第十二章 简单机械

第一节 杠杆

一、杠杆的概念：

在力的作用下，能绕固定点转动的 硬棒 ，叫做 杠杆 。 支 点：杠杆可以绕其转动的点O。

动 力：使杠杆转动的力1F。 阻 力：阻碍杠杆转动的力2F。

动力臂：从支点O 到动力1F作用线的距离1l

。

阻力臂：从支点O 到阻力2F作用线的距离2l

。 二、杠杆的平衡条件：

1.杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。 2.探究杠杆的平衡条件

实验操作中：为什么要调节杠杆在水平位置平衡?

保证力臂沿杠杆，便于测量。

杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂。 2211l

FlF

这个平衡条件就是阿基米德发现的 杠杆原理 。

三、生活中的杠杆：

1.省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力。 2.费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力。 3.等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，动力等于阻力。

第二节 滑 轮

一、定义：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮，叫做 滑轮 。 二、定滑轮和动滑轮：

1、工作时，轴不随物体移动的滑轮叫 定滑轮 。

使用定滑轮不省力，不省距离;但可以改变力的方向。 定滑轮杠杆示意图; 定滑轮实质是等臂杠杆

2、工作时，轴随着物体移动的滑轮 叫 动滑轮 。

使用动滑轮可以省力;

但费距离，且不改变力的方向

动滑轮的杠杆示意图; 动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的杠杆。

三、滑轮组

1、定滑轮与动滑轮的组合叫 滑轮组 。

F2 l

2 l

1 O F1

11

使用滑轮组既可以 省力 ; 又可以改变力的 方向 。 2、原理：(杠杠原理，变形杠杠)

FS=Gh

( F----拉力;S---拉力移动的距离;

G--- 物重;h---物体提升的高度;)

3、滑轮组：拉力大小与重力大小的关系：

动滑轮和重物由几段绳子承重， 拉力就是总重的几分之一。

拉力与重物移动距离的关系：

绳子自由端移动的距离是重物移动距离的n倍。

s = nh

四、轮轴和斜面

1、由大轮和小轮组成的共同转动的简单机械，叫 轮轴。 如：门把手、方向盘等。

2、斜面：直角三角形的斜边。如：盘山公路等。

轮轴和斜面都是省力机械

第三节 机械效率

一、概 念

有用功：直接对物体所做的功(工作目的)。 总功：利用机械所做的功(实际付出)。

额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响， 而不得不做的功(无用付出)。 二、机械效率：

在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率。

1.定义：有用功跟总功的比值。

2、公式：

3.用百分数表示，总小于1。即 <1 三、测滑轮组的机械效率：

实验原理 ：

实验器材：

F1

F2

l2

l1

O

1+FGGn物轮()

WW

有总WGhWFs



有总

12

弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。 注意事项 ：

竖直向上，缓慢拉动测力计。 实验1

保持动滑轮重一定，改变钩码重力。

结论：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。 实验2

保持钩码重力一定，改变动滑轮重。

结论： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。