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第一部分系统复习成绩基石八年级下册第十一讲简单机械考点梳理过关考点1杠杆★定义一根硬棒，在力的作用下能绕着①固定点转动，这根硬棒就是杠杆五要素支点杠杆绕其转动的点，用字母②O表示动力使杠杆转动的力叫做动力，用符号③F1表示阻力阻碍杠杆转动的力叫做阻力，用符号④F2表示动力臂从支点到动力⑤作用线的距离叫做动力臂，用符号⑥l1表示阻力臂从支点到阻力⑦作用线的距离叫做阻力臂，用符号⑧l2表示1．杠杆的基本知识2.杠杆的平衡条件：⑨动力×动力臂＝阻力×阻力臂，用公式表达为⑩F1l1＝F2l2.力臂关系力的关系特点举例省力杠杆l1⑪l2F1⑫F2省力，⑬费距离撬棒、起子等费力杠杆l1⑭l2F1⑮F2费力，⑯省距离钓鱼竿、镊子等等臂杠杆l1⑰＝l2F1⑱＝F2不省力，不费距离天平、定滑轮等3．杠杆的分类辨一辨►1.杠杆可直可弯，但一定是硬棒；杠杆一定有支点，且支点固定不动．(√)2．杠杆的力臂是支点到力的作用点连线的距离．(×)分类定义实质优点缺点图示定滑轮工作时，中间的轴固定不动的滑轮①等臂杠杆可改变②力的方向不省力动滑轮转轴和重物一起移动的滑轮动力臂为阻力臂③两倍的杠杆能省④一半的力多移动一倍的距离考点2滑轮★1．动滑轮和定滑轮定义定滑轮和动滑轮组合在一起即为滑轮组优缺点滑轮组由若干个定滑轮和动滑轮组合而成，既省力又可以改变力的方向，但同时要多移动距离省力规律在不考虑绳重和摩擦力的情况下，使用滑轮组时，有几段绳子与⑤动滑轮连接，所用的拉力就是物体和动滑轮总重力的几分之一，即⑥连接“偶定奇动”，即当绳子的段数是偶数时，第一段绳子要挂在⑦定滑轮上；如果绳子的段数是奇数时，第一段绳子要挂在⑧动滑轮上．绳子与物体通过距离的关系：若用s表示绳子通过的距离，用h表示物体通过的距离，n表示绳子的段数，则s＝⑨nh2.滑轮组3.斜面(1)由于斜面的长度总是大于高度，所以拉力总是小于物体的重力，即使用斜面可以⑩省力.(2)斜面高度相同时，斜面越长越⑪省力.4．轮轴(1)结构：由轮和轴组成，能绕共同的轴转动的装置叫做轮轴．(2)特点：如果动力加在轮上，阻力加在轴上，此时轮轴是一个⑫省力杠杆，且轮半径与轴半径之比越大越⑬省力.项目说明公式有用功使用机械做功时，对人们①有用的功叫有用功．一般来说，机械对物体所做的功是有用功W有＝②G物h额外功对人们③没用但又不得不做的功叫额外功．一般来说，克服机械自身的④重力或机械间的⑤摩擦所做的功是额外功W额＝G动h(滑轮组)总功外力对机械所做的功是总功，在数值上等于⑥有用功与⑦额外功的总和W总＝⑧W有＋W额或W总＝Fs机械效率⑨有用功跟⑩总功的比值叫做机械效率．由于使用任何机械都要做额外功，所以机械效率总是小于⑪1且没有⑫单位η＝⑬考点3机械效率★辨一辨►1.同一滑轮组，提升的物重不同，机械效率相同．(×)2.使用机械时，不得不做一些额外功，所以机械效率η总是小于1.(√)3.使用机械可以省力或省距离，但不能省功．(√)重点图片命题点1.杠杆如图12.1－1所示，用撬棒撬石头，撬棒是①省力杠杆．在力的方向不变的情况下，要用更小的力撬起石头，他的手应该向②远离(选填“远离”或“靠近”)支点O的方向移动．图中O为支点，F1的力臂为l1，F2的力臂为l2，当杠杆平衡时，F1与F2的定量关系式为③F1l1＝F2l2.2.定滑轮和动滑轮如图12.2－2所示，甲装置是④定滑轮，使用它的目的是改变⑤力的方向.乙装置是⑥动滑轮，使用它的目的是可以⑦省力.装置⑧甲的机械效率高.教材重点图片重点难点突破类型1杠杆的分类及作图力臂作图的步骤：一、找支点：首先在杠杆的示意图上，确定支点O；二、确定力：确定各力作用点和力的方向；三、画线：画出动力作用线及阻力作用线，画的时候要用虚线将力的作用线适当延长；四、作垂线段：从支点O向力的作用线作垂线，在垂足处画出直角，从支点到垂足的距离就是力臂；五、标识：标力臂(大括号或背向箭头).【例1】[2017·泰安中考]如图所示的四种用具中，正常使用时属于省力杠杆的是(B)【思路点拨】天平是等臂杠杆，裁纸刀是省力杠杆，筷子、钓鱼竿是费力杠杆.【例2】[2017·威海中考]如图所示，轻质杠杆OA在路灯和轻绳AB的共同作用下，在水平方向处于静止状态，请画出轻绳AB对杠杆的动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图.【思路点拨】轻质杠杆A处用细绳悬挂一路灯，路灯对杠杆的竖直向下的拉力为阻力F2，作用点在A点；从支点向拉力的作用线引垂线，垂线段的长度即为其力臂L1.变式运用►1.[2017·烟台中考]踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是()A.脚后跟是支点，是省力杠杆B.脚后跟是支点，是费力杠杆C.脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆D.脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆C踮脚时，脚掌与地面接触的地方是支点，小腿肌肉对脚的拉力向上，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆．2.[2017·广元中考]如图所示，工人用一根硬棒以O为支点，想在A点施加最小的力撬动石头，请画出最小动力F1的示意图和阻力F2的力臂L2.当支点到力的作用点的连线作为力臂时，力臂最长，最省力，所以最小力F1如图所示；支点到力F2作用线的距离是F2的力臂L2.类型2动态杠杆的分析在对杠杆进行动态分析时，要牢牢把握住杠杆的平衡条件公式，即F1l1＝F2l2中的四个量的变化情况，一般来说是其中两个量或一个量不变，根据另外一个或两个量的变化情况，去推导未知量的变化．这类问题只要抓住这个公式，配合作图便能很快解决.【例3】[2017·天津中考](多选)如图所示，某人用扁担担起两筐质量分别为m1、m2的货物，当他的肩处于O点时，扁担水平平衡，已知l1l2，扁担和筐的重力不计，若将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl，则(AC)A.扁担左端向下倾斜B.扁担右端向下倾斜C.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为(m2－m1)Δll2－ΔlD.要使扁担恢复水平平衡需再往某侧筐中加入货物，其质量为(m2－m1)Δll1－l2【思路点拨】根据杠杆平衡条件，则m1gl1＝m2gl2，因为l1l2，所以m1m2，当将两筐的悬挂点向O点移近相同的距离Δl时，m1g(l1－Δl)－m2g(l2－Δl)＝m1gl1－m1gΔl－m2gl2＋m2gΔl＝m1gl1－m2gl2＋gΔl(m2－m1)＝gΔl(m2－m1)0，所以m1g(l1－Δl)m2g(l2－Δl)，所以扁担左端向下倾斜；若要使扁担恢复平衡，设向右筐中加入质量为m的货物，则有m1g(l1－Δl)＝(m2＋m)g(l2－Δl)，且m1l1＝m2l2，整理得m＝m1gl1－Δlgl2－Δl－m2＝m1l1－Δll2－Δl－m2＝m1l1－Δl－m2l2－Δll2－Δl＝m1l1－m2l2－m1Δl＋m2Δll2－Δl＝m2Δl－m1Δll2－Δl＝(m2－m1)Δll2－Δl.变式运用►3.[2017·枣庄中考]如图是小明探究“杠杆平衡条件”的实验装置，实验中杠杆始终处于水平平衡状态，若在C处逐渐改变弹簧测力计拉力的方向，使其从①→②→③，则拉力的变化情况是()A.先变小后变大B.先变大后变小C.逐渐变大D.逐渐变小A由图知，测力计在②位置时，其动力臂等于OC，此时动力臂最长；测力计由①→②→③的过程中动力臂先变长后变短，根据杠杆平衡条件可知，测力计的示数先变小后变大．类型3滑轮组及其机械效率的计算【例4】[2016·邯郸二模]如图所示，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物A，每个滑轮重均为50N，工人一只脚与地面的接触面积为200cm2.人对绳子的拉力为300N时，物体匀速上升．(g＝10N/kg)求：(1)重物匀速上升时人对地面的压强.(2)物体10s内匀速上升了2m，人做功的功率.(3)若绳子能够承受的最大拉力为400N，重物提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率.变式运用►4.[2017·泰安中考]如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图，某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s，工人拉力F的功率为90W，物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J，不计绳重．求：(1)工人拉绳子的速度；(2)滑轮组的机械效率；(3)滑轮组中的动滑轮的重力.重点实验聚焦实验16：探究杠杆的平衡条件1.杠杆平衡螺母的调节(左偏右调，右偏左调)．2.让支点处于杠杆中央的目的：减小杠杆自重对实验造成的影响．3.实验开始需调节杠杆在水平位置平衡的目的：方便读出杠杆的力臂．4.弹簧测力计的使用和读数．5.测量多组数据的目的：避免偶然性，使得出的结论更具有普遍性．6.测力计从竖直拉杠杆变成倾斜拉杠杆，测力计示数的变化．7.分析数据总结杠杆平衡条件(F1l1＝F2l2)．8.杠杆平衡条件的应用实验结论：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，写成公式F1l1＝F2l2.【例1】[2017·苏州中考]在“探究杠杆的平衡条件”实验中：(1)图甲中，为使杠杆在水平位置平衡，应将右端的平衡螺母向右侧调节.(2)图乙中，杠杆恰好处于水平平衡状态，若在A处下方再挂一个钩码，则B处所挂钩码须向右移动1格，可使杠杆在水平位置再次平衡.(3)杠杆处于图甲所示位置时，小李同学就在杠杆上挂钩码进行实验，小明认为这样操作会对实验产生以下影响：①杠杆自身重力可能会对实验产生影响②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误③无法得出杠杆平衡条件你认为正确的是A.A.①②B．①③C．②③【思路点拨】(1)杠杆的左端下沉，应将两个平衡螺母都向右端适当调节；(2)若在A端再挂一个钩码，根据杠杆平衡条件，有4个×2格＝2个×4格，因此需要将B处的钩码向右移动一格即可平衡；(3)若实验时杠杆不在平衡位置时进行实验，则杠杆的自身重力参与了杠杆的平衡，另外测量力臂麻烦甚至出现错误.命题挖掘►(4)下表是小明实验时记录的数据，并由表中数据得出了杠杆平衡条件为F1l1＝F2l2的结论，这明显是不可靠的．原因是只做一次实验，结论具有偶然性.实验次数动力F1(N)动力臂l1(cm)阻力F2(N)阻力臂l2(cm)11151.510(5)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况，于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉，结果杠杆转至竖直位置，如图所示．小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F，却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡．你认为原因是水平位置时动力臂为零,杠杆无法平衡.(6)他们认为(5)问中拉力是做功的．如果水平向右的拉力F大小不变,OA长l,将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中,拉力F做功为Fl/2.实验17：测量滑轮组的机械效率【例2】[2017·齐齐哈尔中考]某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示.实验次数钩码重量G/N钩码上升高度h/m绳端拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480%(1)实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计.(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该静止读数，你认为他的想法不正确(选填“正确”或“不正确”)，因为他没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响.(3)用丁图装置进行实验，得出表中第4次实验数据，请将表中的两个数据填写完整.(4)通过比较1、2(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与绳子段数无关.(5)通过比较2、3(填实验次数的序号)两次实验数据得出结论：同一滑轮组提升重物时，物重越大，滑轮组的机械效率越高.(6)通过比较3、4两次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越轻，滑轮组的机械效率越高(或不同滑轮组提升相同重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低).命题挖掘►(7)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了测量钩码