第十二章简单机械复习人教版八年级物理下学期

简单机械杠杆滑轮轮轴斜面五要素平衡条件应用定滑轮动滑轮滑轮组章节复习第十二章简单机械

第十二章简单机械

┃思维感悟成体系┃思维感悟成体系┃杠杆定义简单机械杠杆平衡条件动滑轮及实质五要素分类滑轮机械效率定滑轮及实质滑轮组定义实质特点第十二章简单机械

┃回眸教材析知识物理·新课标（RJ）一．杠杆：直接搬动很重的大石头很困难，利用撬棒就可以较容易办到，撬棒就是能绕着一个固定点转动的硬棒，叫

，撬棒属于省力杠杆，但是费了

，用筷子夹食物，筷子就是一种费力杠杆，只要手指稍微一动，筷子就可以夹很多东西，虽然费了

，但省了

，使操作更加方便。杠杆距离力距离·F1F2O杠杆的五要素L1L2动力支点阻力杠杆类型杠杆特点杠杆优点杠杆缺点应用省力杠杆费力杠杆等臂杠杆L1>L2F1<F2L1<L2F1>F2L1=L2F1=F21、杠杆的分类省力费距离省距离费力既不省力也不省距离既省力又省距离的杠杆是没有的.怎样画杠杆的力臂例：F1OL1L2F3F2L3杠杆的力臂______在杠杆上(一定或不一定);力臂_______为0(可或不可)；不一定可例题：在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在

位置平衡，这样做是为了便于测量

；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向

调节，或将左端的平衡螺母向

调节.上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N，杠杆上每一格长5cm，部分实验数据已记录在下表中.实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510115212021031201.510(1)将表格中的实验数据补充完整.(2)小明的第3次实验存在错误，其错误是

___________.(3)该实验中进行多次实验的目的是什么？

__________.

水平力臂左左哪边高往哪边调；左右螺母方向相同L1测量错误避免偶然性，使结果更具有普遍性2.用杠杆平衡条件解决变力问题

10．如图10，轻质杠杆一端因水平方向力F作用而被逐步抬起至接近水平位置，在此过程中F的大小变化是（A

）A．变大B．变小C．不变D．先变小再变大9．如图9，杠杆在水平方向平衡，若将测力计缓慢地自位置1移到位置2，并保持杠杆始终水平平衡，则测力计的读数变化是（D

）

A．不断增大B．不断减小

C．先增大，然后减小D．先减小，然后增大14．如图14所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至水平位置，力F在这个过程中（A

）A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小图：9图10BAO图14G方法：画杠杆示意图，找到五要素，逐个分析变化情况后，根据F1L1=F2L2判断。第十二章简单机械┃回眸教材析知识二．滑轮和滑轮组：观察图12－1人们利用简单机械的情景。其中甲利用的是

滑轮，目的是省力，但费了距离，乙用的是

滑轮，不省力，但改变了

，使操作更为方便。要想既省力又改变力的方向，就可以将两者组合，组成

，起重机上的滑轮组合就是实例之一。

力的方向动定滑轮组图12—1FtiL1L2O等臂杠杆省力杠杆定滑轮的实质是一个等臂杠杆动滑轮的实质是一个动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆L1L2不能省力，但能改变力的方向能省一半的力有没有又省力又能改变力的方向的滑轮？滑轮组用这些滑轮将500牛的物体匀速提起，所用拉力分别为多少？（不考虑摩擦和滑轮重为20牛）

FFFGGG12F＝G13F＝G12F＝Gn=2n=2n=3若物体移动1米，则绳子自由端分别移动多少米？滑轮组

拉力大小与重力大小的关系：动滑轮和重物由几段绳子承重，拉力就是总重的几分之一。

拉力与重物移动距离的关系：

绳子自由端移动的距离是重物移动距离的n倍。

s=nh解析：

n

应为整数n=4应用两“动”两“定”滑轮组，绳子固定端在定滑轮下最多能提起：例

一根绳子最多能承受300

N的拉力，要提起1

000

N的重物，应用什么样的滑轮组？(动滑轮重力不计要求向下拉且滑轮个数最少)用这个滑轮组最多能提起多重的物体？F

例题.如图8所示装置，绳重及摩擦不计。（1）请利用图示的3个滑论，补画该滑轮组完整的绕线；（2）当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组的最大机械效率为多少？

图8已知：F=20N，G物=50N，n=4求：(1)η(2)η最大

解：η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/Fn=50N/20N×4=62.5%G动=nF-G=4×20N–50N=30NG物最大=nF最大-G动=4×60N–30N=210N

η=G物最大/F最大n

=210N/60N×4=87.5%物重改变，拉力也改变。（隐含G动不变）同一滑轮组，物重增大，η增大。先里后外、奇动偶定、动定交错。第十二章简单机械

┃回眸教材析知识三．机械效率①机械效率是指有用功跟总功的

。不同机械的机械效率表达式：公式：η＝———斜面：η＝——定滑轮：η＝——＝——＝—动滑轮：η＝——＝———＝——滑轮组：η＝——＝——＝——②提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。③用百分数表示。总小于1。比值W总W有用GhFsGhFsGhFhGFGhFsGhF2hG2FGhFsGhFnhGnF轮轴1、轮轴：由（外围的）轮和（中间的）轴组成的能够绕共同的轴心O点转动的简单的机械。2、工作原理：不等臂杠杆轮：动力轴：阻力省力杠杆轮：阻力轴：动力费力杠杆斜面特点：当高度一定时，斜面越长，拉力越小，越省力。第十二章简单机械┃典例精析把方向

典例1：杠杆平衡条件的应用

例1如图12－2所示，杠杆OA可绕支点O转动，B处挂一重物G，A处用一竖直力F。当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，为了使杠杆平衡，则(

)A．F大小不变，但F＜G

B．F大小不变，但F＞GC．F逐渐减小，但F＞G

D．F逐渐增大，但F＜G图12—2┃典例精析把方向┃A第十二章简单机械

┃典例精析把方向

[解析]当杠杆和竖直墙之间夹角逐渐增大时，由于动力是竖直向上的，所以，动力臂和阻力臂的比值是不变的，由杠杆平衡条件——＝——可得，力的大小不变。

F2

F1

L1

L2

第十二章简单机械

┃典例精析把方向典例2:滑轮组的应用与设计

例2用滑轮组提升重物，请在图12－3中画出拉力F＝—的绳子的绕法。(不计动滑轮、绳重和摩擦)[答案]如图12－4所示图12—43G图12—3第十二章简单机械

┃典例精析把方向[解析]一定一动两个滑轮，即可以组成两段绳子承担重物的滑轮组，也可以组成三段绳子承担的，连接三段绳子承担的，绕线时应从动滑轮上开始绕起。

方法拓展：滑轮组提升(或水平拉)物体时，承担重物绳子的股数的判断和根据题目的具体要求来设计滑轮组的组装：根据公式n＝————求出绳子的股数，然后利用“奇动偶定”原则解决相关问题。G物+G动F典例3：机械效率的探究

例3用如图12－5所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。第十二章简单机械

┃

典例精析把方向图12—5第十二章简单机械

┃典例精析把方向(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为

N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为

%。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：

。(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：

0.566.7由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/%1A1.50.100.70.3071.42B2.00.151.20.3083.3第十二章简单机械

┃典例精析把方向根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？答：

；请简要说明两条理由：①

；②

。[解析]测力计的读数要注意量程和分度值，这里的分度值是0.1N；用公式η＝———计算机械效率；对于杠杆而言，额外功主要是克服杠杆自身的重力所做的功。提高效率可以选减小杠杆自重，增大物重等，但是要在支点和悬挂点不变的情况下使用。

不能两次实验时钩码没有挂在同一位置仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的

W总W有用第十二章简单机械

┃典例精析把方向

知识点拨：杠杆的机械效率与滑轮的机械效率不同的是，杠杆的支点、悬挂点的改变都会使额外功的大小改变，即克服杠杆自重所做功改变。第十二章简单机械

┃实战演习成高手1．小明用两个相同的滑轮组成不同的滑轮组(如图12－6所示)，分别将同一物体匀速提高到相同高度，滑轮组的机械效率分别为η1、η2。下列关系正确的是(忽略绳重及摩擦)(

)

A．F1>F2，η1＝η2B．F1>F2，η1>η2C．F1<F2，η1＝η2D．F1<F2，η1>η2┃实战演习成高手┃A图12—6第十二章简单机械

┃实战演习成高手2．如图12－7所示是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个

(填“省力”或“费力”)杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F为

N。图12—7省力20第十二章简单机械

┃实战演习成高手3．如图12－8所示，日常生活或生产实践中使用的机械，能抽象为斜面的是(

)图12—8C第十二章简单机械

┃实战演习成高手4．如图12－9所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为(

)

A．20N

0.4m/sB．20N

0.1m/sC．5N

0.4m/sD．5N

0.1m/s

图12—9D

1．关于机械效率、功率，下列说法正确的是(

)A．机械效率大的机器功率大B．所做有用功越多，机械效率越高C．做功越快的机器机械效率高D．有用功永远小于总功，所以机械效率一定小于1第十二章简单机械D第十二章简单机械

┃试卷讲评针对练

2．已知甲机器的机械效率是65%，乙机器的机械效率是80%，那么下列说法中正确的是(

)A．甲机器一定比乙机器省力B．甲机器一定比乙机器省距离C．甲机器做的有用功一定比乙机器多D．以上说法都不对D

3．如图12－10所示，AOB为一杠杆，O为支点，杠杆重不计，AO＝OB。在杠杆右端A处用细绳悬挂重为G的物体，当AO段处于水平位置时，为保持杠杆平衡，需在B端施加最小的力为F1；当BO段在水平位置时保持杠杆平衡，这时在B端施加最小的力为F2，则(

)A．F1＜F2

B．F1＞F2C．F1＝F2D．无法比较物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃试卷讲评针对练B图12—10物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃试卷讲评针对练

5．如图12－12所示，课桌的重心在O点，若在课桌的C点用力F把桌腿B抬离地面，在抬起时另一桌腿A没有滑动，请在图中画出F相对于A点的力臂l1、重力G的示意图，并标出重力的力臂l2。

[答案]如图12—13所示图12—12图12—13物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃试卷讲评针对练

6．用如图12－14所示的装置探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系。(1)为了探究机械效率和斜面粗糙程度的关系，应该保持

。(2)将木块从斜面底端匀速拉到斜面顶端，物体沿斜面移动的距离是

(选填“s1”或“s2”)。物重和斜面的倾斜程度相同

图12—14S2物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃试卷讲评针对练

(3)实验中正确记录的一组数据如下表，由表中数据得出斜面的机械效率是

。(4)斜面在我们生活中的应用有

(写出一种即可)。75%盘山公路木块重力G/N木块上升高度h/m沿斜面拉力F/N木块沿斜面移动的距离s/m30.10.50.8物理·新课标（RJ）第十二章简单机械

┃试卷讲评针对练7．在人体中有许许多多杠杆，甚至踮一下脚尖都是人体杠杆在起作用。如图12－15所示，人以

(填字母)为支点，通过小腿腓肠肌用力，踮起脚尖。按杠杆的分类，这是一个

(选填“省力”或“费力”)杠杆。小明体重为600N，当小明踮起脚尖时，假设体重落在“杠杆”中心，则两腿肌肉共用力至少

N