(共25张PPT)
第十一章· 机械与功
第5节 改变世界的机械
教科版八年级物理下册
我们学习了杠杆、滑轮、滑轮组等简单机械,这些机械正在改变着我们的生活,其实简单机械的家族的成员很多,今天我们来认识一下轮轴和斜面。生活中门把手、方向盘、水龙头等有什么共同点?使用它们有哪些好处?
想想议议:
(1)生活中门把手、方向盘、水龙头等有什么共同点?使用它们有哪些好处?
(2)轮轴有哪些特点?是省力机械,还是费力机械?你发现周围还有哪些物体是轮轴?
(3)为什么上山的公路修得弯弯曲曲,而不是从山脚直通山顶?
(4)斜面有哪些特点?是省力机械,还是费力机械?你发现周围还有哪些物体是斜面?
学习目标
1.认识定轮轴、斜面。
2.知道生活中简单机械的作用。
3.通过了解简单机械的应用,初步认识科学技术对人类社会发展的作用。
铡纸刀
开瓶器
树枝剪
抽水机
这些工具在使用时,
有什么共同特点?
它们工作时,能绕一
个固定点转动。
简单机械的家族
一
我们学习了杠杆、滑轮、滑轮组等简单机械,这些机械正在改变着我们的生活,其实简单机械的家族的成员很多,今天我们来认识一下轮轴和斜面。
C
D
简单机械的家族
小组活动一:以小组为单位,利用教材中的图片材料完成以下活动
轮轴是由共同转轴的大轮和和小轮组成的,通常把大轮叫轮,小轮叫轴,常见的轮轴有门把手、方向盘、扳手等。
轮轴的实质
轮轴相当于一根可连续转动的杠杆。轮轴的中心相当于杠杆的支点,轮半径R 和轴半径r 相当于杠杆的动力臂和阻力臂。
分析:轮轴静止或匀速转动时,由杠杆的平衡条件可得结论:轮半径R 是轴半径r的几倍,作用在轮上的动力就是作用在轴上阻力的几分之一。
轮轴平衡时,有F1×R=F2×r 。
生活中的轮轴:
如图所示是自行车上两个典型的轮轴装置,从图中可知脚踏板与齿轮盘组成了一个省力的轮轴,飞轮与后车轮组成了一个费力的轮轴。
从杠杆到轮轴:
在生产、生活中,人们常会用到轮轴,轮轴由具有公共转轴的轮和轴构成。
分析:辘轳截面图如图所示,它就是轮轴的一种。辘轳也可以看成是变形的杠杆,辘轳绕着转动的轴心就是支点,辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮,作用在把手上的力为动力F1,水桶对轴向下的拉力是阻力F2,请在辘轳的截面图上画出辘轳的杠杆示意图。通过示意图可以发现辘轳是省力杠杆。
斜面:
为什么上山的公路修成盘山路,而不是从山下直通山顶?
模拟实验:将三角形的纸片绕在铅笔上,如图所示。
讨论:汽车爬山相当于沿三角形的哪一边爬到山顶的?
走的路程是多了还是少了?
你明白了什么道理?
还有哪些场合利用了斜面?
使用斜面可以省力
根据功的原理,Gh=FL,
所以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。
螺旋-特殊的斜面
螺旋可以看做是绕在圆柱上的斜面,螺旋除了省力,还可以将旋转运动与
沿轴向的运动进行互相转化 。
机械的发明,改变了整个世界。
改变世界的机械
一
改变世界的机械:
现代机械极大地扩大了人们的活动范围
从陆地到海洋,从天空到太空
自动化、智能化机械进入我们的生活。
思考:
请你至少说出两项简单机械原理在自行车上的应用(包括结构和使用方面)。
1.脚蹬——省力轮轴。
2.轮胎上有花纹、车把上有花纹、脚蹬板上有花纹——增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
3.车把、后车架、轮和轴承——杠杆。
B
例题1:骑自行车上坡走“S”形路线,这样做的好处是( )
A.省距离
B.省力
C.费力,但省时间
D.以上说法都不对
【解析】上坡时,不管路线如何,自行车上升的高度不变,走S形路线所走的路线较长,相当于增长了斜面的长度,由功的原理知,斜面越长越省力。故选B。
例题2:我们生活中经常使用的工具和见到的情景,分别属于哪种简单机械?
a.用扳手拧螺钉: ;
b.汽车走的盘山公路: ;
c.挑东西的扁担: 。
【解析】生活中经常使用的工具,用扳手拧螺钉属于轮轴;汽车走的盘山公路可看做斜面;挑东西的扁担是杠杆。
轮轴
斜面
杠杆
D
1.小红用塑料桶从井中打水;小军把不小心掉进井中的塑料桶打捞上来。在这两个情景中水桶中都有水.那么下列分析中正确的是( )
A.两个情景中,两人对水做的功都是有用功
B.两个情景中,两人对水做的功都是总功
C.两个情景中,两人对水做的功都是额外功
D.小红对水做的功是有用功,小军对水做的功是额外功
2.为模拟盘山公路,现将连接了重1 N小球的细线穿入一根长1 m的细管。如图,将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后,恰好绕至顶部b点,相邻细管间的高度均为12 cm。在b点处通过细线用0.8 N的拉力(与管的轴线平行)将管口的小球从a点匀速拉至b点.则缠绕在圆柱体上的细管(模拟的盘山公路)的机械效率为( )
A.83.3%
B.80%
C.75%
D.60%
C
A
3.使用机械时,若额外功小于有用功,则该机械的机械效率( )
A.大于0.5
B.小于0.5
C.大于1
D.等于0.5
4 .如图所示,斜面长5 m,高1 m,工人用沿斜面方向400 N的力把重1 600 N的箱子匀速推到车上,推力对箱子做的功是_________J,斜面的机械效率是_________。
2000
80%
课堂小结
1.轮轴相当于一根可连续转动的杠杆。轮轴的中心相当于杠杆的支点,
轮半径R和轴半径r相当于杠杆的动力臂和阻力臂。
2.轮半径R是轴半径r的几倍,作用在轮上的动力就是作用在轴上阻力的
几分之一。轮轴平衡时,有F1×R=F2×r 。
3.使用斜面可以省力,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。
4 .现代机械极大地扩大了人们的活动范围从陆地到海洋,从天空到太空
自动化、智能化机械进入我们的生活。
完成配套课后练习。