人教版物理八年级下册复习课12
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第十二章复习课
1.能判断动力、阻力的方向,会作力臂。 2.理解杠杆的平衡条件,能够判断出杠杆的种类及其应用。 3.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用,会组装简单的滑轮组。 4.知道有用功、额外功和总功,会计算简单机械的机械效率。 5.会测量滑轮组的机械效率。
答案：(1)支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 (2)F1l1=F2l2 (3)省力杠杆 (4)省力费距离 (5)费力杠杆 (6)省距离费力 (7)等臂杠杆 (8)不省力不省距离 (9)轴固定不动的滑轮 (10)不省力不省距离,可以改变力的方向 (11)等臂杠杆 (12)轴随滑轮一起运动的滑轮 (13)省一半的力,费 2 倍的距离,不改变力的方向 (14)动力臂是 2 倍阻力臂的省力杠杆 1 (15)F= G,s=nh (16)必须要做的功 n (17)并非我们需要但又不得不做的功 (18)有用功加额外功 (19)有用功跟总功的比值 (20)η= W 有用/W 总 (21)减小额外功、提高有用功
图 12-F-2
答案：右 便于测量力臂 3
重难点二 杠杆平衡条件的应用 例 2 (泸州中考)“ 塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备,图 12-F-3 所示的是“ 塔吊”的简化图。OB 是竖直支架,ED 是水平臂,OE 段叫平衡臂,E 端装有配重体,OD 段叫吊臂,C 处装有滑轮,可以在 O、 D 之间移动,已知 OE=10 m,OC=15 m,CD=10 m,若在 C 点用此塔吊能 起吊重物的最大质量是 1.5×103 kg 则配重体的质量应为 kg, 当滑轮移到 D 点时能够安全起吊重物的最大质量是 kg。 (不 计水平臂和滑轮重力)
重难点一 杠杆平衡条件的探究 例 1 (桂林中考)如图 12-F-1 甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件” 实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线 和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右 端下沉,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”) 调节,使杠杆在不挂钩码时,保持 样做的好处是:便于在杠杆上直接测量 并静止,达到平衡状态。这 。
图 12-F-3
分析:在 E 点的配重体对杠杆的压力为动力 F1,该动力的大小等于配 重体的重力,动力臂为 LOE= 10 m,在 C 点的重物对杠杆的拉力为 阴力 F2,该阻力的大小等于重物的重力,则 F2=mg= 1.5×104 N,阻力 臂为 LOC= 15 m,根据杠杆的平衡条件:F1·LOE=F2·LOC,可求出 F1=
分析:杠杆左端高右端低,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母 应使杠杆重心左移,因此平衡螺母应 向左 调节。我们在实验时, 要求杠杆要在水平位置静止,这样做的好处是便于在杠杆上直接测 量出力臂,其实杠杆在任何一个位置静止,都算杠杆平衡,都可进行实 验,而在其他方向静止时,只是它两端的力臂不好测量而已。做任何 实验,我们都不能只凭一次数据就得出结论,这样的结论不具 有 普遍性 。 把杠杆的支点放在中间可以消除 杠杆的自重 对实验 结果的影响。
分析:由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数 n= 2 ,则拉 力 F 移动的距离 s= 2 h= 2 × 3 m= 6 m。 使用滑轮组做的有用 功是指把重物提升所做的功,即 W 有用=Gh=400 N× 3 m= 1 200 J;使 用滑轮组做的总功是人的拉力所做的功,即 W 总=Fs=300 N× 6 m=1 800 J;机械效率是指有用功占总功的百分比,因此该滑轮组的机 械效率 η=W 有用/W 总= 1 200 J / 1 800 J ≈ 66.7% 。当提升重物的重 力增加,做的有用功就变大,而额外功几乎不变,故滑轮组的机械效率 将 变大 。
2.25×104 N,则配重体的质量 m0= 2.25×103 kg,当滑轮移到 D 点时, 此时的阻力臂又变为 LOD= 25 m,根据杠杆的平衡条 3 件:F1·LOE=F3·LOD,可求出 F3= 9×10 N, 则重物的最大质 2 量是 9×10 kg。
答案:2.25×103 9×102
规律总结:先分析出杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂,再利用杠 杆的平衡条件 F1· L1=F2· L2,代入已知量从而算出要求的物理量,若要 判断一个杠杆是省力还是费力杠杆关键是比较动力臂和阻力臂的 大小。
图 12-F-1
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上 A 点处挂 4 个钩码,在 B 点处 挂 6 个钩码杠杆恰好在原位置平衡,于是小明便得出了杠杆的平衡 条件为 。 他这样得出的结论是否合 理? ;为什么? 。 (3)实验结束后,小明提出了新的问题:“ 若支点不在杠杆的中点 时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图 13-F-1 乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖 直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条 件下不相符,其原因是: 。
答案:(1)左 水平 力臂 (2)F1l1=F2l2 不合理 结论具有偶然性(结论没有普遍性) (3)杠杆自重的影响
规律总结:调节杠杆水平时,杠杆的哪端高,就要把平衡螺母向哪端调 节,在探究杠杆平衡实验时,要求杠杆在水平位置静止,这样做的好处 是便于在杠杆上直接测量出力臂。
●跟踪训练 1.(宁德中考)在探究杠杆平衡条件实验中:若杠杆静止在如图 12-F-2 所示的位置,可将杠杆右端的螺母向 (填“ 左”或“ 右”)调节一 些,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 。杠 杆平衡后,在 A 点挂两个 50 g 的钩码,在 B 点应挂 个 50 g 的钩 码才能使杠杆恢复平衡。
●跟踪训练 2.(日照中考)筷子是我国和部分国家特有的用餐工具。在正常使用 筷子用餐时,筷子属于( ) A.费力杠杆,但省距离 B.省力杠杆,且省距离 C.省力杠杆,但费距离 D.等臂杠杆,即不省力也不费力
答案：A
重难点三 机械效率的计算
图 12-F-4
例 3 (泉州中考)建筑工人用如图 12-F-4 所示的装置把重 400 N 的 物体匀速提升 3 。所用的拉力为 300 N,则该工人所做的有用功为 J,总功为 J,该滑轮组的机械效率是 。 若用该装置提升 500 N 的重物,此时滑轮组的机械效率将 (填 “变大”“变小”或“ 不变”)。
1.能判断动力、阻力的方向,会作力臂。 2.理解杠杆的平衡条件,能够判断出杠杆的种类及其应用。 3.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用,会组装简单的滑轮组。 4.知道有用功、额外功和总功,会计算简单机械的机械效率。 5.会测量滑轮组的机械效率。
答案：(1)支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂 (2)F1l1=F2l2 (3)省力杠杆 (4)省力费距离 (5)费力杠杆 (6)省距离费力 (7)等臂杠杆 (8)不省力不省距离 (9)轴固定不动的滑轮 (10)不省力不省距离,可以改变力的方向 (11)等臂杠杆 (12)轴随滑轮一起运动的滑轮 (13)省一半的力,费 2 倍的距离,不改变力的方向 (14)动力臂是 2 倍阻力臂的省力杠杆 1 (15)F= G,s=nh (16)必须要做的功 n (17)并非我们需要但又不得不做的功 (18)有用功加额外功 (19)有用功跟总功的比值 (20)η= W 有用/W 总 (21)减小额外功、提高有用功
图 12-F-2
答案：右 便于测量力臂 3
重难点二 杠杆平衡条件的应用 例 2 (泸州中考)“ 塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备,图 12-F-3 所示的是“ 塔吊”的简化图。OB 是竖直支架,ED 是水平臂,OE 段叫平衡臂,E 端装有配重体,OD 段叫吊臂,C 处装有滑轮,可以在 O、 D 之间移动,已知 OE=10 m,OC=15 m,CD=10 m,若在 C 点用此塔吊能 起吊重物的最大质量是 1.5×103 kg 则配重体的质量应为 kg, 当滑轮移到 D 点时能够安全起吊重物的最大质量是 kg。 (不 计水平臂和滑轮重力)
重难点一 杠杆平衡条件的探究 例 1 (桂林中考)如图 12-F-1 甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件” 实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线 和质量相同的钩码若干个。 (1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右 端下沉,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”) 调节,使杠杆在不挂钩码时,保持 样做的好处是:便于在杠杆上直接测量 并静止,达到平衡状态。这 。
图 12-F-3
分析:在 E 点的配重体对杠杆的压力为动力 F1,该动力的大小等于配 重体的重力,动力臂为 LOE= 10 m,在 C 点的重物对杠杆的拉力为 阴力 F2,该阻力的大小等于重物的重力,则 F2=mg= 1.5×104 N,阻力 臂为 LOC= 15 m,根据杠杆的平衡条件:F1·LOE=F2·LOC,可求出 F1=
分析:杠杆左端高右端低,说明杠杆的重心在支点右侧,调节平衡螺母 应使杠杆重心左移,因此平衡螺母应 向左 调节。我们在实验时, 要求杠杆要在水平位置静止,这样做的好处是便于在杠杆上直接测 量出力臂,其实杠杆在任何一个位置静止,都算杠杆平衡,都可进行实 验,而在其他方向静止时,只是它两端的力臂不好测量而已。做任何 实验,我们都不能只凭一次数据就得出结论,这样的结论不具 有 普遍性 。 把杠杆的支点放在中间可以消除 杠杆的自重 对实验 结果的影响。
分析:由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数 n= 2 ,则拉 力 F 移动的距离 s= 2 h= 2 × 3 m= 6 m。 使用滑轮组做的有用 功是指把重物提升所做的功,即 W 有用=Gh=400 N× 3 m= 1 200 J;使 用滑轮组做的总功是人的拉力所做的功,即 W 总=Fs=300 N× 6 m=1 800 J;机械效率是指有用功占总功的百分比,因此该滑轮组的机 械效率 η=W 有用/W 总= 1 200 J / 1 800 J ≈ 66.7% 。当提升重物的重 力增加,做的有用功就变大,而额外功几乎不变,故滑轮组的机械效率 将 变大 。
2.25×104 N,则配重体的质量 m0= 2.25×103 kg,当滑轮移到 D 点时, 此时的阻力臂又变为 LOD= 25 m,根据杠杆的平衡条 3 件:F1·LOE=F3·LOD,可求出 F3= 9×10 N, 则重物的最大质 2 量是 9×10 kg。
答案:2.25×103 9×102
规律总结:先分析出杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂,再利用杠 杆的平衡条件 F1· L1=F2· L2,代入已知量从而算出要求的物理量,若要 判断一个杠杆是省力还是费力杠杆关键是比较动力臂和阻力臂的 大小。
图 12-F-1
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上 A 点处挂 4 个钩码,在 B 点处 挂 6 个钩码杠杆恰好在原位置平衡,于是小明便得出了杠杆的平衡 条件为 。 他这样得出的结论是否合 理? ;为什么? 。 (3)实验结束后,小明提出了新的问题:“ 若支点不在杠杆的中点 时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图 13-F-1 乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖 直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条 件下不相符,其原因是: 。
答案:(1)左 水平 力臂 (2)F1l1=F2l2 不合理 结论具有偶然性(结论没有普遍性) (3)杠杆自重的影响
规律总结:调节杠杆水平时,杠杆的哪端高,就要把平衡螺母向哪端调 节,在探究杠杆平衡实验时,要求杠杆在水平位置静止,这样做的好处 是便于在杠杆上直接测量出力臂。
●跟踪训练 1.(宁德中考)在探究杠杆平衡条件实验中:若杠杆静止在如图 12-F-2 所示的位置,可将杠杆右端的螺母向 (填“ 左”或“ 右”)调节一 些,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是 。杠 杆平衡后,在 A 点挂两个 50 g 的钩码,在 B 点应挂 个 50 g 的钩 码才能使杠杆恢复平衡。
●跟踪训练 2.(日照中考)筷子是我国和部分国家特有的用餐工具。在正常使用 筷子用餐时,筷子属于( ) A.费力杠杆,但省距离 B.省力杠杆,且省距离 C.省力杠杆,但费距离 D.等臂杠杆,即不省力也不费力
答案：A
重难点三 机械效率的计算
图 12-F-4
例 3 (泉州中考)建筑工人用如图 12-F-4 所示的装置把重 400 N 的 物体匀速提升 3 。所用的拉力为 300 N,则该工人所做的有用功为 J,总功为 J,该滑轮组的机械效率是 。 若用该装置提升 500 N 的重物,此时滑轮组的机械效率将 (填 “变大”“变小”或“ 不变”)。