1、改变世界的机械P90-95一、简单机械的家族一、简单机械的家族杠杆杠杆滑轮滑轮轮轴轮轴螺旋螺旋斜面斜面1.1.轮轴轮轴 轮轴轮轴由由两两个半径不等个半径不等的圆柱固定的圆柱固定在在同一轴线同一轴线上组成的，上组成的，大大的称为的称为轮轮，小小的称为的称为轴轴。轮轴轮轴由两个半径不相等的圆柱固定在同一轴线上组成。讨论交流：从杠杆到轮轴讨论交流：从杠杆到轮轴杠杆变形成轮轴的过杠杆变形成轮轴的过程程轮轴是一种轮轴是一种杠杆杠杆的变形。的变形。想一想，想一想，为什么使用轮轴时，为什么使用轮轴时，施力在施力在轮轮上会比较省力呢？上会比较省力呢？轮轴轮轴是一种是一种连续转动连续转动的的杠杠杆杆！a.动力臂
2、为轮半径动力臂为轮半径R，b.阻力臂为轴半径阻力臂为轴半径r。RrFR=GrFGrR 动力臂动力臂R大于阻力臂大于阻力臂r，轮轴实质是一个轮轴实质是一个省力省力杠杆，省力但费距离杠杆，省力但费距离.思考：思考：动力作用在动力作用在轴轴上时，上时，轮轴又将起轮轴又将起到什么作用？到什么作用？动力作用在动力作用在轮轮上时，上时，费力但是省距离。费力但是省距离。轴轴轮轮像水龙头这样，轮子和轴像水龙头这样，轮子和轴固定在固定在一起转动一起转动的机械，叫做轮轴的机械，叫做轮轴 。轴轴轮轮轮轮轴轴你能说出生活中类似水龙头一样的轮轴吗？你能说出生活中类似水龙头一样的轮轴吗？轴轴轴轴轮轮轴轴轮轮轮轮轮轮轴轴轮
3、轴的应用轮轴的应用轮轮轴轴轮轮轴轴轮轮轴轴扳手扳手1.井上的辘轳井上的辘轳 从右边看过去，可画成下图从右边看过去，可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂 省力杠杆。省力杠杆。F2 l1=Rl2=rO F1 分析下面几种轮轴分析下面几种轮轴从上边看下去，也可画成下图从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂省力杠杆。省力杠杆。F2 l1=Rl2=rO F1 2.2.汽车的方向盘汽车的方向盘F2 l1=Rl2=rO F1 从上边看下去，也可画成下图从上边看下去，也可画成下图:动力臂大于阻力臂动力臂大于阻力臂省力杠杆。省力杠杆。3.3.水龙头水龙头rF1 R F 1 R=F2
4、 r F2 轮轴：是变形杠杆，轮轴：是变形杠杆，动力作用在轮上动力作用在轮上可可省力省力。因为因为R Rr r，所以有，所以有F F1 1F F2 2，即省了力。，即省了力。船舵船舵 门的把手门的把手 螺丝刀螺丝刀 单车的踏板单车的踏板 4.4.其他轮轴其他轮轴轮轴主要功能：轮轴主要功能：一、是改变用力大小一、是改变用力大小二、是改变物体的运动速度二、是改变物体的运动速度 轮轴轮轴不能省功不能省功。它实现直线它实现直线运动和圆周运动的相互转化，运动和圆周运动的相互转化，是机械传动的重要装置。是机械传动的重要装置。生活中的轮轴生活中的轮轴车把车把刹车刹车装置装置脚踏板脚踏板大齿轮大齿轮小齿轮小齿
5、轮发展空间l研究自行车的构造。自行车是如何自行车是如何前进的？前进的？自行车是依靠自行车是依靠链链条和两个齿轮条和两个齿轮带带动车轮前进的。动车轮前进的。自行车上的简单机械自行车上的简单机械把我们的发现写下来：把我们的发现写下来：脚蹬板脚蹬板 大齿轮大齿轮 链条链条 小齿轮小齿轮 后轮后轮轮轴轮轴滑轮滑轮滑轮滑轮轮轴轮轴1、下列机械中属于轮轴的是（、下列机械中属于轮轴的是（）。）。A、天平、天平 B、剪刀、剪刀 C、扳手、扳手2、下列机械中属于杠杆的是（、下列机械中属于杠杆的是（）。）。A、剪刀、剪刀 B、螺丝刀、螺丝刀 C、方向盘、方向盘3、下列机械中属于杠杆的是（、下列机械中属于杠杆的是（
6、）。）。A、自行车的车把、自行车的车把 B、拧螺丝的螺丝刀、拧螺丝的螺丝刀 C、缝纫机踏板、缝纫机踏板C CA AC C4、下列（、下列（）情况能平衡。）情况能平衡。5、如图下面的扳手转动同样的螺丝、如图下面的扳手转动同样的螺丝帽帽选用选用（）更省力。）更省力。ABCB BA A 图中所示是自行车上两个典型的轮轴装置，从图中可知脚踏板与_组成了一个_轮轴，飞轮与_组成了一个_轮轴。费力费力齿齿轮盘轮盘省力省力后车轮后车轮总结总结:使用轮轴可以省力使用轮轴可以省力.轮轴的轮轴的两个主要两个主要功能功能 一是一是_,_,二是二是_。改变用力大小改变用力大小改变物体的速度改变物体的速度 斜面斜面是一
7、个与水平面成一定是一个与水平面成一定夹角的的夹角的的倾斜平面倾斜平面。2.2.斜面斜面通过斜面移动箱子更省力通过斜面移动箱子更省力将玩具车升高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。斜面可以省力，但费距离。斜面可以省力，但费距离。斜面也是一种省力机械斜面也是一种省力机械斜面省力原理斜面省力原理利用斜面这个机械所做利用斜面这个机械所做的功是：的功是：不利用机械直接把物体抬不利用机械直接把物体抬高高h,h,所做的功：所做的功：根据功的原理根据功的原理,如果不计斜面如果不计斜面和物体的摩擦：和物体的摩擦：FL=GhFLGh因因Lh,所以所以FG即，利用斜面可省力，但
8、要费距离。即，利用斜面可省力，但要费距离。斜面长是斜面高的几倍，作用斜面长是斜面高的几倍，作用斜面上的力就是重力的几分之一：斜面上的力就是重力的几分之一：F=h/LG讨论交流：螺旋讨论交流：螺旋-特殊的斜面特殊的斜面 螺旋螺旋除了省力，还可以除了省力，还可以将旋转运将旋转运动动与沿轴向的运动进行相互与沿轴向的运动进行相互转化。转化。螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面。盘山公路盘山公路螺旋式千斤顶螺旋式千斤顶阿基米德螺旋机阿基米德螺旋机斜面的应用机械的发明，改变了整个世界机械的发明，改变了整个世界二、改变世界的机械二、改变世界的机械油轮纳米仿生机器人机械的大型化和微型化、精密化三峡截流大型装载机从陆
9、地到海洋、天空到太空现代机械极大地扩大了人们的活动范围潜艇冲出海面，如破海蛟龙航天飞机冲向太空信息时代，人们将智慧赋予机械自动化、智能化机械进入到我们生活机器人打太极机器人与人进行简单交流改变世界的机械简单机械的家族改变世界的机械课堂小结课堂小结轮轴斜面杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等定义：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成的简单机械（大的为轮，小的为轴）特点：动力在轮上省力，动力在轴上费力定义：与水平面成一定夹角的倾斜平面特点：高度相同时，斜面越长越省力螺旋定义：绕在圆柱上的斜面特点：将旋转运动与沿轴向的运动互相转化1.轮轴是变形的杠杆，使用它时轮轴是变形的杠杆，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，但不能省力能改变力的方向，但不能省力 C动力作用在轮上时动力作用在轮上时，可以省力，可以省力 D动力作用在轴上时，可以省力动力作用在轴上时，可以省力C随堂训练随堂训练2.盘山公路往往环绕山坡，盘山而上，这样盘山公路往往环绕山坡，盘山而上，这样可以使上山的汽车可以使上山的汽车（）A减小所需的功减小所需的功 B提高功率提高功率 C减小所需的牵引力减小所需的牵引力 D增大所需的牵引力增大所需的牵引力C随堂训练随堂训练作业：学法 P85-86“课堂训练”“课后提升”题
