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(共69张PPT)
第16课时 杠杆 滑轮
知识梳理
1
回归教材
2
考点巩固
3
实验突破
4
中考超链接
5
知识梳理
支点：杠杆可以绕其转动的点（O点）
动力1：使杠杆转动的力（F1）
阻力1：阻碍杠杆转动的力（F2）
动力臂：从支点O到① 的距离（l1）
阻力臂：从支点O到② 的距离（l2）
定义：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒
用文字表述：动力×动力臂 = 阻力×阻力臂
用字母表示：③___________
杠杆的平衡条件 2
阻力作用线
杠杆
动力作用线
五要素
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要点提示
1 动力与阻力的作用点与支点一样，都在杠杆上。动力、阻力使杠杆转动的方向一定相反，但两个力的方向不一定相反。
2 杠杆在动力和阻力作用下处于静止或匀速转动状态叫作杠杆平衡。实验前让杠杆在水平位置平衡（静止）是为了便于测量力臂。
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杠杆：
分类及
应用
分类 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆
示意图 6
力臂关系 l1④　＞l2 l1⑥　＜l2 l1⑧　＝l2
力的关系 F1⑤　＜F2 F1⑦　＞F2 F1⑨　＝F2
特点 省力，费距离 费力，省距离 既不省力也不费距离
应用举例 羊角锤、开瓶器 钓鱼竿、镊子、筷子 托盘天平、定滑轮
＞　
＜　
＝　
＜　
＞　
＝　
分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组 示意图 (均为匀速拉动物体)
定义 轴固定不动的滑轮 轴可以随被吊物体一起运动的滑轮 由定滑轮和动滑轮组合而成 特点 可以改变力的方向，但不能省力 可以省力，但不能改变力的方向 既可以省力，又可以改变力的方向 返回目录
滑轮
分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组 示意图 (均为匀速拉动物体)
s与h的关系 s =⑩　h s = 　2 s = 　2 s = 　2
F与G的关系 F = 　 F = 　　 F = _x00 F = 　h
注：（1）忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦；（2）s是绳子末端移动的距离，h是物体上升的高度，n是动滑轮上承担物重的绳子段数（在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线，虚线下的动滑轮上有几段绳子n就等于几） 返回目录
滑轮
h　
G　
2h
　
2h
3h　
　
续表
　
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轮轴
和斜面
轮轴：由具有共同转动轴的大轮（轮）和小轮（轴）组成。轮轴是否省力取决于动力作用在轮上还是轴上。当动力作用在轮上时省力、费距离，如球形门把手、方向盘等
斜面：省力机械，费距离，如装载货物时车尾斜搭的木板、高
山的盘山坡道等
回归教材
杠杆
1.(RJ)题1图为工人用杠杆撬石头的情景，用力时杠杆的支点为______点，动力为_______，动力臂为_________(选填“lAB”“lBD”或“lBC”)。
题1图
F1
B
lBD
2.(RJ、YH)题2图是古代的舂米工具踏碓。用脚踩踏木杠使其另一端的石头升起时，脚移动的距离与石头移动的距离相比较，石头移动的距离______(选填“大”或“小”)，其动力臂________(选填“大于”或“小于”)阻力臂，属于________杠杆。
题2图
大
小于
费力
3.(RJ、YH)独轮车的有关尺寸如题3图所示，其中车体和砖块所受的总重力G为1 000 N。工人抬起独轮车时，人手竖直向上的力F为_______N。若保持力F的方向不变，为了抬起独轮车时更省力，可________(选填“增大”或“减小”)力F的力臂，即让手握的位置________(选填“靠近”或“远离”)车体。　
题3图
300
增大
远离
滑轮
4.(RJ、YH)如题4图甲所示，旗杆顶部的滑轮是______(选填“定”或“动”)滑轮，使用这类滑轮________省力，能改变力的方向。图乙中的起重机上的动滑轮能省力，________(后两空选填“能”或“不能”)改变力的方向。
题4图
定
不能
不能
5.(YH)用题5图所示的两种装置分别匀速竖直提升重为100 N的物料。甲装置中，工人所用的拉力为______N；乙装置中的动滑轮被_____段绳子吊起，则工人所用的拉力为______N。(忽略滑轮自重、绳重及摩擦)
题5图
100
2
50
轮轴和斜面
6.(YH)题6图为井上的辘轳，它由轮和轴组成，当用手转动轮盘时，可以提水。辘轳属于______(填简单机械名称)，使用它提水时____(选填“能”或“不能”)省力。
题6图
轮轴
能
7.(RJ)人们往卡车上装载较重的货物时，常常会在车尾斜搭一块木板，如题7图所示。这块木板相当于简单机械中的________，使用它可以省______，但是费________。
题7图
斜面
力
距离
考点巩固
考点1 杠杆及其分类　
1.题1图为划船时的情景。当人用船桨划船时，船桨可视为杠杆，该杠杆的特点是(　　)
A. 省力
B. 费力
C. 省功
D. 费距离
题1图
B
2.(2025宜宾改编)下列工具在使用过程中属于省力杠杆的是(　　)
A.托盘天平 B.开瓶器 C.镊子 D.鱼竿
B
3.(2025山东改编)用筷子夹菜时，筷子属于________(选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆，该杠杆的特点是______(选填“省”或“费”)距离。如题3图所示，阻力臂为____________(选填“l1”“l2”或“l1 ＋ l2”)。
题3图
费力
省
l1 ＋ l2
考点2　杠杆作图
4.(2025山西改编)题4图甲是L型应急防洪板。请在图乙简化图中画出阻碍防洪板向左翻倒的压力F的力臂l。(O为支点)
题4图
答图
5.(2025遂宁改编)如题5图所示，拉行李箱时，可将行李箱视为杠杆。请在图中画出拉力F的力臂l。(O为支点)
题5图
答图
6.如题6图所示，台阶上的长木板ABC上有一重物，某同学在C点施力将重物抬起。请在图中画出力F的力臂l。(B为支点)
题6图
答图
方法点拨 作杠杆力臂的步骤
步骤 画法 图示
第一步：定点 确定支点
第二步：画线 确定动力作用线或阻力作用线，必要时用虚线将力的作用线正向延长或反向延长
步骤 画法 图示
第三步：作垂线 从支点向力的作用线作垂线，标出垂直符号
第四步：确定力臂 支点到垂足之间的垂线段就是力臂。力臂用虚线加大括号(或两端带箭头的实线)的形式表示，并标出与力对应的力臂符号
续表
易错点　杠杆最小力作图
7.若想使题7图所示的杠杆平衡，请在图中画出作用在A点的最小动力F2及其力臂l2。(O为支点)
题7图
答图
8.(2025凉山)题8图甲所示的盘子夹的一侧可简化为图乙所示的杠杆。请在图乙中画出作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。(O为支点)
题8图
答图
方法点拨 杠杆最小动力作图思路及步骤
(1)作图思路：根据F1l1 = F2l2可得，当阻力与阻力臂一定时，动力臂越长，动力越小，所以可将“画最小动力”转化为“找最长动
力臂”。
(2)作图步骤：
①定点：确定支点并找到杠杆上离支点最远的点（或题目指定的点），即为动力的作用点。
②连线：连接支点和动力的作用点，连线即为最长动力臂l。
③作垂线：过动力的作用点作最长动力臂的垂线，即为最小动力F的作用线。
④定向：根据动力与阻力使杠杆转动方向相反确定最小动力F的方向。
考点3　杠杆平衡条件及应用
9.题9图为古人运送巨木的情景。若想抬起巨木时更省力，下列操作可行的是(　　)
A.减少滚木数量
B.将悬绳远离支架
C.将支架远离巨木
D.人的施力点远离支架
题9图
D
10.(2025扬州)题10图是兄弟二人抬水的场景。扁担相当于杠杆，若以哥哥的肩为支点，弟弟对扁担的作用力是动力，哥哥将水桶悬挂点向自己移动一段距离，动力臂________，阻力臂________，弟弟对扁担的作用力________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
题10图
不变
变小
变小
11.(2025眉山改编)某同学在做“探究杠杆的平衡条件”实验。实验前，杠杆的左侧下沉，此时应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节，使杠杆水平平衡；实验时，在A点挂上钩码(均重0.5 N)，如题11图所示，若想让杠杆水平平衡，应在B点挂_____个钩码。杠杆水平平衡后，若将其两侧钩码各取下一个，杠杆________(选填“仍会”或“不会”)保持水平平衡。
题11图
右
2
不会
12.(2025陕西改编)题12图为李同学爸爸竖直向上施力抬起沙发时的情景，沙发的重心在其中心位置，其重力为500 N。爸爸抬沙发时，沙发相当于一个_______杠杆；在图示位置静止时，动力臂相当于阻力臂的___倍，爸爸对沙发的力为_______N。
题12图
省力
2
250
(1)物体的重力；
解：物体的重力
答：物体的重力为200 N。
13.(2025云南改编)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如题13图所示，O为支点，lON ＝ 2lOM，在M端用绳子悬挂质量为20 kg的物体，在N端用竖直向下的拉力缓慢拉动杆至水平位置平衡。求：(g取10 N/kg，忽略杆和绳的自重)
题13图
题13图
解：杆水平平衡时，M端所受的拉力FM ＝ G ＝ 200 N
由杠杆平衡条件FMlOM ＝ FNlON可知，N端所受的拉力
答：杆水平平衡时，N端所受的拉力为100 N。
(2)杆水平平衡时， N端所受的拉力；
13.(2025云南改编)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如题13图所示，O为支点，lON ＝ 2lOM，在M端用绳子悬挂质量为20 kg的物体，在N端用竖直向下的拉力缓慢拉动杆至水平位置平衡。求：(g取10 N/kg，忽略杆和绳的自重)
题13图
(3)若工人重为600 N，则工人能用竖直向下的拉力最大
拉起重力为多少的物体。
解：拉起最重的物体时，工人对地面的压力为0，此时
工人对N端的拉力等于工人的重力，即FN′ ＝G人 ＝ 600 N，
且。由杠杆平衡条件可知，能最大拉起的物体的重力
答：工人能用竖直向下的拉力最大拉起重力为1 200 N的物体。
13.(2025云南改编)《天工开物》中记载了我国古代的井上施工装置，其简化模型如题13图所示，O为支点，lON ＝ 2lOM，在M端用绳子悬挂质量为20 kg的物体，在N端用竖直向下的拉力缓慢拉动杆至水平位置平衡。求：(g取10 N/kg，忽略杆和绳的自重)
考点4　制作简易杆秤
14.(2025达州改编)实践小组进行了“制作简易杆秤”活动。如题14图所示，用轻质木棒作为秤杆，细线系上一个物体作为秤砣，空小盘挂在A点作为秤盘，在O点挂粗绳作为提纽，则______点相当于杆秤的支点。未在秤盘内放称量物时，秤砣在B点时秤杆水平平衡，则该点应标记为______g。为增大杆秤的最大称量质量，可采用________(选填“增大”或“减小”)秤砣质量的方法。
题14图
O
0
增大
考点5　滑轮(组)的特点
15.(2025烟台改编)为了响应国家“体重管理年”的号召，某同学为家人制作了题15图所示的拉力器。关于图中的滑轮分析正确的是(　　)
A.是定滑轮
B.是动滑轮
C.使用它能省力
D.使用它费距离
题15图
A
16.(2025上海改编)如题16图所示，用不同方向的拉力F1、F2、F3匀速拉动重力为G的物体时，下列关系式正确的是(　　)
A.F1 ＝ F2
B.F1 ＞ F2
C.F2 ＞ G
D.F3 ＞ G
题16图
A
17.下列挪动球形石墩的方法中，最省力的是(　　)
A B C D
A
18.建筑工人用题18图所示的装置提升物体。装置中，滑轮___(选填“A”或“B”)为动滑轮。使用该装置可以省___，也可以改变__________。
题18图
B
力
力的方向
19.(2025苏州)如题19图所示，地上的人用滑轮组竖直向上提升重物，请画出最省力的绕绳方法。
题19图
答图
考点6　滑轮(组)的简单计算
20.(2025新疆)如题20图所示，某同学用动滑轮将重为2 N的物体匀速竖直向上提升时，作用在绳子自由端的拉力不可能是(　　)
A.1.0 N
B.1.2 N
C.1.4 N
D.1.6 N
题20图
A
21.高铁输电线牵引装置通过滑轮和坠砣动态调节张力以稳定供电，如题21图所示。坠砣总重为3 000 N，使输电线在10 s内水平匀速移动了
10 cm，则坠砣移动的速度为________m/s，输电线P端受到的拉力F为________N，拉力F做的功为______J。(忽略滑轮的自重、钢绳重及摩擦)
题21图
0.02
6 000
600
(1)绳子自由端移动的距离；
解：由图乙可知，动滑轮上承担物重的绳子段数
n ＝ 2
绳子自由端移动的距离s ＝ nh ＝ 2 × 2 m ＝ 4 m
答：绳子自由端移动的距离为4 m。
22.(2025遂宁改编)题22图甲的汉代砖刻记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助图乙所示的装置，采矿工人用400 N的拉力F将70 kg的矿石从矿坑匀速提起，10 s内矿石竖直上升了2 m。求：(忽略绳重、篮重及摩擦，g取10 N/kg)
题22图
22.(2025遂宁改编)题22图甲的汉代砖刻记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助图乙所示的装置，采矿工人用400 N的拉力F将70 kg的矿石从矿坑匀速提起，10 s内矿石竖直上升了2 m。求：(忽略绳重、篮重及摩擦，g取10 N/kg)
(2)拉力F做功的功率；
解：拉力F所做的功
拉力F做功的功率
答：拉力F做功的功率为160 W。
题22图
解：矿石的重力
G ＝ mg ＝ 70 kg × 10 N/kg ＝ 700 N
由可知，动滑轮的重力
G动 ＝ nF － G ＝ 2 × 400 N － 700 N ＝ 100 N
22.(2025遂宁改编)题22图甲的汉代砖刻记录了矿山使用滑轮做起吊机械的场景。借助图乙所示的装置，采矿工人用400 N的拉力F将70 kg的矿石从矿坑匀速提起，10 s内矿石竖直上升了2 m。求：(忽略绳重、篮重及摩擦，g取10 N/kg)
(3)动滑轮的重力。
答：动滑轮的重力为100 N。
题22图
实验突破
★实验　探究杠杆的平衡条件
李同学利用下图所示的装置探究杠杆的平衡条件，杠杆上
刻度均匀，每个钩码均重0.5 N。
基础设问
(1)杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆_______(选填“处于”或“不处于”)平衡状态。接下来李同学应将杠杆左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，便于测量________。
(2)挂上钩码后，________(选填“能”或“不能”)调节平衡螺母。
处于
右
力臂
不能
(3)在实验过程中，多次改变杠杆两侧钩码的数量和位置，使杠杆在水平位置平衡，实验数据如下表所示。
①分析表中数据可得出杠杆的平衡条件：__________________。(用字母表示)
②多次实验的目的是________________。
F1l1 ＝ F2l2
寻找普遍规律
③李同学发现表中的实验数据也符合“动力×支点到动力作用点的距离＝阻力×支点到阻力作用点的距离”，李同学想知道该结论是否正确，因此他去掉一侧的钩码，并换用弹簧测力计___(选填“竖直”或“斜”)向下拉。
斜
(4)如图乙所示，在A位置挂2个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B位置挂_____个钩码。当杠杆水平平衡后，在A、B两个位置的下方同时增加一个钩码，杠杆______端将下沉。
4
左
(5)如图丙所示，李同学在C位置挂了2个钩码，用弹簧测力计在A位置向下拉杠杆。现将弹簧测力计从D位置移到E位置，在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡，则弹簧测力计的示数会________，原因是弹簧测力计的拉力力臂________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变小
变大
变式设问
在图丙中，李同学将A位置的弹簧测力计移到F位置(未画出)，并竖直向上拉杠杆，当杠杆重新在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 。(填序号)
①0.5 N ②1 N ③2 N ④3 N
①
(6)李同学认为实验中仅用人眼来判断杠杆是否水平的做法不够科学，因此他用铅垂线来判断杠杆是否水平。如题(6)图所示，他将铅垂线挂在O点，并使其自然下垂，当铅垂线与杠杆横梁的刻度线________________时，说明杠杆水平平衡。
题(6)图
拓展设问
重合(或平行)
(7)实验中，若用弹簧测力计在杠杆的支点O处施加一个力，________(选填“会”或“不会”)影响杠杆的平衡，理由是_________________。
不会
该力的力臂为0
(8)当杠杆在水平位置平衡时，李同学用带杆的滑轮水平向左缓慢推动右侧挂钩码的悬线(保持悬线上端悬点不动)，如题(8)图所示。为使杠杆水平平衡，应将左侧的2个钩码悬挂至______位置。(填序号)
题(8)图
③
(9)实验结束后，李同学又用题(9)图所示的装置继续探究，发现无法得到上述得出的杠杆平衡条件，其原因是___________________________。
、
题(9)图
杠杆的自重对杠杆平衡有影响
(10)【创新装置】李同学利用一个竖直放置的圆盘(质量分布均匀，可以绕着圆心O点转动)设计了题(10)图所示的装置，他分别在圆盘的A、C两点挂上一定数量的钩码，使圆盘在图示位置平衡；当他将挂在C点的钩码移至_______点上时，圆盘仍会在图示位置平衡，说明力的作用点到支点的距离________(选填“会”或“不会”)影响杠杆的平衡。
题(10)图
E
不会
中考超链接
1.(2025广东)升旗时，利用旗杆顶部的定滑轮可以(　　)
A.省力 B.省功
C.省距离 D.改变拉力方向
D
2.(2024广东)题2图为某款剪刀的示意图。握住手柄修剪树枝时，剪刀可视为杠杆，该杠杆的特点是(　　)
A.省力
B.费力
C.省功
D.省距离
题2图
A
3.(2022广东)分别使用图中的四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是(　　)
A　 B 　 C　 D
A
4.(2021广东节选)用题4图甲所示的滑轮组提升重200 N的物体，已知拉力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所示，反映绳子自由端运动的图线是______(选填“A”或“B”)，动滑轮重为______N。
题4图
A
40
5.(2023广东)杠杆在题5图所示位置静止，此时杠杆_____(选填“是”或“不是”)处于平衡状态。调节杠杆两端的螺母，使杠杆保持水平并静止，此操作可方便测量力臂，原因是此时__________________________
__________。
题5图
是
力臂与杠杆平行(或力臂与杠
杆重合)
6.(2022广东)在“探究杠杆的平衡条件”实验中：
题6图
(1)某同学安装好杠杆后，发现其左端下沉，如题6图甲所示。为使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向______调节。
(2)如图乙所示，杠杆调节平衡后，在A处悬挂3个钩码，每个钩码重
0.5 N。如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡，当方向为____________时，拉力最小，大小为_____N。
右
竖直向下
2
题6图
(3)课后，该同学制作了一个简易杠杆，调节杠杆在水平位置平衡，然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币，使其在水平位置再次平衡，如图丙所示，则力臂l1∶l2 ＝________。若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的______端将下沉。
2∶1
右
题6图
7.(2021广东)杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具，题7图是某同学制作的杆秤的示意图。使用时，将待称物体挂在秤钩上，用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽，移动秤砣在秤杆上的位置D，使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量，此秤最大称量是10 kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所
示，求：
题7图
7.(2021广东) 题7图是杆秤的示意图。此秤最大称量是10 kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示，求：
题7图
解：由杠杆的平衡条件可知，当提着B处秤纽、秤
砣在E点时，A点所挂物体的最大重力
GA ＝ ；当提着C处秤纽、秤砣在E点时，A点所挂物体的最大重力GA′＝ 。因为lBE ＞ lCE、lAB ＜ lAC，故可得GA ＞ GA′，即提起B处的秤纽时，此秤的称量最大
(1)提起哪处的秤纽，此秤的称量最大；
答：提起B处的秤纽，此秤的称量最大。
(2)秤砣的质量；
解：由(1)可知，当提着B处秤纽、秤砣挂在E点、
A点秤钩挂着质量为10 kg的物体时，秤杆可以在
水平位置平衡，由杠杆的平衡条件可知GA × lAB ＝ G秤砣× lBE
由G ＝ mg可知mA × lAB ＝ m秤砣 × lBE
则秤砣质量m秤砣 ＝ ＝ 0.4 kg
答：秤砣的质量为0.4 kg。
7.(2021广东) 题7图是杆秤的示意图。此秤最大称量是10 kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示，求：
题7图
(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2 kg的荔枝时，
D与C之间的距离。
解：当提起C处秤纽称一袋质量为2 kg的荔枝时，
阻力臂lAC ＝ lAB ＋ lBC ＝ 0.02 m ＋ 0.03 m ＝ 0.05 m
由杠杆的平衡条件可知G荔枝 × lAC ＝ G秤砣 × lCD。由G = mg可知
m荔枝×lAC = m秤砣× lCD，则lCD = = 0.25 m
答：D与C之间的距离为0.25 m。
7.(2021广东) 题7图是杆秤的示意图。此秤最大称量是10 kg，秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计，AB、BC、BE的长度如图所示，求：
题7图

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