八年级物理《第十二章简单机械》复习课教案.pdf

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1、第十二章 简单机械 一、杠杆（一）杠杆 1定义：在力的作用下绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。2杠杆五要素：五要素 物理含义 支点 杠杆绕着转动的点，用“O”表示 动力 使杠杆转动的力，用“F1”表示 阻力 阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示 动力臂 从支点 O 到动力 F1作用线的距离，用“l1”表示 阻力臂 从支点 O 到阻力 F2作用线的距离，用“l2”表示 3要点透析（1）杠杆的支点一定要在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置；（2）动力和阻力是相对而言的，不论动力还是阻力，杠杆都是受力物体，跟杠杆发生相互作用的物体都是施力物体；（3）动力作用点：动力在杠杆上的作用点；（4）阻力作

2、用点：阻力在杠杆上的作用点；（5）力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离，它是点到线的距离而不是点到点的距离；（6）力臂有时在杠杆上，有时不在杠杆上，如果力的作用线恰好通过支点，则力臂为零；（7）力臂的表示与画法：过支点作力的作用线的垂线；（8）力臂的三种表示：根据个人习惯而定【例 1】下列关于杠杆的一些说法中，正确的是（）A杠杆必须是一根直棒 B杠杆一定要有支点 C动力臂就是支点到动力作用点的距离 D当力的作用线通过支点时，力臂最大 （二）杠杆的平衡条件 1杠杆平衡：杠杆静止或匀速转动都叫做杠杆平衡。2实验探究：杠杆的平衡条件 实验 序号 动力 F1/N 动力臂 l1/cm

3、 动力动力臂 Ncm 阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm 阻力阻力臂 Ncm 1 20 10 10 10 2 20 30 30 30 3 20 40 10 40 探究归纳：只有动力动力臂=阻力阻力臂，杠杆才平衡。3杠杆平衡条件表达式：动力动力臂=阻力阻力臂，即；公式表示为：，即.应用公式时单位要统一。【例 2】图 2 是研究杠杆平衡条件的实验装置，要使杠杆在图示位置平衡，在 A 处钩码应挂 A6 个 B3 个 C2 个 D1 个【例 3】三个和尚挑水吃的故事大家耳熟能详，如图所示，甲图中和尚们商量出新的挑水方案：胖和尚一人挑两小桶，瘦和尚和小和尚两人合抬一大桶。以下说法中不正确的是（）A乙图中

4、水桶 B 向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将他的肩往后移动一点距离 B乙图中水桶 B 向下沉，为保持水平平衡，胖和尚可以将后水桶 B 往前移动一点距离 C丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以将水桶往前移动一点距离 D丙图中小和尚为减轻瘦和尚的负担，可以让瘦和尚往前移动一点距离 （三）生活中的杠杆 杠杆类型 力臂关系 平衡时力的关系 优缺点 应用 省力杠杆 l1l2 F1F2 省力，费距离 撬棍、瓶起子等 费力杠杆 l1F2 省距离，费力 镊子、钓鱼竿等 等臂杠杆 l1=l2 F1=F2 不省力，不省距离 天平，定滑轮等【例 4】一直杆可绕 O 点转动，杆下挂一重物，为了提高重物，用一个始终跟

5、直杆垂直且作用于 OB 中点的力 F，使直杆由竖直位置慢慢转到水平位置，这个过程中这个直杆()A始终是省力杠杆 B始终是费力杠杆 C先是省力杠杆，后是费力杠杆 D先是费力杠杆，后是省力杠杆 二、滑轮（一）定滑轮和动滑轮 1滑轮：周边有槽，能绕轴转动的小轮。（滑轮的实质是变形的杠杆）2定滑轮：滑轮的轴固定不动的叫做定滑轮。3动滑轮：滑轮的轴随物体一起运动，这样的滑轮叫做动滑轮。4定滑轮与动滑轮的特点：（1）定滑轮可以改变力的方向，但不省力；（2）动滑轮可以省一半力，但不能改变用力的方向。5使用定滑轮和动滑轮的几种情况（图中物体全部匀速运动）种类 图示 表达式 定滑轮 F=G F=f，f 为物体

6、A 所受的摩擦力 动滑轮 【例 5】如图所示，滑轮上挂一重 10N 的物体 A，当滑轮在力 F 的作用下向上匀速上升时，滑轮的速度为重物 A 上升时速度的 ，力 F 应为 N（滑轮和绳重及摩擦力均不计）。（二）滑轮组 1滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的，可以达到既省力又改变力的方向的作用效果。2滑轮组省力情况的确定方法：在不考虑摩擦及动滑轮受到的重力的情况下，使用滑轮组时，滑轮组用几股绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一。如图所示。【例 6】如图所示的滑轮或滑轮组将同意重物 G 均匀提高 h 高度，最省力的是（）（三）轮轴和斜面 1轮轴：由一个轴和一个大轮组成，能省力和改变

7、力的方向，实质是一个可以连续转动的杠杆。（方向盘、水龙头等）轮轴的公式：轮轴既省力又改变力的方向，但费了距离。2斜面：斜面是一种可以省力的简单机械，却费距离。理想情况下斜面公式：Fl=Gh 斜面长（l）是斜面高（h）的几倍，所用的拉力 F 就是物重 G 的几分之一。【例 7】斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（）A甲方法不可以省力，但能省功 B甲方法可以省力，也能省功 C乙方法可以省力，但不能省功 D乙方法可以省力，也能省功 三、机械效率（一）课前复习 1功的两个要素：、。2功的计算公式：。3功的原理：使用机械

8、时人们所做的功，都 不用机械所做的功。（使用任何机械都不省功）其中不小于可以理解为等于或大于。等于的条件：（理想情况）大于的条件：（现实情况）（二）有用功、额外功和总功 通过同学们对课本三种不同方法提升沙子所做的功进行分析，根据课本完成下列问题。1三种方法的最终目的是把 提升到 3 楼。2提升到 3 楼，升高了 m。根据功的原理，把沙子提升到三楼必须做的功为 J。这些必须做的功叫 。3我们提升沙子的同时，也做了一些不需要、但又不得不做的一些功。这些功叫 。在 1、2、3 种方法中，除了把沙子提升 6m 所做的功外，还做了那些功。克服 做功；克服 做功；克服 做功；克服 做功；克服 做功；克服

9、做功。通过以上三种情形，额外功的产生主要是克服 和 做的功。4有用功加额外功是总共做的功，叫 。根据上面的分析过程，大体估算第 种方法做的总功多并由大到小的顺序排列。三种方法，第 种方法更好一些呢并说出选择的理由。【例 8】分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同的高度，做的有用功是（）A一样多 B斜面的多 C滑轮组的多 D无法判断【例 9】某同学不小心把水桶掉进井里，当他把桶从井里捞出来时，桶里带了一些水，下面有关有用功、额外功和总功的说法正确的是（）A克服桶的重力做的功是总功 B克服桶内水的重力做的功是总功 C克服桶的重力做的功是有用功 D提水的功与提桶的功之和是总功【例 10】用一个动

10、滑轮将重 480N 的货物提高 1m，所用的拉力为 300N，则总功是 J，有用功是 J。（三）机械效率 1通过对三种方法的比较分析，做相同的有用功，所做的总功 ；或者做相同的总功，所做的有用功 。2机械效率：叫做机械效率。公式：。机械效率没有单位。3理解：机械效率仅仅与有用功和总功的比值有关，与有用功、额外功、总功的多少没有关系。因为有用功总是 总功，所以 机械效率总是 1。【例 11】若用杠杆把重为 100N 的物体撬起 1m，人需要 250N 的力将杠杆的另一端压下 0.5m，则有用功是 J，总功是 J，机械效率为 。4推导公式：【例 12】一个物体重 1000N，用一个大小为 800N

11、 的拉力沿斜面把物体从斜面底端匀速拉到顶端，已知斜面长为 20m，高 10m，则该斜面的机械效率为 。【练习 1】在滑轮组中动力做功 100J，动滑轮对重物做功 80J，则（）A有用功是 100J B总功是 100J C额外功是 80J D额外功是 100J【练习 2】甲、乙两台机械，甲的机械效率是 80%，乙的机械效率是 60%，则（）A使用甲机械做功省力 B使用乙机械做功省力 C使用甲机械做功少些 D做同样多的功时，使用甲机械做的额外功少些【练习 3】使用机械时，若额外功小于有用功，则该机械的机械效率（）A大于 B小于 0.5 C大于 1 D等于【练习 4】如图，用滑轮或滑轮组提起同一重物

12、到同一高度，其中机械效率最高的是（）【练习 5】下列关于机械效率的说法正确的是（）A越省力的机械，其机械效率越高 B做的有用功越多，机械效率越高 C做的总功越少，机械效率越高 D额外功在总功中的占比越小，机械效率越高【练习 6】为省力，把一定滑轮改为动滑轮使用，则改装后的机械效率与改装前相比较（）A升高了 B降低了 C不变 D都用可能【练习 7】以下方法中能提高滑轮组机械效率的是（）A减小动滑轮的物重 B减小定滑轮的物重 C减小滑轮与轮轴间的摩擦 D减小提升物体的速度【练习 8】下列关于提高机械效率的说法正确的是（）A减轻机械自重，是提高机械效率的唯一方法 B增加重物提高的高度可以提高机械效率

13、 C改变绳子的绕法可以提高机械效率 D在可能的条件下，增加所提升物体的重量可以提高机械效率【练习 9】一名工人用如图所示的滑轮组提升 2000N 的货物，所用的拉力是 800N，绳子的自由端被拉下 4m，求：（1）拉力做了多少功；（2）该装置的机械效率是多大。【练习 10】某同学做“测定滑轮组机械效率”的实验。（1）实验时，必须 向上提起弹簧测力计。实验 序号 拉力 F/N 钩码重 G/N 绳自由端提升的 距离 s/m 钩码上升的 高度 h/m（2）某同学用如图所示的装置 做实验，记录的两组数据如下 表所 示，其 中 序 号 的一组有错误。（3）该同学根据第一次实验的数据，计算此滑轮组的机械效

14、率为 。（4）要想提高滑轮组的机械效率，可采用的方法是（）A增加钩码的个数 B增加动滑轮的个数 C减少钩码上升的高度 D减少定滑轮的个数 单元总结思维导图 1 3 2 2 单元测试 一、选择题 1、下列简单机械中，不能省力的是 ()A杠杆 B轮轴 C.斜面 D定滑轮 2、下列说法正确的是 A.杠杆一定能够省力 B.定滑轮既能省力又能改变力的方向 C.动滑轮既能省力又能改变力的方向 D.滑轮组既能省力又能改变力的方向 3、（10杭州）某人用 100 牛的力提起了 350 牛的重物，那么他可能使用了 A 一个定滑轮 B 一个动滑轮 C一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组 D一支杠杆 4、如图所示滑轮

15、组，正方体 A 在水平地面上处于静止状态.已知 A 的边长为 1dm，密度为 2kg/，每个滑轮重为 2N，若使 A 对水平地面产生的压力为 0，作用在绳端的拉力 F 为（忽略摩擦和绳重，g=10N/kg）（）A4N B5N C6N D22N 5、运动员将足球从后场踢到前场，足球在空中运动的过程中，不计空气阻力，其受力情况是（）A、只受踢力 B、只受重力 C、受踢力和重力 D、不受力的作用 6、如图所示，用滑轮组提升重物时，重 200N 的物体在 5s 内匀速上升了 1m已知拉绳子的力 F 为 120N，如果不计绳重及摩擦，则提升重物的过程中（）A绳子自由端被拉下 3m B动滑轮重 20N C

16、滑轮组的机械效率是%D拉力 F 的功率是 40W 7、如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是（）8、夏季炎热的午后，环卫工人驾驶着洒水车以 8km/h 的速度匀速行使在笔直的南海大道上，水不停地洒在地上，下列说法中正确的是（）A.洒水车在行驶的过程中牵引力大于阻力 B.车辆行驶过程中，环卫工人看到路灯是静止的 C.洒水车的运动状态没有发生改变 D.车中水的质量在不断减小，水的密度也在减小 9、为了粉刷教室，需要将涂料运到五楼。工人可以采用的方法有：用人直接搬运上去；用 定 滑 轮 提 上 去；用 动 滑 轮 提 上 去。在 这几 种 方 法

17、中 A最省力的是 B最省力的是 C做有用功最多的是 D机械效率最高的是 10、不计绳重和摩擦的情况下利用如右图所示的甲、乙两装置分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度若用甲，乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功（）A、甲乙，W甲W乙 B、甲乙，W甲W乙 C、甲乙，W甲W乙 D、甲乙，W甲W乙 二、填空题 11、阿基米徳说：“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球”，这是因为使用杠杆可以_。学校旗杆顶部安装的定滑轮作用为了 _。12、用如图 8 所示的滑轮组匀速向左拉动重为 100N 的物体 A，所用拉力F为 10N(不计滑轮和绳重、及滑轮与绳之间的摩擦)，则 A

18、受到地面对它的摩擦力大小是_N，方向向_(填“左”或“右”)13、一台抽水机的动力的功率是 12 kW，抽水时的机械效率是 80，那么 5min 抽水机动力做的功为_J，5 min 内它可以把_N 的水抽到 10 m 高的水塔上去 14、阻力臂为动力臂 4 倍的杠杆是 杠杆（选填“省力”或“费力”）；若该杠杆受到的阻力为 20N，则当动力为 N时，杠杆处于平衡状态。15、古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为 10 米，所受重力为 3000 牛的均匀杆 OA，可以绕转轴 O 点在竖直平面内转动，在 O 点正上方 10 米处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端 A 相

19、连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时，绳子的拉力为 F1。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为 300 时，绳子的拉力为 F2，所用的时间是 分钟（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦），则：（1）F1：F2=。（2）士兵们对吊桥所做功的平均功率是 瓦。三、简答题 16、说出下列现象中的物理知识或原理：用扁担挑东西时，人的肩总是靠近较重的物体一端 17、认真分析如下图所示的漫画，判断小猴和小兔谁分得的萝卜重请说明你的理由。四、作图题 18、1.画出图 11 所示拉力F的力臂。2.工人站在地面用滑轮组匀速提升重物，请在图 12 所示的滑轮组上画出绕线。19、按照题目要求

20、作图：（1）在图 11 中画出滑轮组最省力的绕线方式。（2）在图 12 中作出物体M所受重力的示意图，并作出以O为支点，动力F的力臂 L1。（3）在图 13 中杠杆 OAB 处于平衡状态，画出使杠杆平衡的动力的力臂 L1。五、实验,探究题 20、在探究滑轮组的机械效率实验中小文连成了如图 15 的滑轮组，并分别测出了实验数据。（1）根 据 以 上 表 格 中 数 据，实 验 过 程 中，此 滑 轮 组 的 机 械 效 率 为_ _%。（2）小文用此滑轮组匀速提起重为G的物体升高 h，所用时间为 t。拉力的大小为F,则F的功率P=。（用本小题中已知字母表示）21、如图所示是小明测量“斜面机械效率

21、”的装置图。下表是他记录的实验数据：实验 斜面倾 物体 A 重 物体上升 沿斜面拉 物体移动 有用功 总功 机械效率 钩码 重力 G/N 钩码上升 的高度 h/cm 拉力F/N 绳端移动 的距离 s/cm 次数 斜程度 G/N 高度 h/m 力 F/N 距离 s/m W有/J W总/J 1 较缓%2 较陡 1 3 最陡%（1）将表格中空格处的数据填写完整。（2）分析小明表格中的实验数据可知：长度相同的斜面，越平缓的越 （填“省力”或“费力”）；斜面在我们生活中的应用有 （只写出一条即可）。（3）根据你的实验经历，实验中很难控制的操作是 。六、综合题 22、如图 9 所示装置，绳重和摩擦不计。（

22、1）请利用图示的 3 个滑轮，补画出滑轮组完整的绕线。（2）若物重为 50N 时，绳端需用 20N 的拉力才能把物体匀速提升，则将重为 90N 的物体匀速提升，绳端需要多大的拉力当 90N 的重物升高1m 时，此时的机械效率为多少（3）如果绳子能承受的最大拉力为 60N，那么该滑轮组最大可以吊起多重的物体此时的机械效率又为多大（4）当动滑轮重为多少时，使用该滑轮组提起 20N 重的钩码刚好不省力 七、计算题 23、如图所示，一个质量 60kg，底面积为 0.1m2物块，通过滑轮组在 25N 拉力作用下作匀速直线运动。已知物块受到的滑动摩擦力为物重的倍。(g取 10N/kg)。求：（1）在图上作

23、出物体对水平地面压力的示意图；（2）物体的重力是多少（3）物体静止时对水平地面的压强是多少（4）该滑轮组的机械效率是多少 24、小明利用如图所示的滑轮组将重为 900N 的物体从一楼匀速提升至六楼，所用的拉力为 360N，绳子自由端移动的速度为 0.3ms。(己知每层楼高 3m)求：(1)小明所用的时间；(2)拉力的功率；(3)所做的额外功：(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用，组成一个新的滑轮组，提升相同的重物时，滑轮组的机械效率将如何改变为什么 25、均匀细长棒 AB，其质量为 m，A 端用细线悬挂起来且悬线竖直，B 端无阻碍地斜向浸没在水池中，当它稳定静止时，棒被浸没部分的长度是全长的 3/5，如图所示，求棒的密度是多少