第12章 简单机械-【追梦之旅·期末真题篇】2024-2025学年新教材八年级物理下册（人教版2024 河南专用）

第十二章 简单机械 第1节杠杆 考点1杠杆 1.概念：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。 2.杠杆的五要素 (1)支点：杠杆可以绕其转动的点(0点)。 (2)动力：使杠杆转动的力(F)。 (3)阻力：阻碍杠杆转动的力(F2)。 (4)动力臂：从支点0到动力F,作用线的距离(L1)。 (5)阻力臂：从支点0到阻力F2作用线的距离(2)。 3.力臂的画法：①找出支点并用O表示；②通过力的作用点画出力的作用线；③从支点O向力的作用线作垂线。 【易错提醒】①动力和阻力并不一定分布在支点的两边，也可在支点的同一边：②动力和阻力的作用点都在 杠杆上：③动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但二者的方向不一定相反：④力臂是支点到力的作 用线的距离，而不是到力的作用点的距离。 考点2杠杆的平衡条件 1.杠杆平衡：杠杆在动力或阻力的作用下处于静止或匀速转动。 2.杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂，用公式表示就是F,l,=F↓2。 拓展：最长动力臂的作法：如果动力作用点已经给出，那么，支点到动力作用点的连线作力臂是最长动力臂。 如果动力作用点没有确定，则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点，以支点与动力作用点的连线作力臂 是最长的动力臂。 考点3 生活中的杠杆 杠杆分类 力臂关系 动力和阻力关系 特点 应用 等臂杠杆 11=12 F=F2 不省力、不费距离 天平等 省力杠杆 l1>l2 F<F2 省力、费距离 起瓶器、撬棒等 费力杠杆 1<42 F>F2 费力、省距离 钓鱼竿、镊子等 典例（长沙）某天，“生物”和“物理”两位大师在一起进行体育锻炼。“生物”大师伸出健硕的手臂对“物理” 大师说：“看，我能提起很重的物体哦（如图）！”“物理”大师竖起大拇指说：“真厉害！其实，你的前臂就是物 理学中的一根杠杆。”以下对于这根杠杆在提起重物的过程中，分析不合理的是( 肱二头肌 A.前臂杠杆的支点O在肘关节处 B.肱二头肌给桡骨的力是动力 C.重物给前臂的力F2是阻力 D.前臂是一根省力杠杆，缺点是费距离 答案：D 烧骨 肘关节 【方法点拔】用手向上提物体时，人的前臂相当于一个杠杆，肱二头肌给桡骨的力是动力， 重物给前臂的力F2是阻力，杠杆绕肘关节转动，因此支点0在肘关节处；用手向上提物体 时，动力臂小于阻力臂，因此前臂是一根费力杠杆，费力省距离。 第2节跨学科实践：制作简易杆秤 考点)简易杆秤 1.杆秤由带有秤星的秤杆、秤砣（砝码）、秤盘、提纽等组成。称量时将被称物体放在秤盘 O提纽 中，移动系秤砣的挂绳使秤杆平衡，根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量。 秤杆 2.提高杆秤最大称量值的方法：杆秤的提纽向秤盘一侧移动：缩短重物一端的力臂：增大 秤盘直秤砣 秤砣一侧的力臂：增大秤砣的质量。 3.提高杆秤精度的方法：增加秤杆的长度，使用高硬度材料并尽可能减小接触面等。 追梦之旅真题·课本知识集锦·ZDR·八年级物理下第14页 第3节滑轮 考点1 定滑轮和动滑轮 滑轮 定滑轮 动滑轮 概念轴固定不动的滑轮 轴可以随物体一起运动的滑轮 特点不省力，但可以改变力的方向 省力，但不可以改变力的方向，费距离 说明：(1)对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G物，绳子自由端移动距离等于重物移动的距离：(2)理想的 动滑轮（不计轮轴问摩擦），且拉力F的方向与重（阻力）方向相反时，则P=(C。+G),绳子自由端移动 距高为重物移动距离的2倍。 【易错提醒】当把动力加在动滑轮上而阻力加在绳子自由端时，动力臂是阻力臂的一半，此时动力是 阻力的2倍（不计动滑轮重及摩擦），如图所示。 考点2滑轮组 1.定义：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。 2.特点：不仅可以改变力的方向，还可以改变力的大小。 3.滑轮组的相关计算： (1)使用滑轮组时，若不计摩擦及绳重，滑轮组有n段绳子承担物重，则拉力大小为F=(G+Ga)。 (2)若物体升高距离为h,则绳子自由端移动距离s=nh。 (3)绳子自由端移动的速度"与物体移动的速度节物的关系：蝴=田物。 (4)滑轮组绕线法则：偶定奇动。使用滑轮组时，直接承担重物的绳子段数为，若n为偶数时，则绳子的周 定端挂在定滑轮上；若为奇数时，则绳子的固定端挂在动滑轮上。 【易错提醒1(1)在不考虑动滑轮重及摩擦的情况下有F=C。,如果考虑动滑轮重则有F=(C+G:)。 n (2)n为绕在动滑轮上的绳子段数。 考点3轮轴和斜面 1.轮轴 (1)概念：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械。 (2)特点：能省力和改变力的方向。 (3)应用：汽车方向盘、船舵、门把手、螺丝刀等。 2.斜面 (1)斜面是与水平面成一定角度的平面，也是一种简单机械。当斜面高度一定时，斜面s越长，越省力（即 拉力F越小)。 (2)应用：盘山公路、螺丝纹等。 典例（烟台）实验室里有一些相同的长方体木块，同学们用相同的滑轮按照甲、乙、丙三种方式拉着木块在相 同的水平面上做匀速直线运动，如图所示，不计滑轮和绳的重力以及绳与滑轮间的摩擦，所用拉力分别为F1、 F2和F3,则( 丙 A.F>F2=F3 B.F2<F <F C.F2>F1=F3 D.F<F3<F2 答案：C 追梦之旅真题·课本知识集锦·ZDR·八年级物理下第15页 【方法点拔】忽略滑轮的自重、绳重及摩擦，当水平拉动同一重物时：力作用在绳端，动滑轮可以省一半的力：力 作用在动滑轮上时，费2倍的力，使用滑轮组时，承担物重的绳子有几段，拉力就是物重的几分之一。 第4节 机械效率 考点) 有用功和额外功 名称 特点 举例分析 有用功(W有网) 对人们有用且必须要做的功 以用动滑轮提升钩码为例： 颜外功(W外) 对人们无用的但又不得不做的功 有用功：提升钩码所做的功，W有用=Gh 额外功：克服动滑轮重、绳重以及绳与滑轮间的摩擦做的功 总功(W) 拉力（或动力）所做的功 总功：绳子自由端的拉力做的功，W影=F 三者之间的关系：W。=W有+W额外 拓展：大量实验证明，使用任何机械都不能省功。 考点2机械效率 1定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用刀表示。 W有用 2.公式：7 W。 解决滑轮组机械效率问题的步骤： (1)首先确定n。 (2)再确定滑轮组的使用条件 ①不计绳重、摩擦及动滑轮重，则F= n-mh,Ww-Ch.Wa-Fs,-Ch-Ch -Fs Gxnh 100%0 G+G骑 ②不计摩擦、绳重，则F= n2,=nh,W有用=Gh,W外=G动，W卷=(G+Ga)h=f,刃= G-G G+Ga nF ③三者都不能忽略时，W有用=Gh,Wa=F,s=nh,7= Gh G Fs nFo 【易错提醒】(1)人们使用机械微功时，做额外功是无法避免的，所以有用功总是小于总功，机械效奉总小于 1。(2)区分有用功与颜外功的关健是看做功需要达到什么目的。在同一做功过程中，目的不同，功的性质 就不一样。例如：用桶将水从水井中提出，提水是我们需要的，而提桶是不需要的，但又不得不做，故克服水 重做的是有用功，而克服桶重做的是额外功。 3.影响滑轮组机械效率高低的因素： (1)同一滑轮组提升不同重物，重物越重，机械效率越大。 (2)不同的滑轮组提升相同的重物，动滑轮越重，机械效率越小。（不计绳重和摩擦） 典例如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升了1m。已知拉绳子的力F为500 N,则提升重物的过程中() A.其他条件不变，减小物重，机械效率会提高 B.滑轮组的机械效率是60% C.拉力F的功率是80W D.做的有用功是800J 答案：D 【方法点按】利用W=R求拉力做的总功，知道微功时间，利用P=”求出拉力F的功率：已知物重和物体被 提升的高度.由公式即=可计男出有周功：利用男会偏忌表泽轮姐的机城效率：物重孩小有用功 占比减小，机械效率降低。 追梦之旅真题·课本知识集锦·ZDR·八年级物理下第16页