人教版八年级下册物理 第十二章 简单机械 期末复习课件

第十二章 简单机械 人教版八年级下册物理 单元复习 1 2 3 4 课标解读 单元概述 核心知识 精准练习 第1节 杠杆 第2节 滑轮 第3节 机械效率 部编版八年级下册 2022年新课标解读 1.会画杠杆的力臂。 2.能用杠杆的平衡条件进行相关的计算。 3.能对杠杆分类，知道其在生活中的应用。 4.认识动滑轮定滑轮的特点。 5.会组装滑轮组。 6.会计算机械的机械效率。 杠杆 定义 简单机械 杠杆平衡条件 动滑轮及实质 五要素 分类 滑轮 机械效率 定滑轮及实质 滑轮组 定义 实质 特点 思维导图 在力的作用下能绕固定点转动的硬棒 支点0：杠杆绕着转动的固定点 动力F1：使杠杆转动的力（人施加的力） 阻力F2：阻碍杠杆转动的力（物体施加的力） 动力臂l1：从支点到动力作用线的距离 阻力臂l2：从支点到阻力作用线的距离 平衡：杠杆在动力和阻力作用下保持静止或或匀速转动 平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1l1＝F2l2　 省力杠杆：L1>l2 省力，但费距离 F1<F2 费力杠杆：l1<l2 F1>F2 省距离，但费力 等臂杠杆：l1=l2 F1=F2 不省力，也不费距离 杠杆定义 五要素 杠杆平衡 杠杆分类 杠杆 核心考点1——杠杆 5 O O O F1 F2 O L1 L2 支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂 一、杠杆的五要素 6 1.杠杆平衡状态是指: 静止或匀速转动 2.为什么要使杠杆在水平位置静止平衡？ 便于测量力臂 4.杠杆平衡条件： 二、杠杆的平衡条件 3.实验中，如何避免偶然性，获得普遍性规律？ 改变力和力臂的大小进行多次实验 7 ① 省力杠杆：动力臂大于阻力臂。省力，但费距离。 ② 费力杠杆：动力臂小于阻力臂。省距离，但费力。 ③ 等臂杠杆：动力臂等于阻力臂。不省力也不费力。 例：钓鱼杆、镊子、船桨、筷子、 例：开瓶器、羊角锤起钉子、动滑轮、 例：天平、定滑轮 三、杠杆分类 8 怎样画杠杆的力臂 F1 O L1 L2 F3 F2 L3 杠杆的力臂______在杠杆上(一定或不一定); 力臂_______为0(可或不可)； 不一定 可 重难解析 例1. 如图所示，在点用力把桌腿抬离地面时，桌腿始终没有移动，请在点画出最小作用力的示意图。 F 提示：如何找出杠杆上最小的力？ (1)定点：确定支点，然后在杠杆上找到距离支点最远的一点，即力的作用点； (2)连线：连接该点与支点，该线段为最大动力臂； (3)定向：确定动力的方向，过动力作用点作该方向与其支点连线的垂线，标上箭头及力的符号。 典型例题 例2.小明利用如图所示的实验装置探究“杠杆的平衡条件” （1）实验前杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆______(选填“达到”或“没达到”)平衡状态，接下来应将杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的目的是_______________． （2）实验中将质量分布均匀的杠杆中点作为支点，其目的是________________对实验的影响． 达到 便于测量力臂 右 消除杠杆自重 典型例题 （3）如图乙所示，杠杆调节平衡后，小明在A点挂4个相同的钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在C点挂____个相同的钩码；当杠杆平衡后，将 A、C两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格，则杠杆____________(选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”)． 8 右端下沉 根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，可得: FA×2=FC ×1 FC =2FA 所以应在C点挂8个相同的钩码； 将 A、C两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一个小格， 可得: FA×3=12 FC ×2=16， 乘积不等，所以杠杆右端下沉。 典型例题 定滑轮与动滑轮 定滑轮 轴不随物体一起运动的滑轮 不省力不省距离，但可以改变力的方向 实质：等臂杠杆 轴随物体一起运动的滑轮 省力，但费距离，且不能改变力的方向 实质：省力杠杆 动滑轮 F1 F2 l2 l1 O F1 F2 l2 l1 O 1.滑轮的特点和实质 核心考点2——滑轮 13 滑轮组 、 轮轴和斜面 滑轮组 轮轴 定滑轮与动滑轮的组合叫滑轮组 绳子自由端的拉力 绳子自由端的距离 斜面 省力杠杆 省力机械 2.滑轮组 核心考点2——滑轮 14 二、滑轮 图示 实质 特点 动力情况 绳子自由端移动距离 定 滑 轮 可以改变力的_____ 不改变力的_____ _____ （不计绳重、摩擦） 动 滑 轮 可以______ 但 ______________ _ _____ （不计滑轮重、绳重、摩擦） _________ （不计绳重、摩擦） _____ ____ 等臂 杠杆 方向 大小 G 省力 杠杆 L1=2L2 省力 费距离 2 二、滑轮 图示 动力情况 绳子自由端移动距离 滑 轮 组 _ _____ （不计动滑轮重、绳重、摩擦） _ ____________ （不计摩擦、绳重） ______ ____ _ ____ （不计绳和滑轮的摩擦） ____ 练习5、[2021·深圳]如图，两个滑轮组，提升一个重为的物体A，（每个滑轮重相同）使物体A在 内拉升了 ，拉力如图所示，下列说法正确的是( ) A A.甲中，绳端移动的距离为 B.乙中，拉力的功率为 C.甲中，动滑轮由两根绳子吊着 D.乙中，动滑轮的重力为 n1=3 n2=2 甲图：； 乙图： 图示 特点 其他简单机械 斜面是一种省力、_________的简单机械。 如：盘山公路、楼梯等。 由具有公共转轴的轮和轴组成，轮轴也可以看成是杠杆的变形。 如：门把手、方向盘、扳手等。 费距离 二、滑轮 轮 轴 轮轴 19 斜面 20 力的关系： 距离关系： 有 用 功：W有＝Gh 总 功：W总 ＝Fs 机械效率： 机械效率 η= 21 例3 用滑轮组把重为G的物体提起来，在绕过滑轮组的绳子的一端所用的力是G，最少需要的定滑轮和动滑轮数分别为（ ） A．两个定滑轮和两个动滑轮　B．一个定滑轮和两个动滑轮 C．一个定滑轮和一个动滑轮　D．两个定滑轮和一个动滑轮 A　 ①根据省力情况，用F＝G求绳子股数n＝5。 ②定、动滑轮个数：动滑轮个数N是根据求出的绳子股数n来确定的。 当n为奇数时，动滑轮的个数N= (n-1)=2 ③找起点：可依据“奇动偶定”的原则来判断：当n为奇数时，绳子的起始端拴在动滑轮的挂钩上；当n为偶数时，绳子的起始端拴在定滑轮的挂钩上． 典型例题 例4.用如图所示的滑轮组吊起重500 N的重物。已知绳子能承受的最大拉力为200 N，请画出绕绳的方法(不计滑轮重与摩擦)。　 答案：如图　 滑轮组吊起重500 N的重物，已知绳子能承受的最大拉力为200 N，则绳子段数为n=500N/200N=2.5=3。 n为奇数，则绳子的固定端挂在动滑轮上。 典型例题 机械 效率 有用功W有：为完成目的必须做的功 额外功W额：为完成目的，不需要但又不得不做的功 总功W总：有用功和额外功总和 W总=W有+W额 （不用机械时人做的功） （机械自重或摩擦阻力做功） （使用机械时人做的功） 功的原理：使用任何机械都不省功 机械效率η：有用功与总功的百分比 特点：使用机械做功时，总存在额外功，故机械效率总小于1. 机械 效率 公式： 提高滑轮组机械效率的方法 增大物体的重力（W有增大，W额不变，η变大） 减小动滑轮的重力（W有不变，W额减小，η变大） η = W有 W总 核心考点3——机械效率 机械效率的概念 ①有用功跟总功的比值。 ②公式： ③用百分数表示。总小于1。　　 有用功W有：直接对物体所做的功（工作目的）。 额外功W额：由于机械自重和摩擦等因素影响， 而不得不做的功（无用付出）。 总功W总：利用机械所做的功（实际付出）。 简单机械： 机械效率 测滑轮组的机械效率： 实验原理 滑轮组的机械效率与滑轮轴摩擦、动滑轮重、物重有关。 动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。 直接测量量为G、F、h、s ， 用公式计算中间量W有= Fs ， W总= Gh 。 计算机械效率 例5. 一体重是500 N的同学用重10 N的水桶，提起重为100 N的水沿楼梯送到5 m高的宿舍里使用，完成这一次提水，他做的有用功和额外功分别是（ ） A．500 J，50 J B．500 J，2 550 J C．550 J，2 000 J D．2 550 J，50 J 【解析】 完成一次提水，对水做的功是有用功，W有＝G水h＝100N×5m＝500J 克服自身重及对水桶做的功是额外功， W额＝G额h＝(500 N＋10 N)×5 m＝2 550 J。 故选B。 B 典型例题 例6. 工人用如图所示的滑轮组提升建材；工人的重力是700N。他将540N的建材匀速提升了3m，滑轮组的机械效率是90%。试求： （1）提升建材所做的有用功； （2）不计摩擦与绳的质量，求动滑轮质量。 （1）W有=Gh=540N×3m=1620J = 1800J W额= W总-W有 = 1800J + 1620J =180J W额=G动h = 60N m=6kg 典型例题 精准练习 1.下列工具属于省力杠杆的是(　　) 2.小明利用如图所示的简单机械移动物体A时．当沿不同方向分别用F1、F2、F3的力，以不同速度匀速拉动物体时，忽略绳子与滑轮的摩擦，下列说法中正确的是（　　） A．F1=F2＜F3 B．F1＜F2＜ F3 C．F1＞F2＞ F3 D．F1=F2= F3 A D 3.如图所示，快递小哥为了把较重的货物装入运输车，用同样的器材设计了甲、乙两种方式提升货物．若把同一货物匀速提升到同一高度，忽略绳重和摩擦．下列分析正确的是( ) A. 甲方式可以省力 B. 乙方式不能改变力的方向 C. 甲、乙两种方式做的有用功相等 D. 甲、乙两种方式的机械效率相等 4.小梦在做探究杠杆平衡条件的实验时，先在杠杆两侧挂钩码进行实验探究，再用弹簧测力计取代一侧的钩码继续探究，如图所示，他这样做的最终目的是（ ） A．便于直接读出拉力的大小 B．便于提供不同方向的拉力 C．便于正确认识力臂 D．便于测量力臂的大小 C B 精准练习 5..如图所示，是某建筑工地使用的一种起重机的滑轮组．一次提升货物A的质量为2.7×103 kg，30 s内货物A被匀速提升了3 m，动滑轮的重为3×103 N(不计起重机钢绳重和一切摩擦)．下列分析中正确的是( ) A. 钢绳自由端的移动速度为0.1 m/s B. 拉力F的功率为1.5×103 W C. 滑轮组的机械效率为90% D. 钢绳的拉力F的大小为1.0×104 N 6.关于功率、机械效率，下列说法正确的是( ) A.做功越多的机械，其功率就越大 B.越省力的机械，其功率就越小 C.做功越慢的机械，其机械效率就越低 D.有用功与总功的比值越大的机械，其机械效率就越高 C D 精准练习 7.如图所示，一根质地均匀的杠杆可绕O点自由转动，在杠杆的右端施加一个始终垂直于杠杆的作用力F，使杠杆从OA位置匀速转到OB位置的过程中，力F的大小将( ) A．一直是变大的　　　　 B．一直是变小的 C．先变大，后变小 D．先变小，后变大 8.如图所示，有一质量不计的长木板，左端可绕O点转动，在它的右端放一重为G的物块，并用一竖直向上的力F拉着，当物块向左匀速滑动时，木板始终在水平位置保持静止，在此过程中，拉力F（　　） A．变小B．变大C．不变 D．先变大后变小 C A 精准练习 $$