专题01 简单机械和功（期中复习课件）九年级物理上学期苏科版九年级物理上学期新教材苏科版

九年级物理上学期 期中复习大串讲 专题01 简单机械和功 苏科版 考情透视 考点精讲 题型突破 分层演练 01 期中考情透视 复习目标锚定 知识体系构建 02 03 目 录CONTENTES 核心考点精讲 04 重难题型突破 05 限时分层演练 06 2 PART 01 期中考情透视 期中考情透视 本章为力学核心章节，考情聚焦三大方向：杠杆平衡条件（作图与动态分析）、滑轮组省力判断（竖直与水平使用）、功与功率计算（含斜面、机械效率）。近年趋势强化生活情境命题，如压水井杆、起重机吊臂、盘山公路等，突出“物理解决实际问题”能力。高频失分点集中于：力臂作图遗漏、额外功概念混淆、功率与效率计算混淆。 复习建议：以实验探究（杠杆平衡、测滑轮组效率）为主线，强化规范作图，归类训练典型计算模型，注重功、功率、效率三概念辨析。 4 PART 02 复习目标锚定 复习目标锚定 知道杠杆、滑轮的工作原理，建立功、机械效率的基本概念，能从力与运动、能量的视角理解简单机械的作用规律。 物理观念 科学思维 梳理探究杠杆平衡条件、测量机械效率的实验思路，能基于已有实验结论分析影响机械效率的因素（摩擦、自重），提升实验现象分析与结论归纳能力。 能运用分类思维判断杠杆类型，通过逻辑推理分析滑轮组的力与距离关系，掌握区分做功与不做功的判断方法，发展基于公式推理、机械效率影响因素分析的逻辑思维能力。 科学探究 科学 态度与 责任 认识简单机械在生产生活中的广泛应用，体会提高机械效率对节能减排的实际意义，养成严谨规范的计算习惯，形成实事求是的科学态度。 6 PART 03 知识体系构建 知识体系构建 8 PART 04 核心考点精讲 核心要点精讲 考点一 杠杆 一、杠杆的基本概念 1．杠杆定义：在力的作用下绕着_________转动的硬棒叫杠杆。  2．杠杆五要素：______、______、______、_______、_______； 3．理解杠杆： （1）动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点一定在________上。  （2）动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向________。 （3）力臂________在杠杆上，支点、力的作用点固定时，力臂会随着___________而改变。但力臂的方向一定与力的作用线________。 固定点 支点 动力 阻力 动力臂 阻力臂 杠杆 相反 不一定 力的方向 垂直 核心要点精讲 考点一 杠杆 二、杠杆的平衡条件 1．杠杆平衡：杠杆__________或__________都叫做杠杆平衡。 2．杠杆平衡条件的表达式：______________________________。 3．公式的表达式为：____________________。 4．求最小动力问题。阻力和阻力臂一定时，动力臂越长，动力越_____，因此，最小动力问题就是找_____________问题。 静止 匀速转动 动力×动力臂=阻力×阻力臂 F1l1=F2l2 小 最长动力臂 核心要点精讲 考点一 杠杆 三、杠杆的分类及应用 类型 力臂的关系 力的关系 特点 应用 省力杠杆 费力杠杆 等臂杠杆 l1＞l2 F1＜F2 省力、费距离 既不省力也不省距离 l1<l2 F1>F2 费力、省距离 l1=l2 F1=F2 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等 筷子、船桨、扫帚、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等等 天平、定滑轮等 核心要点精讲 考点二 滑轮 一、滑轮的分类 1．滑轮：滑轮可以分为_____滑轮和_____滑轮。滑轮可看作是能够连续旋转的_____； 2．定滑轮工作特点：使用定滑轮不_____但能改变___________。 3．动滑轮工作特点：使用动滑轮能__________，费_______。 4．滑轮的本质： （1）定滑轮实质是个______杠杆。 （2）动滑轮实质是个动力臂L1为阻 力臂L2______的省力杠杆。 定 动 杠杆 省力 力的方向 省一半力 距离 等臂 二倍 核心要点精讲 二、滑轮组 1．滑轮组：由______滑轮和______滑轮组成； 2．使用滑轮组既可以______，又可以________________，但要费______。 3．滑轮组工作特点：使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的____________。但绳端移动距离是物体移动距离的_________。 省力 改变力的方向 距离 几分之一 考点二 滑轮 几倍 动 定 核心要点精讲 功的概念、不做功的情况 考点三 功 1．功的定义：一个______作用在物体上，使物体在力的方向上通过一段______，这个力就对物体做了______。 2．功的两个必要因素：一是作用在物体上的______；二是物体在____________上通过的______。 3．功的计算公式和单位：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=______。其中各量单位功W：______（焦耳），力F：______（牛顿）；移动距离s：______（米）。 4．不做功的三种情况 （1）有力无______；（2）有距离无______；（3）力和距离______。 力 距离 功 力 力的方向 距离 Fs J N m 距离 力 垂直 核心要点精讲 考点四 功率 1．功率定义：_____和做功______的比值叫功率，在物理学中用字母____表示。 （1）做相同的功，比较不同的物体所用的时间，所用时间短的物体做功______。 （2）取相同的时间，比较不同的物体所做功的多少，做功多的物体做功______。 2．功率意义：物理学中，用功率来表示物体做功的______。功率大做功一定快，不一定______。 3．功率公式及单位：功率=________，即 。国际单位：______（W），1W=______J/s；常用单位：______（kW），1kW=______W。 4．功率的计算： 。公式变形： 、W=Pt。 功 时间 P 快 快 快慢 多 功/时间 瓦 1 千瓦 103 功率的概念 核心要点精讲 考点五 机械效率 1．机械效率概念：________跟_______的比值叫做机械效率η，通常用_______表示。 （1）有用功：利用机械提升物体时，对人们有用的功就叫做有用功；计算方法W有用=_______。 （2）额外功：并非需要但又不得不做的功叫做额外功；W额外=______________。 （3）总功：有用功与额外功的和，动力所做的功叫总功；总功的计算方法W总=_______；W总=_____________。 2．机械效率计算公式： ； 3．由于额外功不可避免，有用功只是总功的一部分，因而机械效率总小于______。 4．机械效率是反映机械性能的重要指标，提高机械效率有助于节能减排，影响简单机械的机械效率的因素有：被提起的________、__________和机械内部的_______。 W总-W有用 有用功 总功 百分数 Gh Fs W有用+W额外 1 物体重 机械自重 摩擦 PART 05 重难题型突破 重难题型突破 典例1 （2026·黑龙江大庆·中考真题）一个半径为 R 的半球形容器内部放置一根长度为 2R 的质量均匀的细杆，细杆重为 2N ，其截面图如图所示。已知接触点 B 处细杆受到的弹力与杆垂直，接触点 A 与圆心 O 的连线与杆的夹角为30°。求出接触点处细杆所受的弹力 F 为（      ） A．0.5N B．1N C．2N D．3N 破题要诀 1.受力分析：细杆受重力、A点支持力、B点弹力。2.选支点：选B为支点，B点弹力力臂为零，可避开未知弹力。只需分析重力对B点的力臂和A点弹力对B点的力臂。3.列杠杆平衡条件：杆长2R，A与圆心连线与杆夹角30°，由几何关系求力臂。列G×LG=F×LF，代入得F=1N。 题型一 杠杆平衡条件及应用 B 19 重难题型突破 典例2（26-27·盐城·阶段检测）用如图所示的滑轮组将重为90N的物体匀提升，绳端拉力大小为60N。此过程中使用A滑轮的好处是可以改变力的___________（选填“大小”或“方向”）；若B滑轮重为 20 N，则绳重与摩擦__________（选填“能”“不能”）忽略不计。 方向 破题要诀 1.第一空：A是定滑轮，不省力，但能改变拉力方向，故填“方向”。判断依据：定滑轮不省力，只改向。 2.第二空：B是动滑轮。若不计绳重和摩擦，理想拉力F=(90N+20N)/2=55N。实际拉力60N>55N，多出的5N由绳重和摩擦造成，故不能忽略。判断依据：比较实际拉力与理想拉力。 题型二 滑轮和滑轮组 不能 20 重难题型突破 典例3（25-26九上·南京·期中）小明在操场上进行体育活动。 (1)小明引体向上的运动如图甲，为估测其功率进行了以下实验： ①用体重秤测出自身的质量m； ②测出1次引体向上过程中上升的高度h； ③记录n次引体向上的________； ④则小明引体向上时的功率 P =___________（用所测物理量符号表示）。 时间 t 题型三 功和功率 nmgh/t 21 重难题型突破 破题要诀 第(1)问核心是控制变量法与功率定义，补全步骤③为“所用时间t”，公式P=nmgh/t，注意n次与单次高度的乘积关系，避免漏乘n。第(2)问需结合机械能守恒与空气阻力，把握能量依次减小规律，丙图轨迹应体现机械能持续下降，N点机械能介于M、S之间，严格比较能量数值，果断排除不符项，确保逻辑闭合。 题型三 功和功率 (2)小明向右上方投出实心球，M、N和S是球出手后经过的三点，球在M、S两点时所具有的机械能如图乙所示。则丙中的运动轨迹与图乙的能量状态相符的是_________，N点机械能的大小范围可能是_____________。 (a)(b) 1.5J-1.8J 22 重难题型突破 典例4（2026·江苏无锡·中考真题）用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉绳的一端，使挂在动滑轮下总重力为1.0 N的钩码缓缓上升，示数如图所示。测得绳端移动距离为20 cm，钩码上升距离为10 cm。则动滑轮的机械效率为（       ） A．37.5% B．50.0% C．62.5% D．83.3% C 题型四 机械效率 破题要诀 1.明确有用功，区分有用功和总功：有用功=提升重物的功；总功=拉力做功； 2.正确读图，弹簧测力计示数必须准确读取（注意分度值）； 3.单位统一，距离需换算成米再计算。 23 PART 06 限时分层演练 基础固本练 1．（2026·广西·中考真题）甲、乙两人在玩跷跷板、如图，跷跷板保持水平平衡，且AO：BO=1：2，则（       ） A．甲的重力比乙的大 B．甲的重力比乙的小 C．甲、乙的重力一样大 D．甲、乙的重力之比为1：3 A 【详解】甲、乙两人对杠杆的压力大小等于各自的重力， 由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得G甲·AO=G乙·BO 已知AO:BO=1:2，代入公式得 所以甲的重力比乙的大，故A符合题意，BCD不符合题意 。 故选A。 25 基础固本练 2．（2026·山东济宁·中考真题）如图是《天工开物》中记载的古代人民应用简单机械“踏碓舂米”“井中汲水”时的场景。甲中，碓可绕着O点转动，脚反复踩踏碓的一端，另一端的碓头便会连续起落，就可以舂米；乙中，在井的上方悬挂一个滑轮，方便从井中取水。下列分析正确的是（　　 ） A．踏碓舂米应用了省力杠杆 B．井中汲水应用了动滑轮 C．甲中，脚距离O点越近越费力 D．乙中的滑轮可以省距离 C 【详解】脚施加的力为动力F1，碓头的重力为阻力F2，O为支点。 A．甲图中，动力臂小于阻力臂，由F1L1=F2L2得，动力为F1=F2L2/L1>F2，为费力杠杆，故A错误； BD．乙图中滑轮的轴固定不动，为定滑轮，定滑轮不省力也不省距离，故BD错误； C．甲中，阻力F2和阻力臂L2一定，脚距离O点越近，动力臂L1越小，由F1=F2L2/L1可知，动力F1越大，越费力，故C正确。 26 基础固本练 3．（25-26九年级上·南通·期末）两个完全相同的滑轮，分别以图示两种方式，将重为G的物体在相同时间内匀速提至相同高度，不计绳重和摩擦，甲、乙的机械效率分别为η1、η2，拉力F1、F2做的功分别为W1、W2，功率分别为P1、P2。下列判断正确的是（ 　　） A．F1=2F2 B．P1<P2 C．W1>W2 D．η1=η2 B 【详解】A．甲是定滑轮，乙是动滑轮，不计绳重和摩擦，甲的拉力等于物重，F1=G乙的拉力等于物体和滑轮总重的一半，F2=(G+G动)/2故F1<2F2，故A错误； BC．物重相同，提升高度相同，故甲、乙有用功相等；甲用定滑轮，额外功为零，乙用动滑轮，额外功不为零，故甲总功小于乙总功，即W1<W2；又时间相同，由P=W/t可知，甲的功率小于乙的功率，即P1<P2，故B正确，C错误； D．机械效率为有用功与总功的比值，甲、乙有用功相等，甲总功小于乙总功，故甲的机械效率大于乙的机械效率，故D错误。 故选B。 27 基础固本练 4．（25-26九年级上·宿迁·期末）关于功、功率、机械效率的说法中，正确的是（　 　） A．功率大的机械，机械效率一定高 B．机械效率越高，有用功与总功的比值越大 C．越省力的机械，机械效率越高 D．机械做功时，做的有用功越多，机械效率越高 A 【详解】A．功率和机械效率是两个不同的物理量，它们之间没有直接关系。功率大只说明做功快，但并不能说明机械效率高。故A错误； B．机械效率是指有用功与总功的比值，机械效率越高，有用功与总功的比值越大，故B正确； C．机械效率等于有用功在总功中所占的比值，越省力的机械，机械效率不一定越高，故C错误； D．由η=W有/W总×100%得，机械做功时，由于总功未知，做的有用功越多，机械效率不一定越大，故D错误。 故选B。 28 基础固本练 5．（2026·江苏镇江·中考真题）小林在跨学科实践活动中制作的抛石机模型结构如图所示，O点为转轴，杆的A端为重物，C端为抛石碗，杆和抛石碗的质量不计，OA<OB。在B点用绳子沿竖直方向将杆缓慢拉到水平位置的过程中，绳子的拉力大小________，此装置属于________杠杆。在抛石碗中放置小物块后释放绳子，小物块离开抛石碗后由于________继续向前飞行。 不变 【详解】由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知，因拉力与阻力均沿竖直方向，动力臂与阻力臂的比值保持不变，阻力大小不变，故绳子拉力大小不变。 由图可知，OA<OB，则L1>L2，即动力臂大于阻力臂，此装置属于省力杠杆。 小物块离开抛石碗后由于惯性，保持原来的运动状态继续向前飞行。 省力 惯性 29 综合进阶练 1.（2026·辽宁·中考真题）如图，某同学制作简易杆秤时，用系细线的钩码M、N作秤砣，mM>mN，改变提纽的位置和秤砣的质量，都可以改变杆秤的测量范围，以下方案测量范围最大的是（　　） A．提纽在a点，秤砣选M B．提纽在a点，秤砣选N C．提纽在b点，秤砣选M D．提纽在b点，秤砣选N A 【详解】根据杠杆平衡条件，则有 ；即： 所以当越小， 和越大时，能测的最大物体质量变大，测量范围变大，所以提纽在a点，秤砣选M，范围最大。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 30 综合进阶练 2．（25-26九年级下·连云港·期中）如图所示是搬运泥土的独轮车，它属于_________（选填“省力”“等臂”或“费力”）杠杆。设车厢和泥土的总重力为1800N，搬运泥土时从A点提起独轮车把手的力是F，F的力臂是_________m，F的大小至少是_________N。 【详解】[1]独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。 [2][3]由图可知，独轮车支点在轮轴处，动力F作用在A点时，此时也是提起独轮车最小力，其力臂为其作用线到支点的距离L1=1.4m+0.4m=1.8m 独轮车的阻力为其自重，作用在其重心上，所以其力臂L2=0.4m 由杠杆平衡条件可知，FL1=GL2 所以有F×1.8m=1800N×0.4m 解得F=400N，所以F的大小至少是400N。 省力 1.8 400 31 综合进阶练 3．（25-26九年级上·江苏盐城·期末）小明要将两箱书搬上楼，有两种方法：a是把两箱书一起搬上楼； b是先搬一箱书上楼，再搬剩下的一箱。假设他上楼的速度相同，则用这 两种方法搬书，人对书做的功Wa______Wb，人对书做功的功率 Pa______Pb，机械效率ηa_______ηb（均选填“<”，“=”或“>”）。 【详解】[1]设每箱书重力为G，楼高为h，一次搬两箱，对书做功Wa=2G⋅h 分两次搬，每次搬一箱，对书做功Wb=G⋅h+G⋅h=2G⋅h 所以Wa=Wb。 [2]根据功率公式P=Wt，上楼速度相同ta=h/v，tb=2h/v Pa=2Gh/h/v=2Gv，Pb=2Gh/2h/v=Gv 所以Pa＞Pb。 [3]机械效率公式为η=W有用/W总×100%，有用功W有用=2Gh相同， W总a=2Gh+G人h，W总b=2Gh+2G人h，所以W总a＜W总b，有用功相同，所以ηa＞ηb。 = > > 32 综合进阶练 4．（25-26九年级下·江苏无锡·期中）图甲所示为可调节式落地灯，立柱OA与底座为一整体，重心为O，总重为80N（不含灯头C的重），底座为边长0.2m的正方形，O在底座边缘中点，轻质杆AB既可绕A点转动又可以伸缩调节长度，当立柱OA与灯中轴线BD的距离为1.2m，落地灯刚好不翻倒，则灯头C的质量为__________kg；若将AB绕OA轴向纸外转90°，即俯视图从乙到丙，并调节AB长度，则立柱OA与灯中轴线的最大距离不超过__________m；请写出一种使甲图落地灯更不易翻倒的改进方案_____________________________。 1.6 0.6 增大底座质量/增大底座面积 33 综合进阶练 【详解】[1]对应俯视图乙，整体（不含灯头）重心O在底座左边缘中点，刚好翻倒时支点为底座右边缘，O到支点的水平距离为底座边长L1=0.2m；灯头到O的距离为1.2m，因此灯头到支点的距离为L2=1.2m−0.2m=1m 根据力矩平衡G1L1=G2L2，代入80N×0.2m=G2×1m 得灯头重力G2=16N，质量m=G2/g=16N/10N/kg=1.6kg [2]转90°到丙图后，O在边缘中点，到翻转轴（底座边缘端点）的距离为0.1m；设灯头到O的最大距离为L，则灯头到支点的距离为L−0.1m。再次力矩平衡80N×0.1m=16N×(L−0.1m) 解得L=0.6m。 [3]提高稳度的方法合理即可，如增大底座质量即增大阻碍翻倒的重力力矩、增大底座底面积、降低整体重心等。 34 综合进阶练 5．（25-26九年级上·江苏无锡·期末）如图所示，重550N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重760N的货物，货物匀速上升2m用的时间为10s，提升过程中工人的拉力为400N，提升过程中不计绳重和摩擦。求： (1)在这次提升过程中，工人的拉力的功率； (2)在这次提升过程中，滑轮组的机械效率； (3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，该工人用这个滑轮组能提升 的最大物重。 【答案】(1)160W；(2)95%；(3)1060N。 35 综合进阶练 【详解】（1）由图可知，承担物重的绳子段数为2，绳子自由端移动的距离：s=nh=2×2m=4m 拉力做的总功：W总=Fs=400N×4m=1600J 提升过程中，工人的拉力的功率：P=W总/t=1600J/10s=160W （2）有用功为：W有用=Gh=760N×2m=1520J 滑轮组的机械效率：η=W有用/W总=1520J×100%/1600J=95% （3）由F=(G+G动)/n 提升过程中不计绳重和摩擦，可得动滑轮重为:G动＝2F−G＝2×400N−760N=40N 若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600N，工人重550N，故工人对绳子的最大拉力为F最大＝550N，所以能提升的最大物重为:G最大＝2F最大−G动＝2×550N−40N＝1060N 36 期中复习大串讲 专题01 简单机械和功 考情透视 考点精讲 题型突破 分层演练 $