教科版八下11.5 改变世界的机械 课件

(共25张PPT)
第十一章 机械与功
11.5 改变世界的机械
八年级物理下册 教科版
11.5 改变世界的机械
课时计划
课时划分说明：本节共有两个主题：1.轮轴；2.斜面及斜面的机械效率。内容较少，故安排一个课时，
学习目标与学习重难点
学习目标：
1. 了解其他简单机械如轮轴和斜面的工作原理和使用方法。（难点）
2. 知道杠杆的机械效率和斜面的机械效率。（重点）
3. 知道螺旋也是一种斜面。
学习重难点：
1.重点：杠杆与斜面的机械效率。
2.难点：轮轴和斜面的工作原理。
11.5 改变世界的机械
利用杠杆能从井底把一桶水提上来吗？
古代的辘轳
使杠杆连续转动
课堂引入
观察思考
1.定义：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。
轴
轮
一、轮轴
物理观念
2.轮轴原理：为什么能省力？
(1) 轮轴实质：
(2) 轮轴原理：F1R=F2r
G
F1
R
r
（不计绳重和摩擦）
R>r, F1可看做是一个可以连续转动的杠杆
轮轴是不是一定省力呢？
物体挂轴上能省力，挂轮上就费力
轮
轴
O
A
B
F2
G=
一、轮轴
科学思维
【例题1】使用轮半径与轴半径之比为5∶1的轮轴，若作用在轮上的动力是30N，则作用在轴上的阻力是_______N
150
【例题2】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
一、轮轴
典型例题
轮
轴
阻力
动力
3.轮轴可以实现哪些功能？
①改变力的大小；
②改变物体的运动速度；
③实现直线运动和圆周运动的相互转化。
没有轮轴就没有汽车、火车
一、轮轴
生活物理
4.生活中有哪些常见的轮轴？
一、轮轴
生活物理
4.生活中有哪些常见的轮轴？
一、轮轴
生活物理
4.生活中有哪些常见的轮轴？
一、轮轴
生活物理
讨论：变速自行车爬坡时如何挂档最省力？
后轴齿轮与前轴齿轮应换大的还是小的？
一、轮轴
生活物理
讨论：变速自行车爬坡时如何挂档最省力？
后轴齿轮与前轴齿轮应换大的还是小的？
F阻
L阻
F动
L动
F动 L动 = F阻 L阻
后轴齿轮换大的，增大L动
一、轮轴
生活物理
F阻
L阻
F动
L动
F动 L动 = F阻 L阻
前轴齿轮换小的，减小L阻
自行车换挡：
前小后大
省力但费距离
讨论：变速自行车爬坡时如何挂档最省力？
后轴齿轮与前轴齿轮应换大的还是小的？
一、轮轴
生活物理
（a）徒手搬运
（b）利用斜面搬运
若斜面足够光滑，哪种方式更省力？为什么？
1.定义：斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
二、斜面（若足够光滑）
物理观念
2.若斜面足够光滑，斜面为什么可以省力？
G
G
F
h
L
W1=Gh
W2=FL
(1)根据功的原理，不计摩擦时：W1=W2
即：Gh=FL
若L=nh，则F =
F =
（光滑斜面，省力费距离）
若斜面粗糙，斜面不一定省力，会受物体质量、倾斜角度与粗糙程度等的影响
L>h
F二、斜面（若足够光滑）
科学思维
足够光滑的斜面，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。
所以斜面越缓和，越省力
若光滑斜面G h = F L
二、斜面（若足够光滑）
物理观念
G
G
F
h
L
W1=Gh
W2=FL
(2) 考虑摩擦时：
有用功是Gh，额外功是 fL，总功是FL
FL=Gh+fL
机械效率：η =
结论：高度一定，斜面越陡，越光滑 , 机械效率越高 。
3.如何提高斜面的机械效率？（初中了解即可）
二、斜面（若足够光滑）
科学思维
【例题3】现在很多场馆都为残疾人（特别是乘坐轮椅的人）建立了如图所示的专用通道，为残疾人上下台阶提供方便。它实际上也就是我们所学过的简单机械 　斜面　 ，使用它的好处是 　省力　 。使用上述简单机械 　不能　 （选填“能”“不能”）省功。
斜面
省力
不能
二、斜面（若足够光滑）
典型例题
4.斜面的应用
二、斜面
生活物理
为什么螺丝钉较容易被旋进木板中？
为什么用螺旋千斤顶能轻松地把汽车抬起来？
4.斜面的应用
三、螺旋——绕在圆柱上的斜面
生活物理
螺旋的特点：
（1）省力费距离
（2）螺旋将旋转运动与沿轴向的运动进行互相转化
动手做：把三角形的纸片绕在圆柱上，体会斜面变螺旋
三、螺旋——绕在圆柱上的斜面
生活物理
【例题4】下列实例运用到斜面原理的是（　A　）
A
三、螺旋——绕在圆柱上的斜面
典型例题
简单机械：杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋……
组合
复杂机械
改变世界
请自行阅读P93-94
生活物理
巧妙的自动机构
请说明图中的各个部件所起的作用以及最后的结果。
结果：
床上的人坐在椅子上准备用餐。
趣味物理