杠桿的概念

F?、F?

都是杠桿的受力3.杠桿五要素(1)支點(diǎn)：繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的固定點(diǎn)(0(2)動(dòng)力：驅(qū)使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F?/);O)(

3

)

阻

力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力(F?)

;(4)動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離L?;(5)阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離L?。(力的作用線：過力的作用點(diǎn)，沿力的方向

的直線；是虛線，用則畫，不用不畫)杠桿的特點(diǎn)杠桿的特點(diǎn)杠桿的概念4.力臂的作圖1.找出支點(diǎn)0;2.沿力的方向作出力的作用線；3.從支點(diǎn)向力的作用線作垂線段；4.標(biāo)出相應(yīng)的力臂符號(hào)。阻力臂L?

支點(diǎn)0

動(dòng)力臂L?阻力F?注意：若一個(gè)力作用在

杠桿上，作用點(diǎn)不變，

但作用方向改變，力臂

也會(huì)發(fā)生改變。動(dòng)

力F?一找支點(diǎn)，二畫線，

三畫距離，四標(biāo)注。例活塞式抽水機(jī)是農(nóng)村經(jīng)常使用的取水設(shè)備，圖中AOB

部分工作時(shí)可以看做杠桿，請(qǐng)你畫出垂直于杠桿的力F?

的力臂及B點(diǎn)受到的阻力F?

和其阻

力臂L?。練一練練一練2.畫出動(dòng)力臂和阻力臂。小結(jié)支點(diǎn)(0):杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。動(dòng)

力(F?):

促使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。阻

力(F?):阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。動(dòng)力臂(L?):從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的垂直距離。阻力臂(L?):從支點(diǎn)到阻力作用線的垂直距離。(力的作用線：過力的作用點(diǎn)，沿力的方向的直線)杠桿的平衡條件杠桿平衡：杠桿在動(dòng)力和阻力作用下靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為杠桿平衡。【提出問題】

當(dāng)杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力、動(dòng)力臂和阻力、阻力臂之間存在著怎樣的定量關(guān)系?【猜想假設(shè)】

假

設(shè)一

：

假

設(shè)

二

：

F?

·L?=F?

·L?【實(shí)驗(yàn)器材】

杠桿、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)【實(shí)驗(yàn)步驟】①調(diào)節(jié)平衡螺母，使杠桿在水平位置平

衡

。②杠桿兩端掛上不同數(shù)量的鉤碼，移

動(dòng)鉤碼的位置，使杠桿水平平衡。將

動(dòng)

力F?

、

阻

力F?

、動(dòng)力臂L?

、阻力臂

L?

記錄在表格中。杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件【實(shí)驗(yàn)步驟】③改變阻力和阻力臂的大小，相應(yīng)調(diào)節(jié)動(dòng)力和動(dòng)力臂的大小，再做幾次實(shí)

驗(yàn)。④在杠桿的一側(cè)掛上鉤碼作為阻力，通過在其他位置上用彈簧測(cè)力計(jì)拉住

杠桿的辦法使杠桿平衡。將動(dòng)力F?、阻

力F?

、動(dòng)

力

臂L?

、阻力臂L?

記錄在

表格中。10

15

20實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F?/N動(dòng)力臂L?/m阻力F?/N阻力臂L?/m11.00.50.050.1021.50.50.050.1531.51.00.100.1541.01.00.150.1551.50.50.050.156【記錄和剖析數(shù)據(jù)】杠桿的平衡條件結(jié)論：杠桿平衡時(shí)，動(dòng)力F?與動(dòng)力臂L?

的乘積，等于阻力F?與

阻力臂L?

的乘積，即F?·L?=F?·L?杠桿的平衡條件展演：杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件【討論溝通】1020消除杠桿自重對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。2.實(shí)驗(yàn)后為什么要調(diào)節(jié)杠桿使其在水平位置平衡?便于測(cè)量力臂一位物理老師利用杠桿定理，僅用小小的彈簧測(cè)力計(jì)就測(cè)出了一頭大象的質(zhì)量(如右圖)。測(cè)量是利用了一根長度為10m的槽鋼作為杠桿。吊鉤固定點(diǎn)0為支點(diǎn)。彈簧測(cè)力

計(jì)示數(shù)F?為200N。測(cè)得動(dòng)力臂L?

為9m,

阻力

臂L?

為6cm。

若不計(jì)槽鋼和鐵籠的質(zhì)量，請(qǐng)

你估算大象的質(zhì)量。(g取10N/kg)例解

：由

F?L?=F?L?

得

：=3×103kg=3t=3×104N例練一練如圖所示，杠桿處于水平位置平衡。若將兩邊所掛的鉤碼各減去一個(gè)，杠桿將(C

)A.仍繼續(xù)保持水平平衡B.

右端上升，左端下降C.

右端下降，左端上升D.

無法確定杠桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)托盤天平使用這三種杠桿的目的相同嗎?杠桿的平衡條件生活中的杠桿釣魚竿生活中的杠桿活

動(dòng)

：請(qǐng)每個(gè)小組3名同學(xué)每人畫一個(gè)圖，標(biāo)出圖中杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂和阻力臂。杠桿的平衡條件杠桿的平衡條件省力杠桿動(dòng)力臂大

于阻力臂，動(dòng)力小

于阻力，是省

力杠

桿

。由

F?L?=F?L?∵L?>L?動(dòng)

力

臂L?

陽力臂L

∴F?<F?F?杠桿的平衡條件省力杠桿使用省力杠桿，雖然省了力，但卻費(fèi)了動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。由

F?L?=F?L?∵L?<L?∴F?>F?杠桿的平衡條件費(fèi)力杠桿費(fèi)力杠桿使用費(fèi)力杠桿，雖然費(fèi)了力，但卻省了動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離。杠桿的平衡條件等臂杠桿動(dòng)力臂等

于阻力臂，動(dòng)力等

于阻力，是等臂杠

桿

。杠桿的平衡條件物理天平托盤天平類型示意圖力臂的大

小關(guān)系力的大小

關(guān)系特點(diǎn)應(yīng)用省力

杠桿L?

>L?F?

<F?省力但費(fèi)距離撬棒、瓶蓋起

子、鋼絲鉗、

羊角錘等費(fèi)力

杠桿L?

<L?F?

>F?費(fèi)力但省距離鑷子、釣魚竿、

理發(fā)剪刀等等臂

杠桿L?=L?F?=F?既不省力也不省距離，

既不費(fèi)力也不費(fèi)距離天平

小

結(jié)杠桿的平衡條件輪軸輪軸由具有共同轉(zhuǎn)動(dòng)軸的大輪和小輪組成，習(xí)慣上把大輪叫輪，小輪叫軸。

輪軸可以看做是杠桿的變形應(yīng)

用

：如圖轆

就是典型的輪軸在實(shí)際應(yīng)用中，為了方便或節(jié)約材

料，常用桿狀物來代替大輪，如扳

手、釣魚竿上(或放風(fēng)箏)用的收線器

的搖把等。輪【原理】

F?L?=F?L?m

物與OB

成正比m

物gLAO=m

砣gLoBm物=

m砣LoB/LAO杠桿的平衡條件杠桿的應(yīng)用杠桿的應(yīng)用桔槔(jiegao)俗稱“吊桿”

“稱桿”

,古代漢族農(nóng)用工具。是一種原始的汲水工具。商

代在農(nóng)業(yè)灌溉方面，開始采用桔槔。杠桿的平衡條件練一練下列工具在正常使用中，屬于費(fèi)力杠桿的是(

C

)A.

啟瓶器

B.切紙鍘刀

C.

食品夾D.

羊角錘利用直桿或曲桿，在力的作用下繞桿上一固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單機(jī)械叫作杠桿杠桿杠桿的

五要素杠桿的平衡條件

F?·L?=F?·L?動(dòng)

力

臂(L?)阻

力

臂(L?)點(diǎn)(O)力(F?)

力(F?)支

動(dòng)

阻課堂小結(jié)杠桿L?>L?,F?<F?L?<L?,F?>F?L?=L?,F?=F?省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿輪

軸杠桿的應(yīng)用課堂小結(jié)的拉桿，從杠桿的角度剖析，這樣做的目的是為了(A)A.

增大動(dòng)力臂B.

減小阻力臂C.

增大動(dòng)力D.

減小阻力隨堂操練1.如圖所示，我們?cè)谕蟿?dòng)行李箱時(shí)，一般先拉出行李箱上方隨堂操練2.如圖所示，輕桿AB可以繞○點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A點(diǎn)用細(xì)線懸掛一重

物，在B點(diǎn)施加一豎直向下的動(dòng)力，使杠桿在水平位置保持平

衡?，F(xiàn)將動(dòng)力的方向改為沿虛線方向，若仍使杠桿在水平位置

保持平衡，則(D)A.

動(dòng)力臂增大，動(dòng)力增大B.

動(dòng)力臂增大，動(dòng)力減小C.

動(dòng)力臂減小，動(dòng)力減小D.

動(dòng)力臂減小，動(dòng)力增大隨堂操練3.畫出圖中杠桿各力的力臂。4.在一些建設(shè)施工工地上，可以看見各種大型的起重機(jī)。如圖所示是一種起重機(jī)的簡(jiǎn)易圖，為了保證起重機(jī)在起重時(shí)不會(huì)翻倒，起重機(jī)右邊配有一個(gè)重物M。

現(xiàn)測(cè)得重物M

的質(zhì)量為4t,AB

為10m,

BC為4m,CD

為

1m

。(g取10N/kg)問：該起重機(jī)可起吊的最大物重為多少?(起重機(jī)本身的重不計(jì))A隨堂操練隨堂操練解：由圖可知B為支點(diǎn)，右側(cè)的重物重力為：GM=mg,力臂為：BD=4m+1m=5m;設(shè)吊起的物體重力為G。對(duì)應(yīng)的力臂為：BA=10m。由杠桿平衡條件F:Gm×BD=G×BA,mg×BD=G×BA;則該起重機(jī)可起吊的最大物重為：答：該起重機(jī)可起吊的最大物重為2×10?N。隨堂操練D一始終垂直于木棒的拉力F,

讓木棒勻速轉(zhuǎn)到圖中虛線所示位置，在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中(D

)A.

動(dòng)力臂逐漸變大B.

阻力臂逐漸變小C.

動(dòng)力F

保持不變D.

動(dòng)力F逐漸增大隨堂操練6.如圖所示，重力為G的均勻木棒豎直懸于0點(diǎn)，在其下增施7.如圖，在B點(diǎn)施加一個(gè)最小力F?

,使杠桿在此位置平衡，請(qǐng)畫出最小力F?

的示意圖，并標(biāo)出阻力臂L?。隨堂操練隨堂操練8.小明用輕質(zhì)木桿自制了“腳踏式杠桿”

,借助杠桿按動(dòng)宿舍樓大門的開門按鈕，如圖所示，已知OB=60cm、AB=80cm、OC=15cm,當(dāng)小明在C點(diǎn)用腳給杠桿施加20N的壓力F?

時(shí)，按鈕觸發(fā)、大門打開，求此時(shí)按鈕對(duì)杠桿施加的水平阻力F?,有

多

大

?按鈕解：根據(jù)杠桿平衡條件得，F(xiàn)?

×OC=F?×OD,按鈕對(duì)木桿的壓力水平向左，所以O(shè)D=AB,

所以，20N×15cm=F?

×80cm,解

得

，F(xiàn)?=3.75N。隨堂操練F?第九章機(jī)械和功第二節(jié)

滑

輪升旗儀式和往房上運(yùn)輸建材都使用了一種常用的簡(jiǎn)

單機(jī)械

—滑輪。觀察與思索認(rèn)識(shí)定滑輪和動(dòng)滑輪及其特點(diǎn)。(重點(diǎn))知道滑輪組的使用及特點(diǎn)。(重點(diǎn))知曉滑輪組的簡(jiǎn)單應(yīng)用。研習(xí)目的滑輪的種類認(rèn)識(shí)滑輪由繩索或鏈條繞過具有轉(zhuǎn)動(dòng)軸的圓輪構(gòu)成，這個(gè)裝置叫作滑輪。生活中常用的幾種滑輪升國旗時(shí)，旗手緩緩向下拉繩子，國旗就會(huì)徐徐上升。這是因?yàn)槠鞐U頂部有一個(gè)滑輪，它的軸固定不動(dòng)，這樣的滑輪叫作定滑

輪

?；喌姆N類動(dòng)滑輪使用時(shí)，滑輪跟物體一起運(yùn)動(dòng)，這樣的滑輪叫作動(dòng)滑輪?；喌姆N類滑輪的種類滑輪組練一練如圖是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晾曬衣物。該裝置通過一些機(jī)械的組合來實(shí)現(xiàn)此功能。該裝置有

2

個(gè)定滑輪，有2個(gè)動(dòng)滑輪。滑輪的工作特點(diǎn)探尋定滑輪的工作特點(diǎn)1.使用定滑輪拉動(dòng)物體時(shí)，拉力與物

體的重力有什么關(guān)系呢?2.繩端(自由端)移動(dòng)的距離與物體

上升的距離有什么關(guān)系呢?實(shí)驗(yàn)器材滑輪、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺(中

中

中

寧物重G/N物體移

動(dòng)方向物體移動(dòng)

距離h/m拉力F/N拉力方向拉力移動(dòng)

距離s/m0.5向上0.20.5向下0.21.0向上0.11.0向下0.11.5向上0.151.5向下0.15結(jié)論使用定滑輪不省力，不省距離；但可以改變力的方向。滑輪的工作特點(diǎn)探尋定滑輪的工作特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)表格滑輪的工作特點(diǎn)探尋動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)1.使用動(dòng)滑輪拉動(dòng)物體時(shí)，拉力與物

體的重力有什么關(guān)系呢?2.繩端(自由端)移動(dòng)的距離與物體

上升的距離有什么關(guān)系呢?實(shí)驗(yàn)器材滑輪、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺物重G/N物體移

動(dòng)方向物體移動(dòng)

距離h/m拉力F/N拉力方向拉力移動(dòng)

距離s/m0.5向上0.20.3向上0.41.0向上0.10.6向上0.21.5向上0.150.8向上0.3結(jié)論使用動(dòng)滑輪可以省力，但費(fèi)距離；且不改變力的方向。探尋動(dòng)滑輪的工作特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)表格滑輪的工作特點(diǎn)探尋滑輪組的工作特點(diǎn)1.使用滑輪組拉動(dòng)物體時(shí)，拉力與物

體的重力有什么關(guān)系呢?2.繩端(自由端)移動(dòng)的距離與物體

上升的距離有什么關(guān)系呢?實(shí)驗(yàn)器材滑輪、鉤碼、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺滑輪的工作特點(diǎn)物重G/N物體移

動(dòng)方向物體移動(dòng)

距離h/m拉力F/N拉力方向拉力移動(dòng)

距離s/m0.5向上0.20.5向下0.41.0向上0.11.0向下0.21.5向上0.151.5向下0.3探尋滑輪組的工作特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)表格滑輪的工作特點(diǎn)物重G/N物體移

動(dòng)方向物體移動(dòng)

距離h/m拉力F/N拉力方向拉力移動(dòng)

距離s/m0.5向上0.20.2向上0.61.0向上0.10.4向上0.31.5向上0.150.6向下0.45結(jié)論使用滑輪組既可以省力，又可以改變用力的方向；但是費(fèi)距離。探尋滑輪組的工作特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)表格滑輪的工作特點(diǎn)討

論滑輪組的這兩種繞線方法有什么不同?思索角度：1.繩子的起點(diǎn)3.動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)(用n表示)滑輪的工作特點(diǎn)2.拉力的方向試一試

利用兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪，可以怎樣繞繩子呢?滑輪的工作特點(diǎn)3數(shù)一數(shù)這個(gè)兩個(gè)滑輪組繩子的段數(shù)n分別是多少?乙n=5滑輪的工作特點(diǎn)請(qǐng)將這兩個(gè)滑輪組的繩子繞好F甲n=4滑輪的工作特點(diǎn)探尋滑輪組的工作特點(diǎn)1.拉力的方向：可以改變拉力的方向2.拉力的大?。?/p>

繞線越多越省力3.拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離：繞線越多越費(fèi)距離使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但不能既省力又省距離。對(duì)于用一根繩子組裝的滑輪組而言，拉力F

與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)n

有什么關(guān)系呢?(不計(jì)

繩重，動(dòng)滑輪重和摩擦)拉力F的大小與吊起動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)n有關(guān)。動(dòng)滑輪被幾段繩子吊起，所用的力就是物重的幾分之一。

即

：n=33F3F=GG探尋滑輪組的工作特點(diǎn)滑輪的工作特點(diǎn)物體升高h(yuǎn),

相當(dāng)于吊起動(dòng)滑輪的每段繩子抽走了h,這些都只能從繩子自由端抽走，則繩子自由端

在相等的時(shí)間內(nèi)共需要抽走3h,即s=3h。若吊起動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)為n,則

有

：s=nh。繩子自由端移動(dòng)距離s與物體移動(dòng)距離h之間有什么關(guān)系呢?滑輪的工作特點(diǎn)探尋滑輪組的工作特點(diǎn)F=100Ns=30mG=100Nh=10m蘇s=8m(物體以0.2m/s的速

度勻速上升10s滑輪的工作特點(diǎn)探尋滑輪組的工作特點(diǎn)若每個(gè)滑輪重20N,

結(jié)果如何?F=60NG=280NG=280NS=20mh=10ms=30mF=100Nh=10m結(jié)

論

：

不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，有

不計(jì)繩重、摩擦和動(dòng)滑輪重時(shí)，有

S=nh(n為承擔(dān)物重的繩子段數(shù))滑輪的工作特點(diǎn)探尋滑輪組的工作特點(diǎn)↑F練一練汽車重2×10?N,

陷入泥中，受到的阻力為3×103N。

用如圖所示裝置，則至少要用多大的力才能將汽車?yán)?解：由圖可知，有三段繩子連接動(dòng)滑輪，故滑輪的工作特點(diǎn)定滑輪的本質(zhì)L?=L2

→

F?=F?

F?=G

物F?=G

物定滑輪相當(dāng)于一個(gè)等臂杠桿，因此，不省力也不費(fèi)

力

。F?L?=L?使用定滑輪沿不同的方向用力時(shí)，力的大小始終不變?；喌墓ぷ魈攸c(diǎn)使用定滑輪時(shí)，若拉力斜向下或水平F=G

嗎

?滑輪的工作特點(diǎn)定滑輪的用法1.豎直

2.水平F=f

S=S

物

繩

三V物滑輪的工作特點(diǎn)動(dòng)滑輪的本質(zhì)支點(diǎn)是A

點(diǎn)還是0點(diǎn)?

理論剖析

.'G·R=2R·F動(dòng)滑輪相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。因此能省一半力。杠桿的支點(diǎn)在0點(diǎn)處L?>L?'>L?"F?<F?'<F?"動(dòng)滑輪拉力方向豎直向上時(shí)，最省力?；喌墓ぷ魈攸c(diǎn)使用動(dòng)滑輪時(shí)，若拉力斜向下或水平F

如何變化?F?"滑輪的工作特點(diǎn)動(dòng)滑輪的用法1.豎直

2.水平s=2S

物繩

=

2v

物s=2h繩

=

2v物(

不

計(jì)G動(dòng))F滑輪的工作特點(diǎn)動(dòng)滑輪的特殊用法：1.豎直

2.水

平F=2G

物(不計(jì)G動(dòng))F=2G

物

+G

動(dòng)

F=2f練一練1.定滑輪左端繩子下端掛著相同的重物，若在定滑輪右端的繩子自由

端分別沿三個(gè)方向用力(如圖所示),力的大小分別為F?

、F?

、F?

,A.F?

最大B.F?

最大C.F?最大D.

三個(gè)力一樣大F?則

(D)練一練2.如圖所示，用5N的拉力F

勻速豎直提高重為G的物體，使其上升了0.2m。

若不計(jì)滑輪自重及摩擦，關(guān)于物體的重力G

和繩子自由端移動(dòng)的距離s,

下列判斷中正確的是(D

)A.G=2.5N

S=0.1mB.G=2.5N

S=0.4mC.G=10N

S=0.1mD.G=10N

S=0.4m滑輪的工作特點(diǎn)實(shí)際應(yīng)用中的滑輪和滑輪組滑輪和滑輪組在起重機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用，下圖就是實(shí)際應(yīng)

用中的滑輪。實(shí)際應(yīng)用中的滑輪和滑輪組滑輪的工作特點(diǎn)練一練如圖所示，如果用250N的力將重物吊起，應(yīng)該怎樣連接滑輪組?請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繞繩的方法。(不計(jì)動(dòng)滑輪重及摩擦),4為偶數(shù)，繩子固定端應(yīng)固定在定滑輪上，然后順次纏繞。1000N軸固定不動(dòng)的滑輪不省力也不費(fèi)距離，但可以改變力的方向?qū)嵸|(zhì)：等臂杠桿軸隨物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪省力但費(fèi)距離，且不能改變力的方向?qū)嵸|(zhì)：省力杠桿定滑輪與動(dòng)滑輪的組合叫滑輪組繩子自由端的拉力F=1(G+G

動(dòng))

(

不

計(jì)

)繩子自由端的距離

s

=nh課堂小結(jié)定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組滑輪組的應(yīng)用滑

輪知滑輪重20N

、繩重和滑輪的摩擦力不計(jì)，則(C)A

拉力

F甲=FzB.

拉力：F甲<F乙C.

拉力：F甲>F乙D.

無法確定隨堂操練1.同一滑輪用如圖甲、乙兩種方式勻速提高重為100N的物體，已隨堂操練2.用滑輪按圖甲、乙、丙所示三種不同方式，拉著同一物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力分別是F?

、F?

、F?,則

(D)A.F?>F?>F?B.F?>F?>F?C.F?>F?>F?

D.F?>F?>F?丙甲隨堂操練3.如圖所示，在豎直方向大小為20N的拉力F

作用下，重物A沿豎直方向，以0.2m/s的速度勻速上升。不計(jì)滑輪重、繩重、摩擦，物體4的重力及滑輪移動(dòng)的速度是(

B)A.40N

0.4m/sB.10N

0.1m/sC.20N0.1m/sD.10N

0.4m/sFi隨堂操練3解析：從題圖中看出有2段繩子連在動(dòng)滑輪上，因此拉

力

解：工人用的力隨堂操練因?yàn)?所以最多提起的貨物重力G物

=nF'-G

輪

=

3×

4

0

0N-50N=1150N。6.

如圖所示，貨物重1000N,

動(dòng)滑輪重50N,

至少要用多大的拉力才能提高重物?如果每段繩子只能承擔(dān)400N的拉力，滑輪組最多能提起多重的貨物?解：至少用的拉力隨堂操練7.

如圖所示，動(dòng)滑輪重2N,

所吊起的重物B重10N,

物體A重80N

。此時(shí)物體B恰好以0.1m/s的速度勻速下降，要使物體B以0.2m/s的速度勻

速上升，至少要對(duì)A施加一個(gè)多大的向左的水平外力?解：物體B恰好以0.1m/s的速度勻速下降時(shí)，物體物體B恰好以0.2m/s的速度勻速上升時(shí)，物體A所受的摩擦力方向向右，大小為4N,

此時(shí)，拉力大小為F=f+F繩=4N+4N=8N。A所受的向左的摩擦力隨堂操練第九章機(jī)械和功功你能找出它們的工作過程有什么共同的特點(diǎn)嗎?共同點(diǎn)：1.任何一種機(jī)械在工作時(shí)，都必須對(duì)工作對(duì)象施以力的作用。2.還必須使工作對(duì)象沿著力的方向移動(dòng)一段距離。觀察與思索拖拉機(jī)犁地起重機(jī)撬杠研習(xí)目的領(lǐng)會(huì)力學(xué)中的功的含義及做功的兩個(gè)必要因素。(重點(diǎn))熟知功的計(jì)算公式和單位，會(huì)用公式進(jìn)行計(jì)算。(重點(diǎn))機(jī)械功1.定

義

：如果對(duì)物體施了

力，并使物體沿力的方向移動(dòng)了一段距離，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功。機(jī)械功簡(jiǎn)稱為功。F

(作用在物體上的力)2.兩個(gè)必要因素：FS(物體沿力的方向移動(dòng)的距離)注意：二者缺一不可。FS拉力對(duì)車做了功機(jī)械功判斷物體是否做功做功實(shí)例一：水平馬拉車FFS拉力對(duì)貨物做了功機(jī)械功判斷物體是否做功

做功實(shí)例二：豎直起重機(jī)吊起貨物球離開腳以后，由于慣性運(yùn)動(dòng)了一段距離。但是沒有力作用在球上，所以沒有力做功。不勞無功機(jī)械功判斷物體是否做功不做功實(shí)例：情況一F≠0有力無距離s=0機(jī)械功判斷物體是否做功不做功實(shí)例：情況二人用力推石頭而沒推動(dòng)勞而無功剖析機(jī)械功判斷物體是否做功不做功實(shí)例：情況三剖析

F≠0s≠0力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直→沒有做功

垂直無功機(jī)械功判斷物體是否做功想想看，下列幾幅實(shí)例，力是否對(duì)物體做了功?大力士表演拉汽車

前行，此時(shí)人拉車

的力V把紙箱從地面搬

起來的力√用了很大的力氣推

車，但車沒有移動(dòng)，

此時(shí)人推車的力行走中向上搬起

紙箱的力機(jī)械功歸納：三種不做功的情況1.不勞無功：有距離無力不做功(慣性)2.勞而無功：有力無距離不做功3.垂直無功：力和距離方向相互垂直時(shí)力不做功S貨物在從左往右的移動(dòng)過程中，力

F

對(duì)它做功了嗎?為什么?當(dāng)你抱著一摞書不動(dòng)時(shí)，你累嗎?你對(duì)書做功了嗎?為

什么?練一練功的計(jì)算功等于作用在物體上的力與物體沿力的方向移動(dòng)的距離的乘積。F—力—Ns—距離—mW—功—N·m注意：當(dāng)力和物體在力的方向上通過的距離相反時(shí)，我們說物體克服這個(gè)力做功。物體上升時(shí)：

W=Gh

(克服重力做功)功的計(jì)算單位：焦耳，簡(jiǎn)稱為焦。符號(hào)：J1J=1N

·m物理意義：1N

的力使物體在力的方向上移動(dòng)1m的距離時(shí)所做的例在平地上，用50N

的水平推力推動(dòng)重100N

的箱子，前進(jìn)了10m,

推箱子的小朋友做了多少功?如果把這個(gè)箱子勻速舉高1.5m,他

做了多少功?10m

100N解：W?=Fs

=50N×10m=500JW?=F's′=Gh=100N×1.5m=150

J例在平地上，用50N

的水平推力推動(dòng)重100N

的箱子，前進(jìn)了10m,

推箱子的小朋友做了多少功?如果把這個(gè)箱子勻速舉高1.5m,

他

做了多少功?水平向前推時(shí)，箱子的重力做了多少功?重力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向垂直，重力沒有做功100N10m練一練起重機(jī)將2×10?kg

的貨物從地上勻速吊起至3m高后，又在水平方向上移動(dòng)5m,

求起重機(jī)做了多少功?解：起重機(jī)的拉力等于貨物的重力，在水平方向移動(dòng)，拉力不做功，所以，起重機(jī)做的功為：W=Fs=Gh=mgh=2×10?kg×10N/kg×3m=6×10?J物體在這個(gè)力的方向上

移動(dòng)的距離有力無距離有距離無力做功的兩個(gè)必要因素不做功的三種情況力與距離垂直W=Fs功的計(jì)算課堂小結(jié)功隨堂操練1.下列說法中正確的是(

A)A.用手從地面豎直提起水桶，手豎直向上的拉力對(duì)水桶做了功

√B.提著水桶在路面上水平向前移動(dòng)一段路程，手豎直向上的拉力

對(duì)水桶做了功×力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直C.拋出手的鉛球在空中向前運(yùn)動(dòng)的過程中，推力對(duì)鉛球做了功

×D.用力推一輛汽車，汽車靜止不動(dòng)，推力在這個(gè)過程中對(duì)汽車做正不動(dòng),由于慣性在空中飛行，推力已消失了功×s=0隨堂操練2.某足球運(yùn)動(dòng)員在水平方向用25N

的力，將10N

的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滾了30m才停下來。在球滾動(dòng)過程中，腳對(duì)球所做的功為(D)A.750J

B.300JC.450JD.0隨堂操練3.用彈簧測(cè)力計(jì)沿水平方向兩次拉著同一物體在同一水平面上運(yùn)動(dòng)，兩次運(yùn)動(dòng)的s-t

圖象如圖所示。其對(duì)應(yīng)的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)分別為F?

、F?

,

相同時(shí)間內(nèi)所做的功分別為W?

、W?

,則

它

們的關(guān)系正確的是(B)

兩次均在做勻速直線運(yùn)動(dòng)A.F?>F?,W?>W?

S1

>

S2B.F?=F?,W?>W?

F拉與

f摩是一C.F?=F?,W?<W?W?>W?對(duì)平衡力D.F?<F?,W?<W?

OF?=F?比較做功的快慢第九章機(jī)械和功怎么比較起重機(jī)和滑輪組的做功快慢?觀察與思索熟知功率的定義式、推導(dǎo)式及單位。(重點(diǎn))會(huì)用功率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。(重點(diǎn))知道功率的概念及物理意義。(重點(diǎn))研習(xí)目的比較做功快慢的方法比較做功快慢的方法在相同的時(shí)間內(nèi)，用起重機(jī)比用滑輪組運(yùn)送的磚數(shù)量更多，闡明起重機(jī)做功快。00:10:00

00:00:00

00:10:00比較做功快慢的方法歸納比較做功快慢的方法：方

法

一

：W

甲=W

乙時(shí)，用時(shí)間短的則做功快；方法二：

t

甲=

t

乙時(shí)，做功多的則做功快。比較做功快慢的方法如果起重機(jī)和滑輪組在不相同的時(shí)間內(nèi)把數(shù)量不等的磚運(yùn)到高度不同的地方去，怎樣比較它們做功的快慢呢?甲乙00:12:00

00:00:00比較做功快慢的方法想一想如何比較物體運(yùn)動(dòng)快慢?方法一：時(shí)間相同，路程

大的速度快。方法二：路程相同，用時(shí)少的速度快。方法三：看單位時(shí)間內(nèi)通

過的路程v=s/t。如何比較做功的快慢?方法

一：時(shí)間相同，做功多的做功快。方法二：做功相同，用時(shí)少的做功快。方

法

三

：看單位時(shí)間內(nèi)所做的功。功率1.定

義

：把做功與完成這些功所用的時(shí)間之比叫作功率。2.物理意義：描述物體做功快慢的物理量。3.公

式

：

功率

4.單位

：

焦/秒(J/s),叫作瓦特，簡(jiǎn)稱瓦(W)常用單位：千瓦(kW)、兆瓦(

MW)5.換算關(guān)系：

1kW=103W1MW=106W1W=1J/s了工業(yè)革命。無論是冶金、礦山、紡織還是交通運(yùn)輸，都開始使用蒸

汽機(jī)來替代人和牲畜，為了紀(jì)念瓦

特這位偉大的發(fā)明家，人們把常用

的功率單位定為瓦特，簡(jiǎn)稱瓦。在瓦特之前，已經(jīng)有紐科門發(fā)明的蒸汽機(jī)，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年時(shí)間，研制出精巧實(shí)

用的新型蒸汽機(jī)，由此把英國帶入瓦特James

Watt英國1736-1819h8瓦特的簽名功率銘

牌型

號(hào)5C11流

量52m3/h吸

程10m功

率1.2kW功率一般機(jī)器上都有一個(gè)小牌子叫作銘牌，上面標(biāo)有一些數(shù)據(jù)，功率功率1.2kW

表示

什么物理意義?表示物體在1s內(nèi)做功1200J。是其中的一項(xiàng)。功率常見的功率長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)人的功率為數(shù)十瓦，

優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員短時(shí)間的功率可達(dá)1kW。萬噸級(jí)遠(yuǎn)洋貨輪發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可達(dá)

10000kW以上。高速列車功率可達(dá)數(shù)千千瓦至兩萬千瓦。小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可達(dá)100kW以上。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可達(dá)1000kW

以上。長時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)馬的功率為數(shù)百瓦。例大石頭質(zhì)量為6t,

起重機(jī)的吊鉤在15s內(nèi)將大石頭勻速提高了1m,起重機(jī)高大石頭的功率是多少?解：因?yàn)槠鹬貦C(jī)勻速，大石頭所受的拉力與所受的重力相等，即F=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×10?N石頭在拉力方向上移動(dòng)的距離

s=1m拉力做的功是W=Fs=6×10?N×1m=6×104J練一練山娃家住農(nóng)村，爺爺想買一臺(tái)離心式水泵，把水抽到高出水面30m

處容積是50m3的儲(chǔ)水池中，要求1h能把儲(chǔ)水池充滿即可。

爺爺讓山娃算一算需要購買功率至少是多少kW

的水泵?可是山娃剛上八年級(jí)，你能幫幫他嗎?

(g

取10N/kg)練一練已

知

：V=50m3,p=1×103kg/m3h=30m,t=1h=3600s,g=10N/kg求

：P解：m=pV=1×103kg/m3×50m3=5×10?kgG=mg=5×10?kg×10N/kg=5×105NW=Gh=5×105N×30m=1.5×107J答：水泵的功率應(yīng)不小于4.2kW。F表示物體受的力，單位：N。v

表示物體的運(yùn)動(dòng)速度，單位：m/s。適用條件：

F

與v在同一條直線上。功率功率的推導(dǎo)式P=Fv由W=Fs

、

可得例故阻力與牽引力二力平衡在平直公路上勻速行駛的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率為60kW,

速度為30m/s,

則下列說法中錯(cuò)誤的是(

C)A.汽車受到的牽引力是2000N√B.汽車受到的阻力是2000N

√C.牽引力做功是60000J×(t

未知)D.行駛10s牽引力做功6×105J

√W=Pt=60000W×10s=6×105J練一練為什么汽車上坡時(shí)，司機(jī)經(jīng)常用換擋的方法減小速度?機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一般是一定的(保持不變),牽引力的大小和運(yùn)動(dòng)速度成反比。減少車輛的速度就會(huì)使車輛的牽引力增大；反之，增大車輛的速度就會(huì)使車輛的牽引力減小。功率

做功與完成這些功所用時(shí)間之比物理意義表示物體做功快慢的物理量P=P=Fv功率的表達(dá)式課堂小結(jié)功率隨堂操練1.判斷下面說法是否正確，正確的打√,錯(cuò)誤的打×。(1)機(jī)器的功率越大，做功越多。(

×)(2)做功越多的機(jī)器，功率就越大。

(×)(3)做功的時(shí)間越少，功率就越大。

(

×

)(4)機(jī)器的功率越大，做功越快。

(

√

)(5)機(jī)器運(yùn)行的速度越大，機(jī)械做功越多。

(×)(6)功率小的機(jī)械做功可以比功率大的機(jī)械做功多。

(√

)(7)在動(dòng)力F相同時(shí)，機(jī)械的速度越大，做功越快。(√

)2.攀巖運(yùn)動(dòng)以其獨(dú)有的登臨高處的征服感吸引了眾多愛好者。要測(cè)量兩名運(yùn)動(dòng)員在攀巖時(shí)克服重力做功的功率大小，不需要

測(cè)量的物理量是(D

)A.運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量

B.攀巖的高度C.攀巖所用的時(shí)間D.運(yùn)動(dòng)員的身高攀巖是克服自身的重力做功，功等于運(yùn)動(dòng)員的重力和攀巖高度的乘積

。隨堂操練隨堂操練3.一臺(tái)電動(dòng)機(jī)用2min將一輛觀光纜車運(yùn)送到200

m

高的山頂，做功1.2×106J,

它的功率是多少?一個(gè)質(zhì)量60kg的人，從山腳爬到山頂，大約需要20min,

這個(gè)人做功的功率大約是多少?解：第九章機(jī)械和功第五節(jié)

探尋使用機(jī)械是否省功觀察與思索為什么要使用下列工具?想一想有沒有機(jī)械可以省功呢?省距離省力研習(xí)目的1

探尋使用機(jī)械是否省功。2

知曉什么是有用功、額外功和總功。(重點(diǎn))3

領(lǐng)會(huì)什么是機(jī)械效率。

(重

點(diǎn)

)探尋使用機(jī)械是否省功探尋使用動(dòng)滑輪是否省功猜想與假設(shè)使用機(jī)械不能省功。制定計(jì)劃直接用手通過彈簧測(cè)力計(jì)勻速豎直提起一個(gè)重物，測(cè)算出拉力對(duì)重物做的功W?

。再用彈簧測(cè)力計(jì)通過一個(gè)動(dòng)滑輪吊起重物，使重物勻

速上升相同的高度，測(cè)算出對(duì)繩端的拉力做的功為W?。比

較W1、W?

的大小就可以探尋使用動(dòng)滑輪是否省功。探尋使用機(jī)械是否省功探尋使用動(dòng)滑輪是否省功收集證據(jù)按照下圖所示的過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中保持重物緩慢上升。用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量拉力。記錄重物和繩子自由端的始、末位置。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)表格。力/N移動(dòng)距離/m力做的功/JF=G=3h=0.2W?=Fh=0.6F′=2s=0.4W?=F's=0.8由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，W?>

W1

。想一想，這是為什么?探尋使用機(jī)械是否省功探尋使用動(dòng)滑輪是否省功

收集證據(jù)二、拉動(dòng)繩子使動(dòng)滑輪上升時(shí),拉力在對(duì)重物做功的同時(shí)也

要對(duì)動(dòng)滑輪做功，同時(shí)還要克

服動(dòng)滑輪上的摩擦做功。溝通討論一

、直接用彈簧測(cè)力計(jì)勻速提探尋使用機(jī)械是否省功探尋使用動(dòng)滑輪是否省功因此使用動(dòng)滑輪并不省功。探尋使用動(dòng)滑輪是否省功思索：使用其他機(jī)械能省功嗎?大量實(shí)驗(yàn)表明：使用任何機(jī)械都不能省功。探尋使用機(jī)械是否省功機(jī)械效率提高重物時(shí)，不可避免的要對(duì)繩和動(dòng)滑輪本身做

功，還要克服摩擦做功。提高重物時(shí)，動(dòng)滑輪對(duì)

重物做的功是有用的。機(jī)械效率在用動(dòng)滑輪提高重物時(shí)，動(dòng)滑輪對(duì)物體所做的功叫作有用功(W有用)提高重物時(shí)，不可避免地要對(duì)繩和動(dòng)滑輪本身做功，還要克服摩擦做功，這部分功叫作額外功(W

額外)

。有用功與額外功的總和叫作_

總

功(

W總

)

。W

總

=W有

用+W

額外機(jī)械效率如圖所示是某地區(qū)的供水系統(tǒng)發(fā)生故障后，居民利用滑輪提水的情景。在這個(gè)情景中，人所做的功哪部分是有用功，哪部分是額外功?克服水的重力做的功為有用功，克服水桶、繩子重及摩擦所做的功為額外功。思索：如果桶掉到井里，從井里撈桶的時(shí)候，撈上的桶里帶了一些水，這種情況下哪部分是有用功，哪部分是額外功?提水桶所做的功是有用功，提水所做的功是額外功。我們希望在總功中有用功所占的比例越大越好。有用功的比例大，闡明機(jī)械的工作效率高。我們用有用功跟總功的比值來描述機(jī)械的這種特性，稱之為機(jī)械效率。機(jī)械效率(η)表示為有用功是總功的一部分，所以W

有用<W總，因此η總是小于1。注：機(jī)械效率一般用百分?jǐn)?shù)表示，沒有單位。機(jī)械效率溝通討論1.怎樣提高機(jī)械效率?減小額外功的占比，增大有用功的占比2.使用滑輪組提高重物時(shí)，影響其機(jī)械效率的因素有哪些?影響滑輪組機(jī)械效率的因素有動(dòng)滑輪的自重、繩子與滑輪之間的摩

擦力3.使用杠桿提高重物時(shí)，機(jī)械效率能達(dá)到1嗎?不能，杠桿的自重和摩擦力都會(huì)影響杠桿的機(jī)械效率

機(jī)械效率機(jī)械效率起重機(jī)的機(jī)

械

效

率

是

5

0

%

,它表示什么意義?使用起重機(jī)提高重物時(shí)所做的有用功跟總功的比值是50%,也可以說有用功在總功中占的

比例是50%,另外的50%是額

外

功

。練一練關(guān)于機(jī)械效率的說法中正確的是(C)A.

越省力的機(jī)械，效率越高B.

做有用功越多的機(jī)械，效率越高C.做相同的功，額外功的值越小，效率越高D.

做功越快的機(jī)械，效率越高機(jī)械效率機(jī)械效率的計(jì)算例題

起重機(jī)把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提高了3m,

而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是3.4×104J,起重機(jī)的效率是多少?

(g

取10N/kg)解：起重機(jī)勻速提高重物所用的力與物體所受的重力大小相等F=G=mg=0.5×103kg×10N/kg=5×103N起重機(jī)提高重物所做的功是有用功W有

=Fh=5×103N×3m=1.5×104J機(jī)械效率機(jī)械效率的計(jì)算例題

起重機(jī)把質(zhì)量為0.5t的重物勻速提高了3m,

而它的電動(dòng)機(jī)所做的功是3.4×104J,起重機(jī)的效率是多少?

(g取10N/kg)起重機(jī)提高重物所做的功是有用功W有

=Fh=5×103N×3m=1.5×104J起重機(jī)的電動(dòng)機(jī)所做的功是總功W

總=3.4×104J因此，起重機(jī)的機(jī)械效率44

=44%機(jī)械效率斜面斜面與水平面成一定角度的平面，也是簡(jiǎn)單機(jī)械的一種。斜面是一個(gè)能省力，但費(fèi)距離的簡(jiǎn)單機(jī)械。斜面螺旋——特殊的斜面螺旋可以看作是繞在圓柱上的斜面。飲料瓶瓶蓋、木螺絲、螺桿、螺母等都是利用螺旋的裝置。螺旋除了省力，還可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與沿軸的直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。機(jī)械效率斜面斜面的應(yīng)用機(jī)械效率盤山公路立交橋樓梯對(duì)繩和動(dòng)滑輪做的功，克服摩擦做的功有用功與額外功的總和有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率=“機(jī)械效率總小于1省力的簡(jiǎn)單機(jī)械有用功額外功總功機(jī)械效率斜面課堂小結(jié)探尋使用機(jī)械是否省功隨堂操練1.施工工地上一個(gè)滑輪組經(jīng)過改進(jìn)后提高了機(jī)械效率，用它把同一物體提高到相同的高度，改進(jìn)后和改進(jìn)前相比較(

D)A.總功不變，有用功增加了B.

總功不變，額外功增加了C.

有用功減少了D.

有用功不變，總功減少了隨堂操練2.如圖所示，用甲、乙兩個(gè)滑輪組分別將不同的物體A和B勻

速提高相同的高度，滑輪完全相同且不計(jì)繩重和摩擦，若滑輪

組甲的機(jī)械效率較大，則下列判斷正確的是(

B)①A物體比B物體輕②提高A的拉力較大③提高A所做的額外功較少④提高B做的總功較少A.

只有①③B.

只有②④C.

只有②③D.

只有①④3.一臺(tái)起重機(jī)將重3600N的貨物提高5m。求

：(1)起重機(jī)做的有用功是多少?(2)如果額外功是12000J,

起重機(jī)的機(jī)械效率是多少?(2)如果額外功是12000J,則總功為：起重機(jī)的機(jī)械效率：隨堂操練解

：第九章機(jī)械和功第六節(jié)

制作簡(jiǎn)易升降機(jī)觀察與思索生活中會(huì)有搬運(yùn)重物到高處的情景，同學(xué)們有什么辦法呢?思

索

：古代人們又是怎么解決的呢?研習(xí)目的1

知曉我國機(jī)械發(fā)展的歷史。2

會(huì)利用簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作簡(jiǎn)易升降機(jī)。(重點(diǎn))會(huì)利用實(shí)驗(yàn)測(cè)量升降機(jī)的機(jī)械效率，知道如何提高升

3降機(jī)的效率。

(

重

難

點(diǎn)

)任務(wù)一知曉我國機(jī)械發(fā)展的歷史我國是世界上發(fā)明機(jī)械較早的國家之一，機(jī)械技術(shù)歷史悠久，成就輝煌。以下這些機(jī)械在動(dòng)力的利用和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上都各具特色：用來舂米的碓汲水的桔槔投石車天平隨著制作原料的種類和動(dòng)力的來源越來約豐富，機(jī)械發(fā)明和制造也越來越豐富，機(jī)械發(fā)明和制造也越來越復(fù)雜。以下機(jī)械不僅在動(dòng)力使用上從人力轉(zhuǎn)向畜力、水力等，而且在結(jié)構(gòu)方面出現(xiàn)了齒輪、凸輪和曲柄連桿等復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：任務(wù)一知曉我國機(jī)械發(fā)展的歷史水力鼓風(fēng)系統(tǒng)戰(zhàn)國云梯車記里鼓車任務(wù)

一

知曉我國機(jī)械發(fā)展的歷史隨著鑄造技術(shù)的出現(xiàn)，我國古代機(jī)械技術(shù)得到極大的發(fā)展。機(jī)械介紹相關(guān)書籍：機(jī)械制造家：水力機(jī)械：郭守敬《

農(nóng)

書

》舂車水碾2020年12月，我國自主研發(fā)的嫦娥五號(hào)探測(cè)器成功著陸月球表面，并

順利完成我國首次月表采樣工作。任務(wù)一知曉我國機(jī)械發(fā)展的歷史現(xiàn)代機(jī)械嫦娥五號(hào)機(jī)械臂升降機(jī)的設(shè)計(jì)我們要設(shè)計(jì)的升降機(jī)的功能需求有：能豎直上下搬運(yùn)物體；以0.3kg的重物作為搬運(yùn)的目的物體；豎直搬運(yùn)高度不小于10cm。為了實(shí)現(xiàn)這些需求，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?任務(wù)二利用簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作升降機(jī)制作簡(jiǎn)易升降機(jī)可使用的簡(jiǎn)單機(jī)械升降機(jī)的設(shè)計(jì)(1)升降機(jī)搬運(yùn)物體需要用到轎廂，我們可以結(jié)合自己的想法設(shè)計(jì)個(gè)性化的轎

廂

。(2)升降機(jī)需要支架，我們可以選用

鐵架臺(tái)作為支架，并在鐵架臺(tái)上固定滑

輪，并將滑輪和轎廂組裝在一起。(3)選用滑輪和細(xì)繩時(shí)，盡量選用密

度小的材料做成的。任務(wù)二利用簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)并制作升降機(jī)制作簡(jiǎn)易升降機(jī)可使用的簡(jiǎn)單機(jī)械任務(wù)三測(cè)量升降機(jī)的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)原理：ma

ge實(shí)驗(yàn)思路：測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率需要知道滑輪組工作時(shí)的有用功和總功，然后求出二者的比值?？梢杂脧椈蓽y(cè)力計(jì)測(cè)量拉力和物體的重力，用刻度尺測(cè)出繩端和物體移動(dòng)的距離，再通過計(jì)算得出機(jī)械效率。No任務(wù)三測(cè)量升降機(jī)的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)過程：步驟1:用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼所受的重力G并填入表格。步驟2:緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高，讀出拉力F的數(shù)值，用刻度尺測(cè)出鉤碼提高的高度h

和繩端移動(dòng)的距離s,將