专题03 机械与能（考点串讲）-- 2024-2025学年八年级物理下学期期末考点大串讲（教科版·2024）

GREEN BUSINESS 专题03 机械与能 物理 八年级期末大串讲·教科版 目录 04 01 02 03 考向动态·押题预测 知识导图·思维引航 核心精讲·知识必备 考点突破·考法探究 01 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 02 核心精讲·知识必备 精准划分题型以把握命题规律，深入掌握考试动态与趋势 10 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 知识点一 杠杆 1. 杠杆： （1）定义：一根硬棒，在 的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。 （2）杠杆五要素 五要素 支点 杠杆绕着转动的固定点，用字母O表示 动力 使杠杆转动的力，用字母F1表示 阻力 阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示 动力臂 支点到 的距离，用字母l1表示 阻力臂 支点到 的距离，用字母l1表示 力 动力作用线 阻力作用线 11 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 知识点一 杠杆 2. 杠杆的平衡条件 （1）杠杆的平衡：当杠杆处于 或绕支点 转动时，我们就说杠杆平衡了。 （2）杠杆的平衡条件： 。用字母表示： ，这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。 3.探究杠杆的平衡条件常考考向 （1）支点位置选择：杠杆的 ；以避免 对实验产生影响 （2）使用前调节杠杆平衡,使其在水平位置静止的方法：调节 ，左高 调，右高 调（实验过程中不能调平衡螺母） 静止 匀速 动力×动力臂=阻力×阻力臂 重心 杠杆自重 平衡螺母 左 右 12 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 知识点一 杠杆 （3）调节杠杆在水平位置平衡的原因：可以在杠杆上直接 。 （4）杠杆平衡的判断：杠杆 或 转动 （5）用弹簧测力计代替钩码提供动力的好处：可以直接测出 的大小；可以提供 的力 （6）弹簧测力计从竖直拉变成斜着拉,弹簧测力计示数的变化： 。 （7）多次实验的目的： 。 读出力臂的大小 静止 匀速 动力 不同方向 力臂减小示数变大 寻找普遍规律，避免偶然性 13 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 名称 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 图示       力臂关系 l1 l2 l1 l2 l1 l2 力的关系 F1 F2 F1 F2 F1 F2 特点 省力但费距离 费力但省距离 不省力不费距离 应用举例 铡刀、瓶起子，手推车、钢丝钳、羊角锤 钓鱼竿、镊子、筷子、理发剪子、扫帚、船桨 天平、跷跷板、定滑轮 > < < > = = 14 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 知识点二 滑轮、斜面及轮轴 1.定滑轮、动滑轮、滑轮组（忽略绳重、轮重及摩擦） 名称 定滑轮 动滑轮 滑轮组 示意图       定义 轴固定不动 轴可以随被吊物体一起运动 定滑轮和动滑轮组合 15 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 名称 定滑轮 动滑轮 滑轮组 实质 杠杆 动力臂为阻力臂2倍 的 杠杆 特点 不能省力，但是能改变动力的方向 能省一半的力，但不能改变动力的方向 既能省力又能改变动力的方向 力臂关系 l1 =l2 l1 =2l2 力的关系 F = G F = G F = G 距离关系 s = h s = h s = h 知识点二 滑轮、斜面及轮轴 等臂 省力 2 n 16 核心精讲·题型突破 核心精讲 考点一  机械与功 知识点二 滑轮、斜面及轮轴 2.其他简单机械 （1）斜面：斜面是一种省力、费距离的简单机械。例如：盘山公路、螺丝钉。 （2）轮轴：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。例如：门把手、方向盘、扳手。 17 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 知识点三 杠杆、滑轮作图 1. 杠杆力臂作图 （1）画力臂的方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签 ① 找支点O； ②画动力和阻力的作用线（虚线）； ③画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ④做标注（用字母注明动力臂或阻力臂）。 18 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 （2）杠杆最小力作图 要用最小的力使得杠杆AB在如图甲所示的位置平衡，根据杠杆平衡条件可知，，因为此时的阻力和阻力臂是固定的，所以只要此时的动力臂最大，则动力就最小。如图乙所示，当力的作用点在B点，且力垂直于OB，方向向上时，动力臂最大，动力最小。 在求解最小力问题时，我们不能受思维定式的影响，只想到F要作用在AO段，出现如图丙所示的错误。实际上，在讨论杠杆中的最小力问题时，如果力的作用点没有预先设定，可以在杠杆上任意处选择。 19 核心精讲·题型突破 考点一  机械与功 核心精讲 知识点三 杠杆、滑轮作图 2. 滑轮组的组装 （1）确定绳子的段数：根据省力情况，用来求，或根据移动距离的关系，用来求。当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。 （2）滑轮组的绕绳方法：①动滑轮和定滑轮个数相同时，滑轮组绕绳采用“奇动偶定”的原则.即当承重绳子的段数为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；当承重绳子的段数为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上。 ②动滑轮和定滑轮个数不相同时，最省力的绕线方法：从个数少的滑轮为起点。 核心精讲·题型突破 考点二  功和功率 核心精讲 知识点一 功 1.功 （1）定义：如果一个 作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段 ，就说这个力对物体做了功。 （2）做功的两个必要因素：一个是作用在物体上的 ；另一个是物体在力的 上移动的距离。 （3）三种不做功的情况：有距离无 （不劳无功）；有力无 （劳而无功）；力与移动方向 （垂直无功）。 力 距离 力 力 距离 垂直 21 核心精讲·题型突破 核心精讲 2.功的计算 （1）概念：力学中，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的 。 （2）公式： ，F表示力，s表示沿力的方向移动的距离，W表示功。 变形式：求力 ；求距离 。 （3）单位： ，简称 ，符号 。1J= N·m。 乘积 W=Fs 焦耳 焦 J 1 考点二  功和功率 22 核心精讲·题型突破 考点二  机械与功 核心精讲 知识点二 功率 1.功率 （1）定义： 与做功所用 之比叫做功率。 （2）表达式： 。变形式： ， 。 （3）单位及换算： ，简称 ，符号 ，1W= J/s。常用单位有kW，1kW= W。 （4）拓展公式：当物体在力F的作用下，沿力F的方向以速度v做匀速直线运动，可得功率计算公式 。其中速度的单位必须是m/s。 功 时间 瓦特 瓦 W 1 1000 核心精讲·题型突破 考点三  机械效率 核心精讲 知识点一 机械效率 1. 三种简单机械的有用功、额外功和总功 种类 杠杆 滑轮组 斜面 图示     有用功 W有=Gh W有=Gh W有=Gh 额外功 若不计摩擦：W额=G杆h杆 若不计绳重及摩擦：W有=G动h W额=f l 总功 W总=Fs W总=Fs W总=Fl 三者关系 W总=W有+W额 24 核心精讲·知识必备 考点三  机械效率 核心精讲 2. 三种简单机械的机械效率总结如下：   杠杆  滑轮（组） 斜面  竖直匀速提升 水平匀速拉动 图示         公式 （理想） （考虑动滑轮） 或 核心精讲·知识必备 考点三  机械效率 核心精讲 2. 三种简单机械的机械效率总结如下： 说明 其中G为提升重物的重力，h为重物升高的高度，F为动力，s为动力作用点移动的距离。 其中G为提升重物的重力，h为重物升高的高度，s为绳子自由端移动的距离，n为承担重物的绳子段数。 其中Ff为物体与水平面间的摩擦力，F为拉力，s物 为物体移动的距离，s绳为绳子自由端移动的距离，n为承担摩擦力的绳子段数。 其中G为提升重物的重力，h为斜面的高度，s为斜面的长度，F为拉力，Ff为物体与斜面间的摩擦力。 核心精讲·知识必备 考点四  机械能 核心精讲 知识点一 动能和势能 1. 动能和势能 动能 势能 重力势能 弹性势能 定义 物体由于 而具有的能 体由于受到 并处在一定 时所具有的能 物体由于发生 而具有的能 运动 重力 高度 弹性形变 核心精讲·知识必备 考点四  机械能 核心精讲 知识点一 动能和势能 动能 势能 重力势能 弹性势能 影响因素 速度：质量相同时，运动速度越大，动能越 。 质量：运动速度相同时，质量越大，动能越 。 高度：质量相同时，位置越 ，重力势能越大 质量：高度相同时，质量越 ，重力势能越大 物体的 越大，具有的弹性势能越大 判断有无 运动的物体具有动能，速度为零时动能为 。 受到重力的物体都具有重力势能（因为任何物体的高度都是相对的） 发生弹性形变的物体具有弹性势能，反之则无 大 大 高 大 弹性形变程度 0 核心精讲·知识必备 考点四  机械能 核心精讲 知识点二 机械能转化及守恒 1．机械能转化 2．机械能守恒 大量研究结果表明，如果只有 和 相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但动能和势能的总和 ，或者说，机械能是 的。 动能 势能 不变 守恒 03 考点突破·考法探究 精准划分题型以把握命题规律，深入掌握考试动态与趋势 30 考点突破·考法探究 考点一  杠杆 真题研析 杠杆的分类 考法01 31 考点突破·考法探究 考点一  杠杆 真题研析 杠杆的平衡 考法02 D 32 考点突破·考法探究 考点一  杠杆 真题研析 杠杆的简单计算 考法03 【答案】0.5 33 考点突破·考法探究 考点一  杠杆 真题研析 杠杆作图 考法04 34 考点突破·考法探究 考点二  滑轮 真题研析 滑轮的识别 考法01 如图所示，升旗仪式上升旗手在嘹亮的国歌声中缓缓向下拉绳子，五星红旗会徐徐升起，这是由于旗杆顶部有一个滑轮，下列有关该滑轮的说法正确的是（　　） A．该滑轮为动滑轮 B．使用该滑轮目的是为了省力 C．该滑轮实质为等臂杠杆 D．使用该滑轮既能改变力的方向又能省距离 C 35 考点突破·考法探究 真题研析 动滑轮与定滑轮的特点 考法02 考点二  滑轮 36 考点突破·考法探究 真题研析 滑轮组的特点 考法04 将物体A、B置于如图所示的装置中，物体B恰好匀速下降，已知A重30N，B重5N，则A所受地面的摩擦力为          N；若对A施加一个水平向左的拉力F，刚好使A匀速向左运动，则拉力F=          N。（不计绳重、滑轮重及绳子与滑轮间的摩擦） 【答案】     10     20 考点二  滑轮 37 考点突破·考法探究 真题研析 绳子的绕法 考法05 考点二  滑轮 如图所示，小海站在A处用滑轮组提升重物，请画出滑轮组最省力的绕线方法。 38 考点突破·考法探究 考点三  功和功率 真题研析 物体是否做功的判断 考法01 C 39 考点突破·考法探究 考点三  功和功率 真题研析 功和功率大小计算 考法02 【答案】     860     1.204×108 我国自行研制的具有国际先进水平的歼-20战斗机，其10s可飞行距离达8600m，则速度为       m/s，已知发动机提供的动力约1.4×105N，则该发动机的功率为        W。 40 考点突破·考法探究 考点三  功和功率 真题研析 功和功率大小比较 考法03 B 41 考点突破·考法探究 考点四  机械效率 真题研析 滑轮的机械效率 考法01 C 42 考点突破·考法探究 考点三  功和功率 真题研析 斜面及其效率的计算 考法02 【答案】 450 360 80% 如图所示，斜面长3m，高0.6m。工人用平行于斜面的力将重600N的物体从底端平行于斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N。此过程中工人做的总功为           J，有用功为           J，斜面的机械效率为           。 43 04 考点动向·押题猜想 精准划分题型以把握命题规律，深入掌握考试动态与趋势 44 考向动态·押题预测 命题预测 力臂的画法 考法01 如图，用力F使活塞式抽水机的摇柄绕O点转动，请画出力F的力臂l。 45 考向动态·押题预测 命题预测 机械的识别 考法02 各种剪刀都属于         （选填“杠杆”或“轮轴”），如图所示剪刀中，裁缝师裁布应选图         ，铁匠师剪铁皮应选图         。 【答案】     杠杆     乙     甲 46 考向动态·押题预测 命题预测 杠杆的计算 考法02 如图所示，一等刻度的轻质杠杆A处砝码重6N，若要使杠杆在水平位置平衡，则B处施加的竖直向下的拉力为（　　） A．5N B．4N C．3N D．2N C 47 考向动态·押题预测 命题预测 杠杆的动态分析 考法03 在图中，挂在B点的两只相同的钩码重力均为0.5牛。当弹簧测力计在A点沿竖直方向的a方向拉时，杠杆平衡。这时弹簧测力计的示数Fa=    牛。若弹簧测力计沿斜向上的b方向拉时杠杆仍然平衡，则弹簧测力计的示数Fb     （选填“>”“=”或“<”）Fa，其原因                  。 48 考向动态·押题预测 命题预测 杠杆的最省力问题 考法04 分别用三个大小相同的力F1、F2、F3把油桶推上台阶（如图所示），其中比较容易把油桶推上去的力是      ，可见力的作用效果与力的      有关。 【答案】     F1     方向 49 考向动态·押题预测 命题预测 定滑轮及其特点 考法02 如图所示，一根绳子绕过定滑轮，一端拴在一个物体上，分别用力F1、F2、F3拉物体匀速上升。下列关于力F1、F2、F3的大小关系说法正确的是（　　）   A．F1较大 B．F2较大 C．F3较大 D．三个力一样大 D 50 考向动态·押题预测 命题预测 动滑轮及其特点 考法03 C 51 考向动态·押题预测 命题预测 滑轮组及其特点 考法04 【答案】     20     6 52 考向动态·押题预测 命题预测 斜面模型和及计算 考法05 工人师傅搭了如图所示斜面，用沿斜面向上600N的拉力，把一个重为1200N的重物搬到2m高的车上。已知斜面长为5m，此过程中，搭建斜面的目的是为了       ，工人拉力的功为       J。 【答案】     省力     3000 53 考向动态·押题预测 命题预测 轮轴模型 考法06 明朝罗颀《物原》中记载：“史佚（周朝人名）始作辘轳”。如图甲所示是周朝时期的一种取水工具“辘轳”。图乙所示是“辘轳”的简化图，它属于简单机械中的      ；若想使人在提水时能更省力，可以适当增加摇柄中      （填“A”或“B”）的长度。 【答案】     轮轴     B 54 考向动态·押题预测 命题预测 杠杆及效率的计算 考法07 如图所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆，使重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，则杠杆的机械效率为      ，若将重物的悬挂点A向右移动到B点，将重物提升相同的高度，则杠杆的机械效率将      （变大/变小/不变）（不考虑摩擦）。 【答案】     90%     变大 55 考向动态·押题预测 命题预测 滑轮组机械效率的计算 考法08 如图所示，某工人用滑轮组在5s内把重240N的物体提高1m，所用的拉力为150N，下列说法正确的是（　　） A．绳子移动的速度0.2m/s B．克服物体重力所做的功300J C．该滑轮组的机械效率80% D．拉力做功功率48W C 56 考向动态·押题预测 命题预测 斜面效率的计算 考法09 工人要把一个重为900N的重物搬到车上。如图所示，他用3m长的木板搭了一个高为1m的斜面，用沿斜面向上400N的推力，历时12s将重物匀速地推到车上。此过程中，推力的功率为           W，斜面的机械效率为            。若要提高该斜面的机械效率，可采取的措施是           斜面的坡度。 【答案】     100     75%     增大 57 考向动态·押题预测 命题预测 机械能及其转化 考法10 如图是小浩同学玩蹦极时的情景，不考虑空气阻力，则关于他在下降过程中的说法，正确的是（　　）  A．弹性绳伸直前，小浩同学的重力势能增大，动能减小 B．李浩同学下降到最低点时动能为零，弹性绳的弹性势能最大 C．弹性绳伸直前，小浩同学的重力势能减小，动能减小 D．弹性绳刚伸直时，小浩同学的速度最大，动能最大 B 58 GREEN BUSINESS 汇报：xxx 谢谢 聆听 $$