第十一章 简单机械 章末复习课件-2025-2026学年八年级物理全一册沪科版（2024）.pptx

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（F?）（使杠杆转动的力）、阻力（F?）（阻碍转动的力）、动力臂（l?）（支点到动力作用线的垂直距离）、阻力臂（l?）（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：\(l?l?\)，\(F?F?\)，费距离（如羊角锤、撬棍）。费力杠杆：\(l?l?\)，\(F?F?\)，省距离（如筷子、钓鱼竿）。等臂杠杆：\(l?=l?\)，\(F?=F?\)，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（\(l?=l?=半径\)）。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（\(l?=2r\)，\(l?=r\)）。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（W?）：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\(\eta100\%\)（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）