内容正文:
真题期末抓分卷·八年级物理(HK)
第十章 机械与人
第一节 科学探究:杠杆的平衡条件
❋知识点一 认识杠杆
在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是
杠杆。
判断一个物体是不是杠杆,需要满足三个条
件,即硬物体(不一定是棒)、受力(动力和阻
力)和转动(绕固定点)。 杠杆可以是直的,
也可以是弯的,甚至是任意形状的,只要在力
的作用下能绕固定点转动,且是硬物体,都可
称为杠杆。
杠杆的示意图:
杠杆的五要素:
(1) 支点:杠杆绕着转动的点,用字母 O
表示。
(2)动力:使杠杆转动的力,用字母 F1表示。
(3)阻力:阻碍杠杆转动的力,用字母 F2 表
示。
(4)动力臂:从支点到动力作用线的距离,用
字母 l1表示。
(5)阻力臂:从支点到阻力作用线的距离,用
字母 l2表示。
❋知识点二 探究杠杆的平衡条件
杠杆的平衡状态:杠杆在动力和阻力的作用
下静止或做缓慢的匀速转动。
杠杆的平衡条件:F1 l1 =F2 l2。
杠杆不平衡时:F1 l1≠F2 l2,通过比较 F1 l1 和
F2 l2 的大小来判断杠杆的转动情况。
实验:探究杠杆的平衡条件
【实验器材】 带刻度的杠杆和支架、钩码、
细线。
【实验装置】如下图所示:
【核心问题】
(1)实验前,通过调节杠杆两端的平衡螺母
使杠杆在水平位置平衡(杠杆右端下沉,
平衡螺母向左调;杠杆左端下沉,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)力臂要用刻度尺测出(杠杆上无刻度值
时)或直接读出,钩码所受重力一般情况
下是已知的。
【特别提醒】
实验注意事项:
(1)在挂钩码时,左、右两侧钩码数量一般不
要相同。
(2)实验过程中,不能再调节杠杆两端的平
衡螺母,否则会破坏杠杆原来的平衡。
(3)实验时让杠杆在水平位置平衡的目的:
让杠杆的重心刚好在支点,以消除杠杆
自身重力对实验的影响。
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❋知识点三 杠杆的运用
杠杆的分类和应用:
名称 特点 应用举例
省力
杠杆
l1>l2,F1<F2,
省力费距离
撬棒、铡刀、羊角锤、钢丝
钳、独轮车、花枝剪刀
费力
杠杆
l1<l2,F1>F2,
费力省距离
筷子、镊子、人的前臂、
理发剪刀、钓鱼竿、赛
艇的船桨
等臂
杠杆
l1 = l2,F1 =F2,
不省力不省距离
天平、定滑轮
第二节 滑轮及其应用
❋知识点一 定滑轮
滑轮:周边有槽,能够绕轴转动的小轮。
滑轮的实质:滑轮可以连续转动,相当于可以
连续转动的杠杆。
甲
定滑轮:轴固定不动的滑轮。
定滑轮的实质:如图甲,等臂杠杆,
作用于绳子末端的拉力大小等于
物重。 优点:可以改变力的方向。
❋知识点二 动滑轮
动滑轮:轴随物体一起运动的滑轮。
乙
动滑轮的实质:如图乙,动力臂等
于阻力臂 2 倍的杠杆。 优点:可以
省力,缺点:费距离,不能改变力的
方向。
使用动滑轮时拉力和物体所受重
力的大小关系:
(1)若考虑滑轮自重,则 F=
G物+G滑
2
。
(2)若不考虑滑轮自重,则 F=
G物
2
。
丙
❋知识点三 滑轮组
滑轮组:既可以省力,又能改变力的
方向,但费距离。
力的关系:如图丙,动滑轮上有几
(n)段绳子承担重力,所用拉力就是总重力
的几(n)分之一,忽略绳重及轮轴间的摩擦,
拉力大小 F=
G物+G动
n
。
【关键点拨】
判定滑轮组绳子段数的方法:
(1)直接数与动滑轮连接的绳子的段数。
(2)在定滑轮和动滑轮之间画一条虚线,与
动滑轮连接的绳子数即为绳子段数。
【特别提醒】
(1)滑轮组中绳子段数为绕过动滑轮承担物
重的段数。 最后那段若从下面动滑轮拉上
去,则承担物重,从上面定滑轮拉下来,则只
起到改变力的方向的作用,不承担物重。
(2)当滑轮组横放时,滑轮组拉着重物在水
平面上做匀速直线运动,不考虑绳与滑轮之
间的摩擦及滑轮重时,有 F = 1
n
f,s绳 = ns物,其
中 n 为绳子的有效股数。 这和用滑轮组吊重
物的道理一样,只是把重物的重力换成了摩
擦力。
第三节 做功了吗
❋知识点一 机械功
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离
的乘积叫作机械功,简称功。
❋知识点二 怎样才算做功
做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的力。
(2)物体在力的方向上移动了距离。
三种没有对物体做功的情况:
(1)有力无距离。
(2)有距离无力。
(3)力的方向与运动方向垂直。
❋知识点三 怎样计算功
公式:W=Fs。
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单位:1 J= 1 N·m。
对公式的理解:
(1)同时性:物体受力的同时移动了距离。
(2)同向性:s 是物体在力 F 的方向上移动的
距离。
(3)同体性:力 F 和距离 s 要对应同一个研究
对象。
(4)统一性:单位要统一采用国际单位。
第四节 做功的快慢
❋知识点一 功率的理解
在物理学中,把一段时间内做的功与做功所
用时间之比叫作功率。 功率在数值上等于单
位时间内所做的功。 物理意义表示做功的快
慢。 功率大做功快,功率小做功慢。
【深化理解】
功率只反映做功的快慢,不表示做功的多少。
功率大做功快,但不一定做功多,做功多功率
不一定大。
❋知识点二 功率的计算
公式:P=W
t
。
单位:W。 1 J / s = 1 W。 1 kW= 1 000 W。
正确理解功率公式应注意的问题:
(1)根据定义式 P = W
t
计算得到的是平均功
率,而不是瞬时功率。
(2)三个物理量 W、t、P 一一对应。
(3)当功一定时,功率与做功时间成反比;当
功率一定时,功与做功时间成正比。
使用推导式 P=W
t
=Fs
t
=Fv 时注意:
(1)力与运动速度必须方向一致。
(2)F 的单位是 N,v 的单位是 m / s,算出功率
单位才是 W。
(3)解题时已知 F 和 v,用此公式计算更快。
注意在解答题中要将推导式写完整才能
代入数据计算。
第五节 机械效率
❋知识点一 机械效率
总功:利用机械时,动力所做的功叫作总功。
额外功:在利用机械做功的过程中,要克服机
械所受的重力、机械间的摩擦力等多做的一
部分功,叫作额外功。
有用功:总功减去额外功,剩下的叫作有
用功。
❋知识点二 机械效率
机械效率:有用功与总功的比值,用 η 表示。
η=
W有
W总
×100% =
W有
W有+W额
×100%。
机械效率是表示机械做功性能好坏的物理
量,总是小于 1。
三种简单机械的机械效率的计算:
模型 计算式
杠
杆
η=
W有
W总
×100%
=Gh
Fs
×100%
滑
轮
η=
W有
W总
×100% =Gh
Fs
×100% = G
nF
×100%
η=
W有
W总
×100%=
fs物
Fs绳
×100%= f
nF
×100%
斜
面
η=
W有
W总
×100%=Gh
Fs
×
100%= Gh
Gh+fs
×100%
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【特别提醒】
(1)动力做的功为总功,机械对物体做的功
为有用功。
(2)分析有用功时,只考虑物重和提升的高
度,不必考虑做功的路径、方式。
(3)分析额外功时,凡是克服机械本身的摩
擦力而做的功,或克服机械所受重力而
做的功都是额外功。
理解机械效率的三点注意:
(1)机械效率越高,这个机械的性能就越好。
(2)机械效率的高低与是否省力、具体做功
的多少、物体提升高度与速度等无关。
(3)由 η=
W有
W总
×100%=
W有
W有+W额
×100%可知,若
额外功一定,则有用功越大,机械效率(η)
越高。
❋知识点二 机械效率的特点
实验:测量滑轮组的机械效率
【实验器材】 滑轮、弹簧测力计、刻度尺、细
线、钩码、铁架台。
【实验装置】示意图如下:
甲 乙
【核心问题】
(1)实验时,要准确记录钩码的始末位置、弹
簧测力计与绳自由端的连接处的始末
位置。
(2)要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使重
物匀速上升。
(3)滑轮不变,物体所受重力不变,只改变绳
子的绕法,滑轮组的机械效率不变。
(4)在其他条件不变的情况下,若增大提升
物体所受的重力,滑轮组的机械效率会
增大。
提高机械效率的方法:
(1)在机械能承受的范围内,尽量增大物品
运送量,充分发挥机械的作用。
(2)改进机械结构,使其更合理、更轻巧。
(3) 按照技术规程操作,定时保养, 及时
润滑。
【特别提醒】
同一机械的机械效率不是定值,不能多次测
量求平均值。
【关键点拨】
(1)对于理想机械,使用机械所做的功跟不
使用机械所做的功相等。
(2)对于非理想机械,使用机械所做的功要大
于不用机械所做的功,多做的那一部分功
就是克服机械自重和摩擦等所做的功。
第六节 合理利用机械能
❋知识点一 动能与势能
如果一个物体能够对外做功,我们就说这个
物体具有能量,简称能。 物体能够做的功越
多,表示这个物体所具有的能量越大。 能量
的单位是焦耳(J)。
物体由于运动而具有的能,叫作动能。 物体
由于高度位置所具有的能,叫作重力势能。
物体因弹性形变而具有的能,叫作弹性势能。
动能和势能统称为机械能。
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
【实验器材】斜面、钢球、木块。
【实验装置】如下图所示:
甲
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乙
【核心问题】
(1)实验方法:
①控制变量法:要探究小球动能与速度
的关系,就需要控制小球的质量不变,只
改变小球的速度进行实验(如图甲)。 要
探究小球动能与质量的关系,就需要控
制小球的速度不变,只改变小球的质量
进行实验(如图乙);
②转换法:通过木块被碰撞后的滑动距
离来反映小球的动能大小。
(2)实验结论:
物体动能的大小是由物体的质量和速度
共同决定的。 质量相同的物体,速度越
大,动能越大;速度相同的物体,质量越
大,动能越大。
实验:探究重力势能的大小与哪些因素有关
【实验装置】细沙、重物、木桩。
【实验装置】示意图如下:
甲
乙
【核心问题】
(1)实验方法:
①控制变量法:图甲中控制两物体的质
量相同,高度不同。 图乙中控制两物体
的高度相同,质量不同;
②转换法:让高处的重物下落,将小木桩
打入沙中,比较小木桩陷入的深度,通过
小木桩陷入的深度大小来反映重力势能
的大小。
(2)实验结论:
物体重力势能的大小是由物体的质量和
所处的高度共同决定的。 物体的质量越
大,位置越高,它具有的重力势能就越大。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的
能,大小与材料、形变程度有关。
❋知识点二 动能和势能的相互转化
分析动能与势能相互转化的方法:
(1)明确研究对象和所要研究的过程。
(2)确定物体在起始位置所具有的动能和
势能。
(3)分析在运动过程中,物体的高度、速度、
弹性形变等是否变化以及如何变化,进
而分析物体的重力势能、动能、弹性势能
是否变化以及如何变化。
(4)减小的一种形式的能必定转化为增加的
另一种形式的能。
【特别提醒】
(1)只有重力和弹力做功时,机械能守恒。
(2)动能和势能的相互转化过程中,机械能可
能会减小。 在单摆和滚摆运动过程中,由
于摩擦力和空气阻力的存在,小球和滚摆
并不能完全回到初始的位置,此时单摆和
滚摆的机械能减小了。 在小球压缩弹簧
的实例中,小球受摩擦力和空气阻力的作
用,机械能减小了。
【关键点拨】
(1)机械能守恒的判定方法:只有重力和弹力
做功时,机械能才会守恒。
(2)注意:若题目中有“不计能量损失”“不计
空气阻力、摩擦”等要点提示时,就表明该
物体或系统的“机械能守恒”。
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第十一章 小粒子与大宇宙
第一节 走进微观
❋知识点一 自然的尺度、物质的组成
宏观领域一般用光年来度量,微观领域一般用
nm、μm 来度量。
物质是由分子或原子组成的,分子直径的数量
级为 10-10米。
❋知识点二 微观粒子
人类探索粒子的历程:
(1)1811 年,意大利物理学家阿伏伽德罗把能
保持物质化学性质不变的最小微粒命名
为分子。
(2)19 世纪初,英国科学家道尔顿证明了原子
的存在。 有的分子由单个原子组成,叫作
“单原子分子”,绝大多数分子由多个原子
组成,叫作“多原子分子”。
(3)1897 年,英国物理学家汤姆孙发现了电
子,证明原子可分。
(4)1911 年,英国物理学家卢瑟福在 α 粒子散
射实验的基础上,提出原子核式结构模
型,认为原子的中心叫原子核,带正电,占
很小的体积,但其密度很大,几乎集中了
原子的全部质量。 带负电的电子在不同
的轨道上绕原子核运动,就像地球绕太阳
运动一样。
(5)20 世纪初,科学家在探索物质结构的历程
中,相继发现原子核是由质子和中子组
成的。
(6)20 世纪 60 年代,科学家发现质子和中子
都是由被称为夸克的更小的粒子组成。
(7)20 世纪中叶,科学家借助于不断完善的粒
子加速器,又发现了更多新粒子。
第二节 看不见的运动
❋知识点一 分子间有空隙吗
虽然肉眼不能直接看到物质内的分子,但分
子间存在间隙。
实例:酒精和水混合后,总体积比预计得到的
总体积要小。
❋知识点二 分子是运动的还是静止的
分子热运动:一切物质的分子都在永不停息地
做无规则运动,这种无规则运动称为分子的热
运动。 分子的热运动越剧烈,物体的温度
越高。
扩散现象:不同的物质在相互接触时彼此进入
对方的现象。
❋知识点三 分子之间存在作用力吗
分子间既有引力又有斥力。
分子间距离很小时,作用力表现为斥力。 距离
稍大时,作用力表现为引力。 如果相距很远,
作用力可以忽略。
❋知识点四 物质中的分子状态
物质的状态常分为固态、液态和气态。
第三节 探索宇宙
❋知识点一 探索的历程
地心说———托勒密;日心说———哥白尼;太阳
系行星运动三大定律———开普勒;万有引力定
律———牛顿。
❋知识点二 浩瀚的星空
宇宙的结构
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