11.5《改变世界的机械》课件（共28张PPT）

(共28张PPT)
第十一章 · 机械与功
第五节 改变世界的机械
车把、方向盘、螺丝刀、扳手、卷扬机等
生活中的轮轴
轮轴结构
轮
轴
轮轴由两个半径不相等圆柱固定在同一轴向上组成。
轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆
R
r
=
G
F1
F1·R=G·r
F1
G
r
R
动力作用在轮上，轮轴是一个省力杠杆，但费距离
动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？
轮轴原理
观察变速自行车的齿轮搭配，想一想，怎样才能使自行车跑得更快？
作用：
1.改变物体的运动速度,
2.实现直线运动和圆周运动的相互转化
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
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。
1．使用轮轴（ ）
A．只能省一半力
B．不能省力，但可以改变力的方向
C．动力作用在轴上时可以省力
D．动力作用在轮上时可以省力
D
练一练
2．以下生活中的装置属于轮轴的有（ ）

A．学校教室门的把手 B．螺丝刀
C．钳子 D．自行车车把
3.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
A.B.D
150
4、 一辘轳的轮半径是90cm，轴半径是15cm，要从井下匀速提起240N的水桶，加在轮边缘上的动力应是多少 若水桶升高3m，动力作用点通过的距离是多少
解：（1）90cm=0.9m 15cm=0.15m
FR=Gr
F ×0.9m=240N ×0.15m
F=40N
（2）S/h=R/r
S/3m=0.9m/0.15
S=18m
斜 面
是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面
斜面省力原理
利用斜面这个机械所做的功是：
不利用机械直接把物体抬高h,所做的功：
根据功的原理,如果不计斜面和物体的摩擦：FL=Gh
机械效率：
η=Gh/FL
FL
Gh
有用功是：
总功是：
Gh
FL
1.斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,在这过程中推力做了 J的功,机械效率为 .
2.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端。已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75℅，则推力做的总功为______J，推力做的有用功为____J，物体所受的重力为_____N。
1200
70℅
1200
900
900
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。
各种形式的螺旋
螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图5所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D ，螺距为h ，手柄末端到转轴的距离为L，要举起重力为G 的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？
解析：螺旋手柄转动一周时，手柄末端通过的距离为 s=2πL，垂直于手柄的力F 所做的功为W1=F·2πL，螺旋转动一周时重物升高h ，克服重物所受重力做的功为W 2=Gh。根据功的原理，在理想情况下，Wl=W2，即F·2πL＝Gh ，F＝Gh／2πL．
斜面的机械效率
1、下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：
①将表格中数据补充填写完整；
②分析实验数据可知：同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越 ，机械效率越 。
高
大
2、如图所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据．
(1)此探究实验是采用了___________的物理研究方法。
(2)请将上表中空格补充完整．
(3) 根据表中的实验数据，得出要探究的实验结论：
结论一：______________________________________。
结论二：_______________________________________。
控制变量法
其它条件相同时，斜面越高，机械效率越大
其它条件相同时，斜面越光滑，机械效率越大
改变世界的机械
机械的发明，改变了整个世界
机械的大型化和微型化、精密化
三峡截流大型装载机
现代机械极大地扩大了人们的活动范围
从陆地到海洋、天空直到太空
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。
发展空间
研究自行车的构造。
自行车上的简单机械
自行车是如何前进的？
自行车是依靠链条和两个齿轮带动车轮前进的。
车把
刹车装置
脚踏板
大齿轮
小齿轮
把我们的发现写下来：
脚蹬板 大齿轮 链条 小齿轮 后轮
轮轴
滑轮
滑轮
轮轴