九年级物理学习方法.docx
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九年级物理学习方法
九年级物理学习方法
说明 本书是依据国家教育部《全日制义务教育物理课程标
准》和江苏科技出版社《义务教育课程标准实验教科书・物理》九年级上册
而编写的，供九年级第一学期使用。
本书旨在帮助同学们进一步理解和掌握课本内容，全面把握课本的学
习体系，提高思维能力，掌握科学有效的学习方法。
”学习要求”结合课程标准对本节的学习提出具体的知识与技能、过程
与方法、情感态度与价值观三个维度的学习要求。
”学习指导”对本节教材重点、难点的把握，学习方法方法的指导。
”典型范例”着重分析典型问题的解题思路、精析问题中的思考方法，
帮助同学们理解所学知识，学会科学地思考和解决问题的方法。
并通过点评
使同学们达到举一反三的目的。
”活动与探究”提供一些活动案例让同学们在课余时间进行探究。
既丰
富同学们的课外生活、巩固了所学物理知识，又帮助同学们形成合作探究的
良好学习习惯。
”思考与练习”编入了三个维度的基本试题，便于同学们达到课标的基
本要求。
同时还有适量的拓展和提高，以利于同学们创新意识和开放思维的
形成。
”相关链接”提供的是一些物理史科、趣味物理、思考性问题等阅读性
短文，力求浅显具体、生动有趣，旨在扩大知识面，激发同学们科学探索的
欲望。
本书聘请有丰富教学实践经验的一线优秀教师和教研人员负责编写和
统稿，本书编委会审稿、定稿。
由于时间仓促、水平有限，书中定有疏漏和不当之处，敬请广大读者
在使用本书过程中多提宝贵意见，以便进一步修正，使之日臻完善。
本书编写组
第十一章、简单机械和功
一、杠杆
学习要求
1.知道什幺是杠杆，能从常见的工具中认出杠杆。
2.通过观察和实验了解杠杆的结构，熟悉有关杠杆的名称：
支点、动力、
阻力、动力臂、阻力臂。
3.理解力臂的概念，会画杠杆的动力臂和阻力臂。
4.经历探究杠杆平衡条件的过程，理解杠杆平衡的条件，并能用它分析解
决简单的有关杠杆平衡的问题。
5.知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。
6.知道杠杆在实际生活中的应用。
7.通过了解杠杆的应用，进一步认识物理学是有用的，提高学习物理的兴
趣。
学习指导
1．力臂的概念。
力臂是本节的难点。
对力臂的理解，注意以下几点：
（1）力臂是指支点到力（动力或阻力）作用线的距离，而不是从支点到力
的作用点的距离。
（2）当作用在杠杆上的力的方向改变时，其力臂的大小一般也将发生改
变。
（3）力臂不一定在杠杆上，如图所示
（4）若力的作用线过支点，则它的力臂为零。
（5）画力臂三步骤：
找支点、画出力的作用线、作支点到力的作用线的垂
线（有时需要将力的作用线进行正向或反向延长）。
2．经历探究杠杆平衡条件的过程是本节学习的重点，探究的过程中要注意
以下几点：
（1）设计实验方案①选取实验工具②写出实验步骤③设计记录数据的表格
等
（2）调节杠杆水平平衡时，依照”右高右旋，左高左旋”的方法，即杠杆右
边高则螺母向右移，杠杆左边高则向左移，直至杠杆水平平衡。
注意杠杆水
平平衡一旦调好，不得随意再旋转平衡螺母，否则会影响实验结果。
（3）实验中，每次改变动力、阻力、动力臂、阻力臂后都要使杠杆保持水
平平衡，这样动力臂和阻力臂都可以直接读出。
动力臂和阻力臂的长度单位
不一定要用米，只要两个力臂的长度单位统一就可以了。
3．根据已学过的杠杆知识，注意观察生活中各种形状的杠杆，如指甲剪、
钓鱼竿、剪刀、筷子、天平、独轮车等。
并能按照动力臂与阻力臂长短的关
系分析和判断是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆。
根据杠杆平衡条件，生
活中使用时要注意两点：
（1）要省力就要多移动距离；
（2）要省距离就要
费力，省力又省距离的杠杆是没有的。
曲型范例 例1．关于力臂,下列说法k正确的是（）
A．从动力作用点到支点的距离叫做动力臂
B．力臂就是杠杆的长度
C．从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂
D．力臂一定在杠杆上
精析：
力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是”点到线”
的距离，而不是”点”到”点”的距离。
力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在
杠杆上。
如图所示。
（图删去） 全解：
应选（c）
点评：
力臂是从支点到力的作用线的距离。
如图（a）、（b）所示，虽然
力的作用点A相同，但力的方向不同，画出力臂也不同。
例2．张华和爸爸在公园玩跷跷板，张华重250N，爸爸重750N。
当
爸爸离跷跷板的转轴0.5m时，张华应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？
精析：
利用杠杆平衡条件解题，首先要弄清动力、动力臂、阻力、阻
力臂。
本题中阻力为爸爸对杠杆的力F2=750N，阻力臂为L2=0.5m,动力为张
华对杠杆的力F1=250N，动力臂即为张华离转轴的距离。
全解：
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得
L1=L2=×0.5m=1.5m
答：
张华应该坐在离转轴1.5m处。
活动与探究 取一根粗细均匀的铁丝，在它的中点用线悬挂起来，
铁丝恰好平衡。
如把其右半段对折起来，那幺它是否还能保持原来的平衡状
态呢？
为什幺？
动手做一做这个实验。
思考与练习 一、填空题
1.我们在日常使用的工具中很多是利用杠杆知识制成的，我们分析杠杆
时，首先要找到杠杆绕着转动的固定点叫，然后分析杠杆的受力情
况，即使杠杆转动的力叫，阻碍杠杆转动的力叫。
2.杠杆有三类,既省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆。
在撬棒、天平、铡刀、
扳手、酒瓶起子、理发剪刀、钓鱼杆等常见杠杆中，属于省力杠杆的
有,属于费力杠杆的
有,属于等臂杠杆的有。
3．一把杆秤自重不计，提纽到秤钩的距离是4，
秤砣重为4.9N，用这样的杆秤来称量质量为2的物体，
秤砣离提纽时，秤杆平衡。
4.杠杆的应用非常广泛，工具车上的起重臂就是一个
费力杠杆．使用它的具体好处是。
二、选择题
5．下图是一些日常生活中所使用的工具，其中属于省力杠杆的是（）
6．一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得的质量将比被称物体的
实际质量（）
A．偏大B．偏小C．相等D．无法判定
7．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O
靠近，这样做的目的是为了（）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D．减小阻力臂，省力
8.人体的运动系统相当复杂，但最基本的运动形式是，骨骼在肌肉提供的
动力作用下绕关节转动.如图所示是手端起茶杯的情景，其前臂骨骼相当于
杠杆，肱二头肌收缩提供动力.由图可以看出，这是一个（）
A．费力、省距离的杠杆
B．省力、费距离的杠杆
C．既费力，也费距离的杠杆
D．既省力，也省距离的杠杆
9.一均匀杠杆A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好平衡.若钩码的
质量均为50g，在A、B两处再各加一个钩码，那幺：
（）
A．杠杆仍平衡 B．杠杆的左边向下倾
C．杠杆的右边向下倾D．无法确定杠杆是否平衡
三、作图、实验题
10．如图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上A点.请作出拔钉
子时所用最小动力F的示意图.（注意：
请在图上保留为确保作图准确所画的
辅助线.）
11.在”研究杠杆平衡条件”的实验中，在如图所示的实验装置中：
（1）实验前没有挂钩码时，发现杠杆左端下倾，应将杠杆右端螺母向
_______（选填”左”或”右”）边旋一些，使杠杆在水平位置平衡。
（2）实验时只有8个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩
码时，则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？
（请设计两种方案）
①.________________________________；②
____________________________。
（3）在实验中，王亮同学猜想：
杠杆平衡的条件可能是：
动力＋动力
臂＝阻力＋阻力臂。
马欣同学猜想：
杠杆平衡的条件可能是：
动力×动力臂＝
阻力×阻力臂。
他们共同通过实验，获得了一组数据。
如下表。
动力F1/N动
力臂L1/阻力F2/N阻力臂L2/3663
根据上表数据，他们都认为自己的猜想是对的、对方是错误的，那幺你认
为他们实验的验证方法存在什幺问题？
三、计算、论述题
12．如图所示，一根轻质木杆A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面
上。
当在B点加竖直向下的力F=30N作用时，木杆恰能在水平位置处于平
衡状态，此时细线竖直。
已知OA=15cm，OB=5cm，则重物对水平地面的
压力为多少？
相关链接 能把地球举起来
吗？
传说，阿基米德发现了杠杆原理后，曾产生过撬动地球的假想。
他在
给叙拉古国国王希罗的信中写道：
”只要给我一个支点和立足点，我就能移动
地球。
”国王看信之后立即召见了阿基米德，并说：
”当着众神起誓，你真的
能移动地球吗？
”阿基米德不慌不忙地用撬石头的例子作比喻，向国王讲了杠
杆的原理，然后坦率地回答说：
”不，我只是根据原理作了这样的假想。
事实
上，我也站不到地球以外的什幺地方去，也找不到这样长和坚固的杠杆，也
找不到搁杠杆的支点。
”国王弄懂了这个道理，很高兴。
二、滑轮
学习要求 1.通过观察和实验，了解滑轮的结构，能区别定滑轮和动滑
轮
2.理解滑轮的工作原理，会用这一原理对有关问题进行简单的计算
3.经历实验探究过程，了解使用定滑轮和动滑轮的特点：
定滑轮不省力，
但能改变力的方向；动滑轮省力，但不能改变力的方向
4.能识别生活和生产中常见的滑轮
5.了解滑轮组的特点：
既可以省力又可以改变力的方向。
学会组装简单的
滑轮组，体验设计制作的乐趣。
6.了解轮轴的工作原理和斜面可以省力的原因
7.通过了解简单机械的应用，初步认识科学技术对人类社会发展的作用
学习指导 1．通过对定滑轮和动滑轮的杠杆变形分析，理解定滑轮不省
力而动滑轮省一半力的结论。
如图（a）所示是一个定滑轮的杠杆变形示意图。
假定在某一瞬间滑轮静
止不动，定滑轮的轴心为支点（支点不动），动力、阻力作用点分别在绳子与
轮相切的圆周边缘。
显然，动力臂、阻力臂都等于圆的半径，根据杠杆平衡
条件，故F=G，即不省力。
如图（b）所示是一个动滑轮的杠杆变形示意图。
假定在某一瞬间滑轮也
静止不动。
支点在一边绳子与轮相切的位置，支点上下移动，而动力作用点
在绳子与轮相切的另一边，阻力的作用点在轴心。
显然动力臂为阻力臂的两
倍，故依据杠杆平衡条件F=1/2G，即省一半力。
2．使用滑轮组要注意几个问题
（1）区分”最方便”和”最省力”的含义。
”方便”是指人站在地上用力向下拉
绳子，既省力又方便；而”最省力”是指尽量多地增加动滑轮上相连的绳子的
股数。
（2）滑轮组一般是省力的，省力的多少是由吊起（或承担）动滑轮的绳子
股数决定的。
（3）设拉力移动距离为s，拉力移动的速度为v，重物上升的高度为h，
重物上升的速度为v物，则存在以下关系s=nh,v=nv物，n为动滑轮上绳子的
股数。
（4）滑轮组绳子的绕法是各种各样的，其绕法也是本节的一个重点。
由关
系式F=G，当n为奇数时，绳子在动滑轮上打结开始绕；当n为偶数时，绳
子在定滑轮上打结开始绕，也就是按”奇动偶定”的方法绕绳子。
（如下图所示）
曲型范例 例1图中给出两组滑轮组（a）、（b），若它们分别提起同
一重物，请画出其中最省力的一组滑轮组的绕绳方法.（不计滑轮重、绳重及摩
擦）
精析：
”省力”就是在动滑轮个数相同时，尽量采用绳子与动滑轮相连
股数较多的方法；或在动滑轮个数不同时选用动滑轮多的一组，因此，应选
用（b）组滑轮组。
全解：
如图（c）所示
点评：
本题考查了两个知识点，一是滑轮组的省力多少是由绕过动滑
轮的绳子的股数决定的；二是装配滑轮组。
例2．用如图所示滑轮组匀速拉动重1000N的物体A，所用拉力
F=100N。
绳子自由端移动速度为0.2m/s.求物体与地面之间的摩擦力f和2秒
内物体移动的距离。
（不计滑轮重和轮和轴之间的摩擦）
精析：
绳子自由端移动的距离s与物体移动的距离s′的关系为s=ns′，
绳子自由端移动的速度v也等于物体移动速度v′的n倍，即v=nv′。
全解：
设n是动滑轮上绳子的股数，f为物体与水平平面之间的摩擦阻
力。
本题中，n=2，由F=f得
f=nF=2×100N=200N
物体移动的速度v′===0.1m/s
2s内物体移动的距离
S′=v′t=0.1m/s×2s=0.2m.
点评：
绳子自由端移动的距离、速度与物体移动的距离、速度是同学
们容易混淆的问题，应特别注意。
活动与探究
设计一个升降装置
将重物从楼下搬到楼上是很辛苦的。
有一个同学学习了滑轮的知识
后，运用所学知识，利用滑轮设计了一个升降装置，在爸爸的帮助下把它安
装在家里的阳台上，通过它把物体吊上楼来。
如果让你来设计，你能画出示
意图吗？
试试看。
思考与练习 一、填空题
1．滑轮在使用时，根据轴的位置是否移动，分为定滑轮和动滑轮两种。
定
滑轮实际上就是杠杆，所以使用定滑轮不能，但可以改
变。
动滑轮实际上就是杠杆,所以使用动滑轮可以,
但不能改变。
如果将定滑轮和动滑轮组合起来使用，就可以既省力又
方便。
二、选择题
2.学校国旗的旗杆顶上有一个滑轮，升旗时往下拉动绳子，国旗就会上
升。
下列对这个滑轮的说法中正确的是（）
A.这是一个动滑轮，可省力
B.这是一个定滑轮，可省力
C.这是一个动滑轮，可改变力的方向
D.这是一个定滑轮，可改变力的方向
3.用滑轮组匀速提升重物，当绳子的自由端被拉下2m时，物体升高了
0.5m，被提
升的重物的质量为20kg。
若不计动滑轮重和摩擦阻力，则拉绳子的力应
为（）
A．40NB．49N
C．98ND．5N
4.如图所示的装置中，物体B和动滑轮总重10N，且恰好匀速下降。
则A
物体受到的摩擦力的方向和大小为（）
A．水平向右5NB．水平向右10N
C．水平向左10ND．水平向左5N
三、作图题
5.如图有一动滑轮提升重物，要求在图中标明支点O，画出F1F2的力臂
L1L2。
6..如图5所示，每个滑轮（不分大小）重为5N，要提升的重物重为
120N，用来串绕滑轮组的绳子能承受的最大拉力是30N。
请画出能安全提升
重物的滑轮组的绕法。
三、计算、论述题
7.如图所示，物体A以1m/s的速度匀速运动，已知F=100N，不计滑轮与
绳子之间的摩擦，求：
（1）物体A受到地面的阻力；
（2）在5s内，绳子
的自由端移动的距离。
8.某人利用如图所示的滑轮
组，用200N的拉力在20s内将重为G=480N的物体匀速提高h=2m,若不计摩
擦和绳重，求：
（1）绳子的自由端移动的速度和动滑轮重；
（2）若再增加
150N的重物，要使物体匀速上升，作用在绳子的自由端的拉力为多大。
相关链接 滑轮在生活和生产中有很多应用，例如，旗杆上的滑
轮，起重机上的滑轮，以及利用滑轮移动收音机的指针以指示电台的频率位
置等。
工厂里有一种特殊结构的滑轮，叫做差动滑轮（俗称神仙葫芦），它由
两个直径相差不多的定滑轮和一个动滑轮组成，其示意图如图所示。
有了
它，只需一个人就可以缓缓吊起或移动很重的物体。
你能分析一下其中的道
理吗？
三、功学习要求 1.理解功的概念，经历实验探究体验做功的过
程，理解做功的两个必要条件，并能正确判断某个力是否做功。
2.知道功的公式，会对有关功的问题进行简单的计算。
3.知道功的单位”焦耳（J）”，并能在计算中正确应用。
4.通过观察、讨论和实验了解功的物理意义。
5.通过对实例的分析，体验并能知道做功是能量转化或转移的过程。
知道
使用任何机械都不能省功。
6.了解科学家进行科学探究的历史，进一步增强物理学习的兴趣，逐步形
成献身科学的意识。
学习指导 1．做功的两个必要因素。
物理学中的”做功”与日常生活中的”做工”是不同的，物理学中的做功必须
要满足两个必要条件：
一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过
一段距离。
只有满足这两个条件，我们才说力对物体做了功。
因此有三种情
况物理学中是不承认做功的：
（1）物体虽然受力，但未通过距离。
例如人用
力推墙壁，由于墙壁未移动，所以人未做功。
（2）物体虽然移动了一段距
离，但无外力作用。
例如冰块在光滑的水平冰面上匀速滑动，虽然冰块在水
平方向移动了一段距离，但水平方向上并无作用力，因此不做功。
（3）力的
方向与物体运动的方向垂直。
例如人提水桶在水平方向上移动一段距离，由
于人对水桶的作用力是竖直向上的，因而这个力也不做功。
2．功的大小。
功的大小等于力跟物体在该力方向上通过的距离的乘积。
力对物体做功的
多少只与这两个因素有关，与物体的运动状态（如竖直方向还是水平方向，
匀速运动还是加速运动等）、物体的质量、支持面是否光滑无关。
3．功的单位是焦耳（J），1J表示1N的力使物体在这个力的方向上移动
1m所做的功。
焦耳是一个比较小的单位，将两个鸡蛋匀速举高1m做的功大
约为1J
曲型范例 例1.下列四种情境中，人对物体做功的是
A提着水桶在水平地面上匀速前进
B举着杠铃原地不动
C用力搬石头但没有搬动
D推着小车前进
精析：
判断一个力对物体是否做功，必须同时满足两个必要的因素，
一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。
全解：
A选项中提水桶施力的方向是竖直向上，水桶的移动的方向为
水平方向，虽然水桶受力了，也移动了距离，但是没有在力的方向上移动一
段距离，所以没有对水桶做功。
B选项对杠铃施力了，但没有移动距离，所
以没有对杠铃做功。
C选项中对石头施力了，但没有移动距离，所以没有对
石头做功。
D选项推小车向前施力，且小车在向前的方向上移动一段距离，
所以对小车做了功。
答案为D。
点评：
通过对这个问题的解析，学生能进一步理解做功的两个必要因
素。
例2．一列火车以20m/s的速度在平直的轨道上匀速行驶，整列火车
受的阻力是9×104N，问这列火车行驶1min火车做了多少功？
精析：
解此题时，首先注意火车做匀速直线运动，因此火车的牵引力
和阻力是一对平衡力，则F=f,另外距离可以利用S=vt来求，最后可用公式
W=Fs求出火车在这段距离中所做的功。
全解：
由V=S/t得，S=Vt=20m/s×60s=1200m
根据：
W=FS得
W=FS=fs=9×104N×1200m=1.08×108J
点评：
本题不仅训练了功的计算，而且训练了由物体的运动状态来确
定物体受力情况的思维过程。
活动与探究 九年级（10）班位于教学楼的三楼，若一位中学生沿
楼梯匀速爬上三楼，请你估测一下该学生在该过程中做功大约为多少。
思考与练习 一、填空题
1．物理学中的做功包含两个必要的因素：
（1），
（2）。
功的计算公式是，
国际单位制中功的单位是。
2．九年级（5）班的同学学习了功的知识后，他们讨论对物体做功的多
少。
李壮同学用10N的水平拉力将重300N的箱子沿水平地面移动了5m，张
强同学将这个箱子匀速举高2m,王明同学将这个箱子举起后在空中停留5s。
李壮同学做功是J，张强同学做功是J，王明将箱子在空中停留
5s过程中做功J。
3．如图所示，在拉力F作用下，重为120N的物体竖
直向上做匀速直线运动，物体上升的速度为0.4m/s，
则拉力F的大小为N，在5s内拉力做功J。
（不计动滑轮的重、绳子的重及各处的摩擦） 二、选择题
4.如图所示，用水平力F拉着重为100N的物体在水平地面上向左匀速移动
了5m，物体所受地面的摩擦力大小为20N，则（）
A.重力做的功是500J
B.拉力大小为100N
C.拉力大小为120N
D.拉力做的功为100J
5．以下事例中，重力做功的是（）
A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行
C.跳水运动员下落D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止
不动
三、计算、论述题
6．一辆重为20000N的汽车在水平的公路上匀速行驶，汽车所受阻力为车
重的0.3倍，汽车在1分钟内行驶1.5Km，问在1分钟内牵引力做功多少
焦？
汽车受的重力做功多少焦？
相关链接 功的原理及应用
使用动滑轮能省力，但不能省功，这个结论也适用于其他机械。
大量
的实验和理论研究表明：
使用任何机械都不能省功，这个结论叫功的原理。
任何复杂的机械都是由简单机械组合而成的，因此功的原理对一切机
械都适用。
这个结论在历史上曾被誉为”机械的黄金定律”，对机械的使用和
研制都具有重要的指导意义。
下面我们利用功的原理来解释一下使用斜面为
什幺省力？
如图所示，物体所受重力为G，斜面长为L、高为h，F为沿斜面
拉物体的力。
根据功的原理，我们知道使用任何机械都不能省功。
如果不计
物体与斜面之间的摩擦，用力F沿斜面把物体匀速推上去所做的功，应该等
于直接将物体举高所做的功。
据此请你推导出F的计算公式。
四、功率
学习要求 1.理解功率的概念。
了解功率的物理意义。
2.知道功率的公式，会对有关功率的问题进行简单的计算。
3.知道功率的单位”瓦特（W）”，并能在计算中正确应用。
4.经历探究人体的输出功率的过程，进一步熟悉科学探究的基本步骤。
5.进一步形成乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理的习惯，增强
将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
学习指导 1.功率是表示物体做功快慢的物理量。
功率的定义为单位时
间内完成的功。
单位时间内完成的功越多，做功就越快，完成相同的功所需
的时间就越短。
由功率公式可见功率大小是由做功多少与所用的时间共同决
定的，做功多，功率不一定大；时间长，功率也不一定小。
2.功率的单位W是一个导出单位，是从功率的定义中得出来的。
1W=1J/S，表示在1S的时间完成1J的功。
由于”W”比较小，在实际应用中常
用kW作为功率的单位：
1Kw=1000W。
在学习中应分清功的符号和功率的单
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