资源简介

(共18张PPT)
第六节
制作简易升降机
第九章　机械和功
学习目标
CONTENTS
了解我国古代机械的智慧，认识简单机械的实际应用。
01
小组协作设计并制作简易升降机，培养动手能力和工程思维。
02
通过合作探究掌握滑轮组的省力规律和机械效率的计算方法。
03
课前导入
一、有用功、额外功和总功
1. 有用功：_______________，用表示。如提升重物时，克服重力做的功
=_______（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，用表示。总功等于有用功与额外功之和，即。
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： ____________
对人们有用的功
不得不做
动力
Gh
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。
我国古代军事巢车
课前导入
任务一　了解我国机械发展的历史，并与组内同学分享讨论。
(1)这些机械如何体现杠杆、轮轴或滑轮的原理？
记里鼓车
水力鼓风系统
战国云梯车
合作探究
对比古代与现代机械，动力和结构有哪些进步？
嫦娥五号自动采样的机械臂
用滑轮组、支架、绳子等材料设计一台省力且机械效率高的升降机。
1.要求：能竖直提升物体，提升距离大于10 cm。
2.设计展示：每组用实物投影仪展示设计图，解释你们小组选择的绕线方式。
任务二　制作升降机
任务三　测量升降机的机械效率
1.实验原理：η=。
2.实验步骤
(1)用弹簧测力计测出钩码所受的重力G，按照图甲所示安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置。
(2)如图乙所示，竖直匀速缓慢拉动弹簧测力计，使钩码升高，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，将这三个量填入表格。
(3)应用公式W有用=Gh、W总=Fs、η=分别求出有用功W有用、总功W总、机械效率η，并填入表格。
(4)改变钩码的数量，再做几次上面的实验。
(5)换用图丙所示的装置重复实验步骤(1)~(3)，将实验数据记入表格。
次数 1 2 3 4
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
绳子移动距离s/m
总功W总/J
机械效率η
3.实验归纳
(1)用同一滑轮组提升不同重物时，提起的物重越重，
机械效率 。
(2)用不同的滑轮组提升同一重物到相同高度时，动滑轮越重，做的额外功越多，机械效率 。
越高
越低
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
课堂小结
制
作
简
易
升
降
机
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
器械
刻度尺、弹簧测力计、滑轮、钩码、细绳
原理
提高机械效率的方法
减小摩擦
减小动滑轮的重力
较小省重
增大物重
随堂检测
1．工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
A.增大提升的速度，可以增大有用功
B.增大提升的高度，可以提高机械效率
C.增大定滑轮重，可以增大额外功
D.增大物重，可以提高机械效率
D
2．同学们在“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”时，使用了如图所示的装置.下列说法正确的是（每个钩码重相同）( )
A.实验需要用到的测量仪器：弹簧测力计、刻度尺和秒表
B.实验时需要匀速拉动弹簧测力计
C.当钩码的个数相同时，甲的机械效率比乙的高
D.把钩码提升的高度越高，做的有用功越多，机械效率越高
B
3．用不计绳重和摩擦的滑轮组把重为720 N的货物匀速提高10 m，所做的总功为12000 J，此时滑轮组的机械效率为____________；用该滑轮组提升更重的物体，机械效率会____________（选填“变小”“不变”或“变大”）.
60％
变大
4．利用如图所示的斜面将重500 N的物块从底部匀速拉到顶端，沿斜面向上的拉力为250 N，斜面长0.5 m，高0.1 m.拉动物块过程中做的有用功为____________J，物块沿斜面向上运动过程中受到的滑动摩擦力为____________N.
50
150
5．如图所示，在“测动滑轮的机械效率”实验中，物体重为3.3 N，实验时弹簧测力计要竖直向上且匀速拉动物体.若物体10 s内匀速上升的高度为50 cm，此时弹簧测力计的示数如图所示，在此过程中拉力做功的功率是__________W，动滑轮的机械效率为__________.
0.22
75％

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