第十二章 简单机械 知识点汇总 2022-2023学年人教版物理八年级下册

第十二章 第1节 杠杆 一、杠杆 共同点：① 都是硬棒。可直可弯，可方可圆，但质地要坚硬。 ② 工作过程中都在转动，转动过程中有一点是固定不动的。 ③ 有力的作用。 1、 定义：在力的作用下，能绕某一固定点转动的硬棒。 2、 杠杆五要素： 支点O：杠杆绕着转动的点 动力F1：促使杠杆转动的力 阻力F2：阻碍杠杆转动的力 动力臂l1：从支点到动力作用线的垂直距离 阻力臂l2：从支点到阻力作用线的垂直距离 作力臂的方法：1、找出支点的位置2、确定动力、阻力以及力的作用线3、从支点作动力、阻力作用线的垂线4、标垂足，定力臂 力臂画法：1、虚线+大括号2、实线+双箭头 二、杠杆的平衡条件 1、杠杆平衡：杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。 杠杆的平衡条件：保持静止、保持匀速转动 2、探究杠杆的平衡条件 ①提出问题：杠杆平衡时，F1，F2，l1，l2满足什么条件呢？ ②器材：杠杆、钩码、铁架台 动力和阻力——O点异侧，方向相同；O点同侧，方向相反。 ③实验注意事项： 1、在实验前要通过调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆水平平衡。 2、挂钩码后，不能再动平衡螺母。 3、读数时，杠杆仍要求处于水平平衡状态。 目的：①水平是保证力臂沿杠杆，便于测量；②支点在中点是消除杠杆自重对实验结果的影响。 ④实验步骤： 1、调节杠杆在水平位置平衡。 2、杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，使杠杆水平平衡。将动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2记录在表格中。 3、改变钩码数量或位置，重复上面的步骤，得出三组数据。 多次测量的目的：避免实验的偶然性，使实验结论具有普遍性。 ⑤结论：F1 · l1=F2 · l2 阿基米德发现的杠杆原理 若力的作用线通过支点，则该力的力臂为零，力没有转动效果。 三、生活中的杠杆 1、省力杠杆：动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，是省力杠杆。 使用省力杠杆，虽然省了力，但却费了动力作用点移动的距离。 （省力费距离）撬棍、铡刀、羊角锤、手推车、钢丝钳、花枝剪等。 2、费力杠杆：动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，是费力杠杆。 使用费力杠杆，虽然费了力，但却省了动力作用点移动的距离。 （费力省距离）理发剪、船桨、钓鱼竿、人的前臂等。 3、等臂杠杆 动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，是等臂杠杆。 使用等臂杠杆，能改变力的方向。 第2节 滑轮 1、 滑轮 滑轮：边缘有凹槽，能绕轴转动的小轮。 滑轮的分类： 1、定滑轮：使用时，滑轮的轴固定不动。 2、动滑轮：使用时，滑轮的轴随物体一起运动。 二、滑轮特点的探究——定滑轮 结论：使用定滑轮不省力，不省距离；但可以改变力的方向。 1 实质：等臂杠杆 2 F =G物（不计绳重及摩擦） 各个方向拉，拉力一样大！ 3 绳子自由端移动的距离等于物体提升高度：s=h 4 改变力的方向 二、滑轮特点的探究——动滑轮 结论：使用动滑轮省力，但费距离；且不改变力的方向。 ① 实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆 ② 在上述情况下，动力是阻力的一半。 （不计动滑轮重、绳重及摩擦） （不计绳重及摩擦） 竖直向上拉才能最省力，能省一半的力！ ③ s=2h 5 拉力方向与重物移动方向相同。 三、滑轮组 定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组。 结论：使用滑轮组既可以省力；又可以改变力的方向。 很显然：吊起动滑轮的绳子股数越多，就越省力，但越费距离。 滑轮组绳子的绕法：【奇动、偶定！】 当n为偶数时，绳子的起端（或末端）在定滑轮上； 当n为奇数时，绳子的起端（或末端）在动滑轮上。 绳子绕法： 1. 用尺画 2. 线要拉直不能弯曲 3. 绳头画箭头标F 四、其他简单机械——轮轴 由具有共同转动轴的大轮（轮）和小轮（轴）组成。 动力在轮，阻力在轴，动力臂大于阻力臂，相当于省力杠杆。 动力在轴，阻力在轮，阻力臂大于动力臂，相当于费力杠杆。 四、其他简单机械——斜面 结论：斜面可以省力，但费距离，不省功。 第3节 机械效率 功的原理：使用任何机械都不能省功。 一、有用功和额外功 有用功：实现目的而做的功。W有 额外功：在做有用功的同时，人们不需要但又不得不做的功，叫做额外功。W额 克服机械自身（如动滑轮、绳子）的重力和摩擦等而做的功。 总 功：有用功与额外功的总和。W总=W有+W额 动力对机械做的功 二、机械效率 有用功跟总功的比值叫机械效率。 （1） 机械效率一般用百分数表示，没有单位。 （2） 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。η＜1 简介常见机械的效率：滑轮组50%—70%；起重机40%—50%；抽水机60%—80%；离心式水泵60%－80%。 三、测量滑轮组的机械效率 1、实验原理 2、实验器材：弹簧测力计、刻度尺、铁架台、滑轮、细线、钩码。 3、注意事项：竖直