第十二章 简单机械 章末知识复习 课件- 2023-2024学年物理人教版八年级下册

第十二章 简单机械 章末知识复习 ①　 　　② 　　③　 　　④　 　　⑤　 . 　　⑥　 　 ⑦　 　　⑧　 　　⑨　 .　　 ⑩　 　　 　 　  F1l1=F2l2 < > = 改变力的方向 等臂杠杆 不可以 省力杠杆 比值 摩擦 物重 命题点1　杠杆的五要素 1.如图所示,用硬棒撬动石头,硬棒在压力F1的作用下,绕　 点　 .　(选填“顺时针”或“逆时针”)转动,石头对硬棒的作用力　 　(选填“阻碍”或“促进”)这种转动,叫做阻力。这种在力的作用下能够绕着　 　转动的硬棒叫做杠杆,支点到力的作用线的　 　叫做力臂。  教材P76图12.1-1 O 逆时针 阻碍 固定点 距离 命题点2　定滑轮及其特点 2.如图所示,工人利用滑轮将建筑材料提升到楼上,该滑轮是　 　滑轮,使用它可以　 　。  定 教材P81图12.2-1 改变力的方向 命题点3　特殊的斜面 3.如图所示是盘山公路,之所以要把上山的公路修成这样,是因为盘山公路相当于简单机械中的　 　,使用它可以　 　。  教材P84图12.2-6 斜面 省力 实验 探究杠杆的平衡条件 实验装置 实验器材 杠杆、钩码若干、铁架台、刻度尺(杠杆上有刻度时,可不用刻度尺) 实验注意事项 (1)实验前杠杆平衡的调节方法:左高左调,右高右调。注意:实验前将杠杆调节平衡后,实验过程中不能再调节螺母。 (2)选择杠杆中点作为支点的目的:消除　 　对实验的影响。  (3)实验过程中使杠杆在水平位置平衡的目的:便于　 . 　 。  (4)多次测量的目的:使实验结论具有普遍性 实验结论 杠杆的平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,用公式可表示为　 　  杠杆自重 直接读取力臂 F1l1=F2l2 实验拓展 (1)将一端的钩码换成弹簧测力计的好处:能直接测出拉力的大小,实验操作更方便。 (2)弹簧测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆,弹簧测力计示数逐渐变大,因为拉力的力臂变小了。 (3)在杠杆平衡时,两边同时增减钩码后,判断杠杆是否依然保持平衡的方法:看支点两边的力和力臂的乘积是否相等,若不相等,则哪边的乘积大,杠杆就向哪边倾斜 [典例] 小龙利用下面的装置探究杠杆的平衡条件,请你帮助他完成下列的实验操作。 (1)实验前,杠杆如图(甲)所示,此时杠杆　 　(选填“达到”或“没有达到”)平衡状态。应将螺母向　 　(选填“左”或“右”)调节,才能使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是　 　,把质量分布均匀的杠杆的中点作为支点,其目的是消除　 　对实验的影响。  达到 左 便于测量力臂 杠杆自重 (2)调节杠杆在水平位置平衡后,如图(乙)所示,小龙在杠杆上的A点处挂3个钩码,为使杠杆重新平衡,应在B点挂　 　个钩码。如果把A点的钩码向左移动2个格,则B点的钩码应该向　 　移动　 　个格。  (3)在(乙)图中,如果在B点用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将　 　(选填“变大”“变小”或 “不变”)。  (4)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。 2 右 3 变大 小龙根据以上数据得出杠杆平衡条件是　 　。  (5)在实验中,改变力和力臂的大小得到多组数据的目的是　 (填序号)。 A.使测量数据更准确 B.多次测量取平均值减小误差 C.避免偶然性,使实验结论具有普遍性 C 次数 F1/N l1/cm F2/N l2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3 2 15 3 10 F1l1=F2l2 (6)杠杆在生活中有很多应用。现欲使如图(丙)所示的静止跷跷板发生转动,乙同学可采取的做法是　 　。  向后移动 (7)小龙同学所在实验小组在完成规定实验后,他们想进一步探究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图(丁)所示的结果。根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为F1l1=　 　。(F1、F2、F3的力臂分别用l1、l2、l3表示)  F2l2+F3l3 [拓展延伸] (8)小龙看到爸爸利用如图(戊)所示的工具抬起大花盆,取出托水盘清洗,结合上面的探究,为了抬起花盆时更省力,他建议爸爸将支架向 　 　(选填“左”或“右”)移动一些距离。  右 知识点一　杠杆的平衡问题 [例1]如图所示,质地均匀的圆柱体,在拉力F的作用下,由实线位置匀速转到虚线所示位置,整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直(OA为圆柱体横截面的直径),圆柱体在转动过程中不打滑。则下列分析正确的是( ) A.拉力F逐渐变小 B.拉力F逐渐变大 C.由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变 D.条件不足,无法判断 A [针对训练] 1.如图所示的杠杆在使用过程中,属于费力杠杆的是( ) A A.镊子夹石块 B.起子开瓶盖 C.羊角锤拔铁钉 D.天平称物体质量 2.如图所示,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则( ) A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长 B.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长 C.F甲>F乙,因为乙方法的阻力臂短 D.F甲=F乙 D 3.小敏在做“探究杠杆平衡条件”的实验时,先后出现杠杆右端下降的现象。为使杠杆水平平衡,下列操作正确的是( ) A.图(甲)中螺母向左调节;图(乙)中右侧钩码向左移动 B.图(甲)中螺母向左调节;图(乙)中右侧钩码向右移动 C.图(甲)中螺母向右调节;图(乙)中左侧钩码向左移动 D.图(甲)中螺母向右调节;图(乙)中左侧钩码向右移动 A 4.如图所示,轻质杠杆AOB的支点是O,AO=BO,在A端挂重物G1,B端挂重物G2,杠杆刚好在如图所示位置平衡。若将G1、G2的位置对调,则杠杆( ) A.保持平衡 B.A端下沉 C.B端下沉 D.以上均可能 B 5.如图所示,轻质细杆可绕竖直墙上的O点转动,末端挂一个重为150 N的物体,拉力F沿水平方向,当θ=45°时,拉力F=　 　N。若保持拉力沿水平方向,让细杆顺时针缓慢旋转到图中虚线位置,则拉力将　 　. (选填“变大”或“变小”)。  150 变大 6.(2022攀枝花)如图所示,轻质杠杆OA可绕O点在竖直平面内转动,请在图示位置画出小球所受重力G和使杠杆保持平衡的最小力F的示意图。 答案:如图所示 知识点二　机械效率及其计算 [例2]如图所示,工人师傅正在使用一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料,电动机的输出功率始终保持800 W,质量为100 kg的水泥匀速提升 10 m 高的位置用时15 s。(g取10 N/kg)求: (1)吊装过程中电动机拉绳的速度是多大? (2)电动机对绳子的拉力多大? 答案:(1)2 m/s　(2)400 N (3)该滑轮组的机械效率多大?(精确到0.1%) 答案:(3)83.3% [针对训练] 7.(2022内江)在如图所示的滑轮组中,每个滑轮重20 N,在绳子自由端用100 N的拉力把货物匀速提高1 m,不计摩擦和绳重,则货物的重力和滑轮组的机械效率分别是( ) A.20 N　80% B.20 N　90% C.180 N　90% D.180 N　80% C 8.如图所示,重为G的物体在沿斜面向上的拉力作用下,从斜面的底部移到顶部,设沿斜面移动的距离为s,斜面高为h,拉力为F,物体受到的摩擦力为f。则斜面的机械效率为( ) B 9.(2022达州)如图所示,小华用滑轮组水平向左匀速拉动A物体,A物体 5 s内移动了100 cm,且A物体与水平地面的摩擦力大小为12 N。已知滑轮组的机械效率为80%,则下列说法错误的是( ) A.拉力F大小为4 N B.绳子自由端移动的速度为0.6 m/s C.拉力F做功的功率为3 W D.拉力F在5 s内对滑轮组做的额外功为3 J A 10.工人用如图所示的滑轮组来提升货物,已知货物重400 N,每个滑轮重50 N,若物体在10 s内被提升了6 m,不计绳重和摩擦,则拉力F是 　 N,绳自由端移动的距离是　　m,物体上升的速度是　 　m/s,滑轮组的机械效率是　 　(精确到1%)。  225 12 0.6 89% 11.(2023安徽)如图,一固定斜面顶端装有定滑轮,为测量该装置提升物体时的机械效率,用弹簧测力计连接细绳,跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动 0.6 m,物体上升的高度为0.3 m,弹簧测力计的示数为4 N。求此过程中: (1)做的有用功。 (2)该装置的机械效率。 解析:(1)有用功为W有=Gh=6 N×0.3 m=1.8 J。 答案:(1)1.8 J　(2)75% 12.如图所示,工人用动滑轮提升重为800 N的物体,所用拉力为F,物体以0.2 m/s的速度匀速上升,此时动滑轮的机械效率为80%,不计绳重和摩擦。求: (1)物体在10 s内上升的高度。 (2)工人对绳端的拉力。 (3)当被提升的物重增大为1 000 N时,工人对绳端的拉力。 解析:(1)物体在10 s内上升的高度h=vt=0.2 m/s×10 s=2 m。 答案:(1)2 m　(2)500 N　(3)600 N 谢谢观赏！ 34 解析:(1)由题图可知,n=3,绳子自由端移动距离s=nh=3×10 m=30 m, 则吊装过程中电动机拉绳的速度v===2 m/s。 (2)由P=可得,电动机做的功W总=Pt=800 W×15 s=1.2×104 J, 由W=Fs可得,电动机对绳子的拉力F===400 N。 解析:(3)滑轮组做的有用功W有=Gh=mgh=100 kg×10 N/kg×10 m= 1.0×104 J, 该滑轮组的机械效率η===0.833=83.3%。 A. B. C. D. (2)总功为W总=Fs=4 N×0.6 m=2.4 J, 所以滑轮组的机械效率为η===0.75=75%。 (2)由图可知,n=2,由η====可得,工人对绳端的拉力F== =500 N。 (3)不计绳重和摩擦,由nF=G+G动可得,动滑轮的重力G动=nF-G=2×500 N -800 N=200 N,当被提升的物重增大为1 000 N时,工人对绳端的拉力F′=(G′+G动)=×(1 000 N+200 N)=600 N。 $$