2022－2023學(xué)年八年級物理下冊《點撥》(教科版)：改變世界的機械

第5節(jié)改變世界的機械第十一章機械與功逐點導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升學(xué)習(xí)目標(biāo)課時講解1課時流程2輪軸斜面改變世界的機械知識點知1－講感悟新知1輪軸1.定義由兩個半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成的簡單機械叫輪軸，其中大的稱為輪，小的稱為軸。例如生活中的汽車方向盤、齒輪等都屬于輪軸。2.實質(zhì)動力臂與阻力臂分別是輪半徑R和軸半徑r的可以連續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿。如圖1所示。知1－講感悟新知3.公式F1R=F2r

或，即輪半徑是軸半徑的幾倍，則作用在輪上的力就是作用在軸上的力的幾分之一。4.特點當(dāng)動力作用在輪上，阻力作用在軸上時，由于R>r，則F1<F2，此時輪軸能夠省力，也可改變力的方向，但會費距離。當(dāng)動力作用在軸上，阻力作用在輪上時，由于r<R，則F1>F2，此時輪軸會費力，也可改變力的方向，但會省距離。知1－講感悟新知5.使用輪軸不能省功，只是改變了做功的方式。6.輪軸的功能一是改變用力大??；二是改變物體的運動速度。知1－講感悟新知深入理解：做功特點：如圖1所示，在不計機械重和摩擦的情況下，拉動輪所做的功等于繞在軸上的繩拉動物體所做的功，即F1?2πR=F2?2πr，得F1R=F2r，也就是使用輪軸不能省功。動力作用在輪上可以省力，但費距離；動力作用在軸上可以省距離，但費力。感悟新知知1－練如圖2所示，自行車的腳踏和牙盤構(gòu)成一個輪軸，而輪軸實質(zhì)上利用了杠桿原理。經(jīng)測量，腳踏到軸心的距離R=25cm，帶動鏈條的牙盤半徑r=15cm，若作用在腳踏上的力F=15N，則鏈條所受的拉力FT

為__________N。例125感悟新知知1－練解題秘方：本題考查了輪軸的應(yīng)用，解題時運用輪軸的實質(zhì)是杠桿，利用杠桿平衡條件解題。解析：由FR=FTr

得FT=F=×15N=25N，則鏈條所受的拉力FT

為25N。感悟新知知1－練方法技巧：在解題時，輪軸實質(zhì)是可以轉(zhuǎn)動的杠桿。動力作用在輪上可以省力。動力臂是輪的半徑R，阻力臂是軸的半徑r。在不計機械重和摩擦的情況下，根據(jù)杠桿平衡條件解題。知識點斜面知2－講感悟新知21.定義斜面是一個與水平面成一定夾角的傾斜平面。2.特點斜面是一種可以省力但費距離的簡單機械。如圖3所示，物體所受重力為G，斜面長為L，高為h，F(xiàn)

為沿斜面拉物體的力。知2－講感悟新知根據(jù)功的原理，如果不計物體與斜面之間的摩擦，用力F沿斜面把物體勻速拉上去所做的功，應(yīng)該等于直接將物體舉高所做的功，即FL=Gh，所以F=G。由此可知，在不計摩擦的情況下，斜面的長是高的幾倍，拉力就是物體受到的重力的幾分之一，所以斜面是一種可以省力但費距離的簡單機械。知2－講感悟新知知識拓展：斜面的機械效率的相關(guān)公式：(1)有用功：利用斜面把物體升高h，克服物體重力所做的功，W有用=Gh。(2)額外功：物體與斜面之間的摩擦力f與物體在斜面上移動的距離L的乘積，W額外=fL。(3)總功：沿斜面對物體的拉力F與物體在斜面上移動的距離L

的乘積，W總=FL。知2－講感悟新知(4)機械效率：知2－講感悟新知3.特殊的斜面——螺旋(1)定義：螺旋可以看成繞在圓柱上的斜面，例如：如圖4所示，把三角形的紙片繞在圓柱上，就把斜面變成了螺旋。知2－講感悟新知(2)特點：可以將旋轉(zhuǎn)運動與沿軸向的運動進行互相轉(zhuǎn)化，螺旋的實質(zhì)是斜面的變形，因此可以省力但費距離，是省力機械。(3)應(yīng)用：螺旋式汽車千斤頂、盤山公路等，如圖5所示。感悟新知知2－練螺絲釘是被擰成圓柱形的類似斜面的機械，螺絲釘上的螺紋就像圖6甲中形成的紋路，一圈圈螺紋的長相當(dāng)于斜面的長度。仔細觀察如圖乙、丙所示的兩個螺絲釘，你認為，使用________更省力。例2乙知2－練感悟新知解題秘方：根據(jù)斜面的特點分析解答。解析：由圖知，乙、丙螺絲釘高度相同，乙螺絲釘螺紋密、螺線長，相當(dāng)于斜面較長。斜面高度一定時，斜面越長越省力，所以乙螺絲釘使用起來更省力。知2－練感悟新知拓展延伸:盤山公路相當(dāng)于斜面，如圖7所示，汽車要從A位置到達B位置，由于AB間太陡車輛無法直接開上去，要經(jīng)過CD才能到達B位置，這樣做拉長了車的行駛距離l，又AB之間垂直高度h和車重G一定，由公式F=

知車輛上坡需要的力更小。知識點改變世界的機械知3－講感悟新知3物理學(xué)的發(fā)展推動了蒸汽機、內(nèi)燃機和電力機械的發(fā)明與改進，吹響了兩次偉大的工業(yè)革命的號角，從此人類進入了機械化、電氣化時代。機械是能使我們省力或得到方便的工具，機械的創(chuàng)新，形成了先進生產(chǎn)力，改變了整個世界。隨著鋼鐵工業(yè)和機器制造業(yè)的空前發(fā)展，人類制造和發(fā)明了各種機械，大到超級油輪、正負電子對撞機，小到各種精密儀器、智能化機械，它們對發(fā)展生產(chǎn)