1
15
66.7%
2
4
0.8
5
1.7
15

3
6
0.8
5

15
83.3%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量 向上匀速拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数;
(2)第3次实验时弹簧测力计的示数如图所示,表格中编号①的数值是 ,②的数值是 (精确至千分位);
竖直
2.4
78.4%
课堂练习
(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率的目的是 ;
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
(4)汽车作为一种“机械”,提高效率对节能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中, 中的方法是与本实验同理的。
A.鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员
B.汽车制造厂用新材料减轻汽车重量
C.经常给汽车做保养,保持良好的润滑
C
A
课堂练习
2025
Thank you for watching!
谢谢观看

展开更多......

收起↑

资源预览