第12章　简单机械　章末复习 课件(共32张PPT) 第十二章　简单机械 2023-2024学年物理人教版八年级下册

(共32张PPT)
第十二章　简单机械
章末复习
1.杠杆：在力的作用下能绕着________转动的硬棒．它包括______、______、______、________和________五个要素．
2．杠杆的平衡条件：_________________________
___，用公式表示是______________.
简单机械
杠杆
固定点
支点
动力
阻力
动力臂
阻力臂
动力×动力臂＝阻力×阻力
臂
F1l1＝F2l2
省力杠杆：动力臂______阻力臂，能省力，但费距离；如瓶盖起子、核桃夹、钢丝钳等．
费力杠杆：动力臂______阻力臂，能省距离，但费力；如镊子、钓鱼竿、理发剪刀等．
等臂杠杆：动力臂______阻力臂，既不省力也不省距离；如天平．
简单
机械
杠杆
3．杠杆
的分类
大于
小于
等于
1．定滑轮：轴固定不动的滑轮．定滑轮实质是______杠杆，不省力，但能改变__________.
2．动滑轮：轴随物体一起运动的滑轮．动滑轮实质是动力臂是阻力臂两倍的杠杆，能______，但要费______.
3．滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的装置．滑轮组的省力情况由绳子有效段数n决定，若不考虑动滑轮重和摩擦，则提起重为G的物体所用拉力F＝ ；若动滑轮重为G动，则提起重为G的物体所用的拉力F＝ .
4．其他机械：______、______.斜面是______机械，斜面越缓，越______.
简单
机械
滑轮
等臂
力的方向
省力
距离
轮轴
斜面
省力
省力
简单
机械
机械
效率
1．________：对人们有用的功．
2．________：不需要但不得不做的功．
3．______：有用功和额外功之和．
4．机械效率：有用功跟总功的比值．机械效率的计算公式：η＝ .
有用功
额外功
总功
1．[物理观念](2023·深圳)下列属于费力杠杆的是(　　)
A．汽车方向盘 B．门把手
C．某同学家里的水龙头 D．雨刮器
杠杆的分类
D
2．(2023·恩施)我们用扫把扫地,左手握住扫柄的末端,右手向前推扫柄时,扫把是(　　)
A．省力杠杆
B．费力杠杆
C．等臂杠杆
D．都不正确
B
3．[物理学与日常生活]图甲是一种蔬菜挤水器,其手柄可以看作一个杠杆,图乙是其简化示意图,其中O点为支点,请在图乙中画出动力臂l1和阻力臂l2．
　
力臂的画法
如图所示：
答案图
乙
4．图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景,食品夹可看作可以绕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B点的阻力．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．
杠杆中最小力的问题
如图所示：
答案图
乙
5．(2023·佛山期末)在我国古代,简单机械就有了许多巧妙的应用,护城河上安装的吊桥装置就是一个例子．如图所示,在拉起吊桥过程中,吊桥可看作杠杆,其支点为____(选填“A”“B”或“C”)点,阻力为吊桥受到的______;从图示位置开始缓慢拉起吊桥,在刚开始的一小段时间内绳子的拉力______(选填“变大”
“变小”或“不变”)．
杠杆的动态平衡分析
重力
变小
B
6．如图所示,一根杠杆可绕O点转动,在A点挂一个重物G,在B点加一个始终沿水平方向的力F,将杠杆缓慢抬至接近水平位置的过程中,若动力臂为l,动力与动力臂的乘积为M,则l______,F______,M______．(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变小
变大
变大
7．(2023·广州)图1中工人用工具搬运石头,该工具可简化成图2中杠杆AB,移动支架,可使支点O在AB间移动．杆水平静止,忽略杆重．
(1)人对杆的压力为F1,绳对杆的拉力为F2,F1、F2竖直向下．
①在图2中画出F1的力臂l1;
②F2的力臂l2＝____ (用F1、F2、l1表示)．
杠杆平衡条件的应用
如图所示：
答案图

(2)同一石头仍悬挂在杆B端,人对杆A端的压力方向不变,只通过移动支点O使该压力变小,杆仍保持水平静止,支点O应向____(选填“A”或“B”)端移动．
B
8．如图所示,画出用该滑轮组提升重物时最省力的绳子绕法．
滑轮组的设计与组装
答案图
如图所示：
9．在图中,以笔画线组装成最省力的滑轮组．
如图所示：
答案图
10．建筑工地上,工人师傅将如图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组,利用它站在地面上向下拉绳子提升重物．请在图中画出滑轮组的绕线.
答案图
如图所示：
11．[科学思维]如图所示,塔式起重机上的滑轮组将重为1.2×104 N的重物匀速提升2 m时,滑轮组的机械效率为80%,g取10 N/kg．求:
(1)提升重物做的有用功;
滑轮(组)的机械效率
解:提升重物做的有用功
W有＝Gh＝1.2×104 N×2 m＝2.4×104 J
答:提升重物做的有用功为2.4×104 J;
(2)绳端的拉力．
解:由η＝＝80%可得,拉力做的总功
W总＝＝3×104 J
由题图可知,承担物重绳子的股数n＝3,则绳子自由端移动的距离
s＝3h＝3×2 m＝6 m
由W总＝Fs可得,拉力F＝＝5 000 N
答:绳端的拉力为5 000 N．
12．一位同学设计了如图所示的三个滑轮组,并将所测实验数据填入下表(不计绳重与摩擦)．
(1)请将表格数据补充完整．
滑轮(组)机械效率的测量实验
实验次数 动滑轮重G动/N 钩码重G/N 动力F/N 机械效率η
1 1 2 1.2 __________
2 1 4 2 __________
3 2 4 3 __________
55.6%
66.7%
44.4%
(2)根据实验______(填序号)可知,滑轮组机械效率的高低与被提物重有关.
(3)通过实验可以发现,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____．
(4)要探究滑轮组机械效率的高低是否与物体提升的高度有关,应该选用______的滑轮组,提升______的高度去探究．(均选填“相同”或“不同”)
①②
低
相同
不同
13．如图是一种塔式起重机.已知起重机上的滑轮组在匀速吊起330 kg的物体时,滑轮组的机械效率是60%,g取10 N/kg．下列分析和计算错误的是(　　)
A．起重机的吊臂AOB可视为杠杆
B．物体上升2 m,滑轮组所做有用功是6.6×103 J
C．物体上升2 m,滑轮组所做总功是1.1×104 J
D．增加起吊物体的质量,滑轮组的机械效率将减小
D
14．(2023·广州)用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动,如图所示,水瓶匀速直线下降10 m可使人匀速升高0.5 m,水瓶对绳a的拉力为F1＝30 N,绳b对人的拉力为F2＝480 N．此过程(　　)
A．有用功为300 J
B．F1做的功等于F2做的功
C．F1做的功小于F2做的功
D．滑轮组的机械效率为80%
D
15．(2023·陕西)如图所示,小明用沿斜面向上150 N的推力,将总重为500 N的小车匀速推到斜面顶端,用时20 s.已知斜面高1.2 m,长5 m．此过程中小车移动的速度为______m/s,小明推小车的功率为______W,他做的有用功为_____J,该斜面的机械效率为______．
0.25
37.5
600
80%
16． 如图是小聪设计的电子水位计,通过电子秤的示数便可知道水池中水位的高低 .其工作过程中,杠杆始终水平;已知OC＝30 cm,
OD＝40 cm,动滑轮的重力为40 N,物体A的重力为560 N;物体B的重力为150 N,物体B与电子秤的接触面积为
100 cm2 ;物体A浸没在水中时受到的浮
力为300 N,不计绳重与摩擦.(ρ水＝1.0×
103 kg/m3,g取10 N/kg)求:
(1)最低水位时,物体A刚好与水面分离,此时杠杆C端受到的拉力;
解:由题图可知n＝3,不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力
FC＝(G物+G动)＝×(560 N+40 N)＝200 N
答:最低水位时,杠杆C端受到的拉力为200 N;
(2)最高水位时,物体A刚好浸没在水中,此时杠杆C端受到的拉力;
解:最高水位时,物体A刚好浸没在水中,受到的浮力为300 N,绳子自由端的拉力FC'＝×(G物-F浮+G动)＝×(560 N-300 N+40 N)＝100 N
答:最高水位时,物体A刚好浸没水中,此时杠杆C端受到的拉力为100 N;
(3)最高水位时,物体B对电子秤的压强．
解:根据杠杆平衡条件FC'×OC＝FD×OD,即
100 N×30 cm＝FD×40 cm,解得FD＝75 N
电子秤受到B物体对它的压力
F压＝GB-FD＝150 N-75 N＝75 N
S＝100 cm2＝0.01 m2
物体B对电子秤的压强p＝＝7 500 Pa
答:最高水位时,物体B对电子秤的压强为7 500 Pa．
17.(2023·广东)明代宋应星在《天工开物》中记载的农业生产汲水装置——辘轳,沿用至今．图甲是一种辘轳,由具有共同转动轴的大轮和小轮组成．提水时,用力使大轮转动,小轮随之转动并缠绕井绳,提起水桶．
(1)如图甲所示,辘轳可视为不等臂杠杆,为方便提水,它是按照______(选填“省力”或“费力”)杠杆来设计的．用辘轳提水的某时刻示意图如图乙所示,它的支点是“A”“B”或“C”中的
____点．
省力
B
(2)设大轮与小轮的半径比为3∶1,水桶受到的总重力为90 N．使周长为3 m的大轮转动一圈,水桶匀速上升,井绳对水桶做功____J;若要使辘轳静止在图乙所示位置,作用在C点最小的力应为____N．(不计井绳的粗细和自重)
90
30
(3)如图丙所示,水龙头开关的设计也应用了同样的原理,为了更省力,开关应选用____ (选填“①”或“②”)．
①
典例　[科学探究](2022·广东)在探究杠杆的平衡条件实验中:
(1)小明安装好杠杆后,发现其左端下沉,如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向____调节．
探究杠杆的平衡条件
右
(2)如图乙所示,杠杆调节平衡后,在A处悬挂3个钩码,每个钩码重0.5 N.如果在B处施加一个拉力使杠杆在水平位置再次平衡,当方向为__________时,拉力最小,大小为___N．
竖直向下
2
(3)课后,小明制作了一个简易杠杆,调节杠杆在水平位置平衡,然后在它两边恰当位置分别放上不同数量的同种硬币,使其在水平位置再次平衡,如图丙所示,则力臂l1∶l2＝______,若两边同时各取走―枚硬币,则杠杆的____端将下沉．
2∶1
右