专项分类06 简单机械-2022-2023学年八年级物理下学期期末复习必刷分类训练（人教版）

第十二章 简单机械（解析版） 一、知识网络 二、知识点概览 ★知识点一：杠杆 1.认识杠杆 （1）生活中的现象 用撬棒把较重石头撬起 用跷跷板可以把较重人翘起来 用起子轻松打开瓶盖 （2）定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。 2.杠杆的五要素 （1）概念 ①支点：杠杆可以绕其转动的点，用“O”表示； ②动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示； ③阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示； ④动力臂：从支点到动力F1作用线的距离，用“l1”表示； ⑤阻力臂：从支点到阻力 F₂作用线的距离,用“l2”表示。 （2）理解 ①支点 一定在杠杆上，可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的其他位置； 同一杠杆，使用方法不同，支点的位置也可能不同； 在杠杆转动时，支点的位置是固定的。 ②动力和阻力 都是杠杆受到的力，作用点都在杠杆上； 分别使杆向相反的方向转动； 二者是相对而言的，一般把人对杠杆施加的作用力称为动力。 ③力臂 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； 力臂有时在杠杆上有时不在杠杆上，力的方向不同，力臂也不同； 若力的作用线通过支点，则力臂为0。 3.力臂的画法 步骤 画法 图示 第一步:确定支点O 假设杠杆转动,杠杆上相对静止的点即为支点 第二步:确定动力和阻力的作用线 从动力、阻力作用点沿力的方向(或反方向)分别画直线,即为动力、阻力的作用线 第三步:画出动力臂和阻力臂 从支点向力的作用线作垂线，支点到垂足间的距离为力臂 ★知识点二：杠杆的平衡条件 1.杠杆平衡:当杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，我们就说杠杆平衡了。 2.实验探究:杠杆的平衡条件 【提出问题】 杠杆平衡时，动力、阻力、动力臂、阻力臂之间存在着怎样的关系? 【猜想与假设】 杠杆平衡时，动力、阻力、动力臂、阻力臂之间可能存在着如下关系: 猜想(1):动力×动力臂=阻力×阻力臂; 猜想(2):动力＋动力臂=阻力＋阻力臂。 【实验器材】 带刻度的杠杆和支架、钩码、细线。 【设计实验】 为了便于测量力臂和避免杠杆自身重力对实验的影响，我们使杠杆处于水平平衡状态(如图所示),在杠杆的不同位置悬挂不同数量的钩码，当杠杆水平平衡后读出所对应的力臂，根据数据记录进行分析判断。 【进行实验与收集证据】 (1)调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆不挂钩码时在水平位置平衡(当杠杆在水平位置平衡时，力与杠杆垂直，即力臂恰好在杠杆上，这样我们可以直接从杠杆上读出力臂的大小)。 (2)在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，并调节钩码的位置，使杠杆在水平位置重新平衡，这时杠杆两侧受到的作用力都等于各自钩码所受的重力。 (3)设右侧钩码对杠杆施的力为动力F;,左侧钩码对杠杆施的力为阴力F测出杠杆平衡时的动力臂l和阻力臂l把F;l;F2、lz的数值填人下表中。 (4)改变动力F;和动力臂l的大小，相应调节阻力F和阻力臂l2，再做几次实验并将数值填人下表中。 实验次数 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 1 0.5 20 1.0 10 2 1.5 10 1.0 15 3 2.0 10 1.0 20 【数据分析】 每次杠杆平衡时，两侧的力并不相等，力臂也不相等,但动力与动力臂的乘积和阻力与阻力臂的乘积相等,且动力加动力臂的值不等于阻力加阻力臂的值。 【实验结论】 杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式表示为 F1l1=F2l2 。 【实验注意事项】 (1)实验前，通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆保持水平位置平衡(杠杆向右偏,平衡螺母向左调,杠杆向左偏,平衡螺母向右调)，但在实验过程中，不能再次调节平衡螺母。 (2)实验中,要改变力或力臂的大小,多做几次实验，以避免结论的偶然性，从而找出普遍规律。 (3)钩码要用弹簧测力计测出它的重力,力臂要用刻度尺量出(杠杆上无刻度值时)或直接读出。 3.杠杆平衡条件的应用 （1）根据F1l1=F2l2及其变形公式可以看出:动力、阻力、动力臂和阻力臂知道其中任意三个量就可以求出另一个物理量。 （2）注意单位统一:在应用杠杆平衡条件时动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位也要统一。 ★知识点三：生活中的杠杆 1.生活中的杠杆 （1）剪铁皮时使用的剪刀（如下图甲），用较小的力可以剪很硬的东西。 甲 乙 丙 分析：手柄很长，剪刀口很短，剪东西时手移动较长距离，剪刀口移动较短距离。 （2）使用钓鱼竿钓鱼时（如上图乙），手移动很短的距离就可以把鱼钓出水面。 分析：手握的一端很短，钓鱼的一端很长，钓