人教版八年級物理下冊第十二章簡單機械單元復習優(yōu)質(zhì)學案

1、簡單機械【學習目標】1 .會建立本章知識結構圖，能完整梳理本章知識。2 .理解杠桿、滑輪、輪軸、斜面特點并進行應用。3 .理解做功的兩個必要因素，能運用公式進行計算。4 .理解功率的物理意義，能運用公式進行計算。5 .理解機械效率的物理意義，會計算簡單機械的機械效率?！局R梳理】一、杠桿1 .定義：叫杠桿.說明：杠桿可直可曲，形狀任意。有些情況下，可將杠桿實際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定芝=，吁、袂以2 .五要素一一組成杠桿示意圖.、二支點；的點.用字母0表示.動力，力。用字母F：表示.N阻力：力.用字母F 2表不.4 y_說明動力;阻力都是杠桿的三r .町 仔用不七力巧上.動力、阻力的方向不一定相反，

2、但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反力臂：從 到 的距離。用字母11表示。阻力臂：從 到 的距離。用字母12表示。畫力臂方法：一找支點、二畫,線、三作垂線、四標簽找支點Q畫力的作用線（虛線）；畫力臂（虛線，過支點垂直力的作用線作垂線）；標力臂（大括號）。3 .研究杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指：。實驗前：應調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從 杠桿上量出力臂。 結論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：。寫成公式F111=F212 也可寫成：F1 / F 2=1 2 / 1 14 .應用：省力杠桿條件： 舉仞費力杠桿條件： 舉例： 二、滑輪1 .定滑輪：定義： 的滑輪。實質(zhì)

3、：定滑輪的實質(zhì)是： 特點： 對理想的定滑輪（不計輪軸間摩擦） F G繩子自由端移動距離 9（或速度Vf） 重物移動的距離 Sg（或速度VG）2 .動滑輪：定義： 的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的。特點：使用動滑輪能省一半的力，但 方向。理 想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則：F=只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=繩子自由端移動距離等于 倍的重物移動的距離三、滑輪組 ：1 .把定滑輪和動滑輪組裝在一起，組成滑輪組，是否可以既省力又改變力的方向呢？討論并完成：用一個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組，能設計出幾種組合方式？（把方案在右框中畫出并動手組裝）根據(jù)

4、組裝的滑輪組，數(shù)一數(shù)鉤碼被幾段繩子承擔？彈簧測力計示數(shù)又是鉤碼重的幾分之一？ 進一步分析得出：使用滑輪組時，提起重物所用的力由什么決定？ ;滑輪組用幾根繩子吊著物體，提起物體所用的力就 是物重的。2 .滑輪組的省力情況： 滑輪組特點：既可以 ，又可以 。3 .省力公式：使用滑輪組時拉力省了幾分之一，繩子自由端（拉力端）移動的距離就費了幾倍。即：1 一（不計摩擦及動滑輪重） F=G物，則，S=nh物n滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一方法：奇動偶定11（1）若不計摩擦及動滑輪重時 F= - G物（2）若必需考慮動丫t輪的重力時F=（G物+G動）四、機械效率"）

5、1 .概念：有用功： 額外功：總功：2 . 和 的比值叫機械效率。3 .計算公式是： 。（注意： 任何機械的效率都 _。）4 .影響機械效率大小的因素有：機械自重及 ?！局R梳理】一、杠桿1 .定義：一根硬棒，在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動，這根硬棒就叫杠桿。（1） “硬棒”不一定是棒，泛指有一定長度的，在外力作用下不變形的物體.O（2）杠桿可以是直的，也可以是任何形狀的。2 .杠桿的五要素（1）支點：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點，用字母"O'表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中間，在杠桿轉(zhuǎn)動時，支點是相對固定的。（2）動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力，用“ F1”表示。(3)阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)

6、動的力，用“ F2”表示。(4)動力臂：從支點到動力作用線的垂直距離，用“(5)阻力臂：從支點到阻力作用線的垂直距離，用“注意：無論動力還是阻力， 都是作用在杠桿上的力,11"表不'。12 "表不'。但這兩個力的作用效果正好相反。一般情況下,把人施加給杠桿的力或使杠桿按照人的意愿轉(zhuǎn)動的力叫做動力，而把阻礙杠桿按照需要方向轉(zhuǎn)動的力叫阻力。力臂是點到線的距離，而不是支點到力的作用點的距離。力的作用線通過支點的，其力臂為零，對 杠桿的轉(zhuǎn)動不起作用。3 .杠桿示意圖的畫法：(1)根據(jù)題意先確定支點 Q (2)確定動力和阻力并用虛線將其作用線延長； (3)從支點向力的

7、作用線畫垂線，并用 11和12分別表示動力臂和阻力臂。杠桿的平衡條件：杠桿的平衡條件實驗(1)首先調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。當杠桿在水平位置平衡時，力臂11和12恰好在杠桿上，這樣就可以由杠桿上的刻度直接讀出力臂長度大小了，而杠桿在傾斜位置平衡，力臂的 數(shù)值就就不能從杠桿上讀出。由此，只有杠桿在水平位置平衡時，我們才能夠直接從杠桿上讀出動力 臂和阻力臂的大小，因此本實驗要求杠桿在水平位置平衡。(2)在實驗過程中絕不能再調(diào)節(jié)螺母。因為實驗過程中再調(diào)節(jié)平衡螺母就會破壞原有的平衡。4 .杠桿的平衡條件：動力X動力臂 =阻力X阻力臂，或 F111=F212。杠桿的應用：1 .省力杠桿：

8、動力臂11>阻力臂12,則平衡時F1VF2,這種杠桿使用時可省力(即用較小的動力就可以克服較大的阻力)，但卻費了距離(即動力作用點移動的距離大于阻力作用點移動的距離，并且比不使用杠桿，力直接作用在物體上移動的距離大)。2 .費力杠桿：動力臂11阻力臂12 ,則平衡時F1>F2,這種杠桿叫做費力杠桿。使用費力杠桿時雖然費了力(動力大于阻力)，但卻 省距離(可使動力作用點比阻力作用點少移動距離)。3 .等臂杠桿：動力臂1尸阻力臂12,則平衡時F1=F2,這種杠桿叫做等臂杠桿。使用這種杠桿既不省力，也不費力，即不省距離也不費距離。既省力又省距離的杠桿時不存在的。二、其他簡單機械滑輪：周邊

9、有槽，中心有一轉(zhuǎn)動的輪子叫滑輪。因為滑輪可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此可看作是能夠連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析。根據(jù)使用情況不同，滑輪可分為定滑輪和動滑輪。定滑輪：工作時，中間的軸固定不動的滑輪叫定滑輪。實質(zhì)：是個等臂杠桿。軸心O點固定不動為支點，其動力臂和阻力臂都等于圓的半徑r ,根據(jù)杠桿的平衡條件：，可知，因為重物勻速上升可知，則，不省力。不動特點：不省力，但可改變力的方向。5 G所謂“改變力的方向”是指我們施加某一方向的力（圖中F1方向向下）能得到一個與該力方向不同的力（圖中得到使重物 G上升的力）。動力移動的距離與重物移動的距離相等。（如上右圖所示）對于定滑輪來說，無論朝哪個方向用

10、力，定滑輪都是一個等臂杠桿,所用拉力都等于物體的重力Go（不計繩重和摩擦）動滑輪：工作時，軸隨重物一起移動的滑輪叫動滑輪。（如下左圖所示）動力移動的距離是重物移動距離的2倍。（如上右圖所示）對于動滑輪來說：（1）動滑輪在移動的過程中，支點也在不停地移動；（2）-動滑輪省一半力的條件是：動滑輪與重物一起勻速移動；動力F1的方向與并排繩子平行；不計動滑輪重、繩重和摩擦。滑輪組：由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成。特點：可以省力，也可以改變力的方向。使用滑輪組時，有幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就F =1G物是物重的幾分之一，即n（條件：不計動滑輪、繩重和摩擦）動力移動的距離s和重物移動的距離 h的

11、關系是：使用滑輪組時，滑輪組用n段繩子吊著物體，提起物體所用的力移動的距離就是物體移動距離的n倍，即s=nh。如下圖所示。（n表示承擔物重繩子的1n； （2）確定動滑輪的個數(shù)；（3）F = G滑輪組的組裝：（1）.根據(jù) n 的關系，求出動滑輪上繩子的段數(shù) 根據(jù)施力方向的要求，確定定滑輪個數(shù)。確定定滑輪個數(shù)的原則是：一個動滑輪應配置一個定滑輪, 當動滑輪上為偶數(shù)段繩子時，可減少一個定滑輪，但若要求改變力的作用方向時，則應在增加一個定 滑輪。在確定了動、定滑輪個數(shù)后，繩子的連接應遵循“奇拴動、偶拴定”的規(guī)則，由內(nèi)向外纏繞滑 輪。輪軸：由兩個半徑不同的輪子固定在同一轉(zhuǎn)軸的裝置叫做 軸。半徑較大的輪叫

12、輪，半徑較小的輪叫軸。實質(zhì)：輪軸可看作是杠桿的變形。如上圖所示。特點：當動力施加在輪上，阻力施加在軸上，則動力臂l1=R,阻力 l2=r ,根據(jù)杠桿的平衡條件： F1l1=F2l2 ,即F1R=F2r, : r, .F1VF2,即使用輪軸可以省力，也可以改變力的方但卻費了距離。面長斜面斜面：如圖所示斜面是一種可以省力的簡單機械，但卻費距離。當斜面高度h 一定時，斜面L越長，越省力（即 F越?。?；當斜 L相同時，斜面高h越小，越省力（即F越小）；當斜面L越長, 高h越小時，越省力（即 F越?。?。三、機械.效率一、知識儲備一 ：了解功的原理、有用功、額外功和總功1 .功的原理內(nèi)容： 。（功的原理是

13、一個普遍的結論，對于任 何機械都適用）2 .有用功：。3 .額外功： 。4 .總功：;計算公式： W總=。5 .使用簡單機械提升重物， 有用功、總功的計算方法：有用功 Wr用=，總功W總=二、知識儲備二：機械效率的計算1 .機械效率： （因為有用功總小于總功，所以機械效率總 ,通常用百分數(shù)表示）公式。2 .常用的機械效率計算公式：定義式：刀=川有用/川總，斜面：T =,定滑輪：Y =,動滑輪：Y =,滑輪組：Y =三、知識儲備三：滑輪組和斜面機械效率的測量1 .測量原理：。2 .測量工具：。3 .滑輪組機械效率需要測量的物理量有： ;斜面機械效率需要測量的物理 量有：;4 .提高機械效率的方法

14、： 等；【課堂檢測】力？掛在請在1 . 一根粗細均勻的木棒重 500 N, 一頭著地，求抬起另一端所需多大的2 .如圖所示，不計重力的杠桿OB可繞O點轉(zhuǎn)動，重為6N的物體P懸杠桿的中點A處，拉力F1與杠卞f成30。角，杠桿在水平位置保持平衡。 圖中畫出拉力Fi的力臂，并求出此狀態(tài)下拉力Fi =N.3 .作圖4 .如下圖，分別用不同的滑輪或滑輪組勻速提起重為1800N的物體時，則Fi =5.圖到的4是人用滑輪把貨物提 高處的示意圖，甲圖中 滑輪是 滑輪（填7777“定”或“動”)，使用圖中的滑輪能夠省力.6 .用如圖5所示滑輪組提起重物， 不計動滑輪自重和摩擦， 若拉力F為50N,則物重G為N

15、,若繩子的自由端向上拉 0.6m,則重物升高 m 。(題型一)10N.7 .如圖所示，6物重50N,在水平拉力F的作用下，使物體A沿水平地面勻速前進. 拉力F為計繩和滑輪重，物體受到的阻力N .(題型一)圖48 .圖5A200N勻速提高4m,所用的拉力是125N,則有用功是，總功是,這個動滑輪的機械效率為9.工人用一根杠桿提升一桶油，他用250N向下的拉力拉過1.2m,油桶上升30cmx若杠桿的機械效率為90%則油桶重為10.用一個滑輪組在 6s內(nèi)把84N的重物勻速提升4m時，在繩的自由端所加拉力大小為40N,自由端通過的距離為12m,則此過程中，有用功為J ,拉力做功的總功率為,滑輪組的機械效率為【鞏固提升】11 .站在地面上的人用滑輪組把重960N的貸物由地面勻速提升到4m的高處，所用的時間是 8s,人作用在繩子自由端的拉力為600N.(不計摩擦和繩重)(1)依據(jù)題意在圖中畫出繩子的繞法;(2)請根據(jù)已知條件設疑并解答.(至少求出4個物理量)12 .用如圖8所示的滑輪組在10s內(nèi)將重物提升了 10m,繩子自由端的拉力大小為200N,滑輪組的機械效率為85%,不計摩擦