中一科学｜力与运动、简单机械备课指引（导师用）｜惯性、摩擦、速度、杠杆、滑轮、斜面

2026-11-13

学生几乎一定会讲“力就是推和拉”，但答不出“为什么书本放着不动也有力”。这堂用三个随手可做的示范和一条速度公式，把力、惯性、摩擦串成一条线，再用杠杆与斜面讲清楚机械到底换走了什么。

本堂目标　学生能够：(1) 讲出力是推或拉、有方向有大小，并分清接触力（摩擦力、支持力、拉力）与非接触力（重力、磁力），指出 5 kg 物体在地球重 50 N（用 g = 10 N/kg），在月球约 8.3 N 但质量仍然是 5 kg；(2) 用速度＝距离÷时间算出 100 m 用 20 秒即 5 m/s（等于 18 km/h），并讲出牛顿第一定律：没有净力时，静者恒静、动者以同一速度直线前进，所以刹车要力、转弯要力；(3) 用“施力 × 施力臂＝负重 × 负重臂”算出负重 300 N 放在距支点 0.5 m、施力点在 1.5 m 时只需 100 N，并讲出斜面把 600 N 重物抬 2 m（做功 1,200 J）改成沿 4 m 斜板推，力只需 300 N，即机械省力但不会省功。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
质量与重量	1 kg 的书在地球有多重？质量和重量有什么分别？	答约 10 N、质量不变而重量随重力改变；把两者当同一件事即先补这一项
速度的日常感觉	行 100 m 用 20 秒，快还是慢？大约等于几多 km/h？	答 5 m/s、约 18 km/h；算不出即先补除法与 ×3.6
能量与做功	把一个箱抬高，能量去了哪里？	答变成重力位能；答“消失了”即要先补能量守恒

02　课堂流程（45 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0-5 分钟	悬念开场	把书本放在桌上问：它有没有受力？再放手让它跌下，问两次有什么不同	分组写出两个答案，待核
5-14 分钟	力是什么	讲推与拉、方向与大小，分接触力／非接触力，计 5 kg 的 50 N 与月球的 8.3 N	填两栏表：接触力／非接触力，各写两个例子
14-23 分钟	惯性与摩擦	示范硬币落杯（惯性），再推同一本书在桌面与毛巾上，讲摩擦力	写出“为什么刹车要力”一句解释
23-32 分钟	速度与图表	用 100 m / 20 s 算 5 m/s 与 18 km/h，读距离—时间图的斜度	算两条速度题，写出单位
32-41 分钟	机械换力不换功	讲杠杆力矩算 100 N，再讲斜面 600 N→300 N 但距离由 2 m 变 4 m	算出 1,200 J，讲出“省力不等于省功”
41-45 分钟	离场检查	收三题，即场判对／半对／错	交三题，每题附一句理由

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：第一幕：力是什么，重量与质量怎样分

先让学生讲日常生活中用过力的情况：推门、拉书包、踩单车。把答案写成两栏：推／拉。接着讲力有两个要素——方向与大小，所以答“大力些”不够，要讲“向左 20 N”。再分类：手推、绳拉、地面支持、摩擦都是接触力；重力与磁力隔空都作用，是非接触力。呢个分类直接影响画受力图：接触力一定画在接触面上，重力一定由重心向下。然后讲质量与重量：质量的单位是 kg，是物质多少，去到边都不变；重量是重力拉你的力，单位 N，用 W = mg，初中取 g = 10 N/kg，所以 5 kg 的书包重 50 N。上到月球 g 约是地球的六分之一，重量变成约 8.3 N，但质量仍然是 5 kg。学生最常把这两件事混为一谈，所以要用同一件物件讲两次。

学生复述：质量不变、重量随重力变；5 kg 在月球约 8.3 N。

第二幕：第二幕：惯性、摩擦与速度

在杯口放一张卡纸，卡纸上放硬币，快速弹走卡纸，硬币直落杯中。学生多数会讲“因为惯性”，但讲不出惯性是什么：没有净力时，物件保持原本的运动状态。所以书本放着不动是因为重力与支持力互相抵消，不是“没有力”。日常推车要用力是因为有摩擦与空气阻力；太空船关掉引擎仍以同速直线飞，就是惯性。接着讲摩擦：摩擦与运动方向相反，令动能变成热，好处是行路、刹车、握笔，坏处是磨损与耗能。再用 100 m 用 20 秒的例子算速度＝距离÷时间＝5 m/s，乘 3.6 得 18 km/h，并提醒单位要写。最后用距离—时间图：线越斜越快，水平线代表静止。

学生复述：无净力就保持原状态；摩擦力方向与运动相反；速度＝距离÷时间。

第三幕：第三幕：杠杆、滑轮、斜面——省力不省功

讲杠杆时不要只讲“杠杆省力”，要讲力矩平衡：施力 × 施力臂＝负重 × 负重臂。示范用长尺与铅笔做支点：负重 300 N 放在距支点 0.5 m，手按在 1.5 m 处，只需 100 N，因为 300 × 0.5 = 100 × 1.5。呢条式学生一算就明为什么钳嘴短、手柄长。滑轮分两种：定滑轮只改方向，力不减；动滑轮负重由两段绳分担，力减半但要拉两倍绳长。斜面最直观：把 600 N 的箱抬 2 m 要做 1,200 J 的功，改成沿 4 m 斜板推上去，力只需 300 N，但推力走 4 m，功仍然是 1,200 J。所以机械的规律是“省力就费距离”，省不到功——呢句系中三能量守恒的伏笔，今日要种落去。

学生复述：力矩平衡、动滑轮力减半、斜面省力但费距离，功不变。

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
单位换算与重量计算	书包质量 5 kg，求它在地球与月球的重置（g 地球 = 10 N/kg，月球约六分之一）。	(1) 写 W = mg (2) 代入 5 × 10 = 50 N (3) 月球 50 ÷ 6 ≈ 8.3 N (4) 补一句“质量仍是 5 kg”	地球 50 N、月球约 8.3 N，质量 5 kg 不变。
速度计算	运动员 20 秒跑完 100 m，平均速度是多少 m/s？等于多少 km/h？	(1) 写公式 v = s ÷ t (2) 100 ÷ 20 = 5 m/s (3) × 3.6 得 18 km/h (4) 写出单位	5 m/s，即 18 km/h。
力矩与机械	负重 300 N 距支点 0.5 m，施力点距支点 1.5 m，最小施力是多少？	(1) 写施力 × 施力臂 = 负重 × 负重臂 (2) 300 × 0.5 = 150 (3) 150 ÷ 1.5 = 100 N (4) 讲出“省力三倍”	100 N，力的倍数是 3。
解释题	为什么斜路越长越省力，但做功一样？	(1) 讲功 = 力 × 沿力方向的距离 (2) 抬高 2 m 的功固定 1,200 J (3) 斜板越长，力越小而距离越大 (4) 结论：省力费距离	因为功等于力乘距离，距离拉长则力下降，乘积不变。

合理性检查（一定要教）：合理性检查：5 kg 用 g = 10 得 50 N，若答 5 N 即忘了乘 g；月球重量约 8.3 N 而质量仍是 5 kg，答“月球上质量变轻”即概念错；100 ÷ 20 = 5 m/s，答 2,000 m/s 即除错方向；5 × 3.6 = 18 km/h，答 1.8 即小数位错；力矩 300 × 0.5 = 150 N·m，除以 1.5 m 得 100 N，答案不可能大于 300 N；斜面 600 N × 2 m = 1,200 J，沿 4 m 推则 300 N，若答“斜面令功减少”即违反能量守恒。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
2 kg 的哑铃在地球有多重？（g = 10 N/kg）	2 × 10 = 20 N。	有否乘 g；单位是否 N 而不是 kg
单车 10 秒行 60 m，平均速度多少 m/s？	60 ÷ 10 = 6 m/s（约 21.6 km/h）。	有否用大数除以小数；有否漏单位
负重 400 N 距支点 0.4 m，施力臂 1.6 m，求施力	400 × 0.4 = 160；160 ÷ 1.6 = 100 N。	力矩两边有否对调；答案有否大于负重

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
把质量与重量当同一件事	“月球上重力细，所以质量都细了。”	讲：“质量系物质几多，5 kg 去到月球都系 5 kg；变的系重量，由 50 N 变约 8.3 N，因为 g 变细。”
以为静止就没有力	“本书放在台上没有力，所以不动。”	讲：“他受两个力：重力 50 N 向下、支持力 50 N 向上，互相抵消，净力系零，所以保持静止。”
省力当成省功	“用斜板推上去会悭力又悭功。”	讲：“抬 2 m 要做 1,200 J，沿 4 m 斜板推只出 300 N，但要走 4 m，300 × 4 都系 1,200 J。省力就要行远些，功不会少。”
速度单位乱写	“他速度系 5。”	讲：“5 系数字，不系答案。要写 5 m/s，或者 18 km/h；没有单位的答案当错。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

科学索引：重做本课练习第 1 至 3 题，并画出书本静止时的受力图　本课练习 1-3
科学索引：用 150 字答“为什么斜路比直梯省力，但两者做功相同”，须写出 1,200 J 的计算　本课第三幕

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
5 kg 的物件在地球与月球重量各是多少？	地球 50 N，月球约 8.3 N；质量两地都是 5 kg。	答“月球 8.3 kg”即混淆质量与重量
静止的书本有没有受力？	有，重力向下、支持力向上，大小相等抵消，净力为零。	答“没有力”即未清惯性
机械省力时，还有什么不会省？	功不会省，距离会变长。	只答“省力”即未讲出代价

09　导师常问

这章适合哪一年？

中一。中三讲能量与功率时会直接用这一章的力矩与斜面计算，中四物理再换成向量与牛顿第二定律。

45 分钟够讲三段吗？

够。每幕 9 至 10 分钟，示范只用硬币、卡纸、长尺、铅笔；计算只做一条速度、一条力矩，其余留家课。

有无跨科连结？

有。数学科的比例与单位换算、设计与科技科的杠杆与结构可直接对接；体育科的起跑与刹车亦是现成例子。

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本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。