2020－2021学年教科版八年级物理下册同步导学课件24张：11.5.改变世界的机械

机械与功
5.改变世界的机械
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第十一章
一 轮轴
1．定义：由两个_______不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为_____，小的称为_____。
2．轮轴做功的特点
轮轴是变形的杠杆。拉动轮(半径为R)做的功等于绕在轴(半径为r)上的绳拉动重物所做的功，即W1＝W2 ，
新知梳理
半径
轮
轴
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：_________。使用轮轴不能省功，只是改变了做功的方式。
新知梳理
FR＝Gr
1．定义：一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。
2．斜面做功的特点
已知斜面长为L，高为h，如果不计物体与斜面之间的摩擦，则用力F沿斜面把重力为G的物体匀速推上去所做的功应该等于直接将物体举高相同的高
度所做的功，即________，所以F＝________。如果斜面与物体间的摩擦力为f，则______________。
二　斜面
新知梳理
Gh＝FL
FL＝fL＋Gh
三　改变世界的机械
新知梳理
1．机械的巨大性
“钢铁巨人”有超级油轮、电子对撞机、超级质子加速器、生产流水线等。
2．机械的精密性
精密仪器有扫描隧道显微镜、纳米仿生机器人等。
[点拨]各种各样的精密仪器是科学家在天文、物理、化学、生命科学等领域研究的有力武器。
3．机械的威力性
强大机械有钻探机、载重汽车、推土机等。
4．机械的便利性
海陆空运输有潜艇、远洋巨轮、汽车、火车、飞机、航天飞机、飞船等。
5．机械的智能性
自动化、智能化机械有联合收割机、工业机械手、机器人等。
新知梳理
类型一　轮轴
应用示例
例1 如图11－5－1所示，某人利用轮轴提升一重物，已知轮半径为50 cm，轴半径为10 cm，物体重200 N。请回答下列问题：
(1)至少施加_____N的力才可将重物提起。
(2)当重物匀速上升1 m时，轮上的绳
子已被拉下____m。
图11－5－1
40
5
应用示例
[方法指导]轮轴详析
(1)轮轴的实质：轮轴相当于一个杠杆，如图11－5－2所示，支点O在轮和轴的中心，作用在轮上的力为F1，作用在轴上的力为F2，轮半径等于F1的力臂
L1，轴半径等于F2的力臂L2，当动力作
用在轮上时，为省力杠杆，当动力作用
在轴上时，为费力杠杆。
应用示例
图11 －5 －2
(2)根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知，作用在轮上的力F1与作用在轴上的力F2的关系为F1R＝F2r。
应用示例
类型二　斜面
例2 斜面是一种简单机械，生活中经常用到它。工人师傅分别用如图11－5－3所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是(　　)
A．甲方法不可以省力，但能省功
B．甲方法可以省力，也能省功
C．乙方法可以省力，但不能省功
D．乙方法可以省力，也能省功
应用示例
　　　
C
图11－5－3
应用示例
例3 如图11－5－4所示，已知斜面倾角为30°，斜面长为2 m。林红同学用绳子沿斜面将重为50 N的物块由斜面底端匀速拉到顶端，停表指针变化如图所示(停表指针转一周为60 s，当前指针转动未超过一周)。拉力大小为30 N，绳重不计。求：
(1)林红对物块做的有用功。
(2)林红的拉力做功的功率。
(3)斜面对物块的摩擦力。
应用示例
图11－5－4
应用示例
应用示例
[易错警示](1)如图11 －5 － 5所示，在不计摩擦的情况下，FL＝Gh，其中F为沿斜面向上的拉力，L为斜面长，h为斜面高，G为物重。
(2)斜面的特点：如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力或推力(匀速拉动或推动)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。
应用示例
图11 －5 －5
课堂小结
其他简单机械
特点：FR=Gr
轮轴
应用：利用斜面搬运重物
斜面
螺旋
应用：自行车脚踏板、汽车方向盘等
变形
特点：可以将旋转运动与沿轴向的运动进行互相转化
应用：螺旋式千斤顶等
1．如图21－1所示的几种装置中，不属于轮轴的是(　　)
C
课堂反馈
图21－1
[解析] 轮轴是由一个轴和一个大的轮组成，实质是一个能够绕共同轴线连续转动的杠杆。水龙头、自行车的把手、方向盘都能够绕共同轴线连续转动，所以A、B、D都属于轮轴；滑轮不符合轮轴的概念，所以C不是轮轴。
课堂反馈
2．某同学通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲剪、剪刀、钥匙等。将如图21－2所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个_______(选填“滑轮”或“轮轴”)，此时是________(选填“省力”或“费力”)机械。
轮轴
图21－2
省力
课堂反馈
3．如图21－3所示是一种水龙头的示意图，打开水龙头，用手堵住出水口，手指会感到很大的压力，而轻旋旋柄，就可压住进水口，将水堵住，水龙头利用了________和________两种简单机械。
轮轴
螺旋
　　
图21－3
课堂反馈
4．如图21－4所示，盘山公路是汽车上山的必行之路，它利用的是_______的机械原理，其目的是_______。
斜面
省力
图21－4
课堂反馈
5．有一斜面高h ＝1 m，长L＝4 m，重200 N的重物在沿光滑斜面向上的拉力F的作用下，匀速到达斜面顶端，根据功的原理F＝_____N，如果斜面高度不变，要使拉力更小些，则必须使斜面的长度______(选填“变长”“变短”或“保持不变”)。
50
变长
课堂反馈

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