第九章 机械和功【章末复习】（课件）--2025-2026学年北师大版（新教材）八年级物理下册

北师大版（新教材）物理8年级下册培优备精做课件 章末复习 第九章 机械和功 授课教师： Home . 班 级： 八年级（---）班 . 时 间： . 2026年1月30日 2026年1月30日星期五3时52分57秒 2026年1月30日星期五3时52分58秒 概念整合 机械和功 杠杆 滑轮 功 功率 使用任何机械都不能省功 机械效率 要素 平衡条件 分类 定滑轮 动滑轮 滑轮组 做功的快慢 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 W=Fs 知识回顾 一、杠杆 1. 定义：我们把这种利用直杆或曲杆，在力的作用下绕杆上一固定点转动的简单机械叫作杠杆。 2. 杠杆的五要素 支点 O 动力 F1 阻力 F2 动力臂L1 阻力臂 L2 支点：杠杆绕着转动的固定点 动力：使杠杆转动的力 阻力：阻碍杠杆转动的力 动力臂：支点到动力作用线的距离 阻力臂：支点到阻力作用线的距离 3.杠杆的平衡条件： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂 F1L1=F2L2 杠杆的分类 特点概念 实例 省力杠杆 省力费距离 L动大于L阻 开瓶器、指甲剪、羊角锤等 费力杠杆 费力省距离 L动小于L阻 镊子、筷子等 等臂杠杆 不费力也不省距离 L动等于L阻 天平等 4. 轮轴： （1）定义：由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。 （2）原理：轮轴本质上是一个可以连续转动的杠杆。动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，省力但费距离。 FR = Gr （3）主要功能： ①省力；②改变物体的运动速度 三、功和功率 物体在力的方向上移动的距离s 功 W=Fs 作用在物体上的力F 力的作用 显出成效 单位： 1 J=1 N·m 典型不做功的三种情况 做功的快慢 功率 单位： 1 W=1 J/s P=Fv 四、机械效率 在用动滑轮提升重物时，动滑轮对物体所做的功是有用的，是必须做的，这部分功叫作________ ___________。 （W有用） 有用功 提升重物时，不可避免地要对动滑轮本身做功和克服摩擦力做功，这部分功叫作________________。 额外功（W额外） 有用功与额外功的总和叫作________________。 总功（W总） W总=W有用+ W额外 1. 定义：物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用符号η表示。 2. 计算公式： 3. 特点： 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，机械效率通常用百分数表示。 4. 提高机械效率的方法： 减轻机械自重; 减小机械间的摩擦(加润滑油); 允许情况下增加物重。 5. 影响滑轮组机械效率的因素： 1.滑轮组轮与轴及轮与绳之间的摩擦 （减小摩擦可以减少额外功，提高机械效率） 2.所提升的物重 （物重增加，机械效率也提高） 3.动滑轮的自重 （减少动滑轮的重力，机械效率也提高） 1. 在日常生活中，用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是(　　) A．一个定滑轮 B．一个动滑轮 C．杠杆 D．斜面 A 返回 中考考法 11 2．如图所示是家用手摇晾衣架，挂钩和晾衣杆的总重为120N，不计动滑轮重、绳重及摩擦。下列分析判断正确的是(　　) A．摇柄属于轮轴，可以省功 B．增大衣物的质量，机械效率减小 C．若绳子移动的速度为1 m/s，则晾衣杆上升的速度为4 m/s D．晾衣杆静止时，绳子的拉力F为30N D 返回 中考考法 12 3. 学校食堂准备采购一批餐桌，在试坐一款一体式餐桌时，小王一坐上凳板，就发生了倾倒，为研究其原因，他和同学们一起进行了测试，发现在凳板上放上25 kg的物体时，餐桌的另一头就刚好翘起，同时测得AB间的距离为50 cm，CD间的距离为140 cm，桌面距离地面 70 cm，AC、BD为桌脚和 凳板的连接杆。 中考考法 13 若物体放在C处，餐桌翘起时，支点是________(选填“A”或“B”)，此时该一体式餐桌是一个________杠杆，若不计凳板和连接杆的质量，餐桌的质量为________kg。为防止餐桌倾倒，请你给厂方提出一条可行的建议：__________________________________________________________________________。 A 省力 45 增大AB间的距离，同时适当减小CD间的距离(或增加 餐桌自身的重力，合理即可)　 中考考法 14 4. 如图所示，小亮用滑轮组将装修材料运到楼上，请用笔画线帮他组装最省力的滑轮组。 如图所示 返回 中考考法 15 5．如图甲所示是一个拔草神器，拔草时，可以把它看成一个杠杆，图乙为其简化示意图，F2为拔草时杠杆受到的阻力。请在图乙中画出： (1)阻力F2的力臂L2。 (2)作用在C点的最小动力F1。 中考考法 16 如图所示 返回 中考考法 17 6. 如图所示，将重为G的物体沿光滑斜面AB和AC从底部以相同的速度匀速拉到斜面的顶端，拉力分别为F1和F2，所做功的功率分别为P1和P2，拉力所做的功分别是W1和W2，机械效率分别为η1和η2。则下列判断正确的是(　　) A．F1＞F2 B．η1>η2 C．W1＜W2 D．P1＜P2 中考考法 18 返回 【答案】 D 中考考法 7．某工地使用起重机吊起建筑材料，起重机结构如图所示，吊臂可以看作一个________(选填“省力”或“费力”)杠杆；建筑材料被提起到最高点的过程中，立柱CA恰好竖直，吊臂OAB的粗细忽 略不计，OC∶CD＝1∶3， 费力 中考考法 20 若B端所受的拉力为1 000N，所吊建筑材料的重力为900N，建筑材料在30 s内匀速上升了3 m，不计吊臂、钢丝绳的重力和各种摩擦，则起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力F1大小为________N，吊臂对建筑材料做功的功率为________W，起重机的机械效率为________。 4 000 90 90% 中考考法 21 8．在工厂常使用桥式起重机搬运大型工件，如图甲所示为其简化结构，卷扬机和滑轮组安装在小车上，小车放置在水平主梁的轨道上，可以左右移动；主梁安装在钢轨上，可以前后移动。卷扬机 提供动力，通过滑轮组将大型工件 提升并实现转移。 中考考法 图甲中，卷扬机竖直向上拉绳子自由端，工件M上升的s­-t图像如图乙所示，该过程中滑轮组的机械效率为90%。已知工件M受到的重力为5 400N，该卷扬机受到的重力为 1 200N，不计滑轮组的绳重、轮与轴的摩擦。则卷扬机对绳子自由端的拉力为________N； 卷扬机对小车的压力为________N；卷 扬机对滑轮组做功的功率为________W。 1 500 2 700 1 200 返回 中考考法 实验　探究杠杆平衡的条件 1．同学们利用蜡烛、细铁丝、杯子等制作了一个蜡烛“跷跷板”，如图甲。一端烛油滴下时，此端就上升，两端交替上下。为了寻找上述现象的原因，同 学们用铁架台、杠杆(已在水平位置平衡)、 质量相等的钩码等器材进行以下探究。 中考考法 24 (1)图乙中杠杆水平平衡，分别改变一侧钩码的个数或悬挂位置，发现杠杆不再平衡。 小聪认为：影响杠杆平衡的因素是力的 大小和支点到力的作用点的距离； 小明认为：影响杠杆平衡的因素是力的大小和支点到力的作用线的距离。 中考考法 25 为判断谁的观点正确，同学们利用图丙中水平平衡的杠杆(OD＞OA＝OC)进行实验，保持B处悬挂钩码的个数和位置不变。 中考考法 26 ①把A处悬挂的钩码改挂在C处，发现杠杆不再平衡。与A处相比，支点到力的作用点的距离________(选填“变小”“不变”或“变大”)； ②把A处悬挂的钩码改挂在D处，发现杠杆仍保持平衡，这种情况下____________________的距离不变； ③由此初步判断________的观点是正确的。 不变 支点到力的作用线 小明 中考考法 27 (2)明确影响因素后，同学们利用图乙的器材探究杠杆平衡的条件，将实验数据记录在设计的表格中。 实验序号 动力F1/N A 阻力F2/N B 1 1.0 10 2.0 5 2 1.5 5 0.5 15 3 2.0 15 1.5 20 中考考法 28 ① 表格中A处应填写的内容是____________； ②分析表中数据，得出杠杆平衡的条件是 ______________________________________； ③若在图乙中杠杆两侧钩码下端各加挂一个钩码，杠杆________端下沉。 (3)交替上下的蜡烛“跷跷板”，一端烛油滴下时，此端上升。原因是__________________________________。 返回 动力臂L1/cm 动力×动力臂＝阻力×阻力臂(或F1L1＝F2L2) 左 此端力和力臂的乘积变小(合理即可) 中考考法 29 1. 杆秤由秤杆、秤钩、提纽、秤砣等组成，小军用轻质木条、轻质挂钩、细绳、钩码自制了一个杆秤，设计图如图。 中考考法 30 (1)设秤砣的质量为m0，小军用手提起提纽2，当秤杆水平静止时，被测物体Q和秤砣的挂点到提纽2的水平距离分别为LAB、LBC，秤杆的质量忽略不计。此时杆秤相当于一个杠杆，支点为________(选填“提纽1”或“提纽2”)处，mQ、m0、LAB、LBC应该满足这样的关系：mQ·LAB＝________；使用提纽________(选填“1”或“2”)时，杆秤的量程更大。 提纽2 m0·LBC 1 中考考法 31 (2)若秤砣的质量为100 g，被测物体Q和秤砣的挂点到提纽2的水平距离分别为0.05 m、0.2 m(即LAB＝0.05 m，LBC＝0.2 m)，则被测物体Q的质量为________kg。 (3)若用作秤砣的钩码磨损，则杆秤测得的质量值________(选填“小于”“等于”或“大于”)被测物体的真实质量值。 0.4 大于 中考考法 32 (4)若用手改为提起提纽1，杆秤将________(选填“顺时针”或“逆时针”)转动；为使杆秤仍水平静止，应该将秤砣向________(选填“左”或“右”)移动。 (5)用弹簧测力计替代秤砣也可以测出被测物体Q的质量，若小军沿图中虚线方向在C点向下拉弹簧测力计，最终测得被测物体Q的质量会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 顺时针 返回 左 偏大 中考考法 33 2. 《墨经》中记录了一种斜面引重车，如图甲所示，该车前轮矮小，后轮高大，前后轮之间装上木板，在后轮轴上系紧绳索，通过木板高端的滑轮将绳索的另一端系在斜面上的重物上，只要轻推车子前进，就可以将重物提升到一定高度。 中考考法 (1)木板高端的滑轮是________(选填“定滑轮”或“动滑轮”)，能改变力的________(选填“大小”或“方向”)，其实质是一个____________。 定滑轮 方向 等臂杠杆 中考考法 (2)重物沿斜面向上运动时，可以________；图乙是斜面引重车后轮示意图，当人手沿后轮边缘推车将重物推高时，可以________(前两空均选填“省力”或“省距离”)。此过程中斜面对重物的摩擦力________功， 斜面对重物的支持力________(后两空 均选填“做”或“不做”)功。 省力 省力 做 不做 中考考法 (3)假如要你来设计引重车，为了拉动质量更大的重物时比较省力，图甲中的斜面引重车的前轮应该向________(选填“左”或“右”)移动。 右 返回 中考考法 3. 简单机械在工程实践中起着至关重要的作用，可以显著提高工程建设的效率。 (1)工人用如图甲所示的滑轮组运送建材上楼，每次运送量不定。滑轮组的机械效率随建材 重力变化的图像如图乙所示，滑 轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不 计，g取10N/kg。 中考考法 ①若某次运送建材的质量为60 kg，则建材的重力是________N。 ②若工人在1 min内将建材匀速竖直向上提升了15 m，作用在钢绳上的拉力为300N，则拉力的功率为________W。 ③当滑轮组的机械效率为80%时，运送建材的重力是________N。 600 150 800 中考考法 ④提升同一批建材的过程中，________(选填“有”或“没有”)省功；要提高提升该批建材的机械效率，应该________ _________。 没有 减小动滑 轮的重力 中考考法 (2)将质量均匀的木棒切割并组装成两个形状相同、质量均为m的木模，用三根竖直细线a、b、c 连接，在水平面上按照“互”字型静置，上方木模呈现悬浮效果，如图丙所示，这是利用了建筑学中的“张拉整体”结构原理。细线a的拉力________(选填“大于”“小于”或“等 于”)细线b的拉力，沿左右方向平移三根细线 在上方木模上的接线点，线仍竖直，线上拉 力会________(选填“改变”或“不变”)。 大于 改变 中考考法 【点拨】上方木模受到细线a对它竖直向上的拉力Fa，竖直向下的重力，重力大小G＝mg，细线b和c对它竖直向下的拉力Fb和Fc，木模呈现悬浮效果，即平衡，所以Fa＝mg＋Fb＋Fc，则Fa＞Fb；以a下方的连接点为支点，根据杠杆平衡条件可得Fb·Lb＋Fc·Lc＝G·LG，如沿左右方向平移三根细线在上方木模上的接线点， 中考考法 线仍竖直，但重力G的力臂LG(支点到重力作用线的距离)会发生改变，则G·LG变化，而Fb和Fc的力臂Lb、Lc不变(a、b、c同时平移)，根据Fb·Lb＋Fc·Lc＝G·LG可知Fb和Fc会发生改变，相应地Fa也会改变，即线上拉力会改变。 中考考法 (3)建筑工地上，一块高40 cm、宽30 cm、厚10 cm，质量为1.5 kg的长方体砖，竖直立在水平地面上。若要照如图丁所示方向推倒它，最小的推力 为________N，在图中作出最小推 力F1的示意图和阻力臂L2，推力至 少要做________J的功。(g取 10N/kg) 4.5 如图所示 0.75 中考考法 将物体沿光滑斜面AB、AC(AB＞AC)分别从底部匀速拉到顶端时的速度相同，由t＝可知，在斜面AB上用时较长；根据公式P＝可知，做功相同，所用时间越长，做功的功率越小，即P1＜P2，故D正确。 $