1、第十一章 机械与功,第五节 改变世界的机械,轮轴,生活中的轮轴:,车把、方向盘、螺丝刀、扳手、卷扬机等,轮轴结构,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,F1R=Gr,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以
2、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 2使用轮轴(D ) 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3.使用轮半径与轴半径之比为51的轮轴,若作用在轮上的动力是30N,则作用在轴上的阻力是_150_N,1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 2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3.使用轮半径与轴半径之比为51的轮轴,若作用在轮上的动力是30N,则作用在轴上的
3、阻力是_N,A.B.D,D,150,一辘轳的轮半径是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?,90cm=0.9m 15cm=0.15m,FR=Gr F 0.9m=240N 0.15m F=40N,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: =Gh/FL,FL,Gh,有用功是: 总功是:,Gh,FL,1
4、.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
5、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=2L,垂直于手柄的力F 所做的功为W1=F2L,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F2LGh ,FGh2L,斜面的机械效率,下表是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据:,将表格中数据补充填写完整; 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,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:_。,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:,轮轴,滑轮,滑轮,轮轴,