专题01 简单机械和功（期末复习清单）九年级物理上学期新教材苏科版

该初中物理知识清单聚焦“简单机械和功”单元，涵盖杠杆、滑轮、斜面、轮轴等简单机械及功、功率、机械效率核心内容，以“知识清单+考点题型”为学习支架，构建系统复习框架。 清单通过分类梳理知识要点（如杠杆五要素、滑轮特点）和分级呈现考点题型（如杠杆分类、机械效率计算），结合例题解析与方法总结（如杠杆最小力作图技巧、探究杠杆平衡条件实验要点），培养科学思维与科学探究能力，便于学生自主梳理知识，助力教师精准教学。

专题01 简单机械和功 【清单01】杠杆 1． 定义：在力的作用下可绕一 转动的硬棒叫做杠杆。 2．杠杆的五要素 (1)支点：如图所示，杠杆可以绕其转动的点，用字母O表示。 (2)动力：如图所示，使杠杆转动的力，用字母F1表示。 (3)阻力：如图所示，阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。 (4)动力臂：如图所示，从支点O到 作用线的距离，用字母L1表示。 (5)阻力臂：如图所示，从支点O到 作用线的距离，用字母L2表示。 3．杠杆的平衡条件 (1)杠杆的平衡状态：杠杆静止或匀速转动时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。 (2)杠杆的平衡条件： ，用字母表示为F1L1＝F2L2(其中F1、L1、F2、L2分别表示动力、动力臂、阻力和阻力臂)。 【清单02】滑轮及其他简单机械 1．滑轮及滑轮组 (1)定滑轮：使用时，轴的位置固定不动的滑轮。 (2)动滑轮：使用时，轴随被拉物体一起运动的滑轮。 2．斜面和轮轴 (1)斜面：斜面是一种省力、 的简单机械．如盘山公路。 (2)轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可以省力但费距离．如门把手、方向盘等。 【清单03】 功 1．定义：物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的 称为机械功，简称功，用字母W表示。 2．单位： ，简称焦，用字母J表示。1 J＝ N·m。 3．做功的两个必要条件：(1)对物体有 ；(2)物体要在力的方向上通过一定的 。 4．功的计算：。 【清单04】功率 1.定义：功与做功所用时间之比叫做功率，它大小等于 所做的功。 2.物理意义：在物理学中，用功率表示做功的 。 3.功率的计算：。 4.生活中的功率 麻雀飞行时的功率约为8 W；人骑自行车时的功率通常为60～80 W；中学生跳绳的功率约为60 W；家用轿车发动机的功率约为80 kW；飞机发动机的功率可达1 000 kW以上；动车组的功率约为5.5～20 MW。 【清单05】机械效率 提高机械效率的方法 a. 提高滑轮组机械效率的方法：增大物重、减小动滑轮的重力、减小滑轮与绳子间的摩擦.有用功一定时，减少 ;额外功一定时，增加 。 b. 提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾角或减小斜面的摩擦。 【考点题型一】杠杆分类 【例1】(24-25八下·江苏泰州姜堰区·期末)筷子智慧是中国独特的文化，象征着古老而悠久的华夏文明。筷子是物理学研究的一种杠杆，如图所示的各种杠杆，与筷子类型相同的是（　　） A．扳手 B．食品夹 C．开瓶器 D．钢丝钳 【方法总结】解答杠杆分类题，首先要清楚杠杆分类的依据：，然后根据各选项情景中动力臂与阻力臂的关系，依据，确定动力与阻力大小关系，结合省力杠杆：动力＜阻力；等臂杠杆：动力=阻力；费力杠杆：动力＞阻力，选出符合题干要求选项。 【考点题型二】杠杆作图 【例2】(24-25九上·江苏南通通州区等2地·期末)如图，请在图中画出使杠杆平衡的最小动力和动力臂的示意图。 【方法总结】杠杆力臂作图要清楚力臂是支点到力的作用线的距离。杠杆最小力作图首先要确定最小力对应的最长力臂（支点与力的作用点连线为最长力臂)。 【考点题型三】探究杠杆平衡条件 【例3】(24-25九·江苏盐城亭湖新区初级中学·期末)在“探究杠杆平衡条件”实验中： (1)实验前调节杠杆平衡时出现如图甲的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调，使杠杆在水平位置平衡的目的是 。 (2)实验过程中出现如图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向 （选填“左”或“右”）移动 格。 (3)图乙中杠杆水平平衡后，若在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将 （选填“保持水平平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 (4)下表是小华记录的实验数据： 动力F1/N 动力臂l1/cm 动力×动力臂/（N·m） 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 阻力×阻力臂/（N·m） 10 1 0.1 2 5 0.1 小华所设计的实验数据记录表格存在的缺陷是： ，请你写出改进的方法 。 【方法总结】杠杆调平的方法：左低右调（左端低，就把平衡螺母向右调）。多次实验的目的：避免偶然性，使实验结论更具有普遍性。实验中水平平衡的目的：便于直接在杠杆上读取力臂。 【考点题型四】滑轮作图 【例4】(24-25九上·江苏常州溧阳·期末)工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物，请画出工人使用滑轮组的正确绕线。 【方法总结】方向确定型作图中，如果人需要向下拉绳子，就从定滑轮的挂钩开始绕绳子，如果人向上拉绳子，就从动滑轮的挂钩开始绕绳子。 【考点题型五】滑轮特点计算 【例5】(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)如图所示，物体G重500N，滑轮重10N，当物体G匀速上升时，挂钩B承受的拉力为 N，挂钩A承受的拉力为 N，拉力F= 。 【方法总结】不计绳重、摩擦和动滑轮重力时，绳子自由端拉力。不计绳重和摩擦时，绳子自由端拉力。绳子自由端移动的距离。 【考点题型六】力对物体是否做功判断 【例6】(20-21九上·江苏沭阳县修远中学·期末)如图所示的几个情景，下列说法正确的是（　　） A．甲中，小明提着滑板站在正在上升的电梯内，小明对滑板做了功 B．乙中，叉车用力托着货物，在水平地面上移动了一段距离，叉车对货物做了功 C．丙中，小红用力搬石块，但没有搬动，小红对石块做了功 D．丁中，足球离开脚后继续飞行一段距离，运动员对足球做了功 【方法总结】不做功的三种情况：有力无距离；无力有距离；没有在力的方向上通过距离。 【考点题型七】功和功率综合计算 【例7】(24-25九上·陕西渭南澄城县·期末)如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。某次送餐中，机器人沿平直的路面匀速行驶，到达点餐旅客所示在的客房，用时，机器人匀速直线运动时受到的阻力恒为。求： (1)机器人受到的牵引力做的功是多少？ (2)机器人受到的牵引力做功的功率是多少？ 【方法总结】要清楚功和功率计算关系式。功的计算：。功率的计算：。 【考点题型八】机械效率填空小计算 【例8】(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)工人利用图示滑轮组匀速提升450N的建筑材料，绳子自由端移动了4m，动滑轮重力为50N。不计绳重和摩擦，工人对绳的拉力是 N，工人做的有用功是 J，此过程中滑轮组的机械效率是 %。 【方法总结】竖直方向的滑轮组：，，，不计绳重和摩擦：。 【考点题型九】机械效率综合计算 【例9】(22-23九上·江苏泰州兴化·期末)今年，兴化市政府对多个老旧小区进行改造，推动城市品质提升，不断增强群众的幸福感。如图所示为施工现场使用的提升装置，工人用该装置将质量为80kg的建筑材料匀速提升了8m，用时10s。电动机的输出功率恒定为800W，不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求： （1）10s 内电动机输出的总功； （2）此时滑轮组的机械效率； （3）动滑轮所受的重力。 【方法总结】通用关系式：，。竖直方向滑轮组，不计绳重和摩擦时：。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 简单机械和功 【清单01】杠杆 1． 定义：在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2． 杠杆的五要素 (1)支点：如图所示，杠杆可以绕其转动的点，用字母O表示。 (2)动力：如图所示，使杠杆转动的力，用字母F1表示。 (3)阻力：如图所示，阻碍杠杆转动的力，用字母F2表示。 (4)动力臂：如图所示，从支点O到动力作用线的距离，用字母L1表示。 (5)阻力臂：如图所示，从支点O到阻力作用线的距离，用字母L2表示。 3．杠杆的平衡条件 (1)杠杆的平衡状态：杠杆静止或匀速转动时，我们就说此时杠杆处于平衡状态。 (2)杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，用字母表示为F1L1＝F2L2(其中F1、L1、F2、L2分别表示动力、动力臂、阻力和阻力臂)。 【清单02】滑轮及其他简单机械 1． 滑轮及滑轮组 (1)定滑轮：使用时，轴的位置固定不动的滑轮。 (2)动滑轮：使用时，轴随被拉物体一起运动的滑轮。 2．斜面和轮轴 (1)斜面：斜面是一种省力、费距离的简单机械．如盘山公路。 (2)轮轴：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成，可以省力但费距离．如门把手、方向盘等。 【清单03】 功 1．定义：物理学中，把力与物体在力的方向上通过的距离的乘积称为机械功，简称功，用字母W表示。 2．单位：焦耳，简称焦，用字母J表示。1 J＝1 N·m。 3．做功的两个必要条件：(1)对物体有力的作用；(2)物体要在力的方向上通过一定的距离。 4．功的计算：。 【清单04】功率 1.定义：功与做功所用时间之比叫做功率，它大小等于单位时间内所做的功。 2.物理意义：在物理学中，用功率表示做功的快慢。 3.功率的计算：。 4.生活中的功率 麻雀飞行时的功率约为8 W；人骑自行车时的功率通常为60～80 W；中学生跳绳的功率约为60 W；家用轿车发动机的功率约为80 kW；飞机发动机的功率可达1 000 kW以上；动车组的功率约为5.5～20 MW。 【清单05】机械效率 提高机械效率的方法 a. 提高滑轮组机械效率的方法：增大物重、减小动滑轮的重力、减小滑轮与绳子间的摩擦.有用功一定时，减少额外功;额外功一定时，增加有用功。 b. 提高斜面机械效率的方法：增大斜面倾角或减小斜面的摩擦。 【考点题型一】杠杆分类 【例1】(24-25八下·江苏泰州姜堰区·期末)筷子智慧是中国独特的文化，象征着古老而悠久的华夏文明。筷子是物理学研究的一种杠杆，如图所示的各种杠杆，与筷子类型相同的是（　　） A．扳手 B．食品夹 C．开瓶器 D．钢丝钳 【答案】B 【详解】筷子使用时动力臂小于阻力臂，故动力大于阻力，故筷子是费力杠杆。 A．扳手使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，费距离，故A不符合题意； B．食品夹使用过程中，动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆，费力省距离，故B符合题意； C．开瓶器在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，故C不符合题意； D．钳子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，但费距离，故D不符合题意。 故选B。 【方法总结】解答杠杆分类题，首先要清楚杠杆分类的依据：，然后根据各选项情景中动力臂与阻力臂的关系，依据，确定动力与阻力大小关系，结合省力杠杆：动力＜阻力；等臂杠杆：动力=阻力；费力杠杆：动力＞阻力，选出符合题干要求选项。 【考点题型二】杠杆作图 【例2】(24-25九上·江苏南通通州区等2地·期末)如图，请在图中画出使杠杆平衡的最小动力和动力臂的示意图。 【答案】 【详解】在A点施加力，并且垂直OA斜向上，此时动力臂最大，而阻力、阻力臂一定，由杠杆平衡条件可知此时最省力、用力最小；如下所示： 【方法总结】杠杆力臂作图要清楚力臂是支点到力的作用线的距离。杠杆最小力作图首先要确定最小力对应的最长力臂（支点与力的作用点连线为最长力臂)。 【考点题型三】探究杠杆平衡条件 【例3】(24-25九·江苏盐城亭湖新区初级中学·期末)在“探究杠杆平衡条件”实验中： (1)实验前调节杠杆平衡时出现如图甲的情况，为了使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调，使杠杆在水平位置平衡的目的是 。 (2)实验过程中出现如图乙所示情况，为了使杠杆在水平位置平衡，这时应将右边的钩码向 （选填“左”或“右”）移动 格。 (3)图乙中杠杆水平平衡后，若在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时杠杆将 （选填“保持水平平衡”“顺时针转动”或“逆时针转动”）。 (4)下表是小华记录的实验数据： 动力F1/N 动力臂l1/cm 动力×动力臂/（N·m） 阻力F2/N 阻力臂l2/cm 阻力×阻力臂/（N·m） 10 1 0.1 2 5 0.1 小华所设计的实验数据记录表格存在的缺陷是： ，请你写出改进的方法 。 【答案】(1) 右 便于测量力臂 (2) 右 2 (3)顺时针转动 (4) 只进行了一组实验数据的记录，具有偶然性 应进行多次不同的实验，改变动力、动力臂、阻力、阻力臂等相关物理量的数值，多记录几组实验数据，这样可以避免实验的偶然性，使实验结论更具普遍性和可靠性 【详解】（1）[1]由图甲知，杠杆的右端上翘，为了使杠杆在水平方向平衡，应将平衡螺母向右端移动。 [2]杠杆在水平平衡时，可以直接在杠杆上读取力臂，所以使杠杆在水平位置平衡的目的是便于读出力臂。 （2）[1][2]若使杠杆在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件知 设杠杆的每一个小格长L，每个钩码重G，则 解得，则右边的钩码应向右移动距离为 所以应向右移动2格。 （3）图乙中杠杆水平平衡后，若在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码，这时 则，所以杠杆将顺时针转动。 （4）[1][2]小华所设计的实验数据记录表格存在的缺陷是：只进行了一组实验数据的记录，具有偶然性。改进的方法：应进行多次不同的实验，改变动力、动力臂、阻力、阻力臂等相关物理量的数值，多记录几组实验数据，这样可以避免实验的偶然性，使实验结论更具普遍性和可靠性。 【方法总结】杠杆调平的方法：左低右调（左端低，就把平衡螺母向右调）。多次实验的目的：避免偶然性，使实验结论更具有普遍性。实验中水平平衡的目的：便于直接在杠杆上读取力臂。 【考点题型四】滑轮作图 【例4】(24-25九上·江苏常州溧阳·期末)工人站在地面用如图所示滑轮组提升重物，请画出工人使用滑轮组的正确绕线。 【答案】 【详解】因为滑轮组要求站在地面上人向下拉绳时提升重物，因此在绕绳时，绳子的起点在上方定滑轮的挂钩上，最终绳子自由端方向应该向下，如图所示： 【方法总结】方向确定型作图中，如果人需要向下拉绳子，就从定滑轮的挂钩开始绕绳子，如果人向上拉绳子，就从动滑轮的挂钩开始绕绳子。 【考点题型五】滑轮特点计算 【例5】(23-24九上·江苏睢宁县宁海学校·期末)如图所示，物体G重500N，滑轮重10N，当物体G匀速上升时，挂钩B承受的拉力为 N，挂钩A承受的拉力为 N，拉力F= 。 【答案】 500 255 255 【详解】[1]根据二力平衡，物体静止，受到向上的绳子拉力与自身重力相等，因物体重500N，故挂钩B受到的拉力为500N。 [2][3]挂钩A受到的拉力等于绳端的拉力，为物体和滑轮总重的一半，即 【方法总结】不计绳重、摩擦和动滑轮重力时，绳子自由端拉力。不计绳重和摩擦时，绳子自由端拉力。绳子自由端移动的距离。 【考点题型六】力对物体是否做功判断 【例6】(20-21九上·江苏沭阳县修远中学·期末)如图所示的几个情景，下列说法正确的是（　　） A．甲中，小明提着滑板站在正在上升的电梯内，小明对滑板做了功 B．乙中，叉车用力托着货物，在水平地面上移动了一段距离，叉车对货物做了功 C．丙中，小红用力搬石块，但没有搬动，小红对石块做了功 D．丁中，足球离开脚后继续飞行一段距离，运动员对足球做了功 【答案】A 【详解】A．小明提着滑板站在正在上升的电梯内，滑板在拉力作用下通过了距离，小明的拉力做了功，故A正确； B．叉车用力托着货物，在水平地面上移动了一段距离，货物没有在力的方向上通过距离，叉车没有对货物做功，故B错误。 C．小红用力搬石块，但没有搬动，有力没有距离，小红对石块没有做功，故C错误； D．足球离开脚后继续飞行一段距离，飞行过程中没有收到运动员的力，运动员没有对足球做功，故D错误。 故选A。 【方法总结】不做功的三种情况：有力无距离；无力有距离；没有在力的方向上通过距离。 【考点题型七】功和功率综合计算 【例7】(24-25九上·陕西渭南澄城县·期末)如图所示为某酒店的机器人，它能完成送餐传菜、配送物品、回收餐具等一系列工作。某次送餐中，机器人沿平直的路面匀速行驶，到达点餐旅客所示在的客房，用时，机器人匀速直线运动时受到的阻力恒为。求： (1)机器人受到的牵引力做的功是多少？ (2)机器人受到的牵引力做功的功率是多少？ 【答案】(1)720J (2)14.4W 【详解】（1）机器人匀速直线运动时，受到的牵引力与阻力的大小相等，故牵引力做功为 （2）牵引力做功的功率为 【方法总结】要清楚功和功率计算关系式。功的计算：。功率的计算：。 【考点题型八】机械效率填空小计算 【例8】(24-25九上·江苏泰州海陵区·期末)工人利用图示滑轮组匀速提升450N的建筑材料，绳子自由端移动了4m，动滑轮重力为50N。不计绳重和摩擦，工人对绳的拉力是 N，工人做的有用功是 J，此过程中滑轮组的机械效率是 %。 【答案】 250 900 90 【详解】[1]一共有两段绳子分担动滑轮重，故绳子的拉力为 [2]工人做的有用功是 [3]工人做的总功为 此过程中滑轮组的机械效率是 【方法总结】竖直方向的滑轮组：，，，不计绳重和摩擦：。 【考点题型九】机械效率综合计算 【例9】(22-23九上·江苏泰州兴化·期末)今年，兴化市政府对多个老旧小区进行改造，推动城市品质提升，不断增强群众的幸福感。如图所示为施工现场使用的提升装置，工人用该装置将质量为80kg的建筑材料匀速提升了8m，用时10s。电动机的输出功率恒定为800W，不计绳重和摩擦，g=10N/kg。求： （1）10s 内电动机输出的总功； （2）此时滑轮组的机械效率； （3）动滑轮所受的重力。 【答案】（1）8000J；（2）80%；（3）200N 【详解】解：（1）10s内电动机输出的总功 （2）该装置做的有用功 此时滑轮组的机械效率 （3）该装置做的额外功 动滑轮所受的重力 答：（1）10s内电动机输出的总功为800J； （2）此时滑轮组的机械效率为80%； （3）动滑轮所受的重力为200N。 【方法总结】通用关系式：，。竖直方向滑轮组，不计绳重和摩擦时：。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $