简单机械(杠杆,滑轮)

简单机械结构简介：在日常生活中，我们经常使用和接触到各种各样的机械结构。

简单机械结构是一种基本的机械结构，它由一些简单的部件组成，通过力的作用实现特定的功能。

本文将介绍几种常见的简单机械结构及其原理和应用。

第一节：杠杆杠杆是一种简单的机械结构，由杠杆杆杆和支点构成。

根据支点的位置和力的作用点，杠杆可以分为三类：一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。

1. 一级杠杆一级杠杆是最简单的杠杆结构，其支点位于杠杆的一端，力作用点位于另一端。

根据杠杆原理，一级杠杆可以实现力的放大或者距离的放大。

举例：撬棍撬棍是一种常见的一级杠杆结构，由一根长杆和一个固定在地面上的支撑点组成。

当我们用撬棍下面的一段往上推时，可以轻松地将物体抬起，这是因为撬棍实现了力的放大。

2. 二级杠杆二级杠杆是支点位于杠杆中间的杠杆结构。

二级杠杆通过将力的作用点放在支点的一侧，实现了力的放大和距离的缩小。

举例：推车推车是一种常见的二级杠杆结构，由两个轮子和一个支点构成。

当我们将物体放在推车前部并向前推动时，推车能够轻松地移动，这是因为推车实现了力的放大和距离的缩小。

3. 三级杠杆三级杠杆是支点位于杠杆一端的杠杆结构。

三级杠杆通过将力的作用点放在支点的另一侧，实现了距离的放大。

举例：梯子梯子可以看作是一种常见的三级杠杆结构，梯子的支点位于梯子的一端。

当我们沿着梯子向上爬时，梯子实现了人的距离的放大，使我们能够轻松地攀爬到高处。

第二节：轮轴轮轴是一种由轮子和轴组成的机械结构。

轮轴通过轮子的旋转来实现物体的移动或者力的传递。

1. 简单轮轴简单轮轴由一个轮子和一个固定的轴组成。

当我们施加力来旋转轮子时，轮轴可以实现物体的移动。

举例：自行车自行车是一种常见的简单轮轴结构，轮子固定在轴上，当我们踩踏脚踏板时，轮轴使自行车前进。

2. 锁紧轮轴锁紧轮轴通过将轮子与轴锁定，在一定程度上阻止了轮子的旋转。

这种结构可以用于制动系统或者防止转动。

举例：螺母螺母与螺杆相配合，通过旋转螺母来固定物体。

生活中的简单机械
生活中，我们常常会接触到各种简单机械，它们虽然看起来不起眼，但却在我
们的日常生活中发挥着重要的作用。

首先，让我们来看看最常见的简单机械之一——杠杆。

杠杆是一种简单的机械
装置，它可以帮助我们轻松地举起重物。

比如，我们在搬运家具的时候，常常会利用杠杆原理，通过一个长杆和一个支点，来轻松地将家具举起。

这样一来，我们就可以轻松地将家具搬到需要的地方，而不用费力气。

另外，滑轮也是一种常见的简单机械。

滑轮可以帮助我们改变力的方向和大小。

比如，我们在使用绳索拉动重物的时候，如果没有滑轮，我们需要花费更大的力气来拉动重物。

但是有了滑轮，我们可以改变力的方向，从而轻松地拉动重物。

除此之外，斜面也是一种常见的简单机械。

斜面可以帮助我们轻松地将重物移
动到高处。

比如，我们在搬运货物的时候，如果没有斜面，我们需要费很大的力气将货物抬上高处。

但是有了斜面，我们可以轻松地将货物推上高处，而不用费力气。

总的来说，生活中的简单机械虽然看起来不起眼，但却在我们的日常生活中发
挥着重要的作用。

它们可以帮助我们轻松地举起重物，改变力的方向和大小，以及将重物移动到高处。

让我们珍惜这些简单机械，因为它们让我们的生活变得更加便利和舒适。

简单机械的原理杠杆与滑轮的应用简单机械的原理：杠杆与滑轮的应用简介简单机械是由几个基本部件构成的，其中包括杠杆和滑轮。

杠杆和滑轮是应用最广泛且最为简单的机械原理。

本文将介绍杠杆和滑轮的原理和应用，以及它们在现实生活中的各种应用场景。

一、杠杆的原理与应用杠杆是一种用于放大力量或改变力的方向的简单机械，由支点、力臂和负载臂组成。

根据支点位置的不同，杠杆分为一级杠杆、二级杠杆和三级杠杆。

1. 一级杠杆一级杠杆的支点位于力臂的一端，负载位于力臂的另一端。

当施加一个力在力臂上，杠杆就会旋转，使负载部分移动。

一级杠杆主要用于平衡和移动轻负载，例如撬动物体、开启门窗等。

杠杆原理的应用有助于减小施加力的大小。

2. 二级杠杆二级杠杆的支点位于杠杆的一端，力位于另一端，负载位于支点与力的中间。

当施加一个力在杠杆上，负载就会移动。

二级杠杆在物理上被用来放大力量，增加杠杆效应。

例如，钳子和镊子就是由两个杠杆组成的，通过扳动杠杆来夹取物体。

3. 三级杠杆三级杠杆的支点位于杠杆的中间，力分别位于支点的两端。

三级杠杆主要用于减少施加力的距离和方向，增加力量的输出。

常见应用包括剪刀的使用，以及一些涉及力的方向改变的工具，如举重机等。

二、滑轮的原理与应用滑轮是一种使用轮轴和圆环的简单机械装置。

它可以用来改变力的方向、减小施加力的大小以及调节力的传递速度。

1. 固定滑轮固定滑轮的轮轴被固定在一个固定的支架上。

当施加力在悬挂在滑轮上的绳或索上时，可以实现力的方向改变。

例如，我们可以使用固定滑轮来改变重物的升降方向，使其更容易移动。

2. 可动滑轮可动滑轮的轮轴可以在支架上自由移动。

当施加力在悬挂在滑轮上的绳或索上时，可以减小施加力的大小。

可动滑轮常常与固定滑轮结合使用，以增加力的输出效果。

3. 组合滑轮组合滑轮是由多个滑轮组合而成，每个滑轮都有一个独立的轴。

组合滑轮可以实现力的方向改变和力量的放大。

例如，起重机就是使用组合滑轮来提升重物的。

2023三种四类简单机械的机械效率CATALOGUE目录•介绍•简单机械的机械效率•四种简单机械的机械效率比较•三种四类简单机械的优缺点分析•提高简单机械机械效率的实践意义•研究简单机械机械效率的现实意义•结论与展望01介绍简单机械的效率和性能是比较和评估各种机械的重要指标之一。

了解简单机械的机械效率可以帮助我们更好地选择和应用机械。

目的和背景简单机械是指由较简单构件组成的机械，包括杠杆、滑轮、斜面、螺旋和轮轴等。

杠杆是指一个固定支撑点上可以绕其旋转的刚性棒，其中支点为杠杆的固定支撑点，力臂为支点到力的作用点的距离，力矩为力与力臂的乘积。

滑轮是指一个带轮轴的圆盘，它可以绕其轴线旋转，并可以带动其他物体旋转。

斜面是指一个平面与水平面成一定角度的平面，它可以用于改变力的方向和大小。

螺旋是指一个带螺旋槽的圆柱体，它可以用于传递运动和旋转运动。

轮轴是指一个带轮盘的杆件，它可以用于传递运动和旋转运动。

简单机械的定义与分类02简单机械的机械效率机械效率是指机械在工作中所消耗的能量与所做有用功的比值，通常用希腊字母η表示。

机械效率的表达式为：η = W有用 / W总 = W有用 / (W 有用 + W额外)机械效率的定义1影响机械效率的因素23摩擦力是影响机械效率的主要因素之一，减小摩擦力可以提高机械效率。

摩擦力机械自重越大，需要克服自身重力的额外功就越多，机械效率就越低。

机械自重构件间的摩擦和空隙会导致能量损失，减小构件间的摩擦和空隙可以提高机械效率。

构件间的摩擦和空隙提高机械效率的方法优化设计可以减小摩擦力和机械自重，从而提高机械效率。

优化设计定期保养使用高效能材料改进操作方法定期保养可以减小构件间的摩擦和空隙，从而减小能量损失，提高机械效率。

使用高效能材料可以减小机械自重，从而减小额外功的消耗，提高机械效率。

改进操作方法可以减小摩擦力和构件间的摩擦和空隙，从而提高机械效率。

03四种简单机械的机械效率比较03等臂杠杆在等臂杠杆中，动力臂等于阻力臂，使用时既不省力也不费力，也不改变移动距离，因此总功也不变。

简单机械的定义
简单机械是指由几个基本零部件组成且能够转换或传输力、运动或能量的设备或装置。

这些基本零部件包括杠杆、滑轮、轮轴、斜面、螺旋线等。

简单机械的主要特点是结构简单、操作方便、工作效率高、能耗低。

它们常被用于提供力的增幅、方向改变、速度转换、力的分配或传输等任务。

以下是常见的几种简单机械的例子：
1. 杠杆：杠杆是由一个刚性杆件和一个支点组成的。

常见的例子包括手杖、钳子和钳子。

2. 滑轮：滑轮是一个固定在轴上并带有一个或多个凹槽的圆筒体。

通过绕轮轴旋转，滑轮可以改变力的方向。

常见的例子包括滑轮组和绳索。

3. 轮轴：轮轴是一个固定在两个支承上的圆柱体。

它被用于支撑和传输力和运动。

常见的例子包括车轮和齿轮。

4. 斜面：斜面是一个平面表面，可以提供力的减小。

常见的例子包括坡道和楼梯。

5. 螺旋线：螺旋线是一个围绕中心点或轴旋转的曲线。

它可以将旋转运动转换为直线运动，或者将力和运动传输到螺旋线上。

常见的例子包括螺钉和螺母。

通过理解简单机械的定义和特点，我们可以更好地应用它们来完成各种工作任务，提高生产效率和工作效率。

它们是工程和日常生活中常用的基本工具。

简单机械原理简介：简单机械是指那些由一个或几个部件组成的，主要用来改变力的大小和方向，或者改变力的作用点、力的传递方式的机器。

本文将介绍四种常见的简单机械原理：杠杆原理、轮轴原理、滑轮原理和斜面原理。

一、杠杆原理杠杆是利用支点系，改变力的大小方向或者改变力的作用点的装置。

杠杆的基本原理是力矩平衡原理，即在平衡的情况下，杠杆两边所产生的力矩相等。

杠杆分为一级杠杆、二级杠杆和多级杠杆。

一级杠杆的典型例子是平衡杆和剪刀，通过改变施加力的位置来改变力的作用点。

二级杠杆的典型例子是推杆和挡杆，通过改变支点位置来改变力的大小方向。

多级杠杆则是由多个杠杆组合而成的复杂结构。

二、轮轴原理轮轴是由轮和轴构成的，是一种利用轮子和轴的组合结构。

轮轴的基本原理是利用轮平衡力和改变力的方向，实现力的传递和工作的。

轮轴可以分为正向轮轴和反向轮轴。

正向轮轴是指轮子的直径大于轴的直径，可以让力的作用点向轮子端移动，增加力的作用效果。

反向轮轴则是指轴的直径大于轮子的直径，可以使得力的作用点向轴的一边移动，减小力的作用效果。

三、滑轮原理滑轮是由轮和滑轮架组成的，是一种利用滑轮的移动来改变力的作用点的装置。

滑轮原理基于力的平衡，在滑轮静止或平衡的情况下，输入和输出端的力是相等的。

滑轮可以分为固定滑轮和移动滑轮。

固定滑轮是指滑轮架固定不动，只能改变力的方向。

移动滑轮则是指滑轮架可以移动，可以改变力的作用点。

滑轮的数量越多，可以改变的力的方向越多。

四、斜面原理斜面是由斜面面板构成的，是一种利用斜面的倾斜来改变力的方向和大小的装置。

斜面原理基于力的平衡，在斜面平衡的情况下，施加在斜面上的力会被分解为沿斜面方向和垂直斜面方向两个分力。

斜面可以分为直角斜面和倾斜斜面。

直角斜面是指斜面的角度为90度，可以将作用力垂直方向的力分解为平行方向力和垂直方向力。

倾斜斜面则是指斜面的角度小于90度，可以改变力的方向和减小力的大小。

结论：简单机械原理涉及了杠杆原理、轮轴原理、滑轮原理和斜面原理。

简单机械（杠杆，滑轮）一、知识点1．物理学中，一般把一根在力的作用下可绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。

2．杠杆绕着转动的点叫做支点；使杠杆转动的力叫做动力；阻碍杠杆转动的力叫做阻力；从支点到动力作用线的距离叫做动力臂；从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂。

3．杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂4．动力臂大于阻力臂的是省力杠杆；动力臂小于阻力臂的是费力杠杆。

5．定滑轮在使用时，不随物体移动而移动，定滑轮本质上是等臂杠杆，不能省力但能改变力的方向；动滑轮在使用时，随着物体的移动而移动，动滑轮本质上是省力杠杆，可以省力但不改变力的方向。

6．由动滑轮和定滑轮组合而成的机械叫做滑轮组，其特点是能省力，有的既能省力又能改变力的方向。

滑轮组绳子端的拉力为GF=n总（不计摩擦）。

二、例题精讲【例1】★学校里的工人师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是（）A．增大阻力臂，减小动力移动的距离B．增大动力臂，省力C．减小阻力臂，减小动力移动的距离D．减小阻力臂，省力考点：杠杆的应用．专题：简单机械．分析：剪树枝时，用剪刀口的中部，而不用剪刀尖，减小了阻力臂，就减小了动力，在阻力、动力臂一定的情况下，根据杠杆的平衡条件知道减小了动力、更省力．解答：解：用剪刀口的中部，而不用剪刀尖去剪树枝，减小了阻力臂L2，而动力臂L1和阻力F2不变，∵F1L1=F2L2，∴F1=将变小，即省力．故选D．【例2】★★图中F1、F2和F3是分别作用在杠杆上使之在图示位置保持平衡的力，其中的最小拉力是（）A．F1B．F2C．F3D．三个力都一样考点：杠杆中最小力的问题；杠杆的平衡条件．专题：应用题；图析法．分析：本题主要考查两个知识点：（1）对力臂概念的理解：力臂是指从支点到力的作用线的距离．（2）对杠杆平衡条件（F1l1=F2l2）的理解与运用：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长动力越小．据此分析判断．解答：解：分别从支点向三条作用线做垂线，分别作出三条作用线的力臂，从图可知，∵三个方向施力，F2的力臂L OA最长，而阻力和阻力臂不变，由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，动力臂越长动力越小，∴F2最小（最省力）故选B．【例3】★★★（2014•安顺）如图甲所示，长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力﹣﹣位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡．该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示．据图可知金属杆重（）A．5N B．10N C．20N D．40N考点：杠杆的平衡条件．专题：图析法．分析：金属杆已知长度，且质地均匀，其重心在中点上，将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值，代入杠杆平衡条件求出金属杆重力．解答：解：金属杆重心在中心上，力臂为L1=0.8m，取图象上的一点F=20N，L2=0.4m，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂GL1=FL2G×0.8m=20N×0.4m解得：G=10N故选B．【例4】★★★★★（2014•包头）如图所示，均匀细杆OA长为l，可以绕O点在竖直平面内自由移动，在O 点正上方距离同样是l的P处固定一定滑轮，细绳通过定滑轮与细杆的另一端A相连，并将细杆A端绕O点从水平位置缓慢匀速向上拉起．已知绳上拉力为F1，当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时，绳上拉力为F2，在此过程中（不考虑绳重及摩擦），下列判断正确的是（）A．拉力F的大小保持不变B．细杆重力的力臂逐渐减小C．F1与F2两力之比为1：D．F1与F2两力之比为：1考点：杠杆的动态平衡分析．专题：错解分析题；简单机械．分析：找出杠杆即将离开水平位置和把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°时的动力臂和阻力臂，然后结合利用杠杆的平衡条件分别求出F1、F2的大小．解答：解：（1）细杆处于水平位置时，如右上图，△PAO和△PCO都为等腰直角三角形，OC=PC，PO=OA=l，OB=l；∵（PC）2+（OC）2=（PO）2，∴OC=l，∵杠杆平衡，∴F1×OC=G×OB，F1===G，（2）当拉至细杆与水平面夹角θ为30°时，绳上拉力为F2，如右下图，△PAO为等边三角形，AB=PA=l，AC′=l，∵（AC′）2+（OC′）2=（OA）2∴OC′=l，在△ABB′中，∠BOB′=30°，BB′=OB=×l=l，∵（OB′）2+（BB′）2=（OB）2，∴OB′=l，∵OB′＜OB，∴细杆重力的力臂逐渐减小，故B正确；∵杠杆平衡，∴F2×OC′=G×OB′，F2===G，∴F1＞F2，故A错误；则F1：F2=G：G=：1，故C错误，D正确．故选：BD．【例5】★★★如图所示，密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是尺长的三分之一，当在B端挂1N的重物P时，刚好能使尺A端翘起，由此可推算直尺的重力为（）A．0.5N B．0.67N C．2N D．无法确定考点：杠杆的平衡条件．专题：应用题；简单机械．分析：密度均匀的直尺，其重心在直尺的中点处，则重力力臂为支点到直尺中心的长度；又已知B端的物重和B端到支点的距离，根据杠杆平衡的条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂即可求出直尺的重力．解答：解：设直尺长为L，从图示可以看出：杠杆的支点为O，动力大小等于物重1N，动力臂为L；阻力为直尺的重力G′，阻力的力臂为L﹣L=L．由杠杆平衡的条件得：G′L′=GL，即：G′×L=1N×L解得：G′=2N所以直尺的重力大小为2N．故选C．【例6】★★（2013•通辽）在水平桌面上放一个重300N的物体，物体与桌面的摩擦力为60N，如图所示，若不考虑绳的重力和绳的摩擦，使物体以0.1m/s匀速移动时，水平拉力F和其移动速度的大小为（）A．300N 0.1m/s B．150N 0.1m/s C．60N 0.2m/s D．30N 0.2m/s考点：滑轮组绳子拉力的计算；滑轮组及其工作特点．专题：简单机械．分析：（1）如图，物体在水平方向上做匀速直线运动，根据二力平衡的条件可知物体所受的拉力等于物体受到的摩擦力，然后根据定滑轮和动滑轮的工作特点，即可求出绳子末端拉力与摩擦力之间的关系．（2）有两段绳子与动滑轮接触，绳端移动的距离是物体移动距离的2倍，则速度也是物体移动速度的2倍．解答：解：（1）由于物体在水平面上做匀速直线运动，所以物体所受拉力等于物体受到的摩擦力；滑轮组是由两根绳子承担动滑轮，所以绳子末端拉力F=f=×60N=30N．（2）有两段绳子与动滑轮接触，绳子自由端移动的距离是物体移动距离的2倍，故绳子自由端移动速度是物体移动速度的2倍，即v=0.1m/s×2=0.2m/s；故选D．【例7】★★★（2010•玉溪）如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）．使用时：（1）瘦子固定不动，胖子用力F A拉绳使G匀速上升．（2）胖子固定不动，瘦子用力F B拉绳使G匀速上升．下列说法中正确的是（）A．F A＜G B．F A＞F B C．F B=2G D．以上说法都不对考点：滑轮组绳子拉力的计算；定滑轮及其工作特点；动滑轮及其工作特点．专题：推理法．分析：分析当胖子和瘦子拉绳时，三个滑轮是动滑轮还是定滑轮，根据动滑轮和定滑轮的特点分析判断．解答：解：（1）瘦子固定不动，胖子拉绳使G匀速上升，此时中间滑轮为动滑轮，上下两个滑轮为定滑轮，F A=2G，故A错；（2）胖子固定不动，瘦子拉绳使G匀速上升，三个滑轮都是定滑轮，F B=G，故C 错；综合考虑（1）（2）F A＞F B，故B正确、D错．故选B．【例8】★★★★★如图所示，不计绳重和摩擦，吊篮与动滑轮总重为450N，定滑轮重力为40N，人的重力为600N，人在吊篮里拉着绳子不动时需用拉力大小是（）A．218N B．220N C．210N D．236N考点：滑轮组绳子拉力的计算．专题：整体思想．分析：本题可用整体法来进行分析，把动滑轮、人和吊篮作为一个整体，当吊篮不动时，整个系统处于平衡状态，那么由5段绳子所承受的拉力正好是人、动滑轮和吊篮的重力和．可据此求解．解答：解：将人、吊篮、动滑轮看作一个整体，由于他们处于静止状态，受力平衡．则人的拉力F=（G人+G轮+G吊篮）=（600N+450N）=210N．故选C．【拓展题】（2014•烟台）如图所示，一根质地均匀的木杆可绕O点自由转动，在木杆的右端施加一个始终垂直于杆的作用力F，使杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将（）A．一直是变大的B．一直是变小的C．先变大，后变小D．先变小，后变大答案：C考点：杠杆的平衡分析法及其应用．解析：根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析，将杠杆缓慢地由最初位置拉到水平位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力力臂变大，所以动力变大．当杠杆从水平位置拉到最终位置时，动力臂不变，阻力不变，阻力臂变小，所以动力变小．故F先变大后变小．故选C．如图所示OB为粗细均匀的均质杠杆，O为支点，在离O点距离为a的A处挂一个质量为M的物体，杠杆每单位长度的质量为m，当杠杆为多长时，可以在B点用最小的作用力F 维持杠杆平衡？（）A．B．C．2Ma/m D．无限长答案：A考点：杠杆的平衡分析法及其应用．解析：（1）由题意可知，杠杆的动力为F，动力臂为OB，阻力分别是重物G物和杠杆的重力G杠杆，阻力臂分别是OA和OB，重物的重力G物=Mg杠杆的重力G杠杆=mg×OB，由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得：F•OB=G物•OA+G杠杆•OB，（2）代入相关数据：则F•OB=Mg•a+mg•OB•OB，得：F•OB=Mga+mg•（OB）2，移项得：mg•（OB）2﹣F•OB+Mga=0，∵杠杆的长度OB是确定的，只有一个，所以该方程只能取一个解，∴该方程根的判别式b2﹣4ac等于0，因为当b2﹣4ac=0时，方程有两个相等的实数根，即有一个解，即：则F2﹣4×mg×Mga=0，则F2=2mMg2a，得F=•g，（3）将F=•g代入方程mg•（OB）2﹣F•OB+Mga=0，解得OB=．故选A．（2010•西城区二模）如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动．运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N．动滑轮重为20N（不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，）．则下列计算结果中，错误的是（）A．绳子自由端受到的拉力大小是100N B．人对地面的压力为400NC．人对地面的压力为250N D．绳子自由端运动速度是0.01m/s答案：ACD考点：滑轮组绳子拉力的计算；速度的计算．解析：A、由图知，n=2，不计绳重和摩擦，拉力F=（G轮+f地）=（20N+200N）=110N，故A错，符合题意；BC、人对地面的压力F压=G﹣F=510N﹣110N=400N，故B正确、C错；D、绳子自由端运动速度v=2×0.02m/s=0.04m/s，故D错．故选ACD．某工地工人在水平工作台上通过滑轮组匀速提升货物，如图所示．已知工人的质量为70kg．第一次提升质量为50kg的货物时，工人对绳子的拉力为F1，对工作台的压力为N1；第二次提升质量为40kg的货物时，工人对绳子的拉力为F2，对工作台的压力为N2．已知N1与N2之比为41：40，g取10N/kg，绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计．则F1与F2之比为________。

十大最简单的机械原理及实例
1.杠杆原理：杠杆是一种简单机械，通过改变力的作用点和力臂的长度来增加力的作用效果，例如撬开一扇门、使用钳子夹取物体等。

2. 滑轮原理：滑轮是一种简单机械，通过改变力的方向和大小来改变力的作用效果，例如使用绳索将重物吊起、使用塑料滑轮调节窗帘等。

3. 斜面原理：斜面是一种简单机械，通过减小力所需的垂直力量来增加力的作用效果，例如使用斜面将物体从高处运送到低处、使用斜面卡住车轮防止车辆滑动等。

4. 轮轴原理：轮轴是一种简单机械，通过减少摩擦力和改变力的方向来增加力的作用效果，例如使用车轮推动物体、使用滚动轮轴将重物移动等。

5. 螺旋原理：螺旋是一种简单机械，通过螺旋线的切线方向来增加力的作用效果，例如使用螺旋桨推动船只、使用螺旋升降机将物体提升等。

6. 齿轮原理：齿轮是一种简单机械，通过齿轮的相互啮合来改变力的方向和大小，例如使用齿轮传动机器、使用齿轮调节自行车速度等。

7. 弹簧原理：弹簧是一种简单机械，通过弹性变形来储存能量和释放能量，例如使用弹簧减震、使用弹簧实现自动门等。

8. 水平轴原理：水平轴是一种简单机械，通过将力的方向从上下变为水平来增加力的作用效果，例如使用水平轴带动风扇、使用水
平轴传送动力等。

9. 压缩原理：压缩是一种简单机械，通过压缩物体来改变物体的性质和形状，例如使用压缩机将气体压缩为液体、使用千斤顶将物体压缩等。

10. 引力原理：引力是一种物理现象，通过物体之间的引力相互作用来改变物体的位置和运动状态，例如地球引力使人类不会飘到太空中、太阳引力使行星绕着太阳公转等。

知识点1：杠杆1.概念：一根硬棒,在力的作用下如果能绕着固定点转动,这根硬棒叫杠杆;2.五要素：一点支点、二力动力、阻力、两力臂动力臂、阻力臂;1支点,杠杆绕着转动的点,用“O”表示；2动力是使杠杆转动的力,一般用“F1”表示；3阻力是阻碍杠杆转动的力,一般用“F2”表示；4动力臂即支点到动力作用线的距离,一般用“L1”表示；5阻力臂即支点到阻力作用线的距离,一般用“L2”表示;补充：1动力和阻力的作用点都在杠杆上;2力臂的画法：作用点到力作垂线,用带双箭头的实线表示;知识点2：杠杆平衡1.概念：杠杆在动力和阻力作用下静止不转或匀速转动叫杠杆平衡;4.杠杆平衡的条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；公式表达为：F1L1＝F2L2;知识点3：杠杆的分类1.省力杠杆：其特点是L1＞L2,F1＜F2,省力但费距离;举例：起瓶器、撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等2.费力杠杆：其特点是L1<L2,F1＞F2,费力但省距离;距离：人的前臂、镊子、筷子、火钳、理发剪刀、钓鱼杆、船桨等;3.等臂杠杆：其特点是L1＝L2,F1＝F2,不省力也不省距离,能改变力的方向;举例：天平、杆秤、案秤等;通俗的讲：省事的大多是费力的,比如吃饭的筷子,火钳等；省气的大多是省力杠杆,比如钢丝钳等;4.判断是省力杠杆或者费力杠杆的方法：1比较力臂长短;2比较力的大小;3比较距离的长短;知识点4：定滑轮常见的简单机械有：杠杆、滑轮、轮轴、斜面等;滑轮是变形的杠杆1.概念：使用时轮轴固定不变的滑轮叫定滑轮;2.实质：等臂杠杆;3.特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向;4.对理想的定滑轮:若不计轮轴间摩擦,则拉力F=G物;绳子自由端移动距离S F或速度v F等于重物移动的距离S G或速度v G知识点5：动滑轮1.概念：使用时滑轮的轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;可上下移动,也可左右移动2.实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆;3.特点：使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向;4.理想的动滑轮：若不计轴间摩擦和动滑轮重力,则拉力F=1/2G物；若只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/2G物 + G动;绳子自由端移动距离S F或v F=2倍的重物移动的距离S G或v G知识点6：滑轮组1.概念：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组;2.特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向;3.理想的滑轮组：若不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力拉力F=1/n G物；只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/nG物 + G动;绳子自由端移动距离S F或v F＝n倍的重物移动的距离S G或v G;4.组装滑轮组方法：首先根据公式n=G物 + G动/ F求出绳子的股数;然后根据“奇动偶定”的原则,结合题目的具体要求组装滑轮;知识点7：轮轴和斜面其他简单机械1.轮轴：由轮和轴组成,能绕共同轴线轮与轴的叫做轮轴,半径较大者是,半径较小的是；特点：当动力作用在轮上,则轮轴为省力杠杆；动力作用在轴上则轮轴为费力杠杆;举例：门把手、汽车方向盘、扳手等;2.斜面：斜面是一种,可用于克服垂直提升重物之困难;特点：省力但是费距离;距离比和力比都取决于倾角：斜面与平面的倾角越小,斜面较长,则省力越大,但费距离；斜面与平面的倾角越大,斜面较短,则省力越小,但省距离;举例：盘山公路、搬运滚筒、斜面传送带等;补充：在不计算任何阻力时,斜面的为100%,如果很小,则可达到很高的效率;即用F1表示力,s表示斜面长,h表示斜面高,为G;不计无用时,根据功的原理,可得：F1s=Gh;知识点8：有用功、额外功和总功1.有用功：1概念：达到一定目的必须做的对人们有用的功叫做有用功,用W有用表示;2公式：W有用＝Gh提升重物＝W总－W额=ηW总斜面：W有用＝Gh2.额外功：1定义：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功, 用W额表示;2公式：W额＝W总－W有用＝G动h忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组斜面：W额＝fL3.总功：1概念：有用功与额外功的和叫做总功;2公式：W总＝W有用＋W额＝FS＝W有用/η=P总t斜面：W总＝fL+Gh＝FL知识点9：机械效率1.概念：有用功跟总功的比值叫做机械效率;2.公式：η= W有用/ W总斜面：η=W有用/W总=Gh/FL G为,h为斜面竖直高度,F为拉力大小,L为斜面长度;定滑轮：η=W有用/W总=Gh/FS= Gh/Fh=G/F动滑轮：η=W有用/W总=Gh/FS= Gh/F2h=G/2F滑轮组：η=W有用/W总=Gh/FS= Gh/Fnh=G/nF3.补充：1机械效率是个无量纲的单位;2有用功总小于总功,所以机械效率总小于1；机械效率通常用百分数表示;举例：某滑轮机械效率为60%,表示有用功占总功的60%;3大量实验表明,使用机械时,人们所做功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是使用任何机械都不省功;这个结论叫做功的原理;4例题：使用任何机械都不能省功,为什么人们还要使用机械呢答：虽然使用机械不能省功,但使用机械有许多好处：a.使用机械可以改变动力的大小、方向和动力作用点移动的距离；b.使用机械可以改变做功的快慢；c.使用机械还可以比较方便地完成人们不便直接完成的工作．4.提高机械效率的方法：1若有用功不变,可以通过减小,减少机械自重,减少机械的摩擦来增大机械效率;举例：用轻便的塑料桶打水;2若额外功不变,可以通过增大有用功来提高机械效率;举例：在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高,就是这个道理;3在增大有用功的同时,减小额外功;知识点10：机械效率的测量1.原理：η=W有用/W总=Gh/FS2.应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S;3.器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计;4.步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的：保证测力计示数大小不变;5.结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：1动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多;2提升重物越重,做的有用功相对就越多;3摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就越多;4绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率;因为重物上升的高度和绳子移动的距离的比值是固定的。

滑轮滑轮杠杆原理滑轮和杠杆是物理学中常见的两种简单机械。

它们都是利用力的原理来增加或改变我们所施加的力的方向和大小，从而使工作更加轻松。

滑轮原理：滑轮是一个固定在一个轴上并且可以在轴上旋转的圆形物体。

它通常有一个凹槽，用于固定绳、链或带等物体。

滑轮的主要作用是改变施加到物体上的力的方向。

滑轮原理的核心是张拉力和拉力。

张力是指施加在物体上的竖直方向的力，也被称为上拉力，通常用T表示。

而拉力则是沿着滑轮逆时针或顺时针方向的力，通常用F表示。

当一个物体被悬挂在滑轮上，并且在滑轮的两个端点分别有一条绳子时，所施加的力会沿着绳子传递到滑轮上。

因为滑轮可以旋转，所以张力总是与拉力相等且方向相反。

也就是说，如果一个物体被一根绳子悬挂在滑轮上，那么悬挂在绳子的两边的张力之和等于物体的重力。

滑轮的一个重要应用是增加力的方向改变。

当我们需要向上拉动一个重物时，施加的力需要和物体的重力方向相同，但是这样的力可能很大，很难完成。

但是如果我们使用滑轮，可以改变力的方向，将向上拉动的力转变为向下拉动的力，然后再通过一个相同的滑轮进行再次改变，使得力的方向与重物的方向相反，这样我们只需要用较小的力就可以将物体拉升。

滑轮对于改变力的大小也有一定的作用。

当一个物体被多个滑轮连接时，可以减小所施加的力。

这是因为每个滑轮的存在都会使张力变得更大，从而减小所需要的拉力。

所以滑轮可以被用来增加力的效果，使得我们可以用更小的力完成更大的工作。

杠杆原理：杠杆是另一种常见的简单机械，用于对抗重力或用于改变物体的位置。

杠杆有三个主要的部分：杠杆臂、支点和力臂。

杠杆臂是从杠杆支点到力的距离，而力臂是从杠杆支点到物体的距离。

杠杆原理的核心是力矩的平衡。

力矩是由一个力对一个物体或结构的转动效果。

当一个杠杆处于平衡状态时，对称力矩的总和为零。

假设我们有一个平衡的杠杆，上面有一个物体和一个力。

当物体距离支点较远时，力需要较小，但是需要更大的杠杆臂。

当物体距离支点较近时，力需要较大，但是可以通过较小的杠杆臂来实现。

简单机械的分类简单机械是指由少量零件组成的机械装置，其运动主要依靠物体的几何形状和力的作用。

根据机械的功能和结构特点，可以将简单机械分为六大类：杠杆类、滑轮类、轮轴类、斜面类、螺旋类和固定轴类。

一、杠杆类杠杆是最简单的机械装置之一，它由一个支点和两个力臂组成。

根据支点和力的相对位置，可以将杠杆分为三类：一类杠杆、二类杠杆和三类杠杆。

一类杠杆的支点在力的一侧，力臂较长，可以减小力的大小。

二类杠杆的支点在力和负载的中间，力臂和负载臂相等。

三类杠杆的支点在力的一侧，力臂较短，可以增大力的大小。

二、滑轮类滑轮是由一个轮轴和一个带槽的圆盘组成的简单机械装置。

根据滑轮的数量和布局，可以将滑轮分为单滑轮、复合滑轮和滑轮组。

单滑轮只有一个滑轮，可以改变力的方向。

复合滑轮由多个滑轮组成，可以改变力的大小和方向。

滑轮组由多个滑轮以特定的方式连接在一起，可以减小力的大小。

三、轮轴类轮轴是由一个轮和一个轴组成的简单机械装置。

根据轮轴的形状和用途，可以将轮轴分为固定轴和移动轴。

固定轴是指轮和轴固定在一起，只能共同旋转。

移动轴是指轮和轴可以相对移动，可以改变力的大小和方向。

四、斜面类斜面是由一个斜面面和一个斜面高组成的简单机械装置。

根据斜面的形状和用途，可以将斜面分为斜坡和斜坡组。

斜坡是一个平面斜面，可以减小力的大小。

斜坡组是由多个平面斜面以特定的方式连接在一起，可以减小力的大小。

五、螺旋类螺旋是由一个螺旋面和一个螺旋线组成的简单机械装置。

根据螺旋的形状和用途，可以将螺旋分为螺旋线杆、螺旋面轮和螺旋面组。

螺旋线杆是一个螺旋线，可以改变力的大小和方向。

螺旋面轮是由一个螺旋面和一个轮组成的装置，可以改变力的方向。

螺旋面组是由多个螺旋面以特定的方式连接在一起，可以改变力的大小和方向。

六、固定轴类固定轴是由一个轮和一个固定轴组成的简单机械装置。

根据固定轴的形状和用途，可以将固定轴分为定轴和摆轴。

定轴是指轮和固定轴固定在一起，只能共同旋转。

浙基教育个性化教学授课教案教师：居建忠学生：时间：
（例1-3）（例1-4）
如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂一重
F=______N；保持F的方向不变，将杠杆从
】如图所示，在轻质杠杆OA的
时，杠杆在水平位置平衡，则石块重
两个支点上，已知
端竖直向上稍微抬起一点距离，至少要用
；同理，用测力计
（测力计保持竖持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离
可视作一个等臂杠杆。

2-2】如图所示：货物所受重力G=200牛，现使用滑轮或滑轮组匀速提升货物，试确定各图中拉力
FA=______，FB=______，FC=_______
、、、
千克，可以举起60千克的杠铃．们两人通过如图所示的装置来比赛，双方都竭尽全力，看谁能把对方拉起来．比赛结果应是（
学生签名：。

简单机械知识点总结一、简单机械的定义简单机械是指由一个或几个基本机械元件组成的机械装置，它们不仅结构简单，操作方便，而且在力的传递和转换中起着重要的作用。

常见的简单机械包括杠杆、滑轮、斜面、楔子、螺旋等。

二、杠杆1. 杠杆是由一个支点、两个力臂和一个力臂组成的简单机械装置。

2. 杠杆分为一类杠杆、二类杠杆和三类杠杆，根据力的作用位置和支点位置的关系进行划分。

3. 杠杆原理是利用杠杆的力臂比例来实现力的传递和转换。

三、滑轮1. 滑轮是由一个轮盘和一个轴组成的简单机械装置。

2. 滑轮分为固定滑轮和活动滑轮，根据滑轮的位置和使用方式进行划分。

3. 滑轮原理是利用滑轮的转动来改变力的方向和大小。

四、斜面1. 斜面是由一个斜面板组成的简单机械装置。

2. 斜面分为斜坡和楔子，根据斜面的形状和使用方式进行划分。

3. 斜面原理是利用斜面的倾斜角度来减小力的作用效果。

五、楔子1. 楔子是由一个三角形或梯形组成的简单机械装置。

2. 楔子常用于分离物体或将物体固定在一起。

3. 楔子原理是利用楔子的形状来改变力的方向和大小。

六、螺旋1. 螺旋是由一个螺杆和一个螺母组成的简单机械装置。

2. 螺旋常用于将旋转运动转化为直线运动或者将直线运动转化为旋转运动。

3. 螺旋原理是利用螺旋的螺距和斜率来实现力的传递和转换。

七、简单机械的应用1. 杠杆常用于撬动重物、钳制物体等。

2. 滑轮常用于提升重物、改变力的方向等。

3. 斜面常用于滑动物体、降低物体的高度等。

4. 楔子常用于分离木块、固定物体等。

5. 螺旋常用于升降物体、转动物体等。

八、简单机械的优点1. 结构简单，易于制造和维修。

2. 操作方便，人力消耗较少。

3. 力的传递和转换效率高。

4. 可以根据需要进行灵活组合和应用。

九、简单机械的局限性1. 力的传递和转换距离有限。

2. 力的方向和大小受到限制。

3. 不适用于高强度和高精度要求的场合。

十、总结简单机械是由基本机械元件组成的机械装置，包括杠杆、滑轮、斜面、楔子和螺旋等。

小学物理教案：简单机械装置的制作一、简介简单机械装置是物理学中的一个重要概念，指由几个简单的机械部件组合而成的装置，可以实现简单的力的转换或者助力作用。

透过制作简单机械装置，可以帮助小学生加深对物理知识的理解，并培养他们动手动脑的能力。

本篇文章将介绍如何制作几种常见的简单机械装置，以供小学教学参考。

二、杠杆原理与制作1. 杠杆原理的介绍杠杆是一种常见的简单机械装置，主要由杠杆杆臂和支点构成。

杠杆原理表明，在平衡状态下，左右两端力的乘积相等。

小学生可以通过制作杠杆来深入理解杠杆原理。

2. 杠杆的制作步骤（1）准备材料：一根长木棍和两个小砖块。

（2）找到一块平坦的台面，将长木棍放置于台面上，作为支点。

（3）将两个小砖块放在木棍的两端。

（4）让小学生尝试用手去推动砖块，观察并记录砖块的运动情况。

（5）引导学生观察和总结：如果向离支点近的一侧推动，会发现较远一侧的砖块会上升。

三、滑轮原理与制作1. 滑轮原理的介绍滑轮是另一种常见的简单机械装置，主要由一个或多个固定的轮子组成。

通过滑轮可以改变力的方向和大小。

滑轮原理可以通过制作滑轮来帮助小学生理解。

2. 滑轮的制作步骤（1）准备材料：一个轻质的滑轮、一根绳子。

（2）将滑轮绑在一个固定结构上。

（3）将绳子套过滑轮，并在绳子的一端绑上一个物体。

（4）让小学生轻轻拉动另一端的绳子，观察并记录物体的运动情况。

（5）引导学生观察和总结：经过滑轮后，拉动一段绳子可以使另一段绳子上的力变大，但方向相反。

四、斜面原理与制作1. 斜面原理的介绍斜面是一个倾斜的平面，可用来降低推动物体所需的力量。

斜面原理表明，当物体沿斜面上升时，需要的力比物体在垂直方向上抬起所需的力小。

2. 斜面的制作步骤（1）准备材料：一个平坦的斜面、一个小车。

（2）将斜面放置在平面上。

（3）让小学生将小车放在斜面上，观察并记录小车的运动情况。

（4）引导学生观察和总结：小车在斜面上的上升过程中，相比于直接抬起，所需的力较小。

简单机械杠杆和滑轮的应用案例机械杠杆和滑轮是简单机械中最基本的两种形式，它们在我们的日常生活中有着广泛的应用。

本文将通过讲述几个实际案例，来介绍机械杠杆和滑轮的应用。

案例一：剪刀剪刀是我们经常使用的日常工具，而剪刀的作用原理正是基于杠杆的运用。

剪刀的两个剪刃就是杠杆的两个臂，手柄部分是杠杆的支点，使用时我们通过手柄的力量产生对应的力，实现对纸张、布料等物品的切割。

这种设计使得我们可以轻松地完成剪刀工作，同时也节省了我们的力气。

案例二：钳子钳子是另一种常见的工具，它也是基于杠杆原理工作的。

钳子的两个压头就是杠杆的两个臂，手柄处为支点。

通过对手柄施加力量，可以让钳子两个压头向中间靠拢，从而夹住物品。

钳子的设计使得我们可以轻松地夹住、固定物体，如修理自行车时使用钳子夹持螺丝。

案例三：门把手门把手也是杠杆原理的应用之一。

当我们打开一扇门时，我们通过把手产生的力量作用在门扇上，实现了对门的推拉。

此时，门把手就是杠杆的臂，门的轴为支点。

通过调整把手位置的远近，我们可以改变应用在门上的力的大小，以便轻松地推开或拉开门。

案例四：提升机提升机是工程领域中常用的设备，它利用了滑轮的原理。

提升机由一个或多个滑轮和一根绳子组成。

通过拉动绳子，可以在滑轮的帮助下，轻松地将重物吊起。

滑轮的作用在于改变力的方向，使得起重过程更加轻松。

无论是在建筑工地还是货运领域，提升机的应用都大大提高了工作效率。

案例五：窗帘在家居装饰中，我们经常会使用窗帘来调节室内光线。

窗帘的开合通常通过一个滑轮系统来实现。

通过拉动一条绳子，滑轮可以使得窗帘在轨道上上下滑动，从而改变光线的进入程度。

这种设计让我们可以轻松地调节窗帘的开合度，以满足不同需求。

通过以上的案例，我们可以看到简单机械杠杆和滑轮在日常生活中的广泛应用。

无论是剪刀、钳子等工具的使用，还是提升机、窗帘等设备的操作，都离不开这两种简单机械的帮助。

它们的设计使得我们的工作更加方便、高效，并节省了我们的力气。