第十二章 简单机械【速记清单】-2024-2025学年八年级物理下册单元速记·巧练（人教版2024）

第十二章 简单机械 01 思维导图 02 考点速记 【考点1 杠杆五要素】 支点 杠杆绕其转动的点，如图中O点 动力 使杠杆转动的力，如图中F₁ 阻力 阻碍杠杆转动的力，如图中F2 动力臂 从支点到动力作用线的距离，如图中l₁ 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离，如图中l₂ 杠杆平衡条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂，用字母表示为 【考点2 杠杆的分类及应用】 类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 力臂关系 动力臂>阻力臂 动力臂<阻力臂 动力臂=阻力臂 特点 省 力 ，费距离 费 力 ，省距离 不省力和距离 应用举例 羊角锤、瓶起子、钢 丝钳 钓鱼竿、筷子、食品夹、船桨、镊子 天平、定滑轮 【考点3 滑轮】 1．滑轮及其特点 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示 实质 等臂杠杆 省力杠杆 特点 能改变力的方向，但 不省力 省力但不能改变力 的方向 既省力，又能改变力的方向 s与h的关系 s₁=h s₂=2h s₃=2h(或nh) F与G的关系 忽略滑轮重、绳重、摩擦 F₁=G 考虑滑轮重，忽略绳重、摩擦 F₁=G 2．几种常见运动情况的分析(物体匀速运动，物体的重力为G) 图 示 表达式 定滑轮 F=G F=f(f为物体A所受的摩擦力) 动滑轮 【考点4 机械效率】 1 .机械效率 (1)物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。 (2)计算公式 2．使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械 效率总是小于1。 3.几种常见简单机械的机械效率(1)机械效率是一个比值，通 常用百分数表示，由于有用功 总小于总功，所以机械效率总 小于1;(2)机械效率是标志 机械做功性能好坏的物理量， 机械效率的高低与使用机械 是省力还是费力无关；(3)我 们做题遇到理想机械(忽略摩 擦和机械自重)时，Fs =Gh( 使 用机械所做的功等于直接用 手所做的功),但在实际情况 下，Fs>Gh。 拓 展 延 伸 2 使用任何机械都不能省功。 机械类型 有用功 总功 机械效率 提高机械 效率的方法 W有= Gh(G 为物重， h 是物体上升的高度) W总=Fs =Fnh(F 是拉力，s为拉力 移动的距离，n为承担物重的绳子段数) ，考虑G动，不考虑绳重与摩擦， 增大物重；减小动滑轮重，减 小摩擦 W总=Fs(F是拉力，s为拉力移动 的距离) ，f为物体受到的摩擦力 增大斜面倾 斜程度；减小摩擦 W有=fs W总=Fn s(F是 拉力，s为物体移 动的距离，n为与 动滑轮连接的绳 子的段数，f为物 体 受 到 的 摩 擦力) 减小绳子与 滑轮的摩擦 03 素养提升 易错点辨析 常考易错分析 易错一：对杠杆平衡的判断 判断杠杆平衡的依据，既不是力的大小，也不是力臂的大小，而是力和力臂的乘积大小。平衡后的不等臂杠杆，如果只是动力和阻力同时增大(或减小)相同的数值或者只是动力臂和阻力臂同时增大(或减小)相同的数值，杠杆将会失去平衡。杠杆将向力和力臂乘积大的一方转动。 易错二：不会分析结构特殊的滑轮组 如图所示的滑轮组结构较为特殊，分析思路如下： (1)在不计绳重和摩擦时，同一根绳子两端的拉力相等； (2)对滑轮组受力分析时，灵活运用整体法或隔离法； (3)对于结构比较特殊的滑轮组，选择合适的切入点进行受力分析。 易错三：解题时容易忽略机械效率的变化 对于同一机械，机械效率并不是固定不变的，它反映的是机械在某次做功过程中有用功跟总功的比值。同一机械在不同的做功过程中，提起的物重不同，机械效率往往不同。在做题时，容易忽略这一点，造成错解。我们在解题时要注意下一问和上一问之间提升的物重是否发生变化，若提升的物重发生变化，则机械效率就要发生变化。这样，就要重新考虑问题的求解方法，计算时就不能再用原来的机械效率了。 典型例题 【例题1】在一次美术课程中，小明在用剪刀剪纸的过程中发现，适当减小纸片到转轴的距离可以更省力。通过小明的发现，可以进行探究的科学问题是：在杠杆平衡的情况下（　　） A．阻力和阻力臂一定时，动力和动力臂的关系 B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 【答案】C 【详解】我们让硬纸板尽量靠近剪刀轴，以达到省力的目的，根据控制变量法，阻力和动力臂相同，减小的是阻力臂，根据杠杆平衡条件，动力会减小，可以探究的是使用剪刀时，当动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【例题2】端午将至，甄宝玉同学正在用滑轮组提升一箱重60N的粽子，如图，以下说法错误的是（　　） A．滑轮组绳子股数n=3 B．若宝玉所用拉力为22N，不计绳重和摩擦，则动滑轮重4N C．若粽子上升5m，则宝玉需要拉动绳子15m D．若宝玉拉动绳子的速度为3m/s，则粽子上升的速度为1m/s 【答案】B 【详解】A．由图知，使用滑轮组时，承担物重的绳子股数n=3，故A正确，不符合题意； B．不计绳重和摩擦，拉力，则动滑轮的重力 故B错误，符合题意； C．绳子自由端移动距离 故C正确，不符合题意； D．拉动绳子的速度v=3m/s，粽子上升的速度 故D正确，不符合题意。 故选B。 【例题3】小明在学习了功、功率和机械效率的知识后，总结了如下规律，你认为正确的是（　　） A．机械做功越快，机械效率越高 B．机械做功越多，机械效率越高 C．机械的功率越小，机械做功越慢 D．机械越省力，机械的功率越大 【答案】C 【详解】A．机械做功越快表示功率越大，而功率与机械效率是两个完全不同的概念，故A错误； B．机械做功越多，但不知道有用功多少，故机械效率也无法判断，故B错误； C．功率是描述物体做功快慢的物理量，则功率小的机器做功慢，故C正确； D．机械效率与机械是否省力没有关系，故D错误。 故选C。 举一反三 【强化1】小锋在已调成水平位置平衡的杠杆两侧挂上钩码后，出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是（　　） A．将左侧钩码向左移动 B．将平衡螺母向左调节 C．将右侧钩码向右移动 D．将平衡螺母向右调节 【答案】C 【详解】由图知，杠杆左侧下沉，杠杆左侧的力与其力臂的乘积大于右侧的力与其力臂的乘积，根据杠杆平衡条件可知，可以增大右侧的力或力臂ABD错误，C正确。 故选C。 【强化2】在杠杆、滑轮自重及摩擦不计的情况下提升同一物体，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．根据杠杆平衡条件可知 可得 B．图中是动滑轮，使用时省一半的力，即； C．图中是定滑轮，使用时不省力，即； D．图中是滑轮组，3根绳承担物重，使用时省三分之一的力，即； 综上所述，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【强化3】关于功和机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．完成同一项工作，有用功越少，机械效率越大 B．使用机械，要尽可能减小额外功，也可能让额外功为0 C．使用滑轮组提升物体，所用力越大，功率越大，机械效率越大 D．用机械做功时，有用功总是会小于总功，因此机械效率总是小于1 【答案】D 【详解】A．完成同一项工作，所做的有用功是一定的，额外功越少，总功越少，由可知机械效率越大，故A错误； B．使用机械，都不可避免的要克服机械自重和摩擦，所以可以尽可能减小额外功，但是不可能让额外功为0，故B错误； C．机械效率与做功快慢即功率大小无关，故C错误； D．因为，额外功是不可避免的，所以用机械做功时，有用功总是会小于总功，因此机械效率总是小于1，故D正确。 故选D。 04 单元小结 考点一 杠杆 考点突破：力臂的作图是中考的重点，难度中等，常见题型是作图题。 杠杆的平衡条件的探究及应用是中考的热点，并常与压强、浮力知识综合起来考查，难度中等偏上，常见题型有选择题、填空题、实验探究题、计算题。 杠杆的分类是中考考查的热点，难度较小，常见题型有选择题、填空题。 考点二 滑轮 动滑轮和定滑轮的特点是中考考查的重点，难度较小，常见题型是选择题、填空题。 滑轮组主要考查滑轮组的绕绳、滑轮组的省力情况、绳子自由端移动的距离的计算，是中考的热点，难度中等，常见题型有选择题、填空题、作图题。 考点三 机械效率 机械效率的计算是中考考查的热点，难度较难，常见题型有选择题、填空题、计算题。 测量滑轮组的机械效率主要考查实验数据的记录、实验数据的分析、评估等环节，是中考的热点，难度中等，常见题型有选择题、实验探究题。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十二章 简单机械 01 思维导图 02 考点速记 【考点1 杠杆五要素】 支点 杠杆绕其转动的点，如图中O点 动力 使杠杆转动的力，如图中F₁ 阻力 阻碍杠杆转动的力，如图中F2 动力臂 从支点到动力作用线的距离，如图中l₁ 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离，如图中l₂ 杠杆平衡条件 动力×动力臂=阻力×阻力臂，用字母表示为 【考点2 杠杆的分类及应用】 类型 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 力臂关系 动力臂>阻力臂 动力臂<阻力臂 动力臂=阻力臂 特点 省 力 ，费距离 费 力 ，省距离 不省力和距离 应用举例 羊角锤、瓶起子、钢 丝钳 钓鱼竿、筷子、食品夹、船桨、镊子 天平、定滑轮 【考点3 滑轮】 1．滑轮及其特点 类型 定滑轮 动滑轮 滑轮组 图示 实质 等臂杠杆 省力杠杆 特点 能改变力的方向，但 不省力 省力但不能改变力 的方向 既省力，又能改变力的方向 s与h的关系 s₁=h s₂=2h s₃=2h(或nh) F与G的关系 忽略滑轮重、绳重、摩擦 F₁=G 考虑滑轮重，忽略绳重、摩擦 F₁=G 2．几种常见运动情况的分析(物体匀速运动，物体的重力为G) 图 示 表达式 定滑轮 F=G F=f(f为物体A所受的摩擦力) 动滑轮 【考点4 机械效率】 1 .机械效率 (1)物理学中，将有用功跟总功的比值叫做机械效率，用符号η表示。 (2)计算公式 2．使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总是小于总功，所以机械 效率总是小于1。 3.几种常见简单机械的机械效率(1)机械效率是一个比值，通 常用百分数表示，由于有用功 总小于总功，所以机械效率总 小于1;(2)机械效率是标志 机械做功性能好坏的物理量， 机械效率的高低与使用机械 是省力还是费力无关；(3)我 们做题遇到理想机械(忽略摩 擦和机械自重)时，Fs =Gh( 使 用机械所做的功等于直接用 手所做的功),但在实际情况 下，Fs>Gh。 拓 展 延 伸 2 使用任何机械都不能省功。 机械类型 有用功 总功 机械效率 提高机械 效率的方法 W有= Gh(G 为物重， h 是物体上升的高度) W总=Fs =Fnh(F 是拉力，s为拉力 移动的距离，n为承担物重的绳子段数) ，考虑G动，不考虑绳重与摩擦， 增大物重；减小动滑轮重，减 小摩擦 W总=Fs(F是拉力，s为拉力移动 的距离) ，f为物体受到的摩擦力 增大斜面倾 斜程度；减小摩擦 W有=fs W总=Fn s(F是 拉力，s为物体移 动的距离，n为与 动滑轮连接的绳 子的段数，f为物 体 受 到 的 摩 擦力) 减小绳子与 滑轮的摩擦 03 素养提升 易错点辨析 常考易错分析 易错一：对杠杆平衡的判断 判断杠杆平衡的依据，既不是力的大小，也不是力臂的大小，而是力和力臂的乘积大小。平衡后的不等臂杠杆，如果只是动力和阻力同时增大(或减小)相同的数值或者只是动力臂和阻力臂同时增大(或减小)相同的数值，杠杆将会失去平衡。杠杆将向力和力臂乘积大的一方转动。 易错二：不会分析结构特殊的滑轮组 如图所示的滑轮组结构较为特殊，分析思路如下： (1)在不计绳重和摩擦时，同一根绳子两端的拉力相等； (2)对滑轮组受力分析时，灵活运用整体法或隔离法； (3)对于结构比较特殊的滑轮组，选择合适的切入点进行受力分析。 易错三：解题时容易忽略机械效率的变化 对于同一机械，机械效率并不是固定不变的，它反映的是机械在某次做功过程中有用功跟总功的比值。同一机械在不同的做功过程中，提起的物重不同，机械效率往往不同。在做题时，容易忽略这一点，造成错解。我们在解题时要注意下一问和上一问之间提升的物重是否发生变化，若提升的物重发生变化，则机械效率就要发生变化。这样，就要重新考虑问题的求解方法，计算时就不能再用原来的机械效率了。 典型例题 【例题1】在一次美术课程中，小明在用剪刀剪纸的过程中发现，适当减小纸片到转轴的距离可以更省力。通过小明的发现，可以进行探究的科学问题是：在杠杆平衡的情况下（　　） A．阻力和阻力臂一定时，动力和动力臂的关系 B．动力和阻力一定时，动力臂和阻力臂的关系 C．动力臂和阻力一定时，动力和阻力臂的关系 D．动力臂和阻力臂一定时，动力和阻力的关系 【例题2】端午将至，甄宝玉同学正在用滑轮组提升一箱重60N的粽子，如图，以下说法错误的是（　　） A．滑轮组绳子股数n=3 B．若宝玉所用拉力为22N，不计绳重和摩擦，则动滑轮重4N C．若粽子上升5m，则宝玉需要拉动绳子15m D．若宝玉拉动绳子的速度为3m/s，则粽子上升的速度为1m/s 【例题3】小明在学习了功、功率和机械效率的知识后，总结了如下规律，你认为正确的是（　　） A．机械做功越快，机械效率越高 B．机械做功越多，机械效率越高 C．机械的功率越小，机械做功越慢 D．机械越省力，机械的功率越大 举一反三 【强化1】小锋在已调成水平位置平衡的杠杆两侧挂上钩码后，出现如图所示的情形。为了使杠杆在水平位置平衡，下列操作正确的是（　　） A．将左侧钩码向左移动 B．将平衡螺母向左调节 C．将右侧钩码向右移动 D．将平衡螺母向右调节 【强化2】在杠杆、滑轮自重及摩擦不计的情况下提升同一物体，最省力的是（　　） A． B． C． D． 【强化3】关于功和机械效率，下列说法中正确的是（　　） A．完成同一项工作，有用功越少，机械效率越大 B．使用机械，要尽可能减小额外功，也可能让额外功为0 C．使用滑轮组提升物体，所用力越大，功率越大，机械效率越大 D．用机械做功时，有用功总是会小于总功，因此机械效率总是小于1 04 单元小结 考点一 杠杆 考点突破：力臂的作图是中考的重点，难度中等，常见题型是作图题。 杠杆的平衡条件的探究及应用是中考的热点，并常与压强、浮力知识综合起来考查，难度中等偏上，常见题型有选择题、填空题、实验探究题、计算题。 杠杆的分类是中考考查的热点，难度较小，常见题型有选择题、填空题。 考点二 滑轮 动滑轮和定滑轮的特点是中考考查的重点，难度较小，常见题型是选择题、填空题。 滑轮组主要考查滑轮组的绕绳、滑轮组的省力情况、绳子自由端移动的距离的计算，是中考的热点，难度中等，常见题型有选择题、填空题、作图题。 考点三 机械效率 机械效率的计算是中考考查的热点，难度较难，常见题型有选择题、填空题、计算题。 测量滑轮组的机械效率主要考查实验数据的记录、实验数据的分析、评估等环节，是中考的热点，难度中等，常见题型有选择题、实验探究题。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$