物第十一章 簡(jiǎn)單機(jī)械 章末復(fù)習(xí) 2024-2025學(xué)年滬科版物理八年級(jí)下學(xué)期

滬科版·八年級(jí)物理下冊(cè)第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械章末復(fù)習(xí)本章知識(shí)體系簡(jiǎn)單機(jī)械杠桿滑輪機(jī)械效率杠桿的五要素杠桿的平衡條件杠桿的分類定滑輪動(dòng)滑輪滑輪組三種功:有用功、額外功、總功機(jī)械效率的計(jì)算和測(cè)量提高機(jī)械效率的方法杠桿及其平衡條件知識(shí)點(diǎn)一1.定義：物理學(xué)中，這種在力的作用下能繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒就稱為杠桿。2.杠桿的五要素支點(diǎn)動(dòng)力

F1O阻力F2動(dòng)力臂l1阻力臂l2支點(diǎn)：杠桿可以繞其轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離杠桿杠桿的平衡條件動(dòng)力×動(dòng)力臂＝阻力×阻力臂即F1l1=F2l21.杠桿的平衡：杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或繞支點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)都叫平衡狀態(tài)。2.杠桿的平衡條件：省力杠桿費(fèi)力杠桿等臂杠桿示意圖力臂的大小關(guān)系l1＞l2l1＜l2l1＝l2力的大小關(guān)系F1＜F2F1＞F2F1＝F2特點(diǎn)省力但費(fèi)距離費(fèi)力但省距離不費(fèi)力也不省距離應(yīng)用撬棒、瓶起子、鋼絲鉗、釘錘等鑷子、釣魚竿、理發(fā)剪刀等天平等杠桿的分類例1小強(qiáng)在探究“杠桿的平衡條件”時(shí)：（1）為了便于測(cè)量力臂，他先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在______位置平衡；（2）下表是小強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)記錄，在這兩組數(shù)據(jù)中，他發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)為____的一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。經(jīng)檢查，結(jié)果是測(cè)量阻力臂時(shí)讀錯(cuò)了，阻力臂的實(shí)際值應(yīng)為____m；通過探究，小強(qiáng)得到杠桿的平衡條件是_______________。實(shí)驗(yàn)序號(hào)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m120.310.4210.420.2水平10.6F1l1=F2l2例2如圖甲所示，不計(jì)重力的杠桿OB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，重為6N的物體P懸掛在杠桿的中點(diǎn)A處，拉力F1與杠桿成30°角，杠桿在水平位置保持平衡。此狀態(tài)下拉力F1=_____N。試作出F1的力臂l1。6l1例3圖甲是小奇用食品夾夾肉餅時(shí)的情景，食品夾看作可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)杠桿。其中OAB是上方杠桿，圖乙是OAB的簡(jiǎn)化圖，F(xiàn)2為作用在點(diǎn)B的阻力。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出：(1)在A點(diǎn)施加的最小動(dòng)力F1及動(dòng)力臂l1；(2)阻力臂l2。定滑輪1.定義：軸固定不動(dòng)的滑輪。2.實(shí)質(zhì)：等臂杠桿。3.特點(diǎn)：可以改變力的方向，但不省力也不費(fèi)距離。4.F與G物的關(guān)系：F=G物（忽略繩重和摩擦）5.s與h距離關(guān)系：s=h滑輪知識(shí)點(diǎn)二動(dòng)滑輪1.定義：軸跟物體一起運(yùn)動(dòng)的滑輪。2.實(shí)質(zhì)：動(dòng)力臂是阻力臂2倍的省力杠桿。3.特點(diǎn)：可以改變力的大小，但不改變力的方向，費(fèi)距離。動(dòng)滑輪4.F與G物的關(guān)系：5.s與h距離關(guān)系：s=2h①忽略繩重和摩擦：②忽略繩重、動(dòng)滑輪重和摩擦：滑輪組1.定義：由定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起。2.特點(diǎn)：既可以改變力的大小，也可以改變力的方向。3.F與G物的關(guān)系：①忽略繩重和摩擦：②忽略繩重、動(dòng)滑輪重和摩擦：4.s與h距離關(guān)系：s=nh滑輪組5.承擔(dān)總重的繩子段數(shù)n的判斷：①蓋住定滑輪或在動(dòng)滑輪與定滑輪之間畫一條虛線，將動(dòng)滑輪和定滑輪分開，則滑輪組中承重繩子的股數(shù)，就是跟動(dòng)滑輪直接接觸的繩子段數(shù)。②繩子的繞法(奇動(dòng)偶定法)。123n=3例4如圖所示，人對(duì)繩的拉力都是F，將各重物勻速提起，不計(jì)動(dòng)滑輪重和摩擦，物重最大的是（）BACDC例5如圖所示，圖中是一個(gè)____滑輪，如果物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力F為10N，物體受到的摩擦力大小為______，若F拉滑輪運(yùn)動(dòng)的速度是1m/s，則物體A移動(dòng)的速度是______。動(dòng)5N2m/s物體移動(dòng)的速度是拉力端移動(dòng)速度的2倍。例6如圖所示，滑輪下掛重500N的物體G，滑輪重40N，繩和杠桿都是輕質(zhì)的。要在圖示位置使杠桿平衡，在杠桿的A點(diǎn)所加的豎直向上的力F應(yīng)是（杠桿上標(biāo)度的間距相等）（

）A.270NB.360NC.540ND.720NBG總·4l=F·3l機(jī)械效率機(jī)械效率知識(shí)點(diǎn)三1.有用功(W有)：為了達(dá)到目的，必須做的功。2.額外功(W額)：對(duì)人們無用但又不得不做的功。3.總功(W總)：動(dòng)力所做的所有功。W總=W額+W有4.機(jī)械效率定義：物理學(xué)中，有用功跟總功的比值叫做機(jī)械效率。公式：任何機(jī)械的機(jī)械效率總是小于100%減輕機(jī)械自重;減小機(jī)械間的摩擦(加潤(rùn)滑油);在情況允許下增加物重。提高機(jī)械效率的方法例7用如圖所示的滑輪組提升貨物，已知?jiǎng)踊喼?0N，貨物重360N、上升速度是0.3m/s，拉力F

的功率是180W（不計(jì)繩重）。求：（1）滑輪組的機(jī)械效率η；（2）貨物上升3m過程中，克服摩擦力做的功。解：（1）手拉繩子的速度v2=3v1=3×0.3m/s=0.9m/s由于P=Fv，因此在繩子自由端的拉力滑輪組的機(jī)械效率（2）貨物上升的高度h=3m繩子自由端拉下的長(zhǎng)度s=3h=3×3m=9m，拉力做的總功W總=Fs=200N×9m=1800J，滑輪組克服物重、動(dòng)滑輪重做的功WG=G總h=（360N+30N）×3m=1170J，滑輪組克服摩擦力做的功Wf=W總-WG=1800J-1170J=630J例8某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置研究杠桿的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下：①用輕繩懸掛杠桿一端的O點(diǎn)作為支點(diǎn)，在A點(diǎn)用輕繩懸掛總重為G的鉤碼，在B點(diǎn)用輕繩豎直懸掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，使杠桿保持水平；②豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)緩慢勻速上升(保持O點(diǎn)位置不變)，在此過程中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F，利用刻度尺分別測(cè)出A、B兩點(diǎn)上升的高度為h1、h2，回答下列問題：（1）杠桿機(jī)械效率的表達(dá)式為η=___________。（用已知或測(cè)量的物理量符號(hào)表示）（2）本次實(shí)驗(yàn)中，若提升的鉤碼重一定，則影響杠桿機(jī)械效率的主要因素是：__________。（3）若只將鉤碼的懸掛點(diǎn)由A移至C，O、B位置不變，仍將鉤碼提升相同的高度，則杠桿的機(jī)械效率將______(選填“變大”“變小”或“不變”)。杠桿的自重變大例9小紅在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，得到的數(shù)據(jù)如表所示。(1)實(shí)驗(yàn)中要豎直向上_________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使物體升高。小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法________(選填“正確”或“不正確”)。勻速不正確(2)表格中，①②兩處應(yīng)該填_________和_________。(3)通過比較_______(填實(shí)驗(yàn)次序)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論使用不同滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的重力有關(guān)；實(shí)驗(yàn)1和2中，滑輪組機(jī)械效率不同，表明滑輪組的機(jī)械效率不僅與動(dòng)滑輪重力、被提升物體的重力相關(guān)，還與_____________有關(guān)。0.480%3、4摩擦、繩重(4)有的同學(xué)認(rèn)為，要測(cè)量繞繩方法確定的滑輪組的機(jī)械效率，鉤碼上升的高度和繩端移動(dòng)的距離____________(選填“可以不測(cè)量”或“一定要測(cè)量”)(5)結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，用滑輪組提升重物時(shí)，下列選項(xiàng)中(填字母)可以提高機(jī)械效率的是____________。A.增加物體提升的高度B.加快提升物體的速度C.減小動(dòng)滑輪的重力D.減小物體的重力可以不測(cè)量C課堂小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲?滬科版·八年級(jí)物理下冊(cè)授課老師：王老師第十一章簡(jiǎn)單機(jī)械習(xí)題：本章練習(xí)科學(xué)認(rèn)知與辨析1.工人用滑輪組把一箱箱貨物從一樓提升到五樓，在滑輪組上加潤(rùn)滑油，機(jī)械效率提高了，則加潤(rùn)滑油后工人提升同樣的重物從一樓到五樓時(shí)，做的

()。A.有用功減小，總功不變B.有用功增加，總功增加C.有用功不變，總功減小D.有用功減小，總功減小C2.如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械，在使用中屬于省力杠桿的有_________；屬于費(fèi)力杠桿的有________。(a)(c)(d)(b)3.下圖是一個(gè)杠桿式簡(jiǎn)易起吊機(jī)，它上面裝了一個(gè)定滑輪，可以改變拉繩的方向，杠桿OBA可繞О點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖上畫出動(dòng)力臂l1和阻力臂l2。解：如圖所示。4.下圖為寫字時(shí)的示意圖，筆可以看作是杠桿，O為支點(diǎn)，F(xiàn)為阻力，請(qǐng)畫出F的力臂l。解：如圖所示。5．請(qǐng)觀察自行車的手閘，圖中ABO可視為一種杠桿，請(qǐng)畫出手閘的動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力和阻力臂。解：如圖所示。6.周末，爸爸領(lǐng)著小梅玩蹺蹺板，當(dāng)兩人雙腳離地后，最有可能讓蹺蹺板在水平方向上保持平衡的是哪幅圖？請(qǐng)說明理由。6.圖(b)最有可能讓蹺蹺板在水平方向上保持平衡。理由：爸爸的重力大于小梅的重力，由杠桿的平衡條件可知，只有小梅到支點(diǎn)的距離大于爸爸到支點(diǎn)的距離才能讓蹺蹺板在水平方向上保持平衡，只有圖(b)符合該條件。7.若不計(jì)機(jī)械自重及摩擦，在定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組中，既能省力又能改變力的方向的是哪個(gè)?為什么?7.既能省力又能改變力的方向的是滑輪組。理由：使用定滑輪不省力，但能改變力的方向；使用動(dòng)滑輪可以省力，但不能改變力的方向?；喗M是定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的裝置，當(dāng)滑輪組的配置合適時(shí)，既能省力又能改變力的方向。8.圖(a)是利用桔槔在井中汲水的情境。圖(b)是桔槔的杠桿模型，其中AO長(zhǎng)1.5m，OB長(zhǎng)2m。(1)若空水桶重為40N，石頭重為150N。要使杠桿在水平位置靜止，則人至少要對(duì)系水桶的繩子施加多大的力?(2)若水桶裝滿水后的總重為260N，石頭重為200N，則把裝水后的水桶從水井中拉起時(shí)，人需要給繩子向上的拉力嗎?若無需拉力，請(qǐng)分析說明；若需要拉力，請(qǐng)計(jì)算拉力大小。解:(1)當(dāng)杠桿在水平位置靜止時(shí)，此時(shí)人在向下拉繩子，由杠桿的平衡條件可得，(G桶+F)×lOA=G石×lOB，即(40N+F)×1.5m=150N×2m，解得F=160N。(2)無需給繩子向上的拉力。當(dāng)裝滿水的水桶上升時(shí)，動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積為G石′×lOB=200N×2m=400N·m，阻力和阻力臂的乘積為G總×lOA=260N×1.5m=390N·m＜400N·m，所以無需給繩子向上的拉力?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)9.小明利用鐵架臺(tái)、杠桿、鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)等器材探究杠桿的平衡條件，實(shí)驗(yàn)使用的鉤碼質(zhì)量均相等，杠桿上每格長(zhǎng)度均相等。(1)當(dāng)杠桿在圖(a)所示的位置靜止時(shí)，為了方便測(cè)量力臂，需要調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡，應(yīng)當(dāng)將杠桿的平衡螺母向_________(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)；右(2)如圖(b)所示，杠桿處于平衡狀態(tài)。若將A、B位置的鉤碼個(gè)數(shù)各減少1個(gè)，杠桿的_____(選填“左”或“右”)端將下沉，若此時(shí)保持右邊鉤碼位置不變，左邊的鉤碼應(yīng)該向_______(選填“左”或“右”)移動(dòng)________格才能重新平衡。右左1綜合10.*如圖所示，工人用300N的拉力，把重為500N的貨物G用滑輪組勻速提升了3m（不計(jì)繩重和轉(zhuǎn)軸摩擦)。求:(1)工人做的有用功；(2)滑輪組的機(jī)械效率（結(jié)果