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1.杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2.力臂的作法：一找点，二画线，三作垂线段。
3.杠杆的平衡条件：F1l1=F2l2。
4.省力杠杆：省力费距离；费力杠杆：费力省距离；等臂杠杆：不省力也不省距离。
方法技巧
识别定滑轮和动滑轮的依据
滑轮的轴是否随物体移动。要先确定滑轮轴的位置，分析它是与某个固定不动的物体连在一起，还是随物体一起移动，如果滑轮轴与固定不动的物体连在一起，不随物体移动，则为定滑轮
2.定滑轮和动滑轮的特点
【实验目的】探究定滑轮和动滑轮的特点。
【提出问题】（1）使用定滑轮动滑轮是否省力（或更费力）？
（2）使用定滑轮、动滑轮是否省距离（或需要移动更大的距离）？
（3）什么情况下使用定滑轮，什么情况下使用动滑轮？
【制订计划与设计实验】分别使同一物体在不使用滑轮、使用定滑轮、使用动滑轮时匀速运动，记录整个过程需要用力的大小、物体移动的距离及动力移动的距离、动力的方向，然后由数据分析得出结论。
【实验器材】钩码两个，滑轮两个，弹簧测力计一个等。
【实验过程】（1）按图12-2-4甲所示，
让钩码匀速上升的高度h=10cm，记录弹簧测力计的示数F，拉力方向及绳子自由端移动的距离s。
注意
用弹簧测力计直接拉钩码匀速上升，目的是使用滑轮时相比较。
（2）按图乙所示安装定滑轮，让钩码匀速上升的高度h=10cm，记录弹簧测力计的示数F、拉力方向及绳子自由端移动的距离s。
注意
（1）要匀速拉动弹簧测力计。
（2）定滑轮轴上可加润滑油，以减小摩擦力对实验的影响。
（3）选用质量较大的钩码。
（3）按图丙所示安装动滑轮，让钩码匀速上升的高度h=10cm，记录弹簧测力计的示数F、拉力方向及绳子自由端移动的距离s
注意
拉力要沿竖直向上的方向拉动物体和滑轮一起匀速缓慢上升。
（4）换用不同数量的钩码，重复上面的步骤。
注意
使用不同数量的钩码，以获得多组数据，使结论更具有普遍性。
【实验记录】滤，算了写吧
【交流论证】（1）对比用甲、乙两图所做实验记录的数据可知：使用定滑轮时，拉力F与钩码重力G相等，绳子自由端移动的距离s与钩码升高的高度h相同。（忽略绳子与滑轮间的摩擦力和滑轮与轴间的摩擦力、绳子的重力）
（2）对比用甲、丙两图所做实验记录的数据可知：使用动滑轮时，拉多G，绳子自由端移动的距离s=2h。（忽略动滑轮与绳的重力和摩擦力）
【实验结论】（1）使用定滑轮不省力，也不省距离，但可以改变力的方向。
（2）使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，而且费距离。
注意
（1）实验中应选用轻质的动滑轮。
（2）要始终竖直匀速拉动弹簧测力计。
（3）读数时，视线要与刻度盘垂直，不能静止读数。
（4）选择质量较小的动滑轮以减小动滑轮重力对实验的影响。
3.定滑轮和动滑轮的实质
（1）定滑轮可以看成一个变形的杠杆，如图12-2-5所示
，滑轮的轴相当于支点，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径，即l1=l2，根据杠杆的平衡条件Fl1=Gl2可知：F=G，即使用定滑轮不省力。可见，定滑轮的实质是一个等臂杠杆。
由于等臂杠杆不省力也不省距离，所以使用定滑轮时，物体上升的高度h和绳子自由端下降的距离s相等，
（2）动滑轮也可以看成一个变形的杠杆，
使用动滑轮能省一半力，则需费一倍的距离，即被提升的物体上升h，绳的自由端移动的距离s=2h，
4.使用定滑轮和动滑轮的几种情况（图中物体全部匀速运动，物体的重力都为G）
拓展
用平衡力知识研究定滑轮和动滑轮特点
如图12-2-9所示，对于定滑轮，在忽略摩擦时，物体受到拉力F和重力G作用，由于物体匀速上升则拉力F与重力G是一对平衡力，则F=G；对于动滑轮，在忽略摩擦和滑轮自重时，物体受到两段绳子的两个拉力F和重力G的作用，由于物体匀速上升，则2F=G，F=
1
2
G。
拓展
（1）使用定滑轮时，拉力F不沿竖直方向而改为其他方向时的拉力大小的分析：如图12-2-11所示
改变拉力F的方向，由图中的示意图可以得出l1=l2=r，由杠杆平衡条件知，F1=F2=G，（若考虑摩擦，则F>G）因此对于定滑轮来说，施加在绳端的力无论朝哪个方向，定滑轮都是一个等臂杠杆，在绳重和摩擦可以忽略不计的情况下，所用的拉力都等于物体的重力。
（2）对于动滑轮来说：①动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动。②动滑轮省一半力的条件是：A.动滑轮与重物一起匀速移动； B.动力F的方向与物体移动的方向致；C.不计动滑轮重、绳重和摩擦。
知识点二 滑轮组
1.滑轮组在实际应用中，人们常常把定滑轮和动滑轮组合在一起，构成滑轮组。使用滑轮组既省力又可改变力的方向，但同时要多移动距离。
注意
滑轮组中的定滑轮起改变方向的作用；动滑轮起省力的作用。
2.与滑轮组有关的规律
（1）省力情况：忽略动滑轮的自重、绳重及摩擦，则拉力F=
1
n
G物，若考虑动滑轮自重G动，仅忽略绳重与摩擦，则F=
1
n
(G物+G动)（n为承担物重的绳子段数）。
滑轮组横放时，动滑轮上有几段绳子拉着物体做匀速直线运动，拉力的大小就是物体所受摩擦力的几分之一。不计绳与滑轮之间的摩擦时，F=
1
n
f物，此时绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s物的关系为s=ns物。
（2）移动距离：若物体升高h，绳子自由端移动的距离s=nh。
（3）移动速度：绳子自由端移动的速度v和物体移动速度v物之间的关系为v=nv物。
3.确定承担物重的绳子的段数n的方法
采用“分离法”：在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，只考虑与动滑轮相连的绳子段数，
4.滑轮组的组装
巧记
滑轮组组装口诀
“奇动偶定，一动配一定，偶数减一定，变向加一定。”
说明：（1）绳子段数为奇数时，绳子起点在动滑轮上；绳子段数为偶数时，绳子起点在定滑轮上。
（2）在不改变施力的方向时，以动滑轮个数为基数，按“一动配定，偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即：一个动滑轮配一个定滑轮；但当n为偶数时，定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。
（3）在需要改变施力的方向时，仍以动滑轮的个数为基数，按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。
即：在“一动配一定，偶数减一定”的基数上，若变向再加上一个定滑轮。
知识点三 轮轴和斜面
1.轮轴
（1）轮轴：轮轴由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴。辘轳、方向盘、水龙头等都属于轮轴。
（2）轮轴的实质：轮轴可看成杠杆的变形，
（3）轮轴的特点：当把动力施加在轮上，阻力施加在轴上时，则动力臂l1=R，阻力臂l2=r，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，得F1R=F2r，可见轮半径是轴半径的几倍，动力就是阻力的几分之一，因此使用轮轴可以省力，但要费距离。
注意
当把动力施加在轴上时，此时由于轴半径小于轮半径，如图12-2-23所示
，根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2，得F1r=F2R，由于R＞r，则F1＞F2，即使用轮轴费力，但节省距离。因此不要错误地认为使用轮轴一定省力，关键是看动力施加在轮上还是轴上。
2.斜面
（1）倾斜的木板、弯曲的盘山公路都构成了斜面。
斜面是一种可以省力的简单机械，却费距离。
（2）如图12-2-25所示
，当斜面高度h一定时，斜面l越长，越省力（即F越小）；当斜面长l相同时，斜面高h越小，越省力（即F越小）；当斜面l越长，斜面高h越小时，越省力（即F越小）。理想情况下斜面公式：Fl=Gh。
斜面长（l）是斜面高（h）的几倍，所用的拉力F就是物重G的几分之一。
3.各种简单机械的对比
拓展
盘山公路修得“曲曲折折”，目的是通过增加斜面的长，即多移动距离，达到省力的目的。
有的同学骑自行车上坡时喜欢走“S”形，更容易上坡，这便是利用了多移动距离达到省力的效果，所以更容易爬上坡去。
易误点 不会分析结构特殊的滑轮组。
【易误点辨析】如图12-2-40所示的滑轮组结构较为特殊，分析思路如下：
（1）在不计绳重和摩擦时，同一根绳子两端的拉力相等；
（2）对滑轮组受力分析时，灵活运用整体法或隔离法；
（3）对于结构比较特殊的滑轮组，选择合适的切入点进行受力分析。
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