第十二章 简单机械 复习导学案 2025-2026学年人教版物理八年下册

该初中物理第十二章“简单机械”复习导学案，以杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械及机械效率为核心概念，通过“知识回顾”的结构化梳理（从定义、五要素到平衡条件、分类）和“精练”的分层练习，构建“基础巩固-能力提升”的递进式学习路径，帮助学生系统掌握知识内在逻辑。 亮点在于融合科学思维与科学探究素养，如“探究杠杆平衡条件”实验题引导学生通过数据记录与分析得出平衡条件，培养科学推理能力，机械效率计算题结合实际情境提升物理观念应用。知识框架图清晰呈现知识点关联，多样化题型覆盖不同能力层次，为教师单元复习教学提供完整支撑。

第十二章 简单机械复习导学案 班级： 姓名： 【知识回顾】 一、杠杆 1．杠杆 (1)杠杆的定义：一根硬棒，在力的作用下如果能绕着 转动，这根硬棒就叫杠杆． (2)影响力对杠杆作用的五要素： (杠杆绕着转动的固定点O)； (使杠杆转动的力F1)； (阻碍杠杆转动的力F2)； (从支点到动力作用线的距离L1)； (从支点到阻力作用线的距离L2)． 2．杠杆的平衡条件 (1)杠杆平衡的定义：杠杆处于 或 状态． (2)杠杆的平衡条件： ，即 . 3．三种杠杆 (1)当L1>L2时，F1<F2，即动力臂大于阻力臂时，动力小于阻力，这种杠杆叫 ． (2)当L1<L2时，F1>F2，即动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，这种杠杆叫 ． (3)当L1＝L2时，F1＝F2，即动力臂等于阻力臂时，动力等于阻力，这种杠杆叫 ． 二、其他简单机械 1．定滑轮 (1)定义：轴 的滑轮． (2)实质：是一个 杠杆． (3)特点：使用定滑轮 力，也 距离，但 改变动力的方向． 2．动滑轮 (1)定义：轴 的滑轮． (2)实质：是一个 的杠杆． (3)特点：使用动滑轮可以 ，但 改变动力的方向，且 距离(s＝2h)． 3．滑轮组 (1)定义：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置． (2)使用滑轮组的好处：既省力，又可改变动力的方向． (3)滑轮组动力公式：　 　(G＝G物＋G轮，n为承担重物绳子的段数)． (4)使用滑轮组费距离： (h是物体被移动的距离) 4．轮轴：由一个轴和一个大轮组成能绕共同的轴转动的简单机械，实质上是一个 ． 使用轮轴可以省力，F1R＝F2r(不计摩擦时成立)． 5．斜面：是一种 距离但能 的简单机械．Fs＝Gh(不计摩擦时成立)． 三、机械效率 1.定义： 物理学中，将_______跟_______的比值叫做机械效率，用符号_______表示. 2.计算公式： η= ____________=__________________ W有表示有用功，指无论是否使用机械都必须要做的功. W总表示总功，指有用功和额外功之和. W额表示额外功，指使用机械时，并非我们需要又不得不做的功. 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______总功，所以机械效率总是小于1的. 4.影响因素：机械自重、运转部分的摩擦、物重等. 【精练】 1.如图所示的用具中，属于费力杠杆的是(　　) 2.下列简单机械在使用过程中省力的是(　　) 3.如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝1.0 N，阻力臂l2＝20 cm，测力计示数F1＝2.5 N，则动力臂l1为(　　) A. 15 cm B. 8 cm C. 50 cm D. 80 cm 4.将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球一起悬挂在杠杆右端，左端挂适量钩码使杠杆水平平衡．将气针插入篮球气孔中，篮球中的部分空气充入气球后，杠杆左端下降，如图所示．这个现象说明(　　) A. 大气压的存在 B. 钩码重大于篮球与气球总重 C. 空气充入气球后，钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变大 D. 空气充入气球后，篮球和气球受到总的空气浮力变大 5.如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做(　　) A. 省力，不改变施力的方向 B. 不省力，改变施力的方向 C. 既省力，也改变施力的方向 D. 既不省力，也不改变施力的方向 6.利用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物，动滑轮重为10 N(不计绳重与摩擦)，则拉力F的大小为(　　) A. 70 N B. 100 N C. 105 N D. 110 N 7. 如图所示，甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成．如图丙：大轮重10 N，小轮重5 N，连杆重1 N．先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体(G＝500 N)，如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是(　　) A. F1＝129 N　F2＝133 N B. F1＝129 N　F2＝129 N C. F1＝133 N　F2＝133 N D. F1＝133 N　F2＝129 N 8. 两个斜面均光滑，用力F1、F2分别沿两个面将同一物体匀速拉到斜面的顶部，做的功分别为W1、W2，则下列关系中正确的是(　　) A. F1＝F2　W1＝W2 B. F1＞F2　W1＝W2 C. F1＜F2　W1＝W2 D. F1＞F2　W1＞W2 9. 下列说法中正确的是(　　) A. 功率越大的机械，机械效率一定越高 B. 一台机器所做的功中，做的有用功越多，它的机械效率就越高 C. 做功越多的机械，机械效率越高 D. 机械效率越高的机械在总功相同时，其有用功越多 10.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是(　　) A. 有用功越多，机械效率越高 B. 同一起重机提起的货物越重，机械效率越高 C. 额外功越少，机械效率越高 D. 同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高 11.用如图所示的滑轮组提升物体．已知物重为1 200 N，10 s内物体被匀速提升了2 m，已知工人在绳子末端施加的拉力是500 N，不计绳重和摩擦．下列说法中正确的是(　　) A. 滑轮组做的有用功是1 000 J B. 动滑轮重为200 N C. 滑轮组的机械效率为80% D. 拉力F的功率是240 W 12.如图所示装置中属于省力杠杆的是（    ） A．镊子 B．羊角锤 C．钢丝钳 D．钓鱼竿 13.生活中物理无处不在。下列关于生活中的现象,说法不正确的是(　 　) A.图甲盘山公路是利用斜面可以省距离 B.图乙中起重机利用滑轮组可以省功 C.图丙中门把手(轮轴)使用时可省力 D.图丁食品夹在使用时,是省力杠杆 14.图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具“车梯”,图乙是其等效图。若利用此“车梯”使80 kg的重物在10 s内沿直线匀速竖直上升2 m,所用的拉力为300 N,g取10 N/kg。则此过程中,下列说法正确的是(　 　) A.使用“车梯”时,人拉绳的速度为0.8 m/s B.“车梯”的动滑轮的重力为400 N C.使用“车梯”时,人做功的功率为160 W D.“车梯”的机械效率约为66.7% 15.剪纸是庆阳地区的传统文化艺术。如图所示,剪纸所用的剪刀相当于 (选填“杠杆”或“斜面”);用剪刀剪纸时,纸越靠近剪刀的转轴,越 (选填“省力”或“费力”)。  16.如图所示是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中滑轮可以看作 (选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,这种滑轮 (选填“能”或“不能”)起到省力的作用,此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2,鼎受到的拉力之和为 。  17.园艺师傅使用如图所示的剪刀是________杠杆，修剪树枝时，为更加省力，他应尽量让树枝________（靠近/远离）O点。 18.如图所示,小明用重2 N的动滑轮将重为10 N的物体竖直匀速提升0.1 m高度,则动滑轮自由端绳子移动的距离为 m。小明根据所学物理知识认为可以求出自由端的拉力F的大小,请你评价小明的观点,并说明理由: 。  19.如图所示滑轮组，每个滑轮重50 N，用这个滑轮组把质量为45 kg的重物在2 s内匀速提升2 m，不计绳重和摩擦，在2 s内做的有用功为________ J，该滑轮组的机械效率为________，若增加所挂物体的重力，该滑轮组机械效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”)(g取10 N/kg)． 20.如图所示,为使重为150 N的物体匀速移动2 m,必须在绳子的自由端加10 N的水平拉力F。已知物体与地面间的滑动摩擦力为24 N,该滑轮组对物体拉力做的有用功为　 　J,该滑轮组的机械效率为　 　。  21. (1)请在图中画出力F的力臂． (2)请在图中画出动力F1的力臂L1. (3)如图所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F1的示意图． 22.一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮最省力的绕绳方法． 23.“探究杠杆的平衡条件”，可用的器材有：铁架台、带刻度的杠杆(每格长为5 cm)、重为0.5 N的钩码若干、弹簧测力计等，如图． 第16题图 (1)将杠杆挂在铁架台上，静止时右端较低，此时应将杠杆的平衡螺母向________调节(选填“左”或“右”)，直到杠杆在________位置平衡． (2)如图甲，将钩码挂在杠杆左侧，将弹簧测力计倒挂在杠杆右侧并竖直向下拉，使杠杆水平静止，弹簧测力计的示数为F1，并记录F1的力臂L1为________cm，若此时改变弹簧测力计拉力方向，为使杠杆仍保持水平静止，则弹簧测力计示数F1将________(选填“变大”“变小”或“不变”)． (3)如图乙，将钩码挂在杠杆的两侧，不断改变钩码的数量与悬挂的位置，数据记录如下表： 实验次数 左侧钩 码n1/个 力臂 L1/cm 右侧钩 码n2/个 力臂 L2/cm 1 2 20 1 40 2 3 20 2 30 3 4 15 3 20 分析以上数据可知杠杆的平衡条件是________________． (4)在杠杆左、右两侧分别挂了若干钩码，杠杆水平静止，若将左侧的钩码减少2个，右侧的钩码减少3个，杠杆仍能水平静止，则此时杠杆在左右两侧受钩码拉力的力臂之比为________． 24.小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置． (1)实验时，小明____竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为0.5 N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10 cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表： 钩码重G/N 弹簧测力计提升的高度s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η 1 0.2 0.1 0.1 100% (2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，它们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：________________________________． (3)该滑轮组的机械效率实际为________(精确到0.1%)． (4)在实验中，若将钩码的重增加到6 N，则该滑轮组的机械效率将________(选填“变大”“变小”或“不变”)． 25.如图所示，一轻质杠杆AB，长1 m，支点在它中点O，将重分别为10 N和2 N的正方体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点，已知OC∶OB＝1∶2，M的边长为l＝0.1 m. (1)在图中画出N受力的示意图； (2)求此时M对地面的压强； (3)若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为h的部分，然后将C点处系着N的细绳向右移动h时，M对地面的压强减小了60 Pa，求h为多少． 26.小明同学放学回家经过一家具厂,他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横杆和绳子来提升实木家具的高度,其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力G=1 000 N,匀速提升高度h=1 m,所用的时间t=5 s,横杆所受的重力G'=80 N。(不计绳重和摩擦)求: (1)拉绳子的力F; (2)拉绳子的力做的有用功W有用; (3)拉绳子的力做功的功率P; (4)此过程中的机械效率η(计算结果精确到0.1%)。 参考答案 【精练】 1.如图所示的用具中，属于费力杠杆的是(　A　) 2.下列简单机械在使用过程中省力的是(　A　) 3.如图为探究杠杆平衡条件的实验装置，杠杆平衡时，钩码对杠杆的阻力F2＝1.0 N，阻力臂l2＝20 cm，测力计示数F1＝2.5 N，则动力臂l1为(　B　) A. 15 cm B. 8 cm C. 50 cm D. 80 cm 4.将打足气的篮球和套扎在气针上的未充气的气球一起悬挂在杠杆右端，左端挂适量钩码使杠杆水平平衡．将气针插入篮球气孔中，篮球中的部分空气充入气球后，杠杆左端下降，如图所示．这个现象说明(　D　) A. 大气压的存在 B. 钩码重大于篮球与气球总重 C. 空气充入气球后，钩码对杠杆的拉力与其力臂的乘积变大 D. 空气充入气球后，篮球和气球受到总的空气浮力变大 5.如图所示，工人用动滑轮匀速提升重物，这样做(　A　) A. 省力，不改变施力的方向 B. 不省力，改变施力的方向 C. 既省力，也改变施力的方向 D. 既不省力，也不改变施力的方向 6.利用如图所示的滑轮组匀速提升200 N的重物，动滑轮重为10 N(不计绳重与摩擦)，则拉力F的大小为(　C　) A. 70 N B. 100 N C. 105 N D. 110 N 7. 如图所示，甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成．如图丙：大轮重10 N，小轮重5 N，连杆重1 N．先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体(G＝500 N)，如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是(　B　) A. F1＝129 N　F2＝133 N B. F1＝129 N　F2＝129 N C. F1＝133 N　F2＝133 N D. F1＝133 N　F2＝129 N 8. 两个斜面均光滑，用力F1、F2分别沿两个面将同一物体匀速拉到斜面的顶部，做的功分别为W1、W2，则下列关系中正确的是(　B　) A. F1＝F2　W1＝W2 B. F1＞F2　W1＝W2 C. F1＜F2　W1＝W2 D. F1＞F2　W1＞W2 9. 下列说法中正确的是(　D　) A. 功率越大的机械，机械效率一定越高 B. 一台机器所做的功中，做的有用功越多，它的机械效率就越高 C. 做功越多的机械，机械效率越高 D. 机械效率越高的机械在总功相同时，其有用功越多 10.下列有关起重机提升货物时机械效率的说法，正确的是(B　　) A. 有用功越多，机械效率越高 B. 同一起重机提起的货物越重，机械效率越高 C. 额外功越少，机械效率越高 D. 同一起重机提起同一货物越快，机械效率越高 11.用如图所示的滑轮组提升物体．已知物重为1 200 N，10 s内物体被匀速提升了2 m，已知工人在绳子末端施加的拉力是500 N，不计绳重和摩擦．下列说法中正确的是(　C　) A. 滑轮组做的有用功是1 000 J B. 动滑轮重为200 N C. 滑轮组的机械效率为80% D. 拉力F的功率是240 W 12.如图所示装置中属于省力杠杆的是（  BC   ） A．镊子 B．羊角锤 C．钢丝钳 D．钓鱼竿 13.生活中物理无处不在。下列关于生活中的现象,说法不正确的是(　A、B、D　) A.图甲盘山公路是利用斜面可以省距离 B.图乙中起重机利用滑轮组可以省功 C.图丙中门把手(轮轴)使用时可省力 D.图丁食品夹在使用时,是省力杠杆 14.图甲是《墨经》中记载的我国古代提升重物的工具“车梯”,图乙是其等效图。若利用此“车梯”使80 kg的重物在10 s内沿直线匀速竖直上升2 m,所用的拉力为300 N,g取10 N/kg。则此过程中,下列说法正确的是(　A、D　) A.使用“车梯”时,人拉绳的速度为0.8 m/s B.“车梯”的动滑轮的重力为400 N C.使用“车梯”时,人做功的功率为160 W D.“车梯”的机械效率约为66.7% 15.剪纸是庆阳地区的传统文化艺术。如图所示,剪纸所用的剪刀相当于 杠杆 (选填“杠杆”或“斜面”);用剪刀剪纸时,纸越靠近剪刀的转轴,越 省力 (选填“省力”或“费力”)。  16.如图所示是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。图中滑轮可以看作 等臂 (选填“省力”“等臂”或“费力”)杠杆,这种滑轮 不能 (选填“能”或“不能”)起到省力的作用,此时两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2,鼎受到的拉力之和为 F1+F2 。  17.园艺师傅使用如图所示的剪刀是__省力______杠杆，修剪树枝时，为更加省力，他应尽量让树枝____靠近____（靠近/远离）O点。 18.如图所示,小明用重2 N的动滑轮将重为10 N的物体竖直匀速提升0.1 m高度,则动滑轮自由端绳子移动的距离为 0.2 m。小明根据所学物理知识认为可以求出自由端的拉力F的大小,请你评价小明的观点,并说明理由: 绳有自重以及绳与滑轮间存在摩擦,因此不能求出拉力F的大小 。  19.如图所示滑轮组，每个滑轮重50 N，用这个滑轮组把质量为45 kg的重物在2 s内匀速提升2 m，不计绳重和摩擦，在2 s内做的有用功为___900_____ J，该滑轮组的机械效率为___90％_____，若增加所挂物体的重力，该滑轮组机械效率将___变大_____(选填“变大”“变小”或“不变”)(g取10 N/kg)． 第4题图 20.如图所示,为使重为150 N的物体匀速移动2 m,必须在绳子的自由端加10 N的水平拉力F。已知物体与地面间的滑动摩擦力为24 N,该滑轮组对物体拉力做的有用功为　48　J,该滑轮组的机械效率为　80%　。  21. (1)请在图中画出力F的力臂． 第10题图 (2)请在图中画出动力F1的力臂L1. (3)如图所示是羊角锤的示意图，请画出用羊角锤撬铁钉时最小动力F1的示意图． 22.一个工人站在地面上，使用如图所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶，要求绳子的自由端要向下拉，请你用笔画代替绳子，画出滑轮最省力的绕绳方法． 【答案】图略 23.“探究杠杆的平衡条件”，可用的器材有：铁架台、带刻度的杠杆(每格长为5 cm)、重为0.5 N的钩码若干、弹簧测力计等，如图． 第16题图 (1)将杠杆挂在铁架台上，静止时右端较低，此时应将杠杆的平衡螺母向___左_____调节(选填“左”或“右”)，直到杠杆在__水平______位置平衡． (2)如图甲，将钩码挂在杠杆左侧，将弹簧测力计倒挂在杠杆右侧并竖直向下拉，使杠杆水平静止，弹簧测力计的示数为F1，并记录F1的力臂L1为____10____cm，若此时改变弹簧测力计拉力方向，为使杠杆仍保持水平静止，则弹簧测力计示数F1将____变大____(选填“变大”“变小”或“不变”)． (3)如图乙，将钩码挂在杠杆的两侧，不断改变钩码的数量与悬挂的位置，数据记录如下表： 实验次数 左侧钩 码n1/个 力臂 L1/cm 右侧钩 码n2/个 力臂 L2/cm 1 2 20 1 40 2 3 20 2 30 3 4 15 3 20 分析以上数据可知杠杆的平衡条件是__F1L1=F2L2______________． (4)在杠杆左、右两侧分别挂了若干钩码，杠杆水平静止，若将左侧的钩码减少2个，右侧的钩码减少3个，杠杆仍能水平静止，则此时杠杆在左右两侧受钩码拉力的力臂之比为____3:2____． 24.小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置． (1)实验时，小明__匀速__竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为0.5 N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10 cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表： 钩码重G/N 弹簧测力计提升的高度s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η 1 0.2 0.1 0.1 100% (2)小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，它们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：__绳子的作业端移动的距离应该是0.3m________． (3)该滑轮组的机械效率实际为___66.7％_____(精确到0.1%)． (4)在实验中，若将钩码的重增加到6 N，则该滑轮组的机械效率将___变大_____(选填“变大”“变小”或“不变”)． 25.如图所示，一轻质杠杆AB，长1 m，支点在它中点O，将重分别为10 N和2 N的正方体M、N用细绳系于杠杆的B点和C点，已知OC∶OB＝1∶2，M的边长为l＝0.1 m. (1)在图中画出N受力的示意图； (2)求此时M对地面的压强； (3)若沿竖直方向将M左右两边各切去厚度为h的部分，然后将C点处系着N的细绳向右移动h时，M对地面的压强减小了60 Pa，求h为多少． 【答案】（1）图略 （2）900pa （3）0.05m 26.小明同学放学回家经过一家具厂,他看见工人师傅正在利用固定的横梁、活动的横杆和绳子来提升实木家具的高度,其简化模型如图所示。已知实木家具所受重力G=1 000 N,匀速提升高度h=1 m,所用的时间t=5 s,横杆所受的重力G'=80 N。(不计绳重和摩擦)求: (1)拉绳子的力F; (2)拉绳子的力做的有用功W有用; (3)拉绳子的力做功的功率P; (4)此过程中的机械效率η(计算结果精确到0.1%)。 解:(1)由图可知,n=4,不计绳重和摩擦,根据F=(G+G动)可知,拉绳子的力: F=(G+G')=×(1 000 N+80 N)=270 N。(3分) (2)拉绳子的力做的有用功:W有用=Gh=1 000 N×1 m=1 000 J。(3分) (3)由图可知,承担物重的绳子股数n=4; 绳端移动的距离:s=nh=4×1 m=4 m;(1分) 拉绳子的力做的总功:W总=Fs=270 N×4 m=1 080 J;(2分) 则拉绳子的力做功的功率:P===216 W。(2分) (4)此过程中的机械效率:η==≈92.6%。(3分) ( 第 17 页 共 17 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $