跨学科实践 制作龙骨水车
龙骨水车
1．龙骨水车的种类：龙骨水车亦称“翻车”“踏车”“水车”，简称“龙骨”．汉族历史上的灌溉农具，流行于我国大部分地区．这种提水设施历史悠久．因龙骨水车是使用最普遍的提水机械，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．元代王祯《农书》绘制了不同动力的龙骨水车的图谱，其中人力水车有脚踏、手摇等，畜力水车有牛车、驴车等．
2．龙骨水车的结构特点：龙骨水车的主要部件包括木制的框架、滚轮、龙骨、抽水口、绳子和桶．滚轮转动时，龙骨会把水从抽水口抽出，绳子拉动桶，桶里的水会被抽出，然后把水抽到更高的地方．
3．龙骨水车的汲水原理：龙骨水车的工作原理是利用水流的冲击力或风力、畜力等动力源带动水车的轮轴旋转，通过链轮传动原理，使装在木链上的刮板循环转动，从而将水从低处提升到高处，进行农田灌溉．
龙骨水车
典例 [2024·汕头二模]龙骨水车是一种古代用于农田灌溉的水车工具，它包括固定整台水车的木架、操作者脚下的大轮和踏板、连接水槽和水源的木质水槽、安装在水槽另一端的小轮，以及连接大轮和小轮的木制链条，下链轮和车身一部分没入水中，通过操作者踩踏踏板，驱动链轮，叶板就沿水槽刮水上升，到水槽上端将水送出，使水车能够从水源抽水灌溉田地．
典例图
(1)龙骨水车脚踏和大轮部分相当于 (填写简单机械名称)，匀速刮水上行时水的 能增大．
(2)刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越 ；当踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变 ．
(3)劳动课上，小明踩动龙骨水车旋转一周可将约20 L水提升到离水源3 m高的田地中，所用时间为60 s，小明做功的总功率为40 W，则该过程中做的总功为 J，机械效率为 %.(g取10 N/kg)
本题是理论联系实际的题目，通过龙骨水车考查轮轴、机械能的影响因素、功的公式、功率公式以及效率公式的应用等知识．(1)由(外围的)轮和(中间的)轴组成的能绕轴心转动的简单机械叫做轮轴，使用轮轴可以省力；动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度；(2)刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，做的功越多；当工人踩动脚踏的速度加快时，水车旋转一周的时间变短，根据功率公式判断提升水的功率如何变化；(3)根据W＝Pt计算工人做的总功；由密度公式算出水的质量，由G＝mg算出水的重力，由W＝Gh算出有用功；根据效率公式计算龙骨水车的机械效率．
变式 如图甲所示为明代宋应星《天工开物》中描述的龙骨水车，它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，其中脚踏部分的结构如图乙所示．水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏部分使木齿轮转动，通过木链带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田地．
变式图
请你利用你所学过的知识，结合上面的资料，回答下面的问题：
(1)龙骨水车脚踏部分相当于简单机械中的 ．
(2)龙骨水车提水的原理与生活中的抽水机工作原理是否相同？ ．
(3)用龙骨水车把水提到高处，水的机械能如何变化？ ．
1．[2024·东昌府区期末]2024年6月，如图甲所示，江西暴雨积水，村民搬出古老神器，使用龙骨水车紧急排水．龙骨水车是一种利用风力或人力、畜力等动力驱动，将水从低处提升到高处的古老灌溉工具．其构造如图乙所示，主要由水槽、大轮、刮水板等组成，形似龙骨，因此得名．下列相关物理知识描述不正确的是( )
第1题图
A．当刮水板在水槽中运动时，刮水板与水之间的相互作用力使得水被提升
B．当水车受到外力驱动刮水上行时，水的重力势能转化为动能
C．停止摇动拐木时，刮水板不能马上停下来，说明其具有惯性
D．刮水板的面积越大，水车旋转一周提升的水越多
2．[2024·漯河二模]明朝宋应星的《天工开物》中对筒车进行了介绍：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于视内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧．”如图乙所示是其工作原理，湍急的水流能推动水车，是因为流动的水具有 能；利用水桶将低处的水提升到高处，增大了水的 能．
第2题图跨学科实践 制作龙骨水车
龙骨水车
1．龙骨水车的种类：龙骨水车亦称“翻车”“踏车”“水车”，简称“龙骨”．汉族历史上的灌溉农具，流行于我国大部分地区．这种提水设施历史悠久．因龙骨水车是使用最普遍的提水机械，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．元代王祯《农书》绘制了不同动力的龙骨水车的图谱，其中人力水车有脚踏、手摇等，畜力水车有牛车、驴车等．
2．龙骨水车的结构特点：龙骨水车的主要部件包括木制的框架、滚轮、龙骨、抽水口、绳子和桶．滚轮转动时，龙骨会把水从抽水口抽出，绳子拉动桶，桶里的水会被抽出，然后把水抽到更高的地方．
3．龙骨水车的汲水原理：龙骨水车的工作原理是利用水流的冲击力或风力、畜力等动力源带动水车的轮轴旋转，通过链轮传动原理，使装在木链上的刮板循环转动，从而将水从低处提升到高处，进行农田灌溉．
龙骨水车
典例 [2024·汕头二模]龙骨水车是一种古代用于农田灌溉的水车工具，它包括固定整台水车的木架、操作者脚下的大轮和踏板、连接水槽和水源的木质水槽、安装在水槽另一端的小轮，以及连接大轮和小轮的木制链条，下链轮和车身一部分没入水中，通过操作者踩踏踏板，驱动链轮，叶板就沿水槽刮水上升，到水槽上端将水送出，使水车能够从水源抽水灌溉田地．
典例图
(1)龙骨水车脚踏和大轮部分相当于轮轴(填写简单机械名称)，匀速刮水上行时水的重力势能增大．
(2)刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，对水所做的功越多；当踩动脚踏的速度加快时，提升水的功率会变大．
(3)劳动课上，小明踩动龙骨水车旋转一周可将约20 L水提升到离水源3 m高的田地中，所用时间为60 s，小明做功的总功率为40 W，则该过程中做的总功为2 400J，机械效率为25%.(g取10 N/kg)
本题是理论联系实际的题目，通过龙骨水车考查轮轴、机械能的影响因素、功的公式、功率公式以及效率公式的应用等知识．(1)由(外围的)轮和(中间的)轴组成的能绕轴心转动的简单机械叫做轮轴，使用轮轴可以省力；动能大小的影响因素：质量、速度；重力势能大小的影响因素：质量、高度；(2)刮板的面积越大，水车旋转一周提升的水就越多，做的功越多；当工人踩动脚踏的速度加快时，水车旋转一周的时间变短，根据功率公式判断提升水的功率如何变化；(3)根据W＝Pt计算工人做的总功；由密度公式算出水的质量，由G＝mg算出水的重力，由W＝Gh算出有用功；根据效率公式计算龙骨水车的机械效率．
变式 如图甲所示为明代宋应星《天工开物》中描述的龙骨水车，它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，其中脚踏部分的结构如图乙所示．水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏部分使木齿轮转动，通过木链带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田地．
变式图
请你利用你所学过的知识，结合上面的资料，回答下面的问题：
(1)龙骨水车脚踏部分相当于简单机械中的轮轴．
(2)龙骨水车提水的原理与生活中的抽水机工作原理是否相同？不相同．
(3)用龙骨水车把水提到高处，水的机械能如何变化？变大．
1．[2024·东昌府区期末]2024年6月，如图甲所示，江西暴雨积水，村民搬出古老神器，使用龙骨水车紧急排水．龙骨水车是一种利用风力或人力、畜力等动力驱动，将水从低处提升到高处的古老灌溉工具．其构造如图乙所示，主要由水槽、大轮、刮水板等组成，形似龙骨，因此得名．下列相关物理知识描述不正确的是( B )
第1题图
A．当刮水板在水槽中运动时，刮水板与水之间的相互作用力使得水被提升
B．当水车受到外力驱动刮水上行时，水的重力势能转化为动能
C．停止摇动拐木时，刮水板不能马上停下来，说明其具有惯性
D．刮水板的面积越大，水车旋转一周提升的水越多
2．[2024·漯河二模]明朝宋应星的《天工开物》中对筒车进行了介绍：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于视内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧．”如图乙所示是其工作原理，湍急的水流能推动水车，是因为流动的水具有动能；利用水桶将低处的水提升到高处，增大了水的重力势能．
第2题图
