北师大版（2024）八年级下册（2024）第六节 制作简易升降机授课ppt课件

这是一份北师大版（2024）八年级下册（2024）第六节 制作简易升降机授课ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了古代用来舂米的碓，汲水的桔槔，汲水的辘轳，军事的投石机，古代用于计量的天平，记里鼓车，战国云梯车，祖冲之，郭守敬，原始手工纺织时期等内容，欢迎下载使用。
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
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。
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。
任务一 了解我国机械发展的历史
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。
这些机械在动力的利用和机械结构的设计上都各具特色。
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。
以“水排”驱动的水力鼓风系统（早期炼铁炉的风箱助燃装置）
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。
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。
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。
我国涌现出许多杰出的机械制造家。
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。
当前，我国是全球唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家，拥有完整的工业体系，诸多工程机械技术水平处于世界前列。
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。
嫦娥五号自动采样的关键部件为机械臂。机械臂又长又细，长3.7m，臂厚1.4mm，可以360°可视化操作。臂的末端一头是一个小铲子。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机械，其动力来源于安装在各个关节处的电动机，如同人体手臂乃至手掌的肌肉一样，驱动机械臂完成相应的动作。
嫦娥五号探测器成功完成月壤取样任务，使我国成为世界上第三个取回月壤样本的国家。
科学窗：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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
任务二 利用简单机械设计并制作升降机
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。
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。
思考：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?
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。
(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:
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。
任务三 测量升降机的机械效率
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?
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。
(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?
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。
1.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）
2.如图所示，某升降机在40s内将3700N的重物匀速提升了10m,此过程中钢丝绳的拉力为1000N，升降机货箱的重力是200N（g=10N/kg,不计钢丝绳的重力和摩擦），则动滑轮的重力为 N；钢丝绳中的拉力的功率为 W；当此升降机的机械效率低于 %时，该升降机不再省力。
3.如图所示，用滑轮组匀速提升重为200N的物体，拉力F为125N，物体升高的高度为4m，用时5s，不计绳重和摩擦，则在此过程中，下列说法中正确的是（　　）A．总功为800JB．动滑轮重为5NC．拉力做功的功率为160WD．滑轮组的机械效率为80%