【 物理 】第十一章 简单机械章末复习课件 2025-2026学年沪科版八年级物理全一册

第十一章

简单机械

章末复习一、知识框架梳理

二、核心知识点回顾（一）杠杆概念与五要素：杠杆是在力的作用下能绕支点（O）

转动的硬棒。五要素包括：支点（转动中心）、动力（F₁）（使杠杆转动的力）、阻力（F₂）（阻碍转动的力）、动力臂（l₁）（支点到动力作用线的垂直距离）、阻力臂（l₂）（支点到阻力作用线的垂直距离）。力臂画法：定支点→画力的作用线→作垂线→标距离。平衡条件：杠杆平衡时，动力

×

动力臂=阻力

×

阻力臂，即\(F_1l_1=F_2l_2\)。应用：已知三量求第四量（如\(F_1=F_2l_2/l_1\)）。分类及特点：省力杠杆：\(l₁>l₂\)，\(F₁<F₂\)，费距离（如羊角锤、撬棍）。费力杠杆：\(l₁<l₂\)，\(F₁>F₂\)，省距离（如筷子、钓鱼竿）。等臂杠杆：\(l₁=l₂\)，\(F₁=F₂\)，不省力不省距离（如天平、跷跷板）。（二）滑轮与滑轮组定滑轮：实质：等臂杠杆（\(l₁=l₂=半径\)）。特点：不省力（\(F=G\)），但能改变力的方向，不省距离（\(s=h\)）。应用：旗杆顶部滑轮、窗帘轨道滑轮。动滑轮：实质：动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆（\(l₁=2r\)，\(l₂=r\)）。理想特点：省一半力（\(F=G/2\)），不改变方向，费距离（\(s=2h\)）。实际特点：考虑动滑轮自重时，\(F=(G+G_动)/2\)。滑轮组：组成：定滑轮+动滑轮组合，通过绕线形成不同段数\(n\)（与动滑轮相连的绳子段数）。省力规律：理想状态\(F=G/n\)；实际状态\(F=(G+G_动)/n\)。距离关系：绳子自由端移动距离\(s=nh\)（\(h\)为物体上升高度）。绕线原则：需改变方向时从定滑轮绕出，否则从动滑轮绕出，\(n\)为偶数或奇数。（三）机械效率三种功的定义：有用功（W₀）：对人们有用的功（如提水时\(W_有=Gh\)）。额外功（W额）：无用但不得不做的功（如克服摩擦、机械自重做功）。总功（W总）：动力做的功（\(W_总=Fs\)），且\(W_总=W_有+W_额\)。效率公式：机械效率\(\eta=\frac{W_有}{W_总}\times100\%\)，且\(\eta<100\%\)（因额外功存在）。影响因素与提高方法：影响因素：机械自重越大、摩擦越大，效率越低；物重越大，效率越高。提高方法：减轻机械自重（如用轻质材料）、减小摩擦（加润滑油）、增大物重（满载工作）。（四）实践应用：龙骨水车模型核心原理：杠杆（摇柄省力）+链条传动（链轮带动刮板）。能量转化：人力做功→机械能→水的重力势能。效率优化：减小链条与链轮摩擦、优化刮板密封性以减少漏水。三、典型例题解析例题1：杠杆平衡计算题目：用撬棍撬石头，动力臂为1.2m，阻力臂为0.3m，若石头阻力为800N，需多大动力才能撬动？解析：根据\(F_1l_1=F_2l_2\)，得\(F_1=F_2l_2/l_1=800N×0.3m/1.2m=200N\)。答案：200N例题2：滑轮组省力计算题目：用滑轮组（n=3）提升600N的物体，动滑轮重60N，不计摩擦，拉力多大？若物体上升0.5m，绳子移动多远？解析：实际拉力\(F=(G+G_动)/n=(600N+60N)/3=220N\)；绳子移动距离\(s=nh=3×0.5m=1.5m\)。答案：拉力220N，绳子移动1.5m。例题3：机械效率计算题目：用动滑轮将400N的物体提升2m，拉力为250N，求有用功、总功和机械效率。解析：有用功\(W_有=Gh=400N×2m=800J\)；总功\(W_总=Fs=250N×4m=1000J\)；效率\(\eta=800J/1000J×100\%=80\%\)。答案：有用功800J，总功1000J，效率80%。四、易错点辨析力臂与力的作用点距离混淆：力臂是支点到力的作用线的垂直距离，而非到作用点的距离（如弯曲杠杆的力臂可能在杠杆外）。滑轮组n值判断错误：n是与动滑轮相连的绳子段数，需数绕在动滑轮上的绳子数量（定滑轮只改变方向，不承担物重）。机械效率与省力的关系误解：效率高不代表省力（如费力杠杆效率可能很高），效率反映有用功占比，与省力程度无关。额外功的忽略：计算实际机械效率时，需考虑动滑轮自重和摩擦，不能直接用理想公式\(F=G/n\)。五、综合应用与拓展机械选择原则：省力需求选省力杠杆/多段滑轮组（如起重机）；精细操作选费力杠杆（如镊子）；等量测量选等臂杠杆（如天平）。效率与节能：工业中通过提高机械效率降低能耗（如高效电机、润滑轴承）；生活中选择一级能效家电，减少额外功浪费。古代与现代机械对比：龙骨水车依赖人力杠杆+链条传动，现代水泵用电机+滑轮组，效率从30%-40%提升至80%-90%，体现技术进步对效率的提升。六、复习建议画图强化：多练习杠杆五要素标注、滑轮组绕线图，明确力臂和n值判断方法。公式应用：熟练掌握杠杆平衡、滑轮组省力、效率计算的公式，区分理想与实际情况。实验回顾：重温杠杆平衡条件、滑轮组效率测量实验，掌握变量控制和误差分析。实例分析：结合生活中的机械（如剪刀、自行车、起重机）分析其类型、原理和效率。综合计算：练习“杠杆+效率”“滑轮组+功率”的综合题，提升知识整合能力。2024沪科版物理八年级全册章末复习第十一章

简单机械授课教师：

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简单机械杠杆滑轮机械效率杠杆的五要素杠杆的平衡条件杠杆的分类定滑轮动滑轮滑轮组三种功:有用功、额外功、总功机械效率的计算和测量提高机械效率的方法杠杆及其平衡条件知识点一1.定义：物理学中，这种在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就称为杠杆。2.杠杆的五要素支点动力

F1O阻力F2动力臂l1阻力臂l2支点：杠杆可以绕其转动的点动力：使杠杆转动的力阻力：阻碍杠杆转动的力动力臂：从支点到动力作用线的距离阻力臂：从支点到阻力作用线的距离杠杆杠杆的平衡条件动力×动力臂＝阻力×阻力臂即F1l1=F2l21.杠杆的平衡：杠杆处于静止状态或绕支点匀速转动的状态都叫平衡状态。2.杠杆的平衡条件：省力杠杆费力杠杆等臂杠杆示意图力臂的大小关系l1＞l2l1＜l2l1＝l2力的大小关系F1＜F2F1＞F2F1＝F2特点省力但费距离费力但省距离不费力也不省距离应用撬棒、瓶起子、钢丝钳、钉锤等镊子、钓鱼竿、理发剪刀等天平等杠杆的分类例1小强在探究“杠杆的平衡条件”时：（1）为了便于测量力臂，他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在______位置平衡；（2）下表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为____的一组数据是错误的。经检查，结果是测量阻力臂时读错了，阻力臂的实际值应为____m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是_______________。实验序号动力F1/N动力臂l1/m阻力F2/N阻力臂l2/m120.310.4210.420.2水平10.6F1l1=F2l2例2如图甲所示，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。此状态下拉力F1=_____N。试作出F1的力臂l1。6l1例3图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景，食品夹看作可以绕O点转动的两个杠杆。其中OAB是上方杠杆，图乙是OAB的简化图，F2为作用在点B的阻力。请在图乙中画出：(1)在A点施加的最小动力F1及动力臂l1；(2)阻力臂l2。定滑轮1.定义：轴固定不动的滑轮。2.实质：等臂杠杆。3.特点：可以改变力的方向，但不省力也不费距离。4.F与G物的关系：F=G物（忽略绳重和摩擦）5.s与h距离关系：s=h滑轮知识点二动滑轮1.定义：轴跟物体一起运动的滑轮。2.实质：动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆。3.特点：可以改变力的大小，但不改变力的方向，费距离。动滑轮4.F与G物的关系：5.s与h距离关系：s=2h①忽略绳重和摩擦：②忽略绳重、动滑轮重和摩擦：滑轮组1.定义：由定滑轮和动滑轮组合在一起。2.特点：既可以改变力的大小，也可以改变力的方向。3.F与G物的关系：①忽略绳重和摩擦：②忽略绳重、动滑轮重和摩擦：4.s与h距离关系：s=nh滑轮组5.承担总重的绳子段数n的判断：①盖住定滑轮或在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，将动滑轮和定滑轮分开，则滑轮组中承重绳子的股数，就是跟动滑轮直接接触的绳子段数。②绳子的绕法(奇动偶定法)。123n=3机械效率机械效率知识点三1.有用功(W有)：为了达到目的，必须做的功。2.额外功(W额)：对人们无用但又不得不做的功。3.总功(W总)：动力所做的所有功。W总=W额+W有4.机械效率

定义：物理学中，有用功跟总功的比值叫做机械效率。公式：任何机械的机械效率总是小于100%大单元整体复习

主题情境串联——人体中的杠杆1.认识人体中的杠杆。甲(1)如图甲为向上踮起脚后跟的过程及其杠杆结构示意图，支点位于______(填“脚跟”或“脚尖”)，踮着的脚可视为动力臂______(填“大于”“小于”或“等于”)阻力臂的______杠杆。脚尖大于省力乙(2)举哑铃时曲臂的情景如图乙所示，下列能正确描述该过程的杠杆模型是___。BA.

B.

C.

D.

①如图b，抬头过程中动力方向向____(填“上”或“下”)。下

增大增大2.利用杠杆原理来高效运动。

省力

(2)如图2所示的仰卧起坐运动中：①做仰卧起坐，前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲，后半段是上半身完全离开地面，运动时先将头向前抬起，可以减小____力臂。在平躺至坐起的过程中，运动员肌肉所施加的动力______(填“变小”“不变”或“变大”)。阻变小②同学们可以通过改变仰卧起坐的快慢，来控制体育锻炼的效果。从物理学角度分析，其实质是改变______(填“功率”或“机械效率”)的大小。功率(3)

有经验的人常说，拔河时要降低重心，降低重心可以将双腿弯曲，也可以将身体后仰，如图乙阻力臂更大

生活中的斜面

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4.如图所示，现在很多地方设有轮椅专用通道，为残疾人通行提供方便。它实际上就是一种简单机械。使用这种简单机械是为了(

)

AA.省力

B.省距离

C.省功

D.节省能量

C