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小学六年级 (11-12岁)

小学科学 杠杆与滑轮

杠杆和滑轮是帮助我们用小力气移动重物的工具。 杠杆是把一根棒架在支点上使用，支点越靠近重物，用力的一端就越长，提起重物所需的力就越小。 定滑轮能改变拉力的方向，动滑轮能把提起重物所需的力减为一半，但绳子要拉两倍长。 移动支点，看看所需的力减少或增加了多少；再选择三种滑轮，比较力的大小和方向。

杠杆的原理

30%
💡 什么是杠杆？
①把棒架在支点上用来提起重物的工具，叫杠杆。
②所需的力由支点到重物的距离和支点到用力处的距离之比决定。
③支点越靠近重物，所需的力越小。像开始的图那样距离是30 : 70时，所需的力约是重物重量的0.43倍。
④但用力的一端要移动更长的距离。
⑤跷跷板、开瓶器、剪刀、指甲刀都是利用杠杆的工具。

滑轮的种类和原理

🔧 定滑轮
①定滑轮固定在天花板等地方，不会移动。
②把绳子往下拉，重物就往上升，所以它改变了拉力的方向。
③力的大小不会减少，提起10 kg的重物仍要用10 kg的力拉。
④旗杆顶上的滑轮就是定滑轮。

省力之后会怎样

生活中的杠杆
跷跷板 / 开瓶器 / 剪刀 / 夹子 / 指甲刀
不同工具的支点、用力点和重物的位置各不相同。
生活中的滑轮
旗杆（定滑轮）/ 起重机（滑轮组）/ 电梯（滑轮和钢索）
能轻松地提起重物，或者朝方便的方向拉。
🏗️ 省力之后会怎样
①用杠杆或滑轮可以减小所需的力。
②但用力的一端要移动的距离变长了。
③力减为一半，距离就变为两倍，力和距离的乘积保持不变。
④工具不会白白替我们做功，它只是用距离换来了省力。

小结

力和距离
力 × 移动的距离 = 功（用了工具也不变）
工具能省力，但要多移动距离。
🎯 要点
①杠杆：把支点放在靠近重物的地方，就能用小力提起重物。
②定滑轮：只改变拉力方向，力的大小不变。
③动滑轮：省一半的力，绳子要拉两倍长。
④滑轮组：既省力，又能改变方向。
⑤用了工具，力和距离的乘积也不变。

例题与单元测验

例题 1
用一个动滑轮提起重物时，所需的力和要拉的绳长分别会怎样？
1
动滑轮和重物一起移动，由两段绳子分担重量，所以力减为一半。
2
但要拉的绳长是重物升高高度的两倍。
▸ 力减为一半，绳子要拉两倍长。
在第二幅图里选动滑轮，就是用5 kg的力提起10 kg的重物。
例题 2
用工具把提起重物所需的力减为一半。力和移动距离的乘积、以及要移动的距离会怎样？
1
用了工具，力和移动距离的乘积也不会改变。
2
力减为一半，要移动的距离就变为两倍，乘积保持相同。
▸ 乘积不变，距离变为两倍。
省了力，就要多走距离。工具只是把力和距离互相交换。
单元测验类型
下面关于杠杆和滑轮的说法，哪一项正确？
①定滑轮能减小力的大小。
②动滑轮能把所需的力减为一半。
③杠杆的支点离重物越远，所需的力越小。
④用了工具，力和距离的乘积会变小。
⑤用了滑轮，拉绳的距离不会改变。
▸ ② 动滑轮能把所需的力减为一半。
1
动滑轮和重物一起移动，能省一半的力，但绳子要拉两倍长。
2
定滑轮只改变方向（①），杠杆的支点越靠近重物越省力（③），力和距离的乘积不变（④），省力就要多拉距离（⑤）。
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