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(共62张PPT)
第16讲　杠杆　滑轮
思维导图
杠杆
滑轮
杠杆
定义
杠杆的
平衡条件
杠杆
五要素
杠杆平衡
杠杆平衡条件
杠杆
的分类
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
滑轮
定滑轮
动滑轮
滑轮组
其他简
单机械
考点清单
一、杠杆
1. 定义：在力的作用下能够绕 转动的坚实物体.
2. 杠杆的平衡条件
支撑点　
(1)杠杆五要素
① ：杠杆绕着转动的支撑点O.
② ：使杠杆转动的力F1.
③ ：阻碍杠杆转动的力F2.
④动力臂：从支点到 作用线的距离L1.
⑤阻力臂：从支点到 作用线的距离L2.
支点　
动力　
阻力　
动力F1　
阻力F2　
动力和阻力使杠杆转动的方向一定相反，但它们的方向不一定相反.
易错警示
3. 杠杆平衡：当动力和阻力对杠杆的转动效果互相抵消时，杠杆将处于
平衡状态.
4. 杠杆平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，表达式是
.
F1L1＝
F2L2　
5. 杠杆的分类
种类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
力臂 关系 动力臂 阻力臂 动力臂 阻力臂 动力臂 阻力臂
力的 关系 动力 阻力 动力 阻力 动力 阻力
示意图 撬石头 划船
跷跷板
＞　
＜　
＝　
＜　
＞　
＝　
二、滑轮
类型 图示 定义 实质 特点 F与G的关系
(忽略绳重、
滑轮重及摩擦) 绳端移动的距
离(s)与物体上
升的高度(h)的
关系
定滑轮 滑轮的位置
固定不变
杠杆 可以改变力的方向，但不能省力
等臂
F1＝G　
s＝h　
类型 图示 定义 实质 特点 F与G的关系
(忽略绳重、
滑轮重及摩擦) 绳端移动的距
离(s)与物体上
升的高度(h)的
关系
动滑轮 滑轮的位置
随被拉动物
体一起改变
杠杆 可以省
力，但不能改变力的方向 F1＝G
省力　
s＝2h　
类型 图示 定义 实质 特点 F与G的关系
(忽略绳重、
滑轮重及摩擦) 绳端移动的距离
(s)与物体上升的
高度(h)的关系
滑轮组
把定滑轮和
动滑轮组合
成滑轮组 — 既可
以 又可以改
变
(n
为承担物重
的绳子段数)
省力
力的
方向　
F＝G　
s＝nh　
在滑轮组问题中，审题时务必要分清楚力、距离、速度是绳子的还是物
体的.
易错警示
四、其他简单机械：轮轴和斜面也属于简单机械.轮轴是否省力取决于动
力作用的位置，斜面的高度一定时，斜面越长越 .
省力　
教材素材练考点
杠杆的识别与判断(2019.A卷18)
考点
1
例1　 (教科内文改编)用一根钢棒撬动地面上的一块大石头，两种撬动方式如图所示(C为BD的中点).
例1题图
(1)图甲中，轻质细棒会绕 点转动，杠杆的支点是 点，此时杠
杆属于 杠杆；
B　
B　
省力　
一题多设问
(2)图乙中，轻质细棒会绕 点转动，杠杆的支点是 点，动力臂
为 (选填“AD”“AB”或“AC”)；
(3)两次施加的力F甲 (选填“＞”“＜”或“＝”)F乙，并说明理
由： .
D　
D　
AD　
＞　
阻力和阻力臂相同，F甲的力臂小于F乙的力臂　
例2　下列工具在使用中属于省力杠杆的是 ，属于费力杠杆
的是 .
①③④⑦　
②⑤⑥　
例2题图
杠杆作图(8年6考)
考点
2
方法指导
杠杆 作图 考查 角度 画出力F的力臂 为使杠杆平衡，画出作用在A点的最小动力 力的作用点未知，为使杠杆平衡，画出最小动力
规范 作图 注意 事项 (1)画力臂时，应画从支点到力的作用线(或作用线的
延长线)的垂线，并标出直角符号； (2)用实线加大括号的形式表示力臂，并标出与力对应
的力臂符号； (3)力的作用线的延长线要用虚线表示. 例3　如图甲所示是古人搬运巨大木料的情境，他们通过横杆、支架、石
块等将巨木的一端抬起，垫上圆木，以便将其移到其他地方.请在图乙的
简化图中作出抬起巨木一端时所施加的力F1的力臂L1.
例3题图
L1
例4　(教科图片改编)图中利用羊角锤撬钉子，在锤柄A点处画出所施加的
最小动力F.
例4题图(教科八下P87)
F
例5　端午节是我国的传统节日，这一天会举办精彩的赛龙舟比赛.如图
甲是用船桨划龙舟的情景，图乙是其简化示意图.划桨时，一只手握住船
桨的一端O点，另一只手握住船桨B点施加动力向后划水，F2表示船桨受
到的阻力，请在图乙中画出阻力臂l2和在B点施加的最小动力F1.
例5题图
l2
F1
滑轮、滑轮组的特点及相关计算(8年6考)
考点
3
例6　如图所示，升旗时旗杆顶上安装了一个 滑轮，此装置的作用
是改变力的 ，沿不同方向向下用力，则F1 (选填
“＞”“＜”或“＝”)F2.
例6题图
定　
方向　
＝　
例7　(教科图片改编)如图，用甲、乙所示滑轮装置把一重为500 N的物体
匀速向上提起，已知每个滑轮重10 N，则绳子自由端所需拉力较小的是
图 (选填“甲”或“乙”)滑轮装置；不计绳重和摩擦，图甲中车对
绳子的拉力为 N；图乙中人对绳子的拉力为 N.
甲
乙　
500　
255　
乙
例7题图(教科八下P94)
例8　[竖向滑轮组]如图甲、乙所示，利用两个滑轮组匀速提升重力为
G的物体，上升的高度为h，忽略绳与滑轮间的摩擦及绳重，请推导
出下列关系：
(1)请通过受力分析，写出绳端拉力F与物体重力、动滑轮重力G动的关
系：F甲＝ 　　；F乙＝ 　　.
　
　
例8题图
【思路引导】
同一根绳子上每段绳子受力相同，此时受力情况如图1；将动滑轮与重物
看作整体，受力分析如图2.
(2)写出绳端移动的距离s与物体上升的高度h的关系：s甲＝ ，s乙
＝ .
2h　
3h　
【思路引导】
对甲滑轮组分析：同一根绳子的长度不变，物体上升h，动滑轮两端的绳
子都缩短h，示意图如图3.
图3
变式1　[结合图像]用图甲的滑轮组提升重200 N的物体，拉力F为80 N，
不计绳重和摩擦，物体和绳子自由端的运动情况如图乙，反映绳子自由
端运动情况的图线是 (选填“A”或“B”)，动滑轮重为 N.
变式1题图
A　
40　
变式2　[横向滑轮组]高铁的输电线无论冬、夏都需要绷直，以保障列车
电极与输电线的良好接触.如图所示为输电线的牵引装置工作原理图，钢
绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为150 N. 若10 s内坠砣
串匀速下降了20 cm，输电线向左移动的速度为 m/s，输电线P端
受到的拉力大小为 N(坠砣串看作一个整体，不计滑轮和钢绳自
重及摩擦).
0.01　
9 000　
变式2题图
杠杆平衡条件及其计算
考点
4
例9　(教科习题改编)如图是锅炉上的安全阀门示意图.已知OA＝20 cm，
AB＝40 cm，B点悬挂重物为100 N，当锅炉内水蒸气在阀门S上产生的压
力至少大于 N时，将会把阀门S顶开.(忽略阀门S处的摩擦)
例9题图
300　
例10　如图所示，杠杆OBA可绕O点在竖直平面内转动，OB＝2BA，在B
点悬挂一个10 N的重物G，在A点施加竖直向上的动力F1使杠杆OBA水平
平衡(杠杆重力及摩擦均忽略不计)，下列说法正确的是(　C　)
例10题图
C
A. 在A点施加竖直向上的力F1时，该杠杆是费力杠杆
B. 作用在A点的力F1的大小为5 N
C. 如果重物的悬挂点B向O点移动，要使杠杆水平平
衡，F1应变小
D. 若将作用于A点的力F1变为图中F2，要使杠杆水平平衡，F2应小于F1
点击播放视频
变式　[动力与杆垂直]如图所示，若力F始终垂直作用于杠杆，则从A转
动到B位置时，力F将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
变式题图
变大　
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成都真题及变式
杠杆的特点(2019.A卷18)
命题点
1
1. (2019成都A卷18题4分)如图所示，是三种类型剪刀的示意图，请你为
铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择 (选填“A”“B”或
“C”)剪刀，这样选择是为了省 .
第1题图
C　
力　
2. (2016成都A卷18题4分)如图所示，古代士兵常用定滑轮把护城河上的
吊桥拉起.使用定滑轮可以 (选填“省力”“省距离”或
“改变动力方向”)；吊桥可以看作杠杆，绳子对它的拉力是动力，吊桥
的重力是阻力，在拉起吊桥的过程中，阻力臂大小 (选填“变
大”“变小”或“不变”).
第2题图
改变动力方向　
变小　
滑轮的特点(2025.A卷17)
命题点
2
3. (2025成都A卷17题4分)在“使用动滑轮”的实验中，竖直向上拉弹簧
测力计，如图所示.弹簧测力计静止时的示数是F1、F2， 则F1、F2的大小
关系是 ；若钩码匀速上升0.1 m， 则绳子自由端移动的距离
是 m.
F1＝F2　
0.2　
第3题图
杠杆作图(8年6考)
命题点
3
4. [2024成都A卷21(2)题2分]如图甲，小孟书桌上的折叠式台灯由底座、
立杆和灯头组成.如图乙所示，灯头OAB可视做绕O点转动的杠杆，A点
是灯头的重心，小孟用拉力F将灯头拉至图示位置.请在图乙中画出：①
灯头受到的重力G的示意图；②拉力F的力臂L.
第4题图
G
L
5. [2023成都A卷21(1)题2分]植树节当天，学校初二年级开展植树活动.同
学们分工合作，如图甲，小高正在用铁锹铲土.将铁锹视为杠杆，O为支
点，请在图乙中画出：①手在A处施加的最小动力F的示意图；②F的力
臂L.
第5题图
L
F
6. [2022成都A卷21(2)题2分]如图是小兰在练习“斜身引体”项目时的情
景.把人体视为杠杆，O为支点，动力等效为F1.请画出F1的力臂L1.
第6题图
L1
7. [2021成都A卷23(2)题2分]由于土壤松动，一颗珍稀古树摇摇欲坠.园艺
师用绳子将古树系住，通过山体固定，对古树展开救助.如图所示，把古
树视为杠杆，O点为支点，A点为古树重心位置.请画出：①古树受到的重
力G的示意图；②绳子拉力的力臂L.
第7题图
G
L
8. [2020成都A卷23(2)题2分]深蹲运动是靠腿部肌肉收缩产生动力，克服
人体上部的重力G，从而达到锻炼目的(如图甲).图乙是将人体抽象为杠杆
的示意图，O为支点，请在图乙中画出G的示意图及其力臂L(A点为人体
上部的重心).
第8题图
G
L
9. [2018成都A卷23(2)题2分]图甲是教室里的学生座椅，图乙是它的侧面
图，要在C点用最小的力F使座椅绕A开始逆时针转动，请在图乙中画
出：①F的力臂；②F的示意图.
第9题图
L
F
探究杠杆的平衡条件
命题点
4
10. (2017成都A卷27题8分)在“探究杠杆的平衡条件”实验中，每个钩码
重力相等，杠杆刻度均匀.
第10题图
(1)平衡时，应该让杠杆静止在 位置.
水平　
(2)小周同学所在实验小组完成某次操作后，实验现象如图甲所示，他们
记录的数据为：动力F1＝1.5 N，动力臂L1
＝0.1 m，阻力F2＝1 N，则阻
力臂L2＝ m.
0.15　
(3)下列四个因素中，不会带来实验误差的是 .
A. 铁架台自身的重力足够大
B. 单个钩码的重力不完全相等
C. 悬挂钩码的绳套重力偏大
D. 杠杆与转轴之间的摩擦偏大
A　
(4)小周同学所在实验小组在完成规定实验后，他们想进一步探究，如果
杠杆受到F2、F3两个阻力，结果会怎样？通过实验，他们得到了如图乙
所示的结果.根据这个结果，可以初步得出，在这种情况下杠杆的平衡条
件为：F1L1＝ .(F1、F2、F3的力臂分别用L1、L2、L3表示)
F2L2＋F3L3　
纵向实验分层练
例　小明做“探究杠杆的平衡条件”的实验，每个钩码重力相同.
例题图
实验
探究杠杆的平衡条件(2022课标学生必做实验)
基础设问
(1)小明安装好如图甲所示的装置，杠杆在图中位置静止，此时杠杆处
于 (选填“平衡”或“非平衡”)状态.
平衡　
(2)接下来小明应向 调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在
位置平衡，便于在杠杆上直接读出力臂.
例题图
右　
水平　
(3)[操作细节]杠杆水平平衡后，在杠杆两侧悬挂不同数量的钩码并调节钩
码的位置，使杠杆重新水平平衡，这时动力或阻力是 .
A. 钩码受到的重力
B. 钩码对杠杆的拉力
C. 杠杆对钩码的拉力
B　
(4)第一次实验时，在杠杆两侧不同位置挂上不同数量的钩码，使杠杆仍
在水平位置平衡，如图乙所示，右侧阻力F2的阻力臂L2＝ cm.接
着改变钩码的数量和钩码 ，重复上述实验，并将所测得的
实验数据记录在表格中.
实验序号 动力F1 动力臂L1 阻力F2 阻力臂L2
1 1 16.0 2
2 3 10.0 2 15.0
3 4 5.0 1 20.0
8.0　
悬挂位置　
(5)小明的表格设计存在的问题为 ，正确修改表格
后，分析表中实验数据，得出杠杆的平衡条件： (用表中
字母表示)，实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了 .
物理量缺少单位　
F1L1＝F2L2　
得出普遍规律
实验序号 动力F1 动力臂L1 阻力F2 阻力臂L2
1 1 16.0 2
2 3 10.0 2 15.0
3 4 5.0 1 20.0
能力提升
(6)[现象分析]若将图乙中杠杆右侧的钩码换成弹簧测力计进行实验，如图
丙所示，当弹簧测力计由竖直向下拉转至向右斜拉的过程中，杠杆始终
保持在水平位置平衡，则测力计的示数将 (选填“变大”“变
小”或“不变”).
例题图丙
变大　
(7)(2025金牛区二诊改编)得出杠杆平衡条件的结论后，小明又提出了新的
问题：若支点不设置在杠杆中点，之前得出的杠杆平衡条件是否仍成
立？于是他又用如图丁所示装置继续探究，发现得到的数据明显不相
符，原因是： .
例题图
杠杆自重对实验有影响　
(8)[生活实践](2025金牛区二诊改编)小明继续研究我国古代的取水工具桔
槔，在井边的树杈上架一根横木，横木的一端绑上石块，另一端系绳和
水桶，简化图如图戊所示.若水桶盛满水后，为减小人向上提水时的拉力
F，根据杠杆的平衡条件可知，可行的方法是 .(写出一条即可)
可以增大石块的质量　
基础题
1
中档题
2
基础题
1. (2025山东省卷)小明使用筷子夹菜时，发现可将筷子视为杠杆.他用学
过的杠杆知识对其中一根筷子做了分析，如图所示.以下选项错误的
是(　D　)
A. F1为动力 B. l1为动力臂
C. F2为阻力 D. l2为阻力臂
第1题图
D
2. 在日常生活中经常使用各种工具，下列工具使用时属于费力杠杆
的是(　C　)
C
3. (2025北京)如图所示，园艺工人在修剪枝条.关于园艺剪的使用，下列
说法正确的是(　C　)
A. 园艺剪对枝条的压力是阻力
B. 在图示状态使用时园艺剪是费力杠杆
C. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了省力
D. 把枝条往园艺剪的轴处靠近是为了增大阻力臂
第3题图
C
4. (2025巴中)晾晒相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平平衡
的是(　B　)
B
5. 如图甲是一种下开放式窗户，图乙是其简化示
意图，窗扇重90 N，力臂l1为60 cm，力臂l2为20 cm.窗扇可看成绕O点转
动的 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，在A点水平推动
窗扇至少需要 N的力.
第5题图
省力　
30　
模型建构
新考法
6. (2025德阳)小王在体育课上做俯卧撑，若将他的身体看作杠杆，脚尖作
为支点O，简化模型如图所示，A点为重心，请画出重力示意图及F1的力
臂L1.
第6题图
G
L1
7. 如图所示，作用在水龙头把手上的力F向上抬起可打开家用水龙
头.将把手视为绕O点转动的杠杆，请在图中画出打开水龙头的最小动力
F的示意图.
第7题图
A
F
8. (2025陕西)小明在探究杠杆的平衡条件时，用到了铁架台、带有均匀刻
度的轻质杠杆、细线、弹簧测力计、钩码若干(每个钩码重0.5 N)等实验
器材.
(1)实验操作中，为了便于测量，常把杠杆调至水平位置平衡.若调节
时发现杠杆的右端下落，此时应将平衡螺母向 (选填“左”或
“右”)调节.
左　
第8题图
(2)如图甲，杠杆在水平位置平衡后，小明在杠杆左、右两侧分别挂上不
同数量的钩码，改变钩码所挂位置，使杠杆重新在水平位置平衡，多次
实验并记录数据，如下表所示.
第8题图
实验次数 动力F1/N 动力臂l1/ cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1 1.0 15 1.5 10
2 1.5 10 1.5 10
3 2.0 5 0.5 20
…
分析实验数据可以得出，杠杆的平衡条件是
.
F1l1＝F2l2(或动力×动力臂
＝阻力×阻力臂)　
(3)小明进一步改进了实验方案，增加了弹簧测力计，并将固定挂钩改为
可移动的挂环，如图乙所示.这样做的优点是
.
(4)如图丙，园林工人操作车载起重机拉起一棵大树，绳端作用
在 (选填“A”或“B”)处更省力.
第8题图丙
便于改变力和力臂的大
小，获得多组测量数据，使结论更具有普遍性　
A　
中档题
9. (2025云南)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模
型如图所示，O为支点，OM∶ON＝1∶2，M端用绳子悬挂重200 N的物
体，在N端用竖直向下的拉力在1 s内使物体缓慢上升了0.5 m.忽略杠杆
和绳的自重，下列说法正确的是(　C　)
A. 该杠杆是费力杠杆
B. 杠杆在水平位置平衡时N端受到的拉力大小为400 N
C. M端绳子拉力对物体做功为100 J
D. M端绳子拉力对物体做功的功率为50 W
第9题图
C
10. 　 人体中有很多结构可以简化为杠杆，如
图所示的人体手臂就具有杠杆的功能，属于 杠杆.根据图中信息，当提升重物时，肱二头肌 (选填“收缩”或“放松”).
第10题图
费力　
收缩　
新考法
跨学科实践
变式1　腰部杠杆
如图所示，成年人弯一下腰，肌肉就要付出接近1 200 N的拉力.这是由于
在腰部肌肉和脊骨之间形成的是一个 杠杆，所以在弯腰提起重
物时，为避免肌肉被拉伤，正确的姿势是尽量使重物离身体 (选填
“近”或“远”)一些.
变式1题图
费力　
近　
变式2　身体杠杆
如图所示，小明在家锻炼身体时以脚尖O为支点做俯卧撑.A点为重力
作用点，此时他的身体相当于一个 杠杆；撑地静止时，双手
所受地面支持力 (选填“大于”“小于”或“等于”)双脚所
受地面支持力.
变式2题图
省力　
大于　

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