第3章 能量的转化与守恒 专题复习（知识点+例题+习题）

能量的转化与守恒
知识回顾
知识点1:能量的相互转化
1．各种形式的能量有：电能、热能、化学能、生物能，机械能（包括 和 ）、
光能、太阳能、水能、风能、原子核能、地热能、潮汐能等。
2．能量的相互转化实质上是能量的 和 过程，包括“消耗能量”、“利用能量”和“获
得能量”。能量的转化普遍存在，如动能转化为势能，化学能转化为电能，生物能转化为势能，电能转化为光能和热能等 。
3．能量：一个物体能够做功，这个物体就具有 ，能量的单位是焦耳。
4．能量的转化和守恒定律
①地球上大部分物质的能量直接或间接来源于太阳能， 原子核能、地热能、潮汐能等的最终来源 不是太阳。
②能量守恒定律：能既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一
个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变， 这就是能量转化和守恒定律。
5.能量转移和转化的方向性
①能量只能从高能量的物体传向低能量的物体，而不能自发的逆向传递，这就是能量转移和转化的方向性；
②能量守恒定律告诉我们能量总量是不变的，但方向性告诉我们有些有用能量会越来越少的。根据能量守恒定律，永动机不能制造成功。
注意：自然界的事物的运动和变化都必须遵循能的转化和守恒定律，但符合能量和守恒定律的事件却不一定能够发生。
知识点2：机械能
1．机械能：动能和势能的总和，叫机械能。
2．动能：物体由于运动而具有的能。动能的大小与物体的 和 有关，物体质量
越大．运动速度越快，其动能也就越大。
3．势能可分为重力势能和弹性势能。
（1）重力势能是指物体由于被举高而具有的势能．它与物体的 和物体被举高的
有关，质量越大．被举得越高，势发生形变能越大。
（2）弹性势能：物体由于而具有的势能，弹性形变越大，物体的势能就越大。
重要提示：1）.一切运动的物体都具有动能。
2）.物体只要被举高，就具有重力势能；物体发生弹性形变，就具有弹性势能。
4．机械能守恒定律：动能和重力势能可以相互转化，而且在转化过程中，如果不受阻力。机械能的总量保持不变。
15．物体的动能和弹性势能也可以相互转化。
重要提示： 在动能和势能的相互转化时，若有“物体匀速下落”或“物体在运动过程
中有发热”或“物体表面粗糙”或不提“物体表面光滑”等字样时，均有部分机械能转化为内能，从而使机械能不守恒。
科学探究：
1．摆锤实验：用细绳把摆锤悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后放手，在摆锤向下摆
动过程中，重力势能变小，速度变大，摆锤的动能增大。当摆锤向上摆动过程中．速度变小，摆锤的动能减小，重力势能增大。
2．滚摆实验： 滚摆下降过程中，重力势能减小，转速增大，动能变大。当滚摆上升过程中，转速变小，动能变大，重力势能增大 。
实验表明：（1）物体的动能和重力势能可以相互转化。
（2）物体的动能和弹性势能也可以相互转化。
知识点3:能量转化的量度
功：
1．做功是表示能量转化的 。
2．做功的两个必要因素：一是：作用在物体上的力；
二是：物体在力的方向上通过了一段距离。
3．功的定义：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
4．功的公式：W=F·S（功=力×距离），
F：作用在物体上的力； S：物体在F方向上通过的距离。
5．功的单位：焦耳，简称为“焦”，符号为“J”，1焦耳=1牛·米
重要提示：
1)．物体做功的多少，只与F 和S 有关，而与物体的质量、物体具体的运动状态（是否匀速、变
速） ，与是否受摩擦（即物体表面是否粗糙）等因素也 。
2)．F和S必须是同时作用在同一物体上（同一时间内所作用的力和移动的距离）。
功率：
1．功率是表示物体做功 的量。（能量转化的快慢）
2．功率的定义：物体在单位时间里完成的功叫功率。3．功率的公式：P =
W
t
，P = Fv。4．功率的单位：瓦特，简称“瓦”，符号“W”
单位之间的换算关系：1瓦=1焦／秒，1千瓦=1000瓦；1兆瓦=106瓦-
重要提示：
1．功率大小是由W与t共同决定的，做功多的物体不一定功率大。利用其变形公式P= Fν可以用
来解释为什么汽车上坡时要减速而加大油门，其解释为：当P一定时， F与ν成反比，汽车上坡时，由 于发动机的功率一定，司机采用降低速度的方法来获得较大的牵引力的缘故。
知识点4：简单机械1.滑轮：
（1）定滑轮：
①定义：在工作过程中，轴固定不动的滑轮叫做定滑轮 。
②实质：定滑轮的实质是： 。
③特点：使用定滑轮 既不省力，也不能省距离，但可以改变力的方向。④对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=G
绳子自由端移动距离sF(或速度vF) 重物移动的距离sG(或速度vG)
（2）动滑轮：
①定义：在工作过程中，轴随着物体一起运动的滑轮为动滑轮。（可上下移动，也可左右移动）
②实质：动滑轮的实质是： 。
③特点：使用动滑轮能 。
l2
l
F1④理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= G，只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=
(G物+G动)，绳子自由端移动距离sF(或vF)= 倍的重物移动的距离sG(或vG)
（3）滑轮组
①定义是由动滑轮和定滑轮共同组成的。
②特点：可以达到既省力，又能改变力的方向的目的，但要多费距离。
③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F= G 。只忽略轮轴间的摩擦，
则拉力F= (G物+G动) 绳子自由端移动距离sF(或vF)= 倍的重物移动的距离 sG(或vG)
2.杠杆：
①定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。
说明：1)杠杆可直可曲，形状任意。
2)有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。②五要素——组成杠杆示意图。
1)支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。2)动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。
3)阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。 F1
说明:动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。
L
O
L
F2动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反
4)动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。
5)阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。
③画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标记
⑴ 找支点O；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（虚线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷ 标力臂。
④研究杠杆的平衡条件：
1)杠杆平衡是指： 。
32)实验前：应调节 ，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的
是： 。
3)结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：
动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式F1L1=F2L2
解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力
臂 ，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远（即动力的作用点
在杠杆上距支点最远处）；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向（即动力方向应垂直于支点和动力作用点的连线）
应用：
名称
结 构
特 征
特 点
应用举例
省力
杠杆
动力臂>阻力臂
省力、
费距离
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、 手推车、花枝剪刀
费力
杠杆
动力臂<阻力臂
费力、
省距离
缝纫机踏板、起重臂
人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂
杠杆
动力臂=阻力臂
不省力
不费力
天平，定滑轮
说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择 ，当为了使
用方便，省距离时，应选 。
机械效率：
W有用
W额外
W总
?
W有用 ??Gh
W额外 ??G动h
W总 ??Fs或
W总 ??W有用 ?
W额外或W总 ?
Gh ??G动h
????W有用?
W总
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W有用 ??Gh
W额外 ??G动h
W总 ??Fs ??F ?nh
??Gh ??G动h
有用
????W ?
W总
注：n为承担重物的绳
子股数
W有用 ??f ??s物
——
W总 ??Fs ?
F ?ns
有用
????W ?
W总
注：n为承担重物的绳
子股数
W有用 ??Gh
W额外 ??fl
W总 ??Fl或
W总 ??Gh ??fl
有用
????W ?
W总
说明
不计绳重和绳子与滑轮之间的摩擦
知识点5:电能的利用
一、电功
定义：电流可以做功，电流所做的功叫做电功。
物理意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程。电流做了多少功，就有多少
电能转化为其他形式能量。
计算公式
（1）定义式：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两段的电压、电路中的电流 和通电时间的乘积。
（2）导出公式：W=I2Rt，（只适用于纯电阻电路）
注：纯电阻电路只会发热，如灯泡，烙铁等．非纯电路除了发热外还会有其它形式的能，如电风扇，冰箱等．
这两类电路是一个重要知识点，需要在平时认真体会二者的差别．
P=UI是总消耗功率，P=I2R是发热功率，P=UI－I2R表示对外做功功率
P=UI,所有电路适用。
P=I2R,所有电路适用，特别注意它算出来的只是发热功率．所以在非纯电阻电路中，它算出来的不 是总功，而只是发热功率。
P= U 2 ,只有纯电阻电路适用。
R
4.电功单位
（1）国际单位: 焦耳，简称焦，符号J。
（2）通用单位：千瓦时，符号KW·h，俗称度，且有1KW·h=1度= 3.6×106J。
5.电功的测量
（1）测量仪表：电能表（俗称电度表）
（2）电能表的铭牌标示内容：
如“220V”表示 ；
“10（20）A”表示 ；
“50HZ” 表示 ；
“600revs/kW·h”表示 ；
（3）读数方法：电能表表盘上先后两次示数之差就是这段时间内用电的千瓦数，即电流在这段时 间内所做的功。求消耗的电能即是求电功，两者单位一样。
二、电功率
6.定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
7.物理意义：表示电流做功的快慢。
8.计算公式
（1）定义式：P= W/t = UI ，即电功率等于导体两端电压与通过导体的电流的乘积。
（2）导出公式：根据欧姆定律：I=U/R的公式还可变形： I2R 、 U2/R （只适用于纯电阻电路） 9.单位
（1）国际单位:瓦特，简称瓦，符号 W 。
（2）常用单位：千瓦，符号 KW ，且有1KW=1000W。
10.额定功率和实际功率
（1）额定电压是用电器正常工作的电压。用电器上标明的电压就是额定电压。
（2）额定功率是用电器在额定电压下的功率。用电器上标明的功率就是额定功率。
（3）实际功率是用电器在实际电压下的功率，是不确定的。
（4）电灯的亮度由实际功率的大小决定。
6（5）实际功率和额定功率的关系：
①当U实=U 额时，则P实=P额 用电器正常发光；
②当U实③当U实>U 额时，则P实>P额 用电器容易被烧坏；
每个用电器只可能有一个P额,但却可能有很多个P实。
三、实验：测定小灯泡的功率
11.实验原理：伏安法测电功率的原理是P= UI ，利用电压表和电流
表分别测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流就可求出小灯泡的电功率。在额定电压下测出的电功率，就是额定功率。
12.实验器材：电源、电压表、电流表、开关、小灯泡、滑动变阻器、
导线。
13.实验电路图：图中的电路中的滑动变阻器的作用是分压（保护电路）和调节灯泡两端电压为所需电压值。
14.实验中注意事项：在连接电路时，开关始终要断开；闭合开关前，值最大处，以保护电表和用电器。
四、电热器
15.电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应。16.电流通过导体发热的过程实质上是电能转化为内能的过程。
17.电热器
（1）电热器是利用电流的热效应制成的加热设备。
（2）电热器的主要组成部分是发热体，是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。 18.焦耳定律：
（1）文字叙述：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的 时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
（2）数学表达式：Q= I2Rt 。
（3）电流产生热量的计算方法：①Q= I2Rt 是焦耳通过实验总结出来的。任何导体有电流通过时， 产生的热量都可以由此公式来计算。
②对于纯电阻电路，即电能全部转化为内能的用电器，像电炉、电烙铁、电饭锅等。电流产生的热量还可以由Q=（U2/R）t，Q=UIt推导公式来结算。
电动机必背公式：P总
P热
P机
??UI
??I 2R
??UI ??I 2R知识点6:物体的内能
1.热运动：物体内部大量微粒的无规则运动。温度越高，微粒的无规则运动越剧烈。
2.内能：物体内部大量微粒作无规则运动时具有的能（俗称：热能）。任何物体都具有内能。
（1）内能的单位：焦耳。
（2）物体的温度升高时，内能增大；物体的温度降低时，内能就减小。但是物体的内能增大时， 温度不一定升高。
3.热传递：热量从高温物体向低温物体或者从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。（1）热传递的三种方式：传导、对流、辐射。
（2）热传递总是由高温物体指向低温物体，高温物体放出热量、温度降低，低温物体吸收热量、 温度升高，直到两物体温度相等为止。
4.热量：在热传递中，传递的能量的多少。
5.改变物体内能的方法： 和 。这两种方法对改变物体的内能是等效的。
（1）做功改变物体的内能：对物体做功，可以使物体的内能增大；物体对外做功，本身的内能会 减小。
（2）热传递改变物体的内能：物体从外界吸收热量，内能就增加；物体向外界放出热量，内能就 会减小。
6.热量的计算：Q= cm△t
Q表示热量、c表示物体的比热、m表示物体的质量、△t表示变化的温度
c水=4.2×103焦/（千克.摄氏度）表示1千克的水温度升高1℃，所吸收的热量为4.2×103焦
7.燃料的热值（q）：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。如液态氢的热
值为1.4×108焦/千克，大于汽油的热值4.6×107焦/千克，所以我国“长征3号”火箭用的燃料为液态氢，而不是汽油。
燃料完全燃烧时放出的热量=燃料的热值×燃料的质量 即Q= mq
7.热机：
（1）内能的获得： 通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能转化为内能。
（2）内能的利用：1、直接加热物体（如煮饭烧菜）；2、利用内能做功（如各种热机）
（3）热机的种类：蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机
热机的工作原理：燃料燃烧将化学能转化为内能，又通过做功将内能转化为机械能 （4）内燃机的含义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机
内燃机的分类：汽油机、柴油机
（5）汽油机
1.一个冲程: 活塞由汽缸的一端运动到另一端的过程
多数内燃机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
82.汽油机的构造及工作原理：（1）工作原理：
吸气冲程：进气
门打开，排气门
关闭，活塞向下
运动，汽油和空
气的混合物进
入汽缸.
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上
运动，汽油和空气的混合物被压缩.
做功冲程：在压缩冲程结束
时，火花塞产生电火花，使 燃料猛烈燃烧，产生高温高
压的气体。高温高压的气体
推动活塞向下运动，带动曲 轴运转，对外做功.
排气冲程：进气门关闭，排气门 打开，活塞向上
运动，把废气排 出汽缸.3.汽油机和柴油机的不同点
汽油机
柴油机
不
同
点
构造
顶部有一个_________
顶部有一个_________
吸气冲程
吸入____________________
吸入_____
做功冲程
火花塞点火
喷油嘴喷出雾状柴油
点燃方式
点燃式
压燃式
效率
_____
_____
应用
小型汽车、摩托车
载重汽车、大型拖拉机
相同点
一个工作循环，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，
经历4个冲程，做功1次；靠外力启动
知识点7:核能的利用
1.原子结构：原子包括原子核 （质子（带正电）、中子（不带电））和核外电子（带负电）。2.核能：原子核在发生改变的过程中，释放出巨大的能量，称为核能，也叫原子核能或原子能。3.获得核能的两条途径：裂变和聚变。
（1）裂变：是质量较大的原子核（如铀235）在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放能量的
过程。发生的是链式反应。
（2）聚变：是使2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程，如氘核、
9氚核在超高温条件下聚合成氦核。聚变又叫热核反应。
4、原子弹及核潜艇是根据裂变的原理制造的，氢弹是根据聚变的原理制造的。
5、核电站：
（1）核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆，即通过可以控制的裂变反应释放核能的设 备。
（2）核电站中发生的能量转化是：核能→内能→机械能→电能。
（3）原子核的裂变和聚变都会产生一些发射性物质，如α射线、β射线、γ射线。
6、放射线的应用：可以通过变异，培育优良品种：用γ射线做手术——γ刀；用射线来杀菌、保鲜。
典型例题
【例1】水力资源的开发一般是将水能转化为电能，长江三峡水电站建成后装机容量1820万千瓦，这
些电能最终来源于( )
A.水的势能 B.水的动能 C.太阳能 D.水本身具有的能量
【考点分析】能量的相互转化
举一反三
下列关于能量转化的说法中错误的是（ ）
A．干电池对外供电时，电能转化为化学能
B．发电机工作时，机械能转化为电能
C．电饭锅在煮饭时，电能转化为内能
D．电风扇工作时，电能主要转化为机械能
下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是（ ）
A．烧水时，水蒸气顶起壶盖
B．闭合开关后，灯泡发光
C．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷
D．给电动自行车的蓄电池充电
下列关于能量转化和转移的说法，正确的是（ ）
A．能量只能从能量多的物体向能量少的物体转移
B．内能可以转化为机械能，机械能也可以转化为内能
C．能量只能从一种形式转化成另一种形式
D．能量可以从一种形式转化成另一种形式，但转化后，能量的总量会减少
【例2】如图所示，某人将一支弹力圆珠笔摁在桌面上，松手后发现圆珠笔竖直向上
跳起。圆珠笔从松手到上升到最高点的过程中，以下说法正确的是( )
A．动能转化为重力势能后，再转化为弹性势能B．重力势能转化为动能，再转化为弹性势能
C．弹性势能转化为重力势能，再转化为动能D．弹性势能转化为动能，再转化为重力势能
【考点分析】机械能及其守恒
举一反三
如图，运动员在进行蹦床比赛，运动员离开蹦床向上运动到一定高度又落到蹦床
上．不计空气阻力，关于运动员离开蹦床后向上运动到落回到蹦床最低点的运动
过程，下列说法正确的是（ ）
A．在上升过程中，蹦床对运动员不一定做功
B．在最高点运动员的速度为零，所受合力为零 C．在下落过程中，运动员的重力势能减小
D．在下落过程中，运动员所受的重力做功越来越快
如图所示，质量不等的甲、乙两球（m甲＞m乙）从顶端分别沿固定光滑
斜面体的a、b两侧滚到各自的底部，则在它们整个运动过程中有（ ）
A．甲球的重力所做的功少些
B．两球的重力所做的功一样多
C．它们运动到斜面底部时，乙的速度大些
D．它们运动到斜面底部时，两球速度一样大
物体受平衡力作用时（ ）
A．动能一定不变 B．机械能一定不变
C．动能可能变 D．势能一定不变.
【例3】某人用沿水平方向的力（注意：两次力的大小未必一样）拉着同一木箱分别在较光滑的水平
面和较粗糙的水平地面上匀速直线在相同时间内前进相同距离，下列说法正确的是（ ）
A．在粗糙地面上做功多 B．在光滑地面上做功多
C．两次做功一样多 D．无法比较两次做功的多少
【考点分析】功与功率计算
举一反三
如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，
拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab＞tcd，运动距
离sab=scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率（ ）
A．ab段做功较多 B．ab段与cd段的功一样多
C．ab段功率较大 D．ab段与cd段的功率一样大
小枫将他的文具盒的一端抬起形成一个斜面，把他的橡皮放在斜面的顶端如图所示，改变斜面的
倾角，由静止释放后的橡皮沿斜面下滑，对应橡皮的下滑过程，下列说法正确的是（ ）
A．橡皮所受支持力做了功
B．橡皮所受的支持力、重力都做了功
C．橡皮受到了重力、支持力、下滑力、摩擦力作用 D．倾角越大，橡皮受到的摩擦力就越小
11有下列几种运动情况（物体运动距离s相同）：
①用水平推力F推一质量为m的物体在光滑水平面上加速运动前进；
②用水平推力F推一质量为3m的物体在粗糙水平面上匀速前进；
③用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙水平面上减速运动前进；
④用与斜面平行的力F拉一质量为m的物体在光滑斜面上前进．
关于以上四种情况下拉力F做功的判断正确的是（ ）
A．①情况下F不做功 B．②情况中F做功最多
C．③情况中F做功最少 D．四种情况下F做功一样多
用同一水平力F拉一个物体先后沿光滑水平面和粗糙水平面运动，两次物体运动的距离都为S，运
动的时间分别为tl和t2(t1粗糙水平面运动时，拉力做的功为W2，功率为P2，那么（ ）
A．W1=W2，Pl>P2 B．W1>W2，P1=P2 C．W1P2 D．Wl=W2，Pl【例4】如图所示，天平平衡后将天平制动，再把一实心物体A放入左盘盛满水的
溢杯中（溢出的水将落在盘外的杯中），待物块在水中稳定后，再松开制
动观察天平，若物块A的密度大于水的密度，则天平将会 ，若物块A
的密度小于水的密度，则天平将会 。
【考点分析】杠杆
举一反三
1. 小亮利用轻质木条和透明塑料桶等器材制作了如图所示的测量密度的秤。只要把一定体积的待测液体倒入小桶中，就能通过移动秤砣的位置，从木条上的刻度读出液体的密度值。
（1）设计中所用到的物理知识有 、 。
（2）该秤的刻度是 的（均匀/不均匀）。
（3）若木条上A、B、C中有一点是零刻度，应该是 点。
（4）若让秤砣位置不变，仍可用该秤测量液体的密度，则应该把刻度标在
塑料桶壁上，该刻度 （上/下）边的数值大。
如图所示，长 1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O 点在竖直平面内自由
转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平
平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图。
据图可知金属杆重（ ）
A．5 N B．10 N
C．20 N
D．40 N
如图，OAB是杠杆，OA与BA 垂直，在OA的中点挂一个10N的重物，
加在B点的动力使OA 在水平位置保持静止（杠杆重力及摩擦均不计），
则（ ）
A．该杠杆一定是省力杠杆 B．该杠杆一定是费力杠杆
C．作用点在B点的最小动力等于5
12D．作用点在B点的最小动力小于 5N
如图，一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上，用一竖直向上的力，欲使其一端抬
离地面．则（ ）
A．F甲＞F乙，因为甲方法的动力臂长
B．F甲＜F乙，因为乙方法的阻力臂长
C．F甲＞F乙，因为乙方法时阻力臂短
D．F甲=F乙，因为动力臂都是阻力臂的2倍
如图为吊车从图示位置向上起吊货物的工作示意图，利用伸缩撑杆
可使吊臂绕O点缓慢转动，伸缩撑杆为圆弧状，伸缩时伸缩撑杆对
吊臂的支持力始终与吊臂垂直，下列说法正确的是 ( )
A．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力大小不变 B．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变小
C．匀速缓慢顶起吊臂的过程中，伸缩撑杆的支持力渐渐变大
D．吊臂是一个省力的杠杆
【例5】如图所示，此图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置，钩码总质量为0.6kg，小明 F
用2.4N的拉力竖直向上匀速拉动细线（绳重和摩擦忽略不计）。
（l）若钩码2s内上升0.1m，则钩码上升的速度为多少？
（2）小明拉力做功的功率是多少？该滑轮组的机械效率是多少？（结果保留一位小数）（3）当钩码总重力为12N时，该滑轮组的机械效率为多大？（结果保留一位小数）
【考点分析】滑轮
举一反三
如图所示装置中，若拉力F=4N，则甲、乙两弹簧的读数分别为( )
A．8N，8N B.12N，8N C．8N，12N D．12N，12N
如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升．已
知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力
大小和滑轮上升的速度分别为（ ）
A．20N；0.4m/s B．20N；0.1m/s
C．5N；0.4m/s D．5N；0.1m/s
如图所示，物体A重为100N，通过动滑轮在水平拉力的作用下，沿水平
地面以0.2m/s的速度匀速前进10s，此时弹簧秤的示数为5N，不计动滑
轮、绳、弹簧秤的重力和摩擦，则下列不正确的是( )
A．物体受到的摩擦力是10N B．绳子自由端移动了4m
C．拉力做功10J D．拉力的功率是2W
13【例6】如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N
的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是__________J，斜面的机械 效率是__________。
【考点分析】斜面
举一反三
1. 用图示装置探究“斜面机械效率”，实验记录如下表。
实验次数
物体种类
物重G/N
斜面高h/cm
沿斜面的
拉力F/N
斜面长s/cm
机械效率
η/%
1
木块
4
15
1.1
90
60.6
2
小车
4
15
90
（1）沿斜面拉动物体时，应使其做 运动。
（2）根据图中测力计的示数，可知第 2 次实验的机械效率
为 %。由实验可得初步结论：斜面倾斜程度相同时，
越小，机械效率越大。
（3）第1次实验中，木块所受摩擦力为 N。
【例7】如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．试管口出现的“白雾”是气体
B．水蒸气对外做功，内能增加
C．水蒸气的温度升高
D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
【考点分析】内能和热机
举一反三
关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C．物体的温度越高，所含热量越多
D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
14如图表示四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为（ ）
A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丁、乙、丙 D．甲、丙、乙、丁
下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对
图中①②③④的补充正确的是（ ）
A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
【例8】 家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关。使用时转动旋钮即
可使熨斗加热到所需的温度。图1是电熨斗的电路图。旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间
的连接情况。现将开关置于温度最高挡，这时，1、2、3、4之间的连接是图2中的哪一幅？( )
【考点分析】纯电阻电路电功和电功率计算
举一反三
如图所示，甲灯为“6V，6W”，乙灯为“6V，4W”，用一个输出电压恒为12伏的电源对两灯供
电，要使这两个灯能同时正常发光，则应选择电路：( )
一只”220V 100W”的灯泡(灯丝电阻不变)与一电阻串联后，接在220伏的电源上，电阻消耗的功
率为10瓦，则此时( )
A．灯泡与电阻消耗的总功率为110瓦
15B．灯泡与电阻消耗的总功率为100瓦
C．灯泡消耗的功率为90瓦 D．以上判断都不对
【例9】 在"测定小灯泡的功率"的实验中，已知电源电压为 3V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）连接电路时，开关应_______。
（2）请你用笔画线代替导线将图中的电路连接完整。
（3）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片移到_______端(填“A”或“B”)。
（4）同学闭合电路的开关后，电路中可能出现一些不正常现象。
第一种:小灯泡较暗，滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度，可能在连接电路时把滑动变阻器的_______ (填"AB"或"CD" )两端点连入了电路中。
第二种:闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电压表有读数，而电流表无读数，故障的原因可能是（ ）
A.电流表处有开路 B.电压表正负接线柱处开路
C.小灯泡L短路 D.小灯泡L的灯丝断了
（5）排除故障后，实验得到的数据如下表。在第 1次实验中，小灯泡两端电压为 2V时，电流表示数如下图所示，则通过小灯泡的电流为_______A，此时小灯泡的实际功率为_______W。
（6）由上表可知，小灯泡的额定功率为_______W;小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_______ (填"增大"或"减小")。
【考点分析】电学实验
举一反三
1. 在"测定小灯泡的功率"的实验当中，待测小灯泡标有"3.8V"的字样。
（1）至少要用_______节干电池串联起来。
（2）若闭合电键后，欲测量小灯泡的额定功率，发现电压表的读数是2.5V，应调节滑动变阻器， 使滑动变阻器接入电路的那部分电阻变_______。(填"大"或"小")
（3）闭合电键后，小明在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，改变接入电路的滑动
变阻器的阻值，分别得到三组数据，如下表:
16老师认为小明通过三次测量得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误，为什么?
（4）你认为正确测量结果是P=_______W。
（5）若在实验过程中，不慎将电压表和电流表互换位置，则小灯泡出现的现象是_______ (填"不 亮""很亮""正常发光"或"烧毁")
【例10】小胡有一个电脑插入式微型吸尘器，正常工作时电压为U1=4V, 工作电流是I1=1.0 A，若把它接入电压为U2=0.4 V 的电路时，电动机不
转，测得此时流过电动机的电流是I2=0.4 A；
求：
（1）电动机正常工作时的输出功率（2）吸尘器的效率
（3）如果电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机此时的发热功率（设此时线圈未被烧坏）
【考点分析】非纯电阻电路计算
举一反三
如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安。当
S闭合时，电流表读数3安。问：（1）电阻R为多大？
（2）电动机的机械功率为多大？
（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？
17小华准备参加玩具赛车比赛，她想通过实验挑选一只能量转换效率较高的电动机，实验时她先用
手捏住电动机的转轴，使其不转动，然后放手，让电动机正常转动，分别将2次实验的有关数据记录在表格中。请问：(1)这只电动机线圈的电阻为多少？(2)当电动机正常工作时，转化为机械能
的功率是多少？(3)该玩具电动机正常工作时电能转化为机械能的效率是多少？
电动机的电压/V
电动机工作状态
通过电动机的电流/A
0.2
不转动
0.4
2.0
正常转动
1.0
【例11】 目前，人类正在研究如何和平地利用核能，释放核能有______和_______两种不同的核反应方式。现在，已建成运转的核电站就是利用________产生的能量来发电的。
【考点分析】核能
举一反三
下列关于核能的说法正确的是 （ ）
A.物质是由原子组成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能
B.到目前为止，人类获得核能有两种途径，即原子核的裂变和聚变
C.原子弹和氢弹都是利用原子核裂变的原理制成的
D.自然界的原子核只有在人为的条件下才会发生聚变
太阳每天能释放大量的太阳能，是由于太阳内部( )
A.进行着大规模的聚变产生核能
B.进行着不能控制的链式反应产生核能
C.进行着剧烈的化学反应 D.具有大量的内能
如图所示为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，从核能到电能，图中所示的转化顺序正确的是 ( )
A核能、化学能、机械能、电能 B.核能、内能、机械能、电能
C.核能、机械能、内能、电能 D.核能、内能、化学能、电能
18【例12】 如图所示，AB是一杠杆，可绕支点O在竖直平面内转动， A O D
AO：OB=2：3，OD：DB=1：1，滑轮重为100N。当在B点
施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为0.2m的正方体M对水平地面的压强为7500Pa；当在
D点施加大小为F的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平 M
衡，正方体M对水平地面的压强为15000Pa。（不计杠杆重、 绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）
求：（1）正方体M的受到的重力；（2）拉力F的大小
B
F【考点分析】综合计算题
举一反三
在如图所示装置中，甲物重 G 甲＝10N，乙物重 G 乙是动滑轮重 G 轮的8 倍。物体乙跟地面的接触
面积为1.5×10－2m2。轻杆AB可以绕O点转动，且OA∶OB＝2∶1。不计轴摩擦，装置如图所示
处于平衡状态时，乙对水平地面的压强P＝2×103Pa。求：此时动滑轮对物体乙的拉力F拉；若在物体甲下面再加挂物体丙，恰使物体乙对地面的压强为零。求：丙的物重G丙。
如图所示，有一斜面长L为10m，高h为6m，现用F为360N的力沿斜面把重物G为500N的物
体从底端匀速拉到顶端．物体受到斜面的摩擦力用f表示，求：
（1）斜面机械效率η．
（2）推导物体受到斜面摩擦力f的表达式．
19某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长
6m、高2m，此装置的机械效率为80%（滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计）．求：（1）拉力F；
（2）拉力F做功的功率；
（3）箱子和斜面间的摩擦力．
某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50千克，电路的电压是110伏，不
计各处磨擦，当电动机以V=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5安，由此可知，电动机线圈的电阻R为多少？（g取10m/s2）
某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量 m=400kg，电源提供的电压
U=220V，不计一切摩擦。当电动起重机以 v=0.lm/s 的恒定速度向上提升 重物时，电路中的电流I=2A (g取l0N/kg)
（1）电动机线圈的电阻R是多少？
（2）电动机匀速提升质量m’ = 200kg的重物，电动机的输入功率不变， 提升速度是多少？
巩固练习
A组
学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在
a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点．在小石块从b点到c点运动的过程中，以下说法正确的是 （ ）
A．小石块动能一直在增加 B.小石块减少的重力势能全部转化为动能
C．小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能 D．小石块到达c点时，动能为零
20如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测
量的是( )
A．他的质量 B．单杠的高度
C．每次身体上升的高度 D．做“引体向上”的时间
下列单位中，是功率单位的是( )
①米／秒 ②瓦特 ③焦耳 ④牛顿·米 ⑤千瓦 ⑥焦耳／秒
A．②⑤ B．②⑤⑥ C．③④ D．①③④
在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、
C两点，已知AB=BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段
重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（ ）
A．W1＜W2 P1＜P2 B．W1=W2 P1＞P2
C．W1=W2 P1＜P2 D．W1＞W2 P1＞P2
如图所示是安置在公路收费站栏杆的示意图，当在A 处施加一个力
时，可将栏杆逆时针拉起来，它是一根（ ）
A．省力杠杆； B．费力杠杆； C．等臂杠杆； D．无法确定。
如图所示，图甲中小强用弹簧测力计拉木块，
使它沿水平木板匀速滑动；图乙是他两次拉动同一木块得到的路程随时间变化的图像。下列
说法正确的是（ ）
A．木块第二次受到的拉力较大 B．第一次木块的动能多
C．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等
D．第一次拉力对木块做功的功率大
如图所示，OAB为轻质杠杆，可绕支点O自由转动，在B端施加一个动力使杠杆在水平位置平衡，
该杠杆( )
A．一定是省力杠杆 B．一定是费力杠杆
C．一定是等臂杠杆
D．以上情况都有可能
如图装置中，物体A重100N，物体B重10N，在物体B的作用
下，物体A在水平面上作匀速直线运动，则如果在物体A上加一个水平向左的拉力F，拉力的功率为10W，使物体B匀速上升3m
所用的时间为（ ）（不计滑轮与轴之间的摩擦，不计绳重）
A．3秒 B．42秒 C．5秒 D．6秒
将规格都是"220 V 100W"的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通
电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是 ( )
A.电烙铁 B.电视机 C.电风扇 D.一样多
下列关于机械能和内能的描述中不正确的是( )
A．增大物体的高度可以增大机械能，但不可以增大内能
B．增大物体的速度，可以使物体的机械能和内能都增大
21C．物体的机械能可能为零，但内能不可能为零
D．机械能和内能的单位都是焦耳，二者之间可以相互转化11. 由比热的公式c=
Q
m(t ??to )，判断下列哪种说法是正确的(
)A．物质的比热容跟它的质量成反比
B．物质的比热容跟它的热量成正比
C．物质的比热容跟它的温度变化成反比
D．比热是物质的特性之一，跟热量、质量、温度的变化等因素都无关
BCD 一195型电冰箱铭牌上有“输入电压220V，输入总功率l20W，耗电量0.7kw·h／24h”等数据，其中“耗电量0.7kW·h／24h”这个数据的含义是：该电冰箱正常使用24小时消耗电能_________。
小明同学通过计算w=Pt=0.12千瓦×24小时=2.88千瓦·时，这个计算结果与电冰箱铭牌上提供的相
关数据差异较大。请你帮助小明分析造成的原因是_________。
如图，长为3米的匀质平板的中点能绕固定的支点转动，平板与水平地面的夹角为 30°，在板上站两个小孩。已知 20 千克的甲小孩位于板的中点，30 千克
的乙小孩位于板的左端。现两个小孩均以0.1米／秒的速度同时向右慢慢移动，
________秒时间后平板开始转动；乙同学在这一过程中克服自身重力做功的功率为________瓦。(g=10牛／千克)
如图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验．实验步
骤如下：
I．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后 移动的距离．
Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离． 回答下列问题：
（1）步骤I是为了研究动能大小与 的关系．
（2）步骤Ⅱ是为了研究动能大小与 的关系．
（3）该实验中斜面的作用是为了控制钢球 的大小，木块的作用是为了比较钢球
的大小．
（4）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是 法．
在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：
实验序号
钩码重
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
①
1.0
20.00
0.7
40.00
②
2.0
20.00
1.2
40.00
③
3.0
20.00
1.7
40.00
（1）实验时，用手 拉动弹簧测力计，使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升．
（2）第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 ．
（3）第③次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为 W，静止时拉力F
的大小 （选填“大于”“小于”“等于”）1.7N．
22（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将 （选填
“增大”、“减小”或“不变”）．
小明、小勇在测定“小灯泡电功率”的实验时，拿到的学生电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
图甲 图乙 图丙
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）小明闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图乙所示）为 V，若他想测
量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为
2.5V。
（3）小向同学移动滑片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I－U图
像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。
（4）若在实验过程中，由于某一个电阻发生故障造成电压表V 有示数、电流表A 无示数，则发
生的故障可能有 。
俯卧撑是一项常见的体育健身活动。如图所示是小明同学做俯卧撑时的示意图。小明重600N，1min钟内做俯卧撑30个，每做一次肩膀升高50cm。
小明身体可视为杠杆，O 为支点， A?为重心，OA=1m，B 到 O 点的距离
OB=1.5m。求：
（1）地面对手的支持力；
（2）若每个手掌的面积为0.016m2，求双手对地面的压强；
（3） 1min内小明所做的功；
（4）小明做功的功率。
一名体重为 500N、双脚与地面接触面积为0.04m2的学生站在水平地面上，要用滑轮组在20s内将600N的重物匀速提升1m．
（1）他站在地面上时对地面的压强多大？
（2）画出滑轮组的绕线方式；
（3）若匀速提升过程中滑轮组的机械效率是75%，拉力F多大？拉力的功率 多大？
23小徐为了保健买了一个养生壶，比普通热水壶多了许多功能，她研究了养生壶铭牌：
型号
电压/频率
功率
容量
RSD﹣830
220V/50Hz
800W
1.5L
重量1.55 kg
产品类型：I类
执行标准：GB4706.1﹣2005 GB4706.19﹣2008
广东荣事达电器股份有限公司
使用后才发现不同的功能只是加热时间不同。正常工作时，如果把水烧开只需要加热
10分钟，他很有兴趣的计算了下列物理量（结果保留一位小数）
（1）电热水壶的正常工作电流
（2）此过程中消耗的电能
（3）若养生壶热效率90%，求水的初温
有一种太阳能路灯(如图所示)，光控开关S1 白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上，与触点b接触，给路灯供电。时控开关S2晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与
触点d接触，副灯发光。主灯为"24 V 15W"的节能灯，副灯为"24V 10W"的节能灯，平均每天各工作6小时。
（1）路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?
（2）已知太阳能电池板的面积为0.5m2，每平方米平均收集功率为1.5kW，若 太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。
（3）请举出这种太阳能路灯的两个优点。
B组
如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动．木板从水平位置OA缓慢地转到OB位置，木板上的
物块始终相对于木板静止．在这一过程中，物块的机械能增加了2J．用F1表示物块受到的支持力， 用F2表示物块受到的摩擦力，在这一过程中，下列说法：
①F1和F2对物块都不做功；
②F1对物块做功为2J，F2对物块不做功；③F1对物块不做功，F2 对物块做功为2J；
④F1和F2对物块所做的总功为2J；
⑤物块的重力势能增加了2J，
其中正确的是（ ）
A．①⑤ B．③④ C．③④⑤ D．②④⑤
24在下列实验过程中，机械的机械效率会发生变化的是（ ）
A．杠杆中，先后将同一重物挂在A、B两点，在末端用竖直向上的力提升到相同的高度
B．定滑轮中，改变拉力方向，先后将同样的两个钩码匀速提升到不同的高度
C．同一滑轮组中，先后用甲、乙两种方式将同一重物匀速提升到相同的高度
D．斜面中，用沿斜面方向的拉力两次以不同的速度将同一重物匀速从B搬到A
质量相同的铜块和铁块，吸收相同的热量后，将它们相互接触（C铜＜C铁），则（ ）
A．它们之间不发生热传递 B．热量由铜块传给铁块
C．热量由铁块传给铜块 D．无法确定热量如何传递
如图所示,体积相同的铁块和铝块(ρ铁>ρ铝),挂在轻质杠杆AB的两端,杠杆在水
平位置平衡,在下列情况下杠杆仍能在水平位置保持平衡的是 ( )
A．将铁块和铝块同时浸没在水中
B．在杠杆两端各加挂一质量相等的钩码 C．将铁块和铝块各切去一半
D．将铁块和铝块同时向支点移动一段相同的距离
标有“6V、1.8W”和“6V、1.2W”的灯泡共5只，全部接到12V电源上，若电路中没有其他元件，而
它们都能正常发光，那么，电源的输出功率为( )
A．6.6W B．7.2W C．7.8W D．8.4W
如图所示电路，电源电压不变，灯泡 L标有“6V 3W”字样。当 S 闭合，
S1、S2断开，滑片P从b端滑到中点时，电流表的示数变化了0.1A，此 时电压表的示数为6V；保持滑片P的位置不变，闭合S1、S2，电流表的
示数又变化了2A。则电源电压和定值电阻R0的阻值分别为 （ ）
A．8V 16Ω B．8V 4Ω
C．1 0V 16Ω D．10V 8Ω
25A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在
管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插人水银槽中（插入过
程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则
下列说法正确的是（ ）
A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同
D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同
一只电阻两端的电压由3V增大到4V时，通过该电阻的电流增加了0.25A，则该电阻消耗的电功
率增加了（ ）
A．0.25W B．1.75W C．0.75W D．1W
如图是某人家里电热锅的工作原理图电热锅有高中低三档功率．则下列判断正确的是（ ）
A．将一壶水烧开，将开关S1接b，将S2断开，所需时间最短
B．将与A相同的一壶水烧开，将开关 S1接a，将S2闭合，所需时间最长
C．若三档中只有一档因某只开关发生故障而不能工作，则中温档一定都能工作
D．若三档中只有一档因某只开关发生故障而不能工作，则低温档和中温档一定能工作
有一种小型千斤顶，当手往下压动摇臂时，能把顶着的重物微微抬高
一段很小的距离，把摇臂向上复位时，抬起的重物可以保持不动，再
按下摇臂时，重物又被微微抬起。上下往复操作摇臂，重物便渐渐举
高。用这种千斤顶把某汽车的一个后轮顶起时，施加在摇臂上向下的
压力为200 牛，每压一次，手向下移动的距离是 50 厘米，压10 次后，后轮被抬高 l0 厘米，若汽车质量2×103千克，千斤顶支持其重量的30％，不考虑手使摇臂向上复位所
做的功，则手每向下压一次对机械做功________焦，该千斤顶的机械效率是________。
(g=10牛／千克)
11. 如图所示，滑轮重和摩擦忽略不计，体重为500N的人站在升降平台上拉绕过定滑轮的
绳子，平台重100N，要使人和平台匀速向上运动，人拉绳的力应为 N。
26小明为了在取书时不把书架弄乱，设计了一个“方便书架”，每本书都加上一个“铁支架”(如图甲所示)。
(1 )若图甲中书本重3牛，书本底部与铁支架的接触面积为20
厘米2，则书本对铁支架的压强为________帕。
（2）小明取书时，作用在按压块上的力始终与按压块垂直。 铁支架从图甲状态匀速转动到图乙状态的过程中，小明所用
的力的大小________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
如图为农用扬场机的示意图．谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带曰的带动下被抛出，谷粒、
糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成l、2、3三堆，达到分离的
目的．其中1是__________，2是_______________．从能量的角度 看，它们在运动过程中能够分离，是因为_____________。
某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下：①用
轻绳悬挂杠杆一端的O 点作为支点，在 A点用轻绳悬挂总重为 G 的钩码，在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平；②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升（保持0点位置不变），在此过程中弹簧测力计的
读数为F，利用刻度尺分别测出 A、B 两点上升的高度为h1、h2。回答下列问题：
（1）杠杆机械效率的表达式为η= ．（用已知或测量的物理量符
号表示）
（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是： ．
（3）若只将钩码的悬挂点由A 移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机
械效率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡
着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，
乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．
（1）通电一段时间后，小明发现 烧瓶中温
度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻
越 ，产生的热量越多．
（2）本实验使用了控制变量的科学方法：通过两段金属
丝串联的方式，控制 及 相同；
还使用了转换的科学性，实验中采取的措施
是 ．
（3）小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成
相同的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合金丝的 相等的镍铬
合金丝，并将两个烧瓶中的金属丝做绝缘处理．
27如图是著名的物理学家焦耳发现一个伟大定律一一能量转化和守恒定律的实验装置。仔细观察后回答:
（1）装置中的两个配重的重量不等，释放后大配重下降，小配重上升;通过反复对调左右两个配重， 会使叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度________ (填变化情况)，原因是
________________________________。实现的能量转化是_______________________。
（2）实验中科学家某次测得的数据如下:
小配重重量G小=100N;大配重重量G大=520N;
每升降一次配重各自移动的距离h=lm;热量计中水的质量m=500g;
升降次数与水温变化的关系:
通过分析数据，科学家得出了结论:在上述现象中能量是守恒的!请你帮他补出计算、判断过程(只需分析一次实验):
____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________。
（3）本实验中的误差主要来源于___________________________。
为测量规格“6.3Ｖ，0.15A”小灯泡的额定功率，提供的实验器材有：蓄电池（输出电压约10V）、滑动变阻器（有“10Ω，2A”、“50Ω，1.5A”两种规格）、电流表、电压表各一只。
（1）下图是小张测量时所连接的部分实物连线图，请你根据电路图补全实物连线图。
（2）实验中，小徐同学选择了规格为“10Ω，2A”的滑动变阻器，你预计会出现什么现象？说明理由。
（3）在某次测量中，电流表、电压表读数如图所示，则电流表
读数为 ，电压表读数为 ，此时应如何改变滑动变阻器
的阻值才能测量小灯泡的额定功率？ （选填“变大”“变小”“不变”）
28如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。不计绳重和摩
擦，物体重G1从200牛开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。图
乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象。
（1）每个滑轮重多少牛?
（2）绳子能承受的最大拉力是多少牛?
（3）当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少牛?
如图为一种摩托车转向灯的电路原理图。其中“RJ开关”为由继电器控制的开关，可以使电路间歇地通断，D为指示灯。当S拨至1位置时，
RD1、RD2前后两个右转向灯发光，向外界发出右转信号，同时D 灯 闪亮，向驾驶员显示转向灯正常工作。左转时道理与右转一样。若四只转向灯都用“6V、10W”的灯泡，D用“6V、1.5W”的灯泡，电源两端
电压为6V。试通过计算说明，为什么把S拨至1、2的任何位置时D 灯都会发光，而左、右转向灯不同时发光？
小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200米。一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只
同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山。每个人的体重大约是60千克。从铭牌看到，缆车的自重（质量）为600千克。小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5厘米。拖动钢
缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45千瓦。管理人说，在当时那种情况下，电动机的实 际功率为额定功率的60％。实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7分钟。请你帮助小红估
算缆车的机械效率。
29参考答案
典型例题
【例1】C 1.A 2.C 3.B
【例2】D 1.C 2.D 3.A
【例3】A 1.B 2. D 3.D 4.A
【例4】（1）失去平衡，左盘下降 （2）保持平衡
1. （1）杠杆，密度（2）均匀 （3）A（4）下 2.B 3.D 4.D 5.B
【例5】（1）v ??0.05m/s（2）P ??0.36W；????83.3%（3）?????99.0%
1.B 2.D 3.C
【例6】2000 80%
1. 匀速直线、95.2（95也对）、摩擦力、0.43
【例7】D 1.D 2. C 3.D
【例8】A 1.D 2.D
【例9】（1）断开（2）略（3）A（4）AB；D(5)0.2；0.4（6）0.55W；增大
1.(1)3 (2)小 (3)因为额定功率是用电器在额定电压下的功率，当滑动变阻器阻值变化时，灯两端的电压也变化，实际功率是变化的，多次测量求平均值算出的功率不是额定功率。
(4)1. 52 (5)不亮
【例10】（1）P=4W （2） ?= 75% (3) P热2 = 16 W
1.(1)R=10 Ω
(2)P 机械=18W
(3)Q=240J。
2.（1）R=0.5Ω
（2）P机= P总-P热=1.5 W
（3）：η=75％。
【例11】裂变；聚变；裂变 1.B 2.A 3.B
【例12】（1）G = 800N；（2）F = 200N
1.G丙＝5N
2.（1）η=83.3%；（2）摩擦力f=F﹣ ．
3.（1）F=250N（2）P=300W；（3）f=100N．
4. 4Ω
5.（1）R=10 ?（2）v′=0.2m/s
巩固练习
（A组)
1、D 2、B 3、B 4、C 5、B 6.C 7、D 8、D 9、A 10、B 11、D
12. 0.7千瓦·时 电冰箱的工作特点是间断性的，是不连续的
13. 9 ； 5。
14.（1）速度；（2）质量；（3）速度；动能；（4）控制变量．
15.（1）竖直向上匀速；（2）71.4%；（3）0.17；小于；（4）增大．
3016.（1）略
（2） 2.2 ， B （3） 0.5 （4）灯丝断了、灯座接触不良，灯座接线柱接触不良等．
17.（1）F ??400N （2） P ??1.25?10 Pa （3） W ??6?10 J （4） P ??100W
18.（1）P ??1.25?10 Pa
（2）滑轮组绕线方式如图所示：（3）F=400N，P=40W
19.（1）I = 3.6A
（2）W=480000J （3）t。=31.4℃
20.（1）0.015kwh（2）10%
（3）①采用太阳能电池可以节约电能
②主灯和副灯切换工作，也节约电能
（B组）
1. D 2. A 3. B 4. C 5.B 6.A 7.B 8.B 9.C 10.100 60％ 11. 120N
12. 1.5×103 减小
13. 糠皮 谷粒 它们具有相同的速度，碎石的质量最大，动能最大，所以克服阻力运动的距离最
远 14.Gh1/Fh2，杆重，增大
15.（1）乙；大；（2）电流大小；通电时间；（3）观测煤油温度的变化多少；（3）质量；电阻．16.（1）升高；对水做功，水的内能增加；机械能转化为内能（2） W=420 J; Q=420J，W=Q （3）克服
摩擦力做功消耗一部分能量
17.（1）略
（2）现象：小灯泡烧坏（或不正常发光）
理由：滑动变阻器与小灯泡串联,两者电压之比等于电阻之比
R滑≤10Ω 滑动变阻器的阻值太小
滑动变阻器分担的电压过少，小灯泡的实际电压大于额定电压
（3） 0.08A 2.5V 变小
18.（1）200牛 （2）500牛 （3）800牛
19.略（思路：从实际功率远小于额定功率来考虑）
20. 22.1%
31