2021-2022学年度教科版八年级物理下册课件 第十一章 机械与功第5节 改变世界的机械(共25张PPT)

(共25张PPT)
第十一章 机械与功
第5节　改变世界的机械　
1.知道轮轴和斜面也能省力及其做功情况.
2.了解机械发展史及对社会发展的作用.
学习目标
新课目标
杠杆
斜面
滑轮
轮轴
螺旋
新课引入
除了前面我们学习过的杠杆和滑轮，简单机械家族中还有轮轴、斜面、螺旋等.
轮轴由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大
的称为轮，小的称为轴.
新课讲解
简单机械的家族
一
讨论交流：从杠杆到轮轴
我们的祖先在长期的实践过程中，把杠杆改造成可以连续转动的机械，下图表示杠杆变形成轮轴的过程.与同学讨论后，试着说说其中的道理.
根据杠杆的平衡条件，可知作用在轮上的力F 与作用在轴上的力G 的关系为：FR = Gr
G
F
R
r
分析下图可知，作用在轮子上的力F与作用在轴上的力G 的关系为：FR=Gr
轮和轴半径不同，作用在轮和轴上的力也不相同；同一时间内轮和轴转过的角度相同，因此当轮轴转动时分别绕在轮和轴上的绳子运动速度不同.
轮轴的主要功能：
改变用力大小、改变物体的运动速度
1.井上的辘轳
从右边看过去，可画成右图：
动力臂大于阻力臂 —— 省力杠杆.
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
轮轴的实际应用
2.汽车的方向盘
从上边看下去，也可画成右图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆.
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
3.水龙头
从上边看下去，也可画成右图:
动力臂大于阻力臂——省力杠杆.
船舵
门的把手
单车的踏板
4.其他轮轴
轮轴是科技发展史上很重要的发明，它将直线运动和圆周运动互相联系起来，实现了二者的相互转化，是机械传动的重要装置.没有轮轴就没有汽车、火车……
（1）轮轴：由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴线转动的简单机械，实质是一个可以连续转动的杠杆，使用轮轴可以省力.
（2）轮轴主要功能：一是改变用力大小；二是改变物体的运动速度.
（3）轮轴不能省功.它实现直线运动和圆周运动的相互转化，是机械传动的重要装置.
注意：轮轴使用时，当轮半径是轴半径的n位时，在不计摩擦情况下，作用在轮上的力的大小为作用在轴上的力的大小的n分之一.
根据上图我们可以看出：斜面也是一种省力机械.
斜面为什么能省力？
斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面.使用斜面可以省力.
斜面
斜面的分析
如左图，如果不计物体与斜面之间的摩擦，用力 F 沿斜面把物体匀速推（或拉）上去所做的功，应该等于直接将物体举高所做的功，即：Gh=FL
由此可知推力或拉力F的计算公式为：F=Gh/L
如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力就是物体
所受重力的几分之一.所以说斜面是一种省力机械.
将玩具车升高20公分，说说谁费力谁省力.
甲最费力，丙最省力.由此可知斜面越缓和越省力.
斜面的应用
讨论交流螺旋——特殊的斜面
螺旋除了省力，还可以将螺旋运动与沿轴向的运动进行相互转化.
螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面.饮料瓶瓶盖、木螺丝、螺杆、螺母等都是利用螺旋的装置.
各种形式的螺旋
螺旋式千斤顶
盘山公路
机械的发明，改变了整个世界
改变世界的机械
二
油轮
纳米仿生机器人
潜艇冲出海面，如破海蛟龙
航天飞机冲向太空
现代机械极大地扩大了人们的活动范围：从陆地到海洋、天空
到太空
机器人打太极
机器人与人进行简单交流
信息时代，人们将智慧赋予机械自动化、智能化机械进入到
我们生活
改变世界的机械
简单机械的家族
改变世界的机械
轮轴
斜面
杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等
定义：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线
上组成的简单机械（大的为轮，小的为轴）
特点：动力在轮上省力，动力在轴上费力
定义：与水平面成一定夹角的倾斜平面
特点：高度相同时，斜面越长越省力
螺旋
定义：绕在圆柱上的斜面
特点：将旋转运动与沿轴向的运动互相转化
课堂小结
1.轮轴是变形的杠杆，使用它时（ ）
A．不能改变力的方向，只能省一半的力
B．能改变力的方向，但不能省力
C．动力作用在轮上时，可以省力
D．动力作用在轴上时，可以省力
C
课堂训练
2.盘山公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车（ ）
A．减小所需的功
B．提高功率
C．减小所需的牵引力
D．增大所需的牵引力
C