1、5 人與機械第1頁第1頁1、什么是杠桿？杠桿一定是直嗎？請你舉幾種杠桿例子，并且分辨一下它們哪些屬于省力杠桿、哪些屬于費力杠桿、哪些屬于等臂杠桿？2、什么是杠桿五要素？怎么畫力作用線？什么叫力臂？怎么畫力臂？力臂長短與哪些原因相關？3、什么情況是杠桿處于平衡狀態？杠桿平衡條件是什么？自學提綱：第2頁第2頁5-1 杠桿一、杠桿定義及其五要素：1、在力作用下，能繞固定點轉動硬棒叫杠桿。杠桿即能夠是直，也能夠是彎曲。比如天平、活塞式抽水機、剪刀、指甲刀、鉗子、蹺蹺板等第3頁第3頁2、杠桿五要素：支點O固定點動力F1使杠桿轉動力阻力F2阻礙杠桿轉動力動力臂L1支點到動力作用線距離阻力臂L2支點到阻力作

2、用線距離第4頁第4頁普通為了研究以便，能夠忽略杠桿重力，此時稱杠桿為“輕桿”。 “輕桿”即重力不計杠桿。思考題：如圖所表示，電線桿所受重力為G，重心到A端距離是LA，到B端距離是LB，則在抬起電線桿A端時，支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂各是什么？第5頁第5頁1、畫出F1、F2力臂。鞏固練習：2、試分析指甲剪杠桿五要素。第6頁第6頁結論：力臂長短不但跟力作用點相關，還力方向相關。思考：這三種情況下F大小相同嗎？3、如圖所表示，O為支點，輕桿中間掛一重物G，假如在另一端加一個力F，方向分別是AC、AB、AD，試畫出三種情況下F力臂。第7頁第7頁試驗探究杠桿平衡時力與力臂關系1、如圖試驗裝置中，哪

3、里是支點？假如在沒掛鉤碼時，發覺右端下傾，則應將杠桿右端平衡螺母向_邊調整，能夠使杠桿處于水平平衡狀態。第8頁第8頁2、試驗時總共有8個鉤碼，每個鉤碼重1N，杠桿上每格都等距。當在A點掛4個鉤碼時，則如何掛鉤碼能夠使杠桿處于水平平衡狀態？方案1：_方案2：_假如使用量程為5N彈簧測力計豎直向上拉，則如何能夠使杠桿處于水平平衡狀態？方案3：_方案4：_第9頁第9頁二、杠桿平衡條件：1、我們把杠桿靜止或勻速轉動時，稱杠桿處于平衡狀態。2、杠桿平衡條件：動力動力臂=阻力阻力臂表示式:F1L1=F2L2 或即“力與力臂成反比”第10頁第10頁思考:如圖杠桿處于水平平衡狀態。若在A處再掛一個鉤碼，要使杠

4、桿恢復平衡，下列方案中可行是:方案1：在B處再掛一個鉤碼方案2：在C處再掛一個鉤碼方案3：在D處再掛一個鉤碼方案4：把C處兩個鉤碼移到D處方案5：把C處兩個鉤碼移到B處,在D處再掛一個鉤碼第11頁第11頁三、杠桿種類：當L1L2時，F1F2，為省力杠桿，但費距離當L1F2，為費力杠桿，但省距離當L1=L2時，F1=F2，為等臂杠桿第12頁第12頁鞏固練習:1、下列杠桿中屬于省力杠桿是 ；屬于費力杠桿是 ；屬于等臂杠桿是 。A、天平 B、食品夾 C、羊角錘D、釣魚桿 E、蹺蹺板 F、獨輪車G、剪發剪刀 H、鉗子 I、指甲刀J、扁擔 K、鑷子 L、瓶啟子第13頁第13頁2、將80N物體掛在1.8m

5、長杠桿一端，在另一端加16N動力時杠桿水平平衡，則動力臂與阻力臂之比是 ，動力臂長 m。3、用一根1m長輕質木棒，撬動一塊重500N石塊，已知OA=20cm，則在B端至少需要用多大力才干撬動石塊？第14頁第14頁oba4、如圖所表示，在a端施加一作用力F，使杠桿在水平位置平衡，則（ ）A、一定省力 B、一定費力 C、一定即不省力也不費力D、也許省力，也許費力，還也許不省力也不費力第15頁第15頁AB5、（1）如圖所表示中 杠桿是否平衡？ （2）若將兩端鉤碼浸沒入水中，杠桿是否平衡？若不平衡,杠桿_端下降。 （3）若將兩邊鉤碼各加掛一個，杠桿_端下降，若要杠桿再次平衡，應如何做?第16頁第16頁

6、6、如圖所表示，每個鉤碼重為G，將杠桿兩邊鉤碼都浸沒在水中，此時杠桿平衡。若將鉤碼從水中取出，則杠桿（ ）A、仍保持平衡B、不平衡，左邊下沉C、不平衡，右邊下沉D、無法擬定bOa第17頁第17頁7、一根粗細均勻杠桿ab，在其端點分別施加豎直向下力F1、F2且F1F2，杠桿此時在水平位置平衡。若使F1、F2同時增大5牛，則杠桿是否平衡？若不平衡，則哪端下降？若使F1、 F2同時向支點移動L，則杠桿是否平衡？若不平衡，則哪端下降？F1F2aob第18頁第18頁8、已知杠桿AB中OA:OB=3:4，物塊甲與物塊乙分別掛在杠桿A、B兩端，且甲、乙體積之比為2:1，甲密度為6103Kg/m3,則乙密度是

7、多少？甲乙OAB第19頁第19頁9、如圖A是邊長為0.1m正方體，當GB=4N時，杠桿水平平衡，此時A對桌面壓強是300Pa，求物體A密度。 (g=10N/kg)若將B向右移動1格，物體A受到拉力會_。第20頁第20頁10、如圖所表示，等臂杠桿兩段懸掛邊長均為1分米a、b兩個正方體，當杠桿在水平位置平衡時，B對地面壓強為200帕，求物體B與物體A密度之差為多少? (g=10N/kg)BAOab第21頁第21頁11、用如圖器材能夠測定金屬塊密度，試驗環節下列：1、將金屬塊掛在輕桿A端，將鉤碼掛在B處，杠桿正好水平平衡；2、將金屬塊沒入水中，將將鉤碼移到C處，杠桿依舊水平平衡；3、用刻度尺測量出O

8、B、BC長度L1、L2；4、則金屬=_。第22頁第22頁12、要測量托盤天平游碼質量，能夠這樣：用刻度尺測出兩托盤之間距離L1，測出標尺最遠兩刻度之間距離L2； 從標尺上讀出最大刻度為5克；游碼質量m0=_。第23頁第23頁桔槔（ji go ）俗稱“吊桿” 轆轤第24頁第24頁定義:由輪和軸構成，能繞共同軸線旋轉簡樸機械叫做輪軸。半徑較大者是輪，半徑較小是軸。 小知識:輪軸第25頁第25頁輪軸原理：輪軸實質是能夠連續旋轉杠桿使用輪軸時，普通情況下作用在輪上力和軸上力作用線都與輪和軸相切，因此，它們力臂就是相應輪半徑和軸半徑。輪軸支點在軸中心線，動力臂是輪半徑R，阻力臂是軸半徑r，因此輪軸公式是

9、：。 第26頁第26頁因為輪半徑總大于軸半徑，因此當動力作用于輪時，輪軸為省力費距離杠桿;反之,當動力作用于軸時，輪軸為費勁省距離杠桿。輪軸應用：在實際應用中有許多外形不同輪軸，不一定都有顯著輪和軸，有只能轉動很小角度。日常生活中常見扳手、自來水龍頭扭柄、汽車駕駛盤、自行車踏板、風箏線車、轆轤、絞盤、石磨、手搖卷揚機等都是輪軸類機械。 第27頁第27頁阿基米德創造有史以來最早水泵：第28頁第28頁龍骨水車亦稱“翻車”、“踏車” ，是一個用于排水澆灌機械。龍骨水車約始于東漢，三國時創造家馬鈞曾予以改進，此后始終在農業上發揮巨大作用。用于井中取水龍骨水車是立式，水車傳動裝置有平輪和立輪兩種以轉換動

10、力方向。 第29頁第29頁水車磨坊及磨坊石：早期水車磨坊轉輪水平地在河流中轉動，轉輪軸心直接推動磨坊石，并沒有齒輪設置，后期水車磨坊轉輪為直立設置，而其軸心沒于磨坊石上方利用鋸齒輪推動磨坊石。 第30頁第30頁1、什么是定滑輪？什么是動滑輪 ？它們特點分別是什么？它們實質分別是什么？2、滑輪組中F與G、s與h關系分別是什么？有無既省力又省距離滑輪組？3、什么叫機械傳動 ？有哪幾種常見機械傳動，它們各自有什么樣傳動特點？什么是傳動比？自學提綱：第31頁第31頁試驗探究定滑輪和動滑輪特點 1、按圖示連接器材，并將繩頭與彈簧測力計連接；2、用彈簧測力計勻速拉繩頭，注意彈簧測力計方向，比較F與G大小關

11、系。注意事項：勻速拉動確保F不變；取相同鉤碼以確保物重相同（便于比較拉力）第32頁第32頁5-3 滑輪 一、定滑輪和動滑輪 ：1、定義：定滑輪滑輪軸固定不動動滑輪滑輪軸隨物體移動2、特點：使用定滑輪能改變力方向，但不改變力大小；使用動滑輪不能改變力方向，但省力。3、實質：定滑輪相稱于等臂杠桿動滑輪相稱于L1=2L2省力杠桿 第33頁第33頁試驗探究滑輪組中F與G、s與h關系1、按圖示構成滑輪組，注意繩繞法；第34頁第34頁2、用彈簧測力計勻速拉繩頭，注意彈簧測力計方向，讀出F與G數據并統計；3、用刻度尺測量繩頭移動距離s與鉤碼上升高度h數據并統計。4、換不同數量鉤碼，重復2、3步。注意確保鉤碼

12、上升高度h相同。第35頁第35頁二、滑輪組：將定滑輪和動滑輪連接在一起使用，即構成“滑輪組” 。用滑輪組提升重物，有幾根繩子承擔物重G，拉力F大小就是物重幾分之一；同時，拉力作用點移動距離s是重物上升高度h幾倍。推論由于時間相同，則v繩=nv物 第36頁第36頁1、甲圖中，F1 F2 F32、乙圖中，G=400N，G輪=20N，則F= N才干拉動物體。鞏固練習：第37頁第37頁3、已知GA=8N，GB=10N，則物體B對地面壓力是_N。4、用力F勻速拉動滑輪上升，其中物體B沒有離開地面。已知GA=8N，GB=10N，則F=_N。第38頁第38頁水平滑輪組（忽略繩與滑輪之間摩擦）中力之間關系：

13、思考題：第39頁第39頁習題課（滑輪）一、滑輪組繞繩： 第40頁第40頁總結辦法：若出單數，繩頭固定在動滑輪上；若出雙數，繩頭固定在定滑輪上。若只有一個動滑輪，則至少有2股繩承擔物重，最多有3股繩承擔物重。 第41頁第41頁二、利用滑輪組關系式求相關量：1、物重300N，滑輪重及摩擦不計，則拉力F至少多大才干提起重物？若重物被提升0.1m，則拉力作用點移動距離是多少？若動滑輪重30N，F=110N，則物重是多少？第42頁第42頁2、用一個滑輪組提重物，當用力F拉繩子2m時，重物升高0.5m，若物重300N，動滑輪重20N，所用力F是多大？請設計一個滑輪個數盡也許少滑輪組。3、如圖示，忽略滑輪重

14、及繩子與滑輪之間摩擦，已知G=N，則F=？若B為800N，則B對地面壓力是多少？第43頁第43頁4、如圖示，不計繩重及摩擦，VA=10-2m3，=2.5*103kg/m3，g=10N/kg，G滑輪=15N。求：當物體被勻速上提,未出水面時，F=？ 第44頁第44頁5-4 機械傳動 一、定義：機械傳動就是機械運動傳遞 二、種類：1、皮帶傳動 :依托傳動帶與輪間摩擦及其轉動來實現機械傳動 長處簡樸、噪聲小、有柔韌性缺點傳遞功率小，易打滑 第45頁第45頁2、齒輪傳動：由積極齒輪和被動齒輪直接吻合傳遞運動裝置長處傳遞運動可靠、平穩缺點轉動不平穩、制造復雜、噪聲大、不能遠距離傳遞 正齒輪（大小齒輪轉軸

15、平行）斜齒輪（大小齒輪轉軸相交成90，也叫圓錐齒輪）蝸輪蝸桿（兩軸即不平行也不相交，此時蝸桿是運動，能預防倒轉）齒輪齒條轉動（可把直線運動變為旋轉運動或相反，齒輪可在齒條上移動） 第46頁第46頁3、鏈傳動：用鏈條將兩個有特殊齒形輪子連接（介于前兩者之間）長處可遠距離傳遞動力、傳遞準確、工作環境要求不高缺點鏈條摩擦后易脫落、安裝維修要求高 4、螺旋傳動：可將螺桿旋轉運動變為螺母直線運動。螺桿轉一圈，螺母移動一個螺距長處結構簡樸、工作平穩、傳動精度高 第47頁第47頁三、傳動比i：在帶傳動中，設積極輪半徑為R1、轉速為n1，被動輪半徑為R2、轉速為n2在相同時間內，兩輪邊沿通過相同距離，則2R1n1= 2R2n2。即齒輪傳動中傳動比為：Z輪齒數 第48頁第48頁第49頁第49頁杠桿力臂平衡條件種類滑輪定滑輪特點動