Question

19．轆轤就是輪軸的一種，它的側面圖如圖甲所示，轆轤也可以看成是杠桿的變形，轆轤繞著轉動的軸心就是支點，轆轤的把手轉動一圈就是如圖所示的輪，作用在把手上的力為動力F₁，井筒對軸向下的拉力是阻力F₂，請在轆轤的側面圖上畫出轆轤的杠桿示意圖．通過示意圖可以發(fā)現轆轤是省力杠桿．

選用身邊的器材探究輪軸的特點完成實驗，如：圓珠筆芯（可以選用油性筆筆芯或普通圓珠筆筆芯，如圖乙所示），若手頭沒有圓珠筆芯也可以選用其它一頭粗一頭細的筆代替．該實驗不考慮摩擦力不同對結果的影響．
筆頭部分油性筆筆芯普通圓珠筆筆芯說明：筆芯的前面較細的金屬部分為筆頭，后面較粗的塑料管為筆管
（1）左手捏緊筆管，右手旋轉筆頭，則左手不能（填“能”或“不能”） 使筆管部分保持不被旋轉．
（2）當筆管轉動一圈，筆頭也轉動一圈，由于筆頭的直徑小于筆管的直徑，所以捏住筆管的手比捏住筆頭的手費（填“省”或“費”）距離．
（3）根據以上實驗，圓珠筆芯也相當于輪軸，筆管相當于輪（填“輪”或“軸”），筆頭相當于軸（填“輪”或“軸”），所以使用輪軸時，當輪帶動軸，則省力，但費距離．
（4）通過以上學習，判斷圖丙哪些不是輪軸的實例D．

Answer 1

分析 轆轤就如同滑輪一樣，可以看做是一個變形的杠桿，要判斷這個杠桿是省力杠桿還是費力杠桿，關鍵是找出動力臂和阻力臂，然后比較動力臂與阻力臂的大小關系，然后判斷杠桿的類型；
（1）（2）根據輪軸的特點分析；
（3）力作用在輪上省力，作用在軸上費力．

解答 解：畫出動力、阻力、動力臂、阻力臂，如圖所示：

如圖可以看出，對于轆轤來說，其實是一個變形的杠桿，支點在軸心處，動力作用在輪上，阻力作用在軸上，所以其動力臂遠大于阻力臂．故轆轤是省力杠桿．
（1）用鉛筆探究輪軸的實驗時，筆管相當于輪，而筆頭相當于軸．因此，左手捏緊筆管，作用在輪上，右手旋轉筆頭，作用在軸上，則左手能使筆管部分保持不被旋轉．
（2）當筆管轉動一圈，筆頭也轉動一圈，由于筆頭的直徑小于筆管的直徑，所以捏住筆管的手比捏住筆頭的手費距離．
（3）根據以上實驗，圓珠筆芯也相當于輪軸，筆管相當于輪，筆頭相當于軸，所以使用輪軸時，當輪帶動軸，則省力力，但費距離．
（4）螺絲刀、方向盤和扳手在使用時都是輪軸，羊角錘在使用時不屬于輪軸．
故答案為：見上圖；省力；（1）不能；（2）費；（3）輪；軸；省；費；（4）D．

點評 此題主要考查了探究輪軸的省力特點及其實質的實驗，并考查了杠桿示意圖的畫法，用學生身邊的物品做實驗，學生更容易接受．