2026年中考物理一轮复习：第十二章《简单机械》讲义 人教版

2025-2026 人教版初中物理中考第一轮复习：第十二章《简单机械》讲义​

一、考纲解读与考情分析​

（一）核心考纲要求​

1.认识杠杆，能画杠杆的五要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）示意图，理解杠杆平衡条件。​

2.掌握杠杆的分类标准，能区分省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆，并解释生活中的应用实例。​

3.认识定滑轮、动滑轮和滑轮组，理解其工作特点，能计算滑轮组的拉力与机械效率。​

4.掌握 “探究杠杆的平衡条件” 和 “测量滑轮组的机械效率” 两大实验的原理、操作与结论表述。​

5.能解决简单机械与功、功率、密度等知识结合的跨模块综合问题。​

（二）近 3 年中考考情​

考查形式：涵盖选择题、填空题、实验题、计算题，其中实验题（占分 3-5 分）和机械效率综合计算题（占分 4-6 分）为高频考点，总分值约 7-12 分。​

核心热点：杠杆五要素作图、杠杆平衡条件的应用、滑轮组拉力与机械效率计算、机械效率影响因素分析。​

命题趋势：结合生活场景命题（如捞面筷子、指甲刀、起重机等），实验题侧重操作规范性与误差分析，计算题新增 “机械效率变化类” 问题，强调动态分析能力。​

二、核心知识点梳理​

（一）杠杆基础认知​

1. 杠杆的五要素​

支点（O）：杠杆绕着转动的固定点，如跷跷板的中心点。​

动力（F₁）：使杠杆转动的力，施力物体为动力源（如手对剪刀的作用力）。​

阻力（F₂）：阻碍杠杆转动的力，施力物体为阻碍杠杆运动的物体（如剪刀对纸张的作用力）。​

动力臂（L₁）：从支点到动力作用线的垂直距离，需用虚线作垂线，标注垂直符号。​

阻力臂（L₂）：从支点到阻力作用线的垂直距离，与动力臂画法一致。​

2. 杠杆平衡条件​

平衡状态：杠杆处于静止状态或匀速转动状态。​

核心公式：​ ​F1​L1​=F2​L2（动力 × 动力臂 = 阻力 × 阻力臂）（力与力臂成反比）。​

实验注意：调节杠杆两端平衡螺母使杠杆在水平位置平衡，目的是消除杠杆自重对实验的影响，且便于直接从杠杆上读出力臂长度。​

3. 杠杆的分类与应用​

类型​

力臂关系​

特点​

实例​

省力杠杆​	​L1>L2	省力但费距离​	羊角锤、撬棍、开瓶器​
费力杠杆​	​ L1<L2	不省力不费力，不省距离​	天平、定滑轮​

​（二）滑轮与滑轮组​

1. 定滑轮与动滑轮的特点​

类型​	实质​	省力情况​	改变力的方向​	移动距离关系​
定滑轮​	等臂杠杆​	不省力（​F=G）​	能改变​	​s=h
动滑轮​	动力臂为阻力臂 2 倍的杠杆​	省一半力​F=（G+G动​）/​2	不能改变​	s=2h

​2. 滑轮组的组装与计算​

绳子股数（n）：与动滑轮直接相连的绳子段数，可通过 “奇动偶定” 判断绕线起点（n 为奇数时从动滑轮开始绕，偶数时从定滑轮开始绕）。​

拉力公式：​不计绳重和摩擦：​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），速度关系：​v绳=n物。​

（三）机械效率​

1. 基本概念与公式​

定义：有用功与总功的比值，反映机械做功的有效程度，用符号​η表示，公式：​η=W有/​W总。​

功的区分：​

有用功：（W有）：对人们有用的功，如提升物体时​ W有=Gh；​

额外功（​W额）：对人们无用但不得不做的功，如克服动滑轮重、摩擦做功；​

总功（​W总）：动力做的功，​W总=W有+W额=Fs。​

2. 滑轮组机械效率的影响因素​

主要因素：​

物重：动滑轮重一定时，物重越大，机械效率越高；​

动滑轮重：物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；​

摩擦：摩擦越大，额外功越多，机械效率越低（不计绳重和摩擦时，​η=(G物+G动)/G​总）。​

无关因素：与物体上升高度、绳子绕法、拉力大小无关。​

（四）核心实验探究​

1. 探究杠杆的平衡条件​

实验器材：带刻度的杠杆、支架、钩码、弹簧测力计。​

实验步骤：​

（1）调节杠杆两端平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡；​

（2）              在杠杆两端挂钩码，改变钩码个数或位置，使杠杆再次平衡；​

3.记录​，多次实验寻找普遍规律。​

误差分析：​

杠杆自重未消除：未在水平位置平衡，导致杠杆自重产生额外力臂；​

力臂测量误差：未沿力的方向作垂线，导致力臂读数偏小或偏大。​

特殊应用：粗细均匀的金属杆重心在中点，可通过​F−x图像结合平衡条件计算杆的重力。​

2. 测量滑轮组的机械效率​

实验原理：​​η=W有/​W总。​

实验器材：滑轮组、弹簧测力计、刻度尺、钩码、细线。​

关键操作：​

匀速拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升（保证拉力大小不变）；​

记录钩码重力​G、上升高度​h、拉力​F、绳子自由端移动距离​s。​

实验改进：可通过增加钩码个数，探究机械效率与物重的关系。​

三、重点题型突破​

（一）杠杆平衡条件的应用​

例题 1：如图所示，在长为L的轻质均匀杠杆OA的中点处悬挂一重物，在杠杆的最右端施加一个始终与杠杆垂直的力F，杠杆保持平衡，此时杠杆与水平方向夹角为30°（如图实线部分所示）。若不考虑杠杆的自重和阻力，则杠杆从图示位置转到水平位置的过程中，拉力F大小（　　）

  

A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．保持不变 D．先变大再变小

【答案】A

【详解】在长为L的轻质均匀杠杆OA的中点处悬挂一重物，在杠杆的最右端施加一个始终与杠杆垂直的力F，杠杆保持平衡，此时杠杆与水平方向夹角为30°（如图实线部分所示）。若不考虑杠杆的自重和阻力，则杠杆从图示位置转到水平位置的过程中，从图中看出，动力臂始终等于OA的长，杠杆从图示位置转到水平位置的过程中，阻力臂逐渐变大，根据“动力×动力臂=阻力×阻力臂”知道，阻力G不变，其阻力臂逐渐增大，动力臂不变，则动力F逐渐增大，故A正确，BCD错误。