轮轴_轮轴工艺

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轮轴

（一）教学要求：了解什么是轮轴和轮轴的原理及应用。

（二）教具：演示用轮轴实验器、钩码、弹簧秤、线、刻度尺。

（三）教学过程

一、复方提问

1．什么叫力臂？杠杆的平衡条件是什么？

2．如图1所示，杠杆在水平位置平衡，如果在支点两侧的钩码下分别加挂一个等重的钩码，杠杆还能平衡吗？为什么？

要求学生回答：根据杠杆的平衡条件可知杠杆的平衡被破坏，杠杆将发生转动。追问：要使杠杆恢复水平平衡，应将支点右方的钩码向什么方向移动？移到什么地方可使杠杆达到平衡？

要求回答：右侧钩码向左侧移动一个小格杠杆即可恢复平衡。因为，此时动力×动力臂=阻力×阻力臂。满足了杠杆的平衡条件。

3．画出瓶盖起子和铁锨杠杆示意图（图2）的力臂，并判断哪个是省力杠杆？哪个是费力杠杆？

二、进行新课 1．什么是轮轴？

由学生阅读课本，教师提出问题：什么是轮轴？并举出常见的轮轴实例。要求学生回答并板书：“

四、轮轴

1．由轮和轴组成的，能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴” 例：汽车方向盘、辘轳等。2．轮轴的原理(1)用轮轴演示器演示：如图4。

用弹簧秤直接称出钩码重，将它挂在轮轴的轴上作为阻力F2，用弹簧秤施加在轮上的拉力既加在轮上加动力F1使轮轴匀速转动，读出此时弹簧秤的示数。用刻度尺量出轮半径OA和轴半径OB的长度。

(2)总结：使用轮轴可以省力。

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：

如果轮半径用R表示，轴半径用r表示，上式可写作：

所以，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力F1就是作用在轴上的阻力F2的几分之一。

结合实验数值分析结论的正确性。因为轮半径大于轴半径，即杠杆的动力臂大于阻力臂，所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2。使用轮轴可以省力，但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物（钩码）所通过的距离。(3)板书“1．轮轴相当于一个杠杆。2．由杠杆的平衡条件可知： 因为：R＞r 所以F1＜F2 3．应用：辘轳、汽车方向盘等。”