第十二章 简单机械 讲义-2025-2026学年人教版物理八年级下学期

该初中物理第十二章“简单机械”知识清单全面梳理杠杆（定义、五要素、平衡条件）、杠杆分类、滑轮与滑轮组、轮轴和斜面及机械效率等核心内容，搭建从基础概念到应用分析的系统化学习支架。 清单通过分类对比表格（如省力/费力/等臂杠杆力臂与力的关系）、步骤化图解（力臂画法“一定点二定线三画力臂”）呈现知识体系，结合开瓶器、钓鱼竿等实例培养科学思维和物理观念。设计“机械效率公式变式”“提高效率方法”等实用模块，不同学生可高效掌握，教师能据此精准教学，提升课堂实效。

第十二章　简单机械 1杠杆 定义 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。 五要素 名称 支点 动力 动力臂 阻力 阻力臂 字母 O F1 l1 F2 l2 图示 力臂的画法 一定点，即杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。如下图甲所示 二定线，从动力、阻力作用点沿力的方向（或反方向）分别画虚线，即为动力、阻力作用线，如下图乙所示 三画力臂，由支点向力的作用线作垂线，从支点到垂足的距离就是力臂，并标明动力臂与阻力臂的符号“”“”，如下图丙所示 杠杆平衡条件 （1）公式：动力×动力臂=阻力×阻力臂，即 （2）字母表示为：，即 2杠杆的分类 辨析 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂的大小关系 l1＞l2 l1＜l2 l1＝l2 力的大小关系 F1<F2 F1>F2 F1=F2 特点 省力，但费距离 费力，但省距离 既不省力也不省距离 应用 开瓶器、钢丝钳、撬棒、羊角锤等 钓鱼竿、筷子、镊子、理发剪刀等 天平、跷跷板、定滑轮等 图示 开瓶器 钓鱼竿 天平 钢丝钳 筷子 跷跷板 3滑轮与滑轮组 滑轮（pulley） 滑轮是个周边有槽，能绕轴转动的小轮 图示 辨析 动力大小 (不计绳重和摩擦) F1＝G (不计滑轮重) ， (不计滑轮重) 方向 与钩码上升方向相反 与钩码上升方向相同 具体分析 实质 等臂杠杆(l1＝l2) 省力杠杆(l1＝2l2) 无 特点 能改变力的方向， 不省力和不省距离 不能改变力的方向， 省力，但费距离 既可以改变力的方向， 又可以省力，但费距离 动力大小 (不计绳重和摩擦) F1＝G (不计滑轮重) ， (不计滑轮重) 绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离h的关系 s＝h s＝2h s＝nh(n是吊着动滑 轮的绳子段数) 实例 旗杆顶部滑轮 简易起重机 升降晾衣架 4轮轴和斜面 轮轴定义 轮轴由具有共同转轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫轮，小轮叫轴。如图所示的辘轳、方向盘、水龙头等都属于轮轴 图示 水龙头 门把手 辘轳 方向盘 斜面 （1）如图倾斜的木板、弯曲的盘山公路等都构成了斜面 （2）特点：可以省力但费距离 图示 倾斜的木板 弯曲的盘山公路 5简单机械的对比 辨析 定滑轮 动滑轮 滑轮组 轮轴 斜面 定义 使用时，轴固定不动的滑轮 使用时，轴随被吊物体一起运动的滑轮 动滑轮和定滑轮组合在一起 由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，大轮叫轮，小轮叫轴 与水平方向有一个倾角的面 实质 等臂杠杆 动力臂是阻力臂2倍的杠杆 无 连续转动的杠杆 无 特点 不省力也不费力，能改变力的方向 能省一半的力，不能改变力的方向 既能省力，又能改变力的方向 动力作用在轮上时，省力；动力作用在轴上时，费力 省力，费距离 应用 旗杆顶端滑轮 简易起重装置 大型起重机 门把手 盘山公路 6有用功、额外功和总功 有用功 为完成某项任务而必须要做的功，用W有用表示 额外功 对人们无利用价值但又不得不做的功，用符号W额外表示 总功 有用功与额外功之和，即W总＝W有用＋W额外 7机械效率 定义 有用功与总功的比值叫做机械效率 公式 (通常用百分数表示)；变形式：， 取值 使用任何机械都要做额外功，因此总有W有用＜W总，机械效率总是小于1 物理意义 是标志机械作用性能好坏的物理量，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，这个机械的性能越好 8常见简单机械的机械效率 辨析 杠杆 滑轮组（竖直） 滑轮组（水平） 斜面 图示 有用功 提升重物所做的功 提升重物所做的功 克服物体与地面间的摩擦力所做的功 提升重物所做的功 额外功 ①克服杠杆自身重力和摩擦力所做的功 ②忽略摩擦时，克服杠杆自身重力所做的功为额外功 ①克服动滑轮自身重力、绳重、摩擦力所做的功 ②忽略绳重和摩擦时，克服动滑轮自身重力做功为额外功 克服机械之间的摩擦力所做的功 克服重物与斜面间的摩擦力所做的功或 总功 对杠杆（动力F）所做的功 绳端拉力所做的功 绳端拉力所做的功 拉力所做的功 机械效率 ① ②不计绳重和摩擦 ① ② 说明 s-拉力移动的距离 h-重物被提升的高度 H-杠杆重心上升的高度 s-绳子自由端移动的距离 h-重物被提升的高度 n-承担重物的绳子段数 -绳子自由端移动的距离 -物体运动的距离 n-承担物体所受摩擦力的绳子的段数 h-为斜面高度 l-斜面长度 提高机械 效率的方法 减小摩擦 增加物重； 减小动滑轮重力； 减小绳与滑轮间的摩擦 减小绳与滑轮间的摩擦 增大斜面倾角； 减小摩擦 9功、功率和机械效率的比较 辨析 功 功率 机械效率 物理意义 力的作用显示出的成效 做功的快慢 有用功在总功中所占的比例 概念 力与物体在力的方向上移动距离的乘积 单位时间内做的功 有用功与总功的比值 符号 W P 公式 W=Fs 关系 功率与功的关系是，但功率与机械效率无关 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章　简单机械 1杠杆 定义 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。 五要素 名称 支点 字母 O 图示 力臂的画法 一定点，即杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。如图12.1-5甲所示 二定线，从动力、阻力作用点沿力的方向（或反方向）分别画虚线，即为动力、阻力作用线，如图12.1-5乙所示。 三画力臂，由支点向力的作用线作垂线，从支点到垂足的距离就是力臂，并标明动力臂与阻力臂的符号“”“”，如图12.1-5丙所示。 l2 l1 甲 乙 丙 图12.1-5 杠杆平衡条件 （1）公式： ，即 （2）字母表示为： ，即 2杠杆的分类 辨析 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 示意图 力臂的大小关系 l1 l2 l1 l2 l1 l2 力的大小关系 F1 F2 F1 F2 F1 F2 特点 省力，但费 费力，但省 既 省力也 省距离 应用 开瓶器、钢丝钳、撬棒、羊角锤等 钓鱼竿、筷子、镊子、理发剪刀等 天平、跷跷板、定滑轮等 图示 开瓶器 钓鱼竿 天平 筷子 跷跷板 3滑轮与滑轮组 滑轮（pulley） 滑轮是个周边有槽，能绕轴转动的小轮 图示 辨析 动力大小 (不计绳重和摩擦) F1＝G (不计滑轮重) ， (不计滑轮重) 方向 与钩码上升方向相反 与钩码上升方向相同 具体分析 实质 等臂杠杆(l1＝l2) 省力杠杆(l1＝2l2) 无 特点 改变力的方向， 力和 距离 改变力的方向， 力，但 距离 既可以 力的方向， 又可以 ，但 动力大小 (不计绳重和摩擦) F1＝G (不计滑轮重) ， (不计滑轮重) 绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离h的关系 s＝h s＝2h s＝ (n是吊着动滑 轮的绳子段数) 实例 旗杆顶部滑轮 简易起重机 升降晾衣架 4轮轴和斜面 轮轴定义 轮轴由具有共同转轴的大轮和小轮组成，通常把大轮叫 ，小轮叫 。如图所示的辘轳、方向盘、水龙头等都属于轮轴 图示 水龙头 门把手 辘轳 方向盘 斜面 （1）如图倾斜的木板、弯曲的盘山公路等都构成了斜面 （2）特点：可以 但费 图示 倾斜的木板 弯曲的盘山公路 5简单机械的对比 辨析 定滑轮 动滑轮 滑轮组 轮轴 斜面 定义 使用时，轴固定不动的滑轮 使用时，轴随被吊物体一起运动的滑轮 动滑轮和定滑轮组合在一起 由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，大轮叫轮，小轮叫轴 与水平方向有一个倾角的面 实质 等臂杠杆 动力臂是阻力臂2倍的杠杆 无 连续转动的杠杆 无 特点 不省力也不费力，能改变力的方向 能省一半的力，不能改变力的方向 既能省力，又能改变力的方向 动力作用在轮上时，省力；动力作用在轴上时，费力 省力，费距离 应用 旗杆顶端滑轮 大型起重机 门把手 盘山公路 6有用功、额外功和总功 有用功 为完成某项任务而必须要做的功，用W有用表示 额外功 对人们无利用价值但又不得不做的功，用符号W额外表示 总功 有用功与额外功 ，即W总＝W有用＋W额外 7机械效率 定义 与 的比值叫做机械效率 公式 (通常用百分数表示)；变形式：， 取值 使用任何机械都要做额外功，因此总有W有用 W总，机械效率总是 1 物理意义 是标志机械作用性能好坏的物理量，有用功占总功的比例越大，机械效率越高，这个机械的性能越 8常见简单机械的机械效率 辨析 杠杆 滑轮组（竖直） 滑轮组（水平） 斜面 图示 有用功 提升重物所做的功 提升重物所做的功 克服物体与地面间的摩擦力所做的功 提升重物所做的功 额外功 ①克服杠杆自身重力和摩擦力所做的功 ②忽略摩擦时，克服杠杆自身重力所做的功为额外功 ①克服动滑轮自身重力、绳重、摩擦力所做的功 ②忽略绳重和摩擦时，克服动滑轮自身重力做功为额外功 克服机械之间的摩擦力所做的功 克服重物与斜面间的摩擦力所做的功或 总功 对杠杆（动力F）所做的功 绳端拉力所做的功 绳端拉力所做的功 拉力所做的功 机械效率 ① ②不计绳重和摩擦 ① ② 说明 s-拉力移动的距离 h-重物被提升的高度 H-杠杆重心上升的高度 s-绳子自由端移动的距离 h-重物被提升的高度 n-承担重物的绳子段数 -绳子自由端移动的距离 -物体运动的距离 n-承担物体所受摩擦力的绳子的段数 h-为斜面高度 l-斜面长度 提高机械 效率的方法 减小摩擦 增加物重； 减小动滑轮重力； 减小绳与滑轮间的摩擦 减小绳与滑轮间的摩擦 增大斜面倾角； 减小摩擦 9功、功率和机械效率的比较 辨析 功 功率 机械效率 物理意义 力的作用显示出的成效 做功的快慢 有用功在总功中所占的比例 概念 力与物体在力的方向上移动距离的乘积 单位时间内做的功 有用功与总功的比值 符号 W P 公式 W=Fs 关系 功率与功的关系是，但功率与机械效率 关 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $