专题02 简单机械和功与能（期末复习课件）八年级物理下学期新教材鲁科版（五四学制）

这是一份初中物理八年级下学期期末考点大串讲课件，共40页，聚焦“简单机械和功与能”专题。通过知识导图梳理杠杆、滑轮、斜面等简单机械及功、功率、机械能等核心知识点，结合题型突破、真题研析与命题预测，构建系统复习支架。 资料特色突出核心素养培养，知识导图助力物理观念建构，真题研析强化科学思维与探究能力，命题预测融入新情境（如CR450动车）、中华传统文化（如扇车、剪纸）等案例，激发学习兴趣。能帮助学生系统复习考点，提升解题能力，为教师期末教学提供高效资源支持。

GREEN BUSINESS 专题02 简单机械 和功与能 物理 八年级下学期期末考点大串讲 01 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 知识导图·思维引航 02 核心精讲·题型突破 精准划分题型以把握命题规律，深入掌握考试动态与趋势 5 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 杠杆 杠杆概念 定义：在力的作用下绕着 转动的硬棒叫杠杆。 五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 杠杆的平衡条件 杠杆平衡：杠杆 都叫做杠杆平衡。 平衡条件的表达式： 。表达式为：F1l1=F2l2。 杠杆的分类及应用 省力杠杆：撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳 费力杠杆：缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀 等臂杠杆：天平，定滑轮 固定点 考点一  简单机械 静止不动或匀速转动 动力×动力臂=阻力×阻力臂 6 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 滑轮 滑轮定义 周边 ，中心有一转动的轮子叫滑轮。 定滑轮工作特点 使用时滑轮的位置固定不变；不省力也不费力，但可以 。 原理：定滑轮实质是个 ，动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径 动滑轮工作特点 使用时滑轮随重物一起移动；省力，多费1倍距离。 原理：动滑轮实质是个动力臂（L1）为阻力臂（L2）二倍的杠杆。 滑轮组及其工作特点 定义：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置;既能省力，又能改变力的方向，但要费距离。 使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的 。 有槽 考点一  简单机械 改变力的方向 等臂杠杆 几分之一 7 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 斜面 斜面及其应用 定义：斜面是一个与水平面成一定夹角的倾斜平面。。 特点：可以 ，但费距离。 原理：不考虑摩擦十Fs=Gh，因为s＞h，所以F＜G，斜面可以省力，但费距离。 轮轴及其应用 定义：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。 作用：可以省力和改变力的方向。 实质：是一个可连续转动的杠杆。 原理：作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切，当轮半径大于轴半径时，轮轴为省力费距离杠杆；当动力作用于轴上时，轮轴为费力省距离杠杆。 省力 考点一  简单机械 8 考点突破·考法探究 真题研析 1．对下列情境的描述错误的是（　　） A．甲图，盘山公路相当于简单机械中的斜面 B．乙图，盆景中的自动供水装置，由于大气压的作用使得水不会全部流掉而能保留在塑料瓶中 C．丙图，卫生间的地漏结构利用了连通器的原理 D．丁图，将同一个密度计先后放入盛有不同液体的两个烧杯中，放在右侧烧杯中时所受浮力较大 D 考点一  简单机械 9 考点突破·考法探究 真题研析 2．如图所示，在大理石厂仓库内工人把重为900N的石料用滑轮组以0.2m/s的速度匀速提升，忽略摩擦及绳重，动滑轮重为300N，则下列说法正确的是（    ） A．工人所用的拉力为200N B．滑轮组机械效率为75% C．拉力的功率为150W D．提升重力不同的石料时，此滑轮组机械效率不变 B 考点一  简单机械 10 考点突破·考法探究 真题研析 3．如图所示，用道钉撬撬道钉，当在A点施加200N竖直向下的力时，刚好把道钉撬起，则道钉对道钉撬的阻力为 N；若想用更小的力把道钉撬起，则可采取的方法是 。（写出一种方法即可） 4000 考点一  简单机械 沿着垂直于OA向下的方向用力 11 考点突破·考法探究 真题研析 4．为了方便残疾人上下台阶，很多公共场所设计了如图所示的专用通道。沿专用通道至入口和直接上台阶相比较，可以 （选填“省力”、“省功”或“省距离”）。若将重600N的小车沿8m长的斜面推至2m高的入口处，沿斜面所用的推力为200N，在此过程中斜面的机械效率为 。 省力 考点一  简单机械 75% 12 考点突破·考法探究 真题研析 5．自行车手闸可看作杠杆，如图所示，请在图中画出动力臂L1和阻力臂L2。 考点一  简单机械 13 考点突破·考法探究 真题研析 6．在“探究杠杆平衡条件”的实验中： （1）如图甲所示，实验前杠杆左端下沉，则应将平衡螺母向 （填“左”或“右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡； （2）如图乙所示，杠杆上刻度均匀，在A点挂3个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，应在B点挂 个相同的钩码； （3）如图丙所示，若不在B点挂钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向上拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡；当弹簧测力计从图丙位置转到图丁位置时，其示数会 （填“变大”“不变”或“变小”）； （4）实验中，弹簧测力计由竖直向上拉变为斜拉，这样做的目的是为了 。 考点一  简单机械 右 4 变大 寻找普遍规律，避免偶然性 14 考点突破·考法探究 真题研析 7．如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3，体积为0.01m3，每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg） （1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。 （2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。 （3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力的功率。 考点一  简单机械 15 考点突破·考法探究 真题研析 解：（1）合金块的下表面受水的压强为 （2）因为合金块完全浸没水中，所以合金块所受的浮力为 （3）合金块的质量为 合金重力为 完全露出水面后，人所用拉力 绳子自由端移动的距离为 人的拉力做功为 拉力的功率为 考点一  简单机械 16 核心精讲·题型突破 命题预测 1．【新情境】 如图所示是锅炉的保险阀门的示意图，当阀门受到蒸汽压力超过安全值时，阀门会被拉开。已知OA=50cm，AB=1.5m，阀门底面积S=2cm2，锅炉内的蒸汽压强安全值6×105Pa，（杠杆自重摩擦均不计，大气压强为1×105Pa）则在B处所挂物体重是（　　） A．20N B．25N C．30N D．120N B 考点一  简单机械 17 核心精讲·题型突破 命题预测 2．【跨学科实践 】 桥梁调查与模型制作 在“桥梁调查与模型制作”跨学科实践活动中，同学们对家乡的桥梁进行了研究，无锡市区的蓉湖大桥、宛山湖大桥均为单塔双索斜拉大桥，桥塔两侧对称的拉索承受了桥梁的重力。当桥塔高度改变时，拉索与桥塔的连接点相对于桥塔顶端位置不变。当一辆载重汽车从桥梁左端按设计时速匀速驶向桥塔的过程中（　　） A．左侧拉索的拉力先增大后减小 B．左侧拉索的拉力一直减小 C．为了减小拉索承受的拉力，在条件允许的情况下，可适当减小桥塔高度 D．桥塔高度的变化时，拉索所受的拉力始终不变 B 考点一  简单机械 18 核心精讲·题型突破 命题预测 3．【中华传统文化】 剪纸 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”）。 杠杆 考点一  简单机械 省力 19 核心精讲·题型突破 命题预测 4．【中华传统文化】 扇车清选谷物 如图是元代王祯《农书》中描绘的农民使用扇车清选谷物的情景。农民快速摇动摇柄，扇轮转动产生气流，当把谷物倒入扇车时，谷物在重力的作用下落入扇车，气流使秕瘪谷物从出风口飞出，谷物就筛选好了。农民使用的扇车的摇柄是 （填简单机械名称）。 轮轴 考点一  简单机械 20 核心精讲·题型突破 命题预测 5．【新情境】 如图所示，农忙时节小明帮爷爷挑谷子，初次干农活的他在左筐中装了20kg谷子，右筐中装了25kg谷子，已知扁担的长度为1.8m（不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，g取10N/kg），求： (1)要使扁担水平平衡，小明的肩膀距扁担左端的距离。 (2)若将两筐谷子同时向内移动0.1m，则扁担能否保持水平平衡，请通过计算说明。 考点一  简单机械 21 核心精讲·题型突破 命题预测 【详解】（1）由题意可知，左、右两筐中谷子的重力， 因不考虑手臂帮扶及扁担和筐的重力，可设扁担水平平衡时，小明的肩膀距扁担左端距离为l，则小明的肩膀距扁担右端距离为1.8m-l，由杠杆的平衡条件可得， 则 （2）将两筐谷子同时向内移动时，左、右两筐重力的力臂， 则 ， 由 得，所以扁担不能保持水平平衡。 考点一  简单机械 22 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点一 功 功的概念 定义：一个力作用在物体上，物体在 ，这个力就对物体做了功。 功的单位：国际单位制中，功的单位是：焦耳，符号是J，1J= 1N·m。 不做功的三种情况：有力无距离也叫“劳而无功”、有距离无力也叫“不劳无功”、力和距离垂直也叫“垂直无功”。 功的计算 功的计算：力（F）与物体沿力的方向上移动的距离（s）的乘积（W）。 计算公式： 。 力的方向上通过一段距离 考点二  功与能 W=FS 23 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点二 功率 功率概念 定义：物体在 内所做的功叫功率，在物理学中用字母P表示。 意义：物理学中，用功率来表示物体做功的 。 单位：国际单位：瓦（W），1W=1J/s；常用单位：千瓦（kW），1kW=103W。 功率的计算与应用 功率的公式： （其中P表示功率，W表示功，t表示时间）。 另一个公式：P=Fv；推导：由 ，联立W=Fs，得 = =Fv。 其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度。 单位时间 考点二  功与能 快慢 24 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点三 机械效率 有用功、额外功、总功 有用功：利用机械做功的时候，对人们有用的功就叫做有用功。 额外功：并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。 总功：有用功与额外功的 叫总功。 机械效率 概念：有用功跟总功的 叫做机械效率，通常用百分数表示。 计算公式： ；由于额外功不可避免，因而机械效率总 。 提高机械效率的办法：①在有用功一定时，尽量减少额外功；②在额外功一定时，增大有用功。 考点二  功与能 和 比值 小于1 25 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点四 动能与势能 动能 概念：物体由于 而具有的能，叫做动能；单位是焦耳（J）。 影响因素：质量和速度。物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能就越大。 重力势能 概念：物体由于 而具有的能量，叫做重力势能；单位是焦耳（J）。 影响因素：质量和所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，重力势能越大。 弹性势能 概念：物体由于 而具有的能，叫做弹性势能。单位是焦耳（J）。 影响因素：弹性形变程度。同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 势能：弹性势能和重力势能统称为势能。 运动 考点二  功与能 被举高 发生弹性形变 26 核心精讲·题型突破 核心精讲 知识点五 机械能及其转化 动能和势能的转化 在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。 在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。 机械能 动能和势能之 称为机械能。动能和势能是机械能的两种表现形式。 机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变，这个规律叫做 。 机械能守恒的条件：只有动能和势能的相互转化，而没有机械能与其他形式的能的相互转化。 和 考点二  功与能 机械能守恒 27 考点二  功与能 考点突破·考法探究 真题研析 1．建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（　　） A．起重机的功率大，做功多 B．起重机做的额外功少，做功快 C．起重机的功率大，做功快 D．起重机的机械效率高，做功多 C 28 考点二  功与能 考点突破·考法探究 真题研析 2．学校春季运动会跳远比赛中，运动员跳远的几个阶段如图所示，则运动员（　　） A．助跑阶段机械能不变 B．经过最高点时动能为零 C．经过最高点时动能最大 D．经过最高点时重力势能最大 D 29 考点二  功与能 考点突破·考法探究 真题研析 3．如图，是某轻轨站的设计方案，站台比正常运行时的轨道高一些，列车靠惯性上坡进站时，它的 能转化为 能，自动减速；下坡出站时，能量转化正好相反，自动加速。这样设计的好处是 。 重力势 动 节约能源 30 考点二  功与能 考点突破·考法探究 真题研析 4．新疆是个美丽的地方，新疆的天池更是以她高山湖泊的特点著称。某游客在天池的山底对着一个山崖喊话，经过0.4s后听到回声。该游客距离山崖 m（声速取340m／s）。现有两缆车从山底匀速向山顶运动，缆车甲相对于山的速度大于缆车乙相对于山的速度，以缆车甲为参照物，缆车乙向 运动；缆车乙在匀速上山的过程中机械能 。（选填“守恒”或“不守恒”）。 68 山底 不守恒 31 考点二  功与能 考点突破·考法探究 真题研析 5．2024年春节，济南地区普降大雪，给交通带来很多不便，某小轿车不慎滑到坡底，请来救援车帮忙将车从坡底拉上来，如图所示。若该过程将小轿车从斜面底端沿斜面往上拉动10m，竖直方向升高了5m，小轿车的重力为1.2×104N，所用时间为10s，拉动时若拉力F为8000N恒定不变，其方向始终与斜面平行。求： (1)该过程做的有用功； (2)该过程中拉力做功的功率； (3)该过程中的机械效率。 32 考点二  功与能 考点突破·考法探究 真题研析 【详解】（1）该过程做的有用功 （2）该过程中拉力做功 拉力做功的功率 （3）该过程中的机械效率 33 考点二  功与能 核心精讲·题型突破 命题预测 1．【新情境】 滑轮吊飞船 如图所示，工作人员正在用电动滑轮吊起神舟飞船。现将质量为2t的飞船部件在10s内匀速提升2m，电动滑轮的机械效率为80%，g取10N/kg。下列分析正确的是（　　） A．用该电动滑轮提升1t的物体时，机械效率大于80% B．飞船部件的重力为2×103N C．电动滑轮的有用功为4×104J D．电动滑轮的功率为5×104W C 34 考点二  功与能 核心精讲·题型突破 命题预测 2．【新情境】 巴黎奥运会 郑钦文获得2024年巴黎奥运会女子网球单打冠军。如图所示是用频闪相机拍摄的网球离开球拍后在空中飞行过程的照片，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．球从位置A运动到位置B的过程中动能在增大 B．球从位置A运动到位置B的过程中机械能逐渐增大 C．球从位置B运动到位置C的过程中重力势能增大 D．球在最高位置B处时动能不为零 D 35 考点二  功与能 核心精讲·题型突破 命题预测 3．【中华传统文化】 如图所示为《墨经》中记载的斜面引重车．绳子一端紧系在后轮，另一端绕过斜面顶端的滑轮与重物相连，重物通过绳子被从斜面的底端匀速拉到顶端。若物重，斜面长，高，后轮施加在绳子上的拉力大小为，不计绳重、滑轮与绳间的摩擦，则此过程中拉力做的功为 J，该车的机械效率为 ，该车是一种 （选填“省力”或“费力”）机械。 4000 80% 省力 36 考点二  功与能 核心精讲·题型突破 命题预测 4．【新考法】 C919大飞机 上图为我国东方航空使用的C919大型客机。在C919飞机加速起飞过程中随着高度的增加，飞机的重力势能 ，随着速度的增加动能将 ，在C919飞机在空中水平匀速飞行的过程中（不计燃料损耗），飞机的重力势能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”） 增大 增大 不变 37 考点二  功与能 核心精讲·题型突破 命题预测 5．【新情境】 CR450动车 如图所示，CR450动车组试验速度高达450km/h，运营时速为400km/h，成为全球速度最快的高铁列车，牵引功率上升到11000kW。以安徽至北京为例，CR450投入运营后，时间大幅缩短至2.5h左右。求： (1)安徽至北京的距离； (2)CR450动车组匀速运动时受到的阻力。（保留一位小数） 38 考点二  功与能 核心精讲·题型突破 命题预测 【详解】（1）安徽至北京的距离为 （2）已知牵引功率上升到11000kW，可得牵引力为 CR450动车组匀速运动时，受力平衡，阻力等于牵引力，即 39 GREEN BUSINESS 汇报： 谢谢 聆听 $