向下拉，重物为什么向上升？
升旗时，我们向下拉绳，国旗却向上升。杆顶的定滑轮让绳子拐了弯，换成顺手的拉动方向。忽略摩擦、慢慢提升时，它不省力。
再看动滑轮：滑轮和重物一起升，两段绳一起向上托着它。重量由两段分担，手上需要的力就小了。
省力也有代价。用两段绳分担，重物上升一小段，手就要拉过两倍长的绳子。先数直接托着重物的绳段，再同时看手和重物各走多远。
去晾衣绳和旗杆下做观察
不用任何工具，先当一次侦探：
- 看升旗。 升旗手站在地上一直向下拉，旗一直向上走。找到杆顶的滑轮，看绳子在哪里转弯。再注意一件事：旗升多高，他手里的绳就拉过多长？（定滑轮：一样长。）
- 看晾衣绳。 很多晾衣绳的两端各装一个小滑轮，绳子首尾相连绕成一圈。在一侧轻轻拉动，衣架就滑向另一头。沿着绳子走一遍，找出力在哪里拐了弯。
- 自制一个。 找一个线轴（或圆盒盖）、一根粗线、一个水瓶：让线从线轴下方绕过并挂住水瓶，就是一个动滑轮；再跨过椅背横杆，就多了一个定滑轮。两种装法各提一次，比较手上感觉差多少。
先猜一猜：把水瓶从「挂在绳端」改成「挂在动滑轮下」，手上的拉力会变多少、变几倍，还是不变？先说出答案，再拉一次验证。
省下的力，用什么换来？
展开：再看背后的原因
升旗那天留意看：我们站在地上向下拉绳，国旗却向上升。杆顶的小轮子——定滑轮——让绳子转了个弯。方向变了，力没变：它就像一根弯过来的等臂杠杆，两臂一样长，所以在忽略摩擦、静止或匀速提升时，拉力等于重物的重量。把两只一样重的沙桶挂在绳子两端，两边正好平衡，谁也不往下沉。
真想省力，就要让更多的绳段来分担重量。把滑轮和重物一起吊进绳里（动滑轮），重物就由两段绳一起拉着，每段只分担一半；把定滑轮和动滑轮串成滑轮组，重物可以由三段、四段甚至六段绳一起吊着。
数一数 n 有多大，人人都能做：从重物（或吊着重物的滑轮）向上数，直接连着它的竖直绳段有几条，n 就是几。 只数直接向上托着重物或动滑轮的绳段。若手拉的自由端也从动滑轮向上走，这一段同样要数；转过上方定滑轮、再向下伸到手里的那一段，不另加一段。
- 定滑轮：n = 1，拉力 = 重量。不省力，只换来一个顺手的下拉方向。
- 动滑轮：n = 2，拉力 = 重量的一半。
- 滑轮组：n 越多，每段分得越少；工地上吊起几吨钢梁，用的就是这个乘法。
展开：n 分之一从哪里来
重物被 n 段绳一起吊着，理想绳中张力处处相等，每段都是 T。静止时，向上的 n·T 与向下的重量 W 平衡：
拉力变小，绳却要收得更多：重物升高 h，n 段绳每段都要缩短 h，手一共收进 n·h：
展开：功守恒 F·s = W·h
把力和距离乘起来：
滑轮不创造能量，只重新分配它：力变小，距离就变长，乘积始终不变。这就是「简单机械省力不省功」——OpenStax 的 Simple Machines 与 Static Equilibrium 两章由此推出所有简单机械的共同结论，NASA 的 STEmonstrations 视频也在国际空间站演示过滑轮与杠杆。
模型的边界：摩擦与绳重
本实验是理想滑轮：不计摩擦，也不计绳子与滑轮自身的重量。真实滑轮的轴有摩擦，动滑轮和长绳自己也有重量，所以实际拉力略大于 W/n，省下的力会打折扣。这也是真实吊装不会无限增加绳段的原因——段数太多，摩擦和绳重会把省下的力吃掉。
下次路过工地，抬头看塔吊吊钩上的滑轮组：数一数有几段钢绳一起受力，你就能估出每段承受的力。