专题06 简单机械 2025-2026学年初中物理八年级下册期末复习讲义（人教版2024）

这是一份专题06 简单机械 2025-2026学年初中物理八年级下册期末复习讲义（人教版2024），文件包含第四章光现象单元练习知识点梳理+练习含答案解析docx、第四章光现象单元练习知识点梳理+练习docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。

知识点一杠杆
1.认识杠杆
（1）一根硬棒（硬棒可以是直的，也可以是弯的或其他形状），在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是一个杠杆。如图所示是生活中常见的几种杠杆。
（2）在使用中有力作用在杠杆上，因此，杠杆是受力物体，将力作用于杠杆的物体是施力物体。
（3）杠杆是最简单的机械之一。
特别提醒 杠杆的两个关键特征
（1）“硬棒”：硬，是指受力时不考虑发生形变，这是理想情况。
（2）“能绕着固定点转动”：杠杆在力的作用下，是绕固定点转动的，不是整体向某个方向运动（如平动）的。
2.杠杆的五个要素
素养培育 模型法
在实际应用中，任何物体受力都会发生形变。然而，杠杆作为理想模型，其“硬”的特征是指在理想情况下不考虑形变。这意味着无论施加多大的力，杠杆在受力时都不变形。理想模型是分析物理问题的基础，我们学过的理想模型还有匀速直线运动和光滑表面等。
3.对杠杆五个要素的理解
4.杠杆作图
（1）力臂常见的三种表示方法，如图所示。
（2）力臂的画法
（3）画杠杆的力臂时需要注意的事项
①力臂是支点到力的作用线的距离，是支点到力的作用线的垂线段，不能把力的作用点到支点的距离作为力臂，不要出现如图所示的错误。
②如图所示，当表示力的线段比较短时，过支点无法直接作出垂线段，可沿力的方向画正向或反向延长线，然后过支点作延长线的垂线段，即为力臂。注意延长部分要用虚线表示，相当于数学作图中的辅助线。
（4）已知力臂画力
（5）常见的杠杆及其五个要素
知识点二杠杆的平衡条件
1.杠杆平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。
2.实验：探究杠杆的平衡条件
教材拓展
（1）实验改进：用弹簧测力计
①将杠杆一侧的钩码换为用弹簧测力计竖直向下拉进行实验，可方便调整和重复实验，且能准确测量力的大小。
②如图甲所示，在右侧B点处用弹簧测力计由竖直向下位置逐渐向右倾斜拉，使杠杆仍在水平位置平衡，此过程由于弹簧测力计拉力的力臂逐渐变短，根据杠杆的平衡条件可知，弹簧测力计的示数逐渐变大。
（2）动力和阻力位于支点同侧
如图乙所示，当动力和阻力位于支点同侧时，把弹簧测力计对杠杆的拉力记为F1，对应的力臂为l1，钩码对杠杆的拉力记为F2，对应的力臂为l2。重复实验，总能发现F1l1>F2l2，原因是杠杆自重的影响。
3.杠杆平衡条件的应用
（1）求解相关物理量
①根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，若知道四个量中的三个，则可计算出第四个量，若知道两个力的比值与一个力臂，则可计算出另一个力臂（l1=F2F1×l2或l2=F1F2×l1；若知道两个力臂的比值和一个力，则可计算出另一个力（F1=F2×l2l1或F2=F1×l1l2）。
②应用公式计算时，单位要统一，即动力和阻力的单位要统一，动力臂和阻力臂的单位要统一。
（2）杠杆最小力作图
要用最小的力使得杠杆AB在如图甲所示的位置平衡，根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知，当阻力和阻力臂的乘积一定时，动力臂越大，动力越小。杠杆平直时，相同条件下，当力与杠杆垂直时，力臂最大，力最小。如图乙所示，当力的作用点在B点，且力垂直于OB，方向向上时，动力臂最大，动力最小。
在求解最小力问题时，我们不能受思维定式的影响，只想到F要作用在AO段，出现如图丙所示的错误。实际上，在讨论杠杆中的最小力问题时，如果力的作用点没有预先设定，可以在杠杆上任意处选择。
物理·工程 我国古人智慧的结晶——杠杆
作为古代劳动人民在长期实践中积累的宝贵经验，杠杆不仅在物理学中占有重要地位，也在生产生活中发挥了巨大作用。
桔槔（jié gā）：古代的取水工具，利用杠杆原理，使人们可以轻松地从井中汲取水。
撬棍：用来撬起重物、拆卸建筑材料，利用杠杆原理大大减轻了劳动强度。
踏碓：我国传统农具之一，使用时踩踏操作端，利用杠杆原理将重物抬起，松开操作端让重物下落，使重物的动能用于捣碎或碾碎物料。
水碓：最早可追溯到汉代，靠自然水源的流动水驱动水轮旋转，通过传动装置连接至杠杆，使杠杆上下运动，从而反复捣击或碾压放置在碓窝中的物料。
知识点三生活中的杠杆
1.杠杆的分类
根据动力臂与阻力臂的关系，可将杠杆分为三类——省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。不同的杠杆可以满足人们不同的需求。
2.三类杠杆的比较（设F1为动力，F2为阻力）
物理·生活 人体中的杠杆大多费力
人体中存在各种杠杆，如我们的肘关节、腕关节等都是杠杆。因肌肉伸缩的范围有限，需要省下肌肉牵动骨骼时运动的距离，故人体杠杆大多是费力杠杆。
如图是用手提起重物的示意图，此时前臂相当于一个杠杆，其支点在图中O点附近。从图中可看出它是一个费力杠杆。
知识点四 定滑轮和动滑轮
1.认识定滑轮和动滑轮
（1）滑轮：能绕轴自由转动、周边有槽的轮子,如图甲所示。
（2）定滑轮：轴不随物体一起运动的滑轮叫定滑轮，如图乙所示。
（3）动滑轮：轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮，如图丙所示。
2.实验：研究定滑轮和动滑轮的特点
3.定滑轮和动滑轮的实质
教材拓展 滑轮中拉力方向对拉力大小的影响
（1）定滑轮：如图甲所示，利用定滑轮拉起一个重为G的物体，改变拉力的方向后，根据几何知识可知，动力臂都等于定滑轮的半径，因此不管拉力的方向如何，所用力的大小不变，始终等于物体重力G。
（2）动滑轮：使用动滑轮时，若拉力F不沿竖直方向（或两侧绳子不平行）如图乙所示，动力臂l1小于OB，即小于2l2，故F1>12G，此时动滑轮将不能省一半力，如果再加上动滑轮的自身重力，甚至会更费力。
由此可见，对于动滑轮来说，动滑轮省一半力的条件之一是跨过动滑轮的两段绳平行（或跨过动滑轮的两段绳夹角较小）。但在初中阶段如无特殊说明，一般认为动滑轮两侧绳子是平行的，即不考虑动滑轮两侧两段绳夹角的影响。
4.几种常见情况中的等量关系
物体均做匀速直线运动，忽略绳重及滑轮的摩擦，f为地面对物体的摩擦力。
知识点五 滑轮组
1.滑轮组：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置。使用滑轮组不仅可以改变力的方向，还可以改变力的大小，用较小的力提升较重的物体，但要费距离。
2.确定承担物重绳子段数n的方法
在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将它们隔离开，只数绕在动滑轮上的绳子段数。在图甲中，有两段绳子吊着动滑轮，n=2，图乙中有三段绳子吊着动滑轮，n=3。
3.省力情况：不计绳重及摩擦，滑轮组用几段绳子提起物体，提起物体所用的力就是物重和动滑轮重之和的几分之一，即动力F=G物+G动n。若再忽略动滑轮重，则F=G物n。其中n为承担物重的绳子段数。
4.移动距离情况：滑轮组用几段绳子提起物体，绳子自由端移动的距离就是物体升高距离的几倍。即s=nh。
特别提醒 移动速度关系
由s=nh，可推知绳子自由端移动的速度v和物体移动速度v物之间存在关系v=nv物。
5.改变力的方向情况：滑轮组可以改变力的方向，也可以不改变力的方向。最后一段绳子绕过定滑轮，则改变力的方向；最后一段绳子绕过动滑轮，则不改变力的方向。
6.滑轮组的组装
（1）确定绳子的段数
根据省力情况，用n=GF来求，或根据移动距离的关系，用n=sh来求。当n不是整数时，要采用只入不舍的“进一法”处理小数位。
（2）滑轮组的绕绳方法
滑轮组绕绳采用“奇动偶定”的原则。即当承重绳子的段数为奇数时，绳子的固定端在动滑轮上；当承重绳子的段数为偶数时，绳子的固定端在定滑轮上。
知识点六 轮轴和斜面
1.轮轴
（1）轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械。通常把大轮叫轮，小轮叫轴。使用轮轴能省力，还能改变力的方向。
（2）轮轴的实质：轮轴相当于一个可连续转动的杠杆，支点在轮轴的轴线上，如图所示。
（3）轮轴的平衡公式：F1R=F2r或F1F2=rR。即轮半径为轴半径的几倍，作用在轮上的力就为作用在轴上的力的几分之一。
（4）轮轴的特点：当动力作用在轮上，阻力作用在轴上时，因l1>l2，故F1h，故Fl2
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