杠杆轮轴图片
(五上)科学优秀课件-1.5 轮子的妙用｜冀教版 PPT(23页)
四、实验设计思路
以学生生活中常见的轮子出发，让学生探究轮轴的作用。 为了帮助学生利用杠杆的省力原理去分析探究轮轴工作时的 省力原理，根据实际情况进行了创新研究。我认为把轮轴抽 象画成平面图形的话，那就是个同心圆，通过圆心的每一条 直径就是这个轮轴的杠杆，支点在圆心，动力点和阻力点分 别作用在这两个同心圆上。所以我设计了把杠杆尺和轮轴结 合在一起具有特殊作用的更新颖的轮轴模型，以实现本课的 教学目标，从而开发学生的创新能力、想象能力和解决实际 问题的能力。
3.关键问题在于，科学界至今不能确 认，转 基因食 品究竟 有无可 能对生 态环境 、人体 健康造 成重大 伤害。 在这样 的背景 下，转 基因食 品的商 业化， 特别是 主粮的 商业化 问题显 得有些 敏感。 4.在我们看来，转基因食品在当下中 国所引 发的争 议，看 起来相 当复杂 ，但归 结起来 ，不外 是科学 逻辑与 商业逻 辑共同 作用下 的结果 。从科 学角度 看，这 件事情 很麻烦 ，是因 为转基 因食品 的安全 性在短 期内得 不到明 确认证 。
坚持以学法为重心，各项活动的安排注重互动、交流，最大限度 的调动学生参与课堂的积极性、主动性。
活动1.复习杠杆上的三个点： 支点、动力点、阻力点。
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实验教学过程
活动2．多媒体展示石磨和汽车方向盘
两幅图片，学生观察，分析以下问题。
①分析石磨上杠杆（木棍）的工作原理。 ②比较汽车方向盘与石磨工作原理的相同点；
5.鉴于转基因食品，特别是主粮的安 全性研 究需要 一个漫 长的周 期，主 管部门 断不可 急于宣 布转基 因主粮 的安全 性。 6.由于不同转基因食品在人们食品消 费中的 比重大 不相同 ，其可 能的危 害性自 然也不 会一致 。但就 原则而 言，在 没有明 确的科 学结论 之前， 任何对 转基因 食品在 安全性 之外其 他方面 的重大 意义的 欢呼， 都不是 一件明 智之举 。 7..穿越浩瀚的银河，被月亮镶嵌的梦 ，具备 了无限 的属性 。自然 之子天 真而崇 高的想 象力是 对我们 神五、 神六的 理想设 计。当 我们通 过超越 自身而 实现人 类对月 的最好 抵达。 华夏人 几千年 的美好 向往， 终于与 多少代 人的热 烈渴望 有了一 个完美 的对称 。
自行车中的杠杆
自行车中的杠杆
一、自行车中的杠杆
2.各个杠杆在自行车中的作用。
前触闸是靠杠杆原理制动的。
当手握紧闸把时，闸把的另一头将接头、拉杆、拉管向下压，使闸皮向下压至与轮胎接触，产生摩擦制动力。
脚蹬是轮轴,但是轮轴也用了杠杆的原理,脚踏板是动力,链条是阻力.
支点是中间圆盘的轴。
自行车由许多的简单机械构成: 执行部分的车把,
控制部分中的车闸把,后闸部件中的前曲拐,后曲拐及支架,货架上的弹簧夹,车铃的按钮等部件都属于杠杆. 传动部分中的脚蹬、链条，后轮外圈的车胎是阻力,自行车链条是动力.车轮轴是支点。
三、自行车中的杠杆简图。
简单机械与机械优势理解杠杆轮轴和滑轮的原理
简单机械与机械优势理解杠杆轮轴和滑轮的原理杠杆、轮轴和滑轮是简单机械中常见的几个原理。
它们可以利用力的平衡和转移，帮助我们完成各种工作和任务。
了解这些原理的机械优势，对于我们的日常生活和工作非常重要。
本文将逐一介绍杠杆、轮轴和滑轮的原理，并探讨它们在现代机械中的应用。
一、杠杆的原理杠杆是一种静力学原理，它可以通过将力和杠杆支点的相对位置合理地配置，实现力的平衡和乘数增益。
杠杆由一个支点、一个力臂和一个负载臂组成。
当一个力作用在杠杆上并在支点附近施加，杠杆就开始运动或平衡。
杠杆的原理可以用以下公式来描述:F₁ × D₁ = F₂ × D₂其中，F₁和F₂分别表示作用在杠杆上的两个力，D₁和D₂分别表示这两个力距支点的距离。
公式中的乘积相等，意味着力和距离之间有一个平衡条件。
在杠杆上，力的平衡和乘数增益取决于力的大小和力臂与负载臂之间的比例关系。
如果力臂较长，力的乘数增益就会更大，也就是能够用较小的力实现更大的效果。
这是杠杆的重要优势之一。
杠杆的应用非常广泛。
例如，剪刀就是一个由两个杠杆组成的简单机械。
我们用手掌作为支点，手指用力将剪刀刀口的两个刀片对折，以实现剪切物体的目的。
再比如，钳子也是由两个杠杆组成的简单机械，它可以将手指的力放大，轻松地夹住物体。
二、轮轴的原理轮轴是由一个轮和与轮相连的轴组成的机构。
轮轴的主要作用是平衡和转移力和扭矩。
通过应用力在轮轴的边缘，我们可以实现较大力的平衡和扭矩的变化。
轮轴的原理可以通过以下公式来描述:F₁ × R₁ = F₂ × R₂其中，F₁和F₂分别表示作用在轮轴上的两个力，R₁和R₂分别表示这两个力作用的半径。
公式中的乘积相等，意味着力和半径之间有一个平衡条件。
通过轮轴，我们可以利用力的平衡和扭矩的变化来实现不同的效果。
例如，我们在日常生活中使用的门把手就是一个常见的轮轴应用。
当我们用手握住门把手的边缘并扭动时，扭矩被传递给轮轴和门，从而打开或关闭门。
五年级下册科学课件-1.3 轮子的妙用｜冀教版 (共48张PPT)
巧用“轮子”
怎样把电动机的力 传到远处？
怎样把电动机的速 度降下来？
把圆轮的外缘部分做成小齿状，这个圆轮就成了齿轮。
巧用“轮子”
我们用“轮子”改造的简单机械有什么优点？有什么缺点？
优点：或者省力、或者 省距离，可以提高工作 效率。
缺点：制作复杂、 笨重。
研究吊车上的“轮子”
吊车上使用了几种“轮子”？它们有什么作用？
的力(N)
重物的力(N) 方向
定滑轮可以改变用力方向，但是不能省力。
研究吊车上的“轮子”
组装一个动滑轮实验装置，用它提升重物。测量用了 多大的力，记录并分析数据，看看动滑轮有什么作用。
动滑轮作用实验记录表
直接提升重物 用动滑轮提升 用力 我们的发现
的力(N)
重物的力(N) 方向
动滑轮可以省力，但不能改变用力方向。
研究另一种“轮子”
研究计划 记录： 1.大齿轮带动小齿轮转动时，大齿轮向 右 转 5 圈，小齿轮向
左 转 10 圈，可以 提高 小齿轮的工作速度。 2.小齿轮带动大齿轮转动时，小齿轮向 右 转 10 圈，大齿轮向
左 转 5 圈；可以 降低 大齿轮的工作速度。
研究另一种“轮子”
研究的结论： 我们认为，齿轮传动可以有 改变速度和方向 的作用。
怎样使杠杆保持平衡
使用杠杆尺研究怎样使杠杆保持平衡。看看谁的方法 多，谁找的规律更合理？
实验步骤 1.确定杠杆尺一侧的一个点为阻力点，挂一
定数量的钩码。 2.在另一侧确定动力点的位置，看看在不同
位置上需要挂多少钩码才能使杠杆尺保持 平衡，将实验结果记录在下表中。 3.改变阻力点的位置，重复第二步。
支点
研究计划 研究题目：齿轮的作用 我们的猜想：齿轮是一种传动的机械。使用时常要用不同大小的齿
《杠杆》ppt课件
contents
目录
• 杠杆原理基本概念 • 杠杆平衡条件分析 • 杠杆应用：省力、费力和等臂杠杆 • 杠杆在物理学中重要意义 • 实验探究：测量滑轮组机械效率 • 生活中应用拓展与创新思维培养
01
杠杆原理基本概念
杠杆定义及作用
杠杆定义
一根在力的作用下可绕固定点转动 的硬棒就叫杠杆。
减小误差的方法：使用更精确的测量工具、规范操作、 多次测量取平均值等
06
生活中应用拓展与创新思维培 养
生活中创意应用案例分享
杠杆原理在建筑中的应用
杠杆原理在生物中的应用
如古代建筑中的斗拱结构，利用杠杆 原理实现力的平衡和支撑。
如人体骨骼和肌肉系统，通过杠杆作 用实现运动。
杠杆原理在机械中的应用
如自行车刹车系统、汽车悬挂系统等， 通过杠杆放大或减小力量，实现精确 控制。
生活中常见杠杆实例
筷子
费力杠杆，动力臂小于阻力臂， 虽然费力但是省了距离。
起瓶器
省力杠杆，动力臂大于阻力臂， 省力但费了距离。
剪刀
根据用途不同可以是省力杠杆或 费力杠杆，如理发剪是费力杠杆， 而裁衣剪则是省力杠杆。
镊子
费力杠杆，动力臂小于阻力臂， 用于夹取细小物品。
02
杠杆平衡条件分析
平衡状态与条件概述
等臂杠杆原理及应用举例
等臂杠杆原理
等臂杠杆的动力臂等于阻力臂，平衡时动力和阻力大小相等。 既不省力也不费力，既不省距离也不费距离。
天平
天平是一种测量物体质量的仪器，使用等臂杠杆原理。在天 平两端放置质量相等的物体，天平就会保持平衡。
定滑轮
定滑轮是一种固定不动的滑轮，使用等臂杠杆原理。通过定 滑轮可以改变力的方向，但是不改变力的大小。
八年级物理下册第十二章简单机械12.2滑轮第2课时轮轴和斜面教案
12．2。
2 轮轴和斜面【学习目标】1．轮轴的实质。
2．斜面的特点。
重点难点：斜面和轮轴的实质分析。
学习内容：轮轴和斜面学习指导：阅读课本P83科学世界内容，注意观察插图,基本概念、定义用红笔做上记号.【自学检测】轮轴是由共同转轴的大轮和和小轮组成的,通常把大轮叫轮，小轮叫轴,常见的轮轴有门把手、方向盘、扳手拧螺丝。
【合作探究】教师巡视指导一、轮轴的几种情况。
1．（观察右图)轮轴的实质：轮轴相当于一根可连续转动的杠杆。
轮轴的中心相当于杠杆的支点，轮半径R和轴半径r相当于杠杆的动力臂和阻力臂。
分析：轮轴静止或匀速转动时,由杠杆的平衡条件可得结论：轮半径R是轴半径r的几倍,作用在轮上的动力就是作用在轴上阻力的几分之一。
轮轴平衡时,有F1×R＝F2×r。
2。
如图所示是自行车上两个典型的轮轴装置,从图中可知脚踏板与齿轮盘组成了一个省力的轮轴，飞轮与后车轮组成了一个费(选填“省”或“费")力的轮轴。
3．在生产、生活中，人们常会用到轮轴，轮轴由具有公共转轴的轮和轴构成。
分析：辘轳截面图如图所示，它就是轮轴的一种.辘轳也可以看成是变形的杠杆，辘轳绕着转动的轴心就是支点,辘轳的把手转动一圈就是如图所示的轮，作用在把手上的力为动力F1,水桶对轴向下的拉力是阻力F2，请在辘轳的截面图上画出辘轳的杠杆示意图。
通过示意图可以发现辘轳是省力(填“省力”或“费力")杠杆.二、提问：为什么上山的公路修成盘山路,而不是从山下直通山顶？模拟实验:将三角形的纸片绕在铅笔上，如图所示。
讨论:汽车爬山相当于沿三角形的哪一边爬到山顶的?走的路程是多了还是少了？你明白了什么道理？还有哪些场合利用了斜面？【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】使用任何机械，能省力就必然费距离，而省距离就必然费力，没有既省力又省距离的机械。
【即时练习】1．斜面是省力(填“省力”或“费力")的简单机械，但要费距离。
多级杠杆动力循环装置
一、1、杠杆多级连接形式的缺点是传动角度逐级递减，这样就会严重影响杠杆力在终端的发挥，张全《效率杠杆》用简单巧妙的结构很好的解决了这个问题。
此发明是多级杠杆新的组合形式——多级轮杆机构，虽然较之复杂，但是增速的结合形成了杠杆的爆发力，而且轮盘和杠杆的结合让力量能够循环。
（1）多级轮杆机构工作原理：如图1：杠杆1通过固定在轮盘4上的滑块3，在杠杆槽2内可以随着轮盘4的转动做往复上下运动。
杠杆1的支点5就是棘轮棘爪机构内的扳动棘齿，此种机构的特点就是让轴承做单向转动。
因为，杠杆1的运动高度是轮盘4的直径，给支点5的传动角度不足以使轮盘转动一周。
所以，把杠杆支点5通过棘轮和大轮盘构成一体，通过内部增速行星齿轮系增大传动角度，可将转动放大一周直至多周。
增速行星齿轮系轮盘分为外轮盘和内轮盘，将支点5和外轮盘固定, 杠杆1带动外轮盘转动行星齿轮，再转动太阳轮。
太阳轮轴和内轮盘固定，支点5转动的那一点角度就可以让内轮盘转动一周至多周，旋转的内轮盘就可以如轮盘4一样作为下一级杠杆的动力轮盘。
此发明的特点就是连接杠杆间的动力放大盘都具有这样的结构：一侧是如支点5一样的受力增速轮盘（支点轮盘），一侧是如轮盘4一样的动力轮盘（杠杆滑块轮盘）。
这样，无论增加多少级杠杆，也能保证所需的传动角度。
更重要的是，结合了速度的杠杆力，就可以在多级递增的基础上得到爆发力，这种放大是惊人的。
（为了省力推荐另一种设计，详见《动力放大盘》，此设计也解决了支点5作为棘轮棘爪机构只能单向做功的不足，从而达到双向驱动的目的。
另外，可以改为椭圆轮，滑块3设置在椭圆轮顶端以增加杠杆运动幅度）（2）多级轮杆机构的运行不需要石油、煤炭，从根本上解决了能源危机和环保不彻底的问题，可广泛用于发电、交通，现在用杠杆自动车为例加以说明。
图2：为了方便示意，用脚踏7取代启动轮盘，脚踏7用力扳动支点5棘轮机构的棘齿，带动增速行星轮盘，继而转动和太阳轮同轴的内轮盘，也是第一级动力轮盘。
杠杆 (课件)八年级物理下册(教科版)
实验时再次将杠杆调成水平，是为了便 于在杠杆上直接读出力臂的值。
如图所示，杠杆转动，不是平衡状态，需要调节两端的平 衡螺母。想一想，平衡螺母应向哪个方向调节才能使杠杆平衡 在水平位置？
实验步骤： 1. 不挂钩码时，调节平衡螺母使杠杆平衡在水平位置。
实验步骤： 2. 在杠杆左侧2格处挂2个钩码，试在杠杆右侧合适位置挂
杠杆绕支点转动的方向只有顺时针 和 逆时针两种。
有关杠杆的几个名词术语
1. 杠杆绕着转动的固定点叫支点。
2. 使杠杆转动的力叫做动力。 3. 阻碍杠杆转动的力叫做阻力。
4. 从支点到动力或阻力作用线的 垂线段叫作动力臂或阻力臂。
简称：一点两力两臂
1. 定点：确定支点；
2. 画线：画出力的作用线；
一、杠杆
1. 定义
只要在力的作用下能够绕某支撑点（固定点）转动的坚 硬物体都可以看做杠杆。
生活中这些工具也是杠杆
镊子
扳手
跷跷板
挖掘机
夹子是由两个杠杆组 成的工具
指甲钳是三个杠杆的 组合
这些工具也是杠杆
羊角锤
天平
钓鱼杆
船桨
2 . 杠杆的要素
支 点 L2 O
L1
阻力 F2
动力 F1
动 力 作 用 线
教科版 初中物理 八年级下
第十一章 机械与功
第1课
杠杆
机械种类繁多，结构复杂，为了方便研究，人们 将机械的各种构件归并为杠杆、滑轮、轮轴、斜面、 螺旋等，并称为简单机械。
下面这些工具在使用时有哪些共同特征？
钢丝钳 道钉撬
杆秤 火钳
瓶盖起子 独轮车
1. 这些工具在力的作用下都能绕固定点转动 2. 制作这些工具的材料受力作用不容易发生形变
物理-简单机械
⑴ 找支点 O；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷ 标力臂（大
括号）。
3、 研究杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂 或 F1l1=F2l2
杠杆平衡状态：杠杆静止或匀速转动。
实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。
解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。
要找到最大动力臂，需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；
②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
4、应用：
名称
结构特征
特点
应用举例
省力杠杆
动力臂>阻力臂 省力、费距离
费力杠杆
动力臂<阻力臂 费力、省距离
③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。 说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
F1
F2
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反
④动力臂：从支点到动力作用线的距离，用字母 l1 表示。
⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离，用字母 l2 表示。
画力臂方法：找支点、画力延长线、连距离、标符号
9、用钓鱼杆钓鱼的时候，鱼钩已经钩住了鱼。鱼还在水中时，感觉鱼很轻，刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”
了。对钓鱼过程的下列几种解释，错误的是（
）
A．鱼离开水后，失去了水的浮力，使人感觉鱼变重了
B．鱼离开水后，鱼的重力增大，使人感觉鱼变重了
C．鱼离开水后，钓鱼线对钓鱼杆的拉力会增大
D．钓鱼杆是一种费力杠杆
三、填空题
19、C 省力 四、计算题
生活中的轮轴结构应用
生活中的轮轴结构应用生活中的轮轴有：水龙头、螺丝刀、汽车方向盘、轮船方向盘、扳手、门把手、辘轳、自行车脚踏子、改锥。
家居领域：轮轴在家居领域中的应用主要体现在家具和电器设备中。
例如家具上的推拉门、抽屉等部件常常采用带有轮轴的滑轨，使得家具操作更加方便和顺畅；电器设备如洗衣机、冰箱等也使用轮轴来支持和转动相关零部件。
轮轴在生活中的应用有省力的，也有费力的。
其中省力的有扳手、螺丝刀、辘轳、门把手、自行车龙头、方向盘、火车、汽车、自行车、飞机等；费力的有电风扇、陀螺等。
轮轴是由“轮”和“轴”组成的系统。
该系统能绕共轴线旋转。
轮轴的应用:日常生活中常见的辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、手摇卷扬机、自来水龙头的扭柄等都是轮轴类机械。
日常生活中常见的辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、扳手、手摇卷扬机、自来水龙头的扭柄等都是轮轴类机械。
1、辘轳，汉族民间提水设施，流行于北方地区。
由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。
利用轮轴原理制成的井上汲水我国最早的轮轴：龙骨水车．据说是东汉灵帝时的毕岚发明的。
这种水车的主要装置是一个木板制成的槽，槽内相隔一定的距离放置瓦片大小的木块，这些木块通过销子连结起来。
整个样子像龙的骨架，因此得名。
使用时，人扶着水车顶端运用轮轴的地方：日常生活中常见的辘轳、绞盘、石磨、汽车的驾驶盘、扳手、手摇卷扬机、自来水龙头的扭柄等都是轮轴类机械。
轮轴的实质是可以连续旋转杠杆．使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮费力的：电风扇、陀螺省力的：扳手、螺丝刀、辘轳、门把手、自行车龙头、方向盘列举生活中运用轮轴的地方：方向盘,轴轮,齿轮,马达,电风扇扇叶只要是两个圆形的东西（通常一大一小）固定在一个轴上就很有可能是的生活中利用轮轴原理制成的物品有如下几种：1、螺丝刀：是一种用来拧转螺丝钉以迫使其就位的工具；2、方向盘：汽车、轮船、飞机等的操纵行驶方向的轮状装置。
其功能是将驾驶员作用到转向盘边缘上的力转变为转矩后传递1、辘轳，汉族民间提水设施，流行于北方地区。
第19讲 杠杆 滑轮
（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆 属于___费__力___（选填“省力”或“费力”）杠杆， 请举出它在生活生产中的一个应用实例： _钓__鱼__竿__（__或__镊__子__等__）_______。
注意：①动力、阻力是杠杆受到的力，故动力、阻力的作用点一定在杠 杆上； ②动力和阻力的方向并不一定相反，但它们使杠杆转动的趋势(方向)一定 相反。
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3．杠杆平衡条件： 动力乘动力臂等于阻力乘阻力臂，公式是 __F_1_l_1=_F__2 _l2__。
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4．分类：
A．两个滑轮在装置中起的作用相同 B．拉力移动的距离与配重上升的距离相同 C．沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等 D．将配重提升相同高度，用该装置与直接提升所做的功相等
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13．（双选）（2020·滨州改编）如图所示，重800 N的物体在100 N水平 拉力F的作用下，以0.1 m/s的速度沿水平地面向左匀速直线运动了20 s，
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【知识点拨】杠杆相关作图主要包括两类题型：一是作出动力或者阻力的 力臂，二是画出最小动力。找最小动力的步骤为：①找支点O：确定杠杆 绕着旋转的固定点；②找最远点A：确定在杠杆上离着支点最远的点，该 点即为最小动力的作用点；③连接OA：线段OA的长度即为动力最长力臂； ④作垂线：过A点作OA的垂线，并判断最小动力的方向；⑤标符号：标上 力F，力臂L，垂足符号。
拉力与物体重力G关系（忽略绳重和摩擦） 拉力用力方向
F1= _G______ 可以
绳子自由端移动距离s与物体升高高度h的关系 s = __h_____
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名称
教科版六年级科学上册轮轴的秘密
1.同前一个实验一样，只是更换更大的 轮，记录下更大的轮用多少钩码可以使 轮轴达到平衡。2.做好实验记录。
保持轴上钩码数量不变，轮上的钩码进 行数量调整，记录下实验使用钩码数量 的情况。
深入探究
轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响 实验记录表（一）
轴上钩码的个 更大轮上钩码的个
数
数
2
1
4
2
6
3
我们的发现
课堂训练
二、选择
1.在做大力士的游戏中，手不要握住（ C ） A.刀柄 B.刀杆 C.刀尖 2.轮轴给我们带来的作用是（ A ） A.省力 B.费力 C.不省力不费力 3.下列（ C ）不是轮轴 A.钥匙孔 B.辘轳 C.水井的压杆
家庭作业
课后找一找，在我们的周围， 哪些地方应用了轮轴？
板书设计
深入探究
轮轴的轮的大小对轮轴作用的影响 实验记录表（二）
轴上钩码 的个数
3 6 9
更大轮上钩 码的个数 1 2 3
我们的发现
轮越大，需要的钩 码数越少，即轮越 大轮轴越省力。
巩固应用
生活中的轮轴
轮 轴轮
轴
门把手
方向盘
轮 轴
水龙头
巩固应用
轴轮
轴
轮
轮 轴
辘轳
扳手
钥匙孔
巩固应用
讨论： 生活中有哪些是轮轴？它给我
2
1
在轮上用力
4
2
比较省力，
6
3
在轴上用力
8
4
比较费力。
初步探究
游戏：比力气的大小
游戏方式： 用螺丝刀和同学一起玩一个比力气大小的
游戏，游戏时手不要握螺丝刀刀尖处。
初步探究
《轮轴》PPT课件-完美版
《轮轴》PPT课件-完美版
观察变速自行车的齿轮 搭配，想一想，怎样才 能使自行车跑得更快？
《轮轴》PPT课件-完美版
《轮轴》PPT课件-完美版
链条
小齿轮
《轮轴》PPT课件-完美版
大齿轮 脚蹬曲柄
《轮轴》PPT课件-完美版
自行车博览会
《轮轴》PPT课件-完美版
《轮轴》PPT课件-完美版
自行车博览会
《轮轴》PPT课件-完美版
《轮轴》PPT课件-完美版
当堂小练：
判断 1、自行车只利用了一种简单机械的原理。（ × ） 2、自行车中不存在滑轮原理。（√ ） 3、只要使用轮轴都能省力。（× ） 4、杠杆的支点离物体越近，离动力作用点越远时越省力。（ √ ） 5、动力作用点、阻力作用点只能分别作用在杠杆支点的两侧。（ × 6、斜面有省力的作用，坡度越大越省力。（ × ） 7、自行车车胎上花纹是为了增加与地面之间的摩擦力（ √ ）
用点之间
3、（
）是把杠杆、滑轮、轮轴组合起来的机械。
A、带鱼线轮的钓竿 B、手摇钻 C、羊角钉
《轮轴》PPT课件-完美版
《轮轴》PPT课件-完美版
5、用螺丝刀拧螺丝时应用的是（ A ）的工作原理；用螺丝刀撬油漆
桶的盖子时，应用的是（ B ）的工作原理。
A、轮轴 B、杠杆 C、滑轮
6、下列机械属于轮轴的是（
《轮轴》PPT课件-完美版
《轮轴》PPT课件-完美版
1、“只要在宇宙中给我一个支点，我能用一根长长的棍子把地球
撬起来。”
这话是（
）说的。A、牛顿 B、阿基米德 C、亚里士多德
2、下列有关支点位置的说法，正确的是（ ）。
A、支点必须在动力作用点、阻力作用点之间
【教科版】六年级科学上册《工具和机械》课件
剪刀 剪纸 剪毛线 剪铁皮 老虎钳 剪钢丝、拧螺丝
螺丝刀 、拧螺丝、、撬桶盖
开瓶器 开瓶盖
镊子 夹砝码、取药品 羊角锤 钉钉子、拔钉子
水果刀 削苹果 裁纸 筷子 、 夹饭菜
●探究活动一：选用合适的工具往往可以省力、方便。
分别选择什么工具把铁钉、螺丝钉和图钉从木头里取出
你能说说刹车时相关制动部件的工作过程吗？
关于制动，你 有什么想法或 建议？
自行车是人类发明的最成功的一种人力机械。 自行车是由许多简单机械组成的复杂机械。 自行车是简单、方便、环保的交通工具。 常见的自行车，包含着许多的科学原理，等待你继续去研究！
1、本单元所学的简单机械有哪些？ 简单机械包括杠杆、轮轴、滑轮、斜面等。 2、简单机械有哪些作用？ 简单机械可以省力或方便，还可以改变力的方向， 改变运动速度等作用。
使用工具
剪纸要用什么工具？
在生活生产中，人们做事情常常用工具来帮忙。
1.你认为什么是工具？
工具实际上是简单机械 机。械是能使我们省力或方便的装置 。构造很简单的机械又叫简单机械 。 很早以前，人类就开始使用工具和机械了。使用工具和机械
，就如同增强了自己的力量，延长了人类的臂膀。随着工具和机械 的进步，人类的本领越来越大，完成了许多宏伟的工程。工具和机 械是神奇的，它是人类的伟大创造，是人 类智慧的结晶。
4. 比较直接提升物体的力和沿斜面提升物体 的力你有什么发现？
温馨提示：1.只改变物体的重量，不改变斜面的高度。
通过实验数据 对比，你有 什么发现？
实验计划
实验研名究不称同：坡度斜面作用的实验
实验斜器面材、：重物、测力计、木块等 实验1.选步择骤一：个重物，测出直接提升重物的力。
2019-2020学年人教版八年级下册物理课件：12.2滑轮
2. 确定动滑轮个数。
（1）当 n 为偶数时，动滑轮的个数是： 。 （2）当 n 为奇数时，动滑轮的个数是: 。
3. 确定定滑轮的个数。口诀：“一动配一定， 偶数减一定，变向加一定。”
滑轮组的绕法
（1）在不改变施力的方向时，以动滑轮个 数为基数，按“一动配一定，偶数减一定” 来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一 个定滑轮；但当 n 为偶数时，定滑轮的个数 等于“动滑轮的个数减一个”。
注意 如果忽略摩擦和动滑轮的重，则有2F1＝ G 。
使用动滑轮可以省一半力。
定滑轮
（1）可以改变用力方向。 （2）既不省力也不费力，也不省距离。 （3）本质上，相当于一个等臂杠杆。
动滑轮
（1）不能改变用力方向。 （2）能省一半力，但费一倍距离。F= ； s=2h 。 （3）本质上，相当于一个动力臂为阻力 臂 2 倍的省力杠杆。
收集数据，将测量数据填入下表。
探究 动滑轮的特点。
结论 使用动滑轮可以省力； 但费距离，且不改变力 的方向。
例题 如图所示，国旗杆顶部装有一个滑轮，下 列说法中正确的是（ B ）。
A. 它是定滑轮，用它可以省力 B. 它是定滑轮，用它可以改变力的方向 C. 它是动滑轮，用它可以省力 D. 它是动滑轮，用它可以改变力的方向
动滑轮的实质
支点还是滑轮的圆心吗？ 杠杆的支点在 O 点处。
∵G·R＝2R·F
∴F＝ ＝
L1 O
L2
动滑轮相当于一个动力臂是阻力臂二倍的省力 杠杆。因此能省一半力，但要多费一倍距离。
思考 动滑轮中，若拉力 F 沿斜上方拉，F＝ 吗？
∵动力臂L1减小
自行车上的简单机械
自行车是人类发明的最成功的人力机械之一，是由许多简单机械组成的复杂机械.简单机械包括杠杆、滑轮、轮轴和斜面，在自行车中主要运用的是杠杆和轮轴的知识.下面我们就来认识自行车上简单机械.一、自行车中的杠杆1.自行车的闸把.如图1-1所示为闸把未工作时的实物图，当我们刹车时（如图1-2），会抓住闸把的A点，施加动力，闸把将绕着O点转动，并与固定部分分开.B处为刹车线，刹车线会对闸把施以阻力.将其简化成杠杆示意图，可以发现闸把的动力臂大于阻力臂，那它就是一个省力杠杆.人们用很小的力就能使车闸以比较大的压力压到车轮的钢圈上，从而起到较好的刹车效果.2.自行车制动系统中的闸钳.如图2-1所示为闸钳的实物图.当我们抓紧闸把（如图2-2），刹车线将拉动A点，对于闸钳来说是动力，闸钳将绕O点转动，刹车皮B将被压在轮毂上，车轮对闸钳的力为阻力.通过杠杆示意图，我们不难发现，此时的动力臂也是大于阻力臂的，这个闸钳也是一个省力杠杆.3.自行车的支撑架.人们骑自行车到达目的地后，经常会把支撑架撑起，将车停放下来，而这个支撑架也是一个杠杆.如图3所示，如果想把自行车停稳，我们在A点用力即为动力，弹簧的拉力为阻力，由图可知，动力臂大于阻力臂，这个支撑架是一个省力杠杆，让我们能更省力地将自行车停稳.二、自行车中的轮轴1．车把（如图4-1）相当于一个轮轴（如图4-2），车把相当于轮，前轴为轴，当我们想要改变行驶的方向时，会在车把上施加一个力，即在轮上施加动力，此时前轴对车把的力为阻力，作用在轴上，由于R大于r，动力就小于阻力，人们用很小的力就能转动自行车前轮来控制自行车运动方向和平衡.2.中轴上的脚蹬和花盘齿轮.如图5-1所示，它们组成了简单机械中的轮轴，脚蹬相当于轮，花盘齿轮相当于轴.图5-2是脚蹬与花盘齿轮组成的轮轴示意图.脚蹬（轮的半径为R）花盘齿轮（轴的半径为r），动力F1是人脚对脚蹬的作用力，作用在轮的边缘上.阻力是链条对花盘齿轮的拉力，作用在轴的边缘上.因为脚蹬半径大于花盘齿轮的半径，这个就是省力轮轴，也就是骑自行车感到省力的原因.3.自行车后轴上的小齿轮和后轮（图6-1）.图6-2是后轮与小齿轮组成的轮轴示意图.动力F1是链条对小齿轮（半径为r）的拉力.阻力F2是后轮（半径为R）前进时受到的阻力，作用在轮的边缘上.由后轮的半径大于小齿轮的半径可知，这个就是费力轮轴.但是由于小齿轮每转一圈，后轮也转一圈，而后轮的半径远大于齿轮的半径，这就使小齿轮每转一圈，后轮通过的距离增加了许多.又因为大齿轮转动一圈，小齿轮要转好几圈.所以脚踏一圈，大齿轮转一圈，这样大大地增加了自行车通过的距离，这就是骑自行车快捷的原因.其实自行车之所以这么快捷，还有一个很重要的原因，那就是前链轮和小齿轮（俗称飞轮）的齿数比（图7），我们以市场上较多的变速自行车为例.例如，一辆普通自行车的车轮直径为66cm.自行车上的“最低”齿数配比可以是前链轮22齿，后轮30齿.这意味着齿数比n为0.73比1.每蹬一圈，后轮将转动0.73圈.也就是说，每蹬一圈，自行车将前进大约1.5m（s=πdn）；如果每分钟蹬60圈，则速度约为5.4km／h.自行车上的“最高”齿数配比可以是前链轮44齿，后轮11齿.这时的齿数比为4比1.如果车轮直径为66cm，则每蹬一圈自行车前进8.3m.如果每分钟蹬60圈，自行车的速度将达到30km／h.如果将蹬车的速率加倍到每分钟120圈，则自行车的最高速度可达60km／h.5.4km ／h到60km／h是一个弹性很大的速度范围，自行车可以非常缓慢地爬上陡峭山坡，也可以像汽车一样风驰电掣！这就是自行车中齿轮的作用.三、自行车上的摩擦1.外胎：分软边胎和硬边胎两种.软边胎断面较宽，能全部裹住内胎，着地面积比较大，能适宜多种道路行驶.硬边胎自重轻，着地面积小，适宜在平坦的道路上行驶，具有阻力小、行驶轻快等优点.外胎上的花纹（图8-1）是为了增加与地面的摩擦力.山地自行车的外胎宽度特别宽，花纹较深（图8-2），也是为了适应凹凸不平的道路.2.前轴、中轴及后轴：均采用滚动钢珠（图9），这些滚动钢珠可以用滚动摩擦代替滑动摩擦以减小摩擦阻力，从而使人们在骑车时减小阻力.为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂.3.车把：自行车车把一般刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦，另外车外胎、蹬板套、闸把套等也是如此（图10）.在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可以迅速停止.而在刹车的同时，手用力握紧闸把，增大刹车皮对钢圈的压力，以达到制止车轮滚动的目的.四、自行车中的其他物理知识1.自行车的车架（图11）一般都采用普通碳素铜管，经过焊接、组合而成.为了减轻管重量，提高强度，较高档的自行车还采用低合金钢管制造.为了减少快速行驶时的阻力，有的自行车还采用流线型的钢管.由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的，车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体，车架部件制造精度的优劣，将直接影响乘骑的安全、平稳和轻快.一般辐条是等径的，为了减轻重力，也有制成两端大、中间小的变径辐条，还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型（图12）.2.为了使人座在座垫上舒服点，座垫呈马鞍形（图13），它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳.自行车有很多种类，包括普通自行车、场地自行车、山地自行车、速降自行车、旅行自行车、越野自行车、折叠自行车等，这些自行车大体结构是一样的，只是在某些部件上作出了改良，使之适合不同的场地，让人们骑行更省力，更安全.。
《自行车上的简单机械》
脚踏板是轮轴
大齿轮
前轴
小齿轮
大齿轮 小齿轮 前 轴 是轮轴
科学概念
自行车运用了杠杆、 轮轴、斜面、齿轮等简
单机械的原理，是应用 广泛的交通工具。
5、大齿轮带动小齿轮时，转动速度变 大齿轮时，转动速度变 6、自行车是依靠 慢 。
快
；小齿轮带动
链条和两个齿轮 和人的力量前进的。
7、如果大齿轮是32个齿，小齿轮是16个齿，那么大齿轮转 一圈，小齿轮转 2 圈。
前面部分
车把 刹车 导向系统 前轮 前叉
前轴 通过操纵车把来改变
行驶方向并保持车身平衡
中间下面部分、后面部分
脚蹬 曲柄 大齿轮 驱动系统 中轴 链条
靠脚蹬的力通过
小齿轮
后轴 后轮
这些部件传动，
从而使自行车不 断前进。
中间、上面部分
车座
制动系统 三角架
车闸
可以随时操纵车闸， 使行驶的自行车减速、 停使、确保行车安全。
自行车上的简单机械
这些轮子的外缘有整齐的齿列，这些轮子就 称为齿轮，它们能连续啮合，传递运动，是 可以彼此扣住互相带动的机械元件。
机械手表中的齿轮
小齿轮
链条
通过链条
分观 析察 大齿轮 它链 们条 的和 作齿 用轮 和， 原 理
脚蹬大齿轮
驱动轮小齿轮
阅读课文P18页。 观看视频——链条传 动与齿轮传动
刹车系统
这是一个省力杠杆， 人们用很小的力就能使车闸 以较大的压力压到车轮的钢圈上。
中轴上的脚蹬和花盘齿轮 组成省力轮轴
脚蹬半径大于花盘齿轮半径
组成费力轮轴 齿轮半径小于后轮半径
后轴上的齿轮和后轮
都利用轮轴原理 来传递力量
轮轴的工作原理是杠杆原理
轮轴的工作原理是杠杆原理轮轴是机械设备中的一个重要部件，它通过杠杆原理来实现传动和转动的功能。
轮轴的工作原理可以分为静态工作原理和动态工作原理两种，静态工作原理主要是轮轴的支撑和固定，而动态工作原理则是轮轴在运转过程中的传动和转动过程。
轮轴的工作原理主要是利用杠杆原理来实现的。
杠杆原理是简单机械中的基本原理之一，它可以将力和力臂的乘积相等，即力乘以力臂长度等于力矩乘以力矩臂长度。
在轮轴的工作中，这个原理被充分利用，通过配合不同长度和角度的杠杆，轮轴可以实现不同的传动比和转动效果。
首先，我们来看一下轮轴的静态工作原理。
在机械设备中，轮轴通常是承受着一定的静载荷，以及通过连接传递动力或者支撑运动部件。
在这种情况下，轮轴的工作原理主要是通过杠杆原理来实现的。
通过调整轮轴的结构和材料，可以使其在承受静载荷的同时保持稳定和可靠的工作状态。
其次，我们来看一下轮轴的动态工作原理。
在机械设备中，轮轴通常是通过连接轮子或者其他传动部件来实现动力的传递和转动的功能。
在这种情况下，轮轴的工作原理同样是通过杠杆原理来实现的。
通过调整轮轴的长度和角度，可以使其在传动和转动过程中实现不同的传动比和转动效果。
总的来说，轮轴的工作原理是基于杠杆原理的，通过调整不同长度和角度的杠杆来实现传动和转动的功能。
这种工作原理可以使轮轴在承受不同载荷和传递不同动力的情况下实现稳定和可靠的工作。
在实际的机械设计和制造中，我们可以根据具体的要求和条件来选择合适的轮轴结构和材料，以及调整不同长度和角度的杠杆来实现所需的传动比和转动效果。
通过充分利用轮轴的工作原理，可以使机械设备在工作过程中更加稳定和高效。