第12章 简单机械 单元复习课件 -2025-2026学年人教版物理八年级下册

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第十二章 简单机械八年级下册 •人教版2024章末复习学习目标知道生活中的杠杆，省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆的特点。通过实验探究归纳杠杆的平衡条件及其应用；（难点）知道定滑轮、动滑轮的特点及其应用，滑轮组特点及个物理量关系。（重点）知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系；（重点）理解机械效率的概念，能结合具体实例认识什么是有用功、额外功和总功，会计算机械效率（难点）会测量滑轮组的机械效率。（难点）简单机械杠杆跨学科实践 制作简易杆秤滑轮机械效率杠杆的五要素杠杆的分类杠杆的平衡条件定滑轮动滑轮有用功、额外功和总功机械效率滑轮组测量滑轮组的机械效率 省力杠杆：l1＞l2，则F1 ＜F2 等臂杠杆：l1＝l2，则F1 ＝ F2 费力杠杆：l1＜l2，则F1 ＞ F2特点：不省力也不省距离，可以改变力的方向 特点：既能省力，又能改变力的方向 特点：省力费距离，不能改变力的方向 定义：有用功跟总功的比值知识点梳理识结构梳理知识点 一 杠杆1．定义：在力的作用下如果能绕着________转动的硬棒，就叫做杠杆。杠杆可以是各种形状的。固定点2．五要素： 。支点（O)、动 力（F1)、阻力(F2)、动力臂(l1)、阻力臂(l2) 动力和阻力的方向可能相同，也可能相反，一个力使杠杆顺时针旋转，另一个力使杠杆逆时针旋转，即使杠杆转动的效果_______。相反3.力臂是从支点到____________的距离。力的作用线4.力臂画法:知识点梳理识结构梳理知识点 一 杠杆L2L1找出支点O过支点作动力、阻力作用线的 垂线（虚线）， 标出垂足找出动力、阻力，做出力的作用线支点到垂足的距离（虚线）即力臂，用大括号标明， 并写出力臂符号力臂画法:找支点、延长力、做垂线、标垂足，写符号知识点梳理识结构梳理知识点 二、杠杆的平衡条件杠杆在动力和阻力作用下静止时，我们就说杠杆平衡。1．杠杆平衡：2．探究杠杆的平衡条件 l1 (2)为什么要调节杠杆在水平位置平衡？保证力臂沿杠杆，便于测量。　(3)为什么要把杠杆的中心作为支点？这样做的目的是排除____________对杠杆平衡的影响。 自身重力问题：(1)实验前若发现杠杆左端高右端低，应如何调节？ 调节平衡螺母，使杠杆水平平衡。（左高左调右高向右调）(4)实验中改变钩码的个数或位置进行多次实验的目的？得出普遍规律，避免偶然性。（5）杠杆平衡条件：__________ （杠杆原理）F1l1=F2l2比例式：3.杠杆分类①省力杠杆：动力臂______阻力臂，动力_____阻力；省力费距离。②费力杠杆：动力臂______阻力臂，动力_____阻力；费力省距离。③等臂杠杆：动力臂______阻力臂，动力_____阻力；不省力也不省距离。大于大于小于小于等于等于1.下列关于杠杆的说法错误的是（ ）DA 动力、阻力使杠杆转动方向相反，但他们的方向不一定相反B 支点可以在杠杆的端点，也可以在力的作用点之间。C 从支点到力的作用线的距离叫做力臂D 杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和课堂练习2.如图21-2所示,钓鱼时,钓鱼竿可看成一个杠杆。图21-3中能正确表示其支点O、动力F1和阻力F2的是(　　)B3.如图所示 ，轻质杆可绕O自由转动 ，在A端施加一个始终垂直于杠杆的作用力F，使其从OA位置匀速转到水平位置的过程中，力F的大小将( ） A.先变大，后变小 B.一直是变大的 C. 先变小，后变大 D.一直是变小的B课堂练习4．在使用下列简单机械时，可以省距离的是（　　）C．开瓶器 D．老虎钳BA． 羊角锤 B．筷子课堂练习知识点 二 滑轮 ②实质：支点在轴心的 杠杆。③特点：使用定滑轮既________,也__________，但可以_______________。等臂不省力不省距离改变力的方向1.定滑轮练习5.如图所示，小明用重为4N的定滑轮匀速提升物体，小明所用拉力为10N。不计摩擦和绳重，则物体的重力为（ ）A.4N B.6N C.10N D.14NC使用定滑轮时，若不计绳重和摩擦，各个方向拉力大小相等 F = G 、 S = h、v绳 = v物①定义：轴固定不动的滑轮。2.动滑轮①定义：轴随物体一起运动的滑轮。②实质：动力臂为阻力臂2倍的______ 杠杆。 （省一半的力）③特点：使用动滑轮可以______,但是________，不改变力的方向。知识点 二 滑轮 省力省力费距离 6.用如图所示的滑轮将重3N的物体匀速提升10cm，如果动滑轮的重为1N，忽略摩擦，则下列说法正确的是（　　）A. 拉力F=1.5NB. 拉力F=2NC. 绳子向上移动的距离为10cm D. 绳子向上移动的距离为5cmB课堂练习知识点 三 滑轮组1.滑轮组的绕线方法承重绳子的段数用n表示。结论：①绳子的开始端挂在定滑轮上，物重由偶数段绳子承担 ②绳子的开始端挂在动滑轮上，物重由奇数段绳子承担 简记：（奇动偶定）3段绳子承担n=3 n=5 n=2 n=42.滑轮组的受力分析注意前题条件：匀速提升物体时若不计滑轮与轴间的摩擦及绳重。使用滑轮组提起重物时，动滑轮被几股绳子吊起，绳子自由端通过的距离S是物体上升高度h的几倍。v绳 = nv物使用动滑轮能省力，但不能省功。功的原理：推论：使用任何机械都不省功。知识点 四 机械效率W1W21.有用功：直接对物体所做的功（工作目的）。为了达到目的必须做的功。2.额外功：由于机械自重和摩擦等因素影响， 而不得不做的功（无用付出）。3.总功：利用机械所做的功（实际付出）。（W有用 ）（W额外） （W总）产生原因：a.克服机械自重、容器重等做的功；b.克服摩擦力做的功。W总= W有用+ W额外知识点四、机械效率在使用机械工作时，有用功在总功中所占份额越多越好。它反映了机械的一种性能，物理学中表示为机械效率（用η 表示）。　1．定义：有用功跟总功的比值。　2．公式：　3．用百分数表示，总小于1，没有单位。η 读作yita公式变形：4.注意：机械效率的高低与省力情况无关。机械效率的高低与机械省力多少无关，不要认为机械越省力其机械效率越高。5.滑轮组的机械效率(1)竖直滑轮组提升空气中的物体 (2)水平滑轮组（恒成立）（不计绳重和摩擦）1.功率和机械效率的区别：功率P 表示__________，效率表示__________________。二者没有直接联系。做功快慢机械性能的好坏2.机械效率的高低与省力情况无关。机械效率的高低与机械省力多少无关，不要认为机械越省力其机械效率越高。敲黑板：易错点辨析1.有没有机械效率为100%的机械？为什么？没有机械效率为100%的机械‌。这是因为在使用机械时，不可避免地需要克服机械重力、摩擦力等做额外功，导致总功一定大于有用功。练习7．关于机械效率的说法中正确的是 （ ） A．越省力的机械，效率越高 B．做有用功越多的机械，效率越高 C．做相同的功，额外功的值越小，效率越高 D．做功越快的机械，效率越高C 知识点五、测量滑轮组的机械效率用什么测量工具？需要那些实验器材？实验原理：弹簧测力计、刻度尺铁架台、滑轮、细线、钩码注意事项 竖直向上，缓慢匀速拉动弹簧测力计实验结论：结论1：动滑轮重一定,物重越大，机械效率越高。结论2： 物重一定，动滑轮越重，机械效率低。如简单机械的省力原理。良好的数理基础是必备条件。制作知识卡片记忆重要公式，特别是能量转换的效率问题。尝试用多种方法验证答案。尝试用多种方法验证答案。物理数据的可视化呈现建立物理直觉需要反复练习。保持好奇心是学习的动力源泉。动手做实验加深理解，系统化的知识才能灵活运用。用生活实例解释物理现象，设计小实验验证日常现象定期复习巩固学习成果，理解基本公式的物理意义，保持好奇心是学习的动力源泉。1.动滑轮重(动滑轮重减小，机械效率提高)2.摩擦(轮与轴及轮与绳之间)、绳重(减小摩擦、绳重可以减少额外功，提高机械效率)思考：你觉得除此之外还有什么其他的因素会影响机械效率呢？提高机械效率G物↑G机械↓f↓1.用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，动滑轮的重为50N，5s内可使物体匀速上升2m，不计绳重和摩擦。求：（1）拉力所做的功；（2）拉力的功率； （3）滑轮组的机械效率。解：(1)由图可知 n=2 s=nh=2×2m=4mW总=Fs=125N×4m=500J(3)W有用=Gh=200N×2m=400J典型例题---滑轮竖直拉物体运动的机械效率2.在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图所示的滑轮组．为了尽快疏通道路，交警指挥拖车只用了30 s时间，将水平路面上质量是1.5t的故障车匀速拖离了现场．若故障车被拖离的速度是5 m/s，绳子自由端的拉力F是500 N，地面对故障车的摩擦力为其重力的0.08倍。求：(1)拉力F在30 s内所做的功； (2)整个装置的机械效率。解：(1)s车＝v车t＝5 m/s×30 s＝150 m由图知，n＝3，s＝3s车＝3×150 m＝450 mW总＝Fs＝500 N×450 m＝2.25×105 J(2)f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1500kg×10N/kg＝1200NW有＝f s车＝1 200 N×150 m＝1.8×105 J典型例题---滑轮水平拉物体运动的机械效率其他简单机械---轮轴和斜面由具有共同转动轴的大轮和小轮组成。1.轮轴：轮轴是动力臂大于阻力臂的 省力杠杆。可以连续转动的杠杆l1l2门的把手 单车的踏板 螺丝刀 水龙头 生活中的轮轴 斜面也是一种简单机械，使用斜面能够省力。2.斜面：其他简单机械---轮轴和斜面变形的斜面知识点六 斜面的机械效率总功：W总=Fl有用功：W有用=Gh额外功：W额外=fl 3.如图所示，斜面长5m，高3m，小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为240N，绳重不计．求：（1）小明做的有用功；（2）斜面的机械效率；（3）木块与斜面间的摩擦力。解：(1)W有=Gh=300N×3m=900J(2)W总=Fs=240N×5m=1200J(3)W额=W总-W有=1200J-900J=300J典型例题---斜面的机械效率1．如图所示的跷跷板、羊角锤、开瓶器，都是杠杆。结合这些实例，分析下列有关杠杆的描述，正确的是（     ）A．杠杆一定是直的硬棒   B．动力和阻力一定位于支点两侧C．杠杆不一定有支点    D．杠杆受到的动力和阻力方向可能是相同的巩固练习D2.如图所示一轻质杠杆，AB=BC=CD，在A点悬挂重物G，杠杆在竖直向上力F的作用下处于水平平衡，则杠杆的支点可能在杠杆上的______（选填“A”、“B”、“C”或“D”）点，当G=50 N时，F的大小为______N。若使F沿顺时针方向缓慢旋转到虚线位置，杠杆始终水平平衡，力F的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 变大 D 150 巩固练习3．用如图所示的杠杆缓慢匀速提升物体时，杠杆_____（选填“平衡”或“不平衡”）。请画出杠杆在图示位置静止时，作用在B端的最小力的示意图及其力臂L______，此时杠杆是一个_____杠杆。平衡省力巩固练习4．如图（a）、（b）所示，分别用滑轮匀速提升同一重物（均不计滑轮的重力及摩擦），其中图（a）中的滑轮属于　     　滑轮（选填“定”或“动”），使用它的好处是　                  　。若A和B物体均被向上提升5米，则拉力F1端通过的距离　     　拉力F2端通过的距离（选填“大于”、“等于”或“小于”）。定可以改变力的方向小于巩固练习5.如图所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，在A端所用的拉力分别为F1 =　 　；F2 =　 　；F3 =　 　。（不计滑轮重力和摩擦）巩固练习6.（多选题）小明用如图所示的滑轮组，4s内把重为200N的物体匀速提升2m，若不计滑轮、绳重及摩擦，则下列说法正确的是（　　）A．随物体同步上升的是定滑轮B．拉力F的大小为100NC．绳端移动的距离为4m D．物体上升的速度为2m/sBC巩固练习7．（2026九年级·黑龙江绥化·专题练习）如图所示，在“测量滑轮组的机械效率”实验中，应沿竖直方向______拉动弹簧测力计，若此时物重为5.4N，不计绳重与摩擦，则滑轮组的机械效率为______%。  匀速75巩固练习8. 用一个动滑轮在5s内将一重为200N的物体向上匀速提起3m，拉力为150N，这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？ W有=Gh W总=FSW有 =Gh=200N×3m=600J W总=FS=150N×6m=900JS=2h=2×3m=6m拉力的功率:巩固练习9．（24-25八年级下·上海·月考）工人用斜面把重物搬运到汽车上，车厢底板高度为1m，斜面长度为3m，现用力F沿着斜面把的物体匀速拉到车上。若实际拉力为，求：(1)工人师傅做的有用功；(2)此斜面的机械效率；1800J50%巩固练习10．如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着10 N的重物匀速上升，绳子自由端移动1 m，动滑轮重力2 N，求：（1）拉力F；（2）物体上升的距离；（3）有用功，总功，机械效率。解： s=nh=2×1m=2mW总=Fs=6N×2m=12J(2)(3)W有=Gh=10N×1m=10J 巩固练习11．工人师傅用如图所示的滑轮组将重为600N的货物匀速提升了2m，做了1500J的功．求：(1)滑轮组的机械效率；(2)当他用400N的拉力匀速提升其它货物时，额外功占总功的15%，求提升货物的重。解：(1)W有＝Gh＝600 N×2 m＝1200 J,W总＝1 500 J(2)额外功占总功的15%，则有用功占总功的为85%，即η′＝85%，由图知，n＝3，滑轮组的机械效率：巩固练习谢谢观看！