1.定义:在力的作用下能绕着转动的硬棒叫作杠杆。

1. 固定点

2. 杠杆五要素
(1)支点:杠杆绕着转动的点,用字母$O$表示。
(2)动力:使杠杆转动的力,用字母$F_1$表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母$F_2$表示。
(4)动力臂:从支点到的距离,用字母$l_1$表示。
(5)阻力臂:从支点到的距离,用字母$l_2$表示。

2.(4)动力作用线 (5)阻力作用线

3. 杠杆平衡条件:动力×动力臂＝×（$F_1l_1=F_2l_2$）。
4. 杠杆的分类
杠杆类型 | 省力杠杆 | 费力杠杆 | 等臂杠杆
--- | --- | --- | ---
力臂关系 | $l_1$$l_2$ | $l_1$$l_2$ | $l_1$$l_2$
力的关系 | $F_1$$F_2$ | $F_1$$F_2$ | $F_1$$F_2$
特点 | 省力，距离 | 力，省距离 | 不省力，不费力
应用举例 | 开瓶器 | 钓鱼竿 | 托盘天平

3.阻力 阻力臂
4.＞ ＜ = ＜ ＞ = 费 费

知识点2 滑轮
| 类型 | 定滑轮 | 动滑轮 | 滑轮组 |
| --- | --- | --- | --- |
| 示意图 | （定滑轮示意图） | （动滑轮示意图） | （滑轮组示意图）（承担物重的绳子段数为$ n $） |
| 实质 | 等臂杠杆 | 倍的省力杠杆 | — |
| 特点 | 不能省力，但能改变力的方向 | 能省力，但不能改变力的方向 | 既能省力，又能改变力的方向 |
| 力的关系（不计绳重及滑轮摩擦） | $ F=G $ | $ F=\frac{1}{2}(G+G_{\mathrm{动}}) $ | $ F=\mathrm{②} $ |
| 距离关系 | $ s=h $ | $\mathrm{③}$ | $\mathrm{④}$ |
知识点3 机械效率
1. 有用功、额外功、总功
（1）有用功：我们需要的、必须要做的功叫作有用功，用$ W_{\mathrm{有用}} $表示。
（2）额外功：我们在做有用功的同时，还不得不多做的功叫作额外功，用$ W_{\mathrm{额外}} $表示。
（3）总功：有用功与额外功之和是总共做的功，叫作总功，用$ W_{\mathrm{总}} $表示。用公式表达为$ W_{\mathrm{总}}= $。
2. 机械效率
（1）定义：物理学中，将跟的比值叫作机械效率，用表示。
（2）公式：$ \eta= $。
（3）说明：机械效率是一个比值，通常用百分数表示，由于有用功总总功，故机械效率总1；机械效率的高低与使用机械是省力还是费力。
3. 滑轮组的机械效率
（1）$ \eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}= $。
（2）影响因素：同一滑轮组，提升的重物越重，机械效率越；提升相同重物，动滑轮越重，机械效率越。
（3）提高机械效率的方法：减小动滑轮的重力；加润滑油，减小摩擦；增加物重。
4. 滑轮组和斜面的机械效率比较

| 类型 | 滑轮组 | 斜面 |
| --- | --- | --- |
| 示意图 | （滑轮组示意图） | （斜面示意图） |
| 有用功 | $ W_{\mathrm{有用}}=Gh $ | |
| 总功 | $ W_{\mathrm{总}}=Fs=nFh $ | $ W_{\mathrm{总}}=Fs $ |
| 机械效率 | ①$ \eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} $；②$ \eta=\frac{Gh}{Fs}=\frac{G}{nF} $（机械效率与高度无关）；③$ \eta=\frac{G}{G+G_{\mathrm{动}}} $（不计绳重及摩擦） | ①机械效率：$ \eta=\frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}}=\frac{Gh}{Fs} $；②克服摩擦力所做的功为额外功：$ W_{\mathrm{额外}}=W_{\mathrm{总}}-W_{\mathrm{有用}}=Fs-Gh=fs $；③摩擦力：$ f=\frac{Fs-Gh}{s} $ |

①2 ②$\frac{1}{n}(G+G_{动})$ ③$s=2h$ ④$s=nh$
1.$W_{有用}+W_{额外}$
2.(1)有用功 总功 $\eta$ (2)$\frac{W_{有用}}{W_{总}}$ (3)小于 小于 无关
3.(1)$\frac{Gh}{Fs}$ (2)高 低