八年级物理下册 第十二章 简单机械单元复习学案新版新人教版.docx
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八年级物理下册第十二章简单机械单元复习学案新版新人教版
八年级物理下册第十二章简单机械单元复习学案（新版）新人教版
【学习目标】
1、会建立本章知识结构图，能完整梳理本章知识。
2、理解杠杆、滑轮、轮轴、斜面特点并进行应用。
3、理解做功的两个必要因素，能运用公式进行计算。
4、理解功率的物理意义，能运用公式进行计算。
5、理解机械效率的物理意义，会计算简单机械的机械效率。
【知识梳理】
④动力臂：
从_____到___________的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂：
从_____到____________的距离。
用字母l2表示。
画力臂方法：
一找支点、二画线、三作垂线、四标签⑴找支点O；⑵画力的作用线（虚线）；⑶画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）；⑷标力臂（大括号）。
3、研究杠杆的平衡条件：
①杠杆平衡是指：
_______________________。
②实验前：
应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是：
可以方便的从杠杆上量出力臂。
③结论：
杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：
_____________________________。
写成公式F1l1=F2l2也可写成：
F1/F2=l2/l
14、应用：
省力杠杆条件：
____________________举例：
_______________________________费力杠杆条件：
____________________举例：
________________________________
二、滑轮
1、定滑轮：
①定义：
________________的滑轮。
②实质：
定滑轮的实质是：
______________③特点：
______________________________④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F_____G绳子自由端移动距离SF（或速度vF）
_____重物移动的距离SG（或速度vG）
2、动滑轮：
①定义：
________________的滑轮。
（可上下移动，也可左右移动）②实质：
动滑轮的实质是：
动力臂为阻力臂2倍的___________。
③特点：
使用动滑轮能省一半的力，但______________方向。
④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：
F=______只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=_____________绳子自由端移动距离等于_______倍的重物移动的距离
三、滑轮组：
1、把定滑轮和动滑轮组装在一起，组成滑轮组，是否可以既省力又改变力的方向呢？
讨论并完成：
用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，能设计出几种组合方式？
（把方案在右框中画出并动手组装）根据组装的滑轮组，数一数钩码被几段绳子承担？
弹簧测力计示数又是钩码重的几分之一？
进一步分析得出：
使用滑轮组时，提起重物所用的力由什么决定？
__________；滑轮组用几根绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的__________。
2、滑轮组的省力情况：
滑轮组特点：
既可以，又可以。
3、省力公式：
使用滑轮组时拉力省了几分之一，绳子自由端（拉力端）移动的距离就费了几倍。
即：
（不计摩擦及动滑轮重）F=，则，S绳=nh物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几分之一方法：
奇动偶定
（1）若不计摩擦及动滑轮重时F=
（2）若必需考虑动滑轮的重力时F=（G物+G动）
四、机械效率（η）
1、概念：
有用功：
。
额外功：
总功：
。
2、和的比值叫机械效率。
3、计算公式是：
。
（注意：
任何机械的效率都1。
）
4、影响机械效率大小的因素有：
机械自重及。
【知识梳理】
一、杠杆
1、定义：
一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。
（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。
（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。
2、杠杆的五要素
（1）支点：
杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。
它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。
（2）动力：
使杠杆转动的力，用“F1”表示。
（3）阻力：
阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。
（4）动力臂：
从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示。
（5）阻力臂：
从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2”表示。
注意：
①无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。
一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。
②力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。
3、杠杆示意图的画法：
（1）根据题意先确定支点O；
（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；（3）从支点向力的作用线画垂线，并用l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。
杠杆的平衡条件：
杠杆的平衡条件实验
（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。
当杠杆在水平位置平衡时，力臂l1和l2恰好在杠杆上，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂长度大小了，而杠杆在倾斜位置平衡，力臂的数值就就不能从杠杆上读出。
由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。
（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。
因为实验过程中再调节平衡螺母就会破坏原有的平衡。
4、杠杆的平衡条件：
动力动力臂=阻力阻力臂，或F1l1=F2l2。
杠杆的应用：
1、省力杠杆：
动力臂l1＞阻力臂l2，则平衡时F1＜F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。
2、费力杠杆：
动力臂l1＜阻力臂l2，则平衡时F1＞F2，这种杠杆叫做费力杠杆。
使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。
3、等臂杠杆：
动力臂l1=阻力臂l2，则平衡时F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。
使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。
既省力又省距离的杠杆时不存在的。
二、其他简单机械滑轮：
周边有槽，中心有一转动的轮子叫滑轮。
因为滑轮可以连续旋转，因此可看作是能够连续旋转的杠杆，仍可以用杠杆的平衡条件来分析。
根据使用情况不同，滑轮可分为定滑轮和动滑轮。
定滑轮：
工作时，中间的轴固定不动的滑轮叫定滑轮。
实质：
是个等臂杠杆。
轴心O点固定不动为支点，其动力臂和阻力臂都等于圆的半径r，根据杠杆的平衡条件：
，可知，因为重物匀速上升可知，则，不省力。
特点：
不省力，但可改变力的方向。
所谓“改变力的方向”是指我们施加某一方向的力（图中F1方向向下）能得到一个与该力方向不同的力（图中得到使重物G上升的力）。
动力移动的距离与重物移动的距离相等。
（如上右图所示）对于定滑轮来说，无论朝哪个方向用力，定滑轮都是一个等臂杠杆，所用拉力都等于物体的重力G。
（不计绳重和摩擦）动滑轮：
工作时，轴随重物一起移动的滑轮叫动滑轮。
（如下左图所示）hs=2hOF2GF1L2L1F1向上向上实质：
是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆。
（如上中图所示）图中O可看作是一个能运动的支点，其动力臂l1=2r，阻力臂l2=r，根据杠杆平衡条件：
F1l11=F2l2，即F12r=F2r，得出，当重物竖直匀速向上时，F2=G，则。
特点：
省一半力，但不能改变力的方向。
动力移动的距离是重物移动距离的2倍。
（如上右图所示）对于动滑轮来说：
（1）动滑轮在移动的过程中，支点也在不停地移动；
（2）动滑轮省一半力的条件是：
动滑轮与重物一起匀速移动；动力F1的方向与并排绳子平行；不计动滑轮重、绳重和摩擦。
滑轮组：
由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。
特点：
可以省力，也可以改变力的方向。
使用滑轮组时，有几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的几分之一，即（条件：
不计动滑轮、绳重和摩擦）。
动力移动的距离s和重物移动的距离h的关系是：
使用滑轮组时，滑轮组用n段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的n倍，即s=nh。
如下图所示。
（n表示承担物重绳子的段数）滑轮组的组装：
（1）、根据的关系，求出动滑轮上绳子的段数n；
（2）确定动滑轮的个数；（3）根据施力方向的要求，确定定滑轮个数。
确定定滑轮个数的原则是：
一个动滑轮应配置一个定滑轮，当动滑轮上为偶数段绳子时，可减少一个定滑轮，但若要求改变力的作用方向时，则应在增加一个定滑轮。
在确定了动、定滑轮个数后，绳子的连接应遵循“奇拴动、偶拴定”的规则，由内向外缠绕滑轮。
F1F2l1l2O轮轴：
由两个半径不同的轮子固定在同一转轴的装置叫做轮轴。
半径较大的轮叫轮，半径较小的轮叫轴。
实质：
轮轴可看作是杠杆的变形。
如上图所示。
特点：
当把动力施加在轮上，阻力施加在轴上，则动力臂l1=R，阻力臂l2=r，根据杠杆的平衡条件：
F1l1=F2l2，即F1R=F2r，∵R＞r，∴F1＜F2，即使用轮轴可以省力，也可以改变力的方向，但却费了距离。
GFLh斜面：
如图所示斜面是一种可以省力的简单机械，但却费距离。
当斜面高度h一定时，斜面L越长，越省力（即F越小）；当斜面长L相同时，斜面高h越小，越省力（即F越小）；当斜面L越长，斜面高h越小时，越省力（即F越小）。
三、机械效率
一、知识储备一：
了解功的原理、有用功、额外功和总功
1、功的原理内容：
。
（功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用）
2、有用功：
_________________________________________________________。
3、额外功：
_________________________________________________________。
4、总功：
________________________；计算公式：
W总=__________________。
5、使用简单机械提升重物，有用功、总功的计算方法：
有用功W有用=_________，总功W总=____________
二、知识储备二：
机械效率的计算
1、机械效率：
__________（因为有用功总小于总功，所以机械效率总________，通常用百分数表示）
公式______________。
2、常用的机械效率计算公式：
①定义式：
η=W有用/W总，②斜面：
η=____________，③定滑轮：
η=________________，④动滑轮：
η=_________________，⑤滑轮组：
η=_______________
三、知识储备三：
滑轮组和斜面机械效率的测量
1、测量原理：
_________________________。
2、测量工具：
_________________________________________________。
3、滑轮组机械效率需要测量的物理量有：
______________________；斜面机械效率需要测量的物理量有：
______________________；
4、提高机械效率的方法：
__________________________________________________等；
【课堂检测】
1、一根粗细均匀的木棒重500N，一头着地，求抬起另一端所需多大的力？
2、如图所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30角，杠杆在水平位置保持平衡。
请在图中画出拉力F1的力臂，并求出此状态下拉力F1＝___________N、3、作图
4、如下图，分别用不同的滑轮或滑轮组匀速提起重为1800N的物体时，则F1＝
，F2＝
，F3＝
，F4＝
5、图4是人用滑轮把货物提到高处的示意图，甲图中的滑轮是______滑轮（填“定”或“动”），使用______图中的滑轮能够省力、6、用如图5所示滑轮组提起重物，不计动滑轮自重和摩擦，若拉力F为50N，则物重G为N，若绳子的自由端向上拉0、6m，则重物升高m。
（题型一）
7、如图所示，6物重50N，在水平拉力Ｆ的作用下，使物体Ａ沿水平地面匀速前进、拉力Ｆ为10N、不计绳和滑轮重，物体受到的阻力N、（题型一）图4图5图
68、用一个动滑轮把重为200N的货物匀速提高4m，所用的拉力是125N，则有用功是J，总功是J，这个动滑轮的机械效率为、
9、工人用一根杠杆提升一桶油，他用250N向下的拉力拉过
1、2m，油桶上升30cm，若杠杆的机械效率为90%，则油桶重为N、
10、用一个滑轮组在6s内把84N的重物匀速提升4m时，在绳的自由端所加拉力大小为40N，自由端通过的距离为12m、则此过程中，有用功为J，拉力做功的总功率为W，滑轮组的机械效率为
【巩固提升】
11、站在地面上的人用滑轮组把重960N的贷物由地面匀速提升到4m的高处，所用的时间是8s，人作用在绳子自由端的拉力为600N、（不计摩擦和绳重）
（1）依据题意在图中画出绳子的绕法；
（2）请根据已知条件设疑并解答、（至少求出4个物理量）
12、用如图8所示的滑轮组在10s内将重物提升了10m,绳子自由端的拉力大小为200N,滑轮组的机械效率为85%,不计摩擦,求:
（1）拉力的功率；
（2）物体的重力；（3）动滑轮的重、
13、如图1所示，小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A，物体上升的速度为0、1m／s，人拉绳的力为250N，不计绳重和摩擦，人拉绳做功的功率为？
滑轮组的机械效率为？
动滑轮重？
14、小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重2000Ｎ，底面积为0、5m2的物体A向左匀速拉动2m,物体A受到的摩擦力为600Ｎ，作用在绳端的拉力为250Ｎ，则物体A对地面的压强是____________Pa；拉力做的功为_________J；该装置的机械效率是_____第14题图
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