第十一章

簡(jiǎn)單機(jī)械和功第11章

跨學(xué)科實(shí)踐：調(diào)查機(jī)械并制作機(jī)械模型（蘇科2024版）九年級(jí)上01教學(xué)目標(biāo)02新知導(dǎo)入03新知講解05典例分析06課堂練習(xí)04課堂小結(jié)（蘇科2024版）九年級(jí)上PART1教學(xué)目標(biāo)（蘇科2024版）九年級(jí)上01教學(xué)目標(biāo)?1.通過(guò)調(diào)查和制作，深化對(duì)杠桿、滑輪等簡(jiǎn)單機(jī)械的理解；鞏固簡(jiǎn)單機(jī)械結(jié)構(gòu)與原理；舉例說(shuō)明生活應(yīng)用；能從杠桿、滑輪的使用特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)械。。2.能運(yùn)用抽象與建模的思維，將復(fù)雜的實(shí)際機(jī)械抽象為簡(jiǎn)單的物理模型進(jìn)行分析；經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→設(shè)計(jì)解決方案→制作檢驗(yàn)→評(píng)估改進(jìn)”的完整工程思維過(guò)程；培養(yǎng)批判性思維，能對(duì)自已和他人的作品進(jìn)行評(píng)估和優(yōu)化。3.能通過(guò)觀察、調(diào)查、查閱資料等方式，收集關(guān)于某一機(jī)械的信息；設(shè)計(jì)調(diào)查方案；能基于物理原理和調(diào)查結(jié)果，提出制作模型的初步方案或設(shè)計(jì)草圖。能選擇合適的工具和材料，按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制作和組裝。能通過(guò)測(cè)試模型的功能，檢驗(yàn)其是否達(dá)到設(shè)計(jì)目的，并嘗試分析成功或失敗的原因。PART2新知導(dǎo)入（蘇科2024版）九年級(jí)上02新知導(dǎo)入【情境導(dǎo)入】在人類文明發(fā)展歷程中，人們不斷地創(chuàng)造和使用工具。其中，利用力學(xué)原理制造的各種裝置統(tǒng)稱為機(jī)械。機(jī)械的發(fā)展變化，反映了不同時(shí)期的生產(chǎn)力發(fā)展水平，閃爍著人類智慧的光芒。02新知導(dǎo)入【情境導(dǎo)入】在人類文明發(fā)展歷程中，人們不斷地創(chuàng)造和使用工具。其中，利用力學(xué)原理制造的各種裝置統(tǒng)稱為機(jī)械。機(jī)械的發(fā)展變化，反映了不同時(shí)期的生產(chǎn)力發(fā)展水平，閃爍著人類智慧的光芒。02新知導(dǎo)入視頻資料：機(jī)械發(fā)展史PART3新知講解（蘇科2024版）九年級(jí)上03新知講解

機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單工具到復(fù)雜機(jī)器的演變。原始社會(huì)，人類使用杠桿、斜面等簡(jiǎn)單機(jī)械（如石器、木棒）提高效率。古希臘時(shí)期，阿基米德系統(tǒng)研究了杠桿原理，奠定了靜力學(xué)基礎(chǔ)。中世紀(jì)，滑輪、齒輪等工具廣泛應(yīng)用于建筑和農(nóng)業(yè)。文藝復(fù)興時(shí)期，達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)了多種機(jī)械裝置，推動(dòng)工程學(xué)發(fā)展。18世紀(jì)工業(yè)革命后，蒸汽機(jī)的發(fā)明標(biāo)志著動(dòng)力機(jī)械的飛躍，內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)相繼出現(xiàn)，機(jī)械進(jìn)入自動(dòng)化時(shí)代?，F(xiàn)代機(jī)械融合電子技術(shù)，發(fā)展為智能機(jī)器人、數(shù)控設(shè)備等，極大提升了生產(chǎn)力。這一歷程體現(xiàn)了人類對(duì)自然規(guī)律的探索與利用。03新知講解【任務(wù)一】選擇一種機(jī)械，調(diào)查研究它的結(jié)構(gòu)、功能、工作原理和相關(guān)的時(shí)代背景。例如，中國(guó)古代使用的絞車和歐洲中世紀(jì)修建城堡時(shí)使用的吊車），在工作原理上有異曲同工之妙。絞車

吊車03新知講解（一）調(diào)查中國(guó)古代絞車（1）結(jié)構(gòu)特征：中國(guó)古代絞車以木質(zhì)結(jié)構(gòu)為主，核心包括基座系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置和附件系統(tǒng)，其中傳動(dòng)部分包括定滑輪和輪軸?；梢苿?dòng)，傳動(dòng)采用差速設(shè)計(jì)提升效率。

03新知講解（一）調(diào)查中國(guó)古代絞車（2）主要功能：用于工程起重解決積水問(wèn)題、軍事應(yīng)用牽引攻城器械、民生領(lǐng)域衍生小型裝置如釣魚卷線輪。

03新知講解（一）調(diào)查中國(guó)古代絞車（3）時(shí)代背景與技術(shù)演進(jìn)：起源于西晉，唐代標(biāo)準(zhǔn)化為移動(dòng)基座，宋代在軍事中達(dá)到高峰，明清分化為民用小型化和工程大型化。

（4）歷史價(jià)值：體現(xiàn)材料革新、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和人機(jī)工程創(chuàng)新，傳承古代造物理念，是中國(guó)機(jī)械文明的重要見(jiàn)證。03新知講解（一）調(diào)查中國(guó)古代絞車（5）工作原理：基于輪軸杠桿原理，通過(guò)差速設(shè)計(jì)和滑輪組實(shí)現(xiàn)省力及高效提升，制動(dòng)系統(tǒng)支持重物懸停。

理論支持：①定滑輪不省力：F=G，不省距離：s=h；②輪軸可以省力，但費(fèi)距離；③機(jī)械效率的計(jì)算：W有用=Gh，W總=Fs，額外功包含克服繩重與摩擦做功：03新知講解（二）調(diào)查中國(guó)古代龍骨水車（1）主要構(gòu)造：其核心傳動(dòng)部分由輪軸系統(tǒng)構(gòu)成，包括鏈輪和橫軸，作為動(dòng)力傳遞的中樞。（2）工作原理：操作時(shí)，農(nóng)民通過(guò)腳踏板或手搖柄施加杠桿作用，輸入人力動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)。鏈輪帶動(dòng)刮板鏈條在溝槽中循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。03新知講解（二）調(diào)查中國(guó)古代龍骨水車（3）主要功能：將水從低處連續(xù)提升至高處?；喲b置輔助減少摩擦損耗，優(yōu)化傳動(dòng)效率，確保水流平穩(wěn)輸送。這種設(shè)計(jì)高效解決了農(nóng)田灌溉中的水位提升問(wèn)題，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。03新知講解（二）調(diào)查中國(guó)古代龍骨水車（4）歷史價(jià)值：龍骨水車不僅體現(xiàn)了古代勞動(dòng)人民的智慧與創(chuàng)造力，還是簡(jiǎn)單機(jī)械組合應(yīng)用的杰出典范，在中國(guó)古代農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展中扮演了重要角色，并且一直沿用到改革開(kāi)放前。03新知講解（二）調(diào)查中國(guó)古代龍骨水車（4）歷史價(jià)值：龍骨水車不僅體現(xiàn)了古代勞動(dòng)人民的智慧與創(chuàng)造力，還是簡(jiǎn)單機(jī)械組合應(yīng)用的杰出典范，在中國(guó)古代農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展中扮演了重要角色，并且一直沿用到改革開(kāi)放前。03新知講解（二）調(diào)查中國(guó)古代龍投石機(jī)（1）核心結(jié)構(gòu)：機(jī)架、杠桿、動(dòng)力裝置、瞄準(zhǔn)與釋放機(jī)構(gòu)等。（2）核心功能：攻城破防、投擲燃火物、毒煙罐或金屬碎片、殺傷士兵及牲畜。瓦解敵方士氣。反擊攻城部隊(duì)，壓制其器械等等。03新知講解（二）調(diào)查中國(guó)古代龍投石機(jī)（3）時(shí)代背景與發(fā)展歷程：春秋戰(zhàn)國(guó)攻城需求催生，漢唐時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，種類增多，應(yīng)用廣泛。宋代達(dá)到鼎盛時(shí)期，成為攻城核心。元代傳入“回回炮”，威力巨大；明代因火藥武器普及逐漸淘汰。投石機(jī)是冷兵器時(shí)代工程力學(xué)與軍事智慧的結(jié)晶，但體積大、移動(dòng)難、受天氣影響，終被火藥武器取代。其原理對(duì)后世機(jī)械有啟發(fā)。文獻(xiàn)與考古可證其發(fā)展。03新知講解（二）調(diào)查中國(guó)古代龍投石機(jī)（4）工作原理：①人力牽引式：眾人拉拽短臂繩索儲(chǔ)能，松繩后短臂下擺，長(zhǎng)臂端高速甩出彈丸。②配重式：提升短臂端配重儲(chǔ)存重力勢(shì)能，釋放后配重下落帶動(dòng)短臂下擺，長(zhǎng)臂高速甩出彈丸，射程威力更大。③能量轉(zhuǎn)換：人力/重力勢(shì)能→杠桿動(dòng)能→彈丸動(dòng)能，射程可達(dá)數(shù)百米。03新知講解【任務(wù)要求二】選擇一種機(jī)械，調(diào)查研究它的結(jié)構(gòu)、功能、工作原理和相關(guān)的時(shí)代背景。例如，中國(guó)古代使用的絞車和歐洲中世紀(jì)修建城堡時(shí)使用的吊車），在工作原理上有異曲同工之妙。絞車

吊車03新知講解【任務(wù)要求一】選擇一種機(jī)械，調(diào)查研究它的結(jié)構(gòu)、功能、工作原理和相關(guān)的時(shí)代背景。例如，中國(guó)古代使用的絞車和歐洲中世紀(jì)修建城堡時(shí)使用的吊車），在工作原理上有異曲同工之妙。絞車

吊車03新知講解【任務(wù)二】深入調(diào)查生產(chǎn)、生活中使用的機(jī)械【任務(wù)要求】觀察生產(chǎn)、生活中使用的機(jī)械，選擇其中一種進(jìn)行較為深入的調(diào)查。例如，現(xiàn)代建筑工地上的塔式起重機(jī)、挖土機(jī)和推土機(jī)，智能化生產(chǎn)線上的機(jī)械手或機(jī)器人，方便人們出行的自行車，日常生活中的指甲鉗、抽水馬桶里的沖水裝置，等等。從材料、結(jié)構(gòu)、功能、工作原理等方面進(jìn)行研究，分析其中的創(chuàng)新點(diǎn)，提出進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新的設(shè)想。03新知講解（一）調(diào)查塔式起重機(jī)1．塔式起重機(jī)（塔吊）是建筑工地的重型機(jī)械，用于吊裝建材。其核心結(jié)構(gòu)：（1）塔身：支撐高度，穩(wěn)定性由重心和底座寬度決定；（2）起重臂：費(fèi)力杠桿（支點(diǎn)在塔頂，需較大動(dòng)力平衡長(zhǎng)臂載荷）；（3）平衡臂：通過(guò)配重塊實(shí)現(xiàn)杠桿平衡，防止傾覆；（4）起升結(jié)構(gòu)：滑輪組（動(dòng)滑輪省力，定滑輪改變方向）提升重物；（5）回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)：輪軸驅(qū)動(dòng)起重臂水平旋轉(zhuǎn)。03新知講解（一）調(diào)查塔式起重機(jī)2．塔式起重機(jī)的材料、結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新發(fā)展研究（1）材料特性：塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度合金鋼，減重并提升承載能力。塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用高強(qiáng)度螺栓連接。起重臂用耐磨鋼，駕駛室用碳纖維復(fù)合材料優(yōu)化強(qiáng)度與輕量化。液壓系統(tǒng)耐高壓橡膠軟管。

（2）工作原理：基于“杠桿-輪軸”原理：起升機(jī)構(gòu)卷筒鋼絲繩升降重物，變幅機(jī)構(gòu)小車移動(dòng)改變半徑，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)360°旋轉(zhuǎn)。液壓頂升系統(tǒng)：缸體固定-活塞桿運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)塔身接高。電氣控制系統(tǒng)變頻調(diào)速降低能耗。

（3）改進(jìn)與創(chuàng)新設(shè)想：①智能化，能實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛自動(dòng)吊裝；②提升安全性能，減少事故風(fēng)險(xiǎn)。03新知講解（一）調(diào)查國(guó)產(chǎn)挖土機(jī)（1）材料特性與應(yīng)用

挖土機(jī)核心結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)度低合金鋼。動(dòng)臂與斗桿采用箱型截面，鉸點(diǎn)等部位堆焊耐磨層，壽命延長(zhǎng)2倍以上。履帶板用滲碳鋼，液壓系統(tǒng)采用耐高壓無(wú)縫鋼管，聚氨酯密封件。駕駛室配備防彈玻璃及吸音棉，提升安全性與舒適性。

（2）結(jié)構(gòu)組成：動(dòng)臂、斗桿、鏟斗；柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓泵組、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、三點(diǎn)式懸掛減震；履帶底盤、行走馬達(dá)；PLC+觸摸屏、集成電子監(jiān)控、故障診斷、作業(yè)模式選擇。03新知講解（一）調(diào)查國(guó)產(chǎn)挖土機(jī)（3）工作原理：①液壓傳動(dòng)：柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)主泵輸出高壓油，多路閥分配至執(zhí)行元件。動(dòng)臂/斗桿/鏟斗油缸協(xié)同控制挖掘軌跡。②回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：行星齒輪減速器實(shí)現(xiàn)360°全回轉(zhuǎn)。③行走系統(tǒng)：雙速馬達(dá)，低速大扭矩，高速轉(zhuǎn)場(chǎng)。

（4）技術(shù)創(chuàng)新：①智能控制：GPS電子圍欄防盜；3D挖掘引導(dǎo)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)顯示標(biāo)高偏差。②節(jié)能系統(tǒng)：電控共軌發(fā)動(dòng)機(jī)+負(fù)載敏感液壓，降低空載油耗；動(dòng)臂勢(shì)能回收節(jié)能。③輕量化：拓?fù)鋬?yōu)化減重，高強(qiáng)度鋼+鋁合金復(fù)合結(jié)構(gòu)，F(xiàn)RP罩殼，整機(jī)減重。④遠(yuǎn)程運(yùn)維：4G/5G實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，遠(yuǎn)程診斷升級(jí)。

（5）改進(jìn)設(shè)想：①智能化無(wú)人作業(yè)系統(tǒng)；②混合動(dòng)力綠色節(jié)能。

03新知講解【任務(wù)三】設(shè)計(jì)制作機(jī)械模型【任務(wù)要求】利用身邊的器材設(shè)計(jì)和制作機(jī)械模型。例如，根據(jù)歷史資料制作拋石機(jī)模型，或參照現(xiàn)實(shí)生活中的起重機(jī)制作起重機(jī)模型等。03新知講解（三）深入調(diào)查智能化生產(chǎn)流水線上的機(jī)械手（1）材料特性：高強(qiáng)度鋁合金、碳纖維復(fù)合材料、40CrNiMoA合金、鉻鉬鋼、食品級(jí)硅膠、防靜電聚甲醛、陶瓷涂層等。

03新知講解（三）深入調(diào)查智能化生產(chǎn)流水線上的機(jī)械手（2）結(jié)構(gòu)組成

①驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：伺服電機(jī)配諧波減速器；

②運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：4-6軸關(guān)節(jié)

③感知系統(tǒng)：3D相機(jī)、力傳感器、碰撞傳感器

④控制系統(tǒng)：EtherCAT總線，支持20+臺(tái)協(xié)同

03新知講解（三）深入調(diào)查智能化生產(chǎn)流水線上的機(jī)械手（3）工作原理

閉環(huán)控制：指令→分解→驅(qū)動(dòng)→減速→反饋。

智能操作：3D視覺(jué)定位，力控裝配，MES聯(lián)動(dòng)換型。03新知講解（三）深入調(diào)查智能化生產(chǎn)流水線上的機(jī)械手（4）技術(shù)創(chuàng)新

①輕量化高動(dòng)態(tài)：拓?fù)鋬?yōu)化減重，響應(yīng)頻率高

②智能感知：深度學(xué)習(xí)抓取成功率、力位控制良率高

③模塊化重構(gòu)：2小時(shí)完成構(gòu)型變更

④數(shù)字孿生：故障預(yù)警準(zhǔn)確率>90%03新知講解（三）深入調(diào)查智能化生產(chǎn)流水線上的機(jī)械手（5）改進(jìn)方向

①智能化：強(qiáng)化學(xué)習(xí)異常處理，邊緣AI芯片，識(shí)別速度提升

②綠色節(jié)能：永磁懸浮降耗，能量回收節(jié)電循環(huán)

③人機(jī)協(xié)作：氣動(dòng)肌肉外骨骼，電容傳感器防護(hù)，遇人降速03新知講解（三）深入調(diào)查智能化生產(chǎn)流水線上的機(jī)械手（6）應(yīng)用趨勢(shì)

①新能源：鋰電池裝配機(jī)械手需求逐年增加，精度需求高

②醫(yī)療：手術(shù)機(jī)械手滲透率占2成，力控精度高③2025年：AI視覺(jué)智能機(jī)械手市場(chǎng)占比超一半。03新知講解任務(wù)三、設(shè)計(jì)制作機(jī)械模型【任務(wù)要求】利用身邊的器材設(shè)計(jì)和制作機(jī)械模型。例如，根據(jù)歷史資料制作拋石機(jī)模型，或參照現(xiàn)實(shí)生活中的起重機(jī)制作起重機(jī)模型等。03新知講解（一）制作投石機(jī)模型1．利用雪糕棒、一次性筷子、橡皮筋等制作投石機(jī)模型（1）器材：雪糕棒若干、一次性筷子2-4根、橡皮筋一根、飲料瓶蓋一個(gè)、粗塑料吸管（或廢舊筆管）一根、熱熔膠槍一把（或速干膠水）。鋼卷尺/直尺、記號(hào)筆、剪刀、小鋸條（或美工刀）等。03新知講解（一）制作投石機(jī)模型（2）制作過(guò)程：①底座支架搭建：將四根雪糕棒搭成四方形，并用熱熔膠或速干膠水粘接連接處。將一次性筷子截成合適的長(zhǎng)度，做成支架并粘接在底座上。②轉(zhuǎn)軸安裝：將一次性筷子截成合適的長(zhǎng)度架在支架上，中間套上塑料軟管（或廢舊筆管）制成的套管，并在套管上粘上一小段雪糕棒作為墊片，用以固定杠桿。03新知講解（一）制作投石機(jī)模型（2）制作過(guò)程：③杠桿制作：將雪糕棒一端鉆一個(gè)小孔，另一端用熱熔膠粘瓶蓋，勺口朝外。將一根橡皮筋穿過(guò)小孔固定在杠桿尾端，另一端套在底座橫桿上。并將距離小孔約4cm處用熱熔膠固定在轉(zhuǎn)軸的墊片上。④測(cè)試：先空載將瓶蓋向下拉約30°，松手看是否順暢；再放紙團(tuán)或乒乓球，測(cè)量射程。03新知講解（二）制作電梯模型1．利用廢舊紙箱、竹簽、細(xì)棉線等材料制作電梯模型（1）器材：瓦楞紙廢舊紙箱一只、竹簽若干根、細(xì)線一卷等、熱熔膠槍一把（或速干膠水）。鋼卷尺/直尺、記號(hào)筆、剪刀等。03新知講解（二）制作電梯模型（2）制作過(guò)程：①電梯井制作：將瓦楞紙紙箱裁剪成合適的尺寸，用熱熔膠粘接，制作電梯井。將兩個(gè)長(zhǎng)竹簽固定在電梯井底板上適當(dāng)?shù)奈恢茫脕?lái)充當(dāng)轎廂的滑軌。03新知講解（二）制作電梯模型（2）制作過(guò)程：②轎廂制作：將紙箱板裁剪成合適的大小，粘接成轎廂，并將兩根竹簽穿過(guò)轎廂兩側(cè)面板，將一根足夠結(jié)實(shí)足夠長(zhǎng)的細(xì)棉線固定在轎廂頂部，用來(lái)牽引轎廂。安裝好電梯井的頂板，并初步調(diào)試細(xì)線牽引轎廂上下運(yùn)動(dòng)。03新知講解（二）制作電梯模型（2）制作過(guò)程：③滑輪和輪軸的制作：將紙箱板剪成三個(gè)圓形紙片，其中中間一片直徑略小，用膠水粘貼起來(lái)，在圓心處串入竹簽，做成定滑輪，并做好兩邊的支架。固定在電梯井頂部。再用同樣方法，制作底部的輪軸，用一根短的竹簽制作搖把，固定在電梯井的底板上。03新知講解（二）制作電梯模型（2）制作過(guò)程：④組裝調(diào)試：將轎廂頂部的細(xì)線繞過(guò)電梯井頂部的定滑輪，將細(xì)線的另一端截取合適的長(zhǎng)度，固定在底部輪軸的軸上。輕輕搖動(dòng)輪軸的搖把，嘗試將電梯的轎廂提升或下降。PART4課堂小結(jié)（蘇科2024版）九年級(jí)上04課堂小結(jié)PART5典例分析05典例分析例1.中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，古人的智慧除四大發(fā)明以外，還有許多值得我們學(xué)習(xí)的機(jī)械。絞車是與轆轤相似的另一種機(jī)械，它從唐代起便被普遍應(yīng)用，成為建筑、軍事必備器械之一。如圖是我國(guó)古人利用絞車提升巨石的情景，下列說(shuō)法正確的是（）A．使用此裝置可以省功B．上方的滑輪可以改變力的方向C．使用此裝置可以省距離D．絞車由動(dòng)滑輪、定滑輪及輪軸組成B05典例分析【答案】B【解析】A．使用任何機(jī)械（如杠桿、滑輪、斜面）時(shí)，都需要克服阻力做額外功，所以使用任何機(jī)械都不能省功，故A錯(cuò)誤；B．由圖可知上方的滑輪是一個(gè)定滑輪，定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿

，不省力也不費(fèi)力，但可以改變用力的方向，故B正確；C．由圖可知此裝置是由定滑輪和輪軸組成的，定滑輪的本質(zhì)是等臂杠桿

，使用時(shí)既不省力也不費(fèi)力；輪軸的本質(zhì)是省力杠桿，省力杠桿費(fèi)距離，故C錯(cuò)誤；D．由圖可知此絞車由定滑輪和輪軸組成，并沒(méi)有動(dòng)滑輪，故D錯(cuò)誤。故選B。05典例分析例2．如圖是一種利用滾軸和繩子組裝的特殊機(jī)械，借助這種裝置可以將較重的物體搬運(yùn)到高處，某人借助該裝置提升重物G（不計(jì)摩擦和裝置的自重），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．圖中A可簡(jiǎn)化為定滑輪

B．圖中B可簡(jiǎn)化為動(dòng)滑輪C．人將繩子向下拉1米時(shí)，重物G也上升1米

D．利用該裝置不僅可以省力，也能改變力的方向C05典例分析

05典例分析例3．港珠澳大橋的成功建成離不開(kāi)我國(guó)自行制造的世界上最大的吊裝船“振華30”，如圖是“振華30”正在吊裝重達(dá)6000t沉管隧道最后的一段，吊裝中使用了非常復(fù)雜的滑輪組，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．使用滑輪組是為了省功B．滑輪組中定滑輪的作用是改變力的方向C．圖中鋼絲繩股數(shù)很多，是為了提高滑輪組的機(jī)械效率D．該滑輪組的機(jī)械效率可能大于100%B05典例分析【答案】B【解析】A．根據(jù)功的原理，使用任何機(jī)械都不省功，使用滑輪組可以省力或改變力的方向，但不能省功，故A錯(cuò)誤；B．定滑輪的特點(diǎn)是不省力，但可以改變力的方向，在滑輪組中定滑輪的作用就是改變力的方向，故B正確；C．使用滑輪組過(guò)程中，克服鋼絲繩重和摩擦做的功是額外功，在有用功一定時(shí)，鋼絲繩股數(shù)越多，額外功越多，機(jī)械效率越低；圖中鋼絲繩股數(shù)很多，是為了省力，故C錯(cuò)誤；D．機(jī)械效率是有用功跟總功的比值，由于使用機(jī)械時(shí)不可避免地要做額外功，總功一定大于有用功，所以機(jī)械效率總是小于100%，不可能大于100%，故D錯(cuò)誤。05典例分析例4．如圖甲所示是我國(guó)古人使用絞車和滑輪吊起石材時(shí)的模擬圖，其簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖如圖乙所示，絞盤橫桿長(zhǎng)度L與滾軸直徑d之比為4∶1，已知每塊大理石的重力為280N，吊框的重力為100N，不計(jì)繩重和機(jī)械間的所有摩擦，g取10N/kg。（1）絞車可以看做_______（選填“輪軸”或“斜面”）；（2）一位工匠的最大推力為400N，在某次工作中，該工匠勻速推動(dòng)絞車提升大理石板10m；①在繩子最大拉力足夠的情況下該工匠最多一次能夠借助絞車吊起多少塊大理板？②此時(shí)絞車的機(jī)械效率為多少？（百分號(hào)前保留1位小數(shù)）05典例分析【答案】（1）輪軸

（2）5塊93.3%【解析】（1）通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)絞盤使繩子繞道滾軸，從而拉起物體，絞盤相對(duì)于輪，滾軸相對(duì)于軸，所以絞車可以看做輪軸。（2）①一位工匠的最大推力為400N，絞盤橫桿長(zhǎng)度L與滾軸直徑d之比為4∶1，則繩子的最大拉力每塊大理石的重力為280N，吊框的重力為100N，則工匠最多一次能夠借助絞車吊起大理石數(shù)量②吊起5塊大理石時(shí)絞車的機(jī)械效率PART6課堂練習(xí)（蘇科2024版）九年級(jí)上06課堂練習(xí)D1.如圖是古代戰(zhàn)爭(zhēng)中的“大炮”——拋石機(jī)，能將石頭拋得很遠(yuǎn)。它實(shí)際上是一個(gè)（）A.滑輪組B.省力杠桿C.等臂杠桿D.費(fèi)力杠桿06課堂練習(xí)2.如圖所示為古人利用絞車提升巨石的情景，下列說(shuō)法中，正確的是（）A.使用此裝置可以省功B.使用輪軸可以省距離C.上方的滑輪可以改變力的方向D.絞車由動(dòng)滑輪、定滑輪及輪軸組成C06課堂練習(xí)3.如圖甲是《天工開(kāi)物》中記載的一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)汲水裝置——轆轤，圖乙是它提水時(shí)的示意圖，為方便提水，應(yīng)按照_________（省力/費(fèi)力）杠桿來(lái)設(shè)計(jì)，支點(diǎn)是______（A/B/C）點(diǎn)；圖丙中水龍頭開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)也應(yīng)用了同樣原理，開(kāi)關(guān)選用______（①/②）效果更好。省力B①06課堂練習(xí)4.如圖所示為手搖升降晾衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，使用它可以方便地升降衣架來(lái)晾曬衣物。該裝置通過(guò)一些機(jī)械的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能，裝置中有____個(gè)動(dòng)滑輪，使用該裝置________（能/不能）省力，________（能/不能）改變力的方向。2能能06課堂練習(xí)5．拋石機(jī)是古人常用的重型攻城武器之一，如圖甲所示，拋石機(jī)炮架上方橫置一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，固定在軸上的長(zhǎng)桿稱為“梢”。小強(qiáng)利用一次性筷子、勺子、細(xì)線、金屬環(huán)等制作了拋石機(jī)模型，如圖乙所示：手指豎直向下拉動(dòng)細(xì)線下的金屬環(huán)，使模型的