第十二章 简单机械
§12.1 杠杆
一、杠杆
1、定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。
（注：杠杆可以是直的，也可以是曲的）
2、杠杆的五大名称
（1）支点O：杠杆绕着转动的固定点； （2）动力F1：使杠杆转动的力； （3）阻力F2：阻碍杠杆转动的力：
（4）动力臂11:从支点到动力作用线的距离； （5）阻力臂12:从支点到阻力作用线的距离；
二、杠杆画力臂作图步骤（下面以动力F1 为例）
F1
F1
F1
（1）先确定支点O （2）延长力的作用线 （3）过支点O作力的作用线的垂线段 （没有的要标出来）； （用虚线．．延长．．） （用虚线．．、要标直角符号．．．．．、要用大括号．．．．
标．出来，并按要求标出力臂的符号．．．．．．．．．．
）。
三、探究杠杆平衡的条件
1、实验器材：铁架台、杠杆（带刻度）、钩码 2、实验过程：
调节杠杆（左重右调、右重左调），使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是为了便于测量 力臂。
3、结论：动力?动力臂?阻力?阻力臂（F1?l1?F2?l2）
4、推论：若动力臂l1是阻力臂l2的几倍，则动力F1就是阻力F2的几分之一。
四、生活中的杠杆 杠杆类型 特征 优点 缺点 实例 起子、撬棒、羊角锤、铡刀、手推车、铁皮剪、 省力杠杆 动力臂＞阻力臂 省力 费距离 动滑轮…… 费力杠杆 动力臂＜阻力臂 省距离 费力 钓鱼竿、镊子、理发剪、筷子、人的手臂、…… 等臂杠杆 动力臂＝阻力臂 天平、定滑轮、……
§12.2 滑轮
一、定滑轮
1、定义：使用时轴固定不动的滑轮。
2、特点：只改变力的方向、不能省力。
3、实质：等臂杠杆
二、动滑轮
1、定义：使用时轴和物体一起运动的滑轮。
2、特点：省力、费距离、但不能改变力的方向。
3、实质：省力杠杆
（动力臂l1是阻力臂l2的2倍）
1
三、滑轮组
1、定义：定滑轮和动滑轮组合在一起的滑轮。 2、特点：既省力、又能改变力的方向。 3、 公式：F二、探究：滑轮组的机械效率 1、研究方法：控制变量法
2、实验器材：弹簧测力计、刻度尺、铁架台、钩码、滑轮组、细绳 ．．．．．．．．
?G物?G动n
单位： 拉力F——N Gh?? F s?nh
物重G物——N v绳?nh物
动滑轮重G
动——N 四、其他简单机械
绳子．．移动的距离s——m 物体1、轮轴：方向盘、板手、门把手
．．移动的距离h——m 门钥匙
2、斜面：盘山公路、钻头 n——承受动滑轮的绳子数
§12.3 机械效率
一、有用功和额外功
1、有用功W有：我们必须做的功
W有?Gh
2、额外功W额：不需要但又不得不做的功（例如：克服动滑轮重力做的功、克服摩擦做的功等等） 3、总功W总：有用功和额外功的总和。
W总?Fs ?W总?W有?W额?
4、机械效率?：有用功跟总功的比值。 注：①有用功总是小于总功，所以?总是小于1； ??W有②?用%表示； W
总③??70%表示：有用功占总功的70%
额外功占总功的30%
3、实验原理：
Fs
4、需要测量的量：钩码重G、钩码移动的距离h、
拉力F、拉力移动的距离s
5、实验结论： 当使用同一个滑轮组装置，提升更重的物体时，机械效率更大。 补充：当提升相同的物体时，动滑轮越重，机械效率越小。
三、探究：斜面的机械效率
1、研究方法：控制变量法
2、实验器材：弹簧测力计．．．．．、刻度尺．．．
、木块、长木板、细绳 3、实验原理：
??GhFs
4、需要测量的量：木块重G、斜面高度h、拉力F、斜面长s
5、实验结论：当其他条件一定时，斜面越陡，机械效率越大（而且越费力）。
补充：当其他条件一定时，斜面越粗糙，机械效率越小（仍然越费力）。
2
G
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