《2025年一遍过九年级物理全一册苏科版》

|项目主题|调查机械并制作机械模型|
|项目情境|人类的发展史,伴随着人们对机械的使用历程。随手抓起一根粗糙的木棍撬起物体,人们就拥有了一根杠杆；将木制的圆轮安装在车子下面,我们就有了轮轴；沿着山腰绕着圈向上爬,陡峭的山坡也能征服,依靠的是斜面的助力……原来,简单机械就在我们身边,它们简单甚至有点简陋,其实现代造型各异、力大无穷、动作精细的复杂机械,都源自于这些简单机械。|
|活动任务一|认识机械,调查身边有哪些机械|
|驱动性问题一|1 机械的概念：利用力学原理制造的各种装置。2 实验小组查阅资料了解到：中外古代的机械有绞车(图甲)、吊车(图乙)等。它们在工作原理上有异曲同工之妙。古代绞车广泛应用于建筑工地、农田灌溉和货物运输等领域。现代生活和生产中的机械有塔式起重机、推土机、挖土机、机械手、机器人、自行车、指甲钳、抽水马桶的冲水装置等。3 由图甲可知该装置是由定滑轮和轮轴组成的,定滑轮的本质是等臂杠杆,使用时不能(填“能”或“不能”)省力,但可以(填“可以”或“不可以”)改变力的方向。轮轴的本质是省力杠杆,使用时,动力臂大于(填“大于”或“小于”)阻力臂,使用时可省力,但不能(填“能”或“不能”)省距离。4 图乙中吊车也是由定滑轮和轮轴组合而成的复杂机械,制造和使用吊车时,要尽可能地省力,可采取的措施有增大轮的半径,降低运动组件间的摩擦力(合理即可),要提高吊车的机械效率,可采取的措施有降低运动组件间的摩擦力,提高每次提升重物的质量(合理即可)。|

|活动任务二|调查塔式起重机核心结构：塔身、起重臂、水平臂、平衡臂、回转机构等,其平衡臂——起重臂可视为杠杆,如图丙所示。主要材料：高强度钢材、特种钢丝绳、铸铁或混凝土配重等。工作原理：在工作时,利用杠杆原理实现平衡。通过调整配重的位置和重量来平衡起重臂所承担的负荷。当起重臂移动或负荷改变时,塔式起重机会自动调整配重的位置和重量,保持平衡状态,使得起重机能够稳定地进行起重作业。通过设计合理的结构,塔式起重机可以承载较大的重量,并具有较远的作业范围。|

|驱动性问题二|5 实验小组的小星把图丙抽象出如图丁所示的物理模型,AB 是竖直支架,CD 是水平臂,其 OC 段为平衡臂,C 端装有配重体,OD 段为起重臂。E 处装有滑轮,其钢丝绳穿绳简化示意图如图戊所示。(g 取 10 N/kg)(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的配重体的质量应越大。(2)某待起吊的货物的质量为 1.2 t,货物与水平地面的接触面积为$ 400 cm^2,$则货物静止在水平地面时对地面的压强为$3× 10^{5}$Pa。(3)已知配重体的质量为 4 500 kg,OC = 10 m,OE = 15 m,若不计水平臂和滑轮重及部件间的摩擦,在 E 处可起吊的货物的最大重力是$3× 10^{4}$N。(4)某次将重为 8 000 N 的货物竖直匀速提升 5 m,作用在连接起升电动机上的钢丝绳的拉力为 5 000 N,则图戊中滑轮组的机械效率是80%。|

|活动任务三|制作抛石机模型一、画出抛石机的简化模型,如图己所示。二、材料准备底座材料：硬纸(约 20×30 cm)；支架材料：小木棒(5~10 根)；抛射臂：长木棒(约 15~20 cm)；弹性绳；抛掷物：小纸团；其他工具：胶枪(或白胶)、剪刀、尺子、小纸杯、胶带等。三、制作步骤(1)搭建底座：用硬纸作为底座,确保稳定性。(2)制作支架：用小木棒搭建立体三角支架,固定在底座上,在三角支架顶端横向粘一根长木棒,形成横杆。(3)安装抛射臂：将长木棒(抛射臂)一端用橡皮筋固定在支架横杆上,另一端粘一个小纸杯作为弹巢,在抛射臂靠近支架的位置绑弹性绳(另一端固定到底座),提供弹力。(4)实物展示：如图庚所示。|

|驱动性问题三|6 由图己可知,抛石机实质上是一种杠杆。7 跨学科·数学 在制作抛石机过程中,为使其更加稳定和坚固,搭建立体三角形支架,原因是多边形中三角形被认为最稳定。8 小星认为抛石机在使用时,若所抛石弹重力不变,抛射臂和重物臂长度之比越大,所需重物的质量越大。你认为这句话对吗？并说明原因。正确,由杠杆平衡条件可知,$\dfrac{l_{\text{射臂}}}{l_{\text{重物臂}}}=\dfrac{G_{\text{重物}}}{G_{\text{石弹}}}$,$G_{\text{石弹}}$不变,$\dfrac{l_{\text{射臂}}}{l_{\text{重物臂}}}$的比值越大,所需重物的重力越大,由$G=mg$可知所需重物的质量越大。(提示：根据杠杆平衡条件进行回答)|
|问题反思|9 在制作抛石机评价表中,“抛远”(即平均射程)是评价指标之一,如何增大射程呢？请你设计实验进行验证,也可以在学完机械能知识后再进行验证。略。

答案： 1【答案】力学
3【答案】等臂 不能 可以 省力 大于 不能
4【答案】增大轮的半径,降低运动组件间的摩擦力(合理即可) 降低运动组件间的摩擦力,提高每次提升重物的质量(合理即可)
5【答案】
(1)大
(2)$3× 10^{5}$
(3)$3× 10^{4}$
(4)80
6【答案】杠杆
7【答案】三角
8【答案】正确,由杠杆平衡条件可知,$\dfrac{l_{\text{射臂}}}{l_{\text{重物臂}}}=\dfrac{G_{\text{重物}}}{G_{\text{石弹}}}$,$G_{\text{石弹}}$不变,$\dfrac{l_{\text{射臂}}}{l_{\text{重物臂}}}$的比值越大,所需重物的重力越大,由$G=mg$可知所需重物的质量越大
9【答案】略。