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初中科学第二轮专题资料(物理部分)
专题二:物理计算(2课时)
【第1课时】
一、力学部分
课标与考纲
·课标要求
具体内容 活动建议
理解速度和平均速度的含义 比较物体运动的快慢
说明二力平衡的条件
知道质量和和密度的含义,会测定物体的质量和物质的密度
了解压强的含义
知道阿基米德原理和浮沉条件 探究物体受到的浮力大小与哪些因素有关
建立机械功的概念,认识简单机械的作用 探究杠杆的平衡条件
用实例说明功率的概念,难区别功率和机械效率
·08年考试说明要求
具 体 内 容 备注
了解速度的含义;理解二力平衡的条件;知道质量和和密度的含义,会测定物体的质量和物质的密度;理解压强的含义;了解阿基米德原理和浮沉条件;理解功的概念,认识简单机械的作用;理解功率的概念,能区别功率和机械效率; 1.不要求用p=ρ液gh计算液体内部的压强;2.不要求用机械能守恒条件解题;
(二)涉及知识点
1.公式:
①速度:V=S/t;
②密度:ρ=m/V;
③压强:P=F/S;
④浮力:a.阿基米德原理法:F浮 = G排 = ρ液gV排;b.称量法:F浮 =G物—F ,其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数;c.平衡条件法:F浮 =G物(适用于物体在液体中处于悬浮或漂浮状态时);
⑤功:W=FS;
⑥功率:P=W/t;
⑦机械效率:η=×100%;
⑧杠杆的平衡条件:F1·L1=F2·L2;
2.常见易错单位换算:
①速度:1m/s =3.6km/h;
②密度:1g/cm3=1000kg/m3;
③面积单位:1㎡=100dm2=104㎝2;
④体积单位:1m3=103dm3=106cm3;1L=103mL=103cm3;
⑤质量:1t =103kg;
(三)例题精讲:
例-1.(2008·嘉兴)5月1日,全球量长的跨海大桥一杭州湾跨海大桥正式通车.大桥全长36千米,为双向六车道,最高限速100千米/时。
①如果汽车以90千米/时的速度通过大桥,需要多少小时?
②大桥建造过程中创造了许多世界第一.为了运载质量为1430吨的整体箱梁,中铁二局研发了自身质量达170吨的专用运梁车,该车装有640个车轮.假如该车在运载箱梁时与地面的接触总面积为16米2,求车对地面的压强.(g取10牛/千克)
解:①t===O.4h;
②车和梁的总重力为G=mg=(1430+170)×lO3kgX10N/kg=1.6×107N
车对地面的压力为:F=G=1.6×107N;
车对地面的压强为:P=F/S=1.6×107N/16m2=106Pa
答:汽车以90千米/时的速度通过大桥需要0.4h;轮子对地面的压强为l06Pa;
例-2.(2006·长春)弹簧测力计下吊着一重为15N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为10N。(g取10N/Kg)求:
①石块受到的浮力;
②石块的体积;
③石块的密度。
解:①根据称重法可知:F浮=G石—F=15N-10N=5N;
②由阿基米德原理公式F浮 = ρ液gV排变形可得:
V排=F浮/gρ水=5N/(10N/Kg×1000Kg/ m3)=5×10-4m3;
因为石块完全没入水中,所以石块的体积与它排开水的体积相等,即:
V石=V排=5×10-4m3;
③ρ石=m石/V石=G石/gV石=15N/(10N/Kg×5×10-4m3)=3×103Kg/m3.。
答:石块受到的浮力为5N;石块的体积为5×10-4m3;石块的密度为3×103Kg/m3.。
例-3.(2008·聊城)“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备,在汶川地震灾区救援现场,用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。(g取10N/Kg)
①现有一“塔吊”如图所示,它有一水平臂AB,AO叫平衡臂,OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组,C移动的范围是从O点到B点。已知:AO=10m,OB=50m。若“塔身”的宽度和铁架、滑轮组所受重力及摩擦均不计,在A端所装配重的质量为5t,要想起吊质量为1.25t的水泥板,为安全起吊,C应移动到离O点多远的地方?
②若“塔吊”20s内将质量为1.25t的水泥板匀速提高了4m,那么,“塔吊”提升水泥板的功率是多少?如果机械做的额外功是3×104J,“塔吊”的机械效率是多少?
答:为安全起吊,C应移动到离O点40m;“塔吊”提升水泥板的功率是2.5×103W;“塔吊”的机械效率是62.5%。
(四)解题规范指南:
(1)解计算题的一般步骤:写“解”字→写公式→代数据→写结果→答…。
(2)单位一律要用英文字母;
(3)解题过程中要有必要的文字说明,如“由二力平衡可知,牵引力F=摩擦力f……”;
(4)结果不能用分数表示。
(五)课后练习
B1.(2008山东聊城)如图所示,重为80N的物体在大小为20N,方向水平向右的拉力F1作用下,在水平面上以2m/s速度做匀速直线运动。当撤去拉力F1,物体静止后,改用方向水平向左,大小为30N的拉力F2使物体向左运动10m,在力F2作用的过程中( )
A.物体与地面之间的摩擦力大小为30N
B.物体运动的速度大小仍为2m/s
C.物体在水平方向受到的合力大小为0N
D.拉力F2做功为300J
B 2.(2008·河南)少林功夫名扬天下,“二指禅”绝活令人称奇。表演时,人体倒立,只用中指和食指支撑全身的重量,如右上图所示。这时两手指对地面的压强最接近于( )
A.3×102Pa B.3×104Pa C.3×106Pa D.3×108Pa
B 3.(2008江苏连云港)为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、金属块、木块、细线、水及其他简单辅助器材。
第一小组:探究金属块的下沉条件。实验中,他们用两种方法测量了物体受到的浮力:方法1:称重法。测量过程及示数如图(甲)所示,则金属块所受的浮力为 N。
方法2:阿基米德原理法。测量过程与示数如图(乙)所示,则排开水的体积为 mL,根据F浮=G排=ρ水V排g可计算出浮力。
第二小组:探究木块上浮的条件。要测量木块浸没时的浮力,你准备选用上述两方法中的方法 (选填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施: 。
B 4.(2008·宜昌)图10是我国设计的北京2008年奥运会奖牌,奖牌正面为国际奥委会统一规定的图案,奖牌背面镶嵌着取自中国的玉石,形象诠释了中华民族自古以来以“玉”比“德”的价值观,是中华文明与奥林匹克精神的一次 “中西合璧”。奖牌分为金牌、银牌和铜牌。其中金牌由纯银、玉石、纯金组成,金牌的总体积约为23cm3,镶嵌玉石的体积约为5.4cm3,纯金的质量约为6g。(已知:ρ玉=3.0g/cm3,ρ金=19.3g/cm3,ρ银=10.5g/cm3)。请问:(1)一枚金牌约需要玉石多少克?(2)一枚金牌除了玉石和纯金外,还需纯银约多少克?(计算结果保留一位小数)
B 5.(2008·丽水)下图为北京奥运场馆——国家游泳中心“水立方”的外观图。“水立方”的外层是只有2.4㎜厚的膜结构气枕,像一层皮肤一样包住了整个建筑,是目前世界上唯一一个完全用膜结构进行全封闭的大型公共建筑。
(1) “水立方”的膜结构气枕上布满了肉眼看不见的镀点,这些镀点布成的点阵,能把部分光线挡在场馆之外,这是因为光射到镀点上时,一部分光发生了 现象;
(2)该膜每平方米质量为0.24㎏,则它的密度是多少㎏/m3?
(3)“水立方”膜具有较好的延展性、抗压性,充气后,每块膜 能承受一辆汽车的重力。若一辆质量为1440kg的轿车停在膜上,每个轮子与膜的接触面积为150cm2,则该膜受到的压强为多少Pa?
B 6.(2008·潍坊)俯卧撑是一项常见的健身项目.如图是小明同学做俯卧撑时的示意图,他的身体可视为杠杆,O点为支点.A点为重心,重力为500N.
(1)在图中画出重力的力臂L1和地面对手支持力的力臂L2并分别注明。
(2)若L1=2.1cm,L2=3.0cm,求地面对,双手支持力的大小.
(3)若每个手掌的面积约为1.5 ×10-2m2,求双手对地面的压强.
B7.(2008·镇江)用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3m所用的时间为10s.求:
(1)重物上升的速度.
(2)拉力所做的有用功.
(3)拉力的功率.
(4)滑轮组的机械效率.
B8.(2006·资阳)如图所示。斜面长1m,高 0.2m.;将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的拉力2.5N,那么:
(1)斜面的机械效率是多少
(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功
(3)为了提高该斜面的机械效率,同学们提出了一些建议:
A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端
B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端
C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面
其中建议____________(填符号)可以达到目的;理由是:_______________ _______。
[参考答案]
1.D; 2.C;3.0.2;20;2;用细针等使木块完全浸没(或选填1 用金属块将木块坠入水中;其他方法只要合理均可)。4.(1)16.2g;(2)181.7g;5.(1)光的反射;(2)100kg/m3;(3)2.4×105Pa;6.(1)如右图;(2)350N;(3)1.17×104Pa;7.(1)0.3m/s;(2)1440J;(3)180W;(4)80%;8.(1)80%;(2)0.5J;(3)C,改用光滑的斜面可以减少额外功。
课后练习双向细目表
题序 知识点 考试水平 题型 预设难度
1 二力平衡的条件;影响滑动摩擦力大小的因素;力和运动间的关系;功的计算; 理解 选择 0.65
2 估计正常成年人的体重和身体部位面积的大小;压强的计算; 理解 选择 0.5
3 阿基米德原理和浮沉条件; 了解 填空 0.6
4 质量和和密度的含义; 知道 计算 0.75
5 质量和和密度的含义;压强的含义; 知道理解 计算 0.65
6 压强的含义;功的概念,认识简单机械的作用; 理解理解 计算 0.65
7 速度的含义;功的概念,认识简单机械的作用;功率的概念,能区别功率和机械效率; 了解理解理解 计算 0.75
8 功的概念,认识简单机械的作用;功率的概念,能区别功率和机械效率; 理解理解 计算 0.7
【第2课时】
一、电学部分
(一)、课标与考纲
·课标要求
具体内容 活动建议
理解欧姆定律,并能应用它解决简单的电学问题 探究串、并联电路中的电流和电压
探究导体中的电流与电压和电阻的关系
2.知道用电器消耗的电能可以用电功来量度,会计算用电器消耗的电能,知道电功率的含义,能从说明书或铭牌了解家用电器的额定功率 探究电流的热效应与哪些因素有关
观察家用电器的额定功率,调查家庭用电的情况能根据电能表读数的变化估算消耗的电能
·08年考试说明要求
具 体 内 容 备注
1.会用实验探究导体中的电流与电压和电阻的关系;2.理解欧姆定律,了解简单串联电路和简单并联电路中电流、电压、电阻的关系,并能进行有关计算3.知道用电器消耗的电能可以用电功来量度,会计算用电器消耗的电能,理解电功率的含义,并能进行简单的计算,会测小灯泡的功率,能从说明书或铭牌了解家用电器的额定功率 不要求混联电路的计算.
(二)、涉及知识点
1、公式:
①欧姆定律:I=U/R;
②串联电路的电流、电压与电阻关系:I=I1=I2=…;U=U1+U2+…;R=R1+R2+…;
③并联电路的电流、电压关系:I=I1+I2+…;U=U1=U2=…;(电阻关系不要求);
④电功或电能:W=UIt=Pt;W=U2t/R=I2Rt(适用于纯电阻电路);
⑤电功率:P=UI=W/t;P =U2/R=I2R(适用于纯电阻电路);
⑥电热:Q=I2Rt;当电路消耗的电能全部用来发热时有Q=W;
2、常见易错单位换算:
①电流:1A=1000mA;
②电能:1度=1kw·h =3.6×106J;
(三)例题精讲:
B1.(2008·乌鲁木齐)如图所示电路,电阻R1=10Ω,若断开S2、闭合S1,电流表的示数I1=0.30A;若闭合S1、S2,电流表的示数I2=0.50A。求
(1)电源两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电阻R2通电1min产生的热量
解:(1)由欧姆定律可知,
电源两端电压U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
(2)当闭合S1、S2时,电阻R1与R2并联,
通过电阻R2的电流I=I2-I1=0.2A
R2=U/I=3V/0.2A=15Ω
(3)电阻R2通电1min产生的热量为:
Q=I2R2t=(0.2A)2×15Ω×60s=36J
答:略;
B2.(2008湖北恩施)如图,当闭合开关后,灯泡刚好正常发光,求:
(1)通过灯泡的电流是多少安?
(2)电阻R的阻值是多少?
解:如图
(1)通过灯泡的电流为:I=PL/UL=3W/6V=0.5A
(2)电阻R两端的电压:UR=9V-6V=3V
因电阻R与灯泡串联,所以通过R中的电流为:I=0.5A
电阻R的阻值:R=UR/I=3V/0.5A=6Ω
答:略;
B3.(2008浙江台州)如图是家庭、宾馆常用的电热水壶及其铭牌;
(1)该电热水壶正常工作时的电阻为多少欧?
(2)该电热水壶正常工作时、烧开一壶水需要5分钟,其消耗的电能是多少?
(3)在用电高峰期使用,如果电压只有200伏,这时电热水壶的实际功率有多大?(不考虑电阻的变化)
解:(1)由P=U2/R可知:
R=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω
(2)W=Pt=1100W×300s=3.3×105J
(3)P实=U实2/R=(200V)2/44Ω≈909W
答:略;
C4.(2008·深圳)如图是某种锂电池的部分参数,小亮将电池安装到遥控车上,进行花样赛车训练。已知小车质量为0.5千克,行驶时功率为2W,电动机效率为80%(“Ah”读作“安时”,2Ah表示该电池在4V电压下能以2A的电流放电1小时)。求:
(1)小车重力大小为___N。(g=10N/kg)
(2)该电池充电一次可以储存的最大能量是多少
(3)充满电一次,可供小亮训练多长时间
解:(1)G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
(2)W=UIt=4V×2A×3600s=28800J;
(3)t=W×80%/P=28800J×80%/2W=11520s=3.2h
答:略;
(四)解题规范指南:
(1)解计算题的一般步骤:写“解”字→写公式→代数据→写结果→答…。
(2)单位一律要用英文字母;
(3)在电路图中标出已知量和未知量,或写出有必要的文字进行说明,如“当开关S1、S2均闭合时,电阻R1、R2并联等”;
(4)结果不能用分数表示。
(五)课后练习
B1.(2008乐山)小明利用电能表测某家用电器的电功率。当电路中只有这个用电器工作时,测得在15min内,消耗电能0.2KWh,这个用电器可能是( )
A、电饭煲 B、电冰箱 C、电视机 D、收音机
B2.(2008江门)在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图6所示。由图可知,元件甲的电阻是 Ω,将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则流过元件甲的电流是 A,流过元件乙的电流是 A。
B3.(2008江西)如图7所示,R1=10Ω,闭合开关S后,电压表V2的示数U2=2.4V,电流表A的示数I=0.4A。求:(1)电压表V1的示数U1;(2)电阻R2的阻值。
以下是小谢同学的解答过程:
解:因为R1、R2并联,所以U1=U2=2.4V
I1=U1/R1=2.4V/10Ω=0.24A
I2=I—I1=0.4A—0.24A=0.16A
R2=U2/I2=2.4V/0.16A=15Ω
小谢同学的错误根源是:_____________________。
你的解答是:
B4.(2008厦门)如图所示,电源电压8V,闭合开关后,电流表A1的示数为0.2A,电流表A的示数为0.3A。试求:
(1)R1的阻值;
(2)R2的电功率。
B5.(2008湖南常德)如图所示,电源电压U=18V,当滑动变阻器的滑片P 移至最左端时,小灯泡L正常发光,电流表的示数为0.5A; 当滑片P移至中点时,电流表的示数变为0.25A。
求:(1)小灯泡的额定功率;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
B 6.(2008安徽)如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。问:
(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,
(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少
(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少
型 号 TDR0178Z
无刷电机 48V 400W
铅酸电池 48V 80Ah
整车质量 84kg
外包尺寸 1860×530×1050
C 7.(2008山东)电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。
(1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地的接触面积共为1.0×10-2m2,那么车对地面的压强多大
(2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N。此时自行车的动力多大 若行驶速度为7m/s,则ls内动力对自行车所做的功是多少 电动自行车的效率多大
C8.(2008·江苏泰州)如图21所示的电动观光车,有关技术参数如下表
空车质量 1180kg 电动机额定功率 4kW
满载乘员 11人 电动机额定电压 48V
满载时轮胎与地接触面积 4×250cm2 最大车速 45km/h
电动机效率 80% 平路续驶里程 ≤80km
根据技术参数,求解下列问题:(g取10N/kg)
(1)设乘员质量均为60kg,求满载时车对水平路面的压强
(2)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能?电动机对外做了多少功?若这一过程中,观光车以36km/h的速度沿水平路面匀速行驶,求车在行驶过程中受到的阻力.
B9.(2008·甘肃嘉峪关)阅读材料,回答问题:
专家告诉记者:“很多人以为不看电视、不开空调、不开电脑就不会耗电。事实上,只要电源插头没有拔掉,大多数家电在关机状态下都存在电能消耗。电脑有4.8瓦的功耗,电视机有8.1瓦的功耗,电表照样走字。所有电器加在一起,相当于家里开着一盏15瓦至30瓦的长明灯……。”
小明看完这则消息后,决定测一下他家的电视机待机耗多少电。国庆节他要随父母外出旅游,在征得父母同意后,设计了如下方案进行探究:让电视机处于待机状态,然后拔掉其它所有用电器的电源插头,记下时间和家中电能表的读数;旅游回来后,再记下时间和电能表的读数。记录数据如下:
2007年10月1日上午9:00 电能表示数:375.5kW h
2007年10月5日上午13:00 电能表示数:376.4kW h
(1)小明旅游期间,他家的电视机消耗的电能是多少kW h?电视机在待机状态下消耗的电功率是多少W?
(2)估计某市共有近100万台电视机,假设平均每台电视机每天处于待机状态15h,待机功率与小明家电视机相同,则每月(按30天计)共浪费的电能约为多少kW h
(3)要显著降低电视机这种不正常的电能消耗,你认为应该采取什么措施?(要求简明扼要)
[参考答案]
1.A;2. 5;0.4;0.2;3.根源是将R1与R2的连接视为并联;(1)4V;(2)6Ω;4.(1)40Ω;(2)0.8W;5.(1)9W;(2)72Ω;6.(1)6.6×105J;(2)6×104J;(3) 6×105J;7.1.4×105Pa;
(2)40N;280J;70%;8.(1)1.84×105Pa;(2)7.2×106J;5.76×106J;320N。9.(1)0.9;9W;(2)4.05×106kw·h;(3)电器不用时应拨掉电源插头。
课后练习双向细目表
题序 知识点 考试水平 题型 预设难度
1 能从说明书或铭牌了解家用电器的额定功率;电功率的含义,并能进行简单的计算; 了解理解 选择 0.8
2 欧姆定律;简单并联电路中电流、电压的关系,并能进行有关计算; 理解了解 填空 0.75
3 欧姆定律;简单串联电路中电流、电压、电阻的关系,并能进行有关计算; 理解了解 改错计算 0.65
4 欧姆定律;简单并联电路中电流、电压的关系,并能进行有关计算;电功率的含义,并能进行简单的计算; 理解了解理解 计算 0.65
5 欧姆定律;简单并联电路中电流、电压的关系,并能进行有关计算;电功率的含义,并能进行简单的计算; 理解了解理解 计算 0.60
6 用电器消耗的电能可以用电功来量度,会计算用电器消耗的电能; 知道 计算 0.7
7 压强的含义;二力平衡;用电器消耗的电能可以用电功来量度,会计算用电器消耗的电能;做功效率问题; 理解理解知道理解 计算 0.5
8 压强的含义;二力平衡;用电器消耗的电能可以用电功来量度,会计算用电器消耗的电能;做功效率问题; 理解理解知道理解 计算 0.5
9 用电器消耗的电能可以用电功来量度,会计算用电器消耗的电能;电功率的含义,并能进行简单的计算, 知道理解 计算 0.7
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