第十二章 简单机械 课件 2025－2026学年人教版八年级下学期物理期末单元复习章节讲解

六、简单机械2026年春下学期初二物理大单元章节讲解目录单元知识思维导图01重难易错突破清零02情景素养考向对接03正确教育zxr正确教育单元知识思维导图正确教育重难易错突破清零一、重难考点分层突破第1节杠杆知识点1杠杆1.概念：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。不考虑发生形变。2.杠杆五要素（1）图示说明杠杆五要素图示五要素物理含义及表示

支点杠杆绕着转动的点，用“O”表示动力使杠杆转动的力，用“F1”表示阻力阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示动力臂从支点到动力作用线的距离，用“l1”表示阻力臂从支点到阻力作用线的距离，用“l2”表示（2）关于杠杆五要素的理解①杠杆的支点可以在杠杆的一端，也可以在杠杆的中间，但一定在杠杆上；②作用在杠杆上的动力和阻力是相对而言的，可根据分析问题的需要来确定；③动力和阻力使杠杆转动的方向一定是相反的，但动力和阻力的方向不一定相反；④力臂是支点到力的作用线的距离，不是支点到力的作用点的距离；⑤如果力的作用线恰好通过支点，则其力臂为零。3.力臂的画法以用木棒撬石块A，画动力F的力臂为例。知识点2杠杆的平衡条件动力×动力臂=阻力×阻力臂，或杠杆平衡条件的应用（1）根据杠杆平衡条件

可知，若知道了四个量中的三个，则可以计算出第四个量。（2）应用杠杆平衡条件时需注意的问题①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当杠杆平衡且力和力臂的乘积一定时，动力和动力臂的大小成反比，即动力臂越长，越省力。知识点3生活中的杠杆1.三类杠杆的特点及应用（F1为动力，F2为阻力）省力杠杆费力杠杆等臂杠杆示意图

力臂关系力的关系省力杠杆费力杠杆等臂杠杆特点省力、费距离费力、省距离不省力、也不费距离应用举例撬棍、羊角锤、钢丝钳、园艺剪钓鱼竿、筷子、镊子、理发剪托盘天平、跷跷板图示举例

发散思考省力杠杆和费力杠杆，在使用过程中会不会发生角色的转换？发散结果有些杠杆由于使用方法不同，有时会省力，有时会费力，如使用图所示的剪刀，若动力F1的作用点位置不变，被剪的物体置于a处时，剪刀是省力杠杆，被剪的物体置于b处时，剪刀是费力杠杆。2.判断杠杆种类的方法（1）通过动力臂和阻力臂的大小关系判断。对于较复杂的杠杆，可先在图上找到动力臂和阻力臂，然后比较力臂的大小关系。（2）从应用目的上进行判断。省力杠杆一般在阻力很大的情况下使用，以达到省力的目的，而费力杠杆在阻力不大的情况下使用，目的是省距离。第2节滑轮知识点1定滑轮和动滑轮1.定滑轮的定义：使用时，滑轮的位置固定不变的叫作定滑轮。2.动滑轮的定义：使用时，滑轮的位置跟被拉动的物体一起运动的叫作动滑轮。方法点拨化静为动判断滑轮种类：为了确定滑轮的种类，需要假设滑轮正在被使用，然后根据其轴是否随物体一起运动，判断滑轮的种类。3.定滑轮和动滑轮的特点滑轮

定滑轮动滑轮图示理论分析图示理论分析拉力与物重的关系

支点在轴心O处，动力臂l1等于阻力臂l2，即l1=l2，根据Fl1=Gl2，得F=G.定滑轮实质是一个等臂杠杆

支点在边缘O处，动力臂l1为阻力臂l2的2倍，即l1=2l2，根据Fl1=Gl2，得F=0.5G.动滑轮实质是一个省力杠杆滑轮定滑轮动滑轮图示理论分析图示理论分析拉力方向对拉力大小的影响

根据几何知识可知，三次的动力臂l1、l2和l3都等于定滑轮的半径R，因此F1=F2=F3，拉力方向对拉力大小无影响

对于动滑轮，拉力方向发生改变时，动力臂变小，根据杠杆平衡条件知拉力变大，故只有在竖直拉动重物时才有F=0.5G滑轮定滑轮动滑轮图示理论分析图示理论分析绳子的自由端与物体在移动距离上的关系

绳子自由端移动的距离等于物体移动的距离

绳子自由端移动的距离等于物体移动的距离的2倍滑轮定滑轮动滑轮说明（1）使用单个动滑轮提升物体，只有当绳子自由端沿竖直方向向上匀速拉动时，动滑轮才能省一半力，当绳子自由端被斜向上拉动时，动力臂小于阻力臂的两倍，动滑轮就不能省一半的力。（2）若无特殊说明，一般不考虑绳子与滑轮之间、轮与轴之间的摩擦力（1）使用定滑轮既不省力，也不省距离，但可以改变力的方向；（2）使用动滑轮能省力，但要费距离，且不能改变力的方向知识点2滑轮组1.概念：定滑轮和动滑轮组合在一起的装置叫作滑轮组。2.特点：使用滑轮组既可以省力，又可以改变力的方向，但要费距离。3.滑轮组中拉力与物重的关系

用滑轮提起重物时，在动滑轮上有几段绳子承担总重力，所用的拉力就是总重力的几分之一，若不考虑动滑轮的重力、绳重及摩擦，则所用的拉力就是物重的几分之一，即拉力与物重关系为

（不计滑轮重、绳重及摩擦），

（计滑轮重、不计绳重及摩擦）。4.滑轮组中的距离关系用滑轮组提升物体时，虽然省了力，但是费距离，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，设物体升高的距离为h，则绳子自由端移动的距离为

（n表示承担物重的绳子段数）。注：当施加力的人也属于被提升的一部分，如图所示，此时承担物重、动滑轮重和人重的绳子段数是3，不是2。5.确定承担物重绳子段数n的方法用“切割法”判断承担物重的绳子段数：在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，与动滑轮相连的绳子的段数为承担物重的绳子段数。6.滑轮组的组装滑轮组组装的基本规则是“奇动偶定”。具体而言，首先根据题意求出承担物重的绳子的段数

（G表示物重，F表示所需拉力）。若承担物重的绳子段数为奇数，则绳子从动滑轮开始绕线。若承担物重的绳子段数为偶数，则绳子从定滑轮开始绕线。知识点3轮轴与斜面1.轮轴（1）定义：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成的简单机械。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）轮轴的特点：轮半径是轴半径的几倍，加在轮上的力就是加在轴上的力的几分之一。即

。（4）轮轴的功能：一是改变用力的大小；二是改变物体的运动速度。2.斜面（高度一定时，斜面越长越省力）（1）定义：一个与水平面成一定夹角的倾斜平面叫斜面。（2）斜面的特点：如图所示，斜面长为l，高为h，物体所受的重力为G，在斜面上所受的拉力为F。若忽略摩擦力，根据功的原理可知

。因此，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体所受重力的几分之一。第3节机械效率知识点1有用功、额外功和总功1.有用功：必须做的对人们有用的功，用W有表示。若重物的重力为G，提升的高度为h，则

。2.额外功：对人们无用但又不得不做的功叫额外功，用W额表示。3.总功：有用功与额外功之和，是实际做的功，叫总功，用W总表示。总功、有用功和额外功之间的关系为

。4.总功、有用功、额外功的单位都是焦（J）。知识点2机械效率定义物理学中，将有用功跟总功的比值叫作机械效率，用

表示公式（机械效率是一个比值，它没有单位，通常用百分数表示）物理意义机械效率是标志机械做功性能好坏的物理量，机械效率越高，做的有用功占总功的比例就越大，这个机械的性能就越好可变性机械效率不是固定不变的，机械效率反映的是机械在一次做功过程中有用功跟总功的比值，同一机械在不同的做功过程中，有用功不同，机械效率也会不同特点因为使用机械时，不可避免地要做额外功，故任何机械的机械效率都小于1.只有在理想情况下机械效率才为1注意机械效率的高低与是否省力、滑轮组绳子的绕法、物体被提升的高度及速度等无关2.简单机械的有用功、额外功、总功和机械效率的比较杠杆竖直滑轮组有用功额外功克服杠杆本身重力、摩擦力所做的功为

，克服动滑轮重、绳重、摩擦力所做的功为

，

（若不计绳重及摩擦，额外功可用公式表示）总功机械效率①涉及绳子的段数时：②不计绳重及摩擦时：图示

水平滑轮组斜面有用功额外功克服滑轮与绳间、轮与轴间摩擦力所做的功克服摩擦力所做的功为

，计算方法有两种：①②总功机械效率图示

知识点3实验——测量滑轮组的机械效率1.测量滑轮组的机械效率（1）实验目的测量滑轮组的机械效率（2）实验过程①用弹簧测力计测量钩码所受的重力G；②按照图示安装滑轮组，分别记下钩码和绳端的位置；③缓慢匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出拉力F的值，用刻度尺测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s；④算出有用功

、总功

、机械效率

；⑤改变钩码的数量，重复上面的实验步骤（3）实验结论使用同一滑轮组提升不同的重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越高发散思考测量滑轮(组)机械效率的实验中，假如没有刻度尺，能否完成机械效率大小的测量？

2.影响滑轮组机械效率的因素与改进措施影响因素分析改进措施（提高效率）被提升物体的重力同一滑轮组，被提升物体的重力越大，做的有用功越多，机械效率越大在机械承受的范围内，尽可能增加被提升物体的重力动滑轮的自重有用功不变时，减少提升动滑轮时做的额外功，可提高机械效率改进滑轮结构，减轻滑轮自重滑轮组自身部件的摩擦机械自身部件的摩擦力越大，机械效率越低对机械进行保养，保持良好的润滑，减小摩擦3.探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系（1）实验器材：斜面、小车、弹簧测力计、刻度尺、细线（2）实验原理：（3）实验方法：控制变量法（4）实验步骤①如图所示，将一个长木板用一木块垫起，使其倾斜程度较小；②用弹簧测力计测出小车的重力G；③用弹簧测力计匀速拉动小车，使小车沿斜面匀速向上运动，并读出弹簧测力计的示数F；④用刻度尺测出小车上升的高度h和小车沿斜面移动的距离l；⑤根据公式

，计算出此次的机械效率；⑥多次改变斜面的倾斜程度，重复测量；⑦比较每次计算的机械效率（5）实验结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，斜面越陡，机械效率就越高。二、易混易错点清零（类型建议，学科可自行调整）1.不能确定阻力的方向【例】如图所示，活塞式抽水机AOB部分可视为杠杆，O为支点，请画出作用在手柄A点动力F1的动力臂l1和B点所受阻力F2的示意图。解析：用动力F1提手柄时，手柄绕O点转动，从支点O向动力F1的作用线作垂线，垂线段即动力臂l1。分析阻力F2的两种方法：方法一：动力F1使手柄逆时针转动，B点所受阻力阻碍手柄逆时针转动，即B点所受阻力F2的作用效果使杠杆顺时针转动，显然阻力F2的方向向上。方法二：提起手柄时，B端在向下压抽水机的活塞，对活塞施加一个方向向下的力，根据物体间力的作用的相互性，活塞对B点施加一个方向向上的力。答案：诊误区：判断杠杆阻力的两种方法：方法一：根据动力和阻力对杠杆的作用效果相反判断；方法二：根据力的概念判断。不能凭感觉直接判断阻力。2.使用定滑轮时，拉力方向对拉力大小的影响【例】如图所示，用一根绳子绕过定滑轮，一端拴在钩码上，手执另一端，分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码。忽略绳重、绳子与滑轮的摩擦，下列说法正确的是(

)A.F1、F2、F3的大小相等B.F1最大C.F2最大D.F3最大解析：定滑轮相当于以轴心为支点的杠杆。由图可知，使用定滑轮时，阻力臂为滑轮的半径；当拉力的方向改变时，动力臂不变，均为滑轮的半径，由杠杆平衡条件知，三个拉力大小相等，都等于钩码的重力。答案：A诊误区：定滑轮实质是一个以轴心为支点的等臂杠杆，拉力方向改变，拉力大小不变(不计摩擦和绳重)。3.使用动滑轮时，拉力的方向对拉力大小的影响【例】如图所示，分别用力F1、F2、F3匀速提升同一重物。忽略绳重、绳子与滑轮的摩擦，下列说法正确的是(

)A.F1>F2>F3

B.F3>F2>F1C.F1=F2=F3

D.F2>F1>F3解析：如图所示，动滑轮相当于以O点为支点的杠杆。使用动滑轮时，阻力臂为滑轮的半径；当沿F1、F2、F3的方向拉绳子时，三力的力臂l1>l2>l3，由杠杆平衡条件知F3>F2>F1。答案：B。诊误区：利用动滑轮提升重物，只有当拉力沿竖直方向时，动滑轮才是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。若拉力方向改变，动力臂大小会改变，则拉力的大小也会发生改变。4.功、功率、机械效率的综合辨析【例】关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是(

)A．功率大的机械，机械效率一定高B．机械效率越高，总功与有用功的比值越小C．功率大的机器比功率小的机器做功多D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大解析：功率越大，表示机械做功越快，单位时间内做的功越多，但机械效率不一定就高，故A错误；机械效率越高，有用功与总功的比值越大，则总功与有用功的比值越小，故B正确；由W=Pt可知，做功的多少，不仅与功率有关，还与做功的时间有关，功率大的机器不一定比功率小的机器做功多，故C错误；由

可知，有用功越多，机械效率不一定越大，机械效率的大小还要看总功的多少，故D错误。答案：B诊误区：功率表示做功的快慢，功率大表示做功快，但做功不一定多，做功多，功率也不一定大；机械效率是有用功与总功的比值，机械效率与机械是否省力、做功多少、做功快慢即功率大小均无关，不能说“机械做功越多、做功越快，机械效率就越高”。正确教育情景素养考向对接一、生活工具类（榨汁器、裁纸刀、吉他变音夹）情境：按压、挤压、剪切操作结合点：找支点→判断动力臂/阻力臂动力臂＞阻力臂→省力杠杆动力臂＜阻力臂→费力杠杆考法：杠杆类型快速判断1.[2025届·山东青岛·一模]如图所示是一种外形新颖的手动榨汁器。在A处用力下压手柄，容器中的水果受到挤压，可快速榨出果汁。榨汁时，榨汁器的手柄可以看成一个(

)A.省力杠杆，支点是C点B.费力杠杆，支点是C点C.省力杠杆，支点是B点D.费力杠杆，支点是B点1.答案：A解析：榨汁器在使用过程中绕C点转动，故C点是支点，动力作用在A点，阻力作用在B点，由题图可知，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。故选A。2.[2026届·北京通州区·一模]如图所示，O为裁纸刀的支点。小华用始终垂直作用于刀身向下的动力匀速裁剪纸张。若此过程纸对刀身的阻力大小不变，则下列说法正确的是(

)A.阻力的方向竖直向下B.阻力臂逐渐减小C.动力臂逐渐增大D.裁纸刀是省力杠杆2.答案：D解析：A.阻力是纸张阻碍裁纸刀转动的力，方向垂直刀身向上，故A错误；B.阻力臂是支点O到阻力作用线的垂直距离。裁剪过程中，刀刃（阻力作用点）逐渐远离支点O，且阻力方向垂直刀身，因此支点到阻力作用线的垂直距离（阻力臂）逐渐增大，故B错误；C.动力始终垂直作用于刀身，因此动力臂等于支点O到动力作用点的长度，动力作用点不变、动力始终垂直刀身，因此动力臂大小保持不变，故C错误；D.裁纸刀正常使用过程中动力臂大于阻力臂是省力杠杆，故D正确。故选D。3.[2021年吉林中考真题]如图是吉他的变音夹，两手柄绕O点转动，用力按压手柄时弹簧被压缩，说明力可以改变物体的_______________，手柄OAB属于_______________杠杆。3.答案：形状；省力解析：用力按压手柄时，弹簧被压缩。说明力可以改变物体的形状；由题图可知O为支点，阻力作用点在A点，动力作用在B点附近，故手柄OAB属于省力杠杆。二、传统器具类（杆秤、水转筒车）杆秤：支点=提钮；秤砣磨损→测量值偏大；换提钮→量程变化筒车：机械效率总小于1；重力势能与动能转化结合点：杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂的实际应用4.[2026·九年级·湖北随州·学业水平]手工制作杆秤的工艺在中国流传历史悠久，杆秤一般有如图A、B两个提钮，下列关于杆秤的说法不正确的是(

)A.使用杆秤时，可将其看作杠杆，其支点为提钮B.若测量更轻的物体时，应将秤砣向提钮靠近才能让杆秤再次平衡C.若使用磨损的秤砣称量，质量的测量值比实际值偏大D.使用提钮A进行测量时的量程比B大4.答案：D解析：A.使用杆秤时，可将其看作杠杆，其支点为提钮，故A正确，不符合题意；B.若测量更轻的物体时，阻力减小，根据杠杆平衡条件，在动力（秤砣重力不变）不变的情况下，动力臂应变小，应将秤砣向提钮靠近才能让杆秤再次平衡，故B正确，不符合题意；C.若使用磨损的秤砣称量，秤砣的实际重力变小，为了使杠杆平衡，动力臂会变大，所以质量的测量值比实际值偏大，故C正确，不符合题意；D.使用提钮A时，动力臂比使用提钮B时小，根据杠杆平衡条件，在动力不变的情况下，动力臂越小，动力与动力臂的乘积越小，阻力臂越大，能测量的最大阻力（物体重力）越小，所以使用提钮A进行测量时的量程比B小，故D错误，符合题意。故选D。5.如图甲所示的条凳，人若坐在凳的一端，极易使其另一端上翘而摔倒。现将其简化为图乙所示的示意图，B、C点分别与凳脚的E、F点在同一竖直线上。当人对水平凳面施加竖直向下的压力时，下列分析正确的是(

)A.压力作用于A点，可将条凳视为绕E点转动的杠杆B.只要压力作用于凳面的中间，则条凳一定不会上翘C.只要在A、D点同时施加压力，则条凳一定不会上翘D.在B或C点施加一个压力，则条凳一定不会上翘5.答案：ABD解析：A（√）若在A点给条凳施加一个向下的压力，则条凳可能会在该压力作用下绕E点沿逆时针方向转动，此时条凳可视为绕E点转动的杠杆。B（√）压力若作用在凳面的中间，则此时条凳无论以E还是以F为支点，地面均会给F或E点一个向上的支持力（E、F与地面接触并有力的作用），所以条凳不会上翘。C（×）在A、D两点所施加的力的差只要大到一定程度，条凳就会绕F（或E）点转动，使条凳的一端上翘。D（√）若在B点或C点施加一个压力，由于该力的作用线过支点（即该力的力臂为零），所以该力不会影响条凳原来的平衡状态。6.[2025年江西中考真题]如图所示是我国古代科学著作《天工开物》中记载的水转筒车，它由一个大型的水轮和许多竹筒组成。当河水冲击水轮转动时，竹筒依次将水提升到高处倒入水槽中，水流向岸上的农田。下列说法正确的是(

)A.即使筒车转速加快，其机械效率也总是小于1B.竹筒内的水被提升过程中，其机械能总保持不变C.竹筒内的水倒入水槽过程中，其重力势能转化为动能D.水从水槽流向农田过程中，其所受的重力没有做功6.答案：AC解析：A（√）筒车等机械工作时，由于要克服机械自重、摩擦等做额外功，机械效率总是小于1。B（×）竹筒内的水被提升的过程中，竹筒对水做了功，所以水的机械能变大。C（√）竹筒内的水倒入水槽过程中，水的位置变低，重力势能转化为动能。D（×）水从水槽流向农田的过程中，从高处向低处流动，水在重力的方向上通过了距离，重力做了功。三、公共/机械装置（道闸、吸盘吊车、滑轮组）道闸：支点固定，动力臂＜阻力臂→费力杠杆吸盘吊车：大气压+滑轮组+机械效率+功率计算结合点：动/定滑轮区分、拉力计算、效率η=W有/W总7.[2024届·河南驻马店·一模]如图甲所示，停车场常用闸杆来控制车辆出入。将闸杆看作一个质量分布均匀的杠杆，如图乙所示，O为杠杆的支点，下列说法正确的是(

)A.闸杆升起时，施加在A端的力为动力，此时闸杆是费力杠杆B.闸杆升起时，沿

方向比沿

方向更省力C.闸杆升起的过程中，阻力臂保持不变D.适当将支点O远离B，可以减小升起闸杆的动力7.答案：A解析：A.在升起闸杆时，施加在A端的力为动力，此时的动力臂要小于阻力臂，为费力杠杆，故A正确；B.升起闸杆时，沿F1方向的动力臂比沿F2方向的动力臂要小，根据杠杆的平衡条件可知，沿F1方向会更费力，故B错误；C.闸杆升起的过程中，重力的方向不变，阻力的方向不变，阻力臂逐渐减小，故C错误；D.适当将支点O远离B，动力臂变小，阻力臂变大，阻力大小不变，根据杠杆平衡条件可知，升起闸杆所需的动力变大，故D错误。8.[2026届·陕西咸阳·模拟考试]如图为“低压吸盘吊车”的实物图和结构示意图，吸盘及固定支架的总重力为400N，每个滑轮重100N，吊车将一块重为900N的玻璃以0.3m/s的速度匀速吊高3m，忽略抽气管和绳子重及滑轮转轴摩擦。下列说法正确的是(

)A.吸盘紧紧吸住玻璃是因为大气压的作用B.结构示意图中A滑轮的作用是改变拉力的方向C.电动机做功的功率为420WD.本次吊装过程中，滑轮组的机械效率为60%8.答案