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,第5节改变世界的机械,第十一章机械与功,杠杆,斜面,滑轮,轮轴,螺旋,1.简单机械的家族,1.除了前面我们学习过的杠杆和滑轮,简单机械家族中还有轮轴、斜面、螺旋等成员。,2.轮轴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。使用轮轴能够省力。,3.斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。使用斜面可以省力。,讨论交流:从杠杆到轮轴,轮轴,(1)井上的辘轳,从右边看过去,可以画成下图:,动力臂大于阻力臂省力杠杆,(2)汽车的方向盘,从上边看下去,也可以画成下图:,动力臂大于阻力臂省力杠杆,(3)水龙头,从上边看下去,也可以画成下图:,动力臂大于阻力臂省力杠杆,分析下图可知,作用在轮子上的力F与作用在轴上的力G的关系为:,FR=Gr,轮和轴半径不同,作用在轮和轴上的力也不相同;同一时间内轮和轴转过的角度相同,因此当轮轴转动时分别绕在轮和轴上的绳子运动速度不同。,轮轴的主要功能:,改变用力大小、改变物体的运动速度,轮轴的应用:,斜面,(1)徒手搬运,(2)利用斜面搬运,根据上图我们可以看出:斜面也是一种省力机械。,斜面为什么能省力?,如左图,如果不计物体与斜面之间的摩擦,用力F沿斜面把物体匀速推(或拉)上去所做的功,应该等于直接将物体举高所做的功,即:Gh=FL,由此可知推力或拉力F的计算公式为:F=Gh/L,如果不计摩擦,斜面长是斜面高的几倍,拉力或推力就是物体所受重力的几分之一。,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。由此可知斜面越缓和越省力。,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。,螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面。,斜面的应用,2.改变世界的机械,机械的发明,改变了整个世界,纳米仿生机器人,油轮,从陆地到海洋、天空到太空,航天飞机冲向太空,潜艇冲出海面,如破海蛟龙,自动化、智能化机械进入到我们生活,机器人与人进行简单交流,机器人打太极,2.改变世界的机械,1.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,2.盘山公路往往环绕山坡,盘山
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