斜面都能省力对不对(初中物理第十一节《简单机械》4之《其他机械》)

Posted 2023-05-28

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第四节:其他机械

1轮轴

1.1轮轴相当于一个杠杆。轮和轴的中心O是支点,作用在轮上的力是动力F1，作用在轴上的力是阻力 F2，轮半径 OA 就是杠杆的动力臂 L1，轴半径 OB 就是杠杆的阻力臂 L2、由杠杆的平衡条件可知：

F1·OA=F2•OB ,

或F2/F1=OA/OB。

如果轮半径用 R 表示,轴半径用r表示,上式可写作:F2/F1=R/r

其意文是:若轮半轻是軸半径的几倍,作用在轮上的动力F1,就是作用在轴上阻力的F2的几分之一。

1.2应用:辘轳、汽车方向盘等.

1.3知识拓展——轮轴与机械变速

轮与轴是一种简单机械,最早的应用可能就是车辆。现在轮与轴的使用随处可见,车轮、方向盘、机器的旋钮以及操作手轮等发挥了重要的作用,而各种式样的轮(齿轮,链轮、凸轮,蝴轮、皮带轮)与轴更加丰富了机械传动的内容。

①齿轮主要的功用是改变机械的速度或运动方向。

②例:自行车上有一个必要的部件就是链轮,一辆 10速的山地自行车,前面两个链轮,后面五个链轮,这样就构成 10 挡变速。

ⅰ一速最慢,踏起来最省力,由前面的小链轮带动后面最大的链轮。ⅱ10速最快,由前面的大链轮带动后面最小的链轮。所以,车在平地上行走时,可以用较高速度;上坡时用较低速度,结果花的力量大体相同。

③一般机器都是由快速变为慢速,就是通过齿轮传动来实现的,

2斜面

2.1斜面也是一种简单机械,如图示,AB 叫做斜面长,常用L表示,BC 叫做斜面高,常用 h 表示。

2.2利用斜面也可以省力:

①如果斜面光滑,要把重物沿斜面匀速要拉上去,所用外力 F=h/L×G；

②如果考虑斜面的摩擦力,

则 F=h/L ×G + f。

2.3当斜面的高一定时,斜面越长越省力。例如骑自行车上坡时,往往走“S"形；山区的盘山公路,江面大桥都修筑很长的引桥等,都是利用了斜面的原理.

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