中考总复习《功、能及简单机械中考综合总复习》教学设计 2026年中考物理一轮复习

2026年祁阳市优质教学资源评选活动 ---九年级中考总复习大单元《功、能及简单机械》教学设计 （注：标题采用四号宋体，正文采用五号宋体，1.5 倍行距。模板可根据需求稍微调整） 课程基本信息 主备人 周柏宇 课型 中考一轮复习 学科 物理 年级 九 学段 初中 版本章节 人教版 教学目标 物理观念: 1、知道功和功率的定义、物理意义及它们之间的联系与区别； 2、通过实例分析，明确功是能量转化的量度； 3、掌握杠杆的五要素，会运用杠杆平衡条件解决实际问题； 4、理解滑轮的本质是杠杆，能从运动与力的关系的角度分析滑轮组中动滑轮的受力情况； 5、掌握机械效率的定义、物理意义，知道机械效率是能量转化利用率的量度；理解“机械可以省力或省距离，但不能省功”的本质。 科学思维： 1、能从实际问题占抽象出杠杆模型，能判别杠杆的种类； 2、综合应用杠杆、滑轮、滑轮组，解决起重机的吊装问题上，增强解决实际问题的能力； 3、通过整体法和融离法，培养科学思维方法； 4、能熟练区分有用功、额外功、总功，进行公式推导与综合计算。 科学探究：围绕“起重机提升重物”展开问题式复习，经历“提出问题→分析问题→证据推理→归纳应用→误差反思”的完整探究过程；在辨析、计算、纠错中提升探究能力。 科学态度与责任： 1、认识简单机械在工程、生活中的应用价值，体会物理知识服务生产生活的社会意义； 2、通过分析提高机械效率的途径，树立节能意识； 3、通过小组交流，增强表达能力以及与他人合作的意识。 教学重难点 重点：1、通过对实际情境中实际问题的研究，加深对功、功率和机械效率的认识；运用杠杆平衡条件、二力平衡知识，分析解决实际问题。 2、能区分有用功/总功/额外功、对滑轮组有效绳子段数进行判断，能正确计算功、功率、机械效率。 难点：运用杠杆平衡条件、二力平衡知识，分析解决实际问题。 学情分析 学生已掌握力、运动等基础概念，对杠杆、滑轮等简单机械有直观认知，但抽象理解不足。对功的两个必要因素易混淆，功率与功的概念区分不清，机械效率计算易出错。简单机械结合实际问题时，受力分析与公式应用不熟练，综合解题能力较弱，需通过实例与练习强化理解。 教学准备 杠杆、钩码数个，滑轮3个，细线一根 教学过程 教学活动 教师行为 学生活动 设计意图 一、基于情境，提出问题：情境导入 （播放视频）：建筑工地起重机吊起重物全过程：静止吊住→水平移动→竖直匀速提升→高处放下。 提出问题： 起重机对重物有力、有移动，物理学上叫什么？（功） 起重臂、滑轮组属于什么？（简单机械） 同样做功，为什么有的快有的慢？（功率） 重物升高后具有了什么？（机械能） 燃料/电机做的功，都用来提升重物了吗？（机械效率） 板书课题：功、能及简单机械综合复习 观看视频，引发思考 思考问题、回答问题 激发兴趣，进入学习状态 明确任务：本节课以起重机工作为主线，系统复习：功、能、简单机械的功率、机械效率。 二、分析问题，展开探究（30分钟） 任务一：认识功与能 （7分钟） 问题情境： 某工地作业中，起重机将质量为500Kg的重物从地面匀速吊起到高度为15m的楼顶上，师傅停了 一会再在别人的指挥下水平移动了8m再放在楼顶的某处。分析起重机整个过程中做功情况，并说一说机械能的变化，讨论其中涉及到的功、能关系。 设计的问题： 1、下列三种情况起重机对物体是否做功？① 重物静止吊在空中② 重物沿水平方向匀速移动③ 重物竖直方向匀速上升 归纳总结：做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上移动的距离。 不做功三种情况：有力无距、有距无力、力与距离垂直。 2、在匀速提升重物过程中，重物的机械能发生了什么变化？说说其中的功能关系怎样？ 阅读问题情境 思考问题 学生限时计算：整个过程中起重机对物体做功多少焦？ 回答问题2： 重物匀速上升，速度不变，质量不变，因此动能不变；高度变大，重力势能变大，根据机能能等于动能和重力势能之和，得出机械能在增加。 忽略摩擦、动滑轮各绳重，起重机的做功量==物体增加的机械能 即W=∆E；做功的过程伴随着能量的转化。 问题1：夯实基础 掌握做功的两要素 问题2：引导学生分析吊物过程中机械能的变化，深化对动能、势能、机械能概念的理解，明确机械能守恒的条件； 深化对功能关系的理解。 任务二：起重机用到了哪些简单机械？——杠杆与滑轮组（8分钟） （二）分析吊臂中的滑轮组受力情况 任务三：分析起重机工作时的功、功率和机械效率（6分钟） 问题情境：某建筑工地使用的最大质量为30t的汽车起重机，将10块质量均为500Kg的重物同时从地面吊至15m高的楼顶上。请运用所学知识，分析其中杠杆平衡问题。 设计的问题： 1、 观察起重机的结构，它的哪些部位应用了杠杆？是省力的还是费力的？ 归纳总结： 1、复习杠杆的五要素：支点，动力、阻力，动力臂、阻力臂。 2、总结作力臂的步骤：一找（支点）、二延（力的作用线）、三作（垂线段）、四标（力臂的符号） 特别强调：动力和阻力的受力物体是杠杆，作用点应画在杠杆上；力臂指点是支点到力的作用线的垂直距离（同数学里点到直线的距离）； 2、为何吊臂越长，起重机所能吊起的物体最大质量反而越小呢？ （引导学生观察，并抽象出物理模型，发现吊臂是杠杆。如图（2）、图（3）所示） 归纳总结： 杠杆平衡条件：F1L1=F2L2 建立杠杆模型时，需先明确支点，应用平衡方程分析问题时，要明确不变量。 问题情境：某建筑工地使用的最大质量为30t的汽车起重机，将3块质量均为500Kg的重物缓慢从地面吊至15m高的楼顶上。如图（4）所示是起重机吊钩（包含动滑轮）的质量是12Kg。 设计问题： 1、选择哪个物体进行受力分析，请画出受力分析图，列出受力平衡方程。不计绳重的摩擦，请估算钢绳上拉力？ 2、使用滑轮组提升重物时可以省功吗？ 归纳总结：省力的机械必费距离，使用任何简单机械不省功。 问题情境1：在某风力发电厂的风机安装项目中，施工队选用了一台最大起重量为100t的汽车起重机用于吊装风机的风叶。塔筒分为3节，每节质量为60t，机舱质量约为90t，每个风叶的质量为19t。在吊装作业中，起重机先将塔筒安装完毕，再将机舱提升至80m高的塔筒顶部，最后将风叶从地面匀速提升至80m高的塔筒顶部与机舱处进行组装。已知提升机舱用时间为400s，提升单片风叶用时200s，动滑轮(包含吊钩)总重为2x104N，不考虑绳重和摩擦。滑轮组结构如图（4）所示，讨论其中所包含的功，功率和机械效率的问题。 指出问题： 1、提升机舱和单片风叶时，滑轮组分别做了多少有用功？做功快慢如何？ 归纳总结：明确做事的目的，提升对重物做的有用功可通过W有=G物h进行比较，做功快慢可通过功率 2、定义功和功率的方法有什么不同？ 教师可以追问：运用比值定义法定义的物理量还有哪些？学生会列举速度，密度，压强概念，这些概念建立过程具有相似性。 3、如何计算该滑轮组的机械效率?为什么机械效率总是小于1?如何从能量转化的角度理解机械效率?如何提高滑轮组的机械效率? 分享你的方案。 归纳总结： 1、进一步分析可知：由于动滑轮自重、摩擦等原因，不可避免地要做额外功，从而明确使用任何机械都不省功，所以机械效率总小于1. 问题情境2：假设物体A均做匀速直线运动，分析这两种情境中滑轮组的机械效率。 图（5） 针对问题1：学会找支点及五要素，根据杠杆平衡条件可知，它是费力杠杆。 限时训练： （2025·黑龙江·中考真题）如图（1）所示，一个质地均匀重为G的杠杆可以绕着O1点旋转，O2为杠杆的重心。杠杆右端有一个可以自由移动的圆环（圆环质量忽略不计），通过定滑轮的绳子拉住圆环，使杠杆在水平位置保持平衡。画出此时杠杆所受重力的示意图及其力臂 图（1） 以A点为支点，绳对吊臂的拉力为动力F1，阻碍起重机转动的阻力F2大小等于起重机自重和配重的总重力。 图（2） 以B点为支点，绳对吊臂的拉力为动力F1，液压机对吊臂的支持力可认为是阻碍起重机转动的阻力F2 图（3） 根据平衡条件解释问题2. 针对问题1： 图（4） 第一步：会数有效的绳子段数 n（凡是动滑轮引出的绳子即有效），即n=3 第二步：选择吊钩和重物这一整体做为受力分析对象，采用整体法进得分析，如图（4），根据二力平衡条件列出力的平衡方程，即：3F=G物+G吊 限时计算：不计绳重的摩擦，请估算钢绳上拉力？ 针对问题2：引发思考与讨论，帮助学生进一步认识功与能的关系：滑轮组能省力但要费距离（S=nh），总功会更大，故不省功。 针对问题1:（给予学生充足的讨论时间，讨论结果以小组为单位进行汇报）。 限时训练：提升机舱和单片风叶时，滑轮组分别做了多少有用功？ 针对问题2：功是通过乘积定义法定义的，是力作用于物体后的空间累积； 功率是功与所用时间之比，是通过比值定义法定义的物理量，表示单位时间内物体做功的多少，即物体做功的快慢。 针对问题3，引导小组讨论明确有用功W有=G物h，是指机械对物体做的功；总功W总= Fs，是指外界对机械做的功；机械效率 方案一：有用功一定，减少额外功，例如：减少动滑轮、绳子的重力，减少摩擦力等。 方案二：额外功一定，增加有用功，如增大重物质量。 学习限时计算：质量为2kg的正方体A，边长为10cm，如图（5）两种情境下均以0.1m/s的速度做匀速直线运动，拉力F大小均为6N，若地面对物体的摩擦力大小为9N，不计弹簧测力计、滑轮及绳重。请你分别算出两种情境下的拉力的功率？两种情境时的机械效率？试着说一说两情境为何有这些差异。 真题训练，提高能力 引导学生解决实际问题，学会建立杠杆模型，明确支点和力臂，能够应用杠杆平衡条件解释工程实际问题，培养提取关键要素的能力。 初步学习整体法和隔离法对研究对象进行受力分析。 深入理解功、功率、机械效率三者的不同 通过对提高机械效率方案的设计，培养学生分析问题，交流合作能力和表达能力 将计算拓展到不同的环境，既加深对基础知识的理解，又锻炼学生选择合适对象进行建模分析能力。 三、回顾梳理，总结反思（5分钟） 引导学生自主小结，对比整理功、功率、机械效率三个概念 也可以从功能关系的角度，进行总结，强化能量观念。（视教学进度和学生的接受情况而定） 完成老师设计的总结表格 概括总结能力 板书设计/课堂小结 项目 功 功率 机械效率 物理意义 做功的多少或能量的转化的多少 物体做功的快慢或能量转化的快慢 做功的利用率或能量的转化的利用率 定义 力与物体在力的方向上移动距离的乘积 功与做功所用时间之比 有用功与总功的比值 公式 W=FS P=W/t 单位 J W 无单位 教学反思 以工程建设中的起重机为主线设计一节《功、能及简单机械》的大单元综合复习课，让分散的知识结构上更紧，让知识更加网络化，有助于学生对知识的全面把控。特别对功、功率、机械效率三个易混概念放在一起通过工程问题对比分析和计算，理解更深入，记忆更深入。我是祁阳文昌中学教师，面对的学生较优秀，基础较扎实，这种串连型的复习，复习之后，学生绝大部分反响好，掌握程度高。 ( — 1 — ) 学科网（北京）股份有限公司 $