8.八年級物理簡單機械考點梳理專題

1、第十二章簡單機械知識點全攻略第一節(jié)杠桿1 .定義：在力的作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。2 .杠桿的五要素：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點叫做支點，使杠桿轉(zhuǎn)動的力叫動力，阻礙杠桿轉(zhuǎn) 動的力叫 阻力，支點到動力作用線的距離叫動力臂，支點到阻力作用線的距離叫 阻力臂。注意：要成為杠桿，需滿足：要有力的作用；能繞固定點轉(zhuǎn)動;“硬棒”不一定是直 棒，但需要在外力作用下不發(fā)生變形。3 .8點透析杠桿：支點一定在杠桿上，但可以在杠桿上的任意一個位置；動力和阻力是相對而言的，不論是動力還是阻力，都是作用在杠桿上，杠桿都是受力物體， 跟杠桿發(fā)生相互作用的物體是施力物體，動力和阻力的作用相反，但方向不一定相反。一般情況

2、下，把人施加給杠桿的力叫動力，而把阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫阻力；動力作用點:動力在杠桿上的作用點；阻力作用點:阻力作用在杠桿上的作用點；力皆是支點到力的作用線的距離,而不是力到作用點的距離;力臂有時在杠桿上，有時不在杠桿上，若力的作用線恰好經(jīng)過支點，則力臂為0;力臂的表示方法：過支點作力的作用線的垂線（點到線的距離）力臂的表示方法（如上圖）。4 .杠桿基本解題思路確定杠桿主體結(jié)構(gòu)，找到支點 O;分清杠桿受到的阻力和動力（容易錯畫為杠桿對其他物體的力），畫好動力作用線和阻力作用線；從支點向力的作用線引垂線（用虛線表示），畫出垂足；支點到垂足的距離就是力臂，用大括號標注出來，并用li表示動力臂，12表示

3、阻力臂。根據(jù)具體的情況分析，利用杠桿平衡條件解決有關(guān)問題。5 .【探究杠桿平衡的條件】實驗命題點1 i m實驗中，調(diào)節(jié)平衡螺母的原則（左沉右調(diào)，右沉左調(diào)，實驗過程中不能再調(diào)節(jié) ）； 拓展：調(diào)節(jié)原則：左高左調(diào)，右高右調(diào)杠桿在水平位置平衡有兩個目的（a.讓杠桿的重心在支點上，重力的力臂為 0,消除杠桿的 重力對實驗的影響；b.便于測量力臂）；將一端的整碼換成彈簧測力計的好處（能直接測出拉力的大小，實驗操作方便）；彈簧測力計從豎直拉杠桿變成傾斜拉杠桿，測力計示數(shù)的變化（拉力力臂變小，示數(shù)逐漸變大，說明豎直方向為最小力的方向）；實驗中應(yīng)多次改變鉤碼的數(shù)量進行實驗（得出普遍規(guī)律，消除結(jié)論的偶然性）； 杠

4、桿平衡的表達式：（Fi li F2 12,注意單位的統(tǒng)一，針對距離單位，只要兩邊統(tǒng)一就可以，不嚴格要求統(tǒng)一為某一個具體的單位）。決定杠桿是否轉(zhuǎn)動的條件是 F111和F212的大小關(guān)系，不能單純看F1和F2的大小或者11和12的大小關(guān)系當杠桿處于靜止狀態(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)時，我們就說杠桿平衡了練習(xí)題1.根據(jù)要求作圖及阻力臂圖4:畫出動力臂、阻力及阻力臂圖5:畫出動力、動力臂、阻力及阻力臂8 / 152 .如圖所示，某人用一根輕質(zhì)木棒挑著重為60N的物體站在水平地面上，木 棒保持水平，棒AB長為1.2m,重物懸掛處離肩膀距離 BO為0.8m,則手 在A端對木棒豎直向下的作用力大小為 N。3 .杠桿平衡

5、時，動力Fi的大小為10N,動力臂li為0.2m,阻力臂12為0.5m。阻力F2等于4 .如圖，一輕質(zhì)桿 OA 一端固定在豎直墻上，可繞 。點轉(zhuǎn)動，已知二0A=0.3m, OB=0.2m在A點處懸掛一重物 G 重為20N,若在B處施 門一豎直向上的拉力F,使杠桿在水平線上平衡，此時拉力F為多少？B6 .動力最小問題此類問題中，阻力x阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大。最長動力臂 的畫法:若動力作用點已經(jīng)給出，那么支點到動力作用點的連線作動力臂就是最長的力臂；若動力作用點沒有給出，則選擇杠桿上離支點最遠的點為動力作用點，二者的連線就是動力臂?！镜淅p析1】如圖1所示的杠桿（自重和摩擦

6、不計），。是支點，A處掛一重為50N的物體,為保證杠桿在水平位置平衡，在中點 B處沿 （選填“Fi”、“F2”或“F3”）方向施加的力最小，為 No圖1圖2圖3【典例賞析2】如圖2所示，工人師傅想把一個重800牛的油桶滾上一個臺階，他沿最省力的 方向推動油桶。在圖中畫出這個力和它的力臂（支點。已在圖中給出）。【典例賞析3】如圖3所示，杠桿OAh掛有一重物B。要讓杠桿在此位置保持靜止狀態(tài)，試畫 出施加的最小動力F。7 .杠桿的動態(tài)變化問題杠桿的動態(tài)變化情況中，一般阻力大小不發(fā)生變化，但會出現(xiàn)動力臂li、阻力臂I2中其中之一發(fā)生變化，或者兩者同時變化，導(dǎo)致動力的變化。所以在解題中，先確定杠桿是否平

7、衡,然后找到支點、作用力及對應(yīng)的力臂，根據(jù)杠桿的平衡條件的變形式Fi必F2進行分析，由l1于一般情況下阻力F2保持不變，所示只需要分析阻力臂和動力臂的比值 ”的變化，就可得到ll動力F1的變化情況。（1）動力臂不變，阻力臂變化，比值變大【典例賞析11如圖1所示，輕質(zhì)杠桿可繞 在從"專動A'位置時，力5將（）。轉(zhuǎn)動，在A點始終受一垂直作用于杠桿的力,A.變大B.變小C.先變大，后變小D.先變小，后變大圖1圖2圖3圖4（2）動力臂、阻力臂同時發(fā)生變化，但比值不變【典例賞析2】如圖2所示，用豎直向上的力F拉著杠桿OA的A端，從水平位置繞著支點 O 逆時針勻速轉(zhuǎn)動到虛線所示的位置時，

8、力 F的大小會（） A.變大 B.變小C.不變D.條件不足，無法判斷【典例賞析3】用上圖3所示的杠桿提升重物，設(shè)作用在 A端的力F始終豎直向下，在將重物 慢慢提升到一定高度的過程中，F(xiàn)的大小將（）A.保持不變 B.逐漸變小C.逐漸變大 D.先變大，后變小【典例賞析4】如圖4所示，一個直杠桿可繞軸 O轉(zhuǎn)動，在直桿的中點掛一重物，在桿的另一 端施加一個方向始終保持水平的力 F,將直桿從豎直位置慢慢抬起到水平位置過程中，力 F 大小的變化情況是（）A. 一直增大B. 一直減小C.先增大后減小D.先減小后增大注意：只要拉力方向始終和重力方向相同，則拉力大小就不變（3）動力臂和阻力臂同時變化，比值變大如

9、圖，杠桿OB的中點A處掛一重物G,在杠桿的B端施加一個方向始終保持水平的力 F,在使杠桿從如圖位置緩緩抬到水平位置的過程中，力5會（）A.逐漸增大B.逐漸減小C保持不變D.先變大，后變小8 .生活中的杠桿: 等臂杠桿：11 12, Fl F2,不省力，也不省距離，例如天平、定滑輪省力杠桿：li I2, Fi F2,省力，費距離，例如撬棒、瓶蓋起子、扳手、羊角錘、鋼絲鉗、花枝剪刀、側(cè)刀、動滑輪、手推車;撬棒側(cè)刀羊角錘鋼絲鉗行李箱指甲刀花枝剪刀開瓶器抽水機手柄費力杠桿：11 l2, F1F2,費力，省距離，例如銀子、釣魚竿、船槳、裁衣剪刀、地竭鉗、筷子、火鉗、縫紉機踏板。釣魚竿船槳筷子銀子9 .杠

10、桿偏轉(zhuǎn)問題1 .杠桿平衡：力矩是改變轉(zhuǎn)動物體的運動狀態(tài)的物理量，門、窗等轉(zhuǎn)動物體從靜止狀態(tài)變?yōu)檗D(zhuǎn) 動狀態(tài)或從轉(zhuǎn)動狀態(tài)變?yōu)殪o止狀態(tài)時，必須受到力的作用。但是，我們?nèi)魧⒘ψ饔迷陂T、窗 的轉(zhuǎn)軸上，則無論施加多大的力都不會改變其運動狀態(tài)， 可見轉(zhuǎn)動物體的運動狀態(tài)和變化不 僅與力的大小有關(guān)，還與受力的方向、力的作用點的影響有關(guān)。力的作用點離轉(zhuǎn)軸越遠，力 的方向與轉(zhuǎn)軸所在平面越趨于垂直，力使轉(zhuǎn)動物體運動狀態(tài)變化得就越明顯。物理學(xué)中力的 作用點和力的作用方向?qū)D(zhuǎn)動物體運動狀態(tài)變化的影響，用力矩這個物理量表示，因此， 力 矩被定義為力與力臂的乘積。力矩概括了影響轉(zhuǎn)動物體運動狀態(tài)變化的所有規(guī)律，力矩是改 變轉(zhuǎn)動

11、物體運動狀態(tài)的物理量。2 .公式：M FL3 .問題描述：對于處于平衡狀態(tài)的杠桿，在其左右兩邊各加上或減小一個力F ,或者是在其左右兩邊增減一個距離L后，問杠桿會向哪邊發(fā)生偏轉(zhuǎn)4 .方法：M左M右時，杠桿平衡；M左M右時，杠桿向左偏轉(zhuǎn)；M左M右時，杠桿向右偏轉(zhuǎn)。根據(jù)題目所給條件，首先判斷出左右兩邊力和力臂的大小關(guān)系，求出杠桿左右兩端的力矩變化量 M左、M右，并比較大小，以此求出杠桿兩端剩余力矩的大小（ M右 M右）、（M左 M左），并比較大小，因此偏轉(zhuǎn)問題就得以解決了5 .【例題剖析】小明同學(xué)研究浮力對杠桿的影響時，設(shè)計了一個實驗如下圖所示：（1）將體積相同的物體 AB分別掛在杠桿的兩端，如圖

12、甲所示，此時杠桿處于平衡狀態(tài)，若將兩物體同時向O點移動號相同的距離L后，那么（）（2）將體積相同的物體 AB分別掛在杠桿的兩端，如圖乙所示，此時杠桿處于平衡狀態(tài)，若將兩物體同時浸沒在水中且保持不觸底，則（）A.杠桿仍然保持平衡B.杠桿右端向下傾C.杠桿左端向下傾D.條件不足，不能判斷6 .規(guī)律總結(jié)：力加距離減長端沉，力減距離加短端沉#金金#第素#第二節(jié)滑輪核心知識點1 .定滑輪：定義：中間的軸固定不動的滑輪。實質(zhì)：等臂杠桿。特點：使用定滑輪不能省力、也不省距離但是能改變動力的方向?qū)硐氲亩ɑ啠ú挥嬢嗇S間摩擦）F=G S繩S> , v繩v物o繩，子自由端移動距離S繩（或速度v繩）二重物移

13、動的距離S物（或速度v物）2 .動滑輪：定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）8 / 15v繩 2V物3.滑輪組實質(zhì)：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。特點：使用動滑輪能省一半的力，要費一倍的距離，且不能改變動力的方向。（拉力方向必須和物體移動方向一致才省一半的力）1理想的動滑輪（不計軸向摩擦和動滑輪重力）則：F=1G物（忽略輪軸向的摩擦、繩重、動2、一一 ，、,1滑輪重）；拉力F=（G物+G動）（忽略輪軸向的摩擦、純重，考慮動滑輪重）；繩子自由端2移動距離S繩（或v繩）=2倍的重物移動的距離S物（或v物），即：11 /c c、 e neF 2G物或F萬（G物G動）&龜2

14、s物定義：動滑輪和定滑輪的組合 特點：可以省力也可以改變力的方向 滑輪組的繞線方式和受力特點： 用同一根繩子繞制的滑輪組中，重物和動滑輪所受到的總重力由幾段繩子共同承擔(dān)，在不計純重和摩擦的情況下繩子自由端的拉力片 工（G物G動），n繩子移動的距離S nh物，繩子自由端移動的速度v繩nv物?；喗M段數(shù)n的確定及滑輪組繞線方法（1.從輪子數(shù)量少的鉤子開始；2.動定交替；3.就近原則；4.奇動偶定）第一類：自由端繩子拉力方向已知類對于自由端繩子拉力方向已知的滑輪組繞線問題，一般采用從自由端繩子處入手，逆著 拉力方向由外向里的繞線方法。1 .如圖1所示，要求滑輪自由端的繩拉力方向向上，請在圖中用筆畫線

15、，設(shè)計出符合要求的滑 輪組繞線。2 .住樓上的瑞瑞同學(xué)家最近正在裝修房子， 需要搬運裝修材料，但有些材料由于樓道過窄不方 便搬運，于是瑞瑞建議采用如圖2所示的滑輪組，這樣站在地上就可以把材料運上樓。請你 幫助瑞瑞畫出滑輪組的繞線示意圖。圖1圖2圖3圖4圖5第二類：自由端繩子拉力方向未知類對于自由端繩子拉力方向未知的問題，通常采用由里向外的繞線方法。此類問題又可細分為兩小類:(1)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)可確定類當題目已知被提起重物的重 G及自由端的純拉力F,或者已知自由端的純移動距離 S及重 物被提升的高度h時，可先根據(jù)題目的具體條件，運用n=G/ F或n=S / h確定出承擔(dān)物重的純 子段數(shù)n,然

16、后依據(jù)“奇動偶定”(當純子的段數(shù)為奇數(shù)時，繩子的固定端系在動滑輪的掛鉤 上；當繩子的段數(shù)為偶數(shù)時，繩子的固定端系在定滑輪的掛鉤上)的規(guī)律確定出純固定端的位 置，然后從純固定端開始，由里向外進行繞線。3 .用圖3所示的兩個滑輪組成一個滑輪組提升重物，要求純子的自由端拉過3m時，重物升高1m請在圖中畫出繩子的繞法。4 .用圖4所示的兩個滑輪組成一個滑輪組提升重物， 要求拉力為物重的二分之一(忽略摩擦以 及純和滑輪的重力)，請在圖中畫出繩子的繞法。(2)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)不可確定類自由端繩子拉力方向未知，且根據(jù)題意不容易確定純固定端位置時，由于純的固定端不 外乎在動滑輪的掛鉤上或在定滑輪的掛鉤上這兩

17、種情況，因此可以采取嘗試的方法得到符合 要求的繩子繞法。5 .在圖5中畫出使用滑輪組提起物體時最省力的繞繩方法。第三節(jié)機械效率核心知識點其他簡單機械：輪軸和斜面1 .輪軸的原理：F1r F2 R動力作用在輪上，輪軸是一個省力杠桿，但費距離;動力作用在軸上，輪軸是一個費力杠桿，但省距離。輪軸實質(zhì)：可看做是一個可以連續(xù)轉(zhuǎn)動的杠桿斜面坡度越小越省力。輪軸的兩個主要功能：（1） 一是改變用力大小（2）二是改變物體的速度總結(jié)：使用輪軸可以省力3 .機械效率（1）有用功：在實際工作中，為達到目的必須做的功叫有用功；在不同的問題中，要結(jié)合使用機械的目的判斷有用功?；喗M勻速提升物體時，使用 機械的目的是拉動

18、物體上升，那么機械對物體的拉力所做的功就是有用功，W有F拉h(huán) Gh；在勻速提升水中的物體時， W有F拉h(huán) （G-F?。﹉；滑輪組拉著物體水平運動時，使用機 械的目的是拉著物體水平勻速運動， 拉力所做的功就是有用功，W有F拉s f h （二力平衡）； 在斜面上，從斜面底端推動物體向上運動，使用機械的目的就是把物體舉高，所以W有Gh（h指的是斜面的高）；（2）在額外功：實際工作中，對我們無用但又不得不做的功，即克服機械自重 和自身部件的 生餌力而做的功。（3）總功：使用機械時，動力所做的功叫總功，它是有用功和額外功之和，三者關(guān)系： W總W有W額。（4）機械效率定義：物理學(xué)中，將 有用功 與 總功

19、的比值叫做機械效率,用字母 表示；(5)機械效率公式：oW總(6)由于任何機械本身都有 重力，轉(zhuǎn)動部分都存在著 摩擦，所以使用任何機械都不可避免地要做額外功，額外功總是大于零，使用任何機械不省a 0只有大小，沒有單位，總是小于1,用百分數(shù)表示。(7)機械效率是標志機械對物體做功有效程度的物理量，機械效率越高，機械性能越好。(8)影響滑輪機械效率的因素主要有 動滑輪的重、提升的物重、繩重和摩擦等,對同一滑輪組，提升的物重增大了，具機械效率會 增大。(9)影響斜面機械效率 的因素有 斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度 兩個因素。機械效率 的高低與是否省力、滑輪組繩子的繞法、物體提升的高度 無關(guān)。(10

20、)機械效率與功率的關(guān)系。機械效率是標志做功性能好壞的物理量，有用功占總功的比例越大，機械效率越大，這個機械的性能越好。功率表示做功的快慢。功率大的機械效率不一定高，機械效率高的功率不一 定大。二者沒有任何確切的關(guān)系。類別杠桿滑輪組斜面有用功W有 GhW有 GhW有 Gh額外功克服杠桿本身重力、摩擦力所做人的功為W額W額W總W有克服滑輪重、繩重、摩擦力所做的功為W額W額W總W有若/、計純重及摩擦W額G動h克服摩擦力所做的功為W額W額W總W有W額f L總功W總FsWeFs心、W總F L17 / 15圖示.用曲 提事物騎快明功”-G運用機械外就克戊睛 加自宣以整耳旭 司小功_4 .機械效率的計算變式：W總W有/W有W總（知