2017年中考物理考前20天终极冲刺攻略（第03期）
文档属性
| 名称 | 2017年中考物理考前20天终极冲刺攻略（第03期） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 23.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-01-26 16:43:32 | ||
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文档简介
第三期
倒数第10天 功和机械能
1.功：功的两要素；功的计算W=Fs。
2.功率：定义；单位；计算公式P=W/t=Fs/t=Fv。
3.动能和势能：动能；重力势能；弹性势能。
4.机械能及其转化：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和保持不变，或者说机械能是守恒的。
1.功：当一个力作用在物体上时，物体在力的方向上移动了一段距离，这个力就对物体做了功。
2.功的单位：焦耳，符号是J。
3.做功包含两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在力的方向移动一段距离。
4.物体不做功的三种情况：(1)有力无距离(物体受力，但静止)；(2)有距离无力(物体由于惯性而运动)；(3)有力有距离(运动方向和力的方向垂直)。21世纪教育网版权所有
5.在分析做功情况时还应注意以下几点：(1)当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功；(2)讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功；(3)若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功。比如：在竖直方向上，物体克服重力做功，功的大小为W=Gh；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W=fs。21教育网
6.功率：功与做功所用时间之比叫做功率；它是表示物体做功快慢的物理量；公式P=W/t=Fs/t；单位是瓦特，符号是W。21·cn·jy·com
7.功与功率：功与功率是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的就做功快；否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大；也就是说，功与功率跟时间这个因素有关。www.21-cn-jy.com
8.功率的推导式：由P=W/t变形为P=F·v，功率一定时，力F与速度v成反比。
9.影响动能大小的因素：动能的大小取决于物体的质量和速度；(1)在质量相同时，物体的速度越大，它具有的动能越大，物体的速度越小，它具有的动能越小；(2)在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大，物体的质量越小，它具有的动能也越小。21cnjy.com
10.影响势能大小的因素：(1)在质量相同时，物体所处的高度越高，它的重力势能越大，物体所处的高度越低，它的重力势能越小；(2)在高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能越大，物体的质量越小，它的重力势能越小；(3)同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能越大。2·1·c·n·j·y
1．(2016江苏连云港卷)下列有关功的说法正确的是
A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同
【参考答案】A
【试题解析】足球在水平地面上滚动时，足球没有在重力的方向上通过距离，因此重力对足球没有做功，故A正确；吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直，所以吊车对重物不做功，故B错误；运动员举着杠铃在空中停留的时间内，有力但没有距离，所以运动员对杠铃不做功，故C错误；用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，两次所做的功相同，故D错误，故选A。
2．(2016浙江丽水卷)如图是小朋友在荡秋千，下列分析正确的是
A.手抓的绳子表面粗糙不平，可减小摩擦
B.秋千摆动时，以地面为参照物是运动的
C.秋千从高处摆到低处，动能转化为势能
D.秋千速度越大，小孩具有的惯性也越大
【参考答案】B
【试题解析】手抓的绳子表面粗糙不平，可增大摩擦，而不是减小摩擦，故A错误；秋千摆动时，以地面为参照物，其位置发生了改变，所以是运动的，故B正确；秋千从高处摆到低处，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故C错误；惯性的大小只与物体的质量有关，秋千速度越大，小孩具有的惯性大小不变，故D错误。故选B。
3．(2016济宁卷)弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小希玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过裎。下列分析正确的是【来源：21·世纪·教育·网】
A.在a状态时弹簧的弹性势能最大，小希的机械能为零
B.a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大
C.b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小希的重力势能
D.a→c的过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度最大
【参考答案】D
【试题解析】根据题图可知，a状态时弹簧的弹性势能最大，由于机械能等于动能加势能，所以机械能不是零，故A错误；a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以具有的弹性势能变小，即到达b点时，弹簧恢复原状，所以弹性势能变为最小，故B错误；a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，即弹性势能转化为动能，即到达b点动能最大，b→c的过程中，动能转化为小希的重力势能，故C错误；根据上面的分析可知，a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，即弹性势能转化为动能，即到达b点动能最大，b→c的过程中，动能转化为小希的重力势能，所以该过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度最大，故D正确；故应选D。
4．(2016烟台卷)如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中21·世纪*教育网
A.动能增加，机械能增加
B.重力势能减小，机械能减少
C.动能先减小后增大，机械能不变
D.重力势能先减少后增大，机械能不变
【参考答案】C
【试题解析】运动员上升过程中质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度增大，重力势能增大；达到最高点动能为零；在下降的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小；在整个过程中，若不计空气阻力，机械能是守恒的，机械能不变；故应选C。
5．(2016长春卷)如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是
A.小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能
B.小球摆动到最低点B时，动能为零
C.小球摆动到最高点C时，重力势能最小
D.小球在整个过程中的机械能守恒
【参考答案】D
【试题解析】小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最大，动能最大，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D。
6．(2016江苏连云港卷)下列有关功的说法正确的是
A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同
【参考答案】A
【试题解析】足球在水平地面上滚动时，足球没有在重力的方向上通过距离，因此重力对足球没有做功，故A正确；吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直，所以吊车对重物不做功，故B错误；运动员举着杠铃在空中停留的时间内，有力但没有距离，所以运动员对杠铃不做功，故C错误；用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，两次所做的功相同，故D错误，故选A。
7．(2016阜新卷)如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是
【参考答案】C
【试题解析】臀部有灼热感，是由于人体与滑梯摩擦，机械能转化为内能，故C错；搓手到暖是通过做功方式增加内能的，属机械能转化为内能，故B错；水蒸气将塞子冲出，对外做功，内能转化为机械能，故C正确；压缩空气时，空气的内能增大，机械能转化为内能，故D错；应选C。
8．(2016德阳卷)一台功率为2 kW的电动机，1 min做的功为___________J；这些功可以将重力为2×104 N的体匀速竖直提升______m。www-2-1-cnjy-com
【参考答案】1.2×105 6
【试题解析】根据W=Pt=2 000 W×60=1.2×105 J；可以将重物提升高度为：
高度h=6 m。
9．(2016常州卷)2016?年?2 月?6?日，一颗陨石进入大气层后飞向太平洋，其重力势能 ，由于空气阻力做功，其温度越来越 ，最后在巴西海岸边的空中爆炸。2-1-c-n-j-y
【参考答案】减小 高
【试题解析】陨石进入大气层后飞向太平洋的过程中，质量和高度都会变小，所以其重力势能减小；由于在下落过程中，要克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，使它的温度越来越高。
10．(2016山东威海卷)标有“220 V 2 000 W”的电热水器容量50 L，当电热水器装满水时，水温升高1 ℃吸收的热量是 J。若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高 l ℃ 需加热的时间是 min。[水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg· ℃)]
【参考答案】2.1×105 2
【试题解析】50 L水的质量，电热水器装满水时，水温升高1 ℃吸收的热量；若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高 l℃消耗的电能，需加热的时间。
11．(2015山东青岛)(不定项选择)下列说法错误的是
物质
熔点／℃
密度/(kg·m–3)
比热容/[J/(kg·℃)–1]
铜
1 083
8.9×l03
0.39×l03
铁
1 535
7.9×l03
0.46×l03
铝
660
2.7×l03
0.88×l03
A.可以用铁锅来熔化铜块
B.加热质量相同的铜和铝，其吸收热量与升高温度的关系图象如图所示，其中图线a表示的是铜
C.质量相同的实心铁球和铝球浸没在水中，铁球受到的浮力比铝球大
D.用力分别匀速提升体积之比为2:1的实心铜块和铝块，提升高度之比为5:4，则两次拉力做功之比为55:6
【参考答案】BCD
【试题解析】由题给表格数据可知，铜的熔点比铁的熔点低，可以用铁锅熔化铜；根据Q=cmΔt，在质量相同、温度变化相同时，比热容小的物质吸收的热量少，铜的比热容比铁小，所以b图线为铜的图象；铁的密度大于铝的密度，由得，质量相同的实心铁球和铝球，V铁12．(2015贵州黔南)2015年4月27日夜，冰雹狂风突袭黔南，发生的许多现象与物理有关。冰雹是由高空中的过冷水滴 形成的(填物态变化名称)；掉在地上的冰雹会反弹起来，在上升过程中将 能转化为 能；都匀大龙大道旁边的许多板房的顶棚被狂风卷起，这是因为顶棚上方空气流速较快，压强 造成的。
【参考答案】凝固 动 重力势 较小
【试题解析】过冷水滴变成冰雹，即物质由液态变成固态的过程，属于凝固现象，所以冰雹是由高空中的过冷水滴凝固形成的；冰雹会反弹起来，在上升过程中，动能减小，势能增大，即动能转化为重力势能；都匀大龙大道旁边的许多板房的顶棚被狂风卷起，这是因为顶棚上方空气流速较快，压强较小，下方空气流速较慢，压强较大，压强差将板房的顶棚顶起。
13．(2015福建莆田)莆田是国家级射箭训练基地，2015年3月份全国射箭冠军赛在我市举行。如图甲，拉满的弓将箭射出，是弓的 能转化为箭的 能。手在拉弦的同时感到弦也在拉手，这是由于物体间力的作用是 的。如图乙，运动员拉弦的手要戴上“护指”，这是通过增大手的受力面积来 (填“增大”或“减小”)弦对手的压强。
【参考答案】弹性势 动 相互 减小
【试题解析】拉满的弓，弓弦发生弹性形变具有弹性势能，把箭射出去，是弓的弹性势能转化为箭的动能。因为力的作用是相互的，手在拉弦的同时感到弦也在拉手。运动员拉弦的手要戴上“护指”，这是通过增大手的受力面积来减小弦对手的压强。
14．(2015山东枣庄)为了探究物体动能的大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
(1)图甲是让质量不同的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是 ；
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出结论是 。
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？ ，理由是 。
(4)实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”。他们想进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表中数据所示：
(a)为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。
(b)为了探究“超速”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。
分析表格中对应的实验数据可知： 对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
【参考答案】(1)速度相同时，物体的质量越大，动能越大 (2)物体的质量相同时，运动的速度越大，动能越大 (3)不能 木块将会一直运动下去 (4)(a)1和3 (b)1和2 速度
【试题解析】(1)同一高度下滑的物体到达水平面时具有相同的速度。小球的动能越大，木块被撞得越远，说明速度相同时，物体的质量越大，动能越大；(2)同一物体从斜面的不同高度下滑到平面时的速度大小不同，高度越高，速度越大。小球的动能越大，木块被撞得越远，说明物体的质量相同时，运动的速度越大，动能越大；(3)如果平面绝对光滑，木块在运动时将不受摩擦力作用，将会一直运动下去不会停止，则就无法比较哪次被撞得远，所以无法比较动能的大小；(4)(a)探究“超载”安全隐患时，应让速度相同，质量不同，所以应选1和3；(b)探究“超速”安全隐患时，应让质量相同，速度不同，所以应选1和2；表中的数据反应出木块被撞后运动的距离与速度的关系巨大，所以一定不要超速行驶。
15．(2015湖南衡阳) 某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三个铅球的质量为m，B铅球的质量为2m，让A、B两铅球从距沙子表面高H处由静止下落，C铅球从距沙子表面高2H处由静止下落，D铅球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(铅球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两铅球陷入沙子的深度分别为h1和h2，C、D两铅球陷入沙子的深度均为h3，且h1(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
(2)比较A、B两铅球，发现B铅球陷入沙子的深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时， 。
(3)比较 两球，发现C铅球陷入沙子中的深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。
(4)比较C、D两铅球，发现两铅球运动的路径不同，但陷入沙子的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 (选填 “有关”或“无关”)。
(5)铅球在上述过程中陷入沙子前，将重力势能转化为 能，陷入沙子中后到铅球静止的过程中，将机械能转化为 能。
【参考答案】(1)铅球陷入沙子的深度 (2)质量越大，物体的重力势能越大 (3)A 、C (4)无关 (5)动能 内
【试题解析】(1)重力势能的大小是用铅球陷入沙子的深度来反映的，陷得越深，则铅球的重力势能越大。(2)比较A、B两铅球，发现B铅球陷入沙子的深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，质量越大，重力势能越大。(3)研究高度对重力势能的影响应选择质量相同、高度不同的铅球进行比较，所以比较A、C两铅球。(4)比较C、D两铅球，发现两铅球运动的路径不同，但陷入沙子的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。(5)铅球在陷入沙子前，将重力势能转化为动能，陷入沙子中后到铅球静止过程中，将机械能转化为内能。
16．(2015辽宁锦州)如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3 kg，要求对水平地面的压强不超过3 000 Pa，地面清洁机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示。(g取10 N/kg)。求：
(1)该地面清洁机器人与水平地面的接触面积至少是多少m2？
(2)该地面清洁机器人所提供的水平推力为300 N时，匀速直线运动2 s能通过多远的路程？此时水平推力做了多少功？
(3)该地面清洁机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
【参考答案】(1)0.01 m2 (2)360 J (3)75W
【试题解析】(1)该地面清洁机器人对水平地面的压力：F压=G=mg=3 kg×10 N/kg=30 N
由p=F/S可得，该机器人与水平地面的最小接触面积：S=F压/P=30 N/3 000 Pa=0.01 m2
(2)由乙图象可知，该地面清洁机器人所提供的水平推力为300 N时的速度v=0.6 m/s
由v=s/t可得，匀速直线运动通过的路程：s=vt=0.6 m/s×2 s=1.2 m
此时水平推力做的功：W=Fs=300×1.2 m=360 J
(3)由乙图象可知，该机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度匀速直线运动时的推力F ′=150 N
则水平推力的功率：P=F′v′=150 N×0.5 m/s=75 W
17．(2015云南昭通)电动汽车是世界各国大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点。我国生产的某品牌的一款电动汽车充满电后，除了提供车内用电还能以80 km/h的速度连续行驶360 km。若该电动汽车行驶时整车总质量为1.5 t，受到的阻力为整车总重的9%，电动机的牵引功率占电源输出总功率的75%。求：
(1)该车充满电后匀速行驶至全部电能耗尽，牵引力所做的功；
(2)电动机的牵引功率；
(3)电源输出的总功率。
【参考答案】(1)4.86×108 J (2)3×104 W (3)4×104 W
【试题解析】(1)电动汽车所受重力：G=mg=1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N
电动汽车匀速行驶，牵引力：F=f=0.09G=0.09×1.5×104 N=1.35×103 N
牵引力做功：W=Fs=1.35×103 N×360×103 m=4.86×108 J
(2)由v=s/t得，电动汽车行驶的时间t=s/v=360 km/80 km/h=4.5 h
牵引力的功率：P=W/t=4.86×108 J/4.5×3600 s=3×104 W
(3)由η=P有/P总得，电源输出的总功率：P总=P有/η=3×104 W/75%=4×104 W
1．(2017春启东市校级月考)学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中，初三某同学1 min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于
A.120 W?? B.400 W???? C.600 W?? D.1 000 W
2．(2016广东肇庆期末考试)在如图所示的实例中，其中没有做功的是
A.叉车举起货物
B.直升机吊起架电线的铁塔
C.马拉动原木
D.李刚用力但没有推动大石块
3．(2016天水模拟)我们小时候都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞，你知道其中能量的转化吗？对于图中荡秋千的小孩，下列分析错误的是
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩在B点势能最小
C.小孩从B点荡到C点的过程中，动能转化为势能
D.如果没有能量损失，他将一直荡下去
4．(2016江苏苏州期末考试)在汽车沿平直斜面向上匀速行驶的过程中，各物理量随时间变化关系正确的是
5．(2017北京西城区)如图所示是某科技馆的一台“永动机”。由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速还原。关于该“永动机”的说法正确的是
A.科技发展制造出了永动机
B.转动会使水温升得更高
C.记忆合金是一种新型化合物
D.水的内能转化为转轮的机械能
6．(2016广东广州期末考试)如图所示，AB、AC、AD为三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球M从A点分别沿三个面自由滑下，撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上，物块在撞击力的作用下在同一平面上移动了相同的距离停下，则
A.小球M对三物块做的功一样多
B.小球M对B点物块做功多
C.小球M对C点物块做功多
D.小球M对D点物块做功多
7．(2016秋淮阳月考)小明将放在水平桌面上重为3 N的物理课本水平匀速拉动0.5 m，所用的水平拉力为1 N，则课本重力做功 J，水平拉力做功 J。
8．(2016江苏苏州期末考试)物体的动能Ek的计算公式是mv2，m表示物体的质量，v表示物体的速度。某班的学习小组在老师的指导下开展探究性学习。让质量为m的物块以初速度v0在不光滑的水平面上运动，已知物块受到的滑动摩擦力的大小为f，经过多次实验，测出多组不同的初速度v0与物块在水平面上滑行对应的最大距离s，对数据进行分析后，学习小组的同学得出结论：物块克服摩擦力做功的最大值等于物块的初动能。老师说这个结论是成立的，根据这个结论解答下面的问题：
(1)由动能Ek的计算公式mv2可知，对动能影响较大的是 (选填“质量”或“速度”)；
(2)当物块的初速度为2 m/s时，滑行的最大距离为1 m，则当物块的初速度为4 m/s时，滑行的最大距离是 m；
(3)已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与物块的重量成正比，即f=kmg，k为常数，则当物块初速度相同，增加物块的质量，物块滑行的最大距离 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
9．(2016辽宁东港一模)如图所示，一辆小汽车的质量为1.2 t，发动机的功率为60 kW，停在水平地面上时，四轮与地面的总接触面积为1 000 cm2。当它在水平公路上以20 m/s的速度匀速行驶1 440 m时，求：
(1)小汽车停在水平地面上时，对水平地面的压强多大？
(2)小汽车行驶这段距离用了多长时间？发动机提供的牵引力多大？
1．在图中的四种情况中，力F对物体做功的是
2．如图所示，质量为40 g的金属小球从导轨的a点自由滑下，依次经过b点、c点，到达d点时恰好停下。在从a点到b点的过程中，重力做功为 J；在整个运动过程中机械能 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
3．小宇骑车时发现，不踩踏脚板，自行车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：自行车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和自行车的速度有关。为了探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的___ (选填“同一”或“不同”)高度处释放，比较小球在___(选填“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的 (选填“同一”或“不同”)高度处释放。小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将 。
(3)在上述(2)的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1 (选填“大于”、“ 等于”或“ 小于”)W2。
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB的位置滚下(mAhB)，小球推动小木块运动一段距离后静止。同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是： 。
4．在某建筑土地上，起重机在2 min内把体积为30 m3的花岗岩碑石提升2.5 m高。已知该花岗岩的密度为2.8×103 kg/m3。取g=10 N//kg。通过计算回答：
(1)该花岗岩碑石的质量是多大?
(2)起重机对该花岗岩碑石所做的功是多少?
(3)起重机对该花岗岩碑石做功的功率是多少?
名校预测
1.【答案】A
【解析】中学生的质量约为50 kg，其重力为G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N；跳跃过程中腾空高度约为h=0.10 m；因此一次做功W=Fs=Gh=500 N×0.12 m=60 J；由于“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法，所以1 min内摇轻绳240圈，人起跳240/2=120次；在1 min内一共做功：W总=60 J×120=72 000 J，则功率。
2.【答案】D
【解析】做功包括两个必要的条件：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动一段距离。A 中货物受到了力，并且在力的方向上移动了距离，故做了功；B中铁塔受到了力，并且在力的方向上移动了距离，故做了功；C中原木受到了力，并且在力的方向上通过了距离，故做了功；D中石头受到了力，但是没有移动距离，故不做功。
3.【答案】A
【解析】从A点到B点的下降过程和从C点到B点的下降过程都是将重力势能转化为动能的过程，在这个过程中，A、C两点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，所以动能为零；B点的动能最大，由于位置最低，所以重力势能最小。从B点到C点的上升过程和从B点到A点的上升过程是将动能转化为重力势能的过程。小孩在A点的重力势能最大，动能为零，故A的说法错误。小孩在B点的动能最大，重力势能最小，故B的说法正确。从B到C的上升过程中，小孩的动能转化为重力势能，故C的说法正确。在现实中，小孩的高度是越来越低，最后停下来，那是因为在运动的过程中有能量的损失。若没有能量的损失，他将一直运动下去，故D的说法正确。
4.【答案】D
【解析】A图中物体的速度随着时间增大，因此不是匀速直线运动，而是加速运动，故不符合题意；B图中物体通过的路程随着时间不发生变化，说明物体是静止的，故不符合题意；C图中，汽车上坡，高度增加，重力势能应该增加，而C图中重力势能是减小的，故不符合题意；汽车做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故D图符合题意。
5.【答案】D
【解析】“永动机”的转动是将热能转化为了机械能，因此“永动机”不是真的永动机，是需要把其他能量转化为机械能的机器，因此选D。
6.【答案】A
【解析】因为在B、C、D三点上的物块完全相同，又因为接触面的粗糙程度相同，则三种情况下重力势能转化为动能的量也相同，故物块移动了相同的距离。
7.【答案】0 0.5
【解析】重为3 N的物理课本，在水平面上匀速拉动0.5 m，虽然有力，也有距离，但运动的距离不是在重力的方向上发生的，所以重力没做功；拉课本的水平拉力为1 N，在水平面上匀速前进0.5 m，具备做功的两个条件，所以拉力做了功，W=Fs=1 N×0.5 m=0.5 J。
8.【答案】速度 4 不变
【解析】(1)由动能Ek的计算公式 mv2/2可知，物块的质量一般保持不变，所以对动能影响较大的是速度；
(2)当物块的初速度为2 m/s时，滑行的最大距离为1.0 m，则：fs1 =mv1 2/2 ①
当物块的初速度为4 m/s时，设滑行的最大距离为s2，则：fs2 =mv2 2/2 ②
其中v1 =2 m/s，v2 =4 m/s，s1 =1.0 m，联立①②并代入数据知，s2 =4 m
(3)根据条件知，f=kmg ③；fs=mv2/2 ④
联立③④知，s=v2/2kg，物体运动的距离大小与物块的初速度和摩擦系数k有关，与物块的质量无关，所
以增加物块的质量，物块滑行的最大距离不变。
9.【答案】(1)1.2×105 Pa (2)72 s 3000 N
【解析】(1)小汽车停在水平地面上时，对水平地面的压力：F=G=mg=1.2×103 kg×10 N/kg=1.2×104 N
对水平地面的压强：p=F/S=1.2×104 N/1 000×10?4 m2=1.2×105 Pa
(2)由v=s/t可得，小汽车行驶这段距离用的时间：t=s/v=1 440 m/20 m/s=72 s
由P=W/t=Fs/t=Fv可得，发动机提供的牵引力：F′=P/v=60×103 W/20 m/s=3000 N
专家押题
1.【答案】D
【解析】力学中的做功包含两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上移动一段的距离。不做功有三种情况：有力无距离(B、C选项)；有距离无力；力的方向与运动方向垂直(A选项)。D选项中，从地面捡起石块的力是向上的，而石块也是向上运动的，所以力做了功。
2.【答案】0.196 变小
【解析】在从a点到b点的过程中，金属小球的高度降低了50 cm，即0.5 m，所以此过程中重力做功为W=Gh=mgh=40×10–3 kg×9.8 N/kg×0.5 m=0.196 J；在整个过程中金属小球与导轨间存在摩擦，所以需要客服摩擦力做功，将机械能转化为内能，所以机械能是变小的。
3.【答案】(1)不同 同一 (2)同一 做匀速直线运动 (3)等于 (4)没有控制两个小球的质量相等
【解析】(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小球的速度不同，接触面粗糙程度相同，所以应让小球从相同高度处释放，比较小球在相同粗糙面上滑行的路程；
(2)在探究过程中，采用控制变量法，保证小车到达水平面时的速度相同，通过实验结果可以看出，接触面越粗糙，摩擦力越大，小球速度减小的越快；若水平面光滑无摩擦，则小球不受摩擦力，小球的速度和方向不变，即做匀速直线运动；
(3)在本实验中，小球的动能都用来克服摩擦力做功了，由于小球质量和速度相同，所以三次的动能相同，做的功也相同；
(4)要模拟研究汽车超速带来的安全隐患，应使速度不同但质量相同的小球撞击木块，由图乙知，小球的质量不同，这种设计不合理；在图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中对接触面的压力和接触面的粗糙程度没变，受到的摩擦力不变，则f甲 =f乙 。
4.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)该花岗岩碑石的质量为
(2)
起重机对该花岗岩碑石所做的功
(3) 起重机对该花岗岩碑石做功的功率
中国古代水力机械与风力机械
水能、风能大概是人类最早使用的自然界中的机械能，为了利用水和风中的机械能，古人很早就发明了各种水力机械和风力机械。
水力机械大致上有三种含义：一、将水位升高的机械，如农田中的刮车、筒车、龙骨水车(图左)等；二、利用水流能量来做功的机械，如水磨、水碓(音dui阴平)(图右)、水排等；三、利用水的浮力或压差以达到某种功用的机械，如轮船、打捞船，以及船中的橹、舵和桨等机械部件。
水力机械中的第一种，成为几千年来中国农业的象征和农村的缩影，尤其是龙骨水车，为中国所特有，其经济与便捷之程度为西方的阿基米德螺旋(Archimedes Screw，一种抽水机)所不及；第二种，水磨在东西方几乎同时诞生，水碓为中国所特有，而舟磨、水排与罗面机是中国人创造的现代机器，它们几乎具有现代机器的所有成分；第三种的轮船与橹、舵也是中国人最早发明的，而打捞船是现代打捞机械船的始祖。
风力机械大致分两类：一是产生风或气流的机械，如风扇车、风箱等；一是利用风力做功的机械，如风车。古代中国人将风扇车和风车统称为风车。
中国的风车有可能是来自西亚，相关文献的记载较晚，拉杆活塞式风箱及其同类机械是中国人发明的。欧洲人直到16世纪还在用皮橐(音tuo阳平)鼓风。18世纪时欧洲才有拉杆活塞式风箱，它可能是中西交流的结果。18世纪欧洲产业革命和资本主义的兴起当有中国风箱的一份功劳。
倒数第9天 简单机械
1.杠杆：五要素；分类；杠杆的平衡条件及实验探究。
2.简单机械：定滑轮；动滑轮；滑轮组；轮轴；斜面。
3.机械效率：有用功；额外功；总功；机械效率。
1.杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2.力臂：指从支点到力的作用线的距离(过支点向力的作用线画垂线就是力臂，垂足要落在力的作用线上)；动力臂：从支点到动力作用线的距离；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
3.杠杆分类：省力杠杆——动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力、费距离；费力杠杆——动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力、省距离；等臂杠杆——动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，不省力、不费力。
4.杠杆平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂：F1L1=F2L2。
利用杠杆平衡条件解题的一般步骤：A.确定杠杆的支点位置；B.分清杠杆受的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；C.确定每个力的力臂；D.根据杠杆的平衡条件列式，并分析求解。
5.定滑轮：使用时固定不动的滑轮，实质上是一个等臂杠杆，力臂是滑轮的半径。
定滑轮可以改变力的方向，不省力也不省距离；对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)有F=G。
6.动滑轮：使用时随物体一起移动的滑轮，实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。省力但费距离；理想的动滑轮(不计轮轴间摩擦和动滑轮重力)有F=，只忽略轮轴间的摩擦有F=。
7.滑轮组：至少含有一个动滑轮和一个定滑轮，可以达到既省力又能改变力的方向的目的，但是费距离。
滑轮组的省力效果取决于承担重物的绳子的段数。若不计滑轮和绳子重力及摩擦的情况下，有n段绳子承担重物，拉力就是F=G/n，拉力作用距离为s=nh。
绳子段数的判定，动滑轮与几段强绳子接触，就由几段绳子承担拉力，每段承担的拉力大小相等。
8.轮轴、斜面：
轮轴：实质上是一个变形的杠杆，大小轮的半径就是两个力臂；作用在大轮上的力小但费距离；其应用有螺丝刀、钥匙、扳手、方向盘、车把、水龙头开关等。
斜面的特点：省力、费距离；斜面越平缓，越省力；其应用有盘山公路，螺丝钉。
9.机械效率：有用功和总功之比，公式η=W有/W总。机械效率无单位，并且总小于1。
提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
10.机械的有用功、总功、机械效率计算：
有用功
总功
额外功
机械效率
杠杆
W有=Gh
W总=Fs
W额=W总–W有
η==
滑轮组
W总=Fs=Gh+ G动h
(不计绳重和摩擦)
W额=W总–W有=G动h
(不计绳重和摩擦)
η====
斜面
W总=Fl=Gh+fl
(f为摩擦力)
W额=W总–W有=fl
(f为摩擦力)
η===
11.机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功，功率越大，做功越快；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功，机械效率越大，有用功跟总功的比值越大。
1．(2016江苏连云港卷)如图所示是生活中几种常见的杠杆其中属于费力杠杆的是
A.道钉撬 B.钢丝钳 C.开瓶扳手 D.筷子
【参考答案】D
【试题解析】道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故选D。
2．(2016四川卷)小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。第一次提升的重物A的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为F1。重物上升的速度为v1，运动时间为t1；第二次提升的重物B的重力为GB，加在绳子自由端的拉力为F2。重物上升的速度为v2，运动时间为t2。已知F1:GA=5:8，GB:GA=3:2，v1:v2=2:1，t1:t2=2:3。动滑轮的重力不能忽略。不计绳重与摩擦的影响。下列对两个过程的分析中，正确的是
A.拉力之比为F1:F2=7:8
B.拉力的功率之比为P1:P2=10:7
C.机械效率之比η1:η2=14:15
D.额外功之比W1:W2=2:3
【参考答案】BC
【试题解析】已知F1:GA=5:8，GB:GA=3:2，假设GA=8，则GB=12，F1=5。图中使用的滑轮组n=2，不计绳重与摩擦的影响，拉力；则动滑轮重G轮=2F1–GA=2×5–8=2，拉力，所以F1:F2=5:7，故A错；拉力端移动的速度之比等于物体升高速度之比，拉力的功率之比：P1:P2=F1v1:F2v2=(5×2):(7×1)=10:7，故B正确；不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率，则η1:η2 =14:15，故C正确；不计绳重与摩擦的影响，额外功W额=G轮h，h1:h2=v1t1:v2t2=2×2:1×3=4:3，额外功W1:W2=G轮h1:G轮h2=h1:h2=4:3，故D错。故选BC。
3．(2016天津卷)某建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图所示。若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮中为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为
A.F=G0+G1+G2/3 B.F=G0/3η+G1 C. F=G0+G1/3 D.F=G0/3η
【参考答案】AD
【试题解析】由图知，n=3，不计绳重和摩擦，拉力F=1/3(G0 +G1 +G2 )，故A正确、B错；由图知，n=3，则拉力端移动的距离s=3h，由η=W有用/W总=G0h/Fs=G0h/F×3h=G0/3F得：F=G0/3η，故C错、D正确，故选AD。
4．(2015内蒙古包头)为了将放置在水平地面上重为100 N的物体提升一定高度，设置了左图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是
A.0~1 s内，地面对物体的支持力是10 N B.1~2 s内，拉力F做的功是187.5 J
C.2~3 s内，拉力F的功率是100 W D.2~3 s内，滑轮组的机械效率是62.5%
【参考答案】B
【试题解析】由图甲，在0~1 s内，拉力F=30 N，滑轮组由3段绳子吊着物体，承担的总重力为90 N，由于动滑轮本身有重力，所以滑轮组对重物的拉力小于90 N，可知地面对物体的支持力大于10 N，故A错误；1~2 s内，拉力F=50 N，拉力的作用距离s=3.75 m，所以拉力F做的功W=Fs=187.5 J，故B正确；2~3 s内，拉力F=40 N，拉力的绳端速度v=7.50 m/s，所以拉力的功率P=Fv=300 W，故C错误；2~3 s内，拉力做的功W总=Fs=40 N×7.5 m=300 J，对物体做的功W有=Gh=100 N×2.5 m=250 J，所以机械效率为W有/W总=83.3%，故D误。
5．(2015四川宜宾)利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦)，下列关系式正确的是
A.F甲F乙 η甲>η乙
C.Ｗ甲>W乙 P甲>P乙 D.Ｗ甲=W乙 P甲=P乙
【参考答案】AD
【试题解析】如图，甲有3段绳子承担物重，乙有2段绳子承担物重，则F甲=，F甲= ，所以F甲6．(2015辽宁抚顺)工人利用如图所示的滑轮组提升重为800 N的货物，10 s内货物上升了1 m。已知工人在绳子末端的拉力F为500 N。不计绳重和摩擦，则滑轮组的有用功是 _____J，拉力的功率为_____W，滑轮组的机械效率为_____。若减少货物的质量，滑轮组的机械效率将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【参考答案】800 100 80% 变小
【试题解析】由图，承担货物的绳的段数n=2，有用功W有=Gh=800 N×1 m=800 J；绳子自由端移动的距离s=nh=2×1 m=2 m，拉力做的功W=Fs=500 N×2 m=1 000 J；拉力的功率P=W总/t=1 000 J/10 s=100 W；滑轮组的机械效率η=W有/W总×100%=800 J/1 000 J×100%=80%；根据公式η=W有用/W总=G/(G+G动)可知，若减少货物的质量，货物重力变小，滑轮组的机械效率将变小。
7．(2015浙江义乌)如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆。图中小明同学用力竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂______(填“大于”、“小于”或“等于”)动力臂。小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议：_______________。
【参考答案】小于 增大物重
【试题解析】由图可知，重物对杠杆的拉力方向竖直向下，OA为阻力臂；人的拉力竖直向下，从O点到人的拉力作用线的距离是动力臂，比较知，阻力臂小于动力臂；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可以看出：要加大训练强度，使人的拉力F1增大，在阻力臂一定的情况下，可以采取增大物重或减小动力臂的措施。
8．(2015江苏南京)如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6 000 N的物体，物体上升5 m所用的时间为l0 s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是______J，总功是______J，拉力F的功率是______W。
【参考答案】3×l04 3.75×l04 3.75×l03
【试题解析】有用功为W有=Gh=6 000 N×5 m=3×l04 J，总功为W总=W有/η=3×l04 J/80%= 3.75×l04 J，拉力F的功率是P=W总/t=3.75×l04 J/l0 s=3.75×l03 W。
9．(2015四川南充)如图是利用铁架台、带有刻度的匀质杠杆、细线、数量足够且每个重力均为1 N的钩码等实验器材探究“杠杆平衡条件”实验。
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端较低，这时应将平衡螺母向_____(填“左”或“右”)移动，直到杠杆在水平位置平衡。
(2)在A点悬挂三个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂____个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向下拉，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力为____N；若弹簧测力计仍在C点，改变拉力的方向，斜向右下方(如图中虚线方向)拉弹簧测力计，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_______(填“大于”、“等于”或“小于”)1 N。
【参考答案】(1)右 (2)2 1 大于
【试题解析】(1)由于杠杆左端较低，应向右移动平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，3 N×2L=FB×3L，解得FB=2 N，即在B处挂2个钩码；若在C点竖直向下拉，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，3 N×2L=FC×6L，解得FC=1 N；如改变弹簧测力计拉力的方向，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大。
10．(2015云南昭通)为安全起见，妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻，小明认为妈妈的说法不对，科学的说法应是因为浮板的密度比水的密度小。为验证自己的说法，小明设计了如下实验：
(1)用一根轻质均匀木棍、细绳(质量忽略不计)和一块标有“净重115 g”字样的新肥皂，按照如图所示的方法进行测量。测量时，使木棍在_____位置平衡，记下A、B的位置，用刻度尺测出OA=10 cm，OB=40 cm，则浮板的质量为______kg。
(2)把浮板压入装满水的桶中刚好浸没，用塑料袋(质量忽略不计)收集溢出的水，用(1)所述方法测得溢出水的质量为4.6 kg，则浮板的体积为________m3，密度为______kg/m3；用刻度尺测肥皂的长、宽、厚，算出肥皂的密度为1.33×l03 kg/m3。浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉，说明小明的说法是正确的，小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为________N。(g=10 N/kg)
(3)根据这个实验结果，妈妈说用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上，这种说法______(填“正确”或“不正确”)，请举例说明______________________。
【参考答案】(1)水平 0.46 (2)4.6×10–3 100 46 (3)不正确 用钢铁制成的船能漂浮在水面上
【试题解析】(1)测量过程中，使木棍在水平位置平衡，此时OA、OB的长度等于A、B两处力的力臂；根据杠杆的平衡条件可得mg×OA=m皂g×OB，m×10 cm=115×10–3 kg×40 cm，解得m=0.46 kg。
(2)浮板体积V=m排/ρ水=4.6 kg/1.0×103 kg/m3=4.6×10–3 m3，浮板密度ρ=m/V=0.46 kg/4.6×10–3 m3=100 kg/m3；浮板完全浸没时受到的浮力最大，为F浮=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.6×10–3 m3=46 N。
(3)钢铁的密度大于水的密度，但用钢铁制成的船可以漂浮在水面上，所以妈妈的说法是错误的。
11．(2015甘肃天水)如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。
【参考答案】如图所示
【试题解析】承担拉力的绳子的段数最多时最省力，应从动滑轮开始绕起，如图所示。
12．(2016安徽卷)拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示·已知OA=1.0 m，OB =0.2 m，箱重G=120 N。请画出使箱子在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图，且F= N。
【参考答案】如图所示 24 N
【试题解析】在A点施加最小力，作用点在A点，最小力就是最大力臂，即把OA当作力臂时此时力臂最大，故最小力为过A点垂直OA，如图所示，根据杠杆的平衡条件F×OA=G×OB可得：F=24 N。
13．(2015山东日照)如图所示，轻质杠杆可绕O点在竖直面内旋转，画出使杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂l。
【参考答案】如图所示
【试题解析】由杠杆的平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，由图可知，最大动力臂为OA，力F与OA垂直，如图所示。
14．(2015辽宁葫芦岛)如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“中华神盾”。它满载时总重约为6×107 N，驱逐舰满载以36 km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是总重的0.01倍，如果以这个速度匀速航行10 h消耗燃油12 t，问：
(1)驱逐舰航行时的牵引力是多大？
(2)航行时驱逐舰克服阻力做了多少功？
(3)整个航行过程中驱逐舰的效率是多大？(取q燃油=4×107 J/kg)
【参考答案】(1)6×105 N (2)2.16×1011 J (3)45%
【试题解析】(1)因为驱逐舰做匀速直线运动，受力平衡有
牵引力F=f=0.01G=0.01×6×107 N=6×105 N
(2)驱逐舰的航行距离s=vt=36 km/h×10 h=360 km=3.6×105 m
航行时克服阻力做的功W=fs=6×105 N×3.6×105 m=2.16×1011 J
(3)燃油燃烧释放的能量Q放=mq燃油=1.2×104 kg×4×107 J/kg=4.8×1011 J
驱逐舰的效率η=W/Q放=2.16×1011 J/4.8×1011 J=45%
15．(2015山东青岛)如图所示裝置中，轻质杠杆支点为O，物块A、B通过轻质细线悬于Q点，当柱形薄壁容器中没有液体时，物体C悬挂于E点。杠杆在水平位置平衡；当往容器中加入质量为m1的水时，为使杠杆在水平位置平衡，物块C应悬于F点。A、B为均匀实心正方体，A、B的边长均为a。连接A，B的细线长为b，B的下表面到容器底的距离也为b，柱形容器底面积为S。已知：a=b=2 cm，S=16 cm2，O、Q 两点间的距离为LOQ=4 cm；三个物块的重为Ga=0.016 N，GB=0.128 N，GC=0.04 N，m1=44 g；ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/klg。杠杆重力对平衡的影响忽略不计，细线重力忽略不计，物块不吸水。
(1)O、E两点间的距离LOE=？
(2)E、F两点间的距离LEF=？
(3)如果剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2=120 g，则物块处于平衡位置后，水对物块B上表面的压力Fb=？
【参考答案】(1)LOE=14.4 cm (2)LEF=4 cm (3)Fb=0.144 N 【试题解析】(1)当柱形薄壁容器中没有液体时，物体C悬挂于E点。杠杆在水平位置平衡；由图知，O为支点，Q为阻力作用点，F2=GA+GB=0.016 N+0.128 N=0.144 N，QO为阻力臂，动力F1=GC=0.04 N，OE为动力臂；根据杠杆的平衡条件可得：F2LQO=F1LOE，所以，；
(2)当往容器中加入质量为m1的水时，由可知加入的水的体积为：，
由于B物体下面的空余体积为V空余=Sb=16 cm2×2 cm=32 cm3，A、B物体的底面积SA=SB=4 cm2=4×10–4 m2，
则B物体进入水的深度为，
则B物体受到的浮力FB浮=ρ水gVB排=ρ水gSBhB=1×103 kg/m3×10 N/kg×4×10–4 m2×0.01 m=0.04 N；
所以此时对杠杆的拉力为F2′=GA+GB–FB浮=0.016 N+0.128 N–0.04 N=0.104 N，
根据杠杆的平衡条件可得：F2′LQO=F1LOF，所以；
则LEF=LOE–LOF=14.4 cm–10.4 cm=4 cm。
(3)剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2=120 g时，假设AB物体都浸没，则F浮A=F浮B=ρ水gVB=1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.02 m)3=0.08 N，
则F浮A+F浮B=0.08 N+0.08 N=0.16 N>GA+GB=0.144 N；
所以A、B物体是整体，处于漂浮状态，由于F浮B=0.08 N由F浮=ρ水gV排可得：，
所以，VA浸=V排总–VB=1.44×10–5 m3–(0.02 m)3=6.4×10–6 m3，
则物体A浸入水的深度，
由图可知此时物块B上表面所处的深度h′=hA+a=1.6 cm+2 cm=3.6 cm=0.036 m，
p′=ρ水gh′=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.036 m=360 Pa，
F′=p′SB=360 Pa×4×10–4 m2=0.144 N。
1．(2017扬州二模)如图，下列工具中属于费力杠杆的是
2．(2016江苏海安七校联考)如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是
3．(2016江苏泰州姜堰区期末考试)如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是
A.左端下沉 B.右端下沉
C.仍然平衡 D.无法判断
4．(2017苏州高新区月考)斜面长5 m，高1 m，把重为5 000 N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______N；如果斜面不光滑，所用推力为1 250 N，则斜面的机械效率为______。
5．(2016江苏泰州姜堰区期末考试)如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点。请画出动力F1的力臂和阻力F2的示意图。
6．(2016江苏海安县七校联考)在做探究杠杆的平衡条件的实验时，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在______位置平衡，这样做是为了便于测量______；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_____调节，或将左端的平衡螺母向_____调节。小红根据如左图所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了说明这一结论并不正确，请你在右图所示的杠杠上B点处画出需要对杠杆施加的力的示意图。
7．(2016江苏苏州高新区期末考试)小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
实验
次数
物重
G/N
物体上升的
高度h/cm
测力计的
示数F/N
测力计移动
的距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
17
3
6
8
2.5
24
(1)分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是______，应改为______；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是______；
③由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与_______无关。
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变__________；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率______(填“相同”或“不相同”)。
8．(2017郑州二模)在建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为720 N的建材从地面匀速提到6 m高处，所用拉力为300 N，时间为0.5 min，不计摩擦和绳重。求：
(1)工人做功的功率；
(2)此过程中该装置的机械效率。
1．下列关于交通运输工具的说法中正确的是
A.高速行驶的汽车具有稳定性，静止时不具有惯性
B.飞机机翼应用了流体压强与流速的关系
C.舰艇由长江驶入大海后，它受到的浮力增大
D.起重机将货物举得越高，机械效率越高
2．小勇体重600 N，利用如图所示的滑轮组在10 s内使物体A匀速上升5 m。已知物体A重800 N，小勇作用在绳端的拉力大小为500 N，在此过程中，下列说法正确的是
A.水平地面对小勇的支持力做的功为6 000 J
B.小勇做的有用功为3 000 J
C.小勇拉力的功率为250 W
D.此滑轮组的机械效率为80%
3．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等
4．作出图中的动力臂和阻力臂。
5．小明做俯卧撑时(如图所示)，可将其视为一个杠杆，重心在O点。他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250 N，两脚尖与地面的接触面积为60 cm2，双手与地面的接触面积为300 cm2。
(1)画出以B为支点时重力的力臂L。
(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5:2，地面对双手的支持力为多少？
(3)小明在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离都为0.36 m，则他1 min内克服重力所做的功为多少?
名校预测
1.【答案】B
【解析】开瓶起子、钢丝钳、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故选B。
2.【答案】D
【解析】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦。A中为斜面，F1 ×4 m=G×2 m，得到F1 =G/2；B中为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数为3，因此F2 =G/3；C中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则F3 =2G；D中为杠杆，设杆与水平面的夹角为α，则F4×4cos α=G×cos α，解得F4=G/4；因此动力最小的是D。
3.【答案】B
【解析】设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为L，根据杠杆平衡条件，若两侧各去掉一个钩码，则左边G×3L=3GL，右边2G×2L=4GL，右边大于左边，所以右端下沉，故选B。
4.【答案】1000 80%
【解析】有用功为W有=Gh=5 000 N×1 m=5 000 J；若斜面光滑，则没有额外功，即推力的功W总=W有，推力F=W总/L=5 000 J/5 m=1 000 N；若斜面不光滑，则推力做的功为W1 =F1×L=1 250 N×5 m=6 250 J；效率为η=W有/W1=5 000 J/6 250 J=80%。
5.【答案】如图所示
【解析】从支点作动力F1作用线的垂线段，线段的长度即为动力臂；电灯对杠杆的拉力是阻力，方向竖直向下，由此画出阻力的示意图，如图所示。
6.【答案】水平 力臂 左 左 如图所示
【解析】力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；杠杆重心左移应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；因杠杆仍在水平位置平衡，所以设计的拉力方向不要与杠杆垂直即可，支点到力的作用点的距离不再是力臂，这样得到结论就不能是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。
7.【答案】(1)17 15 80% 物体上升高度 (2)拉力方向 相同
【解析】(1)由图甲所示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效段数n=3，由表中实验数据可知，第2次实验时，钩码上升高度为5 cm，测力计移动距离s=nh=3×5 cm=15 cm；由表中实验数据可知，第3次实验时，滑轮组的机械效率η=W有/W总=Gh/Fs=6 N×0.08 m/(2.5 N×0.24 m)=80%；由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
(2)增加一个定滑轮可改变施力的方向；忽略绳重与摩擦，提升重物时，要克服动滑轮做额外功，由两图的滑轮组可知，动滑轮相同，当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，克服动滑轮重力做的额外功相同，做的有用功相等，总功相等，则两滑轮组的效率相同。
8.【解析】由图示可知，滑轮组绳子的有效段数n=3
(1)绳端移动的距离s=nh=3×6 m=18 m，工人做的总功W总=Fs=300 N×18 m=5 400 J
工人做功的功率P=W总/t=5 400 J/30 s=180 W
(2)工人做的有用功W有=Gh=720 N×6 m=4 320 J
此过程中，该装置的机械效率η=W有/W总=4 320 J/5 400 J=80%
专家押题
1.【答案】B
【解析】一切物体都具有惯性，惯性与物体的运动状态无关，故A错误；流体的速度越大，压强越小，飞机机翼应用了流体压强与流速的关系，故B正确；舰艇由长江驶入大海，前后都是漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，所以浮力不变，故C错误；同一个起重机的机械效率与货物重有关，与举的高度无关，故D错误。
2.【答案】D
【解析】由题意知，小勇在支持力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，水平地面对小勇的支持力做的功为0，故A错误；小勇做的有用功W有用=Gh=800 N×5 m=4 000 J，故B错误；由图可知，绳子的有效段数n=2，则s=nh=2×5 m=10 m，拉力做的功W总=Fs=500 N×10 m=5 000 J，功率为P=W/t=5 000 J/10 s=500 W，故C错误；此滑轮组的机械效率η=W有/W总=4 000 J/5 000 J=80%，故D正确。
3.【答案】C
【解析】不计绳重及摩擦，拉力F=(G物+G轮)/n，n1=2，n2=3，所以F1 =(G物+G轮)/2，F2 =(G物+G轮)/3，F1>F2，A正确；因为动滑轮相同，提升的物体重和高度相同，所以利用两滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，滑轮组的机械效率相同，C错误；因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1 =2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，s1≠s2，D正确；不计绳重及摩擦，拉力F1做的功W1 =F1s1=(G物+G轮)h，拉力F2做的功W2=F2s2=(G物+G轮)h，W1=W2，B正确。
4.【答案】如图所示
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离，由支点向力的作用线引垂线，垂线段长就是力臂，如图所示。
5.【解析】(1)力臂是支点到力的作用线的距离。重力的作用线沿竖直方向，其力臂如图。
(2)由p=F/S，p脚尖:p手=5:2
则F手=2F脚尖S手/5S脚尖=(2×250 N×300 cm2)/(5×60 cm2)=500 N
(3)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2
以B为支点时：F脚尖×AB=GL
以A为支点时：F手×AB=G(AB–Ｌ)
将F脚尖=250 N，F手=500 N代入，可得G=750 N，AB=3L
肩部上升的距离为h肩=0.36 m时，重心上升的距离为h重，由相似三角形可知，h重/h肩=(AB–Ｌ)/AB
则h重=h肩(AB–Ｌ)/AB=0.36 m×(3L–L)/3L =0.24 m
1 min内克服重力所做的功W=nGh重=30×750 N×0.24 m=5 400 J
传说中的机械
指南车
指南车又称司南车，传说黄帝与蚩尤作战时，蚩尤制造大雾，为了给士兵指路，黄帝命大臣风后制造了指南车。据记载三国时马钧、南齐祖冲之都曾经制造过指南车，宋人燕肃和吴德仁也曾经尝试还原指南车。然而指南车的具体产生年代已不可考，制造方法更是失传，如今博物馆中复原的指南车和原版指南车有多少一致亦不可知了。
偃师人偶
《列子·汤问》中有一个故事：周穆王西巡，归途遇到一个叫偃师的人献技。他带来一位能歌善舞的艺人，歌舞即将结束时，这人对着穆王的妃嫔眨眼挑逗，穆王大怒，偃师于是就将这艺人拆开来，里面竟然是由皮革、木头、树脂等组成的。偃师的人偶可以说是人类最早的对机器人的幻想。
鲁班木鹊
《墨子·鲁问》记载着“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下”。公输子即鲁班，被世人称为木工祖师。他和墨子都是当时工艺极高的匠人，在《墨子·公输》中，二人曾在楚王面前演示攻城和守城的器械，最终让楚王打消了攻打宋国的想法。国产动漫《秦时明月》中就在秦朝的背景下对二人传人的技艺展开了幻想。
木牛流马
《三国志》记载，诸葛亮在北伐之中为了运粮，发明了木牛流马。木牛流马也已失传，其具体机理无从得知。实际上，汉朝王充的《论衡》中记载最早制造木牛流马的就是鲁班，后世祖冲之似乎也复原过木牛流马。《论衡》中所载的木牛流马“机关具备，一驱不还。”如《三国演义》中描述的一样，似乎都是一种自动化的机械。
倒数第8天 电路
1.摩擦起电、电荷、验电器。
2.电流、电压和电阻的概念和意义，影响电阻大小的因素。
3.电路的状态及电路图的画法。
4.电压表和电流表的使用、读数，电路故障分析。
1.摩擦起电：不同物质的原子核束缚电子的本领不同；当两个物体互相摩擦时，束缚电子本领弱的物体就会失去电子带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。摩擦起电、接触起电、电中和都是电子的转移。
2.两种电荷：绸子摩擦过的玻璃棒带正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；带电体和另一物体相吸，另一物体可能带和带电体异种的电荷，也可能是不带电的轻小物体。
验电器：验电器的工作原理是同种电荷相斥，故只能检验物体是否带电，不能检验物体带何种电荷；若要检验物体带何种电荷，可用一个已知电性的物体去接触验电器的金属球，看验电器箔片的张合情况。
3.电路：电路由电源(提供电能)、用电器(消耗电能，把电能转化为其他形式的能)、导线(输送电能)和开关(控制电路)等元件组成。电路有串联和并联两种接法，有通路、断路、短路三种状态。其中短路包括电源短路(导线直接接在电源两端)和局部短路(导线直接接在用电器两端)。
4.电流：电荷的定向移动形成电流；金属导体中的自由电子定向移动；酸、碱、盐水溶液中正、负离子同时向相反的方向定向移动；要得到持续的电流必须在闭合电路中有电源。
电流方向：正电荷定向移动的方向为电流的方向；在电源外部，电流从电源的正极流向负极。
导体：容易导电的金属、石墨、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液；导体内有大量可自由移动的电荷。
绝缘体：不容易导电的橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、纯水等；绝缘体内几乎没有可以自由移动的电荷。
5.电压：使电路中形成电流的原因。家庭电路的电压是220 V，对人体的安全电压为不高于36 V。
6.电阻：表示导体对电流的阻碍作用；电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积和温度有关。
滑动变阻器：通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻；可以保护电路；改变接入电路中的电阻丝的长度从而改变电阻、电流、电压；使用前要观察铭牌上的最大阻值和允许通过的最大电流。
7.电流表和电压表：
电表
符号
连接
接电源两端
常用量程
内阻
使用方法相同点
电流表
串联
不能
0.6 A、3 A
很小，几乎为零
相当于短路
使用前调零
读数时看清量程和分度值
电流从正接线柱流入，负接线柱流出
测量值不能超过其量程
电压表
并联
能
3 V、15 V
很大
相当于断路
电表量程的选择：(1)估计被测电路中电流、电压的大小；(2)不能估计的情况下，选较大量程的接线柱，并用开关试触；(3)如果被测电流、电压在较小的量程，内则使用较小量程的电表，以减小误差。
8.电路故障分析：
(1)分析思路：A.认真审题，判断电路各元件的连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各开关控制的元件；B.根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路；C.根据电表示数的变化分析找出故障位置。
(2)电路故障一般为短路或断路，具体判断方法如下：
根据电流表的情况判断：电流表无示数，可能是从电流表两接线柱到电源两极间某处断路，也可能是电流表被短路。
根据电压表的情况判断：A.电压表有示数，可以肯定从电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路，有可能是与电压表并联的部分电路出现断路；B.电压表无示数，可能是从电压表两接线柱到电源两极间的电路某处断路，也可能是与电压表并联的部分电路被短路。
1．(2016重庆A卷)如图所示，小杜同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔张开，在这个过程中
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒带正电荷，验电器带负电荷
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷
D.金属箔张开是因为同种电荷相排斥
【参考答案】D
【试题解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用玻璃棒接触验电器的金属球，验电器也带上了正电荷，故A、B错误。摩擦起电是电荷的转移，并不能产生电荷，故C错误。验电器的原理是利用同种电荷相排斥，所以金属箔张开是因为同种电荷相斥，D正确为答案。
2．(2016滨州卷) 取两个相同的验电器A和B，使A带上负电荷，可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示)，观察到A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。下列描述错误的是
A.金属杆是导体
B.两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，B验电器中的金属箔带上了负电荷
D.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是自A流向B
【参考答案】D
【试题解析】金属杆容易导电是导体，故选项A正确；验电器是利用同种电荷相互排斥，所以两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷，故选项B正确；物体失去电子的带正电，得到电子的带负电。验电器A带上负电荷，所以得到了电子。由于金属杆是导体，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，验电器A上的电子便会通过金属棒转移到验电器B上，使电器B得到电子带负电，故选项C正确；电子带负电，实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，电子从A转移到验电器B上，我们规定正电荷定向移的方向规定为电流的方向(负电荷定向移动的反方向)，所以金属杆中电流方向是自B流向A，故选项D不正确，故选D。
3．(2016四川卷)某实验小组用两个相同的小灯泡连接了如图所示的串联电路，当开关闭合后发现，甲乙两灯都不亮，为了找到故障原因。小张用一根导线线来检查。当导线与AB两点连接时，甲灯不亮乙灯亮；当导线与BC两点连接时，两灯都不亮。由此推测故障是
A.AB两点间存在短路
B.AB两点间存在断路
C.BC两点间存在短路
D.BC两点间存在断路
【参考答案】B
【试题解析】闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；用导线先并联在AB两端时，发现甲不亮，乙亮，说明电路通路，两灯泡不可能短路，乙不可能断路；同时因导线与并联在BC两端时，灯均不亮，说明灯甲不可能短路，只能为灯甲发生了断路(开路)。故选B。
4．(2016四川自贡卷)在如图所示的四个电路中，哪个电路中三个电灯是并联的
A. B. C. D.
【参考答案】C
【试题解析】由于电压表相当于开路，电流表相当于导线，所以此电路中电流表短路，且是一个串联电路，故A不符合题意；由于电压表相当于开路，故此电路中的三个灯泡串联，故B不符合题意；C由于电流表相当于导线，故该电路中的三个灯泡并联，故C符合题意；由于电压表相当于开路，故此电路中的三个灯泡串联，故D不符合题意；故选C。
5．(2016浙江衢州卷)科技节上开展电路设计活动，要求同时满足两个条件：①电路包含电源、开关、导线、两个电阻；②通过两个电阻的电流相等。小柯设计的如图所示的电路中符合要求的是
A.只有甲符合 B.只有乙符合 C.甲、乙都符合 D.甲、乙都不符合
【参考答案】C
【试题解析】图甲为串联电路，根据串联电路中，各处的电流相等可知，通过两个电阻的电流相等，符合设计要求；图乙为并联电路，各支路两端的电压相同，两电阻的阻值均为5欧，由I=U/R可知，通过两个电阻的电流相等，符合设计要求。故甲、乙都符合设计要求。故选C。
6．(2016浙江台州卷)普通电动车的充电插口内有金属插脚，在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰，如
(1)图乙是某种电动车的局部电路图。如图硬币碰到充电插口的两个金属插脚，就会造成蓄电池 路。
(2)这种电动车的蓄电池总电压为48伏，人体不能触碰蓄电池两极，原因是 。
(3)对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
【参考答案】(1)短 (2)会造成触电事故 (3)用电器
【试题解析】(1)因为硬币是导体，将硬币碰到充电插口的两个金属插脚时，使电池的正负极相连，因此会造成蓄电池短路；
(2)因为对人体安全的电压为不高于36 V，而蓄电池总电压为48伏，因此人体不能触碰蓄电池两极时，会造成触电事故；
(3)对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，因此相当于电路中的用电器。
7．(2016苏州卷)被甲材料摩擦过的乙棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥。则乙棒带 电荷，是因为乙棒在摩擦过程中 电子。
【参考答案】正 失去
【试题解析】被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，被甲材料摩擦过的乙棒与带正电的玻璃板相互排斥，说明乙棒带正电；摩擦带电是因为电子的得失，得到电子而带负电，失去电子而带正电。是因为乙棒在摩擦过程中失去电子，而正电荷多而显正电的。
8．(2016四川自贡卷)某同学连接的电路如图所示，他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组，当他将开关闭合后，电压表的示数为2 V，则L1两端的电压为 ，L2两端的电压为 。
【参考答案】4 V 2 V
【试题解析】根据串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节干电池的电压为1.5 V，可知四节新干电池组成电源的电压U=4×1.5 V=6 V；由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，即U2=2 V；则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：L1两端的电压U1=U–U2=6 V–2 V=4 V。
9．(2016浙江衢州卷)小柯用如图甲电路进行实验。
[
(1)请在图甲中导线AB上用箭头标出通电后导线AB中的电流方向。
(2)闭合开关后，电流表的示数如图乙，则通过灯泡L的电流为 安。
(3)图丙为通过电阻R的电流与它两端电压的关系图，则R的阻值为 欧。
【参考答案】(1)电流方向如下图所示 (2)0.2 (3)20
【试题解析】(1)导线中的电流方向是从电源的正极流向电源的负极，所以，闭合开关S后，导线AB中的电流方向如图所示：
(2)由图乙可知，电流表的量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.2 A；
(3)由U–I图象知，当U=4 V时，通过R的电流I=0.2 A，由I=U/R可得，电阻R的阻值：R=U/R=4 V/0.2 A=20 Ω。
10．(2016四川广安卷)如图所示，这时“伏安法”测小灯泡的电阻所需的电路图，请在○中填上字母A和V，让它们变成电流表和电压表。
【参考答案】如图所示
【试题解析】由图示可知，上面仪表与灯泡并联，应为电压表；右侧仪表与灯泡串联，应为电流表，如上图所示。
1．(2017安阳摸底)摩擦起电是日常生活中常见的现象，在某些场所可能会引发安全事故。下列是张贴在加油站中的安全标识，其中与摩擦起电有关的是
2．(2016辽宁鞍山期末考试)关于电阻，下列说法正确的是
A.导体中有电流通过时，导体才有电阻
B.导体电阻的大小取决于通过它的电流大小
C.导体中的电流越小，表明导体对电流的阻碍作用越大
D.导体的电阻越大，表明导体对电流的阻碍作用越大
3．(2016河北定州期末考试)关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是
A.两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
B.若有两个量程，一般都先用大量程“试触”
C.使用前都应检查指针是否指零
D.接入电路时，都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出
4．(2017商丘一模)如图所示的电路中，开关S能同时控制电灯和电铃工作与否的是
5．(2016安徽芜湖期末考试)小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，两灯均不发光。为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是
A.灯L2断路 B.灯L2短路
C.电流表烧坏了 D.灯L1断路
6．(2016湖北孝感八校联考)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L1或L2中有一个发生了短路故障，当开关S闭合时，下列现象中不可能出现的是
A.电压表无示数，灯泡L1不发光 B.电压表有示数，灯泡L2不发光
C.电压表和电流表都没有示数 D.电压表和电流表都有示数
7．(2016湖南湘潭期末)在测量小灯泡电阻的实验中，正确连接电路并闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示。则小灯泡两端的电压是 V，小灯泡的电阻为 Ω。
8．(2017通州三模)如图所示为旋转式变阻器，是通过改变接入电路的电阻片的 来改变其连入电路的电阻的大小。若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是 段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关，当轴沿顺时针方向旋转时，收音机的音量将 (选填“变大”、“变小”或 “不变”)。
9．(2016北京延庆期末)如图所示，电阻箱的示数为 _________Ω。
10．(2016辽宁鞍山期末)如图所示，请在电路的“〇”里填上适当的电表符号，使L1、L2两灯串联。
11．(2017西安摸底)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想。
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2 )
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察相关现象来比较导体电阻的大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：
小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。
你赞同_______(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二，可依次把M、N跟________(选填“A、B、C、D”)的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟_________的关系，其结论是____________________________________。
(4)小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想______(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与__________有关。
1．在如图所示的文具中，通常情况下属于导体的是
2．如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是
A.B中的正电荷通过金属棒流向A，A的金属箔的张角减小
B.A中的自由电子通过金属棒流向B，B的金属箔的张角增大
C.A中的负电荷通过金属棒流向B，B中的正电荷通过金属棒流向A
D.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B的金属箔的张角增大
3．如图所示，实验中的女生长发上扬，下列选项中，不属于保证该实验成功的必要条件是
A.金属球壳必须带电
B.身体必须直接接触金属球壳
C.身体必须与金属球壳不断摩擦
D.身体与大地之间必须用绝缘材料隔离
4．小明家的饮水机具有加热和保温两种功能：当饮水机处于加热状态时，饮水机的红灯亮、绿灯灭；水被加热到预定温度时，饮水机内部的温控开关S自动切换到保温状态，此时饮水机的绿灯亮、红灯灭。下列电路中与上述情况相符的是
5．如图所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前、后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，如果其中一个损坏时。另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为_____________，转向杆相当于电路中的 。
6．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。已知灯L、电阻R可能出现了故障，闭合电键S后：
①若发现灯L发光，则三个电表中示数一定等于零的是__________表。
②若发现灯L不发光，且两个电压表示数相等(都不为零)，则故障是______________。
7．如图所示，要求用电流表测量灯泡L2中的电流(0.3 A)，电压表测量灯泡L1的电压， L1、 L2并联，变阻器调节L1的亮度，开关控制整个电路，将符合要求的电路图画在虚线框内，并将实物连接起来。
名校预测
1.【答案】B
【解析】用塑料梳子梳头时会因为摩擦产生静电，会产生电火花，有发生爆炸的危险，故选B。
2.【答案】D
【解析】导体的电阻是导体本身的一个基本属性，A说法不正确；电阻大小取决于导体的长度、横截面积和材料，与电流无关，B说法不正确；电阻是导体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大，C说法不正确，D说法正确。
3.【答案】A
【解析】电流表不能直接接在电源的两极上，否则电源短路，而电压表可以直接接到电源的两极上，故A错误，符合题意；为读数准确和保护电表，在不知所测数据是多大的情况下，应该先用大量程“试触”，B说法正确，不符合题意；使用前应校零，C说法正确，不符合题意；使用时都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，D说法正确，不符合题意。
4.【答案】C
【解析】A是并联电路，开关接在电铃所在的支路上，只能控制电铃；B是并联电路，开关接在灯泡所在的支路上，只能控制灯泡；C是并联电路，开关接在干路上，能同时控制灯泡和电铃；D是并联电路，开关接在灯泡所在的支路上，只能控制灯泡。
5.【答案】A
【解析】如果灯L2断路，能出现题目中的现象，故A正确；如果灯L2短路，当电压表接到b、c两点时，两电表均有示数，与题意不符，故B错误；如果电流表坏了，当电压表接到a、b两点时，电压表无示数，与题意不符，故C错误；如果灯L1断路，当电压表接到b、c两点时，电压表有示数，与题意不符，故D错误。
6.【答案】C
【解析】由题图可知，如果灯泡L1短路，则电压表无示数，电流表有示数，灯泡L2发光；如果灯L2短路，则两个电表都有示数，灯泡L2不发光，灯泡L1发光；所以不可能出现的应是两个电表都没有示数，故应选C。
7.【答案】2.5 5
【解析】由题图可知，电压表所用的量程为0~3 V，其示数为2.5 V；电流表所用的量程为0~0.6 A，其示数为0.5 A，故小灯泡的电阻。
8.【答案】长度 PB 变大
【解析】旋转式变阻器是通过改变接入电路的电阻片的长度来改变其连入电路的电阻的大小的；当将B、C两接线柱连入电路时，连入电路的弧形电阻片是PB段；当轴沿顺时针方向旋转时，电阻变小，电流增大，所以收音机的音量将变大。
9.【答案】5 608
【解析】电阻箱的读数方法：用“△”所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加即可。×1 000的位置对应的数是5，×100的位置对应的数是6，×10的位置对应的数是0，×1的位置对应的数是8，故是5 608 Ω。
10.【答案】
【解析】从电源的正极出发，过开关，中间的表如果是电流表，下面的表是电压表，那么两个小灯泡就是串联关系，所以只能是中间的是电压表，下面的是电流表，所以上面的只能是电流表，如图所示。
11.【答案】(1)小亮 (2)A C (3)导体的长度 当材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大 (4)三 (5)温度
【解析】(1)我赞同小亮的观点；因为用肉眼不容易区分灯泡的亮度变化，所以电流表不是多余的；如果没有灯泡，当所接电阻过小时，电流过大，可能会烧毁电源，故灯泡是保护电路的，不多余；(2)验证猜想二时，应选用长度和材料都相同的、粗细不同的A和C两根电阻丝进行实验；(3)A和B两根电阻丝比较：材料和粗细相同，而长度是不同的，所以是探究电阻跟导体长度的关系，长度越长，电阻越大；(4)对于这一根电阻丝来说，长度和粗细都可能改变，但是导体的材料却是无法改变的，故不能完成猜想三；(5)电阻的大小与导体的材料、长度、粗细，还有温度都有关系，比如灯泡发光时与不发光的电阻是不同的。
专家押题
1.【答案】A 【解析】容易导电的物体叫导体，如金属、大地、人体、食盐水、潮湿的木头等；不容易导电的物体叫绝缘体，如橡胶、塑料、 陶瓷、干燥的木头等；剪刀是由金属制成的，是导体，故选A。
2.【答案】B
【解析】在金属棒中，定向移动的电荷是电子，由于A带负有多余的电子，故电子从A到B，电流方向与电子移动的方向相反，所以电流是由B到A的，电子移动后，B由于带负电，B的金属箔的张角增大，故应选B。
3.【答案】C
【解析】女生长发上扬是因为金属球壳上的电荷转移到女生的头发上造成的。所以金属球壳必须带电，故A不符合题意；金属球壳上的电荷能够转移到女生的头发上，女生的身体必须直接接触金属球壳，故B不符合题意；金属球壳本身已经带电，所以女生不需要与金属球壳摩擦生电，故C符合题意；为保证电荷从金属球壳转移到女生的头发，而不会转移到大地，女生的身体与大地之间必须用绝缘材料隔离，故D不符合题意。
4.【答案】A
【解析】A中由电路图可知，加热时饮水机的红灯亮、绿灯灭，保温时绿灯亮、红灯灭，且加热时的电阻小于保温时的电阻，符合题意，故A正确；B中由电路图可知，加热时红灯亮、绿灯灭，但温控开关S自动切换后，电路中无加热管起不到保温作用，不符合题意，故B不正确；C中由电路图可知，无论是加热时还是保温，绿灯均亮，不符合题意，故C不正确；D中由电路图可知，加热时绿灯亮红灯灭，不符合题意，故D不正确，故选A。
5.【答案】并联 开关
【解析】由于前、后两个转向灯能独立工作，互不影响，所以它们是并联关系；转向杆能控制转向灯的亮灭，在电路中起的是开关的作用。
6.【答案】电压表V1 电阻R断路、或灯L短路、或电阻R断路且灯L短路
【解析】由题图可知，灯L与电阻R为串联关系，电压表V1测电阻两端的电压，电压表V2测电源的电压；①若发现灯L发光，则说明电路是通路，电流表示数不为零；电压表V2测电源电压，示数不为零，故一定为零的只能是电压表V1；②若发现灯L不发光，且两个电压表示数相等，则故障可能是电阻R断路、或灯L短路、或电阻R断路且灯L短路。
7.【答案】见解析
【解析】先将电池组、开关串联起来，然后分成两路：一路接入滑动变阻器(一上一下)、灯L1 ，然后回到电源的负极，再将电压表并联在灯L1 的两端，由于电源电压为3 V，所以选择0~3 V的量程；另一路接入灯L2 、电流表，然后回到电源的负极，由于灯泡的额定电流大约为0.3 A，所以选择0~0.6 A的量程。然后根据实物图来画出相应的电路图，答图如下。
莱顿瓶
关于电，人们最早认识的应该是闪电，然后才观察并总结出摩擦起电、感应带电的方法。而由于天电和地电的威力差异巨大，直到富兰克林的风筝实验之前，人们都以为闪电和静电是两种东西。
课本中，我们学习到摩擦起电可以吸引轻小物体，静电看来是非常弱的了，那么在没有电池、没有发电机的时代，学者们是如何研究电，怎样获得强大到足够做实验的电呢？
在电池与发电机发明前，人们对电的认识停留在静电上，静电很弱，于是人们只能想办“积累”静电。最早的静电起电机出现在十七世纪，利用摇柄使一个硫磺球(后改用玻璃球)迅速旋转，用人手(或皮革)与之摩擦起电，这种起电机可以产生较高的电压，但是只在瞬间产生一个电流。
而后的1745年，荷兰莱顿大学的教授马森布洛克发明了莱顿瓶。将起电机产生的电荷由导线传导到莱顿瓶中的锡箔上，利用绝缘体将导体隔断，使电荷无法定向移动形成电流，就可以储存大量的电荷。
莱顿瓶的发明在欧洲引起了轰动，人们开始用莱顿瓶做各种事情，其中最壮观的是法国人诺莱特在巴黎一座大教堂前所作的表演，诺莱特邀请了路易十五的皇室成员临场观看莱顿瓶的表演，他让七百名修道士手拉手排成一行，队伍全长达900英尺(约275米)。然后，诺莱特让排头的修道士用手握住莱顿瓶，让排尾的握瓶的引线，一瞬间，七百名修道士，因受电击几乎同时跳起来，在场的人无不为之口瞪目呆，诺莱特以令人信服的证据向人们展示了电的巨大威力。
很快，在1746年一位英国学者到美国波士顿讲学，其间展示了莱顿瓶，这引起了富兰克林的兴趣。之后，富兰克林就开始用莱顿瓶进行电学研究。1752年，富兰克林在费城进行了著名的风筝实验，将天电引导进莱顿瓶中储存，从而弄明白了“天电”和“地电”是一回事儿。画中地上放置的黑色瓶子即莱顿瓶。
倒数第7天 欧姆定律
1.欧姆定律的意义、理解和简单计算。
2.探究电流与电压、电阻的关系实验。
3.伏安法测电阻实验。
4.滑动变阻器对电路的影响，动态电路的分析。
1.欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。表达式为：。
应用欧姆定律及变形公式时应注意：
(1)同体性：定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的。
(2)同时性：定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值。
(3)对变形公式的理解：导体的电阻可以由此公式计算，但电阻的大小与电压和电流无关，导体的电阻是导体本身的一种性质，由材料、长度、横截面积和温度决定，不能说电阻与电压成正比、与电流成反比。
2.串、并联电路中电流、电压、电阻的规律：
串联电路
并联电路
电流特点
各处电流相等：I1=I2=···=In
干路总电流等于各支路电流之和：I=I1+I2+···+In
电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和：U=U1+U2+···+Un
并联电路各支路两端的电压相等：U1=U
倒数第10天 功和机械能
1.功：功的两要素；功的计算W=Fs。
2.功率：定义；单位；计算公式P=W/t=Fs/t=Fv。
3.动能和势能：动能；重力势能；弹性势能。
4.机械能及其转化：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和保持不变，或者说机械能是守恒的。
1.功：当一个力作用在物体上时，物体在力的方向上移动了一段距离，这个力就对物体做了功。
2.功的单位：焦耳，符号是J。
3.做功包含两个必要因素：一个是作用在物体上的力；另一个是物体在力的方向移动一段距离。
4.物体不做功的三种情况：(1)有力无距离(物体受力，但静止)；(2)有距离无力(物体由于惯性而运动)；(3)有力有距离(运动方向和力的方向垂直)。21世纪教育网版权所有
5.在分析做功情况时还应注意以下几点：(1)当物体的受力方向与运动方向不垂直时，这个力就要做功；(2)讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功；(3)若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用，我们通常说物体克服阻力F做了功。比如：在竖直方向上，物体克服重力做功，功的大小为W=Gh；在水平方向上，物体克服摩擦力做功，功的大小为W=fs。21教育网
6.功率：功与做功所用时间之比叫做功率；它是表示物体做功快慢的物理量；公式P=W/t=Fs/t；单位是瓦特，符号是W。21·cn·jy·com
7.功与功率：功与功率是两个不同的物理量，“功”表示做功的“多少”，而“功率”则表示做功的“快慢”，“多少”与“快慢”的意义不一样，只有在做功时间相同时，做功多的就做功快；否则，做功多，不一定做功就快，即“功率”不一定就大；也就是说，功与功率跟时间这个因素有关。www.21-cn-jy.com
8.功率的推导式：由P=W/t变形为P=F·v，功率一定时，力F与速度v成反比。
9.影响动能大小的因素：动能的大小取决于物体的质量和速度；(1)在质量相同时，物体的速度越大，它具有的动能越大，物体的速度越小，它具有的动能越小；(2)在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大，物体的质量越小，它具有的动能也越小。21cnjy.com
10.影响势能大小的因素：(1)在质量相同时，物体所处的高度越高，它的重力势能越大，物体所处的高度越低，它的重力势能越小；(2)在高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能越大，物体的质量越小，它的重力势能越小；(3)同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能越大。2·1·c·n·j·y
1．(2016江苏连云港卷)下列有关功的说法正确的是
A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同
【参考答案】A
【试题解析】足球在水平地面上滚动时，足球没有在重力的方向上通过距离，因此重力对足球没有做功，故A正确；吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直，所以吊车对重物不做功，故B错误；运动员举着杠铃在空中停留的时间内，有力但没有距离，所以运动员对杠铃不做功，故C错误；用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，两次所做的功相同，故D错误，故选A。
2．(2016浙江丽水卷)如图是小朋友在荡秋千，下列分析正确的是
A.手抓的绳子表面粗糙不平，可减小摩擦
B.秋千摆动时，以地面为参照物是运动的
C.秋千从高处摆到低处，动能转化为势能
D.秋千速度越大，小孩具有的惯性也越大
【参考答案】B
【试题解析】手抓的绳子表面粗糙不平，可增大摩擦，而不是减小摩擦，故A错误；秋千摆动时，以地面为参照物，其位置发生了改变，所以是运动的，故B正确；秋千从高处摆到低处，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故C错误；惯性的大小只与物体的质量有关，秋千速度越大，小孩具有的惯性大小不变，故D错误。故选B。
3．(2016济宁卷)弹跳杆运动是一项广受欢迎的运动。其结构如图甲所示。图乙是小希玩弹跳杆时由最低位置上升到最高位置的过程，针对此过裎。下列分析正确的是【来源：21·世纪·教育·网】
A.在a状态时弹簧的弹性势能最大，小希的机械能为零
B.a→b的过程中，弹簧的弹力越来越大，在b状态时弹力最大
C.b→c的过程中，弹簧的弹性势能转化为小希的重力势能
D.a→c的过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度最大
【参考答案】D
【试题解析】根据题图可知，a状态时弹簧的弹性势能最大，由于机械能等于动能加势能，所以机械能不是零，故A错误；a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，所以具有的弹性势能变小，即到达b点时，弹簧恢复原状，所以弹性势能变为最小，故B错误；a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，即弹性势能转化为动能，即到达b点动能最大，b→c的过程中，动能转化为小希的重力势能，故C错误；根据上面的分析可知，a→b的过程中，弹簧的形变程度变小，即弹性势能转化为动能，即到达b点动能最大，b→c的过程中，动能转化为小希的重力势能，所以该过程中，小希先加速后减速，在b状态时速度最大，故D正确；故应选D。
4．(2016烟台卷)如图所示是跳水运动员跳板跳水时的情景，跳板跳水运动有起跳、腾空、落水几个阶段，若不计空气阻力，从腾空到落水的过程中21·世纪*教育网
A.动能增加，机械能增加
B.重力势能减小，机械能减少
C.动能先减小后增大，机械能不变
D.重力势能先减少后增大，机械能不变
【参考答案】C
【试题解析】运动员上升过程中质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度增大，重力势能增大；达到最高点动能为零；在下降的过程中，质量不变，速度增大，高度减小，动能增大，重力势能减小；在整个过程中，若不计空气阻力，机械能是守恒的，机械能不变；故应选C。
5．(2016长春卷)如图所示，分析小球从A点自由摆动到C点的过程，不考虑空气阻力，以下说法正确的是
A.小球从A点自由摆动到B点的过程中，动能转化为重力势能
B.小球摆动到最低点B时，动能为零
C.小球摆动到最高点C时，重力势能最小
D.小球在整个过程中的机械能守恒
【参考答案】D
【试题解析】小球从A点自由摆动到B点的过程中，速度增大，高度减小，所以动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故A错；小球摆动到最低点B时，速度最大，动能最大，故B错；小球摆动到最高点C时，重力势能与在A点时相同都为零，故C错；由于不计空气阻力，只有重力做功，故机械能是守恒的，D正确；应选D。
6．(2016江苏连云港卷)下列有关功的说法正确的是
A.足球在水平地面上滚动时重力对足球没有做功
B.吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功
C.运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功
D.用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同
【参考答案】A
【试题解析】足球在水平地面上滚动时，足球没有在重力的方向上通过距离，因此重力对足球没有做功，故A正确；吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车的拉力与物体通过距离的方向垂直，所以吊车对重物不做功，故B错误；运动员举着杠铃在空中停留的时间内，有力但没有距离，所以运动员对杠铃不做功，故C错误；用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离，根据W=Fs可知，两次所做的功相同，故D错误，故选A。
7．(2016阜新卷)如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是
【参考答案】C
【试题解析】臀部有灼热感，是由于人体与滑梯摩擦，机械能转化为内能，故C错；搓手到暖是通过做功方式增加内能的，属机械能转化为内能，故B错；水蒸气将塞子冲出，对外做功，内能转化为机械能，故C正确；压缩空气时，空气的内能增大，机械能转化为内能，故D错；应选C。
8．(2016德阳卷)一台功率为2 kW的电动机，1 min做的功为___________J；这些功可以将重力为2×104 N的体匀速竖直提升______m。www-2-1-cnjy-com
【参考答案】1.2×105 6
【试题解析】根据W=Pt=2 000 W×60=1.2×105 J；可以将重物提升高度为：
高度h=6 m。
9．(2016常州卷)2016?年?2 月?6?日，一颗陨石进入大气层后飞向太平洋，其重力势能 ，由于空气阻力做功，其温度越来越 ，最后在巴西海岸边的空中爆炸。2-1-c-n-j-y
【参考答案】减小 高
【试题解析】陨石进入大气层后飞向太平洋的过程中，质量和高度都会变小，所以其重力势能减小；由于在下落过程中，要克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，使它的温度越来越高。
10．(2016山东威海卷)标有“220 V 2 000 W”的电热水器容量50 L，当电热水器装满水时，水温升高1 ℃吸收的热量是 J。若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高 l ℃ 需加热的时间是 min。[水的密度为1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg· ℃)]
【参考答案】2.1×105 2
【试题解析】50 L水的质量，电热水器装满水时，水温升高1 ℃吸收的热量；若电热水器的效率为87.5%，电热水器正常工作时水温升高 l℃消耗的电能，需加热的时间。
11．(2015山东青岛)(不定项选择)下列说法错误的是
物质
熔点／℃
密度/(kg·m–3)
比热容/[J/(kg·℃)–1]
铜
1 083
8.9×l03
0.39×l03
铁
1 535
7.9×l03
0.46×l03
铝
660
2.7×l03
0.88×l03
A.可以用铁锅来熔化铜块
B.加热质量相同的铜和铝，其吸收热量与升高温度的关系图象如图所示，其中图线a表示的是铜
C.质量相同的实心铁球和铝球浸没在水中，铁球受到的浮力比铝球大
D.用力分别匀速提升体积之比为2:1的实心铜块和铝块，提升高度之比为5:4，则两次拉力做功之比为55:6
【参考答案】BCD
【试题解析】由题给表格数据可知，铜的熔点比铁的熔点低，可以用铁锅熔化铜；根据Q=cmΔt，在质量相同、温度变化相同时，比热容小的物质吸收的热量少，铜的比热容比铁小，所以b图线为铜的图象；铁的密度大于铝的密度，由得，质量相同的实心铁球和铝球，V铁
【参考答案】凝固 动 重力势 较小
【试题解析】过冷水滴变成冰雹，即物质由液态变成固态的过程，属于凝固现象，所以冰雹是由高空中的过冷水滴凝固形成的；冰雹会反弹起来，在上升过程中，动能减小，势能增大，即动能转化为重力势能；都匀大龙大道旁边的许多板房的顶棚被狂风卷起，这是因为顶棚上方空气流速较快，压强较小，下方空气流速较慢，压强较大，压强差将板房的顶棚顶起。
13．(2015福建莆田)莆田是国家级射箭训练基地，2015年3月份全国射箭冠军赛在我市举行。如图甲，拉满的弓将箭射出，是弓的 能转化为箭的 能。手在拉弦的同时感到弦也在拉手，这是由于物体间力的作用是 的。如图乙，运动员拉弦的手要戴上“护指”，这是通过增大手的受力面积来 (填“增大”或“减小”)弦对手的压强。
【参考答案】弹性势 动 相互 减小
【试题解析】拉满的弓，弓弦发生弹性形变具有弹性势能，把箭射出去，是弓的弹性势能转化为箭的动能。因为力的作用是相互的，手在拉弦的同时感到弦也在拉手。运动员拉弦的手要戴上“护指”，这是通过增大手的受力面积来减小弦对手的压强。
14．(2015山东枣庄)为了探究物体动能的大小与哪些因素有关，同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
(1)图甲是让质量不同的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是 ；
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放，然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块，木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出结论是 。
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑，还能得出结论吗？ ，理由是 。
(4)实验后，同学们联想到在许多交通事故中，造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”。他们想进一步想知道，在影响物体动能大小的因素中，哪个对动能影响更大？于是利用上述器材进行了实验测定，得到的数据如表中数据所示：
(a)为了探究“超载”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。
(b)为了探究“超速”安全隐患，应选择 两个序号的实验进行比较。
分析表格中对应的实验数据可知： 对物体的动能影响更大，当发生交通事故时，由此造成的危害更严重。
【参考答案】(1)速度相同时，物体的质量越大，动能越大 (2)物体的质量相同时，运动的速度越大，动能越大 (3)不能 木块将会一直运动下去 (4)(a)1和3 (b)1和2 速度
【试题解析】(1)同一高度下滑的物体到达水平面时具有相同的速度。小球的动能越大，木块被撞得越远，说明速度相同时，物体的质量越大，动能越大；(2)同一物体从斜面的不同高度下滑到平面时的速度大小不同，高度越高，速度越大。小球的动能越大，木块被撞得越远，说明物体的质量相同时，运动的速度越大，动能越大；(3)如果平面绝对光滑，木块在运动时将不受摩擦力作用，将会一直运动下去不会停止，则就无法比较哪次被撞得远，所以无法比较动能的大小；(4)(a)探究“超载”安全隐患时，应让速度相同，质量不同，所以应选1和3；(b)探究“超速”安全隐患时，应让质量相同，速度不同，所以应选1和2；表中的数据反应出木块被撞后运动的距离与速度的关系巨大，所以一定不要超速行驶。
15．(2015湖南衡阳) 某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三个铅球的质量为m，B铅球的质量为2m，让A、B两铅球从距沙子表面高H处由静止下落，C铅球从距沙子表面高2H处由静止下落，D铅球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(铅球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两铅球陷入沙子的深度分别为h1和h2，C、D两铅球陷入沙子的深度均为h3，且h1
(2)比较A、B两铅球，发现B铅球陷入沙子的深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时， 。
(3)比较 两球，发现C铅球陷入沙子中的深度更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，下落的高度越高，物体的重力势能越大。
(4)比较C、D两铅球，发现两铅球运动的路径不同，但陷入沙子的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 (选填 “有关”或“无关”)。
(5)铅球在上述过程中陷入沙子前，将重力势能转化为 能，陷入沙子中后到铅球静止的过程中，将机械能转化为 能。
【参考答案】(1)铅球陷入沙子的深度 (2)质量越大，物体的重力势能越大 (3)A 、C (4)无关 (5)动能 内
【试题解析】(1)重力势能的大小是用铅球陷入沙子的深度来反映的，陷得越深，则铅球的重力势能越大。(2)比较A、B两铅球，发现B铅球陷入沙子的深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，质量越大，重力势能越大。(3)研究高度对重力势能的影响应选择质量相同、高度不同的铅球进行比较，所以比较A、C两铅球。(4)比较C、D两铅球，发现两铅球运动的路径不同，但陷入沙子的深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。(5)铅球在陷入沙子前，将重力势能转化为动能，陷入沙子中后到铅球静止过程中，将机械能转化为内能。
16．(2015辽宁锦州)如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3 kg，要求对水平地面的压强不超过3 000 Pa，地面清洁机器人在水平地面运动时，所受推力与速度关系如图乙所示。(g取10 N/kg)。求：
(1)该地面清洁机器人与水平地面的接触面积至少是多少m2？
(2)该地面清洁机器人所提供的水平推力为300 N时，匀速直线运动2 s能通过多远的路程？此时水平推力做了多少功？
(3)该地面清洁机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
【参考答案】(1)0.01 m2 (2)360 J (3)75W
【试题解析】(1)该地面清洁机器人对水平地面的压力：F压=G=mg=3 kg×10 N/kg=30 N
由p=F/S可得，该机器人与水平地面的最小接触面积：S=F压/P=30 N/3 000 Pa=0.01 m2
(2)由乙图象可知，该地面清洁机器人所提供的水平推力为300 N时的速度v=0.6 m/s
由v=s/t可得，匀速直线运动通过的路程：s=vt=0.6 m/s×2 s=1.2 m
此时水平推力做的功：W=Fs=300×1.2 m=360 J
(3)由乙图象可知，该机器人在水平地面上以0.5 m/s的速度匀速直线运动时的推力F ′=150 N
则水平推力的功率：P=F′v′=150 N×0.5 m/s=75 W
17．(2015云南昭通)电动汽车是世界各国大力推广的新型交通工具，它具有节能、环保的特点。我国生产的某品牌的一款电动汽车充满电后，除了提供车内用电还能以80 km/h的速度连续行驶360 km。若该电动汽车行驶时整车总质量为1.5 t，受到的阻力为整车总重的9%，电动机的牵引功率占电源输出总功率的75%。求：
(1)该车充满电后匀速行驶至全部电能耗尽，牵引力所做的功；
(2)电动机的牵引功率；
(3)电源输出的总功率。
【参考答案】(1)4.86×108 J (2)3×104 W (3)4×104 W
【试题解析】(1)电动汽车所受重力：G=mg=1.5×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N
电动汽车匀速行驶，牵引力：F=f=0.09G=0.09×1.5×104 N=1.35×103 N
牵引力做功：W=Fs=1.35×103 N×360×103 m=4.86×108 J
(2)由v=s/t得，电动汽车行驶的时间t=s/v=360 km/80 km/h=4.5 h
牵引力的功率：P=W/t=4.86×108 J/4.5×3600 s=3×104 W
(3)由η=P有/P总得，电源输出的总功率：P总=P有/η=3×104 W/75%=4×104 W
1．(2017春启东市校级月考)学校运动会上举行“双摇跳绳”比赛，“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法。比赛中，初三某同学1 min内摇轻绳240圈，则他在整个跳绳过程中的功率最接近于
A.120 W?? B.400 W???? C.600 W?? D.1 000 W
2．(2016广东肇庆期末考试)在如图所示的实例中，其中没有做功的是
A.叉车举起货物
B.直升机吊起架电线的铁塔
C.马拉动原木
D.李刚用力但没有推动大石块
3．(2016天水模拟)我们小时候都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞，你知道其中能量的转化吗？对于图中荡秋千的小孩，下列分析错误的是
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩在B点势能最小
C.小孩从B点荡到C点的过程中，动能转化为势能
D.如果没有能量损失，他将一直荡下去
4．(2016江苏苏州期末考试)在汽车沿平直斜面向上匀速行驶的过程中，各物理量随时间变化关系正确的是
5．(2017北京西城区)如图所示是某科技馆的一台“永动机”。由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速还原。关于该“永动机”的说法正确的是
A.科技发展制造出了永动机
B.转动会使水温升得更高
C.记忆合金是一种新型化合物
D.水的内能转化为转轮的机械能
6．(2016广东广州期末考试)如图所示，AB、AC、AD为三个光滑斜面，其中AD为曲面，小球M从A点分别沿三个面自由滑下，撞击放在B、C、D三点完全相同的物块上，物块在撞击力的作用下在同一平面上移动了相同的距离停下，则
A.小球M对三物块做的功一样多
B.小球M对B点物块做功多
C.小球M对C点物块做功多
D.小球M对D点物块做功多
7．(2016秋淮阳月考)小明将放在水平桌面上重为3 N的物理课本水平匀速拉动0.5 m，所用的水平拉力为1 N，则课本重力做功 J，水平拉力做功 J。
8．(2016江苏苏州期末考试)物体的动能Ek的计算公式是mv2，m表示物体的质量，v表示物体的速度。某班的学习小组在老师的指导下开展探究性学习。让质量为m的物块以初速度v0在不光滑的水平面上运动，已知物块受到的滑动摩擦力的大小为f，经过多次实验，测出多组不同的初速度v0与物块在水平面上滑行对应的最大距离s，对数据进行分析后，学习小组的同学得出结论：物块克服摩擦力做功的最大值等于物块的初动能。老师说这个结论是成立的，根据这个结论解答下面的问题：
(1)由动能Ek的计算公式mv2可知，对动能影响较大的是 (选填“质量”或“速度”)；
(2)当物块的初速度为2 m/s时，滑行的最大距离为1 m，则当物块的初速度为4 m/s时，滑行的最大距离是 m；
(3)已知在水平面上运动的物块受到的摩擦力大小与物块的重量成正比，即f=kmg，k为常数，则当物块初速度相同，增加物块的质量，物块滑行的最大距离 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
9．(2016辽宁东港一模)如图所示，一辆小汽车的质量为1.2 t，发动机的功率为60 kW，停在水平地面上时，四轮与地面的总接触面积为1 000 cm2。当它在水平公路上以20 m/s的速度匀速行驶1 440 m时，求：
(1)小汽车停在水平地面上时，对水平地面的压强多大？
(2)小汽车行驶这段距离用了多长时间？发动机提供的牵引力多大？
1．在图中的四种情况中，力F对物体做功的是
2．如图所示，质量为40 g的金属小球从导轨的a点自由滑下，依次经过b点、c点，到达d点时恰好停下。在从a点到b点的过程中，重力做功为 J；在整个运动过程中机械能 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
3．小宇骑车时发现，不踩踏脚板，自行车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：自行车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和自行车的速度有关。为了探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度。
(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面的___ (选填“同一”或“不同”)高度处释放，比较小球在___(选填“同一”或“不同”)粗糙面上滑行的路程。
(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系：小宇应先后三次将小球从斜面上的 (选填“同一”或“不同”)高度处释放。小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，物体将 。
(3)在上述(2)的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1，小球克服木板的摩擦力做的功为W2，则W1 (选填“大于”、“ 等于”或“ 小于”)W2。
(4)为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB的位置滚下(mA
4．在某建筑土地上，起重机在2 min内把体积为30 m3的花岗岩碑石提升2.5 m高。已知该花岗岩的密度为2.8×103 kg/m3。取g=10 N//kg。通过计算回答：
(1)该花岗岩碑石的质量是多大?
(2)起重机对该花岗岩碑石所做的功是多少?
(3)起重机对该花岗岩碑石做功的功率是多少?
名校预测
1.【答案】A
【解析】中学生的质量约为50 kg，其重力为G=mg=50 kg×10 N/kg=500 N；跳跃过程中腾空高度约为h=0.10 m；因此一次做功W=Fs=Gh=500 N×0.12 m=60 J；由于“双摇跳绳”是指每次在双脚跳起后，绳连续绕身体两周的跳绳方法，所以1 min内摇轻绳240圈，人起跳240/2=120次；在1 min内一共做功：W总=60 J×120=72 000 J，则功率。
2.【答案】D
【解析】做功包括两个必要的条件：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动一段距离。A 中货物受到了力，并且在力的方向上移动了距离，故做了功；B中铁塔受到了力，并且在力的方向上移动了距离，故做了功；C中原木受到了力，并且在力的方向上通过了距离，故做了功；D中石头受到了力，但是没有移动距离，故不做功。
3.【答案】A
【解析】从A点到B点的下降过程和从C点到B点的下降过程都是将重力势能转化为动能的过程，在这个过程中，A、C两点位置最高，重力势能最大，此时小孩是静止的，所以动能为零；B点的动能最大，由于位置最低，所以重力势能最小。从B点到C点的上升过程和从B点到A点的上升过程是将动能转化为重力势能的过程。小孩在A点的重力势能最大，动能为零，故A的说法错误。小孩在B点的动能最大，重力势能最小，故B的说法正确。从B到C的上升过程中，小孩的动能转化为重力势能，故C的说法正确。在现实中，小孩的高度是越来越低，最后停下来，那是因为在运动的过程中有能量的损失。若没有能量的损失，他将一直运动下去，故D的说法正确。
4.【答案】D
【解析】A图中物体的速度随着时间增大，因此不是匀速直线运动，而是加速运动，故不符合题意；B图中物体通过的路程随着时间不发生变化，说明物体是静止的，故不符合题意；C图中，汽车上坡，高度增加，重力势能应该增加，而C图中重力势能是减小的，故不符合题意；汽车做匀速直线运动，速度不变，动能不变，故D图符合题意。
5.【答案】D
【解析】“永动机”的转动是将热能转化为了机械能，因此“永动机”不是真的永动机，是需要把其他能量转化为机械能的机器，因此选D。
6.【答案】A
【解析】因为在B、C、D三点上的物块完全相同，又因为接触面的粗糙程度相同，则三种情况下重力势能转化为动能的量也相同，故物块移动了相同的距离。
7.【答案】0 0.5
【解析】重为3 N的物理课本，在水平面上匀速拉动0.5 m，虽然有力，也有距离，但运动的距离不是在重力的方向上发生的，所以重力没做功；拉课本的水平拉力为1 N，在水平面上匀速前进0.5 m，具备做功的两个条件，所以拉力做了功，W=Fs=1 N×0.5 m=0.5 J。
8.【答案】速度 4 不变
【解析】(1)由动能Ek的计算公式 mv2/2可知，物块的质量一般保持不变，所以对动能影响较大的是速度；
(2)当物块的初速度为2 m/s时，滑行的最大距离为1.0 m，则：fs1 =mv1 2/2 ①
当物块的初速度为4 m/s时，设滑行的最大距离为s2，则：fs2 =mv2 2/2 ②
其中v1 =2 m/s，v2 =4 m/s，s1 =1.0 m，联立①②并代入数据知，s2 =4 m
(3)根据条件知，f=kmg ③；fs=mv2/2 ④
联立③④知，s=v2/2kg，物体运动的距离大小与物块的初速度和摩擦系数k有关，与物块的质量无关，所
以增加物块的质量，物块滑行的最大距离不变。
9.【答案】(1)1.2×105 Pa (2)72 s 3000 N
【解析】(1)小汽车停在水平地面上时，对水平地面的压力：F=G=mg=1.2×103 kg×10 N/kg=1.2×104 N
对水平地面的压强：p=F/S=1.2×104 N/1 000×10?4 m2=1.2×105 Pa
(2)由v=s/t可得，小汽车行驶这段距离用的时间：t=s/v=1 440 m/20 m/s=72 s
由P=W/t=Fs/t=Fv可得，发动机提供的牵引力：F′=P/v=60×103 W/20 m/s=3000 N
专家押题
1.【答案】D
【解析】力学中的做功包含两个必要因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上移动一段的距离。不做功有三种情况：有力无距离(B、C选项)；有距离无力；力的方向与运动方向垂直(A选项)。D选项中，从地面捡起石块的力是向上的，而石块也是向上运动的，所以力做了功。
2.【答案】0.196 变小
【解析】在从a点到b点的过程中，金属小球的高度降低了50 cm，即0.5 m，所以此过程中重力做功为W=Gh=mgh=40×10–3 kg×9.8 N/kg×0.5 m=0.196 J；在整个过程中金属小球与导轨间存在摩擦，所以需要客服摩擦力做功，将机械能转化为内能，所以机械能是变小的。
3.【答案】(1)不同 同一 (2)同一 做匀速直线运动 (3)等于 (4)没有控制两个小球的质量相等
【解析】(1)为了探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小球的速度不同，接触面粗糙程度相同，所以应让小球从相同高度处释放，比较小球在相同粗糙面上滑行的路程；
(2)在探究过程中，采用控制变量法，保证小车到达水平面时的速度相同，通过实验结果可以看出，接触面越粗糙，摩擦力越大，小球速度减小的越快；若水平面光滑无摩擦，则小球不受摩擦力，小球的速度和方向不变，即做匀速直线运动；
(3)在本实验中，小球的动能都用来克服摩擦力做功了，由于小球质量和速度相同，所以三次的动能相同，做的功也相同；
(4)要模拟研究汽车超速带来的安全隐患，应使速度不同但质量相同的小球撞击木块，由图乙知，小球的质量不同，这种设计不合理；在图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中对接触面的压力和接触面的粗糙程度没变，受到的摩擦力不变，则f甲 =f乙 。
4.【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)该花岗岩碑石的质量为
(2)
起重机对该花岗岩碑石所做的功
(3) 起重机对该花岗岩碑石做功的功率
中国古代水力机械与风力机械
水能、风能大概是人类最早使用的自然界中的机械能，为了利用水和风中的机械能，古人很早就发明了各种水力机械和风力机械。
水力机械大致上有三种含义：一、将水位升高的机械，如农田中的刮车、筒车、龙骨水车(图左)等；二、利用水流能量来做功的机械，如水磨、水碓(音dui阴平)(图右)、水排等；三、利用水的浮力或压差以达到某种功用的机械，如轮船、打捞船，以及船中的橹、舵和桨等机械部件。
水力机械中的第一种，成为几千年来中国农业的象征和农村的缩影，尤其是龙骨水车，为中国所特有，其经济与便捷之程度为西方的阿基米德螺旋(Archimedes Screw，一种抽水机)所不及；第二种，水磨在东西方几乎同时诞生，水碓为中国所特有，而舟磨、水排与罗面机是中国人创造的现代机器，它们几乎具有现代机器的所有成分；第三种的轮船与橹、舵也是中国人最早发明的，而打捞船是现代打捞机械船的始祖。
风力机械大致分两类：一是产生风或气流的机械，如风扇车、风箱等；一是利用风力做功的机械，如风车。古代中国人将风扇车和风车统称为风车。
中国的风车有可能是来自西亚，相关文献的记载较晚，拉杆活塞式风箱及其同类机械是中国人发明的。欧洲人直到16世纪还在用皮橐(音tuo阳平)鼓风。18世纪时欧洲才有拉杆活塞式风箱，它可能是中西交流的结果。18世纪欧洲产业革命和资本主义的兴起当有中国风箱的一份功劳。
倒数第9天 简单机械
1.杠杆：五要素；分类；杠杆的平衡条件及实验探究。
2.简单机械：定滑轮；动滑轮；滑轮组；轮轴；斜面。
3.机械效率：有用功；额外功；总功；机械效率。
1.杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
2.力臂：指从支点到力的作用线的距离(过支点向力的作用线画垂线就是力臂，垂足要落在力的作用线上)；动力臂：从支点到动力作用线的距离；阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。
3.杠杆分类：省力杠杆——动力臂大于阻力臂，动力小于阻力，省力、费距离；费力杠杆——动力臂小于阻力臂，动力大于阻力，费力、省距离；等臂杠杆——动力臂等于阻力臂，动力等于阻力，不省力、不费力。
4.杠杆平衡条件：动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂：F1L1=F2L2。
利用杠杆平衡条件解题的一般步骤：A.确定杠杆的支点位置；B.分清杠杆受的动力和阻力，明确其大小和方向，并尽可能地做出力的示意图；C.确定每个力的力臂；D.根据杠杆的平衡条件列式，并分析求解。
5.定滑轮：使用时固定不动的滑轮，实质上是一个等臂杠杆，力臂是滑轮的半径。
定滑轮可以改变力的方向，不省力也不省距离；对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)有F=G。
6.动滑轮：使用时随物体一起移动的滑轮，实质上是一个动力臂为阻力臂2倍的杠杆。省力但费距离；理想的动滑轮(不计轮轴间摩擦和动滑轮重力)有F=，只忽略轮轴间的摩擦有F=。
7.滑轮组：至少含有一个动滑轮和一个定滑轮，可以达到既省力又能改变力的方向的目的，但是费距离。
滑轮组的省力效果取决于承担重物的绳子的段数。若不计滑轮和绳子重力及摩擦的情况下，有n段绳子承担重物，拉力就是F=G/n，拉力作用距离为s=nh。
绳子段数的判定，动滑轮与几段强绳子接触，就由几段绳子承担拉力，每段承担的拉力大小相等。
8.轮轴、斜面：
轮轴：实质上是一个变形的杠杆，大小轮的半径就是两个力臂；作用在大轮上的力小但费距离；其应用有螺丝刀、钥匙、扳手、方向盘、车把、水龙头开关等。
斜面的特点：省力、费距离；斜面越平缓，越省力；其应用有盘山公路，螺丝钉。
9.机械效率：有用功和总功之比，公式η=W有/W总。机械效率无单位，并且总小于1。
提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。
10.机械的有用功、总功、机械效率计算：
有用功
总功
额外功
机械效率
杠杆
W有=Gh
W总=Fs
W额=W总–W有
η==
滑轮组
W总=Fs=Gh+ G动h
(不计绳重和摩擦)
W额=W总–W有=G动h
(不计绳重和摩擦)
η====
斜面
W总=Fl=Gh+fl
(f为摩擦力)
W额=W总–W有=fl
(f为摩擦力)
η===
11.机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功，功率越大，做功越快；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功，机械效率越大，有用功跟总功的比值越大。
1．(2016江苏连云港卷)如图所示是生活中几种常见的杠杆其中属于费力杠杆的是
A.道钉撬 B.钢丝钳 C.开瓶扳手 D.筷子
【参考答案】D
【试题解析】道钉撬在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；开瓶扳手在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；筷子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故选D。
2．(2016四川卷)小李同学利用如图所示的滑轮组匀速提升重物。第一次提升的重物A的重力为GA，加在绳子自由端的拉力为F1。重物上升的速度为v1，运动时间为t1；第二次提升的重物B的重力为GB，加在绳子自由端的拉力为F2。重物上升的速度为v2，运动时间为t2。已知F1:GA=5:8，GB:GA=3:2，v1:v2=2:1，t1:t2=2:3。动滑轮的重力不能忽略。不计绳重与摩擦的影响。下列对两个过程的分析中，正确的是
A.拉力之比为F1:F2=7:8
B.拉力的功率之比为P1:P2=10:7
C.机械效率之比η1:η2=14:15
D.额外功之比W1:W2=2:3
【参考答案】BC
【试题解析】已知F1:GA=5:8，GB:GA=3:2，假设GA=8，则GB=12，F1=5。图中使用的滑轮组n=2，不计绳重与摩擦的影响，拉力；则动滑轮重G轮=2F1–GA=2×5–8=2，拉力，所以F1:F2=5:7，故A错；拉力端移动的速度之比等于物体升高速度之比，拉力的功率之比：P1:P2=F1v1:F2v2=(5×2):(7×1)=10:7，故B正确；不计绳重与摩擦的影响，滑轮组的机械效率，则η1:η2 =14:15，故C正确；不计绳重与摩擦的影响，额外功W额=G轮h，h1:h2=v1t1:v2t2=2×2:1×3=4:3，额外功W1:W2=G轮h1:G轮h2=h1:h2=4:3，故D错。故选BC。
3．(2016天津卷)某建筑工地上，工人师傅用滑轮组和桶组成的装置将水泥从地面匀速运至楼上，如图所示。若水泥重为G0，桶重为G1，动滑轮中为G2，不计绳重和摩擦，此过程中该装置的机械效率为η，则工人师傅作用在绳子自由端的拉力F为
A.F=G0+G1+G2/3 B.F=G0/3η+G1 C. F=G0+G1/3 D.F=G0/3η
【参考答案】AD
【试题解析】由图知，n=3，不计绳重和摩擦，拉力F=1/3(G0 +G1 +G2 )，故A正确、B错；由图知，n=3，则拉力端移动的距离s=3h，由η=W有用/W总=G0h/Fs=G0h/F×3h=G0/3F得：F=G0/3η，故C错、D正确，故选AD。
4．(2015内蒙古包头)为了将放置在水平地面上重为100 N的物体提升一定高度，设置了左图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时，物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示。(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)下列计算结果正确的是
A.0~1 s内，地面对物体的支持力是10 N B.1~2 s内，拉力F做的功是187.5 J
C.2~3 s内，拉力F的功率是100 W D.2~3 s内，滑轮组的机械效率是62.5%
【参考答案】B
【试题解析】由图甲，在0~1 s内，拉力F=30 N，滑轮组由3段绳子吊着物体，承担的总重力为90 N，由于动滑轮本身有重力，所以滑轮组对重物的拉力小于90 N，可知地面对物体的支持力大于10 N，故A错误；1~2 s内，拉力F=50 N，拉力的作用距离s=3.75 m，所以拉力F做的功W=Fs=187.5 J，故B正确；2~3 s内，拉力F=40 N，拉力的绳端速度v=7.50 m/s，所以拉力的功率P=Fv=300 W，故C错误；2~3 s内，拉力做的功W总=Fs=40 N×7.5 m=300 J，对物体做的功W有=Gh=100 N×2.5 m=250 J，所以机械效率为W有/W总=83.3%，故D误。
5．(2015四川宜宾)利用四个相同的滑轮，组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用同样的时间，把质量相等的重物G提升了相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，拉力做的功分别为W甲、W乙，拉力的功率分别为P甲、P乙，机械效率分别是η甲、η乙(忽略绳重与摩擦)，下列关系式正确的是
A.F甲
C.Ｗ甲>W乙 P甲>P乙 D.Ｗ甲=W乙 P甲=P乙
【参考答案】AD
【试题解析】如图，甲有3段绳子承担物重，乙有2段绳子承担物重，则F甲=，F甲= ，所以F甲
【参考答案】800 100 80% 变小
【试题解析】由图，承担货物的绳的段数n=2，有用功W有=Gh=800 N×1 m=800 J；绳子自由端移动的距离s=nh=2×1 m=2 m，拉力做的功W=Fs=500 N×2 m=1 000 J；拉力的功率P=W总/t=1 000 J/10 s=100 W；滑轮组的机械效率η=W有/W总×100%=800 J/1 000 J×100%=80%；根据公式η=W有用/W总=G/(G+G动)可知，若减少货物的质量，货物重力变小，滑轮组的机械效率将变小。
7．(2015浙江义乌)如图是一种健身器械，AOB可视为杠杆。图中小明同学用力竖直向下拉杠杆，重物被抬起，此时阻力臂______(填“大于”、“小于”或“等于”)动力臂。小明同学想通过增大向下的拉力来加大训练强度，请你利用杠杆平衡条件，给小明提出一条合理的建议：_______________。
【参考答案】小于 增大物重
【试题解析】由图可知，重物对杠杆的拉力方向竖直向下，OA为阻力臂；人的拉力竖直向下，从O点到人的拉力作用线的距离是动力臂，比较知，阻力臂小于动力臂；由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可以看出：要加大训练强度，使人的拉力F1增大，在阻力臂一定的情况下，可以采取增大物重或减小动力臂的措施。
8．(2015江苏南京)如图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊6 000 N的物体，物体上升5 m所用的时间为l0 s，滑轮组的机械效率是80%，则有用功是______J，总功是______J，拉力F的功率是______W。
【参考答案】3×l04 3.75×l04 3.75×l03
【试题解析】有用功为W有=Gh=6 000 N×5 m=3×l04 J，总功为W总=W有/η=3×l04 J/80%= 3.75×l04 J，拉力F的功率是P=W总/t=3.75×l04 J/l0 s=3.75×l03 W。
9．(2015四川南充)如图是利用铁架台、带有刻度的匀质杠杆、细线、数量足够且每个重力均为1 N的钩码等实验器材探究“杠杆平衡条件”实验。
(1)实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端较低，这时应将平衡螺母向_____(填“左”或“右”)移动，直到杠杆在水平位置平衡。
(2)在A点悬挂三个钩码，要使杠杆在水平位置平衡，需在B点悬挂____个钩码；取走悬挂在B点的钩码，改用弹簧测力计在C点竖直向下拉，当杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的拉力为____N；若弹簧测力计仍在C点，改变拉力的方向，斜向右下方(如图中虚线方向)拉弹簧测力计，使杠杆仍在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将_______(填“大于”、“等于”或“小于”)1 N。
【参考答案】(1)右 (2)2 1 大于
【试题解析】(1)由于杠杆左端较低，应向右移动平衡螺母，使杠杆在水平位置平衡，便于测量力臂。
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，3 N×2L=FB×3L，解得FB=2 N，即在B处挂2个钩码；若在C点竖直向下拉，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得，3 N×2L=FC×6L，解得FC=1 N；如改变弹簧测力计拉力的方向，阻力和阻力臂不变，动力臂减小，动力要增大，所以弹簧测力计示数变大。
10．(2015云南昭通)为安全起见，妈妈为小明买了一块浮板辅助练习游泳。妈妈认为浮板能漂在水面上是因为它轻，小明认为妈妈的说法不对，科学的说法应是因为浮板的密度比水的密度小。为验证自己的说法，小明设计了如下实验：
(1)用一根轻质均匀木棍、细绳(质量忽略不计)和一块标有“净重115 g”字样的新肥皂，按照如图所示的方法进行测量。测量时，使木棍在_____位置平衡，记下A、B的位置，用刻度尺测出OA=10 cm，OB=40 cm，则浮板的质量为______kg。
(2)把浮板压入装满水的桶中刚好浸没，用塑料袋(质量忽略不计)收集溢出的水，用(1)所述方法测得溢出水的质量为4.6 kg，则浮板的体积为________m3，密度为______kg/m3；用刻度尺测肥皂的长、宽、厚，算出肥皂的密度为1.33×l03 kg/m3。浮板在水中漂浮而肥皂在水中下沉，说明小明的说法是正确的，小明用此浮板游泳时浮板受到的最大浮力为________N。(g=10 N/kg)
(3)根据这个实验结果，妈妈说用密度比水小的材料制成的物体才能漂浮在水上，这种说法______(填“正确”或“不正确”)，请举例说明______________________。
【参考答案】(1)水平 0.46 (2)4.6×10–3 100 46 (3)不正确 用钢铁制成的船能漂浮在水面上
【试题解析】(1)测量过程中，使木棍在水平位置平衡，此时OA、OB的长度等于A、B两处力的力臂；根据杠杆的平衡条件可得mg×OA=m皂g×OB，m×10 cm=115×10–3 kg×40 cm，解得m=0.46 kg。
(2)浮板体积V=m排/ρ水=4.6 kg/1.0×103 kg/m3=4.6×10–3 m3，浮板密度ρ=m/V=0.46 kg/4.6×10–3 m3=100 kg/m3；浮板完全浸没时受到的浮力最大，为F浮=ρ水gV=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4.6×10–3 m3=46 N。
(3)钢铁的密度大于水的密度，但用钢铁制成的船可以漂浮在水面上，所以妈妈的说法是错误的。
11．(2015甘肃天水)如图所示，用滑轮组沿水平地面拉动物体A，请画出最省力的绕绳方法。
【参考答案】如图所示
【试题解析】承担拉力的绳子的段数最多时最省力，应从动滑轮开始绕起，如图所示。
12．(2016安徽卷)拉杆式旅行箱可看成杠杆，如图所示·已知OA=1.0 m，OB =0.2 m，箱重G=120 N。请画出使箱子在图示位置静止时，施加在端点A的最小作用力F的示意图，且F= N。
【参考答案】如图所示 24 N
【试题解析】在A点施加最小力，作用点在A点，最小力就是最大力臂，即把OA当作力臂时此时力臂最大，故最小力为过A点垂直OA，如图所示，根据杠杆的平衡条件F×OA=G×OB可得：F=24 N。
13．(2015山东日照)如图所示，轻质杠杆可绕O点在竖直面内旋转，画出使杠杆保持平衡的最小力F的示意图和对应的力臂l。
【参考答案】如图所示
【试题解析】由杠杆的平衡条件可知，在阻力与阻力臂一定时，动力臂越大，动力越小，由图可知，最大动力臂为OA，力F与OA垂直，如图所示。
14．(2015辽宁葫芦岛)如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“中华神盾”。它满载时总重约为6×107 N，驱逐舰满载以36 km/h的速度匀速直线航行时，受到的阻力是总重的0.01倍，如果以这个速度匀速航行10 h消耗燃油12 t，问：
(1)驱逐舰航行时的牵引力是多大？
(2)航行时驱逐舰克服阻力做了多少功？
(3)整个航行过程中驱逐舰的效率是多大？(取q燃油=4×107 J/kg)
【参考答案】(1)6×105 N (2)2.16×1011 J (3)45%
【试题解析】(1)因为驱逐舰做匀速直线运动，受力平衡有
牵引力F=f=0.01G=0.01×6×107 N=6×105 N
(2)驱逐舰的航行距离s=vt=36 km/h×10 h=360 km=3.6×105 m
航行时克服阻力做的功W=fs=6×105 N×3.6×105 m=2.16×1011 J
(3)燃油燃烧释放的能量Q放=mq燃油=1.2×104 kg×4×107 J/kg=4.8×1011 J
驱逐舰的效率η=W/Q放=2.16×1011 J/4.8×1011 J=45%
15．(2015山东青岛)如图所示裝置中，轻质杠杆支点为O，物块A、B通过轻质细线悬于Q点，当柱形薄壁容器中没有液体时，物体C悬挂于E点。杠杆在水平位置平衡；当往容器中加入质量为m1的水时，为使杠杆在水平位置平衡，物块C应悬于F点。A、B为均匀实心正方体，A、B的边长均为a。连接A，B的细线长为b，B的下表面到容器底的距离也为b，柱形容器底面积为S。已知：a=b=2 cm，S=16 cm2，O、Q 两点间的距离为LOQ=4 cm；三个物块的重为Ga=0.016 N，GB=0.128 N，GC=0.04 N，m1=44 g；ρ水=1.0×103 kg/m3，g=10 N/klg。杠杆重力对平衡的影响忽略不计，细线重力忽略不计，物块不吸水。
(1)O、E两点间的距离LOE=？
(2)E、F两点间的距离LEF=？
(3)如果剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2=120 g，则物块处于平衡位置后，水对物块B上表面的压力Fb=？
【参考答案】(1)LOE=14.4 cm (2)LEF=4 cm (3)Fb=0.144 N 【试题解析】(1)当柱形薄壁容器中没有液体时，物体C悬挂于E点。杠杆在水平位置平衡；由图知，O为支点，Q为阻力作用点，F2=GA+GB=0.016 N+0.128 N=0.144 N，QO为阻力臂，动力F1=GC=0.04 N，OE为动力臂；根据杠杆的平衡条件可得：F2LQO=F1LOE，所以，；
(2)当往容器中加入质量为m1的水时，由可知加入的水的体积为：，
由于B物体下面的空余体积为V空余=Sb=16 cm2×2 cm=32 cm3，A、B物体的底面积SA=SB=4 cm2=4×10–4 m2，
则B物体进入水的深度为，
则B物体受到的浮力FB浮=ρ水gVB排=ρ水gSBhB=1×103 kg/m3×10 N/kg×4×10–4 m2×0.01 m=0.04 N；
所以此时对杠杆的拉力为F2′=GA+GB–FB浮=0.016 N+0.128 N–0.04 N=0.104 N，
根据杠杆的平衡条件可得：F2′LQO=F1LOF，所以；
则LEF=LOE–LOF=14.4 cm–10.4 cm=4 cm。
(3)剪断物块A上方的细线，往容器中加水，直到容器中水的质量为m2=120 g时，假设AB物体都浸没，则F浮A=F浮B=ρ水gVB=1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.02 m)3=0.08 N，
则F浮A+F浮B=0.08 N+0.08 N=0.16 N>GA+GB=0.144 N；
所以A、B物体是整体，处于漂浮状态，由于F浮B=0.08 N
所以，VA浸=V排总–VB=1.44×10–5 m3–(0.02 m)3=6.4×10–6 m3，
则物体A浸入水的深度，
由图可知此时物块B上表面所处的深度h′=hA+a=1.6 cm+2 cm=3.6 cm=0.036 m，
p′=ρ水gh′=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.036 m=360 Pa，
F′=p′SB=360 Pa×4×10–4 m2=0.144 N。
1．(2017扬州二模)如图，下列工具中属于费力杠杆的是
2．(2016江苏海安七校联考)如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是
3．(2016江苏泰州姜堰区期末考试)如图所示，在调节平衡后的杠杆两侧，分别挂上相同规格的钩码，杠杆处于平衡状态。如果两侧各去掉一个钩码，下列说法正确的是
A.左端下沉 B.右端下沉
C.仍然平衡 D.无法判断
4．(2017苏州高新区月考)斜面长5 m，高1 m，把重为5 000 N的物体匀速地推向斜面顶端，若斜面是光滑的，则推力为______N；如果斜面不光滑，所用推力为1 250 N，则斜面的机械效率为______。
5．(2016江苏泰州姜堰区期末考试)如图所示，用轻质杆将一电灯吊起，O点是支点。请画出动力F1的力臂和阻力F2的示意图。
6．(2016江苏海安县七校联考)在做探究杠杆的平衡条件的实验时，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在______位置平衡，这样做是为了便于测量______；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_____调节，或将左端的平衡螺母向_____调节。小红根据如左图所示的实验现象得出的杠杆平衡条件是：“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。为了说明这一结论并不正确，请你在右图所示的杠杠上B点处画出需要对杠杆施加的力的示意图。
7．(2016江苏苏州高新区期末考试)小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
实验
次数
物重
G/N
物体上升的
高度h/cm
测力计的
示数F/N
测力计移动
的距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
17
3
6
8
2.5
24
(1)分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是______，应改为______；
②第3次实验中滑轮组的机械效率是______；
③由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与_______无关。
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示。
①小红多使用一个滑轮，目的是为了改变__________；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率______(填“相同”或“不相同”)。
8．(2017郑州二模)在建筑工地上，工人用如图所示的装置将重为720 N的建材从地面匀速提到6 m高处，所用拉力为300 N，时间为0.5 min，不计摩擦和绳重。求：
(1)工人做功的功率；
(2)此过程中该装置的机械效率。
1．下列关于交通运输工具的说法中正确的是
A.高速行驶的汽车具有稳定性，静止时不具有惯性
B.飞机机翼应用了流体压强与流速的关系
C.舰艇由长江驶入大海后，它受到的浮力增大
D.起重机将货物举得越高，机械效率越高
2．小勇体重600 N，利用如图所示的滑轮组在10 s内使物体A匀速上升5 m。已知物体A重800 N，小勇作用在绳端的拉力大小为500 N，在此过程中，下列说法正确的是
A.水平地面对小勇的支持力做的功为6 000 J
B.小勇做的有用功为3 000 J
C.小勇拉力的功率为250 W
D.此滑轮组的机械效率为80%
3．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法不正确的是
A.F1大于F2
B.F1和F2做的功一定相等
C.甲、乙的机械效率不相等
D.绳子自由端移动的距离不相等
4．作出图中的动力臂和阻力臂。
5．小明做俯卧撑时(如图所示)，可将其视为一个杠杆，重心在O点。他将身体撑起时，地面对两脚尖的支持力为250 N，两脚尖与地面的接触面积为60 cm2，双手与地面的接触面积为300 cm2。
(1)画出以B为支点时重力的力臂L。
(2)如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5:2，地面对双手的支持力为多少？
(3)小明在1 min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离都为0.36 m，则他1 min内克服重力所做的功为多少?
名校预测
1.【答案】B
【解析】开瓶起子、钢丝钳、独轮车在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆；镊子在使用过程中，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，故选B。
2.【答案】D
【解析】设物体重力为G，不计机械自重和摩擦。A中为斜面，F1 ×4 m=G×2 m，得到F1 =G/2；B中为滑轮组，与动滑轮相连的绳子段数为3，因此F2 =G/3；C中为动滑轮，动力作用在动滑轮的轴上，则F3 =2G；D中为杠杆，设杆与水平面的夹角为α，则F4×4cos α=G×cos α，解得F4=G/4；因此动力最小的是D。
3.【答案】B
【解析】设每个钩码的重力为G，每个小格的长度为L，根据杠杆平衡条件，若两侧各去掉一个钩码，则左边G×3L=3GL，右边2G×2L=4GL，右边大于左边，所以右端下沉，故选B。
4.【答案】1000 80%
【解析】有用功为W有=Gh=5 000 N×1 m=5 000 J；若斜面光滑，则没有额外功，即推力的功W总=W有，推力F=W总/L=5 000 J/5 m=1 000 N；若斜面不光滑，则推力做的功为W1 =F1×L=1 250 N×5 m=6 250 J；效率为η=W有/W1=5 000 J/6 250 J=80%。
5.【答案】如图所示
【解析】从支点作动力F1作用线的垂线段，线段的长度即为动力臂；电灯对杠杆的拉力是阻力，方向竖直向下，由此画出阻力的示意图，如图所示。
6.【答案】水平 力臂 左 左 如图所示
【解析】力臂等于支点到力的作用线的距离，当杠杆在水平位置平衡时，力的方向与杠杆垂直，力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来；杠杆重心左移应将平衡螺母(左端和右端的均可)向左调节，直至重心移到支点处，使杠杆重力的力臂为零，这样就减小了杠杆的自重对实验的影响；因杠杆仍在水平位置平衡，所以设计的拉力方向不要与杠杆垂直即可，支点到力的作用点的距离不再是力臂，这样得到结论就不能是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离。
7.【答案】(1)17 15 80% 物体上升高度 (2)拉力方向 相同
【解析】(1)由图甲所示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效段数n=3，由表中实验数据可知，第2次实验时，钩码上升高度为5 cm，测力计移动距离s=nh=3×5 cm=15 cm；由表中实验数据可知，第3次实验时，滑轮组的机械效率η=W有/W总=Gh/Fs=6 N×0.08 m/(2.5 N×0.24 m)=80%；由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。
(2)增加一个定滑轮可改变施力的方向；忽略绳重与摩擦，提升重物时，要克服动滑轮做额外功，由两图的滑轮组可知，动滑轮相同，当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，克服动滑轮重力做的额外功相同，做的有用功相等，总功相等，则两滑轮组的效率相同。
8.【解析】由图示可知，滑轮组绳子的有效段数n=3
(1)绳端移动的距离s=nh=3×6 m=18 m，工人做的总功W总=Fs=300 N×18 m=5 400 J
工人做功的功率P=W总/t=5 400 J/30 s=180 W
(2)工人做的有用功W有=Gh=720 N×6 m=4 320 J
此过程中，该装置的机械效率η=W有/W总=4 320 J/5 400 J=80%
专家押题
1.【答案】B
【解析】一切物体都具有惯性，惯性与物体的运动状态无关，故A错误；流体的速度越大，压强越小，飞机机翼应用了流体压强与流速的关系，故B正确；舰艇由长江驶入大海，前后都是漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，所以浮力不变，故C错误；同一个起重机的机械效率与货物重有关，与举的高度无关，故D错误。
2.【答案】D
【解析】由题意知，小勇在支持力的方向上没有移动距离，根据做功的两个必要条件可知，水平地面对小勇的支持力做的功为0，故A错误；小勇做的有用功W有用=Gh=800 N×5 m=4 000 J，故B错误；由图可知，绳子的有效段数n=2，则s=nh=2×5 m=10 m，拉力做的功W总=Fs=500 N×10 m=5 000 J，功率为P=W/t=5 000 J/10 s=500 W，故C错误；此滑轮组的机械效率η=W有/W总=4 000 J/5 000 J=80%，故D正确。
3.【答案】C
【解析】不计绳重及摩擦，拉力F=(G物+G轮)/n，n1=2，n2=3，所以F1 =(G物+G轮)/2，F2 =(G物+G轮)/3，F1>F2，A正确；因为动滑轮相同，提升的物体重和高度相同，所以利用两滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同，滑轮组的机械效率相同，C错误；因为绳子自由端移动的距离s=nh，n1 =2，n2=3，提升物体的高度h相同，所以s1=2h，s2=3h，s1≠s2，D正确；不计绳重及摩擦，拉力F1做的功W1 =F1s1=(G物+G轮)h，拉力F2做的功W2=F2s2=(G物+G轮)h，W1=W2，B正确。
4.【答案】如图所示
【解析】力臂是支点到力的作用线的距离，由支点向力的作用线引垂线，垂线段长就是力臂，如图所示。
5.【解析】(1)力臂是支点到力的作用线的距离。重力的作用线沿竖直方向，其力臂如图。
(2)由p=F/S，p脚尖:p手=5:2
则F手=2F脚尖S手/5S脚尖=(2×250 N×300 cm2)/(5×60 cm2)=500 N
(3)由杠杆的平衡条件F1L1=F2L2
以B为支点时：F脚尖×AB=GL
以A为支点时：F手×AB=G(AB–Ｌ)
将F脚尖=250 N，F手=500 N代入，可得G=750 N，AB=3L
肩部上升的距离为h肩=0.36 m时，重心上升的距离为h重，由相似三角形可知，h重/h肩=(AB–Ｌ)/AB
则h重=h肩(AB–Ｌ)/AB=0.36 m×(3L–L)/3L =0.24 m
1 min内克服重力所做的功W=nGh重=30×750 N×0.24 m=5 400 J
传说中的机械
指南车
指南车又称司南车，传说黄帝与蚩尤作战时，蚩尤制造大雾，为了给士兵指路，黄帝命大臣风后制造了指南车。据记载三国时马钧、南齐祖冲之都曾经制造过指南车，宋人燕肃和吴德仁也曾经尝试还原指南车。然而指南车的具体产生年代已不可考，制造方法更是失传，如今博物馆中复原的指南车和原版指南车有多少一致亦不可知了。
偃师人偶
《列子·汤问》中有一个故事：周穆王西巡，归途遇到一个叫偃师的人献技。他带来一位能歌善舞的艺人，歌舞即将结束时，这人对着穆王的妃嫔眨眼挑逗，穆王大怒，偃师于是就将这艺人拆开来，里面竟然是由皮革、木头、树脂等组成的。偃师的人偶可以说是人类最早的对机器人的幻想。
鲁班木鹊
《墨子·鲁问》记载着“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下”。公输子即鲁班，被世人称为木工祖师。他和墨子都是当时工艺极高的匠人，在《墨子·公输》中，二人曾在楚王面前演示攻城和守城的器械，最终让楚王打消了攻打宋国的想法。国产动漫《秦时明月》中就在秦朝的背景下对二人传人的技艺展开了幻想。
木牛流马
《三国志》记载，诸葛亮在北伐之中为了运粮，发明了木牛流马。木牛流马也已失传，其具体机理无从得知。实际上，汉朝王充的《论衡》中记载最早制造木牛流马的就是鲁班，后世祖冲之似乎也复原过木牛流马。《论衡》中所载的木牛流马“机关具备，一驱不还。”如《三国演义》中描述的一样，似乎都是一种自动化的机械。
倒数第8天 电路
1.摩擦起电、电荷、验电器。
2.电流、电压和电阻的概念和意义，影响电阻大小的因素。
3.电路的状态及电路图的画法。
4.电压表和电流表的使用、读数，电路故障分析。
1.摩擦起电：不同物质的原子核束缚电子的本领不同；当两个物体互相摩擦时，束缚电子本领弱的物体就会失去电子带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。摩擦起电、接触起电、电中和都是电子的转移。
2.两种电荷：绸子摩擦过的玻璃棒带正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；带电体和另一物体相吸，另一物体可能带和带电体异种的电荷，也可能是不带电的轻小物体。
验电器：验电器的工作原理是同种电荷相斥，故只能检验物体是否带电，不能检验物体带何种电荷；若要检验物体带何种电荷，可用一个已知电性的物体去接触验电器的金属球，看验电器箔片的张合情况。
3.电路：电路由电源(提供电能)、用电器(消耗电能，把电能转化为其他形式的能)、导线(输送电能)和开关(控制电路)等元件组成。电路有串联和并联两种接法，有通路、断路、短路三种状态。其中短路包括电源短路(导线直接接在电源两端)和局部短路(导线直接接在用电器两端)。
4.电流：电荷的定向移动形成电流；金属导体中的自由电子定向移动；酸、碱、盐水溶液中正、负离子同时向相反的方向定向移动；要得到持续的电流必须在闭合电路中有电源。
电流方向：正电荷定向移动的方向为电流的方向；在电源外部，电流从电源的正极流向负极。
导体：容易导电的金属、石墨、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液；导体内有大量可自由移动的电荷。
绝缘体：不容易导电的橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、纯水等；绝缘体内几乎没有可以自由移动的电荷。
5.电压：使电路中形成电流的原因。家庭电路的电压是220 V，对人体的安全电压为不高于36 V。
6.电阻：表示导体对电流的阻碍作用；电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积和温度有关。
滑动变阻器：通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻；可以保护电路；改变接入电路中的电阻丝的长度从而改变电阻、电流、电压；使用前要观察铭牌上的最大阻值和允许通过的最大电流。
7.电流表和电压表：
电表
符号
连接
接电源两端
常用量程
内阻
使用方法相同点
电流表
串联
不能
0.6 A、3 A
很小，几乎为零
相当于短路
使用前调零
读数时看清量程和分度值
电流从正接线柱流入，负接线柱流出
测量值不能超过其量程
电压表
并联
能
3 V、15 V
很大
相当于断路
电表量程的选择：(1)估计被测电路中电流、电压的大小；(2)不能估计的情况下，选较大量程的接线柱，并用开关试触；(3)如果被测电流、电压在较小的量程，内则使用较小量程的电表，以减小误差。
8.电路故障分析：
(1)分析思路：A.认真审题，判断电路各元件的连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各开关控制的元件；B.根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路；C.根据电表示数的变化分析找出故障位置。
(2)电路故障一般为短路或断路，具体判断方法如下：
根据电流表的情况判断：电流表无示数，可能是从电流表两接线柱到电源两极间某处断路，也可能是电流表被短路。
根据电压表的情况判断：A.电压表有示数，可以肯定从电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路，有可能是与电压表并联的部分电路出现断路；B.电压表无示数，可能是从电压表两接线柱到电源两极间的电路某处断路，也可能是与电压表并联的部分电路被短路。
1．(2016重庆A卷)如图所示，小杜同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，看到验电器的金属箔张开，在这个过程中
A.玻璃棒和验电器都带负电荷
B.玻璃棒带正电荷，验电器带负电荷
C.用丝绸摩擦过的玻璃棒产生了电荷
D.金属箔张开是因为同种电荷相排斥
【参考答案】D
【试题解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用玻璃棒接触验电器的金属球，验电器也带上了正电荷，故A、B错误。摩擦起电是电荷的转移，并不能产生电荷，故C错误。验电器的原理是利用同种电荷相排斥，所以金属箔张开是因为同种电荷相斥，D正确为答案。
2．(2016滨州卷) 取两个相同的验电器A和B，使A带上负电荷，可以看到A的金属箔张开，B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示)，观察到A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。下列描述错误的是
A.金属杆是导体
B.两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，B验电器中的金属箔带上了负电荷
D.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，金属杆中电流方向是自A流向B
【参考答案】D
【试题解析】金属杆容易导电是导体，故选项A正确；验电器是利用同种电荷相互排斥，所以两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷，故选项B正确；物体失去电子的带正电，得到电子的带负电。验电器A带上负电荷，所以得到了电子。由于金属杆是导体，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，验电器A上的电子便会通过金属棒转移到验电器B上，使电器B得到电子带负电，故选项C正确；电子带负电，实验中金属杆和金属球接触的一瞬间，电子从A转移到验电器B上，我们规定正电荷定向移的方向规定为电流的方向(负电荷定向移动的反方向)，所以金属杆中电流方向是自B流向A，故选项D不正确，故选D。
3．(2016四川卷)某实验小组用两个相同的小灯泡连接了如图所示的串联电路，当开关闭合后发现，甲乙两灯都不亮，为了找到故障原因。小张用一根导线线来检查。当导线与AB两点连接时，甲灯不亮乙灯亮；当导线与BC两点连接时，两灯都不亮。由此推测故障是
A.AB两点间存在短路
B.AB两点间存在断路
C.BC两点间存在短路
D.BC两点间存在断路
【参考答案】B
【试题解析】闭合开关时两灯均不亮，说明电路中某处断路，或是两灯均短路；用导线先并联在AB两端时，发现甲不亮，乙亮，说明电路通路，两灯泡不可能短路，乙不可能断路；同时因导线与并联在BC两端时，灯均不亮，说明灯甲不可能短路，只能为灯甲发生了断路(开路)。故选B。
4．(2016四川自贡卷)在如图所示的四个电路中，哪个电路中三个电灯是并联的
A. B. C. D.
【参考答案】C
【试题解析】由于电压表相当于开路，电流表相当于导线，所以此电路中电流表短路，且是一个串联电路，故A不符合题意；由于电压表相当于开路，故此电路中的三个灯泡串联，故B不符合题意；C由于电流表相当于导线，故该电路中的三个灯泡并联，故C符合题意；由于电压表相当于开路，故此电路中的三个灯泡串联，故D不符合题意；故选C。
5．(2016浙江衢州卷)科技节上开展电路设计活动，要求同时满足两个条件：①电路包含电源、开关、导线、两个电阻；②通过两个电阻的电流相等。小柯设计的如图所示的电路中符合要求的是
A.只有甲符合 B.只有乙符合 C.甲、乙都符合 D.甲、乙都不符合
【参考答案】C
【试题解析】图甲为串联电路，根据串联电路中，各处的电流相等可知，通过两个电阻的电流相等，符合设计要求；图乙为并联电路，各支路两端的电压相同，两电阻的阻值均为5欧，由I=U/R可知，通过两个电阻的电流相等，符合设计要求。故甲、乙都符合设计要求。故选C。
6．(2016浙江台州卷)普通电动车的充电插口内有金属插脚，在使用过程中绝不能拿硬币、手等去触碰，如
(1)图乙是某种电动车的局部电路图。如图硬币碰到充电插口的两个金属插脚，就会造成蓄电池 路。
(2)这种电动车的蓄电池总电压为48伏，人体不能触碰蓄电池两极，原因是 。
(3)对蓄电池充电时，蓄电池相当于电路中的 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”)。
【参考答案】(1)短 (2)会造成触电事故 (3)用电器
【试题解析】(1)因为硬币是导体，将硬币碰到充电插口的两个金属插脚时，使电池的正负极相连，因此会造成蓄电池短路；
(2)因为对人体安全的电压为不高于36 V，而蓄电池总电压为48伏，因此人体不能触碰蓄电池两极时，会造成触电事故；
(3)对蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，因此相当于电路中的用电器。
7．(2016苏州卷)被甲材料摩擦过的乙棒与被丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥。则乙棒带 电荷，是因为乙棒在摩擦过程中 电子。
【参考答案】正 失去
【试题解析】被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，被甲材料摩擦过的乙棒与带正电的玻璃板相互排斥，说明乙棒带正电；摩擦带电是因为电子的得失，得到电子而带负电，失去电子而带正电。是因为乙棒在摩擦过程中失去电子，而正电荷多而显正电的。
8．(2016四川自贡卷)某同学连接的电路如图所示，他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组，当他将开关闭合后，电压表的示数为2 V，则L1两端的电压为 ，L2两端的电压为 。
【参考答案】4 V 2 V
【试题解析】根据串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节干电池的电压为1.5 V，可知四节新干电池组成电源的电压U=4×1.5 V=6 V；由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，即U2=2 V；则根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：L1两端的电压U1=U–U2=6 V–2 V=4 V。
9．(2016浙江衢州卷)小柯用如图甲电路进行实验。
[
(1)请在图甲中导线AB上用箭头标出通电后导线AB中的电流方向。
(2)闭合开关后，电流表的示数如图乙，则通过灯泡L的电流为 安。
(3)图丙为通过电阻R的电流与它两端电压的关系图，则R的阻值为 欧。
【参考答案】(1)电流方向如下图所示 (2)0.2 (3)20
【试题解析】(1)导线中的电流方向是从电源的正极流向电源的负极，所以，闭合开关S后，导线AB中的电流方向如图所示：
(2)由图乙可知，电流表的量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.2 A；
(3)由U–I图象知，当U=4 V时，通过R的电流I=0.2 A，由I=U/R可得，电阻R的阻值：R=U/R=4 V/0.2 A=20 Ω。
10．(2016四川广安卷)如图所示，这时“伏安法”测小灯泡的电阻所需的电路图，请在○中填上字母A和V，让它们变成电流表和电压表。
【参考答案】如图所示
【试题解析】由图示可知，上面仪表与灯泡并联，应为电压表；右侧仪表与灯泡串联，应为电流表，如上图所示。
1．(2017安阳摸底)摩擦起电是日常生活中常见的现象，在某些场所可能会引发安全事故。下列是张贴在加油站中的安全标识，其中与摩擦起电有关的是
2．(2016辽宁鞍山期末考试)关于电阻，下列说法正确的是
A.导体中有电流通过时，导体才有电阻
B.导体电阻的大小取决于通过它的电流大小
C.导体中的电流越小，表明导体对电流的阻碍作用越大
D.导体的电阻越大，表明导体对电流的阻碍作用越大
3．(2016河北定州期末考试)关于电流表和电压表的使用，下列说法错误的是
A.两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
B.若有两个量程，一般都先用大量程“试触”
C.使用前都应检查指针是否指零
D.接入电路时，都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出
4．(2017商丘一模)如图所示的电路中，开关S能同时控制电灯和电铃工作与否的是
5．(2016安徽芜湖期末考试)小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，两灯均不发光。为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是
A.灯L2断路 B.灯L2短路
C.电流表烧坏了 D.灯L1断路
6．(2016湖北孝感八校联考)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡L1或L2中有一个发生了短路故障，当开关S闭合时，下列现象中不可能出现的是
A.电压表无示数，灯泡L1不发光 B.电压表有示数，灯泡L2不发光
C.电压表和电流表都没有示数 D.电压表和电流表都有示数
7．(2016湖南湘潭期末)在测量小灯泡电阻的实验中，正确连接电路并闭合开关后，电压表和电流表的示数如图所示。则小灯泡两端的电压是 V，小灯泡的电阻为 Ω。
8．(2017通州三模)如图所示为旋转式变阻器，是通过改变接入电路的电阻片的 来改变其连入电路的电阻的大小。若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路，则连入电路的弧形电阻片是 段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关，当轴沿顺时针方向旋转时，收音机的音量将 (选填“变大”、“变小”或 “不变”)。
9．(2016北京延庆期末)如图所示，电阻箱的示数为 _________Ω。
10．(2016辽宁鞍山期末)如图所示，请在电路的“〇”里填上适当的电表符号，使L1、L2两灯串联。
11．(2017西安摸底)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想。
猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2 )
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同的导体，通过观察相关现象来比较导体电阻的大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：
小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。
你赞同_______(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二，可依次把M、N跟________(选填“A、B、C、D”)的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟_________的关系，其结论是____________________________________。
(4)小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想______(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
(5)根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与__________有关。
1．在如图所示的文具中，通常情况下属于导体的是
2．如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是
A.B中的正电荷通过金属棒流向A，A的金属箔的张角减小
B.A中的自由电子通过金属棒流向B，B的金属箔的张角增大
C.A中的负电荷通过金属棒流向B，B中的正电荷通过金属棒流向A
D.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B的金属箔的张角增大
3．如图所示，实验中的女生长发上扬，下列选项中，不属于保证该实验成功的必要条件是
A.金属球壳必须带电
B.身体必须直接接触金属球壳
C.身体必须与金属球壳不断摩擦
D.身体与大地之间必须用绝缘材料隔离
4．小明家的饮水机具有加热和保温两种功能：当饮水机处于加热状态时，饮水机的红灯亮、绿灯灭；水被加热到预定温度时，饮水机内部的温控开关S自动切换到保温状态，此时饮水机的绿灯亮、红灯灭。下列电路中与上述情况相符的是
5．如图所示，汽车在转向前，司机会拨动转向横杆，汽车同侧的前、后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，如果其中一个损坏时。另一个仍能正常工作，这两个转向灯在电路中的连接方式为_____________，转向杆相当于电路中的 。
6．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。已知灯L、电阻R可能出现了故障，闭合电键S后：
①若发现灯L发光，则三个电表中示数一定等于零的是__________表。
②若发现灯L不发光，且两个电压表示数相等(都不为零)，则故障是______________。
7．如图所示，要求用电流表测量灯泡L2中的电流(0.3 A)，电压表测量灯泡L1的电压， L1、 L2并联，变阻器调节L1的亮度，开关控制整个电路，将符合要求的电路图画在虚线框内，并将实物连接起来。
名校预测
1.【答案】B
【解析】用塑料梳子梳头时会因为摩擦产生静电，会产生电火花，有发生爆炸的危险，故选B。
2.【答案】D
【解析】导体的电阻是导体本身的一个基本属性，A说法不正确；电阻大小取决于导体的长度、横截面积和材料，与电流无关，B说法不正确；电阻是导体对电流的阻碍作用，导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大，C说法不正确，D说法正确。
3.【答案】A
【解析】电流表不能直接接在电源的两极上，否则电源短路，而电压表可以直接接到电源的两极上，故A错误，符合题意；为读数准确和保护电表，在不知所测数据是多大的情况下，应该先用大量程“试触”，B说法正确，不符合题意；使用前应校零，C说法正确，不符合题意；使用时都应使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，D说法正确，不符合题意。
4.【答案】C
【解析】A是并联电路，开关接在电铃所在的支路上，只能控制电铃；B是并联电路，开关接在灯泡所在的支路上，只能控制灯泡；C是并联电路，开关接在干路上，能同时控制灯泡和电铃；D是并联电路，开关接在灯泡所在的支路上，只能控制灯泡。
5.【答案】A
【解析】如果灯L2断路，能出现题目中的现象，故A正确；如果灯L2短路，当电压表接到b、c两点时，两电表均有示数，与题意不符，故B错误；如果电流表坏了，当电压表接到a、b两点时，电压表无示数，与题意不符，故C错误；如果灯L1断路，当电压表接到b、c两点时，电压表有示数，与题意不符，故D错误。
6.【答案】C
【解析】由题图可知，如果灯泡L1短路，则电压表无示数，电流表有示数，灯泡L2发光；如果灯L2短路，则两个电表都有示数，灯泡L2不发光，灯泡L1发光；所以不可能出现的应是两个电表都没有示数，故应选C。
7.【答案】2.5 5
【解析】由题图可知，电压表所用的量程为0~3 V，其示数为2.5 V；电流表所用的量程为0~0.6 A，其示数为0.5 A，故小灯泡的电阻。
8.【答案】长度 PB 变大
【解析】旋转式变阻器是通过改变接入电路的电阻片的长度来改变其连入电路的电阻的大小的；当将B、C两接线柱连入电路时，连入电路的弧形电阻片是PB段；当轴沿顺时针方向旋转时，电阻变小，电流增大，所以收音机的音量将变大。
9.【答案】5 608
【解析】电阻箱的读数方法：用“△”所对的数字乘以下面的倍数，然后把他们相加即可。×1 000的位置对应的数是5，×100的位置对应的数是6，×10的位置对应的数是0，×1的位置对应的数是8，故是5 608 Ω。
10.【答案】
【解析】从电源的正极出发，过开关，中间的表如果是电流表，下面的表是电压表，那么两个小灯泡就是串联关系，所以只能是中间的是电压表，下面的是电流表，所以上面的只能是电流表，如图所示。
11.【答案】(1)小亮 (2)A C (3)导体的长度 当材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大 (4)三 (5)温度
【解析】(1)我赞同小亮的观点；因为用肉眼不容易区分灯泡的亮度变化，所以电流表不是多余的；如果没有灯泡，当所接电阻过小时，电流过大，可能会烧毁电源，故灯泡是保护电路的，不多余；(2)验证猜想二时，应选用长度和材料都相同的、粗细不同的A和C两根电阻丝进行实验；(3)A和B两根电阻丝比较：材料和粗细相同，而长度是不同的，所以是探究电阻跟导体长度的关系，长度越长，电阻越大；(4)对于这一根电阻丝来说，长度和粗细都可能改变，但是导体的材料却是无法改变的，故不能完成猜想三；(5)电阻的大小与导体的材料、长度、粗细，还有温度都有关系，比如灯泡发光时与不发光的电阻是不同的。
专家押题
1.【答案】A 【解析】容易导电的物体叫导体，如金属、大地、人体、食盐水、潮湿的木头等；不容易导电的物体叫绝缘体，如橡胶、塑料、 陶瓷、干燥的木头等；剪刀是由金属制成的，是导体，故选A。
2.【答案】B
【解析】在金属棒中，定向移动的电荷是电子，由于A带负有多余的电子，故电子从A到B，电流方向与电子移动的方向相反，所以电流是由B到A的，电子移动后，B由于带负电，B的金属箔的张角增大，故应选B。
3.【答案】C
【解析】女生长发上扬是因为金属球壳上的电荷转移到女生的头发上造成的。所以金属球壳必须带电，故A不符合题意；金属球壳上的电荷能够转移到女生的头发上，女生的身体必须直接接触金属球壳，故B不符合题意；金属球壳本身已经带电，所以女生不需要与金属球壳摩擦生电，故C符合题意；为保证电荷从金属球壳转移到女生的头发，而不会转移到大地，女生的身体与大地之间必须用绝缘材料隔离，故D不符合题意。
4.【答案】A
【解析】A中由电路图可知，加热时饮水机的红灯亮、绿灯灭，保温时绿灯亮、红灯灭，且加热时的电阻小于保温时的电阻，符合题意，故A正确；B中由电路图可知，加热时红灯亮、绿灯灭，但温控开关S自动切换后，电路中无加热管起不到保温作用，不符合题意，故B不正确；C中由电路图可知，无论是加热时还是保温，绿灯均亮，不符合题意，故C不正确；D中由电路图可知，加热时绿灯亮红灯灭，不符合题意，故D不正确，故选A。
5.【答案】并联 开关
【解析】由于前、后两个转向灯能独立工作，互不影响，所以它们是并联关系；转向杆能控制转向灯的亮灭，在电路中起的是开关的作用。
6.【答案】电压表V1 电阻R断路、或灯L短路、或电阻R断路且灯L短路
【解析】由题图可知，灯L与电阻R为串联关系，电压表V1测电阻两端的电压，电压表V2测电源的电压；①若发现灯L发光，则说明电路是通路，电流表示数不为零；电压表V2测电源电压，示数不为零，故一定为零的只能是电压表V1；②若发现灯L不发光，且两个电压表示数相等，则故障可能是电阻R断路、或灯L短路、或电阻R断路且灯L短路。
7.【答案】见解析
【解析】先将电池组、开关串联起来，然后分成两路：一路接入滑动变阻器(一上一下)、灯L1 ，然后回到电源的负极，再将电压表并联在灯L1 的两端，由于电源电压为3 V，所以选择0~3 V的量程；另一路接入灯L2 、电流表，然后回到电源的负极，由于灯泡的额定电流大约为0.3 A，所以选择0~0.6 A的量程。然后根据实物图来画出相应的电路图，答图如下。
莱顿瓶
关于电，人们最早认识的应该是闪电，然后才观察并总结出摩擦起电、感应带电的方法。而由于天电和地电的威力差异巨大，直到富兰克林的风筝实验之前，人们都以为闪电和静电是两种东西。
课本中，我们学习到摩擦起电可以吸引轻小物体，静电看来是非常弱的了，那么在没有电池、没有发电机的时代，学者们是如何研究电，怎样获得强大到足够做实验的电呢？
在电池与发电机发明前，人们对电的认识停留在静电上，静电很弱，于是人们只能想办“积累”静电。最早的静电起电机出现在十七世纪，利用摇柄使一个硫磺球(后改用玻璃球)迅速旋转，用人手(或皮革)与之摩擦起电，这种起电机可以产生较高的电压，但是只在瞬间产生一个电流。
而后的1745年，荷兰莱顿大学的教授马森布洛克发明了莱顿瓶。将起电机产生的电荷由导线传导到莱顿瓶中的锡箔上，利用绝缘体将导体隔断，使电荷无法定向移动形成电流，就可以储存大量的电荷。
莱顿瓶的发明在欧洲引起了轰动，人们开始用莱顿瓶做各种事情，其中最壮观的是法国人诺莱特在巴黎一座大教堂前所作的表演，诺莱特邀请了路易十五的皇室成员临场观看莱顿瓶的表演，他让七百名修道士手拉手排成一行，队伍全长达900英尺(约275米)。然后，诺莱特让排头的修道士用手握住莱顿瓶，让排尾的握瓶的引线，一瞬间，七百名修道士，因受电击几乎同时跳起来，在场的人无不为之口瞪目呆，诺莱特以令人信服的证据向人们展示了电的巨大威力。
很快，在1746年一位英国学者到美国波士顿讲学，其间展示了莱顿瓶，这引起了富兰克林的兴趣。之后，富兰克林就开始用莱顿瓶进行电学研究。1752年，富兰克林在费城进行了著名的风筝实验，将天电引导进莱顿瓶中储存，从而弄明白了“天电”和“地电”是一回事儿。画中地上放置的黑色瓶子即莱顿瓶。
倒数第7天 欧姆定律
1.欧姆定律的意义、理解和简单计算。
2.探究电流与电压、电阻的关系实验。
3.伏安法测电阻实验。
4.滑动变阻器对电路的影响，动态电路的分析。
1.欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。表达式为：。
应用欧姆定律及变形公式时应注意：
(1)同体性：定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的。
(2)同时性：定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值。
(3)对变形公式的理解：导体的电阻可以由此公式计算，但电阻的大小与电压和电流无关，导体的电阻是导体本身的一种性质，由材料、长度、横截面积和温度决定，不能说电阻与电压成正比、与电流成反比。
2.串、并联电路中电流、电压、电阻的规律：
串联电路
并联电路
电流特点
各处电流相等：I1=I2=···=In
干路总电流等于各支路电流之和：I=I1+I2+···+In
电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和：U=U1+U2+···+Un
并联电路各支路两端的电压相等：U1=U
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