第九章機(jī)械和功第六節(jié)制作簡(jiǎn)易升降機(jī)北師·八年級(jí)物理下冊(cè)情境導(dǎo)入日常生活中，人們經(jīng)常利用機(jī)械搬運(yùn)物體。我國(guó)古代勞動(dòng)人民利用簡(jiǎn)單機(jī)械制作了升降機(jī)，以方便搬運(yùn)人和物品。我國(guó)古代用于軍事瞭望的巢車請(qǐng)你利用簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能搬運(yùn)物體上下移動(dòng)的升降機(jī)，從中體會(huì)簡(jiǎn)單機(jī)械的原理在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。任務(wù)分解了解我國(guó)機(jī)械發(fā)展的歷史，調(diào)查建筑工程機(jī)械的原理及應(yīng)用。選擇簡(jiǎn)單機(jī)械及身邊的器材，設(shè)計(jì)并制作升降機(jī)。利用自制升降機(jī)提升重物，測(cè)量升降機(jī)工作時(shí)的機(jī)械效率。任務(wù)一

了解我國(guó)機(jī)械發(fā)展的歷史點(diǎn)擊畫(huà)面播放視頻嫦娥六號(hào)探測(cè)器嫦娥六號(hào)在月背采樣你知道各種工程機(jī)械的用途嗎？請(qǐng)以小組為單位，上網(wǎng)查詢一下建筑工地或道路施工過(guò)程中使用的工程機(jī)械，了解它們的名稱和用途，以及它們?cè)诠ぷ鬟^(guò)程中涉及哪些物理知識(shí)。將調(diào)查結(jié)果形成調(diào)研報(bào)告，并與同學(xué)交流。功能需求：

能豎直上下搬運(yùn)物體，以0.3kg的重物作為搬運(yùn)的目標(biāo)物體，豎直搬運(yùn)高度不小于10cm。任務(wù)二

利用簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作升降機(jī)為了實(shí)現(xiàn)這些功能，升降機(jī)需要包括哪幾部分？每部分應(yīng)如何設(shè)計(jì)？設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要注意什么？基于上述功能需求，選擇簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)升降機(jī)。設(shè)計(jì)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：(1)升降機(jī)搬運(yùn)物體需要用到轎廂，轎廂可以有個(gè)性化的設(shè)計(jì)。(2)升降機(jī)需要有豎直支架，支撐轎廂上下運(yùn)行。(3)升降機(jī)在運(yùn)送物體的過(guò)程中要能省力，且機(jī)械效率盡可能高。

測(cè)量升降機(jī)的機(jī)械效率，需要測(cè)出有用功和總功。有用功和總功又該如何測(cè)量呢？在動(dòng)手測(cè)量之前，我們需要思考以下問(wèn)題。

（1）在提升過(guò)程中，有用功和總功分別是哪個(gè)力做的功？

（2）如何測(cè)量物體上升的高度？

（3）如何測(cè)量繩子自由端的拉力和繩子自由端移動(dòng)的距離？

（4）記錄數(shù)據(jù)的表格應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)？任務(wù)三測(cè)量升降機(jī)的機(jī)械效率測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率探究實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)原理】【實(shí)驗(yàn)器材】彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線、鉤碼。點(diǎn)擊畫(huà)面播放視頻【實(shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)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(dòng)距離s/m總功W總/J機(jī)械效率η110.050.050.690.150.10448%21.50.050.0750.890.150.13456%310.050.050.50.330.16530%【分析論證】比較實(shí)驗(yàn)1、2：動(dòng)滑輪重一定時(shí)，物重越大，機(jī)械效率越高。比較實(shí)驗(yàn)1、3：物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】用同一滑輪組提升重力不同的物體時(shí)，機(jī)械效率不同，被提升的物體越重，機(jī)械效率越高；用不同的滑輪組提升同一物體時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低。結(jié)合上述思考，利用自制升降機(jī)將質(zhì)量為0.3kg的物體提升不低于10cm，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行如下比較。(1)比一比，看誰(shuí)制作的升降機(jī)在提升物體的過(guò)程中更省力。(2)比一比，看誰(shuí)制作的升降機(jī)完成上述任務(wù)的機(jī)械效率更高。點(diǎn)擊畫(huà)面播放視頻怎樣提高機(jī)械效率呢？提高機(jī)械效率的方法(1)增加有用功：(2)減少額外功：在機(jī)械能承受的范圍內(nèi)，增加物重。①改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，減輕機(jī)械自重；②定期保養(yǎng)，減小機(jī)械間的摩擦（加潤(rùn)滑油）。自我檢測(cè)1.在探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素時(shí)，小紅用如圖所示甲、乙兩個(gè)相同的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以驗(yàn)證的猜想是滑輪組的機(jī)械效率與（）被提升物體的重力有關(guān)動(dòng)滑輪所受的重力有關(guān)物體被提升的高度有關(guān)承重繩子的段數(shù)有關(guān)A2.用如圖所示的裝置研究滑輪組的機(jī)械效率，下列說(shuō)法不正確的是（）可以通過(guò)選用更輕的繩子以及摩擦更小的滑輪來(lái)提高機(jī)械效率測(cè)量機(jī)械效率的原理是機(jī)械效率的高低不僅與裝置本身有關(guān)，還與所提升重物所受的重力有關(guān)提高機(jī)械效率可以通過(guò)減小鉤碼所受的重力來(lái)實(shí)現(xiàn)D3.某探究小組的同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí)，提出了一些猜想并進(jìn)行驗(yàn)證。（1）如果影響機(jī)械效率的因素有A、B、C······，要研究機(jī)械效率與因素B的關(guān)系，需要先控制其他幾個(gè)因素不變，而改變因素_____，從而進(jìn)行研究。（2）下面是該小組同學(xué)提出的兩個(gè)猜想。猜想一：由兩個(gè)相同的滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組的繞繩方法有關(guān)。猜想二：由兩個(gè)相同的滑輪組成的滑輪組，其機(jī)械效率與滑輪組提升物體所受的重力有關(guān)。B為了驗(yàn)證上述猜想是否正確，同學(xué)們準(zhǔn)備分別按圖甲、乙、丙所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①驗(yàn)證猜想一的小組應(yīng)按圖_______所示的兩個(gè)滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小________(選填“相等”或“不相等”)，則可初步判斷猜想一是錯(cuò)誤的。②驗(yàn)證猜想二的小組應(yīng)按圖_______所示的兩個(gè)滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等，則可初步判斷猜想二是______(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)的。甲、丙相等甲、乙正確甲乙丙4.工人用如圖所示的起吊裝置提升建筑材料，在50s內(nèi)將質(zhì)量為250kg的材料勻速提升10m。若電動(dòng)機(jī)輸出功率恒為600W，不計(jì)繩重和摩擦，g

取10N/kg，求此過(guò)程中：（1）電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力。（2）滑輪組的機(jī)械效率。解:(1)由圖可知，動(dòng)滑輪上承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=3，繩子自由端移動(dòng)的速度根據(jù)可知，電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力(2)材料的重力G=mg=250kg×10N/kg=2500N，滑輪組的機(jī)械效率課堂小結(jié)制作簡(jiǎn)易升降機(jī)我國(guó)機(jī)械發(fā)展