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简单机械在生产生活中的应用 安 徽 省 束 义 福 简单机械要生产、生活中的应用随时可见无得不有，小到指甲刀、摄子、大到起重机吊臂、火车车轮；从人们每天多次使用的筷子，到大家经常开关门窗。它的广泛使用，给人们提供了很多方便，带来了不少好处。仅举以下几例，请你欣赏它的功用时，也好好想想其格理。 一、省力杠杆的应用 铁路工作用“道钉撬” 撬枕木上的道钉，常在撬柄上套一根铁管，增加动力臂，从而减少动力，达成省力，较容易起道钉的目的。工人师傅起螺丝或紧固螺丝，常在扳手柄上加“套筒杆”，又称“加力杆”，同样达成省力和紧固螺丝的效果。 骑自行车时，只要在刹车手把上轻轻用力，就能使自行车很快停下来，这是因为省力刹车手相当于省力杠杆。 修剪花木和剪铁皮的剪刀是省力杠杆，因花木枝条（或铁皮）较硬，需要很大的力才能将其剪断，所以手柄做得长些，使动力臂较长，剪起来就比较省力。 二、费力杠杆的应用 裁缝师傅用剪布的剪刀是费力杠杆，这是因为布是软的，不需要很大的力也可剪开，把剪刀口做长些，手指只要在很小的范围内活动，剪刀就能大幅度地张开闭合，一刀可剪较长的布，这样即可以将布剪齐，又可以提高工作效率。理发剪刀也是同样的原理和功用。 钓鱼时使用钓鱼杆，也是费力杠杆，这样可以使活动范围大，起钓灵便快速。 三、等臂杠杆的应用 最典型的等臂杠杆——天平，能准确地测量质量。根据杠杆平衡条件F1L1 =F2L2，而G=mg又L1=L2，，于是有m2gL2，因此，m1= m2，所以，天平平衡时，所选用的砝码质量就等于物质质量。 家庭用的一般剪刀，不是专用剪刀，考虑到多种用途，手柄和刀口的长度一般相差无几，几乎是等臂杠杆。 做一做，想一想 利用不等臂杠杆（木板）称体重 在侧放的砝上放一块稍宽稍厚的长2——3米的木板，调节位置使木板在砝上平衡，其目的是使板重不影响称重。一人站在另一端的离支点最远得放（叠放）砖头，直至木板平衡为止。用米尺分别测出支点到人及砖块中心的距离，然后称出砖块的交响总质量。最后根据所学的杠杆平衡条件就可以将人的质量算出。从而得出人的体重。不妨实际做一做，再去医务室称一称体重，比较一下相差多少。 幼儿园里小朋友在做翘板运动时，当两人的体重相等时，翘板相当于什么杠杆？当两人的体重不相等时，又相当于杠杆？体重的小朋友应离支点远些还是近些？为什么？ 四、轮轴的应用 方向盘、磨刀用的沙轮都是轮轴，但所起的作用不同。方向盘是动力加在轮缘上，阻力作用在轴上，由杠杆平衡条件知，F1R= F1r，因 R﹥r，所以F1﹥F2，因此可以省力，但动力要通过的距离较大。而沙轮，动力加上轴上阻力作用在边缘上，同理，由杠杆平衡条件： 五、滑轮组的应用 汽车若陷入泥坑，附近如果有大树等物，可用如图2所示装置将汽车从泥坑中拖出来，动力F是阻力f的三分之一。 利用滑轮安装简易开、闭窗帘。 先用铁钉窗穿过滑轮的孔（其中一枚穿过两个轮，另一钉穿过一个轮）并钉过定位木块（见图3），然后把它们分别钉在窗的左、右上角适当位置（使用时起定滑轮作用，达到改变拉绳运动方向的目的），整个装置简图见图4，其中a、b为图穿过钢管，然后让钢管离墙约1厘米左右，连同c、d两个圈分别固定在钉a、b上，e、f两点表示圈与绳固定在一起。当向下拉外侧绳可打开窗帘；拉内侧绳将窗帘关闭。
六、斜面的应用 利用斜面可省力又方便地将重物运送到高处。 将1200牛的重物送到斜面顶端。由功的原理： FL=Gh，得 可见用斜面省力。为了把木桶沿光滑斜面拉上平台 一端固定在平台上，而将另一端跨过木桶向上拉， 如图7。把木桶沿斜面拉上平台需要克服阻力。 按图6所示，只有两根绳子承担全部阻力，按图7所示， 有四根绳子承担全部阻力，而且变滑动为滚动，所以按图7所示方法更省力。 七、机械组合的应用 如图8所示，用水平推力F把木块沿光滑水平百向右推，使重为 由功的原理FS=Gh，即： 因此可见，使用这类机械组合可以省力。 想一想 说一说 如图9所示是自行浮子调节器，可以用来调节锅炉和水箱等容器里水的水位，请想一想它的原理，并说一说它的工作过程。 用杆秤自测秤锤的重力（或质量）。 1、代替法：先用一个装有水料袋代替秤锤，挂在“起花”处，即零刻度处，增减袋中的水量，使杆秤平衡，则这袋与水的总质量同秤锤质量相等，再用这袋和水代替秤锤，而秤锤当作被称物，称出锤的质量。 2、量度法：用线量出秤纽A点到秤钩0点之间的距离A0，再在秤杆上从“起花”起量出此线段A0的刻度值，这个对应的刻度值就是秤锤的质量。 以上两法实际上利用简单机械的什么原理，请你想一想，试一试，并说一说道理。 |
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