予習シリーズ小5理科（下）第2回「てこ・滑車・輪軸」親子で押さえておきたいポイントまとめ

2026年9月21日

小5理科（下）の第2回は「てこ・滑車・輪軸」です。ここで扱うのは、「小さな力で大きなものを動かすしくみ」。エレベーター、クレーン、自転車のギアなど、身のまわりの道具に使われている考え方です。

この回の特徴は、計算問題が主役であること。そして3つの道具がすべて同じ1本の考え方で貫かれていることです。その考え方とは、

「力で得をすると、距離で損をする」

てこでも滑車でも輪軸でも、（力）×（動く距離）の値は変わらない。これがわかると、この単元は一気に見通しがよくなります。お子さんには「楽に持ち上げられる代わりに、長く引かなければならない」と、体でイメージさせてあげてください。

1 今回の単元、3つの道具の全体像

まず3つの道具の関係を1枚の表で確認しましょう。てこが基本形、滑車と輪軸は「てこの応用（仲間）」です。

道具	しくみ	計算のしかた
てこ	支点・力点・作用点の3点で、棒を回すはたらきを利用	かかる力 × 支点からの距離
滑車	溝のある車にひもをかけて、重い物を持ち上げる	定滑車＝力はそのまま／動滑車＝力は半分・距離は2倍
輪軸	大小の輪を1つの軸につけ、同時に回す	かかる力 × 半径（半径が大きいほど楽）

3つに共通する「つり合いの見方」

考え方	内容
① 上下の力のつり合い	上向きの力の合計＝下向きの力の合計
② 回転の力のつり合い	支点を決めて、右回りの力の合計＝左回りの力の合計
③ 仕事の量は一定	（力） × （動く距離）は、どんな道具を使っても変わらない

ポイント：てこは「支点からの距離」、輪軸は「半径（＝支点からの距離）」で考えます。考え方はまったく同じです。「回転の力＝力 × 中心からの距離」と、ひとつの言葉で言えるようにしましょう。

2 てこ①：てこを回すはたらきの表し方

てこを回そうとするはたらきの大きさは、次の式で表せます。

てこを回そうとするはたらき＝かかる力 × 支点からの距離

そして、てこが水平につり合っているとき、次のことが成り立ちます。

左まわりの力の合計＝右まわりの力の合計

つり合いの例

支点Oから左に4cmの位置に150g、右に5cmの位置に60g、右に10cmの位置に30gがつり合っているとします。

向き	計算	合計
左まわり	4cm × 150g	600
右まわり	5cm × 60g ＋ 10cm × 30g ＝ 300 ＋ 300	600

左も右も600で一致するので、このてこはつり合っています。

支点はどこにとってもよい

ここが最大のポイントです。てこが水平につり合っているとき、支点を力がはたらく場所のどこにとっても、「左まわりの合計＝右まわりの合計」は成り立ちます。

さきほどのてこで、別の点を支点として計算してみましょう。

支点のとり方	左まわり	右まわり
Oから6cm右の点	6cm × 150g ＝ 900	5cm × 60g ＋ 10cm × 30g ＝ 900
Oから1cm左の点	1cm × 60g ＋ 6cm × 30g ＝ 240	4cm × 60g ＝ 240

どちらも一致します。「計算が楽になる支点を選ぶ」のが、この単元の解き方のコツです。

ポイント：わからない値が2つあるときは、そのどちらかを支点にすると、1つの式で答えが出ます。 これは問題を解くときに必ず使うテクニックなので、親子で何度か練習しておきましょう。

3 てこ②：棒の重さの3つのパターン

てこの計算で、最初に必ず確認するのが「棒の重さを考えなくてよいか」です。問題文に「棒の重さは考えない」とあれば棒の重さは0g、なければ必ず考えます。ここを読み落とすのが、いちばん多い失点パターンです。

パターン	問題文の書き方	考え方
① 重さを無視	「棒の重さは考えない」「軽い棒」	棒の重さは0gとして計算する
② 一様な棒	「一様な棒で重さは50g」	重心は棒の真ん中。重さは中心にまとめて書く
③ 一様でない棒	「一様でない棒」	重心が真ん中とは限らない。重心の位置を求めてから計算

注意：「一様な棒」とは、太さや材質がどこも同じ棒のことです。だから重心が真ん中にきます。逆に「一様でない棒」は重心が偏っているので、重心を求める作業が必要になります。

一様でない棒の重心の求め方

一様でない棒の重心は、「左右の重さの逆比の場所」にあります。

例：長さ10cmの一様でない棒の両端を支えると、左が70g、右が30gを示したとします。このとき重心は、

70g ： 30g ＝ 7 ： 3 → 逆比をとって 3 ： 7
10cm を 3 ： 7 に分けると → 左から3cmの位置

つまり重心は左端から3cm、右端から7cmの場所にあります。

なぜ逆比になるのか

重心とは、「そこを支点にすると、棒がちょうどつり合う点」のことです。つり合うということは、右回りと左回りの力が等しいということ。

アcm × 30g ＝イcm × 70g → ア：イ＝ 3 ： 7

重い側に近いところに重心がくる、とイメージすると覚えやすいです。

ポイント：重いほうの端に近い場所が重心。「70gと30gなら、70g側から3cm」と、重さが大きい側ほど距離は小さいと覚えましょう。

4 てこ③：計算問題の解き方4ステップ

てこの計算問題は、次の手順で機械的に解けます。

ステップ	やること
① 力を全部かく	1つのてこ（棒）にはたらく力を、すべて矢印でかき出す。棒の重さは重心にかき入れる。矢印の向きに注意
② 支点を決める	大きさや位置がわからない力が2つあるときは、そのどちらかを支点にする
③ 左右に分ける	支点を中心に、「左に回そうとする力」と「右に回そうとする力」に分ける
④ 式を立てる	左まわりの合計＝右まわりの合計、または上向きの合計＝下向きの合計を使う

手順どおりに解く例

棒は一様で重さ50g、支点から右に9cmの位置に40g、右に10cmの位置におもりA、支点から左に5cmの位置に棒の重心（重さ50g）があるとします。

① 支点を、おもりAをつるした点にとる（わからない値が減る）
② このとき右側の長さは 10cm－9cm ＝ 1cm、左側は 5cm＋10cm ＝ 15cm

向き	計算
右まわり	1cm × 40g ＝ 40
左まわり	15cm × 50g ＝ 750

③ これでおもりAにかかる力が求まります。左上向きの力のつり合いから考えていくと、

おもりAが支点の右ではたらく上向きの力＝（750 － 40）÷ 1cm ＝ －710 → Aは710gの下向きの力

最後に上向き＝下向きの式で、支点が支える力も求まります。

ポイント：「① 矢印でかき出す → ② 支点を決める」の2つだけで、あとは算数です。図をていねいに描くことが、いちばんの近道になります。

5 滑車①：定滑車と動滑車

滑車は、溝のある車にひもをかけて、重い物を持ち上げたり移動させたりする道具です。力の向きを変えたり、力の大きさを変えたりするはたらきがあります。固定されているかどうかで、2種類に分かれます。

	定滑車	動滑車
車の固定	固定されている（動かない）	固定されていない（物といっしょに動く）
重りを引く力	重りと同じ力	重りの半分の力
引く距離	重りと同じ距離	重りの2倍の距離
引く向き	重りとは反対の向き	重りと同じ向き
てことして見ると	支点が中心（作用点と力点の内側）にあるてこ	作用点が支点と力点の中央にあるてこ

なぜそうなるのか

定滑車は、支点が中心にあるてこと同じです。支点からの距離が左右同じなので、力の大きさは変わりません。ただし力の向きを変えられるので、下に引いて上に持ち上げる、といった使い方ができます。
動滑車は、支点から力点までの距離が、支点から作用点までの距離の2倍になっているてこです。だから力は半分ですみますが、ひもを引く距離は2倍になります。

注意：動滑車は「力の向きを変えられない」という点も、定滑車との大きな違いです。定滑車は向きを変えられる、動滑車は力が半分になるけれど向きは変わらない。この2つは必ずセットで確認しましょう。

ポイント：1本のひもにかかっている力は、どこも同じ。これは滑車の問題全体を貫くルールです。動滑車でおもり120gを支えるとき、左右のひもに60gずつかかります。

6 滑車②：組み合わせ（動滑車を順につなぐ）

動滑車を順につないでいくパターンです。動滑車が増えるにつれて、力は半分ずつになっていきます。

動滑車の数	引く力	おもりを2cm上げるのに引く距離
0個（定滑車のみ）	重りと同じ（60g）	2cm
1個	重りの 1/2（60g → 30g）	2倍（4cm）
2個	重りの 1/4（60g → 15g）	4倍（8cm）
3個	重りの 1/8	8倍

仕事の量は変わらない

ここが理科として重要なところです。（引く力）×（引く距離）を計算すると、どの場合も同じ値になります。

動滑車	引く力 × 引く距離	仕事の量
1個	60g × 4cm	240
2個	30g × 8cm	240
3個	15g × 16cm	240

ポイント：「力で得をすると、距離で損をする」。これがてこ・滑車・輪軸すべてに共通する大原則です。楽に持ち上げられる＝その分だけ長く引かなければならないと覚えましょう。

注意：動滑車を2個組み合わせたときの引く距離は「2倍」ではなく「4倍」です。力は 1/2 → 1/4、距離は 2倍 → 4倍と、2倍ずつ変化していきます。「2個なら4倍」と数字をセットで覚えましょう。

7 滑車③：組み合わせ②（1本のひもに複数の滑車）

ひと続きの1本のひもが、いくつかの滑車にかかっているパターンです。この場合はひもの本数を数えるのが決め手になります。

計算のしかた

手で引く力＝おもりの重さ ÷ 動滑車にかかっているひもの本数

ひもの本数	手で引く力（おもり120gの場合）	おもりを2cm上げるのに引く距離
3本	120g ÷ 3 ＝ 40g（重りの1/3）	3倍（6cm）
4本	120g ÷ 4 ＝ 30g（重りの1/4）	4倍（8cm）
5本	120g ÷ 5 ＝ 24g（重りの1/5）	5倍（10cm）
6本	120g ÷ 6 ＝ 20g（重りの1/6）	6倍（12cm）

ここでも（力）×（距離）＝ 240で一定になっています。

なぜひもの本数で割るのか

隠れている力のつり合いを見ればわかります。おもり120gを支えているのは、上向きにはたらくひも6本分の力です。

上向き：ひもの本数だけの力（6本）＝ 6つの同じ力
下向き：おもりの重さ120gだけ

1本のひもにかかる力はどこも同じなので、120g ÷ 6 ＝ 20g が1本分の力になります。

ポイント：図を見たら、まずおもり（動滑車）にかかっているひもの本数を数える。何本あるかで、力も距離も決まります。力＝1/本数、距離＝本数倍とセットで覚えましょう。

8 滑車④：滑車の重さを考えて計算する場合

ここまでは「滑車の重さは考えない」という条件でした。ところが問題文に「滑車の重さは20g」とある場合は、計算が変わります。

基本の考え方

（おもりの重さ＋滑車の重さ）で計算する

動滑車が1個（20g）、おもりが100gのとき：

支えるべき重さの合計＝ 100g ＋ 20g ＝ 120g
動滑車で支えているので、引く力は半分 → 120g ÷ 2 ＝ 60g

組み合わせの場合

滑車2つを組み合わせる場合も、「おもり＋滑車」の合計で考えるのが基本です。

場合	計算	引く力
おもり100g＋動滑車20g	（100 ＋ 20） ÷ 2	60g
さらに動滑車20gを加える	（100 ＋ 20 ＋ 20） ÷ 4	35g

ここで注意！反比例の関係がくずれる

滑車の重さを考えない場合は、力の比と距離の比はきれいな反比例（力が1/2なら距離は2倍）でした。しかし滑車の重さを加えて考える場合は、この関係になりません。

おもり100gを引く力が60g → 100/60の関係にはならない
でも手で引く距離は、きちんと2倍・4倍になる

注意：引く距離は、滑車の重さを考えても変わらず「2倍・4倍」です。距離については、滑車の重さを考えないときの関係をそのまま使えます。力は「重さの合計」で、距離は「ひもの本数」でと、切り分けて考えるのがコツです。

9 輪軸：大きい輪を使うと楽になる

輪軸（りんじく）は、いくつかの輪を1つの軸につけ、1つを回すと全部が同時に同じ向きに回転するしくみです。てこと同じように、「かかる力 × 半径」で回すはたらきを表します。

左まわりの力の合計＝右まわりの力の合計

輪の大きさと力・距離の関係

支点からの距離（半径）の比	重り：手の力	重りを6cm上げるのに引く距離
9cm ： 9cm ＝ 1：1	1：1 → 手の力はおもりと同じ（60g）	6cm（1倍）
6cm ： 12cm ＝ 1：2	2：1 → 手の力は1/2（30g）	12cm（2倍）
12cm ： 6cm ＝ 2：1	1：2 → 手の力は2倍（120g）	3cm（1/2倍）

つり合いの確認

半径6cmの側に60gのおもり、半径12cmの側を手で引く場合：

向き	計算
右まわり	60g × 6cm ＝ 360
左まわり	30g × 12cm ＝ 360

手の力は30gで、おもりの半分ですみます。その代わり、おもりを6cm上げるのにひもを12cm引くことになります。

まとめのルール

項目	関係
引く力	半径に反比例（半径から遠いほど力は小さくてすむ）
引く距離	半径に正比例（半径から遠いほど引く長さは長くなる）

ポイント：「半径の比が a ： b のとき、力の比は b ： a（逆比）、移動距離の比は a ： b」。この一文が輪軸のすべてです。大きい輪を使うほど楽だが、その分たくさん引かなければならない、とイメージで覚えましょう。

10 身近な応用：自転車のギア

輪軸のしくみは、自転車のギアに使われています。

自転車には、後輪側のギアとペダル側のギアの2か所にギアがついています。

ギアの場所	半径を大きくすると	ペダル1回転あたりの進む距離
後輪側のギア	こぐ力は軽くなる	短くなる
ペダル側のギア	こぐ力は重くなる	長くなる

軽くこぎたいとき・速く進みたいとき

坂道などで軽くこぎたい → 後輪側はなるべく小さいギアを選ぶ
平らな道で速く進みたい → ペダル側はなるべく大きいギアを選ぶ

ポイント：自転車のギアは、「軽くこぐ」か「速く進む」かのトレードオフ。これは、てこ・滑車・輪軸すべてに通じる「力で得をすると距離で損をする」という関係そのものです。

エレベーターの「つり合いおもり」

身近なもう1つの例が、エレベーターです。現代の電動エレベーターの多くは「つるべ式」という方式で、人が乗る「かご」と「つり合いおもり」がワイヤーロープでつながれています。

かごとつり合いおもりがだいたいつり合っているため、小さな力で重いかごを上げ下げできるしくみです。これは、「はじめからつるしておくおもり」＝軽い力で持ち上げるための工夫なのです。

11 3つの道具のまとめ表

最後に、この単元でおさえるべき数値を1枚にまとめます。

道具	力	引く距離	向き
定滑車	重りと同じ	重りと同じ	重りと反対
動滑車	重りの1/2	重りの2倍	重りと同じ
動滑車2個（順につなぐ）	重りの1/4	重りの4倍	重りと同じ
動滑車3個（順につなぐ）	重りの1/8	重りの8倍	重りと同じ
ひも3本の組み合わせ	重りの1/3	重りの3倍	—
ひも4本の組み合わせ	重りの1/4	重りの4倍	—
ひも6本の組み合わせ	重りの1/6	重りの6倍	—
輪軸（半径1：2）	重りの1/2	重りの2倍	—
輪軸（半径2：1）	重りの2倍	重りの1/2倍	—

ポイント：表を見ればわかるとおり、力と距離はいつもセットで逆になっています。これを「反比例」といい、てこ・滑車・輪軸に共通するキーワードです。

12 親子で最終チェック！10問クイズ

Q1. てこを回そうとするはたらきの大きさは、何と何をかけ合わせて求めますか。

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かかる力と支点からの距離をかけ合わせます。式は「てこを回そうとするはたらき＝かかる力 × 支点からの距離」。てこが水平につり合うときは、左まわりの力の合計＝右まわりの力の合計が成り立ちます。

Q2. てこがつり合っているとき、支点はどこにとってもよいのですか。

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よいです。力がはたらく場所のどこを支点としても、「左まわりの力の合計＝右まわりの力の合計」は成り立ちます。とくにわからない値が2つあるときは、そのどちらかを支点にすると楽に解けます。

Q3. 棒の重さの扱いは、問題文によってどのように変わりますか。3つのパターンを答えなさい。

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① 重さを無視（「棒の重さは考えない」→ 0g）／② 一様な棒（重心は真ん中）／③ 一様でない棒（重心を求める必要がある）。問題文を読み落とすと必ず間違えるので、最初にチェックしましょう。

Q4. 長さ10cmの一様でない棒の両端を支えると、左が70g、右が30gを示しました。重心はどこにありますか。

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左端から3cmの位置です。重心は左右の重さの逆比の場所にあります。70g：30g ＝ 7：3 → 逆比をとって 3：7。10cmを3：7に分けると、左から3cmになります。重い側に近いのがポイントです。

Q5. 定滑車を使ったとき、引く力・引く距離・引く向きはどうなりますか。

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引く力は重りと同じ、引く距離も重りと同じ、引く向きは重りとは反対です。定滑車は支点が中心にあるてこと同じなので、力の大きさは変わりませんが、力の向きを変えることができます。

Q6. 動滑車を使ったとき、引く力・引く距離・引く向きはどうなりますか。

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引く力は重りの半分、引く距離は重りの2倍、引く向きは重りと同じです。動滑車は作用点が支点と力点の中央にあるてこと同じなので、力は半分ですみますが、その分ひもを2倍引かなければなりません。

Q7. 動滑車を2個、順につないで組み合わせました。引く力と引く距離は、重りの何倍になりますか。

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引く力は重りの1/4倍、引く距離は重りの4倍です。動滑車が増えるにつれて、力は1/2 → 1/4、距離は2倍 → 4倍と変化します。「2個なら4倍」と数字をセットで覚えましょう。なお（力）×（距離）は240で一定です。

Q8. 1本のひもで、動滑車にかかっているひもが4本ありました。おもりが120gのとき、手で引く力は何gですか。また、おもりを2cm上げるには何cm引きますか。

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手で引く力は30g（120g ÷ 4 ＝ 30g）、引く距離は8cm（2cm × 4 ＝ 8cm）です。引く力＝おもりの重さ ÷ ひもの本数、引く距離＝上げたい高さ × ひもの本数と、セットで答えられるようにしましょう。

Q9. 力で得をすると距離で損をする、という関係を何といいますか。また、この関係はてこ・滑車・輪軸のどこで成り立ちますか。

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反比例の関係です。力の比と動く距離の比は逆比になり、（力）×（動く距離）の値（仕事の量）は変わりません。この関係はてこ・滑車・輪軸のすべてで成り立ちます。例えば滑車では、力が1/2になれば距離は2倍。輪軸では、半径が2倍の位置を引くと力は1/2、距離は2倍になります。

Q10. 半径6cmの輪に60gのおもりをつるし、半径12cmの輪を手で引いてつり合わせました。手が引く力は何gですか。また、おもりを6cm上げるには何cm引きますか。

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手が引く力は30g、引く距離は12cmです。右まわり＝60g × 6cm ＝ 360、左まわり＝30g × 12cm ＝ 360でつり合います。輪軸では、引く力は半径に反比例（逆比）、引く距離は半径に正比例。半径が2倍の位置を引くと、力は半分で、距離は2倍になります。