第11章 5 改变世界的机械（PPT课件）-【学海风暴】2024-2025学年新教材八年级下册物理同步备课（教科版2024）

实验名称，探究轮轴的作用。实验目的，认识轮轴可以省力，了解轮轴能省多少力，与轮轴的半径比有关。准备的材料有轮轴钩、马测力计、带钩的细线。将轮轴固定在底座上，在轴与轮上分别系上带钩钩的细线，在轴上挂四个钩码。在轮上可以施加一个力，可以将重物提起来，在轮上挂两个钩码，发现轮轴保持平衡。将两个钩码换成测力计，发现利用轮轴可以用1.05牛的力提起二流的重物，也就是使用轮轴是省力的。在轮轴后面的孔内安装好摇把，并注意调节摇把的位置。使得摇把处于水平位置，轮轴保持平衡。给摇把也系上带钩的细线，再次调节摇把上的旋转螺母，使得轮轴保持平衡。同样在轴上挂上四个钩码，在摇把的一端持一个钩码，就可以将四个钩码拉起。换成测力计，发现只用0.3牛的力就可以提起二牛的重物。事实上摇把是轮的半径的延伸，也就是在轴一定的情况之下，轮半径越大越省力。 这是两种常用的螺丝刀，它们都有一个共同的特点，那就是刀柄总是比刀杆要粗，而且刀柄上都有凹槽，这是为了增加摩擦力，便于操作使用。在使用时你会发现刀杆像一个轴，刀柄像一个轮，他们在同一个方向上转动，能很省力的把螺丝取出来。像螺丝刀这样由一个轮和一个轴组合在一起的简单机械叫做轮轴。轮轴是怎样帮我们省力的？我们可以做个小实验来亲自体验一下。把几个钩码系在螺丝刀的刀杆上，转动刀柄钩马，很轻松的就被吊起来了。如果把几个钩码系在螺丝刀的刀柄上，转动刀杆，那可就费劲多了。和螺丝刀的原理一样，我们再来做个实验，看看轮轴有什么秘密。这两个轮轴是固定在一起的，上面分别装有吊线和挂钩。在大小轮轴上分别挂上钩码，并使轮轴达到平衡。为什么大轮轴上的一个钩码能拉动小轮轴上的三个钩码呢？生活中有很多应用到轮轴的地方，找找看它能给我们带来哪些方便。 这是一条蜿蜒曲折的山路，沿着它可以翻过山梁，你想过吗？如果没有这样的山路，要想翻过这座大山将是多么难啊。这条盘山公路虽然长，但是沿着它走就会感到很轻松，这是为什么呢？你再想想看，为什么沿着斜坡把自行车推上去比把自行车直接扛上去要省力得多？我们来看这个实验。这辆小车的重量是190克，把它放在一块木板上，随着木板倾斜角度的变化，拉动小车所用的力也越来越小。这块斜放的木板和人行天桥的斜坡一样，我们把这种可以省力的简单机械叫做斜面。在日常生活中，利用斜面原理制造的机械和工具有很多种，像斧子、刀具、剪子、钉子，只要你注意观察他们的开口处，就能发现是斜面帮了我们的大忙。螺丝钉运用了斜面原理吗？让我们来观察一下，把螺纹沿平面展开，原来也是一个斜面。 第11章　机械与功 八年级物理教科版·下册 5 改变世界的机械 授课人：XXXX 1 软件 使用 视频 播放 字体 显示 同步 配套 如果由于缺少软件或软件未更新不能正常播放，可自行下载安装最新的软件，文件夹提供了部分安装包 若因软件问题视频无法打开，请在相应的视频文件夹打开原视频 如果有的字体不能显 示，请先把字体包中的 字体直接复制粘贴至C:\WINDOWS\Fonts 即可 依据最新教材划分课时，内容与教材同步 新课引入 杠杆 滑轮组 轮轴 斜面 简单机械家族 知识讲解 一、轮轴及其工作特点 讨论交流 从杠杆到轮轴 知识讲解 我们的祖先在长期实践过程中，把杠杆改造成可以连续转动的机械。下图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。 知识讲解 知识讲解 1.轮轴： 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。 知识讲解 2.轮轴的工作特点 根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2 ， L1=R，L2=r；F·R=G·r。 动力臂R大于阻力臂r，轮轴实质是一个省力杠杆，省力但费距离。 轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力F1就是作用在轴上的阻力F2的几分之一。 总结：使用轮轴可以省力。 轮轴的两个主要功能： 一是改变用力大小，二是改变物体的速度。 动力 阻力 O L2 L1 知识讲解 知识讲解 3.轮轴在生产、生活中的应用 古代的辘轳 齿轮 汽车方向盘 知识讲解 轮轴是科技发展史上很重要的发明，它将直线运动和圆周运动互相联系起来，实现了二者的相互转化，是机械传动的重要装置。没有轮轴就没有汽车、火车…… 强化训练 小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥匙等。将图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个________(填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”)，属于________(填“省力”或“费力”)机械。 轮轴 省力 知识讲解 二、斜面及其工作特点 知识讲解 1.斜面： 斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。 如图所示，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。 知识讲解 2.斜面的工作特点 斜面长 斜面高 假设斜面很光滑，无摩擦 根据功的原理：W有用 = W总 Gh = FL 斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一。 要使物体升高相同的高度，斜面越长越省力。 斜面可以省力，但费距离。 知识讲解 3.斜面在生产、生活中的应用 强化训练 光滑斜面的长为10m，高为2.5m，若用120N的力把一个木箱匀速从斜面的底端拉到顶端，则木箱重为(　　) A.480 N B.360 N C.240 N D.120 N A 知识讲解 三、螺旋及其工作特点 1.螺旋可以看做是绕在圆柱上的斜面。 饮料瓶瓶盖、木螺丝、螺杆、螺母、螺旋式汽车千斤顶等都是应用螺旋的装置。 知识讲解 2.螺旋的工作特点 斜面变形成为螺旋的过程 螺旋和斜面一样，能省力，但要费距离； 螺旋还可以将螺旋运动与沿轴向的运动进行相互转化。 知识讲解 3.螺旋在生产、生活中的应用 盘山公路 螺旋式千斤顶 阿基米德螺旋机 强化训练 螺旋可以看成特殊的________。它有一个特点：可以将________运动和____________运动进行互相转化。 斜面 旋转 沿轴向的 知识讲解 四、改变世界的机械 1.火和工具的应用，铺下了人类文明道路的第一块基石。 知识讲解 2.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。回望200多年的现代史，是科学的进步，机械的创新，形成先进生产力，改变了整个世界。 知识讲解 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。天上飞的，海里游的，陆上行的……庞大的机械帮助人类打造出更庞大的工具与建筑物。 知识讲解 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。 知识总结 改变世界的机械 1.轮轴及其工作特点 2.斜面（螺旋）及其工作特点 3.改变世界的机械 课堂练习 1.轮轴由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线组成，大的称为___________，小的称为________，轮轴有两个重要功能：一是_______________________________________，二是__________________________。 轮 轴 改变用力大小 改变物体的运动速度 课堂练习 2.斜面是一个与水平面成一定夹角的__________________。如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体所受重力的____________________。所以说斜面是一种__________________。 倾斜平面 几分之一 省力机械 课堂练习 3.如图所示，某人用F＝40N的推力匀速将一个重200 N的物体推上高h＝1m、长s＝8m的斜面，则此人对物体做的总功为________J，额外功为________J，摩擦力为________N，斜面的机械效率为________。 320 120 15 62.5% 课堂练习 4.如图是小红搜集的一些图片： 由图可知，螺丝钉实质可以看成是一种简单机械——特殊的________，这种机械叫做________，生活中的这种机械有________________________(举出一例)。 斜面 螺旋 盘山公路 课堂练习 5.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC 以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB >AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，拉力做功的功率分别为P1、P2，则下列判断中正确的是(　　) A.F1<F2，W1＝W2，P1<P2 B.F1>F2，W1>W2，P1>P2 C.F1<F2，W1<W2，P1<P2 D.F1<F2，W1＝W2，P1>P2 A $$