第十二章 简单机械 课本练习题解析 课件 2025-2026学年人教版八年级物理下册　

该初中物理单元复习课件系统梳理了简单机械的核心知识，包括杠杆的平衡条件、滑轮（定滑轮、动滑轮、滑轮组）的特点及机械效率的计算，通过分节练习与综合复习题，结合生活实例（如钳子、独轮车）和实验情境，构建从杠杆到滑轮再到机械效率的逻辑知识网络。 其亮点在于注重物理观念与科学思维的培养，设计分层练习，如基础题（定滑轮省力分析）、综合题（戥子称量中药计算）及实验探究（杠杆平衡调节），结合生活应用（自行车机械分析）和科技情境（天宫课堂装置），帮助学生巩固知识，教师可精准实施分层教学，提升复习效率。

第12章 简单机械 课本练习题解析 理发剪刀 第一节：练习与应用 1. 有很多物品都可以看作杠杆，比如镊子、订书机等。请观察家里的生活用品，说出另外两种可以看作杠杆的物品。 食品夹 瓶盖起子 夹碗器 核桃夹 笤帚 筷子 拉杆箱 钓鱼杆 铁皮剪刀 理发剪刀 自拍杆 钢丝钳 羊角锤 门把手 指甲剪 树枝剪刀 解: 水龙头手柄、铡刀等 第一节：练习与应用 2. 在图12.1-10中分别画出钳子、自行车手闸这两个杠杆（图中深色部分）工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。如果用钳子剪铜线时觉得有些费劲，你可以怎样操作？简述其中的物理原理。 l1 O F2 F1 l2 解:可以让铜线尽量靠近转轴处，这样阻力臂更短； 也可以让手尽量远离转轴，这样动力臂更长。 第一节：练习与应用 2. 在图12.1-10中分别画出钳子、自行车手闸这两个杠杆（图中深色部分）工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。如果用钳子剪铜线时觉得有些费劲，你可以怎样操作？简述其中的物理原理。 O F1 F2 l1 l2 O 刹车 拉线 第一节：练习与应用 3. 如图12.1-11所示，在探究杠杆的平衡条件时，如果挂钩码前杠杆没有水平静止，你应该怎样调节杠杆 两端的螺母？ 解:若杠杆右边高左边低(如题图所示)，则可以把右边的螺母往右调，或者把左边的螺母往右调；若杠杆右边低左边高，则按相反的方式操作。 第一节：练习与应用 4. 图12.1-12为指甲剪的示意图，其中有省力杠杆，也有费力杠杆。哪个部分是省力杠杆，哪个部分是费力杠杆？ 答: 如图所示，指甲剪上有三个杠杆，ABC是一个省力杠杆，OBD和OED是费力杠杆。 O D E 第一节：练习与应用 5. 搬运砖块的独轮车，车体和砖块所受的总重力G为1 000 N，独轮车的有关尺寸如图12.1-13所示。抬起独轮车时， 人手向上的力F应是多少？ 第三节：练习与应用 1. 一个物体重1 000 N，如果用一个定滑轮提起它，需要用多大的力？如果用一个动滑轮提起它，不计摩擦、滑轮的自重和绳重，又要用多大的力？ 解:定滑轮不省力，所以需要1 000 N 的力; 动滑轮可以省一半的力，所以需要 500 N 的力。 第三节：练习与应用 2. 在建筑工地上，工人师傅有时需要站在地面上通过滑轮组提升重物，请在图12.3-8甲中画出绳子的绕法。工人师傅有时需要站在楼顶通过滑轮组提升重物，请在图12.3-8乙中画出绳子的绕法。哪种情况下更省力？ 解: 如图 第三节：练习与应用 3. 利用如图12.3-8所示的滑轮组提起一个 重600 N的物体，不计摩擦、滑轮的自重 和绳重，各需要多大的力？如果要把物体 提高1 m，绳子的自由端各要移动多少米？ 解：甲中绳子的有效段数为2，所以拉力 F甲 = G/2 =600N/2 =300N; 把物体提高1m，绳子的自由端移动的距 离l甲=2h=2×1m=2m。 乙中绳子的有效段数为3，所以拉力 F乙 = G/3 =600N/3 =200N; 把物体提高1m，绳子的自由端移动的距离 l乙=3h=3×1m=3m。 第三节：练习与应用 4. 仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。 解: 1. 轮轴：如车把、脚踏板和大齿轮、后轮和小齿轮等，用于改变力的 作用点以省力或改变速度。 2. 杠杆：如刹车把手和车铃按钮，用于以较小 的力产生较大的作用效果。 3. 斜面：如螺丝钉，用于改变力的方向 第四节：练习与应用 1. 用滑轮组匀速提升重物的过程中，哪个是有用功？哪些是额外功？ 解: 提升重物所做的功是有用功；提升动滑轮及克服摩擦所做的功是额外功。 第四节：练习与应用 2. 一台起重机将重3 600 N的货物匀速提高4 m，起重机做的有用功是多少？如果额外功是9 600 J，总功是多少？机械效率是多少？起重机所做的额外功是由哪些因素引起的？ 解：有用功为：W有 =Gh = 3600N×4m =14400J   总功为：W总 = W有+ W额 =14400J+9600J =24000J   机械效率为：   额外功是由起重机提升货物时对动滑轮 和所用的容器(或附带装置)做功、克服 摩 擦做功等引起的。 钩码所受的 重力G/N 提升的高度 h/m 拉力 F/N 绳端移动 的距离s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械 效率η 甲同学 1.0 0.1 0.5 0.3 乙同学 3.0 0.1 1.2 0.3 第四节：练习与应用 3. 两位同学根据图12.4-2分别用自己的器材测量滑轮组的机械效率，下表是他们实验中的一组数据。请将表格中的数据补充完整并说明机械效率不同的原因可能是什么。 解: 根据表格数据可知，额外功近似相等， 则机械效率不同的可能原因是有用功不同。 0.1 0.15 66.7% 0.3 0.36 83.3% 第四节：练习与应用 4. 有没有机械效率为100%的机械？为什么？举例说明，通过什么途径可以提高机械效率。 解: 没有机械效率为100%的机械。因为使用任何机械都不可避免地要克 服机械自身重力以及摩擦力等因素而做额外功，即有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。 提高机械效率的途径有 ①改进机械的结构，如提水时用容积较大而质量较小的水桶等; ②按规定进行保养、合理使用 机械设备以减小摩擦等。 第四节：练习与应用 5. 用一个动滑轮在5 s内将一个重200 N的物体向上匀速提起3m，拉力为150 N。这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率是多少？ 解：绳子拉动的长度为：s绳=2s物=2×3m=6m       克服重物重力所做的功为： W有 =Gh = 200N×3m =600J    拉力所做的总功为：W总=Fs绳=150N×6m =900J                                此动滑轮的机械效率为：       拉力的功率为：     第十二章复习与提高 1. 如图12-1所示，夹核桃时，用力向下压夹子上部的手柄即可夹碎核桃。把上部手柄视为杠杆，用力时支点在哪里？阻力的作用点、动力的作用点在哪里？ 解:支点在A点，力的作用点在B点，动力的作用点在C点 第十二章复习与提高 2. 在“探究杠杆的平衡条件”的实验中，把钩码挂在水平静止的杠杆两侧后， 杠杆向右侧倾斜（图12-2）。为了使杠杆在水平位置平衡，如果保持左侧钩码不动，应该怎样调节右侧钩码的位置？如果保持右侧钩码不动，应该怎样调节左侧钩码的位置？ 解:杠杆向右倾斜，为使其恢复平衡，如果左侧钩码不动，需要把右侧钩码往左调整; 如果右侧钩码不动，需要把左侧钩码往左调整。 第十二章复习与提高 3. 脚踏式垃圾箱的结构可简化为图12-3。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？ 解:一共有2个杠杆，ABC是一个省力杠杆；FDE是一个费力杠杆 第十二章复习与提高 4. 图12-4是人们仿照《天工开物》中的桔槔利用杠杆原理从水井中提水的情景。假设不悬挂重物时木杆恰好能保持平衡。为了省力，在木杆左端悬吊水桶，木杆右端固定一个石块。已知支点到水桶所受的重力作用线的距离是支点到石块所受重力作用线距离的3倍。用该装置提水时，水桶所受的重力为20N，每次提水时连水带桶所受的重力为80N。请你设计石块所受的重力的大小，使提水时用力最小，说出你的设计思路和数据。 第十二章复习与提高 5. 如图12-5所示，戥子是一种微型杆秤，过去的中药房里都用戥子称量中药。为使问题简化，以下不考虑秤杆的重力。已知秤砣的质量为m0，零刻度线在提纽右侧、离提纽的距离为l0，秤盘离提纽悬挂点的距离为l1。当秤盘中放入一定质量的中药后，移动秤砣至杆秤水平平衡时，秤砣悬挂点到提纽的距离是l2，中药的质量是多少？ 第十二章复习与提高 6. 某同学利用滑轮组提升一个重物，设计了两种方案，如图12-6所示。请在图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？ 答:第一种方案要向下用力，绳子的有效段数是3，所以不计绳重及摩擦时，拉力是物重与动滑轮重的和的1/3。 第二种方案要向上用力，绳子的有效段数是4，所以不计绳重及摩擦时，拉力是物重与动滑轮重的和的1/4。 第二种比第一种更省力，但因为第二种的动滑轮 有两个，所以要做的额外功多，机械效率比第一种低。 第十二章复习与提高 7. 工人师傅用如图12-7所示的装置把质量为48kg 的货物从地面匀速提升至 3楼，所用的拉力为 300N。图示装置的机械效率是多少？ g取10 N/kg。 绳子拉动的长度为：s绳=2s物=2h楼      克服重物重力所做的功为： W有 =Gh = 480N×h楼  拉力所做的总功为：W总=Fs绳=300N× 2h楼 = 600N×h楼              此滑轮组的机械效率为：       解：货物受到的重力为： G=mg= 10N/kg×48kg=480N 或：此滑轮组的机械效率为： 第十二章复习与提高 8. 小明的妈妈蒸馒头需要1 kg面粉。在没有秤的情况下，他利用一根轻杆、一瓶550mL 的矿泉水和几根细线等物品帮妈妈大致称出了1 kg的面粉。如果换作是你，你会怎样做？ 答:利用杠杆平衡原理，550mL水的质量约为550g，550g∶1000g=11∶20。先在轻杆上找一个使杆两边的长度比为11∶20的点，在这个点上系线，再用线把矿泉水挂在距杆上的线较远的一端，在杆的另一端挂上轻容器，往容器中加面粉，直到杆水平平衡，容器中的面粉大约为1kg。 20 11 550mL 1 kg 第十二章复习与提高 9. 在天宫课堂中，我国航天员王亚平讲了在太空中测量航天员质量的方法。其中用到了一个“弹簧凸轮机构”，它可以产生恒力来牵引航天员运动，以便计算航天员的质量。 第十二章复习与提高 9. 在天宫课堂中，我国航天员王亚平讲了在太空中测量航天员质量的方法。其中用到了一个“弹簧凸轮机构”，它可以产生恒力来牵引航天员运动，以便计算航天员的质量。有同学根据杠杆原理设计了一个装置（图 12-8）：把一个半径为 OC 的圆轮和一个凸轮固定在一起组成一个杠杆，支点为 O。如图12-8 甲所示，圆轮边缘的绳索与被牵引的航天员相连，拉力是 F1，力臂为 OC ；凸轮上的绳索一端连接着被拉长的弹簧，拉力为 F2，力臂为 OA，另一端连接图中的 B 点。当弹簧收缩使杠杆沿顺时针方向转过一定角度到达图 12-8乙所示的位置时，弹簧缩短，拉力减小为 F2′，凸轮使其力臂变成了 OD，OD 比 OA 长，而 F1 的力臂仍然等于圆轮半径。如果 OA 为12 cm、F2为30 N、F2′为20 N，图中OD的长度应为多少？ F1 ×OC = F2 ×OA 解：根据杠杆平衡条件 可得，弹簧被拉长时： 弹簧缩短后： F1 ×OC = F2′ ×OD 第十二章复习与提高 9. 在天宫课堂中，我国航天员王亚平讲了在太空中测量航天员质量的方法。其中用到了一个“弹簧凸轮机构”，它可以产生恒力来牵引航天员运动，以便计算航天员的质量。有同学根据杠杆原理设计了一个装置（图 12-8）：把一个半径为 OC 的圆轮和一个凸轮固定在一起组成一个杠杆，支点为 O。如图12-8 甲所示，圆轮边缘的绳索与被牵引的航天员相连，拉力是 F1，力臂为 OC ；凸轮上的绳索一端连接着被拉长的弹簧，拉力为 F2，力臂为 OA，另一端连接图中的 B 点。当弹簧收缩使杠杆沿顺时针方向转过一定角度到达图 12-8乙所示的位置时，弹簧缩短，拉力减小为 F2′，凸轮使其力臂变成了 OD，OD 比 OA 长，而 F1 的力臂仍然等于圆轮半径。如果 OA 为12 cm、F2为30 N、F2′为20 N，图中OD的长度应为多少？ 所以：F2 ×OA= F2′ ×OD 30N ×12cm= 20N ×OD 解得 OD =18cm 再见 $