杠桿又分成費(fèi)力杠桿、省力杠桿和等臂杠桿，杠桿原理也稱為“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力矩（力與力臂的乘積）大小必須相等。即：動力×動力臂=阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為F1·l1=F2·l2。式中，F(xiàn)1表示動力，l1表示動力臂，F(xiàn)2表示阻力，l2表示阻力臂。從上式可看出，要使杠桿達(dá)到平衡，動力臂是阻力臂的幾倍，阻力就是動力的幾倍。來源于《論平面圖形的平衡》。

杠桿平衡條件

表達(dá)式

F1·L1=F2·L2

阿基米德

（1）在無重量的桿的兩端離支點(diǎn)相等的距離處掛上相等的重量，它們將平衡；

（2）在無重量的桿的兩端離支點(diǎn)相等的距離處掛上不相等的重量，重的一端將下傾；

（3）在無重量的桿的兩端離支點(diǎn)不相等距離處掛上相等重量，距離遠(yuǎn)的一端將下 傾；

（4）一個(gè)重物的作用可以用幾個(gè)均勻分布的重物的作用來代替，只要重心的位置保持不變。相反，幾個(gè)均勻分布的重物可以用一個(gè)懸掛在它們的重心處的重物來代替

概念分析

在使用杠桿時(shí)，為了省力，就應(yīng)該用動力臂比阻力臂長的杠桿；如果想要省距離，就應(yīng)該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。但是，要想省力，就必須多移動距離；要想少移動距離，就必須多費(fèi)些力。要想又省力而又少移動距離，是不可能實(shí)現(xiàn)的。

杠桿的支點(diǎn)不一定要在中間，滿足下列三個(gè)點(diǎn)的系統(tǒng)，基本上就是杠桿：支點(diǎn)、施力點(diǎn)、受力點(diǎn)。

其中公式這樣寫：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1×l1=F2×l2這樣就是一個(gè)杠桿。杠桿也有省力杠桿跟費(fèi)力的杠桿，兩者皆有但是功能表現(xiàn)不同。例如有一種用腳踩的打氣機(jī)，或是用手壓的榨汁機(jī)，就是省力杠桿 (動力臂 > 阻力臂）；但是我們要壓下較大的距離，受力端只有較小的動作。另外有一種費(fèi)力的杠桿。例如路邊的吊車，釣東西的鉤子在整個(gè)桿的尖端，尾端是支點(diǎn)、中間是油壓機(jī) (力矩 > 力臂），這就是費(fèi)力的杠桿，但費(fèi)力換來的就是中間的施力點(diǎn)只要動小距離，尖端的掛勾就會移動相當(dāng)大的距離。

動力臂延伸

兩種杠桿都有用處，只是要用的地方要去評估是要省力或是省下動作范圍。另外有種東西叫做輪軸，也可以當(dāng)作是一種杠桿的應(yīng)用，不過表現(xiàn)上可能有時(shí)要加上轉(zhuǎn)動的計(jì)算。

古希臘科學(xué)家阿基米德有這樣一句流傳千古的名言："假如給我一個(gè)支點(diǎn)，就能撬起地球"這句話不僅是催人奮進(jìn)的警句，更是有著嚴(yán)格的科學(xué)根據(jù)的。

杠桿平衡

杠桿平衡是指杠桿在動力和阻力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)下或者勻速轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下。

杠桿受力有兩種情況：

1、杠桿上只有兩個(gè)力：

動力×支點(diǎn)到動力作用線的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用線的距離

即動力×動力臂=阻力×阻力臂

即F1×l1=F2×l2

2、杠桿上有多個(gè)力：

所有使杠桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動的力的大小與其對應(yīng)力臂的乘積等于使杠桿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動的力的大小與其對應(yīng)力臂的乘積。

這也叫作杠桿的順逆原則，同樣適用于只有兩個(gè)力的情況。

杠桿分類

杠桿可分為省力杠桿、費(fèi)力杠桿和等臂杠桿，沒有任何一種杠桿既省距離又省力

省力杠桿

l1>l2,F1<F2,省力、費(fèi)距離。

如拔釘子用的羊角錘、鍘刀，開瓶器，軋刀，動滑輪，手推車 剪鐵皮的剪刀及剪鋼筋用的剪刀等。

費(fèi)力杠桿

l1<l2,F1>F2,費(fèi)力、省距離。

如釣魚竿、鑷子，筷子，船槳裁縫用的剪刀 理發(fā)師用的剪刀等。

等臂杠桿

l1=l2,F1=F2,既不省力也不費(fèi)力，又不多移動距離，

如天平、定滑輪等。

人體杠桿

幾乎每一臺機(jī)器中都少不了杠桿，就是在人體中也有許許多多的杠桿在起作用。拿起一件東西，彎一下腰，甚至翹一下腳尖都是人體的杠桿在起作用，了解了人體的杠桿不僅可以增長物理知識，還能學(xué)會許多生理知識。

費(fèi)力杠桿

其中，大部分為費(fèi)力杠桿，也有小部分是等臂和省力杠桿。

點(diǎn)一下頭或抬一下頭是靠杠桿的作用，杠桿的支點(diǎn)在脊柱之頂，支點(diǎn)前后各有肌肉，頭顱的重量是阻力。支點(diǎn)前后的肌肉配合起來，有的收縮有的拉長配合起來形成低頭仰頭，從圖里可以看出來低頭比仰頭要省力。

當(dāng)曲肘把重物舉起來的時(shí)候，手臂也是一個(gè)杠桿。肘關(guān)節(jié)是支點(diǎn)，支點(diǎn)左右都有肌肉。這是一種費(fèi)力杠桿，舉起一份的重量，肌肉要花費(fèi)6倍以上的力氣，雖然費(fèi)力，但是可以省一定距離。

當(dāng)你把腳尖翹起來的時(shí)候，是腳跟后面的肌肉在起作用，腳尖是支點(diǎn)，體重落在兩者之間。這是一個(gè)省力杠桿，肌肉的拉力比體重要小。而且腳越長越省力。

如果你彎一下腰，肌肉就要付出接近1200牛頓的拉力。這是 由于在腰部肌肉和脊骨之間形成的杠桿也是一個(gè)費(fèi)力杠桿。所以在彎腰提起立物時(shí)，正確的姿勢是盡量使重物離身體近一 些。以避免肌肉被拉傷。