第九章 机械和功 章末整合提升-【教材解读】2020-2021学年八年级下册初二物理（北师大版）

章末整合提升 ７２２ 答案:①F１L１＝F２L２　②省力杠杆　③不省力　④一半　⑤改变　⑥F＝ G n 　⑦ 力　⑧沿力的方向通过的 距离　⑨力与距离垂直　⑩W＝Fs　􀃊􀁉􀁓P＝ W t 　􀃊􀁉􀁔 瓦(W)、千瓦(kW)　􀃊􀁉􀁕使用任何机械都不能省功 􀃊􀁉􀁖有用功　􀃊􀁉􀁗W 有用 ＋W 额外 　􀃊􀁉􀁘比值　􀃊􀁉􀁙η＝ W 有用 W 总 专题一　杠杆平衡条件及其应用 杠杆的平衡条件是:动力×动力臂＝阻力×阻 力臂,公式表示为F１L１＝F２L２. 影响杠杆平衡的不是力的大小,而是力与力臂 的乘积的大小.只有F１L１等于F２L２时,杠杆才能 平衡,即杠杆静止或绕支点匀速转动,一般情况下我 们所说的杠杆平衡是指杠杆静止.如果 F１L１＞ F２L２,则沿动力方向转动;如果F１L１＜F２L２,则沿 阻力方向转动. 使用杠杆时,应根据需要选择.如果要省力(如 园林工人修剪花草的剪刀),则需使动力臂大于阻力 臂,此时较费距离;如果要省距离(如镊子),则需使 动力臂小于阻力臂,此时较费力;等臂杠杆(如天平) 既不费力也不省力. 【例１】如图所示,杠杆处于平衡状态,且每个钩码的 质量相同,若将两边的钩码分别向支点移动相同 的距离后,则杠杆　　　　(选填“A”或“B”)端会 下沉. 解析:设一个钩码的重力是G,原来杠杆在水平位 置处于平衡状态,此时作用在杠杆左右两边的力 分别为３G、２G,设其对应的力臂分别为L１、L２,根 据杠杆的平衡条件可得３GL１＝２GL２,由此可得 L１＜L２;当向支点移动相同的距离ΔL 时,两边的力 臂都减小 ΔL,此时左边的乘积为３G(L１－ΔL)＝ ３GL１－３GΔL,右 边 的 乘 积 为 ２G(L２ － ΔL)＝ ２GL２ －２GΔL,由 于 ３G ＞２G,所 以 ３GΔL＞ ２GΔL,所以３GL１－３GΔL＜２GL２－２GΔL.因此 杠杆B 端会下沉. 答案:B 【例２】如图所示的工具中,在使用时属于费力杠杆 的是 (　　) A．天平 　　 B．瓶盖起子 C．食品夹 　　 D．钳子 解析: 选项 解读 判断 A 动力臂等于阻力臂 等臂杠杆 B 动力臂大于阻力臂 省力杠杆 C 动力臂小于阻力臂 费力杠杆 D 动力臂大于阻力臂 省力杠杆 答案:C 专题二　与杠杆相关的作图题 杠杆作图题可分为以下三种:①已知作用力画 出力臂;②已知力臂画出作用力;③根据杠杆平衡条 件画出最小作用力. 已知作用力(或力臂)画力臂(或作用力)的一般 顺序是:①确定支点;②根据作用力的情况或题设条 件明确是画动力臂还是阻力臂(或动力还是阻力); ③从支点向力的作用线作垂线(或过力的作用点作 力臂的垂线,最后根据要求标出力的方向). 需要画出最小作用力的题目的作图步骤:①确 定支点;②确定最长力臂,一般情况下,最长力臂就 是支点到杠杆末端的距离;③以杠杆末端为垂足作 最长力臂的垂线,即为最小作用力的作用线;④最后 根据题目要求标出力的方向即可. 【例３】一重力为G 的均匀杠杆,可绕O 点上下转 动,若让杠杆静止在如图所示的位置,请画出作用 在A 点的最小作用力F 和F 的力臂L. ８２２ 解析:根据杠杆平衡的条件,在杠杆中的阻力、阻 力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使 动力臂最长.连接OA 即为最长的动力臂,以 A 点为垂足,作OA 的垂线,方向垂直OA 斜向上, 即为最小作用力. 答案:如图所示. 专题三　滑轮组的设计与组装 滑轮组的设计和组装需注意以下两个方面: (１)确定承担物重的绳子的段数.在不计动滑 轮重、绳重以及摩擦时,n＝ G F 或n＝ s h ,若n 为小 数,则无论大小都进１,取整数. (２)确定绳子固定端位置.滑轮组绕绳,遵循 “奇动偶定”的原则.当n 为奇数时,绳子的固定端 在动滑轮上;当n 为偶数时,绳子的固定端在定滑 轮上. 【例４】请在图中画出人拉重物上升,最省力的绕线 方法. 解析:滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子 的段数,连着动滑轮的绳子段数越多越省力.题 中,n 最大为３,所以应从动滑轮的挂钩开始依次 绕绳子. 答案:如图所示. 专题四　功、功率和机械效率的综合计算 功、功率、机械效率的综合计算题是中考的常见 题型,计算功是计算功率和机械效率的基础.由功 的计算公式W＝Fs可知,计算功,首先要确定力,然 后确定在相应力的方向上通过的距离,绝不能见到 力和距离就将它们相乘. 计算功率时的公式为P＝ W t 或P＝Fv,要注意 W 和t、F 和v的对应性. 计算机械效率时应审清做功的环境,分析造成 额外功的具体原因. 计算时所涉及的公式主要有P＝ W t ＝Fv 、F＝ G物 ＋G动 n 、s＝nh、W 有用 ＝G物h、W 总 ＝Fs、η＝ W 有用