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(一)簡單機械
A、機械:
(1)定義:能解決工作上的需要,幫助人類作功的裝置,皆可稱為機械。
(2)目的:(1)【省力】;(2)【省時】;(3)改變【施力】的方向,使操作方便。
註:(1)若使用單一的簡單機械時,則使用的目的僅能有上述三種的其中之一,因
省力的必定【費時】:省時的必定【費力】,不可能【省力】又【省時】。
(3)特性:
甲、任何機械不論省時省力,但不能【省功】或【省能量】,即:
從作功的觀點,機械僅能【傳遞】功或能,但不能創造額外的功或能。
乙、利用機械作功時,施力先對機械作功,機械再對負載作功。
丙、如果有摩擦的存在,則機械在能量的傳遞過程中,會消耗一部份的功或能量
丁、理想狀況下,若不考慮摩擦力的作用,則能量的傳遞過程中,便不會耗損;即
外力輸入的功 機械輸出的功
(二)簡單機械
A、簡單機械應用了【槓桿】定律或【斜面】原理,作為傳遞功的裝置。
B、種類:
(1)【橫桿】:螺絲扳手,起釘桿、鑷子、掃把、拖把、裁纸刀、剪刀………………。
(2)【輪軸】:門把、方向盤、螺絲起子、汽車的後輪軸...
(3)【滑輪】:升旗旗桿頂端的滑輪、滑輪式的起重機...
(4)【齒輪】:鐘錶的曲輪零件,齒輪式的小玩具......"
(5)【斜面】:山坡上的路面反複盤旋至山頂、樓梯、搬運大油桶至卡車...... *
(6)【螺旋】:螺絲釘、螺旋起重機、千斤鼎、螺旋壓榨機、刨冰機......
C、功的原理:
(1)沒有摩擦力時,施力對機械【輸人】的功=機械對負載【輸出】的功。
(2)省力必【費時】,施力【<】抗力,施力移動的距離【>】負載移動的距離。
(3)費力必【省時】,施力【】抗力,施力移動的距離【<】負載移動的距離,
(4)有摩擦力時,施力對機械輸入的功=機械對負載【輸出】的功+【摩擦熱】。
例:右圖的槓桿可繞O點轉動,OA=20cm,OB=4cm。今於A點向上施力10kgw,則:
(1)作用於左方活塞的力為向下【50】kgw。
(2)A點上升4cm時,B點將下降【8】cm。
(3)此機械為【省力】【費時】的工具。
10k
例:右圖中的機械 M 完全沒有摩擦力,今施力 20kgw恰可拉起 100kg 的
物體,則物體上升50cm時,右端的繩子必須拉動【250】cm。
M
·20k
3-6_简單機械
(三)槓桿原理的機械:
1
| 100kgw
A、種類:【橫桿】、【輪軸】、【滑輪】、【齒輪】。
B、槓桿定律:
(1)內容:當槓桿平衡時,對支點所產生【時鐘】方向的力矩和恰等於【逆時鐘】方
產生的力矩和,此種關係稱為【槓桿定律】。
(2)公式:【施力,施力臂=抗力,抗力臂】
省力
力
【d1F1=d2F2
力
「省時
改變力方向
類型
第一種槓桿
力
第二種槓桿
特點
支點在中間
抗力點在中間
第三種槓桿
施力點在中間
|抗力
施力
施力
施力
抗
實例
支點
抗力
支點
支點
鉗子
獨輪手推車
釣魚竿
