实践 制作“龙骨水车”模型（教学课件）-【一本·初中同步训练】2025-2026学年八年级下册物理（沪科版·新教材）

该初中物理课件围绕“简单机械”核心知识点，以制作“龙骨水车”模型为实践载体，从其东汉起源、唐宋发展到元明多样化，结合结构分析（杠杆、滑轮原理）与机械效率计算，搭建历史情境与物理原理的学习支架。 其亮点在于融合古代科技智慧与物理知识，通过模型制作（科学探究）、机械效率计算（科学思维）及古代机械现代应用（科学态度与责任），采用项目式学习方法。学生能深化物理观念，教师可提升教学互动性与知识应用能力。

初中物理 八年级全一册（下）　HK版 练高分，来一本 旨在为一线教师打造高质量的，提升课堂效率与效果的，实用性的产品与服务 课件全新升级 练 高 分 ， 来 一 本 新教材 · 新课件 · 新服务 第十一章　简单机械 实践　制作“龙骨水车”模型 问题缘起 活动方案 交流评价 拓展研究 古代机械智慧 龙骨水车是我国古代卓越的灌溉农具，其历史悠久，早在东汉时期就已出现，历经千年发展，不断优化改进，在古代农业灌溉中发挥了关键作用，是古代劳动人民智慧的结晶。 问题缘起 龙骨水车的出现极大地提高了灌溉效率，使大片农田得以有效灌溉，推动了古代农业的发展，对保障粮食生产、促进人口增长和社会稳定产生了深远影响。 用于现代海洋开发的绞吸式挖泥船，就是从龙骨水车演化来的。 龙骨水车的运作蕴含丰富的物理知识 杠杆原理在转轴处的应用，通过合理设计支点位置，使水车在人力或水流驱动下轻松运转，实现省力目的 滑轮原理体现在链条与轮子配合，改变力的方向和大小，提升水桶 机械效率概念在龙骨水车中体现明显，其高低直接影响灌溉效率 任务一 了解龙骨水车的历史及结构功能 起源 - 东汉时期 由毕岚制造 ，不过当时的水车较为粗糙。到了三国时期，发明家马钧对其进行了改进， “其巧百倍于常”，不仅提水效率大大提高，而且操作简便，连小孩都能转动 ，还具备在雨涝时向外排水的功能。 活动方案 发展 - 唐宋时期 唐宋以来，随着农业的发展，特别是南方大兴围田之后，对低水头提水机械的需求更加普遍，龙骨水车成为农田灌溉、排水及运河供水使用最普遍的提水机械。这一时期，龙骨水车的应用范围不断扩大，技术也在实践中逐渐完善。 多样化发展 - 元明时期 元代王祯《农书》绘制了不同动力的龙骨水车图谱，有人力脚踏、手摇，畜力牛车、驴车等多种类型 。明代宋应星《天工开物》也对其进行了记载和改绘 ，反映出这一时期龙骨水车在动力来源和结构形式上的多样化发展，以适应不同的生产场景和需求。 近代变革 近代随着农用水泵的普遍使用，龙骨水车因其效率相对较低、人力畜力消耗大等劣势，逐渐完成了历史使命，退出了历史舞台。但它链轮传动、翻板提升的工作原理，却在现代一些疏浚机械等设备中得以延续和发展。 任务二 制作龙骨水车模型 材料与工具准备 准备制作模型的材料，如木材、塑料板、转轴、链条、水桶、轻质金属杆等，也可提供材料包；准备制作工具，如锯子、螺丝刀、胶水、剪刀等，以及实验测量工具，如弹簧测力计、刻度尺、天平，满足制作和实验需求。 结构分析 主要由车架、水槽、龙骨链条、转轮与轴等部分组成。 转轮与轴的组合可以看作是一个省力杠杆。转轮相当于杠杆的力臂，当人力或畜力作用在转轮上时，轴作为支点，通过增大转轮半径（力臂长度），可以用较小的力驱动整个水车运转，从而实现省力的目的。 在链条围绕转轮和轴转动的过程中，类似于滑轮。 龙骨水车的提水效果影响因素 1.龙骨链条的刮板间距 刮板间距过大，会导致相邻刮板之间的水在提升过程中流失较多，降低提水效率；间距过小，则会增加水车运行的阻力，消耗更多动力，也可能影响整体的提水效果。 交流评估 2.转轮尺寸 直径大小：转轮直径较大时，在相同的转速下，刮板提升的高度更高，单次提水量可能增加，但同时转动所需的动力也更大；转轮直径较小，虽然转动相对省力，但提水高度和提水量可能会受限。 （1）使用时，人对长摇杆施加力的作用使轮轴转动，相当于在使用一个 省力（省力/费力）杠杆。木链条运动起来，一定质量的水被水车提升到高处重力势能  增大 （增大/减小）； （2）若工人踩动龙骨水车旋转一周可将0.03m3的水提升到4m高的田地中，所用时间为60s,工人做功的总功率为50W，则该过程中龙骨水车所做的有用功为  1200 J，工人做的总功为  3000 J，机械效率为  40 %。（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （3）写出一条提高“龙骨水车”提水功率的方法： 增大人数增大功率 ；写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法： 增大槽内板叶刮水的量 。 井车 结构原理：通常以立轴为中心，周围均匀分布多个小滑轮，立轴转动时，带动小滑轮转动，通过绳索将水桶从深井中依次提升上来，利用滑轮原理改变力的方向，实现省力提水。 主要应用于北方地区的深井灌溉，适用于水位较深的水井，能够连续提水，提高灌溉效率，在古代干旱地区的农业生产中发挥着重要作用。 古代科技成就 拓展研究 耧车 一种古代的播种工具，由耧架、耧斗、耧腿、耧铲等部分组成。在耧车的操作过程中，人通过握住耧把并施加压力，以耧车与地面的接触点为支点，利用杠杆原理控制耧腿的升降，从而调节耧铲入土的深度，保证播种的深度和均匀度。 $