资源简介

(共34张PPT)
什么是有用功？
为了达到目的，人们必须做的对人们有用的功。
什么是额外功？
人们并不需要但为了达到目的又不得不做的功。
什么是机械效率？
有用功跟总功的比值叫做机械效率
什么是总功？
W总=W有+W额
有用功跟额外功的总和叫总功。
从简单机械到高度自动化、智能化的机器人，机械的创新、发展，改变了人们的生活、生产方式，改变了整个世界。
流水线上的组装机器人
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。
1.轮轴
(1)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。
简单机械的家族
轮
轴
从杠杆到轮轴
可以把杠杆改造成可连续转动的机械吗？图11-5-2表示了杠杆变形成轮轴的过程。与同学讨论后，试着说一说其中的道理。
(2)轮轴的实质：
轮轴实质可看做是一个可以连续转动的杠杆
如图所示：轮轴作为杠杆的支点在轴心O，轮半径R是动力臂，轴半径r阻力臂.
(3)轮轴的主要功能：
根据杠杆的平衡条件：F1· R = F2 · r
当动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。
①改变用力大小
由F2=G
得：F1· R = G · r
当动力作用在轴上，轮轴又将起到什么作用？
因为： R >r
所以：F1②改变物体的运动速度
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。
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？（齿轮是一种特殊的轮轴）
4.轮轴的实际应用：
古代的辘轳是一种轮轴
汽车的方向盘是常见的轮轴
门的把手
自行车的踏板
齿轮是一种特殊轮轴
活扳手
2.斜面
(1)斜面：是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。
(2)使用斜面可以省力。
通过斜面将一个大箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地面搬到车厢省劲多了斜面可以省力。
(3)斜面的原理
根据功的原理,如果不计斜面和物体的摩擦： Gh=FL F=Gh/L
所以，如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一。斜面是一种省力的机械。
如图所示：把重为G的物体，沿着长为L，高为h的斜面，用大小为F的力推上去的过程中：
斜面的分析
螺旋——特殊的斜面
螺旋可以看做是绕在圆柱上的斜面。
把三角形的纸片绕在圆柱上,你可以体会到斜面变形成为螺旋的过程
螺丝钉较容易被旋进木板,螺旋千斤顶能轻松把汽车顶起来,都是利用斜面的原理.除了省力,还可以将旋转运动与沿轴向运动进行互相转化。
螺杆
木螺丝
千斤顶
各种形式的螺旋
盘山公路
螺旋式千斤顶
阿基米德螺旋机
杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋…….简单机械家族的成员可以进行变形和彼此合作，由此工程师们创造出了各种复杂机械，以满足我们生产生活中的需要。
物理学发展推动了蒸汽机、内燃机、和电力机械的发明与改进，吹响了两次工业革命的号角。使人类进入机械化、电气现代化时代。科学技术的进步，机械的创新，形成先进的生产力，改变了整个世界。
世界因机械而改变
(1)机械的发明，改变了整个世界
(2)机械的大型化和微型化、精密化
这是我国一艘建造中的超级油轮.其排水量300000t.甲板面积相当于三个标准足球场,总高度相当于层高2.6m的24层大厦,船舱总容量相当于80列15节车厢的列车.
细微之处显身手—这是画家笔下的一种纳米仿生机器人.这种成为“游荡者”的纳米仿生物可以为人体传送药物,进行细胞修复工作.
大型挖掘机在抗洪
救灾中抢修路基場方段
(3)现代机械极大地扩大了人们的活动范围
火箭飞向太空
潜艇冲出海面
(4)信息时代，人们将智慧赋予机械
大量自动化、智能化的机械进入我们的生活，改变着我们的生活，创造着越来越多的奇迹。
自动化、智能化机械进入到我们生活。
会打乒乓球的机器人
自动巡检设备的机器人
巧妙的自动机构
图11-5-11是一个由简单机械组成的巧妙设计。当一份报纸从右边门上的小窗口投入后，整个
装置就会运转起来。根据
前面学过的知识，请说明
图中的各个部件所起的作
用以及最后的结果。
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，盘山而上，这样可以使上山的汽车（ ）
A．减小所需的功
B．提高功率
C．减小所需的牵引力
D．增大所需的牵引力
C
3.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
4.如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态(不计机械自重和摩擦)，拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是 （ ）
A. F2B. F2C. F4=F2D. F4B

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