第十一章+简单机械单元复习【知识精研】八年级物理全一册（沪科版）

八年级物理全一册•沪科版2024

第十一章

单元复习

简单机械（本课件包含PPT42张；图片39张；动图视频13张；教学视频9个）学业要点本章学业要求1.能说出人类使用的一些机械，知道机械效率以及提高机械效率的意义和途径；能用简单机械解决生活中的有关问题。

2.能从生活实例中抽象出杠杆模型及滑轮模型；能对机械问题进行推理；能从信息中寻找证据；敢于表达自己的观点。

学业要点本章学业要求3.能完成“探究杠杆的平衡条件”的实验；有控制变量的意识，能收集实验数据，得出实验结论。

4.

知道人类对机械的利用是不断发展的；能了解机械的使用对社会发展的推动作用，能欣赏我国古代关于简单机械应用的成就。

导入新课学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。

学列思维导图快速翻看本章，回忆每节内容，列出思维导图。

新课学习考点一

杠杆

1.杠杆概念：

在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。

2.杠杆的五要素：

支点：杠杆可以绕其转动的点（O点）。

动力：使杠杆转动的力（F1）。

阻力：阻碍杠杆转动的力（F2）。

动力臂：从支点O到动力F1

作用线的距离（l1）。

阻力臂：从支点O到阻力F2作用线的距离（l2）。

新课学习考点一

杠杆

2.杠杆的五要素：

●●F2l1l2O●F1OF1F2●l1l2O●F1●F2l1l2新课学习（3）作杠杆示意图：方法点拨：A.找出支点的位置；B.画出动力和阻力的示意图，并确定动力、阻力

作用线；C.从支点作动力、阻力作用线的垂线段，画垂足标力臂。新课学习考点一

杠杆

3.实验：探究杠杆的平衡条件

（1）杠杆的平衡状态：当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。

（2）实验器材：杠杆、铁架台、钩码等。

（3）设计实验：利用下图所示的实验装置，通过改变支点两边悬挂钩码的个数和悬挂位置，探究杠杆平衡时动力、动力臂和阻力、阻力臂之间的关系。

新课学习考点一

杠杆

3.实验：探究杠杆的平衡条件

（4）实验步骤：A.按图装配实验装置。在挂上钩码前调节杠杆两端的螺母，将杠杆调节至水平位置平衡。B.在杠杆支点两侧悬挂不同个数的钩码，它们对杠杆的作用力分别作为动力F1、阻力F2。移动钩码的悬挂位置，使杠杆在水平位置重新平衡，在自己设计的记录表中记录此时杠杆两侧所受作用力的大小、动力臂l1和阻力臂l2。C.改变动力F1和动力臂l1的大小，重复实验，并将数值记录在记录表中。

新课学习考点一

杠杆

3.实验：探究杠杆的平衡条件

（5）实验表格：

实验序号动力F1/N动力臂l1/mF1.L1阻力F2/N阻力臂l2/mF2.L212３4新课学习考点一

杠杆

3.实验：探究杠杆的平衡条件

（6）实验结论：杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，

即：F1 l1 = F2l2。

新课学习考点一

杠杆

4.杠杆的分类：

（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂；省力，但会费距离

。

（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂：费力，但会省距离。

（3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂：不省力，也不费距

。

课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题1】

生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头（如图甲），撬棒属于______杠杆；有称量物体质量的天平（如图乙），天平属于____杠杆。（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。

【解析】如图甲所示，O点是杠杆支点，撬棒下端给石头施加的垂直于撬棒的力是阻力，支点到撬棒下端点的距离是阻力臂；手给撬棒一个垂直于撬棒向下的力是动力，上端用手施力的位置到支点的距离是动力臂，如图可知，动力臂大于阻力臂，动力小于阻力是省力杠杆。天平的支点在横梁中间，两边托盘到支点的距离相等，即是两个力臂相等，当天平平衡时，两边托盘受力相等，故天平是等臂杠杆。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题2】如图所示，每个钩码的质量为50g，在均匀杠杆的A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在A、B两处再各加1个钩码，那么（

）A．杠杆仍水平平衡 B．杠杆的左边向下倾斜C．杠杆的右边向下倾斜 D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡。

【解析】ABC．设杠杆一格长为L，每个钩码的质量为50g，重力为G=mg=0.05kg×10N/kg=0.5N，在A、B两处再各加挂一个50g的钩码后，杠杆左端3G×2L=3×0.5N×2L=3N×L，右端2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L，3N×L<4N×L，杠杆右边下倾，故C符合题意，AB不符合题意；D．将A处的钩码向左移动一格，杠杆左端3G×3L=3×0.5N×3L=4.5N×L，右端2G×4L=2×0.5N×4L=4N×L，4.5N×L>4N×L，杠杆的左边向下倾斜，故D不符合题意。故选C。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题3】小芳周末回到乡下姥姥家接过姥姥肩膀上的担子学习挑担技巧。假如一个筐子重一个筐子轻（一头重一头轻），在不考虑手臂帮扶的情况下挑起担子让扁担处于水平平衡。请你据劳动体验结合杠杆平衡知识，判断下列说法中正确的是（）A．肩膀应该靠近“轻的一头”B．肩膀应该靠近“重的一头”C．肩膀应该居于扁担正中间D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一定是一个框子向上运动同时另一个框子向下运动。

【解析】ABC．根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2可知，力变大，力臂减小，为了使扁担处于水平平衡状态，肩膀应该靠近“重的一头”，故AC错误，B正确；D．挑着担子走路，扁担一般会上下“闪动”，“闪动”时一个框子向上运动同时另一个框子向下运动，会使扁担前后一端翘起，一端下沉，不便于人向前运动，故“闪动”时两个框会同时向下或向上运动，故D错误。故选B。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题4】

杆秤是一种中国传统的称量工具，凝聚着中国人民的智慧。如图所示，O为杆秤提纽，OA=8cm，秤砣质量m=0.2kg，不挂重物和秤砣时，手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于B点时，杆秤再次水平平衡，此时测得OB=32cm，则鱼的质量为（）A．1.0kg B．0.8kg C．0.6kg D．0.4kg。

【解析】杆秤是一只杠杆，O是支点，当杆秤在水平位置平衡时，根据杠杆的平衡条件可得G鱼﹒OA=G秤砣﹒OB，则鱼受到的重力，

鱼的质量为故B符合题意，ACD不符合题意。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题5】请按要求作图。如图甲为写字时的情形图，笔可以看做是杠杆，图乙为其简化图，其中O为支点，F2为阻力，请画出F2的力臂l2。。

【解析】力臂指的是支点到力的作用线的垂直距离，反向延长力F2的作用线，从支点O作力F2的作用线的垂线，即为F2的力臂l2，如图所示。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题6】小明利用如图甲所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。(1)若实验前杠杆静止在图甲位置，此时杠杆

（平衡/不平衡），为了使杠杆在水平位置平衡，应该向

（左/右）调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡的目的是

；(2)如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在A点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在点挂

个相同的钩码；当杠杆水平平衡后，将A、两点下方所挂的钩码同时向靠近支点的方向各移动一小格，则杠杆将

（左端下沉/右端下沉/保持水平平衡）。

【解析】（1）[1][2][3]静止和匀速转动都是杠杆的平衡状态，杠杆静止在图甲所示的位置，此时杠杆处于平衡状态；杠杆右端下沉，说明右端重，为了使杠杆在水平位置平衡，应该向左调节平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，杠杆在水平位置平衡时，力臂和杠杆重合，便于测量力臂。（2）[1]杠杆每个格的长度为L，每个钩码的重力为G，根据杠杆的平衡条件，即应在B点挂6个相同的钩码。当杠杆水平平衡后，将A、两点下方所挂的钩码同时向靠近支点的方向各移动一小格，则左侧为右侧为因为，所以杠杆左端下沉。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题6】小明利用如图甲所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。(3)如图丙所示，用弹簧测力计拉杠杆的点，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，杠杆在水平位置始终保持平衡，则测力计的示数变化情况是

，原因是拉力力臂

（均选填序号：①逐渐变大/②逐渐变小/③先变大后变小/④先变小后变大/⑤不变）；

【解析】（3）[1][2]由图知道，测力计竖直向上拉杠杆的C点时，OC为最长力臂，当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中，动力臂先变长后变短，而杠杆在水平位置始终保持平衡，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件知道，测力计示数将先变小后变大。。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题6】小明利用如图甲所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。(4)如图丁所示，小红实验时在一平衡杠杆的左右两侧分别放上两枚、三枚相同的硬币，杠杆仍在水平位置平衡，她用刻度尺测出和，则

（大于/小于/等于）；

【解析】（4）设每个硬币重力为G，半径为r，根据杠杆平衡条件则有

，

，

，

所以

，则

。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题6】小明利用如图甲所示的装置，来探究“杠杆的平衡条件”。(5)如图是某同学大课间跑操结束后手拿班旗时的情景。其中旗杆由质量均匀分布的铝合金管制成，此时旗杆水平放置保持静止状态。若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，则：右手对旗杆的力

（变大/变小/不变）。

【解析】（5）左手处为支点，右手对旗杆的力为动力，若这位同学的左手向旗子方向移动一小段距离，则动力臂变大，阻力臂变小，根据杠杆平衡条件可知动力变小，即右手对旗杆的力变小。。新课学习考点二

滑轮

1.定滑轮：

（1）定义：工作时，轴不随物体移动的滑轮叫定滑轮。

（2）定滑轮的特点：

使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。

（3）定滑轮的实质：

定滑轮相当于一个等臂杠杆。

新课学习考点二

滑轮

2.动滑轮：

（1）定义：工作时，如果滑轮的轴能随物体一起运动，这种滑轮叫做动滑轮。

（2）特点：

使用动滑轮可以省力，但不改变力的方向，且费距离。

（3）实质：

动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。

新课学习考点二

滑轮

3.滑轮组：

（1）定义：定滑轮和动滑轮组合在一起组成的装置叫做滑轮组。

（2）特点：

使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向。

（3）省力情况：

若忽略滑轮重、绳重和摩擦，则动滑轮上有几段绳子承担物体的重力，提起物体所用的力就是物体重力大小的几分之一。

即：F=1/nG总。

课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题1】关于图中的简单机械说法正确的是（）A．图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆B．图乙中旗杆顶端装有动滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向C．利用图丙中的滑轮提升重物省功但费距离D．利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便。

【解析】A．图甲中的剪铁片剪刀的动力臂大于阻力臂，所以是省力杠杆，故A错误；B．图乙中旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，定滑轮不能省力，但是可以改变力的方向，故B错误；C．图丙中的滑轮是动滑轮，利用图丙中的滑轮提升重物省力但费距离，任何机械都不能省功，故C错误；D．使用定滑轮可以改变力的方向，使用动滑轮可以省力，使用滑轮组既可以省力，又能改变力的方向。所以利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故D正确。故选D。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题2】

把质量相等的A、B两物体挂在如图所示滑轮组下面，不计绳重、滑轮重和摩擦，放手后（）A．A、B均静止 B．无法确定A、B的运动情况C．A上升 D．A下降。

【答案】B所在的滑轮随重物一起移动，为动滑轮，动滑轮省一半的力，A所在的滑轮不随重物一起移动，为定滑轮，定滑轮不省力；A与B质量相等，则重力相等，不计绳子、滑轮的重力和摩擦，将B拉起只需A重力的一半即可，所以放手后A下降，B上升。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题3】

如图，是科技制作小组，制作的塔吊模型，这里面应用到有关滑轮（

）A．A滑轮是动滑轮B．使用B滑轮能省力，但不能改变用力的方向C．使用A滑轮能省力，也可以改变力的方向D．A、B滑轮构成滑轮组既可以省力也可以省距离。

【解析】A．A滑轮的轴是固定的，是定滑轮，故A不符合题意；B．B滑轮的轴随物体一起运动，是动滑轮，使用动滑轮能省力，但不能改变力的方向，故B符合题意；C．A是定滑轮，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向，故C不符合题意；D．A、B滑轮组是由定滑轮和动滑轮组合起来，使用滑轮组可以省力，也可以改变力的方向，但是却费距离，故D不符合题意。故选B。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题4】如图所示，小明和小杰握住两根较光滑的木棍，小华将绳子的一端系在其中一根木棍上，然后依次将绳子绕过两根木棍，小明和小杰相距一定的距离握紧木棍站稳后，小华在图中A处拉绳子的另一端，用很小的力就能拉动他们。两根木棍和绳子组成的机械相当于

，若绳子多绕几圈，其他条件不变，则小华的拉力将

（变大、变小、不变）

。

【解析】[1]从使用的情况看，两根木棍和绳子组成的机械相当于滑轮组，小华在图中A处拉绳子的另一端，用很小的力便能拉动他们，说明使用滑轮组可以省力。[2]本题中小明和小杰手握的木棍，站在小华的角度，都相当于动滑轮，装置静止时，小明和小杰对棍子的拉力大小相等，记为F0，连接木棍的施力绳股数为n，则小华拉绳端的力F=1/n，所以若绳子多绕几圈，其他条件不变，则小华的拉力将变小。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题5】如图所示，通过滑轮组用200N的拉力F把重480N的物体A以0.1m/s的速度匀速提升20s，不计绳重和摩擦。(1)求动滑轮重。(2)求绳子自由端移动的距离。(3)若用此滑轮组将重630N的物体竖直向上匀速提升，作用在绳子自由端的拉力应为多大？。

【答案】(1)120N(2)6m(3)250N新课学习考点三

机械效率

1.使用机械不省功

：

使用简单机械虽然可以达到省力或省距离或改变力的方向的目的，但绝对不能省功。因为使用机械都要做额外功。

新课学习考点三

机械效率

2.有用功、额外功和总功

：

（1）有用功：不用机械，直接用手克服钩码的重力做的功为有用功W有。

（2）额外功：克服滑轮的重力及摩擦力等做的功，叫作额外功W额。

（3）总功：弹簧测力计的拉力所做的功为总功。总功等于有用功与额外功之

和

，即：

W总=W有+W额。

从总功中减去额外功，是对我们有用的功，即有用功。因此，动力对机械所做的功总是大于机械所做的有用功。

新课学习考点三

机械效率

3.机械效率

：

（1）概念：我们把有用功和总功之比叫做机械效率，机械效率通常用百分率表示。

（2）物理意义：反映机械性能优劣的物理量。

（3）公式：

η =W有W总×100%η：机械效率W有：有用功W总：总功新课学习考点三

机械效率

3.机械效率

：

（4）对机械效率的理解：

●使用任何机械时，都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功。因此，机械效率总小于100%。

●机械效率是机械性能的重要标志,机械效率越高,机械的性能越好。

●机械效率不是固定不变的，同一机械在不同任务中，机械效率通常不同。

●机械效率与是否省力，功率、做功多少无关，只表示有用功在总功中占的比例。

新课学习考点三

机械效率

3.机械效率

：

（5）提高机械效率的方法：

●在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力；

●改进机械结构，使其更合理、更轻巧；

●机械自身部件的摩擦。

（6）提高机械效率的意义：

可以节能减排、绿色环保、提高经济效益。

课堂练习考点小练【例题1】小明帮奶奶用水桶从井中打水时，小明对水桶做的功是

（选填“有用”“额外”或“总”）功；小明提着水桶在水平路面匀速前行时，小明对水桶

（选填“做功”或“不做功”）.

【答案】[1]小明帮奶奶用水桶从井中打水时，目的是把水提上来，对水做的功是有用功，而对水桶做的功是额外功。[2]小明提着水桶在水平路面匀速前行时，拉力方向竖直向上，水桶在水平方向移动，在拉力的方向上没有移动距离，所以小明对水桶不做功。课堂练习【例题2】如图所示：相同的沙袋装质量相等的沙子，两个工人师傅分别用相同的滑轮按甲、乙两种方式把沙袋从地面匀速提升到二楼，两种方式绳子自由端拉力分别为F甲、F乙，拉力做功分别为W甲、W乙，滑轮的机械效率分别为η甲、η乙；若不计绳重及摩擦，则：F甲

F乙，W甲

W乙，η甲

η乙。（选填“>”、“=”或“＜”）。

【解析】[1]由图可知，甲图为定滑轮，不能省力；乙图为动滑轮，能够省力，所以不计绳重和摩擦，提起相同的重物，乙工人用力较小，即F甲>F乙。[2][3]甲、乙两装置克服沙子做的有用功相同，不计绳重及摩擦，甲装置拉力做的额外功为零，总功等于有用功，机械效率为100%；乙装置还要克服动滑轮的重力做功为额外功，总功大于有用功，机械效率小于100%。故拉力做功分别为W甲<W乙，机械效率率的关系为η甲>η乙。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题3】

某同学总结了机械的几条“规律”，其中总结正确的是（）A．克服摩擦力做的功一定是额外功B．机械效率大的机械，做的有用功一定越多C．使用任何机械都一定不能省功D．机械的功率越大，机械效率也一定越大。

【解析】A．在传送带上，靠的是摩擦力前进，此时摩擦力做功就是有用功，故A错误；B．机械效率大的机械，做的有用功的占比比较大，由于总功未知，故有用功的大小未知，故B错误；C．任何机械都不省功，都不可能避免的需要做额外功，故C正确；D．机械的功率越大，指的是做功越快，而机械效率大，指的是有用功的占比，这两个是不同的概念，不能等同，故D错误。故选C。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题4】用如图所示的装置研究滑轮组机械效率，下列说法不正确的是（

）A．提高机械效率可以通过减小钩码的重力来实现B．测量机械效率的原理：机械效率的公式C．机械效率与动滑轮重力的大小有关D．弹簧测力计通常要竖直向上匀速拉动

【解析】A．减小钩码的重力，在额外功相同的情况下，有用功减小，有用功占总功的百分比减小，滑轮组的机械效率减小，故A错误，符合题意；B．由于滑轮组的机械效率为有用功占总功的百分比，所以测量机械效率的原理为：机械效率公式故B正确，不符合题意；C．图中滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关，在物重一定的条件下，动滑轮越重，机械效率越低，故C正确，不符合题意；D．在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小，故D正确，不符合题意。故选A。课堂练习学习目标1.理解速度的概念，能用速度来描述物体的运动。2.知道匀速直线运动和变速直线运动的特征。3.能用速度公式进行简单的计算。考点小练

【例题5】

图甲，A、B是两个完全相同的物体，分别将A、B两物体拉到斜面顶端，对物体做功情况如图乙所示，拉动A和B到斜面顶端时斜面的机械效率分别用ηA、ηB表示，则下列判断正确的是（）A．拉动A和B到斜面顶端时ηA>ηBB．拉动B