第五節(jié)改變世界的機(jī)械2

當(dāng)前1頁，總共31頁。輪軸輪軸作用力負(fù)荷當(dāng)前2頁，總共31頁。輪軸的實(shí)質(zhì)GFrRGFrR輪軸的實(shí)質(zhì)是

。使用輪軸

省功。連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿不能當(dāng)前3頁，總共31頁。GFrRF與G的關(guān)系輪上的力F與軸上的力G的關(guān)系根據(jù)杠桿的平衡條件可知：FR=Gr輪軸的作用1、改變力的大小2、改變物體的運(yùn)動(dòng)速度當(dāng)前4頁，總共31頁。生活中的輪軸當(dāng)前5頁，總共31頁。斜面當(dāng)前6頁，總共31頁。斜面的作用徒手搬運(yùn)利用斜面搬運(yùn)當(dāng)前7頁，總共31頁。斜面的分析hLGFα(拉力F做的功:物體與斜面間的摩擦不計(jì)克服物體重力G做的功:W1=FLW2=Gh根據(jù)功的原理可知：W1=W2即:FL=Gh使用斜面能省力當(dāng)前8頁，總共31頁。斜面的機(jī)械效率hLGFα(總功:有用功:W總=FLW有用=Gh斜面的機(jī)械效率:當(dāng)前9頁，總共31頁。螺旋——特殊的斜面當(dāng)前10頁，總共31頁。生活中的斜面當(dāng)前11頁，總共31頁。當(dāng)前12頁，總共31頁。從蒸汽機(jī)的發(fā)明，到電力機(jī)械，到神七發(fā)明......天上飛的，海里游的，陸上行的，無不與物理學(xué)的發(fā)展有關(guān)。人類正制造出各式各樣的，龐大的，精密的機(jī)械，機(jī)械的創(chuàng)新，形成先進(jìn)生產(chǎn)力，改變著我們的世界。改變世界的機(jī)械當(dāng)前13頁，總共31頁。蒸汽火車蒸汽火車是世界上第一代的火車，是利用煤為動(dòng)力，蒸汽機(jī)為核心的最初級(jí)最古老的火車。蒸汽火車通過用煤燒水，使水變成蒸汽，從而推動(dòng)活塞，使火車運(yùn)行。在人們的心目中，氣勢(shì)磅礴的蒸汽機(jī)車具有一種特殊的意味，因?yàn)樗詿o比的巨力開啟過人類歷史上一個(gè)嶄新的時(shí)代。當(dāng)前14頁，總共31頁。20世紀(jì)初，美國(guó)的萊特兄弟在世界的飛機(jī)發(fā)展史上做出了重大的貢獻(xiàn)。在1903年制造出了第一架依靠自身動(dòng)力進(jìn)行載人飛行的飛機(jī)“飛行者”1號(hào)，并且獲得試飛成功。他們因此于1909年獲得美國(guó)國(guó)會(huì)榮譽(yù)獎(jiǎng)。自從飛機(jī)發(fā)明以后，飛機(jī)日益成為現(xiàn)代文明不可缺少的運(yùn)載工具。它深刻的改變和影響著人們的生活。萊特兄弟與歷史上第一架飛機(jī)當(dāng)前15頁，總共31頁。2005年11月初，中國(guó)鐵道部與德國(guó)西門子公司在德國(guó)簽下了63.5億人民幣購買60列高速列車的協(xié)議。2008年，這批列車首先運(yùn)行于北京-天津線路。該列車時(shí)速300公里，行駛非常平穩(wěn)，車門自動(dòng)感應(yīng)?，F(xiàn)代火車當(dāng)前16頁，總共31頁。現(xiàn)代火車英國(guó)政府計(jì)劃在未來十年內(nèi)在全國(guó)推廣時(shí)速可達(dá)362公里的列車。這款名叫“水星”的鐵路交通工具不僅速度快、外型靚麗，而且可以給乘客帶來更高品質(zhì)的享受。它配備了多節(jié)視野開闊的車廂，車廂內(nèi)有兩層高的觀景臺(tái)。還設(shè)計(jì)了可舉行家庭聚會(huì)和商業(yè)會(huì)議的玻璃艙包間及供兒童玩耍的游樂區(qū)。當(dāng)前17頁，總共31頁?，F(xiàn)代飛機(jī)——空客A380空客A380是歐洲空中客車工業(yè)公司研制生產(chǎn)的世界最大的客機(jī)。它在2005年4月進(jìn)行了首航，在2007年10月進(jìn)行了第一次商業(yè)飛行。A380在投入服務(wù)后，結(jié)束了波音747在市場(chǎng)上30年的壟斷地位，成為載客量最大的民用客機(jī)。2012年3月，南航第三架A380正式投入運(yùn)營(yíng)北京-香港航線。當(dāng)前18頁，總共31頁?？湛虯380機(jī)艙內(nèi)部當(dāng)前19頁，總共31頁。日本未來世界“水上巴士”2012年1月，在日本Sumidada河，由日本松元零士設(shè)計(jì)的水上巴士在水中正式航行。鮮亮的金屬線條以及綠色的玻璃罩外表，使得這艘水上巴士看起來非常像很多科幻大片里面的未來太空飛船。這艘巴士總噸位114噸，全長(zhǎng)30.5米，全寬8米，可搭載旅客171名。這或許是未來人們乘坐交通工具的又一選擇。當(dāng)前20頁，總共31頁?！斑h(yuǎn)大湖號(hào)”油輪“遠(yuǎn)大湖”號(hào)超級(jí)油輪是我國(guó)第一艘自行設(shè)計(jì)的油輪，船艙總?cè)萘肯喈?dāng)于裝載200萬桶原油。續(xù)航能力2萬多海里，可實(shí)現(xiàn)一人駕駛操作和無人機(jī)艙，在空載情況下能抵御9級(jí)大風(fēng)。“遠(yuǎn)大湖”號(hào)超級(jí)油輪由南通中遠(yuǎn)川崎船舶工程有限公司建造，2002年12月20日投入使用。當(dāng)前21頁，總共31頁。上海世博會(huì)日本館內(nèi)機(jī)器人正在講解的主持人—機(jī)器人表演小提琴獨(dú)奏的機(jī)器人當(dāng)前22頁，總共31頁。納米蜘蛛機(jī)器人2010年5月，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家成功研制出一種由DNA分子構(gòu)成的納米蜘蛛機(jī)器人，它們能夠跟隨DNA的運(yùn)行軌跡自由地行走、轉(zhuǎn)向以及停止。這種納米蜘蛛機(jī)器人只有4納米長(zhǎng)，比人類頭發(fā)直徑的十萬分之一還小。這一進(jìn)展的強(qiáng)大之處在于：一旦被編程，納米蜘蛛機(jī)器人就能夠自動(dòng)完成任務(wù)。納米蜘蛛機(jī)器人可以用于幫助人類識(shí)別并殺死癌細(xì)胞，還可以幫助人們完成外科手術(shù)，清理動(dòng)脈血管垃圾等。當(dāng)前23頁，總共31頁。

未來10大必要科技發(fā)明

海洋殖民地是理論上人類永久性在海洋“居住”，可能漂浮在水面上、或固定在海底以及存在于海底與水面之間。海洋殖民地的優(yōu)勢(shì)包括：擴(kuò)展人類活動(dòng)范圍和擴(kuò)大地球資源使用，還可為人類未來的太空殖民積累經(jīng)驗(yàn)。殖民地可以利用潮汐能量制造電能輸出，為海洋殖民地提供基礎(chǔ)能源。

1、海洋殖民地當(dāng)前24頁，總共31頁。大西洋隧道是一種理論上的交通通道，它跨越大西洋、北美洲和歐洲之間，能夠承載火車等類型的交通工具，使用先進(jìn)的技術(shù)，預(yù)計(jì)交通工具的速度可達(dá)到500-8000公里/小時(shí)。這將如何實(shí)現(xiàn)呢？計(jì)劃建造這樣的隧道實(shí)際上目前離設(shè)計(jì)概念還有很大的差距。主要的礙障是建造這樣隧道的成本，至少需要12萬億美元，以及當(dāng)前建筑材料的限制。2、大西洋隧道當(dāng)前25頁，總共31頁。

地方性Wi-Fi的概念是將整個(gè)城市成為一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)訪問區(qū)，其最終目標(biāo)是提供全球性無線訪問服務(wù)。這將如何實(shí)現(xiàn)呢？實(shí)際上，此項(xiàng)技術(shù)已在世界的許多城市存在了，然而卻并未成為互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的主流。通常，私人通信公司與當(dāng)?shù)卣献鹘⑦@樣的網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行維護(hù)。一旦該網(wǎng)絡(luò)建成，將使人們的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)入一個(gè)新紀(jì)元，使人們的上網(wǎng)更加便利。

3、全球地方性Wi-Fi當(dāng)前26頁，總共31頁。仿生學(xué)是指從生物學(xué)向工程學(xué)的延伸，也指工程學(xué)向生物學(xué)的拓展。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，仿生學(xué)意味著通過機(jī)械形式更換或增強(qiáng)身體器官。在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，仿生學(xué)引用了模擬生物學(xué)適應(yīng)環(huán)境的特殊技術(shù)，比如：船身外殼模擬了海豚的厚皮膚。目前已生產(chǎn)出許多仿生學(xué)裝置。醫(yī)學(xué)仿生學(xué)設(shè)計(jì)包括：人造心臟和耳蝸植入。4、仿生學(xué)當(dāng)前27頁，總共31頁。反重力器是建立一個(gè)區(qū)域使一個(gè)物體擺脫重力吸引作用。建造反重力器的意義在于使一些物體擺脫重力吸引抵達(dá)太空。這將如何實(shí)現(xiàn)呢？從理論上顯示反重力是可能實(shí)現(xiàn)的。簡(jiǎn)單來講，數(shù)以千計(jì)的碰撞發(fā)生在空氣中帶電離子和中性氣體分子之間，導(dǎo)致兩者之間發(fā)生遷移變化。這將在電極上形成一個(gè)反方向作用力。

5、反重力器當(dāng)前28頁，總共31頁。

萬能藥是可以治愈所有疾病，并且延長(zhǎng)壽命的藥物。它能夠治療癌癥、艾滋病以及任何病毒。這將如何實(shí)現(xiàn)呢？從理論上講，基因醫(yī)療科學(xué)技術(shù)(尤其是遺傳基因和環(huán)境基因)和免疫系統(tǒng)的逐年提高和改善對(duì)萬能藥的研制帶來更多的可信性，很可能我們這一代人中能夠?qū)崿F(xiàn)萬能藥的成功研制。

6、萬能藥當(dāng)前29頁，總共31頁。能量保護(hù)罩是力場(chǎng)形式，通過偏移或吸收碰撞力量，可用于防護(hù)武器的攻擊或暴風(fēng)雨等自然力量的侵襲。這項(xiàng)科學(xué)計(jì)劃可適用于地球表面，或是太空中保護(hù)一個(gè)物體。其工作原理是吸收或驅(qū)散前來攻擊侵襲的能量，延長(zhǎng)攻擊的時(shí)間使攻擊力逐漸削弱，最終在保護(hù)罩的抵制下瓦解。7、能