2014科学总复习专题提升六 功和能的综合应用
文档属性
| 名称 | 2014科学总复习专题提升六 功和能的综合应用 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 6.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2014-02-21 08:49:30 | ||
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文档简介
课件38张PPT。专题提升六 功和能的综合应用考 点 管 理1．能的转化和守恒定律(理解)
方向性：能的转化和转移有一定的方向性。
守恒性：能的转化和转移过程中能的总量保持不变。
常见的各种形式的能：太阳能、电能、内能、机械能、化学能等。
2．能的转化的量度—功(理解)
功：能转化的定量表示；
机械能的分析计算需注意力和方向的一致性。电流做功就表示电能转化为其他形式的能。简单机械：使用机械或可以省力，或可以省距离，但不能
省功，反而需要多做额外功。
杠 杆：分析杠杆问题的核心是杠杆平衡条件。
滑轮与滑轮组：分析滑轮与滑轮组的关键是分析力的方向及力的大小。
斜 面：光滑的斜面不计摩擦，不计额外功。使用斜面可以省力，但需费距离。
3．电能
电流做功的实验质：电能转化为其他形式的能。
比较灯的亮度：比较灯的实验际功率。
两盏灯串联与并联的不同连接方式，功率的大小关系不同。
串联电路中：电功率与电阻成正比；
并联电路中：电功率与电阻成反比。
伏安法：
测额定功率：灯在额定电压下工作时的功率。
不能利用不同电压下工作时的多次功率的平均值来测定额定功率。
1．[2013·黑河]关于内能和热量，下列说法正确的是
( )
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．物体运动得越快，物体的内能越大
C．同一物体的温度越高，内能越大
D．温度越高的物体，所含的热量越多
【解析】 同一物体温度越高，大量分子的无规则运动越剧烈，所具有的内能越大。
C2．[2013·郴州]人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。它从近地点向远地点运动过程中 ( )B图Z6－1 A．动能增大，势能减小，机械能不变
B．动能减小，势能增大，机械能不变
C．动能不变，势能增大，机械能变大
D．动能减小，势能不变，机械能变小
【解析】 卫星从近地点向远地点运动过程中高度增加，势能增加，动能减小，机械能守恒。
3．[2013·玉林]如图Z6－2所示，电源电压为6 V，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为2 V，电流表的示数为0.5 A，则小灯泡的额定功率是 ( )
D图Z6－2 A．8 W B．4 W
C．3 W D．2 W
【解析】 电压表测量变阻器两端电压，灯两端电压等于4V。
4．[2014·预测题]如图Z6－3所示，是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。
图Z6－3 (1)该实验要探究的是物体动能的大小与物体________和________的关系。
(2)该实验物体的动能是指物体______(填“A”或“B”)。
(3)该实验物体动能的大小是通过_____________来反映的。
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时_________(选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”)的速度，它是通过________(选填“高度”或“质量”)来改变的。
(5)实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变__________(填“物体A”或“物体B”)的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。
速度质量AB被撞远近碰前A高度物体A5．[2013·资阳]家庭用的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态。加热前温控开关S1处于闭合状态，闭合开关S后饮水机开始加热，当水箱内水温达到98 ℃时温控开关S1自动断开，饮水机处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：
求：
(1)正常加热时通过饮水机的电流；
(2)正常加热时电阻R2的阻值；
(3)若饮水机重新加热一次的时间为5 min，加热一次消耗的电能。
图Z6－4【答案】 (1)2A (2)121Ω (3)1.32×105J
归 类 探 究类型之一 理解能的转化和守恒
[2013·湖州]顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。顾客在上升过程中 ( )
A．机械能保持不变
B．运动状态在不断变化
C．相对于其站立的台阶是静止的
D．受到重力、支持力和摩擦力的作用C【解析】 匀速上升时，动能不变，势能增加，机械能总量增加。顾客上升过程中受到重力和支持力的作用，相对于台阶没有位置的改变，处于相对静止状态。
[2013·南通]男孩脚踩滑板车从高处滑下，在下滑的过程中 ( )
A．动能增加，势能减少 B．动能增加，势能增加
C．动能减少，势能增加 D．动能减少，势能减少
【解析】 高处滑下时势能减少，动能增加，速度增大。
【点悟】 在能的转化或转移中，能的总量保持不变，但不一定机械能总量守恒。
A类型之二 理解功和功率的分析与计算
[2013·杭州]某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量m＝400 kg，电源提供的电压U＝220 V，不计一切摩擦。当电动起重机以v＝0.1 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝2 A。(g取10 N/kg)
图Z6－5(1)电动机线圈的电阻R是多少？
(2)电动机匀速提升质量m′ ＝ 200 kg的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是多少？
【答案】 (1)10Ω (2)0.2 m/s
【解析】 (1)P总＝UI＝220V×2A＝440 W
P机械＝Fv＝400 kg×10 N/kg×0.1 m/s＝400 W
P热＝ P总－P机械＝440W－400W＝40W
[2012·安徽]某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示，表盘上“1600 imp/kW·h”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁1600次。根据表盘上的信息，回答下列问题：
图Z6－6(1)该同学家上个月共用电多少kW·h?
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
(3)若只让一个标有“220 V 484 W”的电热器工作3 min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实验际电压是多大？(设电热器的电阻不变)
【答案】 (1)95 kW·h (2)2200 W (3)200V
【解析】 (1)本月消耗的电能：
W＝12614.6kW·h－12519.6kW·h＝95kW·h.
(2)∵“220V”表示这个电能表的额定电压，“10A”表示电能表的标定电流，
∴电能表正常工作时的最大功率为：P＝UI＝220V×10A＝2200W.
【点悟】 功和功率的计算，包括电能和电功率的计算是考查的重点，要规范解题。
类型之三 测量灯的额定功率
[2013·兰州]某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时，连接了如图Z6－7甲所示的电路，实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5 V”字样。
图Z6－7(1)要完成甲图的电路连接，电压表应选择连接_____ _____(填“0～3 V”或“0～15 V”)的量程。
(2)在闭合开关前，变阻器的滑片应放在______端(填“左”或“右”)。
(3)闭合开关，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为_______V时，小灯泡正常发光，此时电流表表盘如乙图所示，电流表的示数是_______A，则小灯泡的额定电功率是_______W。
(4)向左移动变阻器滑片，会看到灯泡变______(填“暗”或“亮”)一些，这说明灯泡的实验际功率与灯泡________ ____有关系。
0～3V左2.50.20.5暗两端电压【解析】 灯的额定功率是灯在额定电压下工作的功率。向左移动滑片，电路中电阻变大，电流变小，灯两端电压降低，灯变暗。
[2012·金华]小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏。
图Z6－8(1)按电路图连接成实验物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针不动，电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是_________________；
(2)故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向______(填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5伏；
(3)小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_______瓦。该图像不是直线，主要原因是____________________________________ ________________。
小灯泡处断路B0.5灯丝温度升高，电阻增大(或灯丝电阻随温度升高而增大【解析】 电流表指针不动说明电路断路，电压表有示数，说明断路发生在小灯泡处。为了使灯两端电压达到额定电压，应升高电压，所以向B端移动滑片减小电阻，增大电流。灯丝的电阻随温度变化，所以灯两端的电压和通过灯的电流不成正比。
【点悟】 灯的亮暗是由灯的实验际功率决定的。测额定功率必须是额定电压下工作的功率。
易 错 警 示电路分析不合理致错
A．RL＝R1＋R2
B．R1＝R2
C．灯泡L的额定功率为8 W
D．电源电压为6 V
图Z6－9【错解】 ABC
【正解】 D [2013·德阳]小伟同学用如图Z6－10所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5 V，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A。滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，灯泡标有“2.5 V 1.2 5W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是 ( )
DA．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20 Ω
B．电流表示数的变化范围是0～1 A
C．灯泡的最小功率是1.25 W
D．该电路的最大功率是2.25 W
图Z6－10【解析】 由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据P＝UI求出该电路的最大功率；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝I2R求出灯泡的最小功率。
方向性：能的转化和转移有一定的方向性。
守恒性：能的转化和转移过程中能的总量保持不变。
常见的各种形式的能：太阳能、电能、内能、机械能、化学能等。
2．能的转化的量度—功(理解)
功：能转化的定量表示；
机械能的分析计算需注意力和方向的一致性。电流做功就表示电能转化为其他形式的能。简单机械：使用机械或可以省力，或可以省距离，但不能
省功，反而需要多做额外功。
杠 杆：分析杠杆问题的核心是杠杆平衡条件。
滑轮与滑轮组：分析滑轮与滑轮组的关键是分析力的方向及力的大小。
斜 面：光滑的斜面不计摩擦，不计额外功。使用斜面可以省力，但需费距离。
3．电能
电流做功的实验质：电能转化为其他形式的能。
比较灯的亮度：比较灯的实验际功率。
两盏灯串联与并联的不同连接方式，功率的大小关系不同。
串联电路中：电功率与电阻成正比；
并联电路中：电功率与电阻成反比。
伏安法：
测额定功率：灯在额定电压下工作时的功率。
不能利用不同电压下工作时的多次功率的平均值来测定额定功率。
1．[2013·黑河]关于内能和热量，下列说法正确的是
( )
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．物体运动得越快，物体的内能越大
C．同一物体的温度越高，内能越大
D．温度越高的物体，所含的热量越多
【解析】 同一物体温度越高，大量分子的无规则运动越剧烈，所具有的内能越大。
C2．[2013·郴州]人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行。它从近地点向远地点运动过程中 ( )B图Z6－1 A．动能增大，势能减小，机械能不变
B．动能减小，势能增大，机械能不变
C．动能不变，势能增大，机械能变大
D．动能减小，势能不变，机械能变小
【解析】 卫星从近地点向远地点运动过程中高度增加，势能增加，动能减小，机械能守恒。
3．[2013·玉林]如图Z6－2所示，电源电压为6 V，当小灯泡正常发光时，电压表的示数为2 V，电流表的示数为0.5 A，则小灯泡的额定功率是 ( )
D图Z6－2 A．8 W B．4 W
C．3 W D．2 W
【解析】 电压表测量变阻器两端电压，灯两端电压等于4V。
4．[2014·预测题]如图Z6－3所示，是探究“物体动能的大小与什么因素有关？”的实验示意图。
图Z6－3 (1)该实验要探究的是物体动能的大小与物体________和________的关系。
(2)该实验物体的动能是指物体______(填“A”或“B”)。
(3)该实验物体动能的大小是通过_____________来反映的。
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上静止滚下与物体B碰撞时_________(选填“碰前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”)的速度，它是通过________(选填“高度”或“质量”)来改变的。
(5)实验中多次让物体从斜面同一高度上静止滚下时，应改变__________(填“物体A”或“物体B”)的质量，这是为了研究物体动能与物体质量的关系。
速度质量AB被撞远近碰前A高度物体A5．[2013·资阳]家庭用的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态。加热前温控开关S1处于闭合状态，闭合开关S后饮水机开始加热，当水箱内水温达到98 ℃时温控开关S1自动断开，饮水机处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S1又闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：
求：
(1)正常加热时通过饮水机的电流；
(2)正常加热时电阻R2的阻值；
(3)若饮水机重新加热一次的时间为5 min，加热一次消耗的电能。
图Z6－4【答案】 (1)2A (2)121Ω (3)1.32×105J
归 类 探 究类型之一 理解能的转化和守恒
[2013·湖州]顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上随自动扶梯匀速上升。顾客在上升过程中 ( )
A．机械能保持不变
B．运动状态在不断变化
C．相对于其站立的台阶是静止的
D．受到重力、支持力和摩擦力的作用C【解析】 匀速上升时，动能不变，势能增加，机械能总量增加。顾客上升过程中受到重力和支持力的作用，相对于台阶没有位置的改变，处于相对静止状态。
[2013·南通]男孩脚踩滑板车从高处滑下，在下滑的过程中 ( )
A．动能增加，势能减少 B．动能增加，势能增加
C．动能减少，势能增加 D．动能减少，势能减少
【解析】 高处滑下时势能减少，动能增加，速度增大。
【点悟】 在能的转化或转移中，能的总量保持不变，但不一定机械能总量守恒。
A类型之二 理解功和功率的分析与计算
[2013·杭州]某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量m＝400 kg，电源提供的电压U＝220 V，不计一切摩擦。当电动起重机以v＝0.1 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I＝2 A。(g取10 N/kg)
图Z6－5(1)电动机线圈的电阻R是多少？
(2)电动机匀速提升质量m′ ＝ 200 kg的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是多少？
【答案】 (1)10Ω (2)0.2 m/s
【解析】 (1)P总＝UI＝220V×2A＝440 W
P机械＝Fv＝400 kg×10 N/kg×0.1 m/s＝400 W
P热＝ P总－P机械＝440W－400W＝40W
[2012·安徽]某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示，表盘上“1600 imp/kW·h”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁1600次。根据表盘上的信息，回答下列问题：
图Z6－6(1)该同学家上个月共用电多少kW·h?
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少？
(3)若只让一个标有“220 V 484 W”的电热器工作3 min，观察到电能表的指示灯闪烁了32次，则该同学家的实验际电压是多大？(设电热器的电阻不变)
【答案】 (1)95 kW·h (2)2200 W (3)200V
【解析】 (1)本月消耗的电能：
W＝12614.6kW·h－12519.6kW·h＝95kW·h.
(2)∵“220V”表示这个电能表的额定电压，“10A”表示电能表的标定电流，
∴电能表正常工作时的最大功率为：P＝UI＝220V×10A＝2200W.
【点悟】 功和功率的计算，包括电能和电功率的计算是考查的重点，要规范解题。
类型之三 测量灯的额定功率
[2013·兰州]某同学做“测量小灯泡电功率”的实验时，连接了如图Z6－7甲所示的电路，实验前观察小灯泡的螺旋套上标有“2.5 V”字样。
图Z6－7(1)要完成甲图的电路连接，电压表应选择连接_____ _____(填“0～3 V”或“0～15 V”)的量程。
(2)在闭合开关前，变阻器的滑片应放在______端(填“左”或“右”)。
(3)闭合开关，移动变阻器的滑片，使电压表的示数为_______V时，小灯泡正常发光，此时电流表表盘如乙图所示，电流表的示数是_______A，则小灯泡的额定电功率是_______W。
(4)向左移动变阻器滑片，会看到灯泡变______(填“暗”或“亮”)一些，这说明灯泡的实验际功率与灯泡________ ____有关系。
0～3V左2.50.20.5暗两端电压【解析】 灯的额定功率是灯在额定电压下工作的功率。向左移动滑片，电路中电阻变大，电流变小，灯两端电压降低，灯变暗。
[2012·金华]小金在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏。
图Z6－8(1)按电路图连接成实验物图后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表指针不动，电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是_________________；
(2)故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向______(填“A”或“B”)端移动，使电压表的示数为2.5伏；
(3)小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图像。根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是_______瓦。该图像不是直线，主要原因是____________________________________ ________________。
小灯泡处断路B0.5灯丝温度升高，电阻增大(或灯丝电阻随温度升高而增大【解析】 电流表指针不动说明电路断路，电压表有示数，说明断路发生在小灯泡处。为了使灯两端电压达到额定电压，应升高电压，所以向B端移动滑片减小电阻，增大电流。灯丝的电阻随温度变化，所以灯两端的电压和通过灯的电流不成正比。
【点悟】 灯的亮暗是由灯的实验际功率决定的。测额定功率必须是额定电压下工作的功率。
易 错 警 示电路分析不合理致错
A．RL＝R1＋R2
B．R1＝R2
C．灯泡L的额定功率为8 W
D．电源电压为6 V
图Z6－9【错解】 ABC
【正解】 D [2013·德阳]小伟同学用如图Z6－10所示的电路测小灯泡的功率。电路中电源电压恒为4.5 V，电压表的量程为0～3 V，电流表的量程为0～0.6 A。滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，灯泡标有“2.5 V 1.2 5W”字样。若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端的电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法中正确的是 ( )
DA．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是0～20 Ω
B．电流表示数的变化范围是0～1 A
C．灯泡的最小功率是1.25 W
D．该电路的最大功率是2.25 W
图Z6－10【解析】 由电路图可知，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测灯泡两端的电压，电流表测电路中的电流。(1)知道灯泡的额定电压和额定功率，根据P＝UI求出灯泡的额定电流，然后结合电流表的量程确定电路中的最大电流，根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路中的最小电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值，再根据P＝UI求出该电路的最大功率；
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，灯泡的功率最小，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝I2R求出灯泡的最小功率。