第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械復(fù)習(xí)人教版八年級(jí)物理下學(xué)期

簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿滑輪輪軸斜面五要素平衡條件應(yīng)用定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組章節(jié)復(fù)習(xí)第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃思維感悟成體系┃思維感悟成體系┃杠桿定義簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿平衡條件動(dòng)滑輪及實(shí)質(zhì)五要素分類滑輪機(jī)械效率定滑輪及實(shí)質(zhì)滑輪組定義實(shí)質(zhì)特點(diǎn)第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃回眸教材析知識(shí)物理·新課標(biāo)（RJ）一．杠桿：直接搬動(dòng)很重的大石頭很困難，利用撬棒就可以較容易辦到，撬棒就是能繞著一個(gè)固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒，叫

，撬棒屬于省力杠桿，但是費(fèi)了

，用筷子夾食物，筷子就是一種費(fèi)力杠桿，只要手指稍微一動(dòng)，筷子就可以?shī)A很多東西，雖然費(fèi)了

，但省了

，使操作更加方便。杠桿距離力距離·F1F2O杠桿的五要素L1L2動(dòng)力支點(diǎn)阻力杠桿類型杠桿特點(diǎn)杠桿優(yōu)點(diǎn)杠桿缺點(diǎn)應(yīng)用省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿L1>L2F1<F2L1<L2F1>F2L1=L2F1=F21、杠桿的分類省力費(fèi)距離省距離費(fèi)力既不省力也不省距離既省力又省距離的杠桿是沒有的.怎樣畫杠桿的力臂例：F1OL1L2F3F2L3杠桿的力臂______在杠桿上(一定或不一定);力臂_______為0(可或不可)；不一定可例題：在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在

位置平衡，這樣做是為了便于測(cè)量

；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向

調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶?/p>

調(diào)節(jié).上圖是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用的每個(gè)鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長(zhǎng)5cm，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在下表中.實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510115212021031201.510(1)將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整.(2)小明的第3次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤是

___________.(3)該實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是什么？

__________.

水平力臂左左哪邊高往哪邊調(diào)；左右螺母方向相同L1測(cè)量錯(cuò)誤避免偶然性，使結(jié)果更具有普遍性2.用杠桿平衡條件解決變力問題

10．如圖10，輕質(zhì)杠桿一端因水平方向力F作用而被逐步抬起至接近水平位置，在此過程中F的大小變化是（A

）A．變大B．變小C．不變D．先變小再變大9．如圖9，杠桿在水平方向平衡，若將測(cè)力計(jì)緩慢地自位置1移到位置2，并保持杠桿始終水平平衡，則測(cè)力計(jì)的讀數(shù)變化是（D

）

A．不斷增大B．不斷減小

C．先增大，然后減小D．先減小，然后增大14．如圖14所示，作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直的力F，將杠桿緩慢地由位置A拉至水平位置，力F在這個(gè)過程中（A

）A.變大B.變小C.不變D.先變大后變小圖：9圖10BAO圖14G方法：畫杠桿示意圖，找到五要素，逐個(gè)分析變化情況后，根據(jù)F1L1=F2L2判斷。第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械┃回眸教材析知識(shí)二．滑輪和滑輪組：觀察圖12－1人們利用簡(jiǎn)單機(jī)械的情景。其中甲利用的是

滑輪，目的是省力，但費(fèi)了距離，乙用的是

滑輪，不省力，但改變了

，使操作更為方便。要想既省力又改變力的方向，就可以將兩者組合，組成

，起重機(jī)上的滑輪組合就是實(shí)例之一。

力的方向動(dòng)定滑輪組圖12—1FtiL1L2O等臂杠桿省力杠桿定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿L1L2不能省力，但能改變力的方向能省一半的力有沒有又省力又能改變力的方向的滑輪？滑輪組用這些滑輪將500牛的物體勻速提起，所用拉力分別為多少？（不考慮摩擦和滑輪重為20牛）

FFFGGG12F＝G13F＝G12F＝Gn=2n=2n=3若物體移動(dòng)1米，則繩子自由端分別移動(dòng)多少米？滑輪組

拉力大小與重力大小的關(guān)系：動(dòng)滑輪和重物由幾段繩子承重，拉力就是總重的幾分之一。

拉力與重物移動(dòng)距離的關(guān)系：

繩子自由端移動(dòng)的距離是重物移動(dòng)距離的n倍。

s=nh解析：

n

應(yīng)為整數(shù)n=4應(yīng)用兩“動(dòng)”兩“定”滑輪組，繩子固定端在定滑輪下最多能提起：例

一根繩子最多能承受300

N的拉力，要提起1

000

N的重物，應(yīng)用什么樣的滑輪組？(動(dòng)滑輪重力不計(jì)要求向下拉且滑輪個(gè)數(shù)最少)用這個(gè)滑輪組最多能提起多重的物體？F

例題.如圖8所示裝置，繩重及摩擦不計(jì)。（1）請(qǐng)利用圖示的3個(gè)滑論，補(bǔ)畫該滑輪組完整的繞線；（2）當(dāng)物重為50N時(shí)，繩端需用20N的拉力才能使物體勻速上升，此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率為多少？（3）如果繩子能承受的最大拉力為60N，那么該滑輪組的最大機(jī)械效率為多少？

圖8已知：F=20N，G物=50N，n=4求：(1)η(2)η最大

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

η=G物最大/F最大n

=210N/60N×4=87.5%物重改變，拉力也改變。（隱含G動(dòng)不變）同一滑輪組，物重增大，η增大。先里后外、奇動(dòng)偶定、動(dòng)定交錯(cuò)。第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃回眸教材析知識(shí)三．機(jī)械效率①機(jī)械效率是指有用功跟總功的

。不同機(jī)械的機(jī)械效率表達(dá)式：公式：η＝———斜面：η＝——定滑輪：η＝——＝——＝—?jiǎng)踊啠害牵健健健喗M：η＝——＝——＝——②提高機(jī)械效率的方法：減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。③用百分?jǐn)?shù)表示?？傂∮?。比值W總W有用GhFsGhFsGhFhGFGhFsGhF2hG2FGhFsGhFnhGnF輪軸1、輪軸：由（外圍的）輪和（中間的）軸組成的能夠繞共同的軸心O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)單的機(jī)械。2、工作原理：不等臂杠桿輪：動(dòng)力軸：阻力省力杠桿輪：阻力軸：動(dòng)力費(fèi)力杠桿斜面特點(diǎn)：當(dāng)高度一定時(shí)，斜面越長(zhǎng)，拉力越小，越省力。第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械┃典例精析把方向

典例1：杠桿平衡條件的應(yīng)用

例1如圖12－2所示，杠桿OA可繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)，B處掛一重物G，A處用一豎直力F。當(dāng)杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時(shí)，為了使杠桿平衡，則(

)A．F大小不變，但F＜G

B．F大小不變，但F＞GC．F逐漸減小，但F＞G

D．F逐漸增大，但F＜G圖12—2┃典例精析把方向┃A第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃典例精析把方向

[解析]當(dāng)杠桿和豎直墻之間夾角逐漸增大時(shí)，由于動(dòng)力是豎直向上的，所以，動(dòng)力臂和阻力臂的比值是不變的，由杠桿平衡條件——＝——可得，力的大小不變。

F2

F1

L1

L2

第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃典例精析把方向典例2:滑輪組的應(yīng)用與設(shè)計(jì)

例2用滑輪組提升重物，請(qǐng)?jiān)趫D12－3中畫出拉力F＝—的繩子的繞法。(不計(jì)動(dòng)滑輪、繩重和摩擦)[答案]如圖12－4所示圖12—43G圖12—3第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃典例精析把方向[解析]一定一動(dòng)兩個(gè)滑輪，即可以組成兩段繩子承擔(dān)重物的滑輪組，也可以組成三段繩子承擔(dān)的，連接三段繩子承擔(dān)的，繞線時(shí)應(yīng)從動(dòng)滑輪上開始繞起。

方法拓展：滑輪組提升(或水平拉)物體時(shí)，承擔(dān)重物繩子的股數(shù)的判斷和根據(jù)題目的具體要求來設(shè)計(jì)滑輪組的組裝：根據(jù)公式n＝————求出繩子的股數(shù)，然后利用“奇動(dòng)偶定”原則解決相關(guān)問題。G物+G動(dòng)F典例3：機(jī)械效率的探究

例3用如圖12－5所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量杠桿的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)時(shí)，豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在較長(zhǎng)杠桿下面的鉤碼緩緩上升。第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃

典例精析把方向圖12—5第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃典例精析把方向(1)實(shí)驗(yàn)中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為

N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s為0.3m，則杠桿的機(jī)械效率為

%。請(qǐng)寫出使用該杠桿做額外功的一個(gè)原因：

。(2)為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：

0.566.7由于使用杠桿時(shí)需要克服杠桿自重(克服摩擦力)等做功次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G/N鉤碼移動(dòng)距離h/m拉力F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η/%1A1.50.100.70.3071.42B2.00.151.20.3083.3第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃典例精析把方向根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？答：

；請(qǐng)簡(jiǎn)要說明兩條理由：①

；②

。[解析]測(cè)力計(jì)的讀數(shù)要注意量程和分度值，這里的分度值是0.1N；用公式η＝———計(jì)算機(jī)械效率；對(duì)于杠桿而言，額外功主要是克服杠桿自身的重力所做的功。提高效率可以選減小杠桿自重，增大物重等，但是要在支點(diǎn)和懸掛點(diǎn)不變的情況下使用。

不能兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)鉤碼沒有掛在同一位置僅根據(jù)一次對(duì)比實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論是不可靠的

W總W有用第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃典例精析把方向

知識(shí)點(diǎn)撥：杠桿的機(jī)械效率與滑輪的機(jī)械效率不同的是，杠桿的支點(diǎn)、懸掛點(diǎn)的改變都會(huì)使額外功的大小改變，即克服杠桿自重所做功改變。第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手1．小明用兩個(gè)相同的滑輪組成不同的滑輪組(如圖12－6所示)，分別將同一物體勻速提高到相同高度，滑輪組的機(jī)械效率分別為η1、η2。下列關(guān)系正確的是(忽略繩重及摩擦)(

)

A．F1>F2，η1＝η2B．F1>F2，η1>η2C．F1<F2，η1＝η2D．F1<F2，η1>η2┃實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手┃A圖12—6第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手2．如圖12－7所示是一種拉桿式旅行箱的示意圖，使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)

(填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿，若箱和物品共重100N，設(shè)此時(shí)動(dòng)力臂是阻力臂的5倍，則抬起拉桿的力F為

N。圖12—7省力20第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手3．如圖12－8所示，日常生活或生產(chǎn)實(shí)踐中使用的機(jī)械，能抽象為斜面的是(

)圖12—8C第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃實(shí)戰(zhàn)演習(xí)成高手4．如圖12－9所示，在豎直向上大小為10N的力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升。已知重物A上升速度為0.2m/s，不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為(

)

A．20N

0.4m/sB．20N

0.1m/sC．5N

0.4m/sD．5N

0.1m/s

圖12—9D

1．關(guān)于機(jī)械效率、功率，下列說法正確的是(

)A．機(jī)械效率大的機(jī)器功率大B．所做有用功越多，機(jī)械效率越高C．做功越快的機(jī)器機(jī)械效率高D．有用功永遠(yuǎn)小于總功，所以機(jī)械效率一定小于1第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械D第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃試卷講評(píng)針對(duì)練

2．已知甲機(jī)器的機(jī)械效率是65%，乙機(jī)器的機(jī)械效率是80%，那么下列說法中正確的是(

)A．甲機(jī)器一定比乙機(jī)器省力B．甲機(jī)器一定比乙機(jī)器省距離C．甲機(jī)器做的有用功一定比乙機(jī)器多D．以上說法都不對(duì)D

3．如圖12－10所示，AOB為一杠桿，O為支點(diǎn)，杠桿重不計(jì)，AO＝OB。在杠桿右端A處用細(xì)繩懸掛重為G的物體，當(dāng)AO段處于水平位置時(shí)，為保持杠桿平衡，需在B端施加最小的力為F1；當(dāng)BO段在水平位置時(shí)保持杠桿平衡，這時(shí)在B端施加最小的力為F2，則(

)A．F1＜F2

B．F1＞F2C．F1＝F2D．無法比較物理·新課標(biāo)（RJ）第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃試卷講評(píng)針對(duì)練B圖12—10物理·新課標(biāo)（RJ）第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃試卷講評(píng)針對(duì)練

5．如圖12－12所示，課桌的重心在O點(diǎn)，若在課桌的C點(diǎn)用力F把桌腿B抬離地面，在抬起時(shí)另一桌腿A沒有滑動(dòng)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出F相對(duì)于A點(diǎn)的力臂l1、重力G的示意圖，并標(biāo)出重力的力臂l2。

[答案]如圖12—13所示圖12—12圖12—13物理·新課標(biāo)（RJ）第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃試卷講評(píng)針對(duì)練

6．用如圖12－14所示的裝置探究斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度的關(guān)系。(1)為了探究機(jī)械效率和斜面粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)該保持

。(2)將木塊從斜面底端勻速拉到斜面頂端，物體沿斜面移動(dòng)的距離是

(選填“s1”或“s2”)。物重和斜面的傾斜程度相同

圖12—14S2物理·新課標(biāo)（RJ）第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃試卷講評(píng)針對(duì)練

(3)實(shí)驗(yàn)中正確記錄的一組數(shù)據(jù)如下表，由表中數(shù)據(jù)得出斜面的機(jī)械效率是

。(4)斜面在我們生活中的應(yīng)用有

(寫出一種即可)。75%盤山公路木塊重力G/N木塊上升高度h/m沿斜面拉力F/N木塊沿斜面移動(dòng)的距離s/m30.10.50.8物理·新課標(biāo)（RJ）第十二章簡(jiǎn)單機(jī)械

┃試卷講評(píng)針對(duì)練7．在人體中有許許多多杠桿，甚至踮一下腳尖都是人體杠桿在起作用。如圖12－15所示，人以

(填字母)為支點(diǎn)，通過小腿腓腸肌用力，踮起腳尖。按杠桿的分類，這是一個(gè)

(選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。小明體重為600N，當(dāng)小明踮起腳尖時(shí)，假設(shè)體重落在“杠桿”中心，則兩腿肌肉共用力至少

N