第12章 简单机械（课本知识集锦）-【追梦之旅·期末真题篇】2025-2026学年八年级下册物理（人教版·新教材 河南专版）

第十二章 简单机械 第1节杠杆 考点)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F1作用线的距离(11)。 (5)阻力臂：从支点0到阻力F2作用线的距离(12)。 3.力臂的画法：①找出支点并用0表示；②通过力的作用点画出力的作用线；③从支点0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状态。 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Fl1=F22。 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 1=12 F1=F2 不省力、不费距离 天平等 省力杠杆 l1>l2 F1<F2 省力、费距离 起瓶器、撬棒等 费力杠杆 1<l2 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0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F,是阻力 D.前臂是一根省力杠杆，缺点是费距离 答案：D 桡骨 肘关节 【方法点拨】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：缩短重物一侧的力臂；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 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 轴可以随被吊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（不计轮轴间摩擦及绳重）F=G物，绳子自由端移动距离等于重物移动的距离；(2) 理短的动滑轮（不计轮轴间摩擦及绳重），且拉力P的方向与重力（阻力）方向湘反时，则F=(Gs+6。),绳 子自由端移动距离为重物移动距离的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（不计绳重、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=上(G+6)。 (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v与物体移动的速度v物的关系：U绳=m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，则绳子的固 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。 1 【易错提醒】(1)在不考虑绳重、动滑轮重及摩擦的情况下有F=一G物，如果考虑动滑轮重则有F=一(G物+ n G）。（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h一定时，斜面的倾角越小，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.F1>F2=F3 B.F2<F1<F3 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 【方法点拨】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有用） 对人们有用且必须要做的功 以用动滑轮提升钩码为例： 额外功(W领外) 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、绳重以及摩擦力做的功 总功(W意) 拉力（或动力）所做的功 总功：绳子自由端的拉力做的功，W意=Fs 三者之间的关系：W总=W有用+W颜外 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η表示。 2.公式：7 W有用 W点 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,Wsm-Ch.Wa-Fs.7-Ch-Ch -FsGxnh -=1009%。 G+G动 ②不计摩擦、绳重，则F= ,s=nh,W省用=G品，W珠=C分，W台=(G+G动)h=乃，7= +G动nF Gh G ③三者都不能忽略时，W有用=Gh,Wa=Fs,s=h,刃=石nF° 【易错提醒】(1)人们使用机械做功时，做额外功是无法避免的，所以有用功总是小于总功，机械效率总小于 1。(2)区分有用功与额外功的关键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 【方法点拔】利用W=求拉力做的总功，知道做功时间，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W=G以可计算出有用功；利用刀Fs Enh nF Gh Gh G 求滑轮组的机械效率；物重减小，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