5 改变世界的机械（教学课件）物理新教材教科版八年级下册

第5节 改变世界的机械 八年级物理下册 •教科版 第十一章—机械与功 教学引入 1 　　盾构机是南水北调穿黄工程施工期间用到的大型机器。它们由许多简单机械构成。让我们从简单到复杂，领略机械改变世界的力量吧！ 教学引入 1 讨论交流 一个学生桌子螺丝松动了，你会用什么工具将其拧紧呢？ 这个扳手有什么作用呢？ 简单机械的家族 2 轮轴 1.定义： 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。 轮 轴 简单机械的家族 2 演示实验 【用轮轴提升重物】 G＝1N F＝0.44N h1＝0.2cm h2＝0.45cm 简单机械的家族 2 钩码重力G 钩码上升高度h1 拉力F 弹簧测力计上升高度h2 1N 0.2cm 0.44N 0.45cm Gh1＝1N×0.2×10-2m＝0.2×10-2J Fh2＝0.44N×0.45×10-2m＝0.198×10-2J ≈ Gh1≈ Fh2 h1＜h2 拉力小于钩码重力，轮轴相当于省力杠杆。 简单机械的家族 2 2.轮轴的特点 轮轴可以看成一个可连续转动的不等臂杠杆。 轮轴的功能有：改变用力大小、改变物体的运动速度， 轮轴的主要功能是可以省力。 支点O R r F G G F FR=Gr 简单机械的家族 2 3.生活中常见的轮轴 水龙头 门把手 单车的踏板 轮 动力 阻力 轴 简单机械的家族 2 斜面 1.定义： 斜面是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。 徒手搬运 利用斜面搬运物体 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力。 简单机械的家族 2 演示实验 【用斜面提升重物】 l＝50.0cm h＝7.20cm G＝2N 将一重为2N的物体从斜面低端拖上顶端。 拉力小于小车重力，斜面相当于省力杠杆。 重力G 斜面高度h 拉力F 斜面长l 2N 7.20cm 0.3N 50.0cm Gh＝2N×7.20×10-2m＝0.144J Fl＝0.3N×0.50m＝0.15J ≈ Gh≈ Fl h＜l 简单机械的家族 2 2.斜面的特点 不计斜面和物体间的摩擦力，根据功的原理，可得： Fl =Gh，则： 斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一，所以斜面是一种省力的简单机械。但使用斜面时要费距离。 将物体G，沿长为l、高为h的斜面，用大小为F的力拉上去，在此过程中： 简单机械的家族 2 讨论交流 　　螺旋可以看作是绕在圆柱上的斜面。饮料瓶瓶盖、木螺钉、螺杆、螺母、螺旋式汽车千斤顶等都是应用螺旋的装置。为什么木螺钉较容易被旋进木板中？为什么用螺旋式千斤顶能轻松地把汽车抬起来？这就可以从“螺旋是特殊的斜面”去理解。 螺旋——特殊的斜面 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。 简单机械的家族 2 　　螺旋有一个特点，可以将旋转运动与沿轴向的运动进行互相转化，所以螺旋有许多巧妙应用...... 盘山公路 螺丝钉和电钻钻头等也是斜面 螺旋式千金顶 特点：将旋转运动与沿轴向的运动互相转化。 世界因机械而改变 3 世界因机械而改变 　　物理学的发展推动了蒸汽机、内燃机和电力机械的发明与改进，吹响了两次伟大的工业革命的号角，使人类进入机械化、电气化时代。 蒸汽机 内燃机 电力机械 世界因机械而改变 3 随着钢铁工业和机器制造业的空前发展，人类正制造出各种各样的大型机械设备。 卡车 高铁 邮轮 战斗机 世界因机械而改变 3 　　信息时代，大量自动化、智能化的机械设备进入我们的生活，改变着我们的生活，创造着越来越多的奇迹。 宇树机器人大秀中国功夫 3D打印的机器人 1. 下列机械中，属于简单机械的一组是（　 ） A.汽车 轮轴 B.滑轮 自行车 C.螺旋 轮船 D.斜面 滑轮 课堂练习 4 D 课堂练习 4 2. 小文同学采用如图所示的两种方式将同一货物搬运到同一辆汽车上，下列说法正确的是（ ） A.甲方法更省功 B.乙方法克服重力做功更多 C.两种方法的机械效率相等 D.甲方法更省力 D 课堂练习 4 3. 如图所示，修理汽车的师傅使用短柄扳手拧螺母时发现很难拧开，于是换用长柄扳手，结果很容易就拧开了，这不能说明（ ） A.力的作用效果与力的作用点有关 B.使用杠杆可以省力 C.使用斜面可以省力 D.使用轮轴可以省力 C 课堂小结 5 简单机械的家族 轮轴 改变世界的机械 杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋等 特点：动力在轮上省力，动力在轴上费力 斜面 螺旋 改变世界的机械 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：高度相同时，斜面越长越省力 定义：与水平面成一定夹角的倾斜平面 特点：将旋转运动与沿轴向的运动互相转化 定义：绕在圆柱上的斜面 发展空间 6 巧妙的自动机构 　　下图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。 $$