人教版物理八年级下册第十二章知识点+练习题

第十二章简单机械杠杆的五要素：①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O表示。②动力：使杠杆转动的力。用字母F1表示。③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母F2表示。说明：动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反。④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、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）。例、画出力F的力臂L。例、.如图所示简易杠杆正在吊起重为G的物体，请在图中杠杆OB上分别画上动力臂l1，和阻力臂l2,以及物体受到重力的示意图F2OF1L1L23、研究杠杆的平衡条件：①杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。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。（调平方法：右端下沉或左端上翘向左调，左端下沉或右端上翘往右调）③结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式：F1L1=F2L2也可写成：F1/F2=L2/L1要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到：①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。例、在探究“杠杆的平衡条件”的实验中，采用如图所示的装置（1）实验时应先调节平衡螺母，使杠杆在位置平衡。（2）若不计杠杆质量和摩擦且杠杆刻度均匀，每个钩码都相同，在C点挂两个钩码时，在D点应挂个钩码，杠杆才能恢复平衡。（3）若钩码所挂位置不动，将左面的钩码拿掉一个，要使杠杆仍保持平衡应将右面的钩码拿掉个。（4）由此，总结出杠杆的平衡条件为：。（用公式表达）4、应用：三种杠杆：名称结构特征特点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂（L1＞L2，F1F2）省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂（L1L2，F1＞F2）费力、省距离缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆、镊子、船桨等臂杠杆动力臂等于阻力臂（L1＝L2，F1＝F2）不省力、不费力天平，定滑轮例、下图2所示是日常生活中所使用的机械或工具，其中属于费力杠杆的是（）杠杆在生产生活中普遍使用．下列工具在使用过程中，属于省力杠杆的是（）A．天平B．铁锹C．钓鱼竿D．铡刀二、滑轮1、滑轮是变形的杠杆。2、定滑轮：实质：等臂杠杆。③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。绳子自由端移动距离SF=重物移动的距离SG。3、动滑轮：②实质：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：12FG物,只忽略轮轴间的摩擦，则拉力1+2FGG动物）。绳子自由端移动距离SF（或vF）=2倍的重物移动的距离SG（vG）4、滑轮组理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力1FGn物。(滑轮组用几段绳子吊着重物，提起重物所用的力就是物体重的几分之一。且物体升高“h”，则拉力作用点移动“nh”，其中“n”为绳子的段数。)绳子段数的判断：在动滑轮和定滑轮之间划一横线，只数连接在动滑轮上的绳子段数。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力1FGGn动物。绳子自由端移动距离SF（或vF）＝n倍的重物移动的距离SG（或vG）。④组装滑轮组方法：首先根据公式GGnF动物（）求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。例、如图12所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为10N，则拉力F的大小为____N，物体A与水平桌面的摩擦力大小N。第3节机械效率1、有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用＝Gh（提升重物）斜面：W有用＝Gh2、额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W额＝W总－W有用＝G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W额＝fL3、总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W总＝W有用＋W额4、机械效率：定义：有用功跟总功的比值。滑轮组：=GhGhGFSFnhnF3、有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。6、提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。②提升重物越重，做的有用功相对就多。③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。例、分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度。若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N。在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法不正确的是()A.甲、乙两滑轮组所做的总功相等B.甲滑轮比乙滑轮组机械效率大C.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等D.甲、乙两滑轮组的机械效率均为83.3%例、小杰家装修房子时需要往楼上运送材料，她设计了如图所示的滑轮组提升重物。一次运送材料时用250N的拉力，在10s内将重为400N的物体匀速提高了2m，那么在此过程中请你解答以下问题：(1)物体上升的速度；(2)利用此滑轮组做的有用功；(3)此滑轮组的机械效率。例、工人用如图所示的装置将重物提高5m，已知物重为800N，人对绳的拉力为500N。求此过程中：（1）做的总功；（2）做的有用功；（3）滑轮组的机械效率。