資源簡介

(共24張PPT)
改變世界的機械
5
第 11 章 機械與功
杠桿
斜面
滑輪
輪軸
螺旋
觀察與思考
學習目標
了解機械發展史及對社會發展的作用。
02
知道輪軸和斜面也能省力及其做功情況。（重、難點）
01
1.除了前面我們學習過的杠桿和滑輪，簡單機械家族中還有輪軸、斜面、螺旋等成員。
2.輪軸由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成，大的稱為輪，小的稱為軸。使用輪軸能夠省力。
3.斜面是一個與水平面成一定夾角的傾斜平面。使用斜面可以省力。
簡單機械的家族
由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成。大的稱為輪，小的稱為軸。
輪
軸
輪 軸
簡單機械的家族
1.井上的轆轤，從右邊看過去，可畫成下圖：
動力臂大于阻力臂 —— 省力杠桿
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
討論交流：從杠桿到輪軸
簡單機械的家族
2.汽車的方向盤，從上邊看下去，也可畫成下圖:
動力臂大于阻力臂——省力杠桿
簡單機械的家族
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
3.水龍頭,從上邊看下去，也可畫成下圖:
動力臂大于阻力臂——省力杠桿
簡單機械的家族
F2
L1 = R
L2 = r
O
F1
船舵
門的把手
螺絲刀
單車的踏板
4.其他輪軸
簡單機械的家族
G
F
R
r
分析下圖可知，作用在輪子上的力F與作用在軸上的力G的關系為：
FR=Gr
輪和軸半徑不同，作用在輪和軸上的力也不相同；同一時間內輪和軸轉過的角度相同，因此當輪軸轉動時分別繞在輪和軸上的繩子運動速度不同。
輪軸的主要功能：改變用力大小、改變物體的運動速度
簡單機械的家族
斜 面
根據上圖我們可以看出：斜面也是一種省力機械。
斜面為什么能省力？
簡單機械的家族
斜面的分析
如左圖，如果不計物體與斜面之間的摩擦，用力 F沿斜面把物體勻速推（或拉）上去所做的功，應該等于直接將物體舉高所做的功，即：Gh=FL
由此可知推力或拉力F的計算公式為：F=Gh/L
如果不計摩擦，斜面長是斜面高的幾倍，拉力或推力就是物體所受重力的幾分之一。
簡單機械的家族
將玩具車升高20公分，說說誰費力誰省力。
甲最費力，丙最省力。由此可知斜面越緩和越省力。
簡單機械的家族
功的原理：使用任何機械都不能省功。
功的原理對一切機械都適用，稱為“機械的黃金定律”。
不省功的原因是什么？
因為省力的機械必費距離，省距離的機械一定費力，而功＝力×距離，所以不能省功。
簡單機械的家族
螺旋——特殊的斜面
螺旋可以看作是繞在圓柱上的斜面。它除了省力，還可以將螺旋運動與沿軸向的運動進行相互轉化。
簡單機械的家族
斜面的應用
簡單機械的家族
機械的發明，改變了整個世界
改變世界的機械
機械的大型化和微型化、精密化
改變世界的機械
油輪
納米仿生機器人
三峽截流大型裝載機
改變世界的機械
從陸地到海洋、天空到太空
現代機械極大地擴大了人們的活動范圍
潛艇沖出海面，如破海蛟龍
航天飛機沖向太空
改變世界的機械
信息時代，人們將智慧賦予機械
自動化、智能化機械進入到我們的生活
機器人打太極
機器人與人進行簡單交流
改變世界的機械
改變世界的機械
簡單機械的家族
改變世界的機械
輪軸
斜面
杠桿、滑輪、輪軸、斜面、螺旋等
定義：由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成的簡
單機械（大的為輪，小的為軸）
特點：動力在輪上省力，動力在軸上費力
定義：與水平面成一定夾角的傾斜平面
特點：高度相同時，斜面越長越省力
螺旋
定義：繞在圓柱上的斜面
特點：將旋轉運動與沿軸向的運動互相轉化
課堂小結
1.輪軸是變形的杠桿，使用它時（ ）
A.不能改變力的方向，只能省一半的力
B.能改變力的方向，但不能省力
C.動力作用在輪上時，可以省力
D.動力作用在軸上時，可以省力
C
隨堂訓練
2.盤山公路往往環繞山坡，盤山而上，這樣可以使上山的汽車（ ）
A.減小所需的功
B.提高功率
C.減小所需的牽引力
D.增大所需的牽引力
C
隨堂訓練

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