内容正文:
※第四章4.1G 斜面和机械的综合运用
[学习目标]
1. 知道什么是斜面。
2. 知道知道斜面是简单机械之一,可以省力并知道高度一定时斜面越长越省力。
3. 了解斜面在生产和生活中的应用。
4. 知道在实际的机器中往往结合了几种机械的使用。
[知识解读]
1. 什么是斜面。
把重物沿着搁在车上的木板可以推上车,这样放置的木板就是一个斜面,斜面也是一种简单机械。
2. 斜面可以省力。
通过实验可以知道使用斜面使物体匀速升高的拉力F2小于直接匀速提升物体所用的拉力F1。如图所示。
斜面省力多少与哪些因素有关呢?
如图所示,斜面的长为L,斜面的高为h,将重为G的物体沿斜面匀速推到斜面的顶端,若不计摩擦,沿斜面向上推的力F的大小与斜面的坡度有关。
斜面的h/L比值越大,坡度越陡;斜面的h/L比值越小,坡度越平缓,越省力。根据物理学原理,我们发现:斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。
即
3. 斜面在生产和生活中的应用。
根据斜面省力的原理,可以知道:当斜面高度一定时,斜面越长越省力。因此斜面在生产和生活中得到了大量的运用。如盘山公路,就是相当于在高度不变的情况下,增加斜面的长度,从而达到省力的目的,再例如南浦大桥的引桥造的很长,盘旋而上。
在我们的生活中,还应用了一些变形斜面,例如我们上楼时走的楼梯是变形的斜面;螺丝钉上的螺纹也是变形的斜面,都可以达到使用时省力的目的。
4. 机械的综合运用
我们已经认识了杠杆、滑轮、轮轴、斜面四种简单机械。在我们周围许多地方都应用了简单机械。而生产和生活中的机器往往运用了几种机械。
如图所示我们以常见的自行车为例,分析自行车上运用到的简单机械的知识。
自行车主要运用到了杠杆和轮轴的知识。
①自行车上的杠杆
A、控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。
B、控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。
②自行车上的轮轴
A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴(脚蹬半径大于花盘齿轮半径)。
B、自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴(手把转动的半径大于前叉轴的半径)。
C、后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴(齿轮半径小于后轮半径)。
[经典例说]
【例1】工人在劳动中为了方便,