第十一章 简单机械和功 知识清单---2025-2026学年苏科版物理（2024）九年级上册

该初中物理知识清单系统梳理了“简单机械和功”单元核心内容，涵盖杠杆、滑轮、功、功率及机械效率五大知识范畴，以“概念定义-规律探究-实际应用”为主线，搭建从基础认知到综合运用的递进式学习支架。 清单通过分类分级呈现知识体系，如杠杆分“基本概念-平衡条件-分类应用”三级，滑轮组标注“最多4股绳承重”等关键要点，强化物理观念与科学思维。设计“实验要点提示”（如杠杆平衡调节目的）和“易混点对比”（省力与费力杠杆距离关系），助力学生精准掌握，教师可依此设计靶向教学，提升复习效率。

第十一章 简单机械和功 知识清单 一、杠杆 （一）杠杆的基本概念 1. 在力的作用下能绕着________转动的硬棒叫做杠杆，杠杆的形状可以是直的，也可以是弯曲的，但必须是硬棒。 2. 杠杆绕着转动的固定点叫做________，通常用符号________表示。 3. 使杠杆转动的力叫做________，通常用符号________表示；阻碍杠杆转动的力叫做________，通常用符号________表示。 4. 从支点到动力作用线的________叫做动力臂，通常用符号________表示；从支点到阻力作用线的________叫做阻力臂，通常用符号________表示。 5. 画力臂时，首先要确定________，然后画出动力和阻力的作用线，再从支点向力的作用线作________，这条垂线段的长度就是力臂。 （二）杠杆的平衡条件 1. 杠杆的平衡状态是指杠杆处于________状态或________状态，杠杆在水平位置静止是平衡状态的一种常见形式。 2. 探究杠杆平衡条件的实验中，实验前调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，其目的是便于直接测量________，同时消除杠杆自重对实验的影响。 3. 杠杆平衡的条件是________，用公式表示为________，该公式表明杠杆的平衡是力和力臂乘积的平衡，而非单纯力的平衡。 4. 根据杠杆平衡条件，若动力臂是阻力臂的5倍，则动力是阻力的________倍，这是________杠杆的特点。 （三）杠杆的分类及应用 1. 省力杠杆的特点是动力臂________阻力臂，使用这类杠杆可以________但需要________距离，例如羊角锤、老虎钳等。 2. 费力杠杆的特点是动力臂________阻力臂，使用这类杠杆虽然________但可以________距离，例如理发剪刀、镊子等。 3. 等臂杠杆的特点是动力臂________阻力臂，使用这类杠杆既不________也不________，但可以改变力的方向，例如托盘天平、定滑轮等。 4. 人体的许多部位也可以看作杠杆，如用手托起物体时，前臂相当于________杠杆；用指甲刀剪指甲时，指甲刀的主要部分相当于________杠杆。 5. 选择杠杆类型时，需要根据实际需求：若需要省力，应选用________杠杆；若需要省距离，应选用________杠杆；若需要精确测量，应选用________杠杆。 二、滑轮 （一）定滑轮 1. 定滑轮是指使用时轴________的滑轮，它实质上是一个________杠杆，其动力臂和阻力臂都等于滑轮的________。 2. 使用定滑轮的特点是不________，也不________距离，但可以改变力的________，这使得施力方向更加灵活。 3. 用定滑轮提升重为50N的物体，若不计摩擦，施加在绳子自由端的拉力大小为________N；若改变拉力的方向，拉力的大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 4. 在旗杆顶部安装的滑轮是________滑轮，它的作用是________，方便将国旗升至旗杆顶端。 （二）动滑轮 1. 动滑轮是指使用时轴随________一起移动的滑轮，它实质上是一个________的杠杆，其动力臂是阻力臂的________倍。 2. 不考虑动滑轮自重和摩擦时，使用动滑轮提升重物，施加在绳子自由端的拉力是物重的________，即F=________，但要多移动________倍的距离。 3. 若动滑轮的自重为10N，用其提升重为90N的物体，不计摩擦，绳子自由端的拉力大小为________N；此时动滑轮的实质仍是省力杠杆，但省力效果比不计自重时________。 4. 使用动滑轮不能改变力的________，且提升重物时，动滑轮本身会随重物一起上升，因此需要对动滑轮做额外功。 （三）滑轮组 1. 滑轮组是由________和________组合而成的简单机械，它既能________，又能改变力的________。 2. 滑轮组的省力情况取决于承担重物和动滑轮总重力的绳子股数，用n表示。不计绳重和摩擦时，绳子自由端的拉力F=________，其中G物为物重，G轮为动滑轮自重。 3. 确定滑轮组绳子股数n的方法：看与________直接相连的绳子段数，若绳子自由端从定滑轮绕出，则该段绳子________（选填“计入”或“不计入”）股数。 4. 用滑轮组提升重物时，重物上升的高度为h，则绳子自由端移动的距离s=；若重物上升的速度为v，则绳子自由端移动的速度v绳=。 5. 用一个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，最多可以有________股绳子承担物重，不计绳重和摩擦时，拉力F与物重G物的关系为F=________。 6. 组装滑轮组时，若要求绳子自由端的拉力方向向下，应从________滑轮开始绕线；若要求最省力，则应让尽可能多的绳子段数承担总重力。 三、功 （一）功的基本概念 1. 物理学中，功的定义是：如果作用在物体上的________，使物体沿________通过了一段距离，就说这个力对物体做了功。 2. 做功的两个必要因素是：一是________，二是物体在________上通过的距离，二者缺一不可。 3. 下列三种情况中，力对物体不做功：①有力作用在物体上，但物体________；②物体移动了距离，但在移动方向上________；③力的方向与物体移动的方向________，例如提着物体水平移动时，提力不做功。 4. 功的单位是________，简称________，符号是________，1焦耳等于1________，即1J=1N·m。 （二）功的计算 1. 功的大小等于力与物体在力的方向上通过的距离的________，其计算公式为________，其中W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离。 2. 用10N的水平拉力使物体在水平地面上匀速移动5m，拉力对物体做的功为________J；若拉力增大到15N，使物体仍移动5m，此时拉力做的功为________J。 3. 用20N的力竖直向上提升重15N的物体，使物体上升3m，该力对物体做的功为________J，物体的重力做的功为________J（重力方向与移动方向相反）。 4. 某同学用100N的力将足球踢出5m远，在足球飞行过程中，该同学对足球________（选填“做了功”或“没做功”），因为足球离开脚后，脚不再对足球施加力的作用。 5. 计算功时，需要注意F和s必须具有________性，即s是在力F的方向上通过的距离，若力的方向与移动方向有夹角，需先求出力在移动方向上的分力再计算功。 四、功率 （一）功率的基本概念 1. 功率是表示________的物理量，物体做功越快，其功率越________；物体做功越慢，其功率越________。 2. 功率的定义是________内所做的功，它反映了力对物体做功的快慢程度，与做功的多少和做功的时间都有关系。 3. 功率的单位是________，简称________，符号是________，1瓦特等于1________，即1W=1J/s。 4. 常用的功率单位还有千瓦（kW），它们之间的换算关系是1kW=________W。 （二）功率的计算 1. 功率的基本计算公式为________，其中P表示功率，W表示功，t表示做功所用的时间。 2. 某机器在10s内做了500J的功，其功率为________W；若该机器的功率保持不变，在30s内可以做________J的功。 3. 当物体在力的作用下做匀速直线运动时，功率还可以用公式________计算，其中F表示力，v表示物体运动的速度，该公式表明在功率一定时，力与速度成________比。 4. 一辆功率为72kW的汽车，以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶，此时汽车受到的牵引力为________N；若汽车减速行驶，速度变为10m/s，牵引力将________（选填“变大”“变小”或“不变”，假设功率不变）。 5. 甲机器的功率为100W，乙机器的功率为500W，甲机器工作10min做的功为________J，乙机器完成同样多的功需要________min。 五、机械效率 （一）有用功、额外功和总功 1. 在使用机械时，为了达到目的而必须做的功叫做________，用符号________表示；例如用滑轮组提升重物时，克服________所做的功就是有用功。 2. 在使用机械时，并非我们需要但又不得不做的功叫做________，用符号________表示；例如克服机械自重、摩擦等所做的功都属于额外功。 3. 总功是________和________之和，用符号________表示，其计算公式为________。 4. 用桶从井中打水时，对________做的功是有用功，对________做的功是额外功；若桶掉到井里，再将桶从井中捞起时，对________做的功是有用功，对________做的功是额外功。 5. 额外功的产生是不可避免的，因为任何机械都有________，且机械运转时总会存在________。 （二）机械效率的概念及计算 1. 机械效率是________跟________的比值，用符号________表示，它反映了机械对总功的利用效率，机械效率越高，说明有用功在总功中所占的比例越________。 2. 机械效率的计算公式为________，由于有用功总是________总功（选填“大于”“小于”或“等于”），所以机械效率总是________1（选填“大于”“小于”或“等于”），通常用百分数表示。 3. 用滑轮组提升重为600N的物体，使物体上升2m，绳子自由端的拉力为250N，拉力作用点移动的距离为6m，则有用功为________J，总功为________J，机械效率为________。 4. 不计绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率可以表示为η=，由此可知，在物重一定时，动滑轮的重力越大，机械效率越；在动滑轮重力一定时，物重越大，机械效率越________。 5. 提高机械效率的方法有：①减小________，如给机械加润滑油；②减小________，如选用轻质动滑轮；③增加________，如在同一滑轮组中提升更重的物体。 6. 某机械的机械效率为80%，其物理意义是________；若该机械做的总功为1000J，则有用功为________J，额外功为________J。 参考答案 一、杠杆 （一）杠杆的基本概念 1. 固定点 2. 支点；O 3. 动力；F₁；阻力；F₂ 4. 垂线段长度；L₁；垂线段长度；L₂ 5. 支点；垂线段 （二）杠杆的平衡条件 1. 静止；匀速转动 2. 力臂 3. 动力×动力臂=阻力×阻力臂；F₁L₁=F₂L₂ 4. 1/5；省力 （三）杠杆的分类及应用 1. 大于；省力；多移动 2. 小于；费力；省 3. 等于；省力；费力 4. 费力；省力 5. 省力；费力；等臂 二、滑轮 （一）定滑轮 1. 固定不动；等臂；半径 2. 省力；省；方向 3. 50；不变 4. 定；改变力的方向 （二）动滑轮 1. 物体；省力；2 2. 一半；G物/2；1 3. 50；降低 4. 方向 （三）滑轮组 1. 定滑轮；动滑轮；省力；方向 2. （G物+G轮）/n 3. 动滑轮；不计入 4. nh；nv 5. 4；G物/4 6. 定 三、功 （一）功的基本概念 1. 力；力的方向 2. 作用在物体上的力；力的方向 3. 没有移动距离；不受力；垂直 4. 焦耳；焦；J；牛·米 （二）功的计算 1. 乘积；W=Fs 2. 50；75 3. 60；-45 4. 没做功 5. 同一 四、功率 （一）功率的基本概念 1. 物体做功快慢；大；小 2. 单位时间 3. 瓦特；瓦；W；焦每秒 4. 1000 （二）功率的计算 1. P=W/t 2. 50；1500 3. P=Fv；反 4. 3600；变大 5. 60000；2 五、机械效率 （一）有用功、额外功和总功 1. 有用功；W有用；物重 2. 额外功；W额外 3. 有用功；额外功；W总；W总=W有用+W额外 4. 水；桶；桶；桶内残留的水 5. 自重；摩擦 （二）机械效率的概念及计算 1. 有用功；总功；η；高 2. η=（W有用/W总）×100%；小于；小于 3. 1200；1500；80% 4. G物/（G物+G轮）×100%；低；高 5. 摩擦；机械自重；物重 6. 该机械做的有用功占总功的80%；800；200 学科网（北京）股份有限公司 $