盾構(gòu)機(jī)是南水北調(diào)穿黃工程施工期間用到的大型機(jī)器。它們由許多簡(jiǎn)單機(jī)械構(gòu)成。
知識(shí)點(diǎn)1 簡(jiǎn)單的機(jī)械家族
可以把杠桿改造成可連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械嗎？
由兩個(gè)半徑不等的圓柱固定在同一軸線上組成，大的稱為輪，小的稱為軸。
轆轤是典型的輪軸，其結(jié)構(gòu)如圖所示。
動(dòng)力作用在輪上，輪軸是一個(gè)省力杠桿，但費(fèi)距離。
輪軸實(shí)質(zhì)可看做是一個(gè)可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。
在實(shí)際應(yīng)用中，為了使用方便或節(jié)約材料，常用桿狀物體來代替大輪。
輪軸主要功能：一、是改變用力大小二、是改變物體的運(yùn)動(dòng)速度
它將直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)互相聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)了二者的相互轉(zhuǎn)化，是機(jī)械傳動(dòng)的重要裝置。
如圖所示，自行車的腳踏和牙盤構(gòu)成一個(gè)輪軸，而輪軸實(shí)質(zhì)上是利用杠桿原理工作的。經(jīng)測(cè)量，腳踏到軸心的距離 R = 25 cm，帶動(dòng)鏈條的牙盤半徑 r = 15 cm。若腳踩腳踏所用的力 F = 15 N，則鏈條所產(chǎn)生的拉力為_____N。
是與水平面成一定夾角的傾斜平面。
通過斜面將一個(gè)大箱子推進(jìn)車廂，通常要比徒手搬運(yùn)更省力。
利用斜面這個(gè)機(jī)械所做的功是：FL
不利用機(jī)械直接把物體抬高h(yuǎn)，所做的功：Gh
根據(jù)功的原理，如果不計(jì)物體與斜面之間的摩擦：FL = Gh
因 L＞h，所以 F＜G
即，利用斜面可省力，但要費(fèi)距離。
斜面長(zhǎng)是斜面高的幾倍，拉力或推力就是物體所受重力的幾分之一：
思考：斜面屬于什么樣的簡(jiǎn)單機(jī)械？有什么特點(diǎn)？
指出圖中斜面的有用功、額外功和總功
額外功：克服斜面與物體之間的摩擦所做的功
斜面與平面的傾角越小，斜面越長(zhǎng)，越省力，但費(fèi)距離，機(jī)械效率低。斜面與平面的傾角越大，斜面較短，越費(fèi)力，但省距離，機(jī)械效率高。
螺旋除了省力，還可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與沿軸向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)化。
螺旋可以看作是繞在圓柱上的斜面。
往車上裝貨物時(shí)，常常用長(zhǎng)木板搭個(gè)斜面，把重物沿斜面推上去，如圖所示。工人用 5 m 長(zhǎng)的斜面，把 120 kg 的重物提高 2 m，需要的推力是_____N。（不計(jì)摩擦阻力，g取 10 N/kg）
科學(xué)的進(jìn)步、機(jī)械的創(chuàng)新，形成了先進(jìn)的生產(chǎn)力，改變了整個(gè)世界
知識(shí)點(diǎn)2 世界因機(jī)械而改變
機(jī)械的大型化和微型化、精密化
從陸地、海洋、天空直到太空
現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)極大地?cái)U(kuò)大了人類的活動(dòng)范圍
信息時(shí)代，人們將智慧賦予機(jī)械
自動(dòng)化、智能化機(jī)械進(jìn)入到我們生活。
如圖是一個(gè)由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的巧妙設(shè)計(jì)。當(dāng)一份報(bào)紙從右邊門上的小窗口投入后，整個(gè)裝置就會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)起來。根據(jù)前面學(xué)過的知識(shí)，請(qǐng)說明圖中的各個(gè)部件所起的作用以及最后的結(jié)果。
1.以下生活中的裝置屬于輪軸的有（ ）???A.學(xué)校教室門的把手B.螺絲刀?? C.鉗子D.自行車車把??
2.使用輪半徑與軸半徑之比為5∶1的輪軸，若作用在輪上的動(dòng)力是30N，則作用在軸上的阻力是_______N ?
3.使用輪軸（ ?）?A.只能省一半力?????? ??B.不能省力，但可以改變力的方向???C.動(dòng)力作用在軸上時(shí)可以省力? ?D.動(dòng)力作用在輪上時(shí)可以省力
4.使用斜面可以______，但__________。往汽車上搬運(yùn)油桶，在地面與車中間搭一塊木板，這就是利用了________；某同學(xué)通過仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)生活中有許多簡(jiǎn)單機(jī)械，如：把鑰匙插入鎖孔開鎖時(shí)，鑰匙就相當(dāng)于_______（選填“杠桿”“輪軸”“滑輪”或“斜面”），它是一個(gè)_____(選填“省力”或“費(fèi)力”）的機(jī)械。
5. [眉山中考改編]為了探究斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度之間的關(guān)系，探究小組的同學(xué)利用木板、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、木塊等器材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：
（1）實(shí)驗(yàn)中要求用沿斜面向上的力拉著木塊在斜面上做________運(yùn)動(dòng)。（2）第2次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為_______，斜面對(duì)木塊的摩擦力為________N。
（3）斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系是______________________________。（4）若換用一個(gè)粗糙程度相同的重 15 N的物體代替木塊，利用實(shí)驗(yàn)3中的斜面重做實(shí)驗(yàn)，則所需拉力為________N。
斜面越陡，機(jī)械效率越高
（5）試舉出生活中利用斜面的一個(gè)實(shí)例：______________________________。

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