第十二章简单机械章末复习 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下册
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摘要:
本初中物理课件系统梳理“简单机械”单元核心内容,涵盖杠杆(定义、五要素、平衡条件及分类)、滑轮(定滑轮、动滑轮、滑轮组特点)和机械效率(公式、计算及提高方法),通过表格对比杠杆分类、步骤化总结力臂画法,构建完整知识网络。
其亮点在于典例设计融合实验探究(如杠杆平衡条件多情境实验)、实际应用(如活塞式抽水机杠杆判断)及科技阅读(人体杠杆与颈椎健康),培养科学探究与科学思维能力,分层题目设计助力教师精准教学,提升复习针对性。
内容正文:
第十二章 简单机械 章末复习
【重点知识提炼】
一、杠杆
1. 定义:在 的作用下,能绕 转动
的 叫作杠杆。
力
固定点
硬棒
2. (1)五要素:① ,用O表示。② ,
用F1表示。③ ,用F2表示。④ ,用l1
表示。⑤ ,用l2表示。
(2)画力臂的方法:①找到 ;②找力的
;③画 ,标垂足;④用大括号或一条两端
带箭头的线段标识出 ,那就是力臂;⑤写
出 的符号。
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
支点
作用
线
垂线
垂线段
力臂
3. 杠杆平衡:(1)平衡:杠杆在动力和阻力作用
下 时。
(2)平衡条件:①动力×动力臂=阻力×阻力臂,可用
公式 表示。
②作用在杠杆上的两个力,一个力使杠杆顺时针转动,
另一个力使杠杆 时针转动。
静止或匀速转动
F1l1=F2l2
逆
4. 杠杆分类
名称 示意图 特征 特点 应用举例
省力
杠杆
l1 l2
F1 F2 省力、
费距离 撬棒、铡刀、羊角锤、
钢丝钳、手推车、瓶盖
起子、花枝剪刀等
>
<
名称 示意图 特征 特点 应用举例
费力
杠杆
l1 l2
F1 F2 费力、
省距离 钓鱼竿、起重臂、人
的前臂、理发剪刀、
镊子、筷子、食品夹
等
等臂
杠杆
l1 l2
F1 F2 不省力
也不费
力 天平、定滑轮、跷跷
板等
<
>
=
=
二、滑轮
5. 滑轮的相关知识总结
示
例
图
片 机械
名称 定义 特点 滑轮上的拉力大小F与被提升物体的重力G关系 绳子自由端移动的距离s与重物上升
距离h的关系
滑轮 滑轮
轴固
定不
动 省力,
(选填
“能”或“不能”,下同)改变力的方向
(忽略绳重
和摩擦)
定
不能
能
F=G
s=h
动
能
不能
F=(G+G动)
s=2h
示
例
图
片 机械
名称 定义 特点 滑轮上的拉力大小F与被提升物体的重力G关系 绳子自由端移动的距离s与重物上升
距离h的关系
滑轮 滑轮和重物一
起移
动 省力,
改变力的方向
(忽略绳重
和摩擦)
定滑轮
和动滑
轮组合
在一起 省力,
改变力
的方向
(忽略绳重
和摩擦)
滑轮组
能
能
F=(G+G动)
s=3h
三、机械效率
6. 有用功和额外功:① :为达成某种工作目
的而做的功。
② :为克服机械的自重和摩擦力等因素而多
做的一些功。
③ :有用功与额外功之和,公式表示为
。
有用功
额外功
总功
W总=
W有+W额
7. 机械效率:
(1)定义: 跟 的比值叫作机械效率。
(2)计算公式:机械效率η= ;η 1,用百
分数表示。
有用功
总功
<
8. 提高滑轮组机械效率的方法:
。
9. 提高斜面机械效率的方法:
。
减小动滑轮重、增加
被提升的物重、减小绳重、减小摩擦阻力等
减小斜面的粗糙程度、
增大斜面的倾斜程度等
【典例解题提升】
1. 下图是一台活塞式抽水机,在C处用力便可取水。
第1题图
(1)画出在C处所用最小力F1的示意图及阻力臂l2。
(2)由图可知,l1 l2,根据杠杆平衡条件
,则F1 F2。活塞式抽水机是 (选填
“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
>
F1l1=
F2l2
<
省力
2. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
甲 乙 丙 丁
第2题图1
(1)图甲中,杠杆静止时处于 (选填“平衡”
或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明
应将杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或
“右”)移。在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩
码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样
做的目的是 。
平衡
右
便于直接在杠杆上测量力臂
(2)如图乙所示,在杠杆左侧A位置(左边位置第四
格)先挂了3个钩码,每个钩码重0.5 N,在右侧B位置
(右边位置第三格)用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使
其在水平位置平衡,弹簧测力计的示数为 N。
2
2. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
甲 乙 丙 丁
第2题图1
(3)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在
B位置挂了2个钩码,现将弹簧测力计从C位置移到D位
置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧
测力计示数 ,原因是测力计的拉力力臂
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变小
变
大
2. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
甲 乙 丙 丁
第2题图1
(4)小明用如图丁装置进行探究,发现总是无法得到教
材上所给出的杠杆平衡条件,其原因是
。
杠杆的自重对
杠杆平衡有影响
(5)小明多次实验收集多组数据,目的是 (选填
“a”或“b”)。
a.多次实验取平均值减小实验误差
b.使实验结论更具有科学性和普遍性
b
2. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
丁
第2题图1
(6)杠杆在生活中应用非常广泛,图戊是脚踩式垃圾桶
的结构简图,在A处向下踩动脚踏板,连杆CD便向上顶
起箱盖。在上述过程中,你发现了哪几个杠杆?它们是
省力杠杆,还是费力杠杆?
。
两个杠杆。杠杆ABC,支
点是B,是省力杠杆;杠杆DEF,支点是E,是费力杠杆
2. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
戊 己 庚
第2题图2
(7)小明买药时,看到医生用如图己所示的小杆秤称中
药,小杆秤实质是一个杠杆,提绳处属于杠杆五要素中
的 。
支点
2. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
戊 己 庚
第2题图2
(8)小明利用铅笔和橡皮来探究杠杆的平衡条件如图庚
所示,铅笔水平平衡后,不小心将前端的铅笔芯弄断
了,她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线下固
定,则松手后铅笔( B )
A. 左端下沉
B. 右端下沉
C. 仍然水平平衡
B
2. 小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。
戊 己 庚
第2题图2
3. 道路救援车对故障车辆拖移时可构建成如图所示的模
型,将重为1×104 N的车辆A沿斜面匀速拉至斜面顶端,
用时10 s,钢绳对车辆的拉力为5 000 N,已知斜面高为2
m,斜面长为5 m,则有用功是 J,拉力的功
率是 W,斜面的机械效率为 。
第3题图
2×104
2 500
80%
4. 如图所示,小明分别使用甲、乙、丙、丁四种机械匀
速提升物体(绳长不变),测得拉力和物体M、N所受的
重力如表所示,则( A )
F甲 F乙 F丙 F丁 GM GN
5.5 N 12 N 5.5 N 8 N 5 N 10 N
A
甲 乙 丙 丁
第4题图
A. 甲的机械效率比丙的大
B. 乙、丁的机械效率相同
C. 使用丙提升物体M时省力
D. 实验测得的数据无法算出机械效率
5. 小华在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同
一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记
录如表。
甲 乙 丙
第5题图1
次
数 钩码
重/N 钩码上升
距离/cm 弹簧测力
计示数/N 弹簧测力计上升距离/cm 机械
效率
1 2 10 0.8 30 83.3%
2 4 10 1.5 30
3 6 10 30 90.9%
(1)实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计。
匀速
(2)计算:①第2次实验中滑轮组的机械效率(结果保
留一位小数);
②若忽略绳重与摩擦,求动滑轮受到的重力。
解:①有用功W有=Gh=4 N×0.1 m=0.4 J,总功W总=
Fs=1.5 N×0.3 m=0.45 J
η==≈88.9%
解:①有用功W有=Gh=4 N×0.1 m=0.4 J,
总功W总=Fs=1.5 N×0.3 m=0.45 J
η==≈88.9%
②额外功W额=W总-W有=0.45 J-0.4 J=0.05 J
忽略绳重与摩擦,动滑轮受到的重力G动===
0.5 N
解:②额外功W额=W总-W有=0.45 J-0.4 J=0.05 J
忽略绳重与摩擦,动滑轮受到的重力G动===0.5 N
甲 乙 丙
第5题图1
(3)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可
知,弹簧测力计示数为 N。
2.2
(4)分析数据可得结论,使用同一滑轮组,提升的物体
越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或
“低”)。写出另一条提高效率的方法:
。
高
减小动滑轮
质量、减小绳重、减小摩擦阻力等
甲 乙 丙
第5题图1
(5)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8 N的
物体匀速提升10 cm,此时滑轮组的机械效率可能
为 (只填序号)。
A. 71.6% B. 82.4% C. 92.1%
C
(6)在一次测量中,小华斜向上拉弹簧测力计,其他条
件不变,这个滑轮组的机械效率将 (选填“变
大”“变小”或“不变”)。
图甲可以改变力的方向,人在地面可以把重物提升。图
乙可以更加省力。
变小
甲 乙 丙
第5题图1
(7)小华想继续利用不同的滑轮组提升重物,于是设计
了两种方案如图所示。请在图2中分别画出绳子的绕法,
要求用上所有的滑轮。这两种方案各有什么特点?
图甲可以改变力的方向,人在地面可以把重物提升。图
乙可以更加省力。
图甲可以改变力的方向,人在地面可以把重物提升。图
乙可以更加省力。
第5题图2
【科技与物理】
6. 阅读短文,完成问题。
人体杠杆
小组同学提出:近年来,智能手机的普及使“低头族”应运而生,长时间低头对身体健康是否有影响呢?通过查阅资料,他们了解到科研人员对低头玩手机进行了如下研究:制作头部模型,如图甲所示,头部可绕固定点O(颈椎)转动,转动角度通过固定在上面的量角器测量,将一个重为5 N的小球挂在模型内,模拟头部的重,头部后面绑一根绳子模拟肌肉,绳子上系一测力计,固定点O(颈椎)承受的压力约为头部重与绳子拉力之和,实验数据如表:
低头角度θ/度 0 15 30 45 60
绳子拉力F/N 0 5 9 13.5 17.5
颈椎承受的压力F压
/N 5 10 14 18.5 22.5
甲 乙
第6题图
(1)由表格数据,可得当低头角度增大时,拉力F变
大,请结合图乙分析拉力F变大的原因:当低头角度增大
时,头部重心向左移动,
。(注:可在图上画
出力臂示意图以辅助说明)
如图,重力大小不变,重力
的力臂l2变大,拉力F的力臂l1变小,根据杠杆平衡条
件,可得Fl1=Gl2,则拉力F变大
甲 乙
第6题图
(2)有研究发现,如果玩手机时姿势不当,就有可能让
颈椎承受多达27 kg的质量,低头60°相当于给颈椎挂两
个大西瓜。为了更好地保护颈椎,请写出一条有效的办
法:
。
不要长时间低头看手机(或尽量减小低头角度;
低头时间长了要抬头休息等,合理即可)
甲 乙
第6题图
$