齒輪與杠桿的原理是什麼

① 杠桿、斜面、滑輪、輪軸、定滑輪、動滑輪的原理

一、杠桿原理
杠桿又分稱費力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿，杠桿原理也稱為「杠桿平衡條件」。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力矩（力與力臂的乘積）大小必須相等。
即：動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數式表示為F1·L1=F2·L2。式中，F1表示動力，L1表示動力臂，F2表示阻力，L2表示阻力臂。從上式可看出，要使杠桿達到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，阻力就是動力的幾倍。
二、斜面原理
斜面（inclined
plane）是一種傾斜的平板，能夠將物體以相對較小的力從低處提升至高處，但提升這物體的路徑長度也會增加。斜面是古代希臘人提出的六種簡單機械之中的一種。
假若斜面的斜率越小，即斜面與水平面之間的夾角越小，則需施加於物體的作用力會越小，但移動距離也越長；反之亦然。假設移動負載不會造成能量的儲存或耗散，則斜面的機械利益是其長度與提升高度的比率。
在日常生活中，時常會使用到斜面。行駛車輛的坡道是一種常見的斜面；卡車裝載大型貨物時，常會在車尾斜搭一塊木板，將貨物從木板上往上推，所應用的也是斜面的理論。
三、滑輪原理
滑輪主要的功能是牽拉負載、改變施力方向、傳輸功率等等。多個滑輪共同組成的機械稱為「滑輪組」，或「復式滑輪」。滑輪組的機械利益較大，可以牽拉較重的負載。滑輪也可以成為鏈傳動或帶傳動的組件，將功率從一個旋轉軸傳輸到另一個旋轉軸。
四、輪軸原理
輪軸的實質是可以連續旋轉杠桿．使用輪軸時，一般情況下作用在輪上的力和軸上的力的作用線都與輪和軸相切，因此，它們的力臂就是對應的輪半徑和軸半徑．
由於輪半徑總大於軸半徑，因此當動力作用於輪時，輪軸為省力費距離杠桿（下面的第一幅圖），實際的例子：有自行車腳踏與輪盤（大齒輪）是省力輪軸．當動力作用於軸上時，輪軸為費力省距離杠桿，實際的例子有：自行車後輪與輪上的飛盤（小齒輪）、吊扇的扇葉和軸都是費力輪軸的應用。
五、定滑輪原理
使用時，滑輪的位置固定不變；定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向.杠桿的動力臂和阻力臂分別是滑輪的半徑，由於半徑相等，所以動力臂等於阻力臂，杠桿既不省力也不費力。
定滑輪不能省力，而且在繩重及繩與輪之間的摩擦不計的情況下，細繩的受力方向無論向何處，吊起重物所用的力都相等，因為動力臂和阻力臂都相等且等於滑輪的半徑。
六、動滑輪原理
動滑輪省1/2力多費1倍距離，這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半，而且不能改變力的方向。實質是個動力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿：圖中，O是支點，F1是提升物體的動力，F2是物體的重力（也可理解為不用機械時提升物體用的力）。

② 請寫出杠桿 齒輪 滑輪 輪軸 斜面的工作原理並舉例說明生活中常見的物品

杠桿的工作原理,省力就會費了距離，費力就會省了距離。公式是 阻力*阻力臂=動力專*動力臂
生活中常見的多了，初中物理屬課本就有，初中的物理題也有，簡單舉兩個，翹鐵釘時用的那個工具，開啤酒的起瓶器。
齒輪 滑輪 輪軸，其實都是杠桿的變形，用的公式仍然是杠桿的公式，只是形狀不同
我舉一下例子吧，比如滑輪，有定滑輪和動滑輪，對於定滑輪，其實就是滑輪轉動中心就是「杠桿」的支點，動力和阻力到哪裡的距離都是滑輪的半徑，所以，定滑輪不省力，只改變力的方向（比如要讓物體往上，本來沒有滑輪只能往上用力，有了定滑輪，往下用力就可以讓物體往上了）
輪軸，就是一個大輪和一個小輪固定在一個軸上，一轉同時轉。那麼，那軸就是「杠桿」的支點，而動力和阻力到軸的距離不同，用力就不一樣
比如我用大輪提物體，用小輪拉線，那麼就是費力了
但是齒輪工程上一般利用的是兩個接觸的齒輪線速度一樣，傳動力的同時傳速度
斜面的工作原理，我們可以設想一個工作場景，如果沒有斜面，要搬一個東西上車的後備箱，至少要用和物重一樣大的力，而用了斜面，我們只需要用比它的摩擦力大一點的力就可以讓物體上到後備箱的高度，省力但也費了距離。

③ 物理上為什麼小齒輪帶動大齒輪省力

物理上小齒輪帶動大齒輪省力是依據杠桿原理，從兩個角度進行分析：

一、從小齒輪角度來講

動力來自於軸，阻力來自於齒輪，由杠桿原理可得：

F動*R軸=F阻*R輪

F動/F阻=R輪/R軸

R軸不變，當減小R輪的時候F阻會增大，可以克服較大的阻力，也就是省力了。

二、從大齒輪角度來講

動力來自於齒輪，阻力來自於軸，由杠桿原理可得：

F動*R輪=F阻*R軸

F動/F阻=R軸/R輪

R軸不變，當加大R輪的時候F動將比F阻小很多倍，也就省力了，

(3)齒輪與杠桿的原理是什麼擴展閱讀：

定軸轉動的轉動定律

剛體定軸轉動時的運動狀態的改變取決於施加於剛體上的合外力矩M。正如質點所受合力是產生加速度a的原因一樣，M是產生角加速度a的原因。在外力矩給定情況下，剛體的轉動慣量大，則所獲得的角加速度小，即角速度改變得慢，也就是保持原有轉動狀態的慣性大；

反之，剛體的轉動慣量小，則所獲得的角加速度大，即角速度改變得快，也就是保持原有轉動狀態的慣性小。轉動定律是剛體定軸轉動的動力學量化公式，是質點系角動量定理在剛體定軸轉動時的特殊形式，也是剛體定軸轉動時的瞬時規律。

如果力矩與力相對應，轉動慣量與質量相對應，角加速度與加速度相對應，顯然轉動定律與牛頓第二定律的形式類似，其地位相當於質點動力學中的牛頓第二定律。

④ 小齒輪帶動大齒輪原理

小齒輪帶動大齒輪原理是省力杠桿，杠桿又分費力杠桿和省力杠桿，杠桿原理亦稱「杠桿平衡條件」，要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個力矩大小必須相等。
省力杠桿，顧名思義，其動力臂較長，動力較小，所以省力。但是通常省力杠桿省了力氣會相應的費距離。由力的作用線到支點的距離叫做力臂，省力杠桿的動力臂大於阻力臂。

⑤ 大齒輪帶動小齒輪力大、轉速慢、小齒輪帶動大齒輪輸出小、轉速快、這是杠桿原理嗎還是……

是杠桿原理，齒輪可以看成無數個杠桿拼在一起