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(共21张PPT)
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
第2课时 杠杆平衡条件的应用
课时精要导练
课时分层提优
1.杠杆的分类
（1）省力杠杆：动力臂______阻力臂，平衡时动力______阻力，如撬棒、铡刀、
羊角锤、钢丝钳等。
（2）费力杠杆：动力臂______阻力臂，平衡时动力______阻力，如理发剪刀、钓
鱼竿、镊子等。
（3）等臂杠杆：动力臂______阻力臂，平衡时动力______阻力，如______。
大于
小于
小于
大于
等于
等于
天平
2.杠杆的最小力问题：由杠杆平衡条件____________可知，当阻力和阻力臂不变时，
要使作用在杠杆上的动力最小，其相应的动力臂 应为________。
省力杠杆省力，但费距离；费力杠杆费力，但省距离；等臂杠杆既不省力也
不费力，不省距离也不费距离。
最小动力作图：先明确距离支点最远的点；再连接该点与支点（即为最大动
力臂）；最后过该点作该力臂的垂线，即为最小力的作用线，从而作出最小动力。
最大值
知识点一 杠杆的分类
第1题图
1.传统文化筷子是华夏饮食文化的标志之一。同学们应该“习惯
使用公筷”，做文明餐桌的践行者。如图所示，筷子属于( )
B
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法判断
第2题图
2.传统文化如图是我国古代人民的智慧成果——舂米工具
的示意图，使用此工具( )
D
A.省力且省距离 B.省力但费距离
C.费力且费距离 D.费力但省距离
3.如图所示，小明用手下压笔杆将课本撬起。可将图中的___点
看作支点，小明下压的这支笔相当于一个______（选填“省力”
“费力”或“等臂”）杠杆。
费力
4.（教材P80“动手动脑学物理”T1改编）（2023金昌）如图所示是三种类型的剪刀，
请为铁匠师傅选择一把剪铁皮的剪刀，你会选择___（选填“A”“B”或“C”）剪刀，
这样选择的目的是为了______（选填“省力”“省距离”或“省功”）。
A
省力
知识点二 杠杆平衡条件的应用
第5题图
5.杠杆在生活中有很多应用，如图甲、乙两个同学正在玩
跷跷板，乙同学欲使自己被跷起，他可采取的有效方法是
( )
A
A.向前移动 B.向后移动
C.前后移动都行 D.请甲向前移动
第6题图
6.（教材P80“动手动脑学物理”T4改编）搬运砖头的独轮车，车箱和
砖头所受的总重力为 ，独轮车的有关尺寸如图所示，推车时，
人手向上的力_____。若想使力 变小，则砖头在装载时应偏向
车的____（选填“前”或“后”）部。
270
前
7.在图中，画出使轻质杠杆保持平衡的最小的力 的示意图（要求保留作图痕迹）。
[答案]
易错点 简单地认为动力和阻力应在支点两侧
8.如图所示，在杠杆上挂了一个重为 的物体。为使杠杆在图中的位置静止，请
在杠杆上画出最小的动力 和它的方向。
[答案]
9.（2023日照）“劳则思，思则善心生”，劳动的过程就是一种学习。某学校劳动教
育课堂上，以下劳动场景中，利用了费力杠杆的是( )
B
A.利用撬棒撬大石块
B.用手拿石块
C.用钢丝钳剪铁丝
D.用羊角锤拔钉子
10.（2023广元）如图所示，杠杆可绕 点在竖直平面内
转动，，在点悬挂一个的重物，在 点施
加竖直向上的动力使杠杆 水平平衡（杠杆重力及摩擦
均忽略不计），下列说法正确的是( )
C
A.在点施加竖直向上的力 时，该杠杆是费力杠杆
B.作用在点的力的大小为
C.如果重物的悬挂点向点移动，要使杠杆水平平衡， 应变小
D.若将作用于点的力变为图中，要使杠杆水平平衡，应小于
11.（2023天津）如图1是我国古代汲水
装置——桔槔，图2是它水平静止时的简
化模型，该装置是______（填简单机械
名称）；此时配重物重力为 ，水桶重
杠杆
1
第12题图
12.（2023黑龙江）如图所示，在某轻质杠杆 点，用弹簧测
力计沿竖直方向提升一重物，当杠杆水平静止时，弹簧测力
计示数为，若， ，则物体的重力
大小为____ ，此杠杆属于______杠杆。
50
省力
力为，，若不计杆重，则 _____。
第13题图
13.如图为指甲剪的示意图，它由、和 三个杠杆组
成。如果把看作支点，则 是______（选填“省力”或“费力”）
杠杆，最省力时的动力臂是____，杠杆中 是支点，最省力
时的阻力臂是____。
省力
14.如图所示，装满物品的拉杆式旅行箱总重 ，其重心在
箱体的几何中心，图中与 等长。现将平放在水平地面
上的该旅行箱的端抬离地面，至少用力____ ，拉杆越短，
所需的力越____。
15
大
15.科学思维（2023深圳）如图1是古时劳动人民用工具撬起木料的情景，如图2中
已知其中，木料的体积为，木料的密度为 。
（1）求木料所受重力；
解：木料所受重力
（2）如图2，在端有一木料对绳子的力为，当 为多大时，木料刚好
被抬起？
[答案] 由杠杆平衡条件可得， ，
则
（3）随着时代发展，亮亮同学发现吊车能更方便地提起重物。如图3所示，用一吊
车匀速向上提起木料，已知提升的功率为，那这个吊车在 内可以将
该木料提升的高度为多高？
[答案] 由可得，这个吊车在 内做的功
由 可得，该木料提升的高度
课时微专题 杠杆动态平衡分析
第1题图
1.如图所示，杠杆在拉力 的作用下水平平衡。现将弹簧测力计绕
点从位置转动到 位置的过程中，杠杆始终保持水平平衡，则
拉力 的变化情况是( )
A
A.一直变大 B.一直变小
C.一直不变 D.先变大后变小
第2题图
2.如图所示，用一个始终水平向右的力，把杠杆 从图示位
置缓慢拉至水平的过程中，力 的大小将( )
A.变大 B.不变 C.变小 D.不能确定
A
第3题图
3.如图一轻质杠杆的中点挂有一重物，在 端施加一个始终
在竖直方向的力，在将杠杆从位置匀速提升到 位置的过
程中，力 的大小变化( )
D
A.先变大后变小 B.一直变大
C.一直变小 D.不变
第4题图
4.如图所示，在轻质杠杆的中点悬挂一个重物，在 端施加一个始
终与垂直的力 ，由水平位置匀速提到如图虚线的位置，在这个
过程中，拉力 的大小( )
C
A.一直变大 B.始终不变
C.一直变小 D.先变小后变大(共17张PPT)
第十二章 简单机械
第2节 滑轮
课时精要导练
课时分层提优
1.定滑轮
（1）定义：使用滑轮时，其轴__________的滑轮叫做定滑轮。
（2）特点：使用定滑轮______力，也不能省距离，但能改变__________。
（3）实质：定滑轮实质上是一个______杠杆。
2.动滑轮
（1）定义：使用滑轮时，滑轮的轴____________运动的滑轮叫做动滑轮。
（2）特点：使用动滑轮最多可以省______的力，但费距离，且不能_______________。
（3）实质：动滑轮实质上是一个动力臂为阻力臂____倍的______杠杆。
固定不动
不省
力的方向
等臂
随物体一起
一半
改变力的方向
二
省力
3.滑轮组
（1）定义：________和________组合在一起的装置叫做滑轮组。
（2）特点：适当的滑轮组既可______，又能______________，但要费距离。
（3）关系式：__（理想情况下，不计动滑轮重、绳重和摩擦），___ 。
图解定滑轮（等臂杠杆）
定滑轮
动滑轮
省力
改变力的方向
图解动滑轮（省力杠杆）
若不计摩擦，仅考虑动滑轮的重力，则 ，这是一种半理想的情
况。
知识点一 定滑轮
第1题图
1.升国旗时，旗手缓缓向下拉绳子，旗子就会徐徐上升，如图所示，关
于旗杆上端定滑轮的作用，说法正确的是( )
D
A.省力 B.省功 C.费力 D.改变力的方向
第2题图
2.如图所示，小宣同学利用定滑轮提起重力为 的物体，定滑轮本
质上是______（选填“等臂”“省力”或“费力”）杠杆，他向右行走时，物
体匀速上升，绳子拉力 的大小将______（选填“变大”“变小”或“不
变”）。
等臂
不变
知识点二 动滑轮
第3题图
3.如图所示，工人借用动滑轮匀速提升重物，这样做( )
A
A.省力，不改变用力的方向 B.省力，同时也可以省距离
C.不省力，改变用力的方向 D.不省力，也不改变用力的方向
第4题图
4.如图所示，动滑轮是变形杠杆，其支点是___，如果物体 重
，动滑轮重，不计绳重和摩擦，物体 匀速上升时，拉
力____。如果绳子的自由端移动距离是 ，则物体上升的
距离是___ 。
60
2
知识点三 滑轮组
5.通过如图所示的滑轮组匀速提升重为 的重物，已知每个滑轮的重力
均为，不计绳重以及绳子与滑轮间的摩擦力，则拉力 的大小为
( )
C
A. B. C. D.
6.如图所示，分别用图甲、乙两种形式
的滑轮组把重为的物体以
的速度匀速向上提起，忽略滑轮、绳子
的重力以及滑轮与绳子的摩擦，图甲中
500
250
车对绳子的拉力为_____，图乙中人对绳子的拉力为_____ 。
易错点 误认为动滑轮一定省一半的力
7.如图所示，某同学用重为的动滑轮匀速提升重为 的物体。不
计绳重及摩擦，则图中所用拉力 可能是( )
D
A. B. C. D.
8.如图所示，用滑轮拉同一物体沿同一水平面做匀速直线运动，所用的拉力分别为
、、 ，下列关系正确的是( )
D
A. B. C. D.
9.新考法小明利用家中的衣服挂、矿泉水瓶、小卡片、
细线、水等物品探究二力平衡的条件。如图甲所示，
他将原来处于静止状态的小卡片扭转一个角度，松
手后，小卡片的运动状态____（选填“会”或“不会”）
会
定滑轮
0.12
改变，本实验中的衣服挂起到了改变拉力方向的作用，它类似于简单机械中的
________。小明利用衣服挂组装的机械可以将水瓶平稳搬运到高处，如图乙所示，
当细线被拉下时，水瓶上升_____ 。
10.如图所示，物体、的质量分别为和，在物体、 下面分
别挂上完全相同的钩码和 ，此时整个装置处于静止状态，不计摩擦、
绳重和滑轮重。则钩码的质量为____ ，装置中滑轮2的作用是______
_________。
0.2
改变
力的方向
11.如图所示，工人师傅用的拉力，以 的速度匀速提升重为
的物体。（不计绳重及摩擦）求：
（1） 内绳子自由端移动的距离；
解：由图可知，动滑轮上有3股绳子承重，即 ；绳子自由端移动的
速度
（2）动滑轮的重力；
[答案] 由 可得，动滑轮的重力
内绳子自由端移动的距离
（3）若物重再增大 ，则工人所用拉力是多大？
[答案] 若物重再增大 ，则此时物体的重力
，
由 可得，此时工人所用拉力
12.科学推理如图所示，每个滑轮的重力相等，不计绳重和摩擦
力，，，甲、乙两种情况下绳子在相等拉力
作用下静止。则每个动滑轮的重力为( )
B
A. B. C. D.(共17张PPT)
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
第1课时 机械效率
课时精要导练
课时分层提优
1.（1）有用功：针对我们的目的，对我们有用的且需要做的功叫做________，用
_____表示。
（2）额外功：使用机械时，对人们没有用但又不得不做的功叫做额外功，用_____
表示。
（3）总功：有用功与额外功之和是总共做的功，叫做总功，用_____表示。
有用功
2.机械效率
（1）定义：________跟______的比值叫做机械效率，用字母___表示。
（2）计算公式： 。
判断有用功和额外功，必须抓住工作的目的，目的改变了，有用功和额外功
也发生变化。
对于实际的机械，由于额外功的存在，有用功总是小于总功，所以机械效率
总是小于 。
有用功
总功
知识点一 有用功和额外功
1.小聪用桶从井里打水，小明从井里捞桶带上部分水，下列说法正确的是( )
D
A.二人对桶做的功都是额外功 B.二人对水做的功都是有用功
C.小聪对桶做的功是有用功 D.小明对桶做的功是有用功
2.如图用三种方法把沙子运上三楼，根据图中
数据算出三种方法所做有用功的大小均为
_____ ，其中第____种方法做的总功最少，等
于_____ 。
600
三
690
知识点二 机械效率
3.机械效率高的简单机械必定( )
D
A.越省力 B.有用功越多
C.越省距离 D.额外功占总功的比例小
4.下列说法正确的是( )
C
A.机械效率有时也会大于1
B.机械效率越高的机器做的总功越多
C.做同样多的功，机械效率越高的机器做的额外功越少
D.机械效率越高的机器做的有用功越多
5.（2023镇江）如图所示，工人师傅利用滑轮将沙发运上楼，该滑轮
是____滑轮，若工人师傅用的拉力，将重为 的沙发匀速
提升，则工人师傅做的有用功为_______ ，该滑轮的机械效率为
______。
定
4 000
易错点 不能辨析功率和机械效率
6.（2023连云港）下列关于机械效率的说法正确的是( )
D
A.越省力的机械，机械效率越高
B.做功越快的机械，机械效率越高
C.所做有用功越多的机械，机械效率越高
D.有用功与总功的比值越大的机械，机械效率越高
7.（2023北京）用如图所示的装置提升重为的物体 ，动滑轮重
为。在卷扬机对绳子的拉力作用下，物体在 内竖直匀速
上升了 。在此过程中，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是( )
D
A.物体上升的速度为 B.滑轮组的有用功为
C.拉力的功率为 D.滑轮组的机械效率为
8.（2023荆州）一位同学用如图所示的滑轮组拉着重 的
物体，使物体以 的速度沿水平地面向右匀速直线运动
D
A.绳子自由端移动的距离为 B.拉力做的有用功为
C.拉力做的额外功为 D.拉力做功的功率为
，已知物体与地面间的滑动摩擦力为，滑轮组的机械效率为 ，在此
过程中下列选项正确的是( )
第9题图
9.（2023吉林）如图所示，物体的重力是，图中拉力 是
，物体在内上升了，物体的运动速度是____ ，
该滑轮组的机械效率是______。
0.5
第10题图
10.（2023宜昌）如图为某景区的盘山公路，汽车行驶过程中遇到陡坡
时司机常常要换用低速挡，这样做是因为在发动机的输出功率一定时
可以增大________。一辆总重为的汽车经过某一长为
的路段时，竖直高度上升了，如果汽车的牵引力恒为 ，
此过程中盘山公路斜面的机械效率为______。
牵引力
11.（2023益阳）早在3 000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，
通常用于从井中提水。如图所示是古代民间的提水设施——辘轳，由
辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为
的水缓慢上升了，水桶的质量为 ，在这一过程中，人做
的总功为。取 。求此次取水的过程中：
（1）人做的有用功为多少？
解：拉着质量为的水缓慢上升了 ，水的重力
做的有用功
（2）辘轳的机械效率多大？
[答案] 辘轳的机械效率
（3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？
[答案] 此过程的额外功
额外功包含克服水桶重力做功和克服井绳重力、摩擦力做功，对水桶做的额外功
克服井绳重力与摩擦阻力做的功
12.科学思维用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼（楼
高），每件货物重 ，每次运送的量不定，图
乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力
增加而变化的图象，则动滑轮重为_____ ；当某次运
送4件货物时，滑轮组的额外功是_____ 。（不考虑绳
重和摩擦）
100
300(共25张PPT)
第十二章 简单机械
专题八 机械效率的综合计算
类型一 杠杆类
1.工人用杠杆将重为的物体匀速提升，做了 的功。求：
（1）提升物体做的有用功；
解：提升物体做的有用功
（2）杠杆的机械效率。
[答案] 杠杆的机械效率
2.如图所示，在竖直向下拉力 的作用下，使杠杆从水平位置将一物体缓慢匀速提
升。如表是提升物体时采集到的信息：
物重 端上升的高度 端下降的竖直距离
40 0.8 0.4 0.4 0.2
求：
（1）不计杠杆自重和摩擦，杠杆处于水平静止时，拉力 的
大小；
解：不计杠杆自重和摩擦，由杠杆平衡条件可得，
，即 ，解得拉
力 。
（2）实际提升所用的拉力为，拉力 做的总功；
[答案] 拉力做的总功
（3）实际拉力为时，杠杆的机械效率 。
[答案] 有用功
杠杆的机械效率
类型二 竖直提物类
3.如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为的货箱在 内匀
速提升。此过程中，绳子自由端所受的拉力为 ，滑轮组的机
械效率为 。试求：
（1）货箱上升的速度是多少？
解：货箱上升的速度
（2）有用功是多少？
[答案] 有用功
（3）拉力 是多少？
[答案] 由图可知，；由 可得，拉力
4.如图是工人师傅用滑轮组提升建筑材料的示意图，在 的拉
力作用下，使质量为的建筑材料在 的时间里，匀速竖直
上升了。不计绳子重力和摩擦，取 。求：
（1）拉力的功率 ；
解：由图可知， ；
绳子自由端移动的距离
拉力做的功
拉力的功率
（2）滑轮组的机械效率 ；
[答案] 建筑材料的重力
利用滑轮组所做的有用功
滑轮组的机械效率
（3）动滑轮的重力 。
[答案] 不计绳子重力和摩擦，由 可得，动滑轮的重力
类型三 水平拉物类
5.为了尽快疏通道路，抢险救援人员利用如图所示的滑轮组将质量 的故障车拖出
公路，已知地面对故障车的阻力为其重力的0.08倍，在水平拉力为 作用
下车辆在内沿水平方向匀速直线移动了，取 。求：
（1）故障车受到地面的阻力；
解：故障车的重力
故障车受到地面的阻力
（2）拉力 做功的功率；
[答案] 由图可知，绳子自由端移动的距离
拉力做的总功
拉力做功的功率
（3）该滑轮组的机械效率。
[答案] 拉力做的有用功
滑轮组的机械效率
6.工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬
运石材，质量为 的石材放
在水平地面上，在拉力 的作用下沿水
平方向做匀速直线运动，其路程随时
间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮
组的机械效率为，滑轮组和绳子的自重不计。（取 ）求：
（1）石材受到的阻力；
解：石材的重力
石材受到的阻力
（2）在石材移动 过程中，工人做的有用功；
[答案] 结合图乙可得，石材匀速运动的速度
石材在 内移动的距离
工人做的有用功
（3）在石材移动过程中，工人作用在绳子自由端的拉力 。
[答案] 由 可得，工人做的总功
由图知， ，工人拉力端移动的距离
由 可得，工人作用在绳端的拉力
类型四 斜面类
7.如图小明拉着质量为的行李箱匀速经过一段长度、高度 的斜
坡路面，用时，若此过程拉力方向沿斜面向上，大小为 。行李箱放在水
平地面时与地面接触面积为（取 ），求：
（1）行李箱静止放在水平地面上时受到的重力大小和对地面的压强；
解：行李箱受到的重力
行李箱对水平地面的压力 ，
行李箱对水平地面的压强
（2）小明对行李箱做的有用功和斜面的机械效率；
[答案] 沿斜面拉物体时，所做的有用功
所做总功
斜面的机械效率
（3）拉力 做功的功率。
[答案] 拉力 做功的功率
8.斜面是常用的省力机械。如图，小明利用斜面将一个质量为 的木箱匀速拉
到车厢上，已知斜面长，沿斜面向上的拉力为，所用时间为。（
取 ）求：
（1）小明将木箱拉到车厢上时，拉力做了多少功？拉力做功的功率是多大？
解：拉力做的总功
拉力做功的功率
（2）该斜面的机械效率是多少？
[答案] 木箱的重力
拉力做的有用功
斜面的机械效率
（3）木箱受到的摩擦力是多大？
[答案] 拉力做的额外功
由 可得，木箱受到的摩擦力
类型五 复合机械类
9.小明同学设计了如图所示的装置将质量为 的木
箱以 的速度沿斜面匀速地由底端上升到顶端，
已知斜面长，高，他用 的力拉绳端，
不计木箱的大小，求：
（1）木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间；
解：由 可得，木箱由斜面底端上升到顶端所用的时间
（2）小明同学拉力做功的功率；
[答案] 由图可知， ，则拉力端移动的距离
拉力做的总功
小明拉力做功的功率
（3）整个装置的机械效率。
[答案] 拉力做的有用功
整个装置的机械效率(共14张PPT)
第十二章 简单机械
第1节 杠杆
第1课时 杠杆及其平衡条件
课时精要导练
课时分层提优
1.杠杆
（1）定义：一根硬棒在____的作用下绕着_________转动，这根硬棒就是杠杆。
（2）杠杆的五要素
支点——杠杆可以绕其__________，用字母___表示；
动力——________________，用字母____表示；
阻力——__________________，用字母____表示；
动力臂——从支点 到______________的距离，用字母___表示；
阻力臂——从支点 到______________的距离，用字母___表示。
2.杠杆的平衡条件
力
固定点
转动的点
使杠杆转动的力
阻碍杠杆转动的力
动力作用线
阻力作用线
（1）平衡状态：是指杠杆处于______或__________的状态。
（2）平衡条件：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是动力×________ 阻力×______
___；公式表示为____________。
杠杆的形状可以是直的，也可以是弯的。
动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆转动的方向一定是相反的。
力臂是指“点到线”的距离，即支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作
用点的距离。
力臂作图：一找点（支点）；二画线（力的作用线）；三作垂线段。
静止
匀速转动
动力臂
阻力
臂
知识点一 杠杆
1.关于杠杆，下列说法中正确的是( )
C
A.杠杆一定是一根直棒
B.杠杆的力臂一定在杠杆上
C.从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂
D.作用在杠杆上的动力和阻力的方向一定相反
2.如图所示，用力打开夹子过程中，标注的夹子支点、动力、阻力正确的是( )
A
A. B. C. D.
3.（2023雅安）如图所示，开启瓶盖时开瓶器以为支点，手在 点施加竖直向上
的力打开瓶盖，请在图中画出力的力臂 。
[答案]
知识点二 探究杠杆的平衡条件
4.如图所示，小桂“探究杠杆的平衡条件”的实验。
（1）实验前，杠杆静止时如图所示，接下来小桂应将平衡螺母向
____端调节，使杠杆处于水平平衡状态。
左
（2）调节好后，小桂在杠杆两边挂上不同数量的钩码，并不断调节悬挂位置直至
杠杆在______位置平衡，将实验数据记录在表中后，分析得出杠杆的平衡条件
__________________________。
动力 动力臂 阻力 阻力臂
2 5 1 10
水平
动力×动力臂阻力×阻力臂
（3）小桂仅凭一组实验数据就得出结论的做法________（选填“科学”或“不科
学”）。
不科学
易错点 不能正确理解杠杆的五要素
5.关于力臂，下列说法正确的是( )
D
A.力臂是支点到力的作用点的距离
B.杠杆的长度一定等于动力臂与阻力臂之和
C.力臂一定在杠杆上
D.有力作用在杠杆上，但力臂可能为零
6.如图所示，小华用苹果和橘子来玩跷跷板。她将苹果、橘子分别放在轻杆的左、
右两端，放手后，杆马上转动起来。使杆逆时针转动的力是( )
D
第6题图
A.苹果的重力 B.橘子的重力
C.杆对橘子的支持力 D.苹果对杆的压力
第7题图
7.（2023连云港）如图所示，每个钩码的质量为 ，在均匀杠杆
的处挂2个钩码，处挂1个钩码，杠杆恰好水平平衡。在、 两
处再各加1个钩码，那么( )
C
A.杠杆仍水平平衡
B.杠杆的左边向下倾斜
C.杠杆的右边向下倾斜
D.将 处的钩码向左移动一格，杠杆仍能水平平衡
第8题图
8.班级的灯管坏了，电工师傅站在学生的桌子上更换灯管，如果电工
师傅踩在桌面上的 点（如图所示），桌子可能发生侧翻，这时桌子
可以看作是杠杆，它的支点是___（选填“”或“ ”）点。老师帮电工
师傅扶住桌子，如果在 点扶桌子，应该向____（选填“上”或“下”）
用力。
下
第9题图
9.（2023常州）调节平衡螺母使杠杆处于水平平衡状态。在 点
悬挂两个钩码，如图所示，要使杠杆水平平衡，需在 点悬挂
___个钩码。取走悬挂在点的钩码，改用弹簧测力计在 点竖
直向上拉，使杠杆水平平衡，测力计的示数为_____ 。（每个
钩码重 ）
3
0.75
10.科学探究小明利用如图所示的实验装置探
究“杠杆的平衡条件”。
（1）实验前杠杆静止时如图甲所示，此时杠
杆处于______（选填“平衡”或“非平衡”）状
态。实验前需要先调节杠杆在______位置平
平衡
水平
右
衡，若出现图甲所示情况，应将杠杆两端的平衡螺母向____（选填“左”或“右”）调
节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）改变力和力臂的大小，重复进行实验，实验相关数据如表所示：
实验序号 动力 动力臂 阻力 阻力臂
1 0.5 10 1 5
2 2 15 1.5 20
3 1.5 10 3 5
根据实验数据可得出杠杆平衡条件：____________。
（3）小明多次测量并记录数据的目的是______________________________。
使结论具有普遍性，避免偶然性
（4）利用如图乙所示的装置进行探究，弹簧测力计的拉力为动力 ，钩码重力为
阻力，多次调整力和力臂的大小进行测量，发现总是大于 ，其原因可能
是________________________。
杠杆的自重对平衡有影响(共15张PPT)
第十二章 简单机械
第3节 机械效率
第2课时 测量滑轮组的机械效率
课时精要导练
课时分层提优
测量滑轮组的机械效率
1.实验原理：_ _______。
2.实验过程：用____________测量出钩码所受的重力，组装滑轮组，记下钩码和绳
子自由端的位置，然后沿______方向______拉动弹簧测力计，测出拉力 的值，最
后用________测量出钩码上升的高度 和绳子自由端移动的距离。
弹簧测力计
竖直
匀速
刻度尺
3.实验结论：同一滑轮组，提升重物越重，机械效率越____；提升相同重物，动滑
轮个数越多，机械效率越____。
影响滑轮组机械效率的因素：物体的重力（影响有用功）、动滑轮的重力
（影响额外功）、绳重及摩擦（一般不考虑）。
根据 可知，实验中没有刻度尺也能测量滑轮组的机械效率。
高
低
知识点 测量滑轮组的机械效率
1.在探究“影响滑轮组机械效率的因素”时，小明同学用如图所示甲、乙两个相同的
滑轮组来验证的猜想是：滑轮组的机械效率可能与( )
A
第1题图
A.被提升物体重力有关 B.动滑轮重力有关
C.物体被提升的高度有关 D.承重绳子的段数有关
2.小红在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时，提出下列假设：
（1）机械效率可能跟动滑轮的重有关；
（2）机械效率可能跟被拉物体上升的高度有关；
（3）机械效率可能跟被拉物体重有关；
（4）机械效率可能跟承受绳子的段数有关。
然后小婷设计了如图所示的2组实验进行对比，来验证小红提出的假设，则该实验
验证的假设是( )
第2题图
A.（1） B.（2） C.（3） D.（4）
√
第3题图
3.如图是实验小组进行“测量滑轮组机械效率”的实验装置。实验时弹簧
测力计要竖直向上______拉动，实验时所用的动滑轮越重，滑轮组的
机械效率越____；实验时所吊起物体越重，滑轮组的机械效率越____；
影响滑轮组的机械效率还有绳子重力和绳子与滑轮之间的______。
匀速
低
高
摩擦
第4题图
4.如图甲所示，在“测量滑轮组机械效率”的实验中，若物
体重 。
（1）实验中拉动弹簧测力计时要注意________________
___。
应匀速竖直向上
拉
（2）此时弹簧测力计的示数如图甲所示，则拉力大小为
____ ，滑轮组的机械效率是________。
2.4
（3）若仅增加物体的重力（不计摩擦），该滑轮组的机械效率将______。
（4）若在图甲装置的基础上，增加一个动滑轮，改为图乙所示的装置，提升同一
物体，则滑轮组的机械效率______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
增大
变小
易错点 弄不清影响机械效率的因素
5.如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，不计绳重
和摩擦，在物体匀速上升的过程中拉力、 ，两个滑轮组的机械
效率、 的大小关系正确的是( )
D
A.， B.，
C.， D.，
6.某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用
质量相同的滑轮做了如图所示的实验，并测算了各次
实验的机械效率（如图所示），下列相关说法中正确
的是( )
①实验时，弹簧测力计应在竖直匀速拉动时读数；②根据甲、乙两次实验可知：滑
轮组的机械效率与绳子的绕法有关；③根据乙、丙两次实验可知：同一滑轮组，提
升的物体越重，机械效率越高；④实验时，换用不同装置进行多次实验，目的是为
了减小误差。
A.只有①② B.只有②④ C.只有①③ D.只有③④
√
7.为了研究机械效率与哪些因素有关，小明同学提出两个猜想：猜想一：机械效率
是否与有关；猜想二：机械效率是否与 有关。为了验证猜想，小明先用如图
甲所示的装置不断改变，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，计算并绘出 与 关
系如图乙所示；然后换另一个不同重量的动滑轮，不断改变，计算并绘出 与
关系如图乙 所示。根据图象他( )
D
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既不能验证猜想一，也不能验证猜想二
D.既能验证猜想一，也能验证猜想二
8.小明利用图1所示的装置来“测量滑轮组的机械效率”，实验记录如下表：
钩码重 钩码上升高度 测力计拉力 测力计移动距离
2 0.1 0.4 0.3
（1）实验中应沿竖直方向______缓慢拉动弹簧测力计。
匀速
（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，小明说静止读数时没
有考虑到______对滑轮组机械效率的影响。
摩擦
（3）你对小明的实验记录进行分析，会发现他的实验结果是违背物理规律的，其
表现在于：_______________________________。
实验中机械效率为
（4）图2是弹簧测力计的放大图，结合图1你会发现导致实验结果违背物理规律的
原因是____________________。
（5）纠正错误后，可计算该滑轮组的机械效率约为________。
（6）若仅减小提升钩码的个数，滑轮组的机械效率将______（选填“增大”“不变”
或“减小”）。
弹簧测力计读数错误
减小
（7）图3是某公司的一幅广告宣传画：一个巨大的滑轮组提起一个小皮箱，宣传文
字写着“事无大小，必尽全力”，请你根据实验结论，对这幅宣传画发表自己的评述：
______________________________________________________________。
使用机械做功，若额外功远大于有用功，机械效率过低，则毫无意义(共13张PPT)
第十二章 简单机械
本章实验突破
实验一 探究杠杆的平衡条件
1.在“探究杠杆平衡条件的实验”中：
（1）如图甲所示，实验前，杠杆左
端下沉，则应将左端的平衡螺母向
____（选填“左”或“右”）调节，直到
右
便于测量力臂的大小
（2）如图乙所示，杠杆上的刻度均匀，在 点挂4个钩码，要使杠杆在水平位置平
衡，应在点挂___个相同的钩码；当杠杆平衡后，将、 两点下方所挂的钩码同
时朝远离支点 方向移动一小格，则杠杆______（选填“能”或“不能”）在水平位置
保持平衡。
6
不能
杠杆在水平位置平衡，目的是____________________。
（3）如图丙所示，若不在点挂钩码，改用弹簧测力计在 点向下拉杠杆，使杠杆
仍在水平位置平衡，当测力计从位置转到 位置时，其示数大小将______。
（4）如下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据，表中空格处所缺的
数据是___，☆ ____。
变大
实验次数
1 2 5 10
2 3 10 2 15
3 2 30 3 ☆
1
20
（5）如图丁所示，已知每个钩码重，杠杆上每小格长度为 ，当弹簧测力
计在点斜向上拉（与水平方向成 角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡时，拉力
的力臂大小为______；弹簧测力计示数的大小为_____。
（6）在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了___。
B
A.减小摩擦
B.获取多组实验数据归纳出普遍遵循的物理规律
C.多次测量取平均值减小误差
D.使每组数据更准确
【补充设问】
（7）实验中小明发现：如果在杠杆的 点用弹簧测力计施加一个向上的力，这个
力在探究实验时是否影响到杠杆的平衡？答：________，理由是________________
__。
不影响
此力的力臂等于
零
（8）实验结束后，小明提出了新的探究问题：“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
用如图戊所示装置进行探究，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不相符。其原因是_____________________
____。
杠杆受到自身重力的
影响
（9）小明用图乙的装置通过多次实验操作及数据分析得出杠杆平衡的条件是：动
力×动力作用点到支点的距离 阻力×阻力作用点到支点的距离，你认为他的结论
________（选填“可靠”或“不可靠”），原因是________________________________
_________________________。
不可靠
杠杆一直处于水平位置进行实验比
较特殊，不能得到普遍结论
（10）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，如图己所示，则力臂 _____；
若两边同时各取走一枚硬币，则杠杆的____端将下沉。
2
右
实验二 测量滑轮组的机械效率
2.小红在“测量滑轮组效率的实验”中得到的数据如表所示，实验装置如图所示。
实验次 数 钩码重力 钩码上升高度 绳端拉力 绳端移动距离 机械效率
1 4 0.1 2.7 0.2
2 4 0.1 1.8 0.3
3 8 0.1 3.1 0.3
4 8 0.1 2.5 ① ②
（1）实验中要竖直______拉动弹簧测力计，使物体升高。小华同学发现实验过程
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______
__（选填“正确”或“不正确”）。
匀速
不正
确
（2）表格中，①、②两处的数据应该是____和______。
0.4
（3）通过比较______（选填实验次数）两次实验数据得出结论：使用同一滑轮组
提升同一重物时，滑轮组的效率与绳子段数无关。
（4）有的同学认为，要测量绕法确定的滑轮组的效率，钩码上升的高度和绳端移
动距离____________（选填“可以不测量”或“一定要测量”）。
（5）结合生产生活实际，在提升重物时，下列选项中可以提高机械效率的是___。
1、2
可以不测量
C
A.增加物体提升的高度 B.加快提升物体的速度
C.减小动滑轮的重力 D.减小物体的重力
【补充设问】
（6）小明进一步思考后认为可以把上述几次的机械效率计算出来并取平均值，并
认为这个平均值是测量出的准确的机械效率，你认为小明的做法是否正确？说明理
由：____________________________________________________。
错误，滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义
（7）某同学认为：滑轮组处于静止状态和匀速运动状态都属于平衡状态，所以同
一个滑轮组在两种状态时测量的机械效率应该相同。对此你的观点是什么，并说明
理由：__________________________________________________________________
__________________________________________。
这种说法错误，当弹簧测力计静止读数时，不会存在摩擦力对拉力的影响，
所以所测拉力偏小，额外功少，机械效率偏高
戊
（8）小红改变物体的重力 ，则动滑
轮的机械效率 与物体重力 的关系
可能符合图戊中的___（选填字母）。
B
（9）小红又用如图己所示装置探究了“斜面的机械效率”，实验记录如下表：
己
实验 次数 物体种 类 物重 斜面高 沿斜面的拉 力 斜面长 机械效率 /
%
1 木块 4 15 0.90 100 66.7
2 小车 4 15 0.66 100
①沿斜面拉动物体时，应使其做__________运动；第2次实验的机械效率为_____%。
②第1次实验中，木块所受摩擦力为____ 。
③由实验可得初步结论：______________________________________________。
匀速直线
90.9
0.3
斜面倾斜程度相同时，摩擦力越小，机械效率越大(共26张PPT)
第十二章 简单机械
章末复习·分层提优
一层 重点复习
二层 素养提升
重点一 杠杆
1.（2023甘孜州）下列工具中，人们正常使用时，属于费力杠杆的是( )
B
A.钢丝钳
B.筷子
C.修枝剪刀
D.开瓶器
2.（2023乐山）李青同学在实验操作考试中进行“探究杠杆平衡条件”的操作，完成
杠杆调平后，给杠杆两侧挂上不同数量的钩码。已知每个钩码的重力都相同，其中
能让杠杆在水平方向平衡的是( )
D
A. B. C. D.
3.新考法（2023自贡）杆秤是一种中国传统的称量工具，
凝聚着中国人民的智慧。如图所示， 为杆秤提纽，
，秤砣质量 ，不挂重物和秤砣时，
A. B. C. D.
手提提纽，杆秤可水平平衡。用它称鱼，当秤砣置于 点时，杆秤再次水平平衡，
此时测得 ，则鱼的质量为( )
B
4.（2023怀化）生活中常用到各种各样杠杆。有借助撬棒来撬动石头（如图甲），
撬棒属于______杠杆；有称量物体质量的天平（如图乙），天平属于______杠杆。
（均选填“省力”“费力”或“等臂”）
省力
等臂
5.（2023攀枝花）图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物
图，翻盖的原理是由两个杠杆组合而成，图乙为两
水平杠杆、 组合的示意图。已知桶盖重
，重心位于中点的正上方， ，
，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，
脚踏杆和竖直连接杆 的质量不计。
（1）杠杆 是______（选填“省力”或“费力”）杠杆。
（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板处的压力至少为____ 。
省力
20
重点二 滑轮
6.实验室里有一些相同的长方体木块，同学们用相同的滑轮按照甲、乙、丙三种方
式拉着木块在相同的水平面上做匀速直线运动，如图所示，不计滑轮和绳的重力以
及绳与滑轮间的摩擦，所用拉力分别为、和 ，则( )
C
A. B. C. D.
第7题图
7.用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，
挂钩上都吊着相同的物体，把物体匀速提升相同的高度，图甲中
绳子的自由端受到的拉力，当物体上升 ，绳子的自
由端移动___ ；若不计绳重及轴间摩擦，则图乙中绳子自由
端受到的拉力___，当物体匀速上升的速度为 时，绳
子自由端移动速度___ 。
3
3
2
8.如图所示，水平地面上有一重 的物体，一个人站在地上利用滑轮组将重物
匀速提升。要想使人所用的拉力最小，请在图中画出滑轮组上绳子的绕法。
第8题图
[答案]
第8题图
重点三 机械效率
第9题图
9.（2023丹东）如图所示，小潘用动滑轮将重为 的物体匀速提升，绳
子自由端移动的速度为，动滑轮的重力为 ，忽略绳重和摩擦。
下列说法正确的是( )
D
A.经过，物体被提升 B.经过，小潘做的有用功为
C.小潘对绳子的拉力大小为 D.此过程中该动滑轮的机械效率为
第10题图
10.（2023广州）用滑轮组进行“一瓶水提升一个人”活动，如图，
水瓶匀速直线下降，使人匀速升高，水瓶对绳 的拉力
为，绳对人的拉力为 。此过程( )
D
A.有用功为 B.做的功等于 做的功
C.做的功小于做的功 D.滑轮组的机械效率为
11.（2023衡阳）用如图所示的电动起重机将 的重物匀速提升
了，电动机的功率为，此过程用时 。下列说法正确
的是( )
C
A.起重机对重物做的有用功是
B.起重机的电动机做的总功是
C.起重机的机械效率是
D.若减小动滑轮的重力，起重机的机械效率将变小
第12题图
12.（2023重庆B卷）如图所示是小智同学在劳动实践基地体验的场
景。他用的拉力将重的重物匀速提升，用时 ，
此过程中重物上升的速度为____ ，滑轮组的机械效率为______。
0.2
第13题图
13.（2023泰州）如图所示，供轮椅上下的斜坡长 ，高
。小明用的拉力平行于斜坡向上将重为 的
木箱从底端匀速拉到顶端。他所做的有用功为_____ ，斜坡的
机械效率为________（精确到 ），木箱所受摩擦力的大
小为____ 。
400
20
14.（2023眉山）如图所示，工人用滑轮组提升重物，已知重物重力
，动滑轮重力。在工人用力 作用下，重物
匀速上升，达到规定高度 处。不计绳重和机械之间的摩擦。求：
（1）拉力做功的功率；
解：有用功
额外功
总功
拉力做功的功率
（2）滑轮组的机械效率；
[答案] 滑轮组的机械效率
（3）若用该装置提升另一重物时，机械效率达到 ，则该重物的重力是多少？
[答案] 不计绳重和机械之间的摩擦，根据 可知，机械
效率达到
时，有 ，
解得 。
15.（2023江西）如图所示，利用斜面将箱子推进车厢，通常要比把箱子直接从地
面搬进车厢省力多了。某同学用 的力沿斜面向上匀速推动箱子，已知箱子质
量为，斜面长，斜面高，取 。求：
（1）箱子受到的重力；
解：箱子受到的重力
（2）箱子受到的摩擦力；
[答案] 总功
有用功
克服斜面对箱子的摩擦力做的额外功
由 可得，箱子受到的摩擦力
（3）斜面的机械效率；
[答案] 斜面的机械效率
（4）使用斜面推箱子时有哪些更省力的方法？
[答案] 减小斜面的坡度、减小斜面的粗糙程度。
16.（2023扬州）在学习了机械效率的相关知识后，课外研究小组有同学猜
想：同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想，他们用如图所示的
滑轮组进行实验，改变钩码个数，用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳，使
钩码匀速向上运动，测得的数据如表1。
表1
实验 次数 钩码重 钩码上升的高 度 绳端拉力 绳端移动距 离 有用功 总功 机械效
率 /%
1 2 0.1 1.0 0.3 0.2 0.30 66.7
2 3 0.1 1.4 0.3 0.3 0.42 71.4
3 5 0.1 2.2 0.3 0.5 0.66 75.8
（1）分析表中的数据，他的猜想是______（选填“正确”或“错误”）的。
错误
（2）实验小组又进行了如下的探究：改变滑轮的个数组成不同的滑轮组，仍用弹
簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳，测得的数据如表2。
表2
实验 次数 动滑 轮个 数 钩码 重 绳端拉 力 钩码上升的 高度 绳端移动 距离 有用功 总功 机械效
率 /%
4 1 6 3.6 0.2 0.4 1.2 1.44 83.3
5 2 6 2.4 0.2 0.8 1.2 1.92 62.5
6 3 6 2.2 0.2 1.2 1.2 2.64 45.5
分析数据可知：物重相同，动滑轮个数越多越省力，但机械效率越____。进一步分
析还发现，当滑轮组越来越省力时，它的额外功越来越大，甚至会出现额外功
______有用功的情况，所以设计一个机械模型时，既要考虑省力，还要考虑______
____。
低
大于
机械
效率
（3）根据表2中的数据，如果增加动滑轮个数继续实验，将会出现的困难是______
______________________，你的改进方法是____________________。
绳端
移动距离太长，不便操作
降低重物上升的高度
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。如图甲是一
种辘轳，由具有共同转动轴的大轮和
（1）如图甲所示的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“”“”或“ ”中的___点。
省力
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。
（2）设大轮与小轮的半径比为，水桶受到的总重力为。使周长为 的大
轮转动一圈，水桶匀速上升，井绳对水桶做功____ ；若要使辘轳静止在图乙所示
位置，作用在点最小的力应为____ 。（不计井绳的粗细和自重）
90
30
（3）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(共10张PPT)
第十二章 简单机械
专题七 机械作图
类型一 杠杆作图
1.（2023吉林）如图为用手写字时的示意图，笔可以看作是杠杆，为支点， 为
阻力，请画出的力臂 。
[答案]
2.（2023陕西）如图（a），用铁锹铲土时，铁锹可视为杠杆，图（b）是其简化
图，为支点，请在图（b）中画出作用力的力臂 。
[答案]
（b）
3.（2023新疆）请在图中根据静止的杠杆的动力臂，画出动力 的示意图。
[答案]
4.（2023南通）如图，杠杆保持静止，为支点，请作出动力的力臂 和阻
力 。
[答案]
5.（2023岳阳）如图是锅炉上的安全阀门示意图。请画出物体的重力示意图及
的力臂 。
[答案]
6.（2023苏州）图中，用直棒提升重物，画出图示位置所用最小力和阻力 的力
臂 。
[答案]
7.（2023锦州）如图所示是中医用切刀切药材的示意图，请你在图中画出施加在手
柄上点的最小力及其力臂 。
[答案]
类型二 滑轮（组）作图
8.（2023哈尔滨）小丽学习了滑轮的知识后，想利用滑轮组设计一个升降装置，自
己把物体吊上楼。请你画出最省力的绕线方式和物体所受重力的示意图。
[答案]
9.（2022金昌）如图所示，某工人站在地面上使用由三个滑轮组成的滑轮组提升重
物，请用笔画线代替绳子，画出最省力的绕绳方法。
[答案]

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