第12章 简单机械 知识点重难点易错点记忆清单 ----2024-2025学年人教版物理八年级下学期

第12章　 简单机械 一.杠杆 定义 在力的作用下绕着　固定点　转动的硬棒叫杠杆。 杠杆五要素 　动力F1　、　动力臂L1　、　阻力F2　、　阻力臂L2　、　支点O　。 ★:①力臂：从支点向力的作用线做垂线，垂线段的长即为力臂。 ②动力与阻力产生的作用效果相反，若动力使杠杆沿顺时针方向转，则阻力会使杠杆沿逆时针方向转。 在图中标出杠杆五要素 杠杆分类 名　称 力臂关系 力的关系 特　点 应用举例 省力杠杆 L1（　>　）L2 F1（　<　）F2 省力 费距离 撬棒、羊角锤、钳子、开瓶器、小剪刀等 费力杠杆 L1（　<　）L2 F1（　>　）F2 费力 省距离 镊子、筷子、钓鱼竿、船桨、裁衣剪刀、 等臂杠杆 L1（　=　）L2 F1（　=　）F2 天平 例： 端午节划龙舟是我国的传统民俗。划龙舟时的“桨”相当于一个杠杆，可以省距离。如图所示，下列工具使用过程中与“桨”属于同一类型杠杆的是（　　） A．筷子 B．开瓶器 C．核桃夹 D．榨汁器 答案：A 简单判断一些常用器械是否是省力杠杆，可以去思考使用了该器械是否比不使用时达成目的所费力更少。 杠杆平衡状态及其平衡条件 1. 杠杆平衡是指杠杆　静止　或　匀速转动　的状态。 2. 杠杆平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂 例：（多选）如图1所示，在立夏时节，有的地方会给孩子称体重，希望孩子健康成长，俗称“立夏秤人”。如图2所示，小孩和篮子的总质量为12kg，调整秤砣的位置，使秤杆处于水平平衡状态（忽略绳重和杆重），此时，。下列说法正确的是（　　） A．该杆秤的悬挂点O是称量时的支点 B．该秤砣的质量为4kg C．要使该杆秤的称量范围变大，应该换用质量更大的秤砣 D．若换称质量较大的孩子，当秤杆水平平衡后，秤砣的悬挂点在B点右边 答案:ACD 杠杆的动态平衡分析  杠杆的动态平衡分析：要利用杠杆平衡公式F1L1=F2L2，找出其中的不变量，和已知变化的量，然后通过公式判断其他量的变化。 例：如图，轻质杠杆OA的中点悬挂一个重物，在A端施加一个拉力F，逆时针缓慢改变拉力F的方向到图示虚线的位置，这个过程中杠杆始终在水平位置平衡，下列说法正确的是（　　） A．力F的大小变大 B．力F的大小先变大后变小 C．力F的力臂先变小后变大 D．力F和它力臂的乘积始终保持不变 答案：D 杠杆平衡原理探究 实验装置图 探　究　过　程 （1） 调节杠杆两端的　平衡螺母　，使杠杆在　水平　位置平衡，这样便于测量　力臂，同时排除杠杆　自重　对杠杆平衡的影响。 （2） 杠杆平衡的调节方法：左高左调，右高右调 （3）移动钩码或弹簧测力计使杠杆再次在　水平　位置平衡，读出两边力和力臂大小。 （4）改变钩码的数量和位置，再多测几组数据，主要是为了避免偶然性　，寻找到杠杆平衡的普遍规律。 （5）用弹簧测力计代替钩码时，弹簧测力应沿竖直方向拉，以便测量力臂。 （6）在（5）中，若其他条件不变，只将弹簧测力计倾斜，则测力计示数会变大。 （7）在左边上面的图中，若将两边的钩码各自往外移一格，则杠杆会向右倾斜 实验结论 杠杆平衡条件是：　F1L1=F2L2　 例：在探究杠杆平衡条件的实验中，每个钩码重1N。 (1)实验前没挂钩码时，杠杆静止的位置如图甲所示，此时应将螺母向______调节，使杠杆在水平位置平衡； (2)杆平衡后如图乙所示在杠杆B点挂3个相同的钩码，则在杠杆的D点挂______个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡； (3)保持B点钩码数量和力臂不变，杠杆在水平位置平衡时测出多组动力臂l1和动力F1所数据绘制了l1-F1的关系图像，如图丙所示。由图像推算，当l1为0.6m时，F1为______N； (4)如图丁所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的另一杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 答案：右，4，0.5，不变 二.滑轮 示意图 （图中物体重力均为G） 不计绳重和摩擦力 力的关系 相等， 不改变力的大小，只改变力的方向 （可不掌握） 距离关系 距离之比等于绳子段数之比（省力滑轮组：） 速度关系 速度之比等于距离之比（省力滑轮组：） 使用简单机械“滑轮”中，绳子的段数n＝与（动）滑轮相连的段数 示意图 （图中物体重力均为G，不计滑轮重、绳重与摩擦力） 力的关系 （可不掌握） 距离关系 距离之比等于绳子段数之比（省力滑轮组：） 速度关系 速度之比等于距离之比（省力滑轮组：） 定滑轮可以改变力的 力的方向 ；动滑轮可以改变力的大小。世上 没有 省功的机械。 例1. 如图所示的动滑轮： (1)不计摩擦和绳重，G为120N的重物在70N拉力F作用下匀速上升，动滑轮重为___20___N； (2)若动滑轮自重10N，不计摩擦和绳重，重物G在55N拉力F作用下匀速上升，则重物G=__100____N，重物上升0.5m时，绳子自由端移动距离为__1___m，绳子自由端上升速度为0.4m/s，则重物上升速度为__0.2____m/s。 例2. 如图所示，物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面匀速运动了2m，用时5s，弹簧测力计的示数为5N，则A受到的阻力大小为 10 N，绳子末端移动的距离为 4m ，绳子末端移动的速度为 0.8m/s 。 三.机械效率 项目名称 装置图 有用功计算方法 额外功计算方法 总功计算方法 竖直 滑轮组 W有＝G物·h G物指物体重量， h指物体升高距离。 对克服摩擦、动滑轮重、绳重所做的功，在不计摩擦与绳重通常：W额＝G动·h G动指动滑轮重量，h指动滑轮升高距离。 拉力F所做的功： W总＝F·S F指拉力大小，S指拉力所移动距离S＝nh W总＝W有　+　W额 水平 滑轮组 W有＝f·S物 f为摩擦力，S物为物体移动距离 通常指克服绳与滑轮之间摩擦所做的功，没有特殊计算公式 W总＝F·S F指拉力大小，S指拉力所移动距离S＝nS物 斜面 不用机械直接提升物体所做的功： W有＝G·h 通常指克服绳与滑轮之间摩擦所做的功： W额＝f·L W总＝F·L W总＝W有　+　W额 F·L ＝G·h + f·L 机械 效率 有用功和总功的比值 公式：η＝　＝　（P）＝（滑轮），其数值总是　小于1　。 机械效率的大小变化 滑轮组中增加动滑轮效率　降低　；增加物重效率　增加　。 提高机械效率方法 使接触面光滑，减小　摩擦　；　减小动滑轮重；　增加物重。 机械效率与功的关系 机械效率与功　　　　（有关或无关），做功多效率不一定高 ★有用功：为了达到目的所需做的最少的功，此时所施加的动力为最小值，刚好与必须克服的阻力大小相等，因此有用功也叫做克服阻力做的功。 易错点 1. 一根硬棒绕固定点转动叫 支点 ，形状不一定规则； 力臂：支点到 力的作用线 的垂直距离 如图：杠杆自重的作用点在 中心 ，均匀物体的重力作用点即 重心 2. 杠杆力臂比特别注意：AB:OB还是AO:OB 3. 无论是杠杆还是滑轮：省力一定 费距离 ，如省力杠杆：动力小则动力臂一定长 常见费力杠杆：胳膊，镊子，鱼竿，筷子，火钳，船桨，裁衣剪刀 4. 对于杠杆的动态分析，关键在于把握力臂的变化 如图所示,一根木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为L,动力与动力臂的乘积为M,则(    ) A. F增大,L增大,M增大 B. F增大,L减小,M减小 C. F增大,L减小,M增大 D. F减小,L增大,M增大 5. 杠杆求最小动力，即找最大 动力臂 ，如图：要在杠杆上找到距离支点最短 的点，连接即最大力臂，作垂直即最小力。 6. 杠杆平衡条件的实验中： 让杠杆在水平位置平衡，是为了消除杠杆自重的影响 ，也为了便于测量力臂 判断：实验平衡后，同时增加或减少一个钩码，同时内移或外移一格，杠杆 还是能保持平衡。（ × ） 7. 判断：省力的机械可以省功。（ × ） 8. 机械效率：表示有用功在总功中的比例，做功多 不一定 效率高，省力 不一定 效率高，（填一定或不一定）；任何机械机械效率都不大于 1 。 提高滑轮组机械效率的方法：增加有用功（增加 物体 的重力）；减少额外功（减少 绳子 和 动滑轮 的重力，加强润滑减小摩擦） 9. 如图：用动滑轮将一物体从水中匀速提升，拉力为F，物体重力为G物，物体所受浮力为F浮，则机械效率η= 10. 滑轮组计算：W=FS绳/Gh物、P=Fv绳/Gv物 ，一定要注意F与S、F与v的对应关系 F=(G物+G动)/n, 只适用于不计绳重和摩擦时，此时，机械效率与绕线方式 （填有关或无关） 11. 水平滑轮组的有用功是 克服摩擦力 做的功， 判断：(1)提高机械效率可以通过减小提升重物的重力来实现(　×　) (2)改变绳子的绕法，减少承担重物的绳子的段数可以提高机械效率(　×　) (3)做功越快的机械，机械效率越高(　×　) (4)越省力的机械，机械效率越高(　×　) (5)机械效率高的机械可以省力(　×　) (6)可以通过减小动滑轮重力来提高滑轮组机械效率(　√　) 1 学科网（北京）股份有限公司 $$