特点是用较小的动力可以克服较大的阻力，使用时动力作用点移动的距离就要相应增加，即省力的代价是费距离。
撬棒、拔钉榔头、脚刹车的踏板装置、起瓶盖用的起子都属于这类杠
（2）费力杠杆：
如图11-4所示，其动力臂小于阻力臂，平衡时动力大于阻力，即l1F2。
特点是用较大的动力去克服较小的阻力，但作用时可使动力作用点移动较小的距离，即费力的收获是距离、节约时间，钓鱼竿、铁锹、缝纫机脚踏板、镊子都属于这类杠杆。
（3）等臂杠杆：
如图11-5所示，其动力臂等于阻力臂，平衡时动力等于阻力，即l1=l2，F1=F2。
特点是既不省力也不费力，但使用方便。
常用的托盘天平是等臂杠杆，所以用天平测物体质量时，砝码的读数就是物体质量。
普通剪刀也近似是等臂杠杆。
各类杠杆各有利弊，在选用时应从有利于生产、生活出发，根据实际需要来选定杠杆的形状和类型，这也是设计和使用更复杂的机械的基本思想。
要注意有的杠杆可以省力，有的杠杆可以省距离，这下你感受到杠杆的魅力了吧！
但是省力又同时省距离的杠杆是没有的，即熊掌和鱼不可兼得。
（1）认识杠杆。
活动一：
使用筷子吃饭这是中国人发明的特殊的生活方式。
同学们从小就会使用筷子，为什么筷子能把食物从碗中取出送入口中呢？
请你仔细观察、分析筷子的使用，是否会发现在使用过程中筷子的两端总是以你的中指为轴在转动，当你夹起食物时大拇指是否在向下用力？
活动二：
同学们利用自带的工具分别打开汽水瓶盖和罐头盖，请仔细观察这些工具是如何工作的。
如要打开一瓶罐头，是不是要把螺丝刀靠在罐子的边缘作为支撑，并把螺丝刀的顶端戳进盖子的下端，然后在柄端施加一个向下的压力，这时螺丝刀的顶端在支点的支撑下往上翘起，于是盖子就被掀起。
活动三：
用羊角锤去拔木块上的钉子，仔细观察羊角锤是怎样拔出钉子的。
并说明羊角锤在拔钉子的过程中是怎样运动的。
通过上述活动，注重分析杠杆的基本条件：
①都受力的作用；②都是“硬棒”，不能用铁丝、绳子代替；③都有固定转动轴。
在此基础上，认识杠杆的几个概念：
支点（O）、动力（F2）、阻力（F2）、动力臂（l1）、阻力臂（l2）。
（2）研究动力效果与哪些因素有关？
将杠杆装到支架上，在杠杆支点左边两格处挂两个钩码，作为阻力。
活动一：
在杠杆支点右边一格处、二格处、三格处分别用弹簧测力计竖直向下拉，使杠杆在水平位置平衡，比较三次拉力的大小。
活动二：
在杠杆支点右边两格处用弹簧测力计拉，改变拉力方向多次，观察每次杠杆水平平衡时，比较动力大小。
活动三：
在杠杆支点右边不同位置，用弹簧测力计沿不同方向拉，利用三角板，确保每次拉时，从支点到力的作用线的垂直距离相等，比较动力大小。
分析三次活动结果，动力作用的效果与力的大小、方向、作用点有关吗？
力的作用点和力的方向，对力的作用效果的影响，可以用支点到力的作用线的垂直距离来替代吗？
研究杠杆时，为什么要引入力臂概念，你现在明白了吗？
（3）研究杠杆的平衡条件。
活动一：
观察杆秤称水果的过程，你认为杆秤是杠杆吗？
它的固定点在哪里？
杆秤是怎样平衡的？
猜猜看，杠杆的平衡与哪些因素有关？
活动二：
①将杠杆装到支架上，观察杠杆是否静止在水平位置。
若不在水平位置平衡，可调节杠杆两边的螺母，使杠杆在水平默默平衡。
这样做的原因：
读取力臂方便。
②用弹簧测力计测出一只钩码的重力大小。
③在杠杆支点的左边挂一定数量的钩码，在杠杆支点的右边也挂上钩码，直至杠杆平衡。
④改变钩码的数量或改变钩码挂在杠杆上的位置，让杠杆重新在水平位置平衡，重复多做几次平衡实验，得到不同数据。
⑤让杠杆械端受到的力作为阻力，杠杆右端受到的力作为动力，每一次实验，都要把数据记录在下的表格中。
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
2
3
4
⑥用弹簧测力计继续研究。
请同学们仔细观察、分析实验数据，能否发现杠杆平衡时所遵循的规律。
你可以把动力、动力臂作为一组，阻力、阻力臂作为一组，将每组数据分别加一加、减一减、乘一乘、除一除，看看杠杆平衡时它们之间有什么关系？
若在记录数据时。
使用两个想象中的单位：
一是把“一只钩码重”作为力的单位，二是把杠杆上“一格长”作为力臂单位，表格中的数据将如何变化？
本实验中，你是如何控制变量的？
为什么还要用弹簧测力计继续研究？
若某次数据符合“动力+动力臂=阻力+阻力臂”，你能否得出杠杆的平衡条件是“F1+l1=F2+l2
（4）探索杠杆的类型
活动一：
请一位力气大的男生直接用手把汽水瓶盖打开，能成功吗？
再请一位力气小的女生用起瓶器打开瓶盖。
想一想，使用起瓶器有什么好处？
活动二：
同学们分组交流：
如图11-6所示，使用图中各种杠杆，分析、比较用力大小，移动距离多少，这些杠杆有什么特点？
当我们想用一个较小力克服一个较大的力时，我们需要选用哪种杠杆？
当我们想通过一个较小距离就可以得到一个较大距离时，我们需要选用哪种杠杆？
一、认识杠杆
1.定义：
我们把绕转动的、或等叫作杠杆。
2.五要素：
五要素
支点
杠杆绕着的点，一般用字母表示
动力
使杠杆转动的力，一般用字母表示
阻力
阻碍杠杆转动的力，一般用字母表示
动力臂
从支点到的距离，一般用字母表示
阻力臂
从支点到的距离，一般用字母表示
二、杠杆力臂的画法
力臂画法：
“先找点，再找线，从点到线做垂线”。
五步：
①找支点O；
②画力的作用线（虚线）；
③画力臂（虚线，过支点作力的作用线的垂线,标垂足）；
④标力臂（大括号或背向箭头）。
⑤标字母
练一练画力臂
三、杠杆平衡条件
杠杆平衡的条件是：
（用字母表示：
）
四、杠杆的分类
1、省力杠杆：
当L1＞L2时，F1F2，即动力阻力。
特点是，但费；
2、费力杠杆：
当L1＜L2时，F1F2，即动力阻力；
特点是，但省；
3、等臂杠杆：
当L1=L2时，F1F2，即动力阻力；
A.钓鱼竿、B.镊子、C.钳子、D.理发剪刀、E.瓶起子、F.天平、G.定滑轮、H.动滑轮
1．定滑轮的实质
滑轮是一种简单机械，它通常是由一个带凹槽的轮子绕上绳索、缆绳或链条组成的。
在旗杆顶上就有一个滑轮，如图11-7所示。
这个滑轮是固定在旗杆顶上的，所以叫定滑轮。
定滑轮是一个什么样的简单机械呢？
如图11-8所示，甲图是一个等臂杠杆的示意图。
现在把等臂杠杆进行如下的等效变换：
先把直棒加宽变形成一个圆轮，支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变（图乙），再把圆轮的边缘挖一个槽，这就变成了一个滑轮，最后把它固定使用就成了定滑轮（图丙）。
使用定滑轮时，把重物系在绳的一端，将绳绕过滑轮的槽，在槽的另一端用力拽绳子，如图丁所示。
无论你横着、斜着或竖直向下拉绳子，通过凹槽里绳子的作用，都可将你的拉力转变成向上的拉力，从而把重物提起来。
从图丙可知，定滑轮是绕轴转动的，轴是定滑轮的支点。
动力臂与阻力臂等长，均等于滑轮半径。
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，动力等于阻力。
由此可见，定滑轮的实质是一个等臂杠杆，使用它既不省力也不省距离，但改变了用力方向，使工作更方便。
定滑轮在实际生活中有着广泛的应用：
如船员向下用力，可以升起船帆；向下拉动窗帘的引线，可以使窗帘闭合或拉开；建筑工人站在地面上从不同角度用力，都可以将不太重的建筑材料提升到高处。
2．动滑轮的实质在生产和生活中，人们发现将滑轮的使用方法改变一下，就可以起到省力的作用。
如图11-9所示，甲图是将滑轮连在想移动的物体上，用手拉绳时，滑轮和重物一起上升，这样使用的滑轮叫动滑轮。
甲图中将要移动的物体现在由绕在滑轮上的左、右两段绳子牵拉着，可见，使用动滑轮可以小一半力。
动滑轮的这一特点可以根据杠杆平衡条件证明。
从图乙可知，动滑轮随时绕悬绳与滑轮的接触点转动，此点即为动滑轮的支点。
再将动滑轮加工
压缩变形成一根直棒，支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂均保持不变（图丙），这样动滑轮就成了变形的杠杆（图丁）。
若拉线都是平行的时候，动力臂为轮的直径，阻力的二分之一，即使用动滑轮可省一半力。
由此可见，动滑轮的实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆，使用时可省一半力，但要多移动一倍距离（即把重物提升1m，你就得拉绳子2m），且不能改变力的方向。
3．滑轮组的特点
定滑轮虽然不省力，但可以改变用力的方向，给人们带来方便；动滑轮不能改变用力方向，但可以省力，省力情况是人们最为关心的。
有没有办法使两者的优势都得以充分地发挥呢？
我们可以把定滑轮和动滑轮连在一起，组成滑轮系统，也就是滑轮组，用滑轮组拉物体会更省力。
使用滑轮组可以省多少力呢？
使用滑轮组时，由于环绕滑轮组的绳子不仅很长，而且被动、定滑轮分为好几段，多圈绕合的几段绳子共同承担吊物重，重物和动滑轮的总重由几段绳子承担，提起重物所用的力就是总重量的几分之一。
如图11-10所示。
也就是，拉动一段绳子，就可以节省数倍的力量。
使人们的起重、运输等工作更加轻松。
在分析滑轮组省力情况时，若只要数出有几段绳子吊着动滑轮就能算出省力到几分之一。
同学们在实际使用时，往往不会判断物重由几段绳子承担，可用下列两种方法判断：
（1）一条绳子串绕在滑轮组上以后，被定滑轮、动滑轮分成几段，除了手拉的一段需要判断是否承受物重以外，其余各段都承担物重。
手拉的一段如果由定滑轮引出，不承担物重；手拉的一段由动滑轮直接引出，就承担物重。
（2）在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线将它们隔离开，数出绕在动滑轮上的绳子段数即可。
使用滑轮组可以省力，却是费了距离的结果。
对滑轮组来说，省力到几分之一，费距离到原来的几倍。
滑轮的结构：
主要部分是能绕轴转动的轮子。
观察使用时的情景：
a.使用时滑轮轴的位置固定不动；这种滑轮称为定滑轮；
b.使用时轴的位置随被拉物体一起运动，这种滑轮称为动滑轮。
4.滑轮是一种简单机械。
定滑轮和动滑轮的实质
1．回忆杠杆的五个要素，找出定滑轮支点，确定其动力臂和阻力臂的大小关系。
2．请学生根据以上分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小不变。
3．得出结论：
定滑轮实质是一个等臂的杠杆。
4．找出动滑轮的支点，强调这是一个瞬时支点，拉力的方向一定要竖直向上，确定其动力臂和阻力臂，并比较其的大小关系。
（动力臂是阻力臂的2倍）
5．请学生进一步分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小会变大（动力臂变小）。
6．得出结论：
动滑轮实质是一种能省力的杠杆。
三、滑轮组
1．定义：
将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。
2．特点：
既能省力又能改变力的方向
重物和动滑轮的重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的几分之一。
简单滑轮组的设计与组装
例：
按照要求组装下列滑轮组。
（动滑轮自重不计）
⑴用G/2的力提起重物；
⑵用G/3的力提起重物
如图所示，每个钩码的质量是50g，滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动，那么滑块A受到的摩擦力是（）
A．2．94NB．1．96N
C．0．98ND．0．49N
一、夯实基础（每空2分，共28分）
1．定滑轮实质是_____杠杆，使用定滑轮可以改变________，但它不能_______。
2．动滑轮实质是______________的杠杆，使用动滑轮可以_______力，但_______改变力的方向。
3．如图所示的甲、乙两个装置中各使用了一个滑轮。
其中甲图中的滑轮是_____滑轮，乙图中的滑轮是_____滑轮。
4．用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提升重物时，人对绳子的拉力是70N，则可匀速提起_____N或_____N的重物。
5．如图所示，有四个滑轮组，若分别用来把60N的重物提起。
在动滑轮、绳重和摩擦不计的情况下，则F1=_____N，F2=_____N，F3=_____N，F4=_____N。
二、提升能力（每题5分，共35分）
6．如图所示的滑轮匀速提升重物，那么
A．F1方向的拉力最小B．F2方向的拉力最小
C．F3方向的拉力最小D．三个方向的拉力都一样大
7．如图所示的装置中，甲物重5N，乙物重3N。
甲、乙均保持静止状态，不计弹簧测力计自重。
则甲受到的合力和弹簧测力计的示数分别是
A．0N，3NB．0N，5N
C．2N，5ND．2N，3N
8．如图所示，动滑轮重2N，弹簧秤的示数为10N，则拉力F和物体的重为
A．20N，18NB．10N，18N
C．18N，10ND．20N,20N
9．在不计机械自重和摩擦的情况下，能用10N的拉力不能提起重20N物体的简单机械是
A．一个动滑轮B．一个定滑轮
C．杠杆D．一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
10．如图所示，用三种不同的方式分别拉同一物体在水平地面上做匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2和F3，则它们的大小关系正确的是
A．F3＜F1＜F2B．F1＜F2＜F3C．F2＜F1＜F3D．F3＜F2＜F1
11．使用滑轮组可以达到的目的是
A．省力而且一定能改变力的方向B．省力但不可能改变力的方向
C．省力而且能省距离D．能省力而且也可以改变力的方向
12．一位同学双手的最大拉力为500牛，现在他用一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，最多能提起的物重为
A．500牛 B．1000牛C．1500牛 D．250牛
三、实验探究（共30分）
13．用滑轮组提升重物，请在图中画出拉力F＝G/3的绳子的绕法．（不计动滑轮、绳重和摩擦）
14．站在岸上，借助树桩用一根绳和一个滑轮，用最省力的方法，把船拉上海滩，在图5中把绳和滑轮画出来。
15．根据图中的省力要求，画出绕绳子的方法（不计摩擦及滑轮重）.
１．在升旗仪式时，我们可以看到旗杆的顶端有一个滑轮，请问这个滑轮是＿＿滑轮（“动”或“定”），它的作用是。
2．如图1，利用定滑轮匀速提升重物G，需要拉力F或
，F和
大小的关系是
F
。
（填大于、小于、等于）
3.如图2所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为（）
A．8N，8NB.12N，8NC．8N，12ND．12N，
8、某同学研究定滑轮的使用特点，他每次都匀速提起钩码，研究过程如图7所示，请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。
比较（a）、（b）两图可知：
______________________________________。
（c）、（d）两图可知_____________________________________。
9定滑轮实质上是一个____杠杆。
使用定滑轮虽然不能____力，但可以改变____。
10、右图中A是____滑轮。
利用这样的装置把物体举高，用力的方向应向____
（选填“上”、“下”）。
如果A重2牛，要提起50牛的物体，至少要用____牛的拉力。
若要使物体上升2米，应将绳的自由端拉动____米。
11．如右图所示，重物G重40牛，若不计摩擦，匀速提起重物所用拉力为22牛，则动滑轮的重力是____牛，钩子1受到绳子的拉力为____牛，钩子2受到重物G的拉力为____牛。
12．如右图所示，木块在桌面上匀速滑动，拉力F为2牛，木块所受摩擦力为____牛。
13．如右图，滑轮A上挂一重10牛的物体B，C为固定点（地面），当滑轮A
在力F的作用下向上匀速上升时，滑轮A的速度为重物B上升时速度的_______
倍，力F应为______牛（滑轮A和绳重及摩擦均不计）。
二、作图题：
14、如图8有一动滑轮提升重物，要求在图中标明支点O，画出F1F2的力臂L1L2。
15.如图9所示，每个滑轮（不分大小）重为5N，要提升的重物重为120N，用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N。
画出能安全提升重物的滑轮组的绕法。
16、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，提升重力为G的物体（滑轮重力和摩擦力不计），在图6中分别根据对绳子拉力F的要求，画出绳子的绕法。
图1617题图18题图
17.用滑轮组匀速提起重物，当重物升高0.5米时，绳的自由端被拉下2米，请在图中用笔画线表示出此滑轮组上绳的绕法．
18、用图中所示的两个滑轮组成一个滑轮组提升重物，要求拉力为物重的三分之一（忽略摩擦以及绳和滑轮的重力），请在图中画出绳子的绕法。
（用直尺作图）
19、如上图所示，质量为50千克的物体A置于粗糙的水平地面上，用两个滑轮按图连接，当水平拉力F为120牛时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5米所用的时间为10秒（绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦力忽略不计）。
则物体A受到的重力为牛。
20.如右图所示，弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计，物重G=1N，则
弹簧秤A和B的示数分别为（）
A.1N，0B.0，1NC.1N,1ND.0,0
21．如图9-40所示，不计摩擦及滑轮重，重为G1、G2的两个物体现在处于静止，则（）。
A．G1=2G2B．G1=G2C．2G1=G2D．G1=3G2
（一）杠杆
1、定义：
在力的作用下能绕_______的硬棒称做杠杆。
2、杠杆的五要素是：
、、、、。
作力臂的方法：
先找到支点，再画出力的作用线，作支点到力的作用线的垂线，再画出垂直的符号即可。
3、杠杆的平衡条件是：
，用公式可表示为：
。
根据动力和阻力的关系，可知它们使杠杆转动的方向是的，若动力使杠杆做顺时针转动，则阻力就使杠杆做转动。
4、三种杠杆：
（1）省力杠杆：
动力臂阻力臂，动力阻力；这种杠杆，省了，费了。
（2）费力杠杆：
动力臂阻力臂，动力阻力；这种杠杆，费了，省了。
（3）等臂杠杆：
动力臂阻力臂，动力阻力；这种杠杆，既也。
（二）滑轮
1、定滑轮实质上是杠杆；使用定滑轮不省，但能改变。
2、动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂倍的杠杆；使用动滑轮能省，但不能改变。
（3）使用滑轮组既可以，又可以；使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物体和动滑轮总重的，表达式是：
F＝1／n（G物＋G动）。
3、奇动偶定原理：
使用滑轮组时，直接承担重物的绳子段数为n。
若n为偶数时，则绳子的固定端挂在滑轮上；若n为奇数时，则绳子的固定端挂在滑轮上。
4、确定绳子的股数：
数上绳子的根数。
（三）功
1、做功的两个必要条件：
一是：
，二是：
。
2、功的公式：
，功的单位分别是。
1J=N.m.
3、使用任何机械都不能省，这个结论叫做。
（四）功率
1、功率：
表示物体做功的物理量。
定义：
2、功率的计算公式,如果物体做匀速直线运动，还可以用公式计算。
3、单位：
瓦特（W），1MW=Kw＝W。
如物体运动的功率为25W，含义指。
一、选择题
1．如下左图所示，动力F的力臂是（ ）
A．ODB．OCC．OBD．DB
2．李明同学快速地由一楼跑到三楼的过程中，他的功率与下列哪个值最相近（ ）
A．5WB．50WC．500WD．5000W
3．起重机的钢绳将500牛顿的物体匀速提高6米后，又水平匀速移动4米，钢绳对物体所做的功为（ ）
A．3000JB．5000JC．2000JD．1000J
4．在不计绳重和摩擦的情况下，利用如下中图所示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度．若用η甲、η乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功．下列正确的是（ ）
A．η甲=η乙，W甲=W乙B．η甲＞η乙，W甲＞W乙
C．η甲＜η乙，W甲＜W乙D．η甲＞η乙，W甲＜W乙
5．下列关于杠杆的说法中，
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