第12章 简单机械 复习学案 2022-2023学年人教版八年级物理下册

第十二章 简单机械 重点 杠杆平衡条件、定滑轮和动滑轮、滑轮组、机械效率 难点 最小力和最省力的求法、滑轮组绕绳问题 易错点 功、功率和机械效率的区别 高频考点 杠杆力臂画法、滑轮绕绳问题、热机效率 本专题常考点主要集中在：简单机械的应用；功和功率的计算；力臂的作图技能；机械效率的科学探究。 第一节 杠杆 【知识点】杠杆的相关概念、杠杆的平衡条件、杠杆力臂的画法、杠杆的分类 【解读】 1. 理解力臂的概念，会正确地在图上画出力臂，根据题目所给条件判断力臂的变化； 2. 会利用杠杆的平衡条件判断杠杆的种类； 3. 能根据简单的实际情况选择合适的杠杆。 1.杠杆 概念：一根硬棒，在力的作用下能围绕固定点O转动，这个硬棒就是杠杆。 注意：一根硬棒要成为杠杆，应具备两个条件： ①要有力的作用； ②能绕着固定点O转动。 两个条件缺一不可。例如：瓶盖起子在没有使用时就不能称为杠杆。杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的，但必须是硬的。支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆上的其他位置。 2.杠杆的平衡条件 （1）杠杆平衡是指杠杆在动力和阻力的作用下处于静止或匀速转动状态。 （2）杠杆的平衡条件： 动力×动力臂=阻力×阻力臂，或F1l1=F2l2。 3.生活中的杠杆 （1）若l1>l2，则F1<F2，省力费距离。 （2）若l1<l2，则F1>F2，省距离但费力。 （3）若l1=l2，则F1=F2，不省力也不省距离。 注意：既省力又省距离的机械是不存在的。 4.常见题型 题型一：杠杆力臂的画法 ( 例1. （ ★★ ） 做出使杠杆平衡的最小动力及其力臂． ) 【考点】杠杆力臂的画法 【解答】由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小；图中支点在最左边，因此支点到杠杆的最右端作为动力臂最长，由图知动力的方向应该向上，如下图所示 【答案】如解答 【教学建议】（1）力臂的概念：力臂是指从支点到力的作用线的距离；（2）杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂（F1l1=F2l2），在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小． 【方法链接】本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论． 题型二：杠杆平衡条件 ( 例2. （ ★★ ） 如图所示，AOB为一轻质杠杆（杠杆自重忽略不计），O为支点，OA=OB，在杠杆的B端挂一重20N的重物，要使杠杆平衡，则在A端施加的力F至少 N．如果在A端施加一个竖直向下的力，要使杠杆平衡，这个力为 N． ) 【考点】杠杆原理 【解答】（1）如下图，若在A点施力F，阻力臂为LOB，当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大，此时最省力， ∵杠杆平衡， ∴F×LOA=G×LOB， ∵LOA=LOB，G=20N， ∴F=G=20N； （2）如下图，如果在A端施加一个竖直向下的力，动力臂为LOC，阻力臂为LOB，在Rt△OAC中，LOC=OA×cos60°=OA/2， ∵杠杆平衡， ∴F′×LOC=G×LOB， 即：F′×LOC=G×LOB， ∵LOC=OA/2，LOA=LOB，G=20N， ∴F′=40N． 【答案】20；40． 【教学建议】（1）已知点A是动力作用点，只需找出最长动力臂，阻力和阻力臂一定，根据杠杆平衡条件求出在A端施加的最小力； （2）如果在A端施加一个竖直向下的力，先确定动力臂大小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件求出在A端施加的力． 【方法链接】本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用，能确定两种情况下动力臂的大小（①要最小动力，关键是找到动力作用点A到支点O的最长动力臂；②知道动力方向，画出力臂，确定其大小）是本题的关键． 题型三：杠杆的分类 ( 例3. （ ★★ ） 在图所示的各种利用杠杆的工具中，属于费力杠杆的是( ) ) 【考点】杠杆的分类 【解答】A、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； B、道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆； C、筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆； D、钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆． 【答案】C 【教学建议】杠杆的分类主要包括以下几种：①省力杠杆，动力臂大于阻力臂；②费力杠杆，动力臂小于阻力臂；③等臂杠杆，动力臂等于阻力臂． 【方法链接】本题考查了杠杆的分类，解决此类题目的关键是：结合图片和生活经验，先判断杠杆在使用过程中，动力臂和阻力臂的大小关系，再判断它是属于哪种类型的杠杆． 第二节 滑轮 【知识点】定滑轮、动滑轮、滑轮组；斜面及其特点 【解读】 1.理解定滑