升國旗的時(shí)侯，旗手漸漸地拽著細(xì)繩，國旗緩緩上升，這是哪些原理可以讓旗手站在地上就可以讓國旗升上去？
古希臘金字塔究竟是如何建成的？一塊板磚又大又重，還要抬到這么高的地方，究竟是哪些機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)？
這節(jié)課張老師就來給中學(xué)生們講講滑車架和機(jī)械效率的知識(shí)，這樣我們就可以具體了解里面的問題了。
首先介紹一下定滑輪，顧名思義，定滑輪是位置固定不動(dòng)的滑輪。它相當(dāng)于上節(jié)課我們所講的等臂杠桿，由于是等臂杠桿，所以它既不能省力又不能省距離，但可以改變力的方向。
定滑輪圓心可以看成支點(diǎn)，圓心到兩條線的距離可以看成直徑，由于直徑是相等，所以定滑輪是等臂杠桿。
所以，把定滑輪安裝在旗桿頂端，旗手就可以在地面中將國旗升起，這就是改變方向的用處。
之后介紹一下動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪就是位置變動(dòng)的滑輪。它可以看成一個(gè)省力杠桿，省力并且費(fèi)距離，但是還不能改變力的方向。
動(dòng)滑輪和一端固定的線接觸點(diǎn)可以看成是支點(diǎn)，支點(diǎn)到圓心的距離是阻力臂，另一條線到支點(diǎn)的距離是動(dòng)力臂，由于動(dòng)力臂是阻力臂的二倍，所以動(dòng)滑輪可以省一半力。
然而朋友們要記住的是，我們使用機(jī)械可以省力，也可以省距離，而且不可能既省力又省距離，也就是不可能省功。
使用任何機(jī)械都不省功，這就是功的原理。
并且我們可以把定滑輪和動(dòng)滑輪組裝上去成為滑車架，滑車架既可以省力，又可以改變力的方向。
在這兒我先給你們介紹一下有用功、額外功和總功的概念。
例如說古時(shí)把繩栓木盆上之后放在井里去打水，在拎上來的過程中，對(duì)水做的功是有用功動(dòng)滑輪的機(jī)械效率計(jì)算公式，對(duì)桶做的功就是額外功，而人做的功就是總功。
可見，總功＝有用功+額外功，但是我們把有用功和總功的比值稱作該機(jī)械的機(jī)械效率。
這個(gè)機(jī)械效率是評(píng)判一個(gè)機(jī)械性能的指標(biāo)，它和功率一點(diǎn)關(guān)系都沒有。
假如想提高機(jī)械效率，這么可以降低有用功，也可以降低額外功。
這塊也有一個(gè)“探究滑車架機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)，通常會(huì)給一個(gè)表格，求出鉤碼的重力和彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，之后用刻度尺求出鉤碼上升的距離和彈簧測(cè)力計(jì)聯(lián)通的距離，之后估算出有用功和總功，最后求出機(jī)械效率。
實(shí)驗(yàn)中不能只檢測(cè)一組數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)降低鉤碼，再檢測(cè)三組數(shù)據(jù)，這樣才可以探究出機(jī)械效率和有用功的關(guān)系。
也可以換用不同重量的動(dòng)滑輪之后掛上相同質(zhì)量的鉤碼動(dòng)滑輪的機(jī)械效率計(jì)算公式，這樣可以探究機(jī)械效率和額外功的關(guān)系。
通常情況下，只要是有用功和額外功確定了，這么機(jī)械效率就確定了，和滑車架繩子的段數(shù)是沒有關(guān)系的。
滑車架繩子的段數(shù)如何確定呢？就看動(dòng)滑輪下端接觸了幾根繩子，這么滑車架繩子的段數(shù)就是幾根。
滑車架這塊有三個(gè)基本公式，朋友們一定要記牢。
第一個(gè)，受力剖析公式。對(duì)動(dòng)滑輪受力剖析就可得到，不同滑車架不一樣，所以俺們不用死記硬背固定的公式，只要會(huì)受力剖析方式即可。
第二個(gè)，距離公式。滑車架自由端（拉繩子那段）聯(lián)通的距離是物體上升距離的n倍，其中n為繩子段數(shù)。
第三個(gè)，速率公式。滑車架自由端聯(lián)通的速率是物體上升距離的n倍，其中n為繩子段數(shù)。
這塊是高考估算題常常愛考的一個(gè)點(diǎn)，所以朋友們一定要把滑車架的估算公式運(yùn)用靈活。
如今我們就可以解釋金字塔是如何搭建起來的誘因了，由于古希臘人使用了杠桿和滑輪這種機(jī)械，所以她們可以輕松地把又大又重的磚抬到高處。