第十二章 简单机械
一、杠杆
（一）杠杆
1．定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2．杠杆五要素： 3．要点透析
五要素 支点 动力 阻力 物理含义 杠杆绕着转动的点，用“O”表示 使杠杆转动的力，用“F1”表示 阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示 动力臂 从支点O到动力F1作用线的距离，用“l1”表示 阻力臂 从支点O到阻力F2作用线的距离，用“l2”表示
（1）杠杆的支点一定要在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；
（2）动力和阻力是相对而言的，不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，跟杠杆发生相互作用的物体都是施力物体；
（3）动力作用点：动力在杠杆上的作用点； （4）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点；
（5）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，它是点到线的距离而不是点到点的距离；
（6）力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零；
（7）力臂的表示与画法：过支点作力的作用线的垂线； （8）力臂的三种表示：根据个人习惯而定
【例1】下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（ ）
A．杠杆必须是一根直棒 B．杠杆一定要有支点
C．动力臂就是支点到动力作用点的距离 D．当力的作用线通过支点时，力臂最大
（二）杠杆的平衡条件
1．杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡。 2．实验探究：杠杆的平衡条件
1
实验 动力 动力臂 动力×动力臂 阻力 阻力臂 阻力×阻力臂 序号 F1/N 1 2 3 0.5 1.5 2.0 l1/cm 20 20 20 N·cm 10 30 40 F2/N 1.0 1.0 4.0 l2/cm 10 30 10 N·cm 10 30 40 探究归纳：只有动力×动力臂=阻力×阻力臂，杠杆才平衡。
3．杠杆平衡条件表达式：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即；公式表示为：，即.应用公式时单位要统一。
【例2】图2是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在图示位置平衡，在A处钩码应挂
A．6个 B．3个 C．2个 D．1个
【例3】三个和尚挑水吃的故事相信大家耳熟能详，如图所示，甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶.以下说法中不正确的是（ ）
A．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离 B．乙图中水桶B向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后面水桶B往前移动一点距离 C．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离 D．丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离
（三）生活中的杠杆
杠杆类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 力臂关系 l1>l2 l1
【例4】一直杆可绕O点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直且作用于OB中点的力F，使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置，这个过程中这个直杆( )
A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆
C．先是省力杠杆，后是费力杠杆 D．先是费力杠杆，后是省力杠杆
二、滑轮
（一）定滑轮和动滑轮
1．滑轮：周边有槽，能绕轴转动的小轮。（滑轮的实质是变形的杠杆） 2．定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。
3．动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。 4．定滑轮与动滑轮的特点：
（1）定滑轮可以改变力的方向，但不省力；（2）动滑轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。
5．使用定滑轮和动滑轮的几种情况（图中物体全部匀速运动）
3
种类 图示 表达式 F=G 定滑轮 F=f，f为物体A所受的摩擦力 动滑轮 【例5】如图所示，滑轮上挂一重10N的物体A，当滑轮在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮的速度为重物A上升时速度的 ，力F应为 N（滑轮和绳重及摩擦力均不计）。
（二）滑轮组
1．滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。
2．滑轮组省力情况的确定方法：
在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。如图所示。 【例6】如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物G均匀提高h高度，最省力的是（ ）
4