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斜面、杠杆、滑轮、螺旋、楔子、轮轴。 更新:所有回答都对我(想必也对所有浏览到此的朋友)有极大帮助

斜面、杠杆、滑轮、螺旋、楔子、轮轴。 更新:所有回答都对我(想必也对所有浏览到此的朋友)有极大帮助,在此谢过了^_^ 尤其感谢@刘远山 的详尽补充! E7%AE%80%E5%8D%95%E6%9C%BA%E6%A......
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  斜面、杠杆、滑轮、螺旋、楔子、轮轴。 更新:所有回答都对我(想必也对所有浏览到此的朋友)有极大帮助,在此谢过了^_^ 尤其感谢@刘远山 的详尽补充!

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  力——力的三要素(大小、方向、作用点)都是简单机械的基础要素,力的三要素的改变都会对简单机械的效率产生影响。

  (机械)工具——工具是简单机械的外在表现,它起到受力施力和力的传导的作用。

  简单机械结构能够涵盖所有变化,或说——所有变化都可拆解成这六种的组合。

  既然@笑道人 已经做出回答,并且引用了我原计划使用的wiki条目,所以,我只好作为@笑道人 答案的补充。(引用常听到的话:对此表示非常遗憾,并严厉谴责此种行为)

  首先,先说说斜面。斜面是古代人类在生活生产中最先接触到并应用最为广泛的。在古代,人类在蜗居的山洞里看到大量的石头和树木混着雨水或者是洪水,顺着斜面流淌。于是学习了利用斜面来运送生活生产资料,并且在随后的生活和生产中,生产了一些利用斜面的一些工具(例如石斧,石刀),但此时,人类还尚未对此有更多的思考和了解,是在潜意识里的去应用,直到人类有了文字,才开始有人去思考和总结。

  斜面,作为力学的一个经典的要素,一直是数学家们所关注的对象,无论是伽利略还是牛顿等这样的大数学家,还是默默无闻的数学爱好者和数学研究者,都对此有着浓厚的兴趣。几何学里,始终有斜面的身影,对斜面的研究越深,越是能够提高斜面的应用。

  斜面,作为简单机械,广泛的应用于重物的提升,物质运动轨迹的控制等等方面。

  说到杠杆。不得不说说一个伟人:阿基米德!!!以及他的名言:给我一个支点,我可以撬动地球。

  没有比这个杠杆更伟大的了,这句话不仅仅是数学界或者是机械界所应用的范围,更是鼓舞了广大的青年学者的学习勇气。在此说这些,是为了向这位伟人致敬。

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  回到正题,杠杆是斜面的一个应用分支,是从斜面派生出来的,即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。最早,应用于向前直行的运动,比如搬运较大的石头用于建筑。后来才发展到下面有支点的竖直运动。对于用有支点的杠杆运输圆形物品,将力解析之后,仍会得出其力的输出是竖直向上的,只是利用了圆形物品本身的滚动性而已。

  杠杆原理基本有3种类型,第一类杠杆的动力点、阻力点分别在支点的两边,例如:天平、剪刀、钳子等。第二类杠杆的动力点、支点分别在阻力点的两边,例如:开瓶器、胡桃夹等。第三类杠杆的阻力点、支点分别在动力点的两边,例如锤子、镊子等。

  杠杆的应用,已经渗透到几乎每个机械里了, 和斜面一样,应用于对物质的提升和运动轨迹的控制等。

  滑轮。最早的滑轮,是应用于改变力的方向和真正的减少力的输出。滑轮组的应用,使得物品的运动有了更大的自由度,是圆在力学上的一个应用。滑轮,可以说是变形的杠杆(这句话,欢迎讨论)。

  螺旋。螺旋展开来,就是围绕着圆柱的斜面。说到这里,不禁想起了阿基米德的螺旋抽水机。好吧,不感叹了,回到正题吧。螺旋可以把旋转运动变为直线运动。由于螺旋所具有的斜面特性,使得可以用较少的力得到最大化的机械利益。

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  轮轴。轮加上轴,就是轮轴系统。从最早期的人类看到圆木或巨石的滚动,得到灵感,从而发明了轮。虽然现在没有证据证明轮的最早发明时期,但从考古中所发现的物品中来看,可以推断出轮的发明与人类的活动有着密切的关系。轮与斜面不同的是,轮是圆作为其运动的。而圆在几何中,与三角形的斜面又有着纷杂的交集。

  我想说的是,对于其他的机械形式,这六种是长期生活和生产所必须的。这六种之外的机械其他的形式,仔细分析,都可以得出它们是从这六种中派生或是组合的出来,是可以被这六种形式取代的。这六种中,又以斜面和轮轴为主要。楔子和杠杆是从斜面中派生的,却又不能被斜面所取代。滑轮是轮的一种应用,却又和杠杆中的力臂力矩有着交集。螺旋是斜面与圆的组合,螺旋的应用,完全不可能被斜面或是圆所取代。

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  回答@叶一在@笑道人 评论里的问题“力的变化--利用力的变化--简化手段至6种”。

  看完我的回答,不知道对你有没有帮助,然后还没有,或者说还不彻底明白。我想说,机械是人类是生活生产过程中,人类向大自然学习并总结的结果。也就是说,人类在看到力的变化后(当时人类还不理解这些变化,这些变化是后人总结出来的),开始模仿,这种模仿就是利用力的变化,然后当人类有了文明,开始总结和简化了这些力的变化,得到了这6种简单机械。这么说是否妥当,欢迎评论。

  按en维基的说法,六种简单机械只是文艺复兴时期科学家给的概念,像@笑道人 所答,在1728年已经被Ephraim Chambers拓展得更广,并且在19世纪被Franz Reuleaux进一步拓展至数百种,维基给出了关于Franz 的这个链接:

  正如之前几位前辈所答,将简单机械分为这六种仅仅是文艺复兴时科学家对此给出的概念,这种划分很好用,在生活中又都能找到映照的实例。

  所以后人乃至欧美国家的教科书都没有进行进一步的划分,在前面几个回答的基础上,我想要联系生活实例并从机械效益的角度简单写写这六种结构。

  斜面增加了输入力的作用距离。这样输入力就会小于输出力。作用在斜面上的输入力是我们用来推或者拉某个物体的力。而输出力是我们在不用斜面的情况下将物体举高的力,这个输出力的大小等于物体重力。

  我们可以把楔想象成两个背对背可移动的斜面。使用楔时,斜面上的物体并不运动,相反,背对背的斜面自身在运动,想象我们用斧头劈柴,我们把输入力作用于斧头柄上,斧头柄施加力于斧头背上,同时在斧头刃处产生一个输出力,这个力将斧头推入木头中,之后斧头将输入力分解为两个力,分别垂直于两个斜面,于是木头被这两个力撑开。

  ●螺纹:螺纹可以看作是一个绕在圆柱体上的斜面,这个螺旋状的斜面称为螺纹。

  ●轮轴:轮轴是两个圆形或者椭圆形的物体连结在一起,并围绕同一轴心转动的简单机械,其中大的那个圆叫做轮,小的圆叫做轴。