名师导学——第3章能量的转化与守恒打包下载

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名称 名师导学——第3章能量的转化与守恒打包下载
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文件大小 4.3MB
资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2011-10-17 20:42:48

文档简介

登陆21世纪教育 助您教考全无忧
3.6电能的利用(1)
点击要点
1.电功:
(1)概念: ,叫电功。
(2)电流做功的过程实质是 转化为 的过程。电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
(3)电功的计算公式:
2.电功率:
(1)定义: 叫电功率。电功率是表示电流——的物理量。
(2)电功率的单位:瓦、千瓦。l千瓦=1000瓦。
(3)电灯的亮度由 决定。
(4) 电压:用电器正常工作时的电压。
功率:用电器在额定电压下消耗的功率。
功率:用电器在实际电压下工作时所消耗的功率。输入功率:用电器消耗的总电功率。
(5)电功率的计算公式:P= = = =
典题分析
例1 额定电压为220V,额定功率是40W的灯泡,它的电阻是多少 如果把这个灯泡接人电压为ll0V的电路中,灯泡的实际功率是多少 (假设灯丝电阻不变)
巩固训练1 两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图
所示,现在将甲和乙串联后接在电压为3V的电源两端,下列
分析正确的是( )
A.甲的电阻值大于乙的电阻值
B.甲的电压大于乙的电压
C.甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率
D.甲的电流等于乙的电流
例2 如图所示,一只标有“6V 3.6W”字样的小灯泡L。
和最大阻值为50,的滑动变阻器R串联后接在电源电压U恒
为6V的电路中,设灯泡电阻不变,则下列判断不正确的是( )
A.无论如何移动滑片P,电路中总功率不会超过2W
B.移动滑片P,电路中总功率最小值为0.6W
C.当滑片P滑到某个位置时,L和R的电功率相等
D.当滑片P由a滑向b的过程中,灯泡L的电功率一直是减小
巩固训练2 将标有“6V 3W,,和“6V 2W”的甲、乙两只小灯泡串联起来,接在电压为6V的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是( )
A.两只小灯泡都不能正常工作,甲灯比乙灯亮
B.两只小灯泡都能正常发光
C.通过乙灯的电流较大,所以乙灯较亮
D.两只小灯泡的总功率小于2W
跟踪演练
一、选择题
1.家用的手电筒,用干电池作电源。正常发光时电流为0.32A,小灯泡的电功率接近( )
A.1W B.10W C.0.1kW D.lkW
2.如图所示。闭合开关,发现灯泡甲比灯泡乙亮。在该电路中,
关于电流、电压,电阻和消耗的电功率大小的判断,正确的是( )
A.I甲=I乙 B.U甲3.(2010德州)把标有“36V 15W”的甲灯和标有“36V 5W”的乙灯串联
后接在电压是36V的电路中,则( )
A.因为甲灯额定功率较大,所以甲灯较亮
B.因为通过它们的电流相等,所以一样亮
C.因为甲灯的电阻较小,所以甲灯较亮
D.因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮
4.如图所示,灯L1、L2以上分别标有“6V 6W”、“6V 3W’’的
字样,当开关S闭合时,灯L1、L2都能发光,则甲、乙两电
压表的示数之比是( )
A.1:1 B.1:2 C .2:3 D.3:2
5.如图所示,将滑动变阻器滑片P从某一位置移动到另一位置,
则电压表的示数由8V变为6V,电流表示数相应由0.4A变为0.6A,
那么定值电阻R。的电功率改变量为(不计温度对电阻的影响,电源电压保持不变)( )
A.12W B.4W C.8W D.2W
6.如图所示,R是磁敏电阻,它的阻值能随周围磁场的增强而增大。
闭合开关S,当磁敏电阻R周围的磁场增强时( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变小
C.灯L变亮7 D.电路总功率变大
7.如图所示,电源电压保持不变,R1:R2=l:2。只闭S1时,电流表
的示数为0.3A。Rl消耗的功率为P1;只闭合S2时,R0消耗的功率
为0.8W,R2消耗的功率为P2,且Pl:P2=9:8。则下列结果正确的
是( )
A.电源电压为l2V
B.R0的阻值为40
C.R2的阻值为20
D.R0先后两次消耗的功率之比为3:2
8.如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大
B.灯泡变亮,电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大
二、填空题
9.如图是一顶太阳能风扇凉帽,凉帽的顶部装有一个太阳能电池板,
帽檐装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下,将
能转化为电能,驱动电风扇工作。电风扇工作时的电压为1.2V,电流
为50mA,若电风扇正常工作了lh,电流做功为 J。
10.某只小灯泡上标有“6V6W”字样,其电流随两端电压变化关系的曲
线如图所示。那么当小灯泡两端的电压为2V时,小灯泡的电功率
为 W。
11.某照明灯额定电压是36V,正常发光时灯丝电阻为24Q,则照明
灯的额定电流是 A。如果电源电压是48V,为使照明灯
正常发光,可以在电路中串联一个阻值为 的电阻。
12.如图所示,电源电压恒定。小灯泡L标有“3V 0.6W”字样,
R为定值电阻,闭合S,断开S1,小灯泡正常发光;若再闭合Sl,
发现电流表示数变化0.3A,则R的阻值为 ,此时灯
泡L和电阻R消耗的功率之比是 。
三、实验探究题
13.同学们通过实验探究“电功率跟电流、电压的关系”。
(1)小灯泡电功率的大小可通过 判断;
(2)一位同学用干电池做电源,把Ll“2.5V 0.3A”和L2“3.8V 0.3A”两只灯泡连成如图甲所示电路。闭合开关进行实验。收集证据如下表:
发光情况 电压U/V
L1 暗 1.8
L2 亮 2.7
请你分析现象及数据得出结论:
(3)这位同学又在原有器材基础上继续探究,连接方式如图乙所示。闭合开关S,看到小灯泡L1一闪即灭,经检查发现灯丝断了。请分析原因
说出改进方法
四、分析计算题
14.家庭电路的电压是220V,某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.2kW,送风状态时的功率P2是0.22kW,它们是交替运行的,现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示。
(1)空调器在前5min内处于什么状态 此时通过它的电流是多少
(2)在1h内,空调器将消耗的电能是多少度
15.(2010重庆)小明同学在课外实践活动中自制了一个可调节亮度的台灯,他设计的电路如图所示。灯泡上标有“220V 40W”,滑动变阻器R上标有“990 5A”,设灯泡的电阻不随温度改变,电源电压保持220V不变,求:
(1)灯泡的电阻;
(2)灯泡最亮时实际消耗的电功率;
(3)灯泡最暗时,求电路中的电流和滑动变阻器每分钟产生的热量。
答案
【点击要点】
1.(1)电流所做的功(2)电能其他形式能(3)W=UIt-U2/Rt=I2Rt=Pt 2.(1)电流在单位时间内所做的功做功快慢 (3)实际功率的大小 (4)额定额定实际(5)w/t Ul U2/R I2R
【点击分析】
例l 解析:灯泡可以被认为是纯电阻用电器,其功率P=U2/R,则其电阻为R=U2/P=1210,这个电阻值是灯泡在正常工作时的电阻,在不工作时,受温度影响,阻值比这个值要小。
解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值,指其额定值,即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值,由P额=U额 I额 可知,P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。给予灯泡所加的电压为ll0V时,不是在额定电压下工作,所以这时灯泡的实际功率不是40W,而应按实际得到的电压计算功率。即P=U2/R=10W。
巩固训练l D
例2 A解析:电路中小灯泡L和滑动变阻器R串联,电源电压U=6V。当变阻器R的滑片在a端时,Ra=0,则此时灯泡两端电压为6V,其功率为3.6W。 RL=一=10滑片P在b端时,电路总电阻最大,电路中总功率最小,此时Rb=50。P最小===0.6W当滑片P滑至莱一位置,使接入电路的电阻RP=R1=10时,其两端电压相等,L和R电功率相等。 当滑片P由a滑向b的过程中,电路总电阻逐渐增大,电路中电流逐渐减小,由RL=I2RL知,灯泡L的电功率一直是减小。
巩固训练2 D解析:电路中用电器是否正常工作,灯泡的实际功率比额定功率更大还是更小。也是电功率分析的常规问题。判断用电器工作状态的方法为:
方法一:比较电压法 分别计算、找出灯泡的实际电压和额定电压,比较U实和U额
方法二:比较电流法 分别计算、找出灯泡的实际电流和额定电压,比较J实和J额
方法三:比较功率法 分别计算、找出灯泡的实际功率和额定功率,比较P实和P额
解题中要根据题设条件选择合适的思路,使分析过程最简!
【跟踪演练】
1.A 2.A 3.D 4.C 5.D 6.A 7.A 8.C9.太阳 216 10.1 11.1.5 8 12.10 2:3 13.(1)灯泡亮度(2)当电流相同时,电压越大,电功率越大(3)L。两端电压超过额定电压(或L-两端电压过大);在干路串联一只滑动变阻器分压(或去掉一节干电池)。 14.解:(1)从图上可以看出来,前5rain内,功率为0.22kW,因此是送风状态。 根据P亍町可以计算出:I=P2/U=220W/220V=1A。(2)从图上可以看出,在1h内,该空调共送风4次,制冷4次,所以空调消耗的电能为W=Pt+P1tl+P2t2=2.2kW×h+0.22kW×h=1.54kW·h。15.(1)1210Q (2)40W (3)594J
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3.7电热器(1)
点击要点
1.电流的热效应:电流通过各种导体时,会使导体的温度 ,这种现象叫电流的热效应。
2.电流通过导体发热的过程实质上是 的过程。
3.电热器
(1)电热器是利用 制成的 设备。
(2)电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率 、熔点 的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
典题分析
例1 在相同时间内,为了使电热器产生的热量变为原来的一半,可以采用的办法是( )
A.保持电热器两端的电压不变,使电热器工作时的电阻变为原来的一半
B.保持电热器工作时的电阻不变,使电热器两端的电压变为原来的一半
C.使电热器两端的电压和电热器工作时的电阻变为原来的一半
D.使电热器两端的电压变为原来的1/4,使电热器工作时的电阻变为原来的一半
巩固训练1 用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如图所示。将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体升高的温度。正确的是( )
A.甲导体的温度升高得多
B.乙导体的温度升高得多
C.甲、乙两导体升高的温度相同
D.条件不足,无法判断
例2 市场上有一种双能源
太阳能热水器,晴天享用太阳能,阴天可用电加热,该热水器电路图如图。电热管R标有“220V 1100W”,R0与R构成保温电路。当K连到“2”时,电热管正常工作,给水箱里的水加热;当K连到“3”时,热水器处于保温状态,保温功率为100W。
(1)求R、R0的值。
(2)保温时R的实际功率是多少
巩固训练2 李佳同学家的电热饮水机有加热和保温两种状态,这两种状态轮流工作,完全由温控开关S0自动控制:当胆内水的温度被加热到90℃时,加热状态就停止而进入保温状态;当胆内水的温度降到60℃时,加热状态就启动。下图是该饮水机的电路原理图。李佳同学通过观察还发现:当胆内装有l千克水时,饮水机的加热状态每次只启动5分钟就停止。问:
(1)温控开关S0在何种状态时,饮水机处在保温状态 这时饮水机的电功率是多少
(2)在加热状态中,饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少
跟踪演练
一、选择题
1.下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是( )
2.我们知道,电炉通电后,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却不怎么发热。其原因是( )
A.导线的电阻小 B.电炉丝的电阻小
C.通过导线的电流大 D.通过电炉丝的电流大
3.下列用电器在工作过程中,电能几乎全部转化为内能的是( )
A.电脑 B.电风扇 C.洗衣机 D.电炉
4.将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁,分别接人家庭电路中,通电时间相同,下列有关电流通过它们产生热量的说法中,正确的是( )
A电风扇产生的热量最多
B.电视机产生的热量最多
C.电烙铁产生的热量最多
D.三者产生的热量一样多
二、填空简答题
5.如图所示,是电热水器原理的简易示意图,通过开关S可以
使热水器处于加热或保温状态。闭合开关S时,热水器处于
状态,此时电能转化为 能。在热水器的蓄水桶中装
水至最高水位后,桶中水的质量为l0kg,把这些水由28℃加热到98℃时需吸收热量 J。
6.如图,当闭合开关Sl时,灯正常发光;再闭合S2使电炉
开始工作,灯变暗了。对以上现象的分析是:因为电炉的
大,使用后导致电路中的 大,导线分压增大,
灯两端实际电压 。
7.如图甲是热熔胶枪的外形,其内部有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙。单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示。扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关S同时倒向A、B,枪H冒出胶液,松开扳机S同时倒向B、C。当温度为180℃时,胶液有最佳粘性,试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180℃附近的道理。
三、分析计算题
8.(2010盐城)一只开水煲的铭牌如图,内部由开关和电热丝组成。求:
产品名称:开水煲额定频率:50Hz额定功率:ll00W 额定电压:220V容量:1.2L型号:JKY一12C09C
(1)正常工作时,通过内部电热丝的电流;
(2)内部电热丝的电阻;
(3)额定电压下工作5min消耗的电能。
9.下图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机),下表是该电吹风的铭牌。求:
(1)电吹风正常工作且吹热风时,通过电热丝的电流多大。
(2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。
10.小刚同学家有一台电热水器,铭牌如下表所示。
小天鹅“蓝金刚”XCD--508型全自动电热水器
额定功率 (kW) 2 加热方式 电加热器
额定电压 (V) 220 类别 防触电保护一类
温度设定范围(℃) 20—90 净重(kg) 20
容量(L) 50 整机外形尺寸(mm) 530×400
出厂时间 2009年3月2日
根据铭牌所提供的信息,求:
(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大
(2)电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦
(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少
答案
【点击要点】
1.升高2.电能转化为内能3.(1)电流的热效应 加热 (2)大高
【点题分析】
例1 C解析:在相同的时间内讨论电热问题时,根据焦耳定律Q=I2Rt,只‘需考虑l与R的变化,结合欧姆定律(纯电阻电路),在A项中U不变,R变为原来的一半,则I变为原来的2倍,所以Q为原来的2倍;B项中R不变,U减半,则I减半,所以Q为原来的1/4;C项中U和R都减半,l不变,则Q为原来的l/2;D项中U变为原来的1/4,R变为原来的1/2,则l变为原来的1/2,Q应该是原来的1/8。
巩固训练l B
例2 解析:本题电热器具有保温挡和加热挡,这是一类题型。常见的还有电热器、电烙铁、饮水机、电饭锅等。电热器的额定功率状态即加热状态。电路中只有一个电阻R,此时R的功率为ll00W。由此可求出R的阻值,R=。K打到3时为保温挡,此时R与R0串联,电功率为100W,由P=,可求出R0阻值再由P=I2R,求出R的实际功率
解:(1)R===44。K→2时,只有R接入电路,R正常工作,故电源电压U=220V。 K→3时,R和R0串联,P'=100W。 ∵P'=,∴R0=一R=一44=440。 (2)保温时,流过R的电流I′有I′===A。R消耗的实际功率RR= 2R=(A) ×44=9.1W
巩固训练2 (1)温控开关S0断开时,饮水机处于保温状态。这时只有Rl接入电路,其功率为P===40W(2)加热状态时两电阻并联,Rl消耗功率为P2===484W 加热总功率为P=P1+P2=40W+484W=524W 5分钟消耗电能为W=Pt=524W×300s=157200J水吸收热量为Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(90℃一60℃)=126000J饮水机把电能转化为水的内能的效率是=×l00%=×l00%=80%
【跟踪演练】
1.B 2.A 3.D 4.C 5.加热内(填“热”也给分)2.94×106J 6.电功率电流减小7.当PTC的温度达到180℃时,如果温度升高,电阻增大,由公式P=U2/R可知,电压U不变,电阻R增大,功率P减小,升温速度减慢。反之,温度降低,电阻减小,发热功率增大,会快速升温,这样该装置的温度会在180"C附近稳定下来。8.(1)5 A (2)44Q (3)3.3×105J 9.(1)IR==A=2A (2)R===110 10.解.(1)电热丝正常工作时的电阻R===24.2(2)由P=得,电热器45min消耗的电能W=Pt=2kW×h=1.5kW·h由于电热器将电能全部转化为热,所以45min产生的热量Q=W=1.5× 3.6×106J=5.4×106J (3)当实际电压U=198V时,不考虑电热丝电阻的变化,实际功率为P===1620W
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3.6电能的利用(3)
点击要点
实验:测定小灯泡的功率
1.实验原理:伏安法测电功率的原理是P= ,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 。
2.实验器材:电源、电压表、电流表、开关、小灯泡、滑动变阻器、导线。
3.实验中注意事项:在连接电路时,开关始终要 ,滑动变阻器的滑片应放在
处。
典题分析
例1 某同学在做完"测定小灯泡的电功率”的实验后(所用小灯泡的额定电压为2.5V),及时完成了实验报告。实验报告中他设计了表格。如果该同学对实验现象的观察和数据的记录都正确,请你指出他所设计的表格中的错误。
实验次序 小灯泡两端的电压/V 通过灯丝的电流/A 灯泡的亮度 灯泡的电功率/W 灯泡的平均电功率/W
l 2.20 0.28 比正常发光时暗 0.62 0.76
2 2.50 0.3 正常发光 0.75
3 2.80 0.32 比正常发光时亮 0.9
巩固训练1 在‘测定小灯泡功率”的实验中,小灯泡的额定电压为3.8V,灯丝的电阻约为5,如图是小明同学做这个实验连好的电路,请指出图中存在的三处错误。
① ; ② ;
③ 。
例2 下图是某同学家庭电路中的电能表。
(1) 若照明灯泡的规格为“220V,60W”,两孔插座接一台“220V,
100W”的电视机,三孔插座接一台“220V,280W”的电饭锅,当它们全部工作时,通过电流表的电流是多大
(2)如果某一天电灯和电视机都使用了5h,电饭锅使用了lh,这一天它们消耗了几度电
(3)如果该同学家中添置了一台铭牌标示为“220V,600w”的电热水器,他想测试一下标示的功率与实际使用时的功率是否相符。他让这台电热水器单独工作,用手表计时,结果10min电能表的转盘转了250转。请计算说明电热水器的实际功率是多大。
巩固训练2 小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时,实验台上提供的器材有:6V蓄电池、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50 1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为7)、开关各一个,导线若干。
(1)小明在实验中电流表应该选择 的量程,电压表应该选择 的量程;
(2)画出实物连接图。
(3)调节滑动变阻器测得如下表所示的三组数据,则小灯泡的额定功率为 w。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.0 2.5 2.8
电流j/A 0.30 0.36 0.38
跟踪演练
一、填空题
1.某同学测量小灯泡的电功率,其中小灯泡上标有“4.5V”字样,小灯泡的电阻大约为l5。某同学连接了电路开始实验,当开关闭合后,灯亮,电压表和电流表均有示数,但无论怎样调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数均不改变,则故障的原因可能是
2.在“测定额定电压为2.5V小灯泡功率”的实验中,小柯在实验中有下列操作:
①读出电流表的示数
②移动变阻器滑片到阻值最大的位置上,再闭合开关
③断开开关,连接电路
④测量并记录数据,计算小灯泡的额定功率
⑤移动变阻器滑片,使电压表的示数为2.5V其合理的顺序为 。
3.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样)。电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是 。
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
4.测小灯泡的电功率,提供的器材包括:小灯泡(2.5V 0.5A),电源(电压为3V),电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干。要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为:
最后利用公式求出额定功率。实验要求改变小灯泡两
端的电压进行多次测量,这样做是为了
5.小明探究小灯泡亮度与实际功率的关系。实验中要多次移动滑动变阻器的滑片。小明又
想用伏安法测电阻,也要多次移动滑动变阻器的滑片,但目的和这次不同。测电阻时移动滑片的目的是为了:
6.实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75w”的小灯泡,某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时,得到了如下一组数据。
次数 第一次 第二次 第三次
电压/V 3 2.5 2
电流/A 0.44 0.4 0.34
(1)分析该数据,你认为小灯泡是否合格: ,其原因是: 。
(2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个
小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了 ,原因是:
用这只小灯泡做实验时,容易出现的故障是
二、实验探究题
7.右图所示是“测定小灯‘泡的电功率”实验的电路图,其中电源
为三节新千电池,灯泡的额定电压为3.8V,灯丝的电阻约为l0,
滑动变阻器标有“l0 1A”字样。当闭合电路的开关时,若出现以
下不正常现象:
电路中出现的不正常现象 可能的原因
顺序 电灯的亮暗 电流表示数l/A 电压表示数U/V
甲 不亮 0.54 0
乙 很亮,以致烧坏 0.42 4.2
丙 不亮 0 4.5
请你从下列选项中选择可能的原因填人上表中(只要填选项代号)
A.电路中a、b间断路 B.电路中a、b间短路
C.滑动变阻器连入电路中的电阻太小
8.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小
灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10。
(1)连接电路时开关应 ,电流表的量程应选0~ A。
(2)请你用笔画线代替导线,将图(1)中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,图(1)中滑动变阻器的滑片P应位于
(填“A”或“B”)端。
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示
数(如图(2)所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图(1)中滑片P向 (填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)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(3)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。
(6)小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 。
9.小明想测额定电压为2.5V,正常工作电流小于0.3A的
小灯泡的电阻。
(1)左图是小明没有连接完的实验电路,请你用笔画线
将图补完。(要求滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)连接好电路后,小明进行了实验,记录的数据如表
所示:
次数 U /N I/A R/
1 1.5 0.17
2 2.0 0.18
3 2.5 1.0
4 3.0 0.23
请仔细分析实验数据,回答以下问题:
1 表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据并 分析产生的原因。
②小灯泡正常发光时的电阻为 。
(3)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10)。他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其他电路元件的连接方式,小明也完成了实验。请简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式。(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)实验步骤:
表达式:R0= 。
10.在“测定小灯泡额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡的额定电压为3.8V。
(1)小明同学在连接实验电路时还有导线未接上,如图
甲所示,请用笔画线代替导线把图甲中的电路连接好(导线不得交叉)。
(2)小明同学在检查电路连接时,滑动变阻器的滑片应该移到 端。连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表指针的转向情况如图乙所示,则可能的原因是:电流表 ,电压表 。
(3)将小灯泡更换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是( )
A.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系
B.探究电流与电压的关系
C.探究电流产生的热量与电阻的关系
D.探究电流与电阻的关系
提高班习题精选
1.如图所示,电源两端电压保持l2V不变,小灯泡L上标有“6V,3W’字样,滑动变阻器最大电阻值R=60。不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( )
A.S闭合后,使电压表的示数减少1V,小灯泡L两端的电压就增1V
B.S闭合后,小灯泡L的最小实际电功率为0.5w
C.小灯泡l。正常发光时,变阻器R消耗的电功率为6W
D.开关S断开时,电压表的示数为12V
2.如图所示电路,A、B、C是电流表或电压表,单位是安或伏,闭合开
关S,A、B、C三表的示数分别为0.5、1、1.5时,灯Ll、L2恰好正常发光,已知灯Ll 和L2的额定功率之比为3:1。下列说法正确的是( )
A.A为电压表,B、C为电流表
B.电源电压是2V,且灯Ll和L2串联
C.l0s内,灯Ll消耗的电能是l5J
D.灯Ll和L2的额定电压之比为1:3
3.(2010湛江)如图所示是电阻甲和乙的U-J图像,下列
说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为l.2W
4.如图甲所示,家庭照明灯的一种按键开关上有一个指示灯,在实际使用中发现,当开关闭合时,只有照明灯发光;开关断开时,照明灯熄灭,指示灯会发出微弱的光,以便夜间显示开关的位置。据此开关的控制特性,能正确表示照明灯(Ll)和指示灯(L2)连接方式的电路图是乙图中的( )
5.(2010龙岩)电子式电能表表盘上标有“3000imp/kW·h”字样(“imp/kW·h”是电子式电能表的一个重要参数——“脉冲输出”的单位,其数值表示用电lkW·h表盘上耗电指示灯闪烁的次数),将某用电器单独接在该表上工作20min,电能表指示灯闪烁了300次,该用电器在上述时间内消耗的电能为 kW·h,用电器的电功率是 w。
6.如图所示的电路中,Ll和L2是两只标有“6V,3W”字样的小
灯泡,电源电压6V。闭合开关,两灯正常工作。则a是
表,b 表,a表的示数是 。
7.现有两只分别标有“6V 6W”和“3V 6W”字样的灯泡Ll和L2,若将它
们并联后接在某一电源上,使其中一只灯泡正常发光,干路允许通
过的最大电流是 A。若将它们串联后接在某一电源上,使其中一只灯泡正常光,则电源电压是 V。
8.在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
甲:电功率跟电压有关,电压越高,电功率越大。
乙:电功率跟电流有关,电流越大,电功率越大。
请你任选其中一个猜想,设计实验,进行验证。
(1)你验证的猜想是 (填“甲”或“乙”)。
(2)实验需要的器材,除电源、导线、开关外,还需要
(3)在该实验中,你需要收集的数据是
(4)你是通过观察比较 来比较两灯泡功率的大小的。
(5)探究出电功率跟电压和电流的关系后,爱动脑筋的小明猜想:“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。”于是,他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验,其实验数据如表一、表二所示:
表一
R/ 5 10 15 20 30
I/A 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
U /N 1 2 3 4 6
P/W 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2
表二
R/ 5 10 15 20 30
I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.2
U /N 6 6 6 6 6
P/W 7.2 3.6 2.4 1.8 1.2
根据表一数据可得出电功率跟电阻阻值之间的关系是: 。
根据表二数据可得出电功率跟电阻阻值之间的关系是: 。
9.(2010六盘水)妈妈为了让明明在家里有一个舒适的学习和生活环境,新买了一台科龙牌挂式空调机,细心的明明观察后发现这台空调的铭牌参数如下表所示。请问:
额定电压:220V 型号KFR--2GW/UR2
频率:50Hz 额定功率:ll00W
出厂日期:2009.5 编号:AO30493
(1)这台空调正常工作时通过的电流是多少A
(2)如果这台空调每天正常工作2h,那么一个月(按30天计算)要消耗多少电能
(3)如果这台空调在用电高峰期时的实际电压是200V,那么实际消耗的电功率是多少W (结果保留整数)
10.(20L0温州)现有两个电阻R和R。,R为标准电阻(阻值不变),R。的阻值会随温度的升高而减小。它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示。小明将两个电阻连接成如图乙所示的电路进行实验研究,实验过程中电源电压保持不变。
(1)据图甲可知,标准电阻R的阻值是 。
(2)实验过程中,当R。的温度升高时,电压表的示数会如何改变
(3)实验过程中,当电压表的示数为4V时,电阻R。消耗的电功率是多少W
答案
【点击要点】
1.UI 额定功率3.断开 最大阻值
【典珏分祈】
例l 表格中灯泡的平均电功率一栏设计错误
解析:这是一道较为新颖的实验考查题,主要考查学生对实验设计、对图表的认识与设计和对实验数据的处理能力,表格中设计了“灯泡平均电功率”一栏,意在考查学生是否真正理解“实验结果求平均值”这种数据处理方法的含义。
巩固训练l ①滑动变阻器接线柱接错; ②电流表量+程选错;③电压表正负接线柱接反。
例2 解析:电能表是电学中的重要仪表之一,它除用来测量电功外,还有一个较为广泛的用途就是测量用电器的功率值,本题就是其中的一例。
(1)三个用电器额定电压为220V,正常工作时的电流可以根据I=,求得。 (2)用电器工作时消耗的电能由W=Pt解出,注意时间和功率单位要统一。 (3)要求实际功率,只要求出lOmin内做的功即可,从表上可知,电度表每kw·h转2500转,此时转了250转,电流做的功为w=kW·h,再由P=,即可求得。
解:(1)P=60W+l00W+280W=440W I=P/U=440W/220V=2A (2)W=Pt=0.16kW×5h+0.28 kW×lh=1.08kW·h=1.08度 (3)电能表转盘转250转,电流做功0.1kW·h,P=W/t=0.6kW=600W(实际功率)
总结:利用电能表测用电器的功率,通常采用了下列步骤:(1)首先按测量要求设计合理的测量电路图。 (2)观察电能表,记下它每kW·h的转数N。 (3)测量时使待测用电器工作,其他用电器(属于该电能表的)都停止工作。 (4)用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点)”时所用时间t(s)。 (5)利用公式P=
计算出所测用电器的功率值为
多少瓦
巩固训练2 (1)0~0.6A 0~3V(2)实物连接图如下:
(3)0.9
【跟躁演练】
1.错将滑动变阻器下方两个接线柱接入电路2.③②⑤①④3.C 4.调节(或移动)滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等于额定电压(或2.5V),读出此时电流表的示数测量不同电压下小灯泡的实际功率(或观察在不同电压下小灯泡的发光情况) 5.多测几组电流和电压值,求出平均电阻,减小误差 6.(1)不合格,在额定电压下(或电压是2.5V),灯泡的功率不等于(或大于)额定功率(2)短了 电阻越小,电功率越大灯泡容易烧坏7.甲:B乙:C丙:A 8.(1)断开0.6(2)将电流表“0.6”接线柱与小灯泡连接,图略 (3)A(4)2.2 B (5)0.5(6)小灯泡开路(或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良)9.(1)图略(2)①1.0读数时看错电流表的量程 ⑦12.5(3)实验步骤:闭合开关,使滑动变阻器连人电路的阻值最小(为零),记下电流表的示数Il;将滑动变阻器连入电路的阻值最大,记下电流表示数l2;表达式:Rx=R010.(1)略 (2)右(或B或D) 正负接线柱接反量程选择太小 (3)B
【提高班习题精选】
1.D 2.C 3.D 4.D 5.0.1 300 6.电流电压0.5A 7.2.5 7.5 8.(1)验证猜想甲(2)两个规格不同的小灯泡,电压表(3)两灯泡两端的电压U1、U2(4)两灯泡的亮度[答案二:(1)验证猜想乙 (2)两个规格不同的小灯泡、电流表 (3)两灯泡的电流Il、l2(4)两灯泡的亮度。] (5)电流一定时,电功率跟电阻成正比;电压一定时,电功率跟电阻成反比9.(1)5A (2)66度 (3)909W 10.(1)10 (2)增大 (3)当电压表为4V时,电路的I=0.4A,此时R0的电压8V PRO=URO×I=8V×0.4A=3.2W
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3.5物体的内能(1)
点击要点
1.热运动:物体内部大量 的 运动。温度 ,微粒的无规则运动 。
2.内能:物体内部大量微粒做无规则运动时具有的能。任何物体都具有内能
(1)内能的单位:
(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。但物体内能增大时,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:
(2)热传递总是由 直到
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: 。
这两种方法对改变物体的内能是 。
(1)做功改变物体的内能:对物体做功,可以使物体的内能 ;物体对外做功,本身的内能会 。
(2)热传递改变物体的内能:物体从外界吸收热量,内能就 ;物体向外界放出热量,内能就会 。
典题分析
例1 据图回答下列问题:
(1)塞子冲出试管后为什么继续向前运动
答:
(2)塞子被推出的过程中,能量是如何转化的
答:
巩固训练1
在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”。这种省油灯的
灯盏是铜质的,在灯盏下增加了一层夹层,又叫夹层灯。夹层
留一小孔,可以从小孔向夹层中加水。灯点燃后,热会由灯盏
通过 方式使油的内能增加,温度升高,加快油的 ,增加耗油量。在夹层中加水,降低油温,达到省油的目的,这是利用水的 特性。为了更省油,请对这种灯提出一个合理的改进意见。 。
跟踪演练
一、选择题
1.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A.物体温魔升高,内能一定增加
B.物体吸收热量,温度一定升商
C.物体温度不变,一定没有吸热
D.物体温度升高,一定吸收热量
2.关于内能的改变,以下说法中正确的是( )
A.只有做功才能改变物体的内能
B.只有热传递才能改变物体的内能
C.做功和热传递都能改变物体的内能
D.做功和热传递对改变物体的内能的效果是不同的
3.(2010盐城)下列生活情景中,通过做功来改变物体内能的是( )
A.金属汤勺放在热汤中,温度升高 B.冬季入们常用热水袋取暖
C.食品放在冰箱中,温度降低 D.铁丝被反复弯折,弯折处发热
4.下面的例子中,属于物体的内能转化为机械能的是( )
A.流星与空气摩擦生热发光 B.用火炉加热壶中的水
C.两手相摩擦手心变热 D.气体膨胀做功,把管口的软木塞推出
5.发生热传递的条件是( )
A.两个物体密度不同 B.两个物体的比热不同
C.两个物体具有温度差 D.两个物体的热量不同
6.关于热量和热传递,下列说法中正确的是( )
A温度高的物体含有的热量一定多
B.比热大的物体含有的热量一定多
C热总是从含有热量多的物体传递到含有热量少的物体
D.热总是从温度高的物体传向温度低的物体
7.用铁锤敲打铁钉,铁钉的温度升高是因为铁锤( )
A.把温度传递给铁钉 B.把热量传递给铁钉
C.把内能传递给铁钉 D.对铁钉做了功
8.下列过程,属于通过热传递增加物体内能的是( )
A.火车经过后,铁轨的温度升高
B.压缩筒内空气,使乙醚达到着火点
C.铁片在室外被太阳晒热
D.流星在空气中高速下落,发出光和热
9.爆米花是将玉米放人铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确的是( )
A.玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加
B.玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加
C.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变
D.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加
10.如图所示,有关这个小小蒸汽轮机的说法错误的是( )
A.酒精燃烧时将内能转化为化学能
B.水吸热发生了汽化现象
C.蒸汽的内能转化为轮子的机械能
D.内能的一个重要应用是可以用来做功
二、填空题
11.把驱蚊片放到电驱蚊器的发热板上,通电一段时间后,整个房间里就能闻到驱蚊片的气味,这种现象说明大量分子在做 运动。如果驱蚊片不加热,在房间里就很难闻到驱蚊片的气味,可见, 越高,这种现象就越明显。
12.(2010南昌)如图所示,火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,
从能量转化的角度讲,是将 能转化为——能,这是通
过 的方式实现的。
13.改变物体内能的方法有 和 。使用锯条锯木
时,锯条的温度升高,内能(热能)增加,这主要是通过 使锯条的内能增加。
14.如图所示,是我国选手在2010年2月温哥华冬奥会女子冰壶比赛中的一个场景。比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过 的方式改变冰的
内能,使表面的冰 成薄薄的一层水(填物态变化名称),
这样就能够减小冰壶与冰面之间的 ,使冰壶按照运动员
预计的运动快慢和方向运动。
三、实验题
15.如图实验,请回答下面的问题:
(1)迅速地来回拉绳子,过一会儿筒内的乙醚会 ,说明了乙醚的 升高, 增加。当把塞子冲开后,乙醚蒸气的 减少,转化为塞子的 。
(2)此实验说明了
答案
【点击要点】
1.微粒无规则越高越剧烈2.(1)焦耳3.(1)传导对流辐射(2)高温物体指向低温物体两物体温度相等为止 5.做功和热传递 等效的(1)增加减小(2)增加减小
【典题分斩】
例1 (1)由于塞子具有惯性(2)内能转化为动能
巩固训练l 热传递蒸发 比热大在灯盏上加盖或用瓷质灯盏代替铜质灯盏
【跟踪演练】
1.A 2.C 3.D 4.D 5.C 6.D 7.D 8.C 9.B l0.A ll.无规则温度l2.机械内做功13.做功热传递做功l4.做功熔化摩擦l5.(1)沸腾温度内能内能机械能(2)克服摩擦做功可使物体内能增加
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3.2能量转化的量度(2)
点击要点
功率
1.功率是反映物体 的物理量。
2.功率的定义: 。
3.功率的计算公式: 。
4.功率的单位:瓦。 常用单位还有:千瓦、兆瓦。
5.1千瓦 瓦; 1兆瓦=106瓦。
典题分析
例1 某同学体重为500N,他想粗略地测算在单杠上做引体
向上运动的功率。如图所示,他量出握拳时手臂的长度为0.6m,并测出自己连续拉上去5次所用的时间为l0s,请计算:
(1)该同学在这段时间内克服重力所做的功;
(2)该同学做引体向上运动的功率。
巩固训练1 体育课上进行体彘训练时,:小明同学在半分钟内做了15次引体向上,已知小明的体重为45k9,每次引体向上移动竖直距离40cm,小明每一次引体向上要做 J的功;小明做功的平均功率为 w。
例2 在桂林北到南宁之间约437km的铁道线上,运行着两对“城际快速列车”N801/N802次和N803/N804次。下面是N801次快速列车的运行时刻表。请根据列车时刻表回答下列问题:
站名 桂林北 桂林南 柳州 南宁
到站时间 8:17 10:30 13:26
发车时间 8:06 8:26 10:34
里程 0 11 176 437
(1)N801次列车由桂林北到南宁全程的平均速度大约是多少km/h
(2)若列车是由东风4型内燃机车做牵引,列车行驶时机车的功率平均大小约为2.0×103kW,那么从桂林北到南宁,内燃机车所做的功大约是多少J
(3)请你根据上述表中信息再提出一个物理问题并进行解答。
巩固训练2 上海自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油。在一次测试中,汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力;5min内匀速直线行驶了9000m。
(1)汽车受到水平方向的阻力是多少
(2)汽车牵引力所做的功和功率是多少
跟踪演练
一、选择题
1.(2010株洲)四个同学在石峰公园进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是( )
A.重最大的一个 B.间最短的一个 C.速度最大的一个 D.做功最快的一个
2.正值农忙季节,农田需要大量的灌溉用水,若水泵在0.5h内把360m3的水抽到5m高处(g取10N/kg),则水泵对水做功的功率至少为( )
A.1.8×106J B.3.6×108W C .10kw D.3.6×107W
3.某人骑一辆普通自行车,在平直公路上以某一速度匀速行驶,若人和车所受的阻力为20N,则通常情况下,骑车人消耗的功率最接近( )
A.lW B .l0W C .l00W D.1000W
4.小丽用40N的水平推力将一重90N的箱子水平推动了lm;所用时间2s;小宇文将这个箱子匀速提上了0.4m高的台阶,所用时间1.5s。比较小丽、小宇所做的功W1、W2和做功的功率P1、P2之间大小的关系是( )
A. Wl> W2 P1 W2 P1>P2
C. WlP2
5.一位体重为500N的同学在跳绳测试中,lmin跳180次,每次腾空的最大高度平均为4cm,则他在跳绳过程中,克服重力做功的平均功率是( )
A .60W B.3.6×103W C .6×103W D.3.6×105W
6.关于力、距离、功与功率的关系,下列说法正确的是( )
A.力越大,功率越大 B.距离越长,功率越大
C.做功越多,功率越大 D.做功越快,功率越大
7.当两台机器正常工作时,功率大的机器一定比功率小的机器( )
A.做功多 B.做功少
C.做功快 D.做功慢
8.甲、乙两人的体重相同,同时从一楼开始登楼,甲比乙先到三楼,则他们两人( )
A.做的功相同,但甲的功率较大
B.做的功相同,功率也相同
C.甲做的功较多,但功率相同
D.甲做的功率多,功率也较大
9.甲、乙两车的功率相等,都在平直公路上匀速行驶,在相等时间内,甲、乙两车通过的路程比为4:5,则( )
A.甲、乙两车做功之比为4:5
B.甲、乙两车速度之比为5:4
C.甲、乙两车受到阻力之比为5:4
D.甲、乙两车的牵引力之比为1:1 ,
10.(2010宁波)学习了功率的知识后;小科和几位同学准备做“比一比谁的功率大”的活动。以下是他们设计的三套方案,其中可行的是( )
①控制爬楼的时间相同,测量出各自的体重、爬上楼的高度,算出功率进行比较。
②控制爬楼的高度相同,测量出各自的体重、爬楼用的时间,算出功率进行比较。
③测量出各自的体重、爬楼用的时间和爬楼的高度,算出功率进行比较。
A只有① B.只有①② C只有②③ D.①②③
二、填空题
11.某商场扶梯的高度是5m,扶梯长是7m,小明体重为600N。扶梯把小明从三楼送上四楼的过程中对小明做功 J。如果要知道扶梯对小明做功的功率,还应该测量的物理量是 。
12.小刚要锯开厚度均匀的木板,每拉一次,锯条移动的距离为0.3m,所用的力为l80N,连续拉锯50次用了1min,这个过程中小刚做功为 J,功率是 W。
13.在一次登楼的比赛中,体重相等的甲、乙两同学同时从一楼出发,他们登楼的速度大小保持不变。当甲登上8楼时,乙刚好到达7楼。在这个过程中,他们所做的功的大小关系为:W甲 W乙;他们做功的功率大小关系为:P甲 P乙(填“大于”、“小于”或“等于”)。
三、实验计算题
14.学校新购了一箱物理器材,小云同学将它从一楼搬到三楼,小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率。
(1)实验器材: 、 、 。
(2)小彬同学设计的测量步骤如下,其中多余的是( )
A.测出箱子的质量m
B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出小云上楼所用的时间t
E.算出小云搬运箱子的功率P
(3)小云搬运器材过程中对箱子做功的功率的表达式是P= 。
(4)请你帮小彬设计一个记录实验数据的表格。
15.如图是世界上最长的跨海大桥 杭州湾跨海大桥,全长36km。若某轿车以25m/s的速度匀速驶过大桥,问:
(1)轿车通过整座大桥需要多少时间
(2)如果轿车行驶在桥面时的牵引力是2000N,轿车的功率是多
大?
16.首届Fl中国大奖赛在上海国际赛车场“上字型”赛道上隆重举行。最后,法拉利车队的巴西车手巴里切罗赢得本站比赛冠军。“上字型”赛道中最下面一横(AB)是整条赛道上最长的大直道,长约l200m。赛车在大直道上经过一次约需13.33s.如果车手巴里切罗使用的赛车功率为520 X10sW,将赛车在大直道上的
运动看作匀速直线运动。求:
(1)赛车在这段时间中的速度。
(2)赛车在这段时间中所做的功。
(3)赛车在这段时间中所受的平均阻力。
提高班习题精选
1.整洁的教室需要大家共同创造。同学们值日时,以下劳动几乎没有做功的是( )
A.用拖把拖地
B.擦门窗、黑板
C.提着水从同楼层的水房走向教室
D.把椅子架到课桌上
2.某人用力把一个重10N的冰块水平抛出,冰块在水平的冰面上滑行40m远停下来。则冰块在滑行过程中( )
A人对冰块做了400J的功
B.重力对冰块做了400J的功
C.人和重力都没有对冰块做功
D.以上说法都不对
3.(2010荆州)如图所示,重力80N的物体在大小为20N,方向水平向右的拉力Fl作用下,在水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动。当撤去拉力Fl,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l0m,在力F2作用过程中( )
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.拉力F2做的功为300J
D.重力做的功为800J
4.星期天,小明和爸爸一起去登山。小明用了20min登上山顶,爸爸用了25min登上山顶,爸爸的体重是小明的l.5倍,则小明与爸爸登山时所做功的功率之比是( )
A.5:6 B. 6:5 C.15:8 D.2:3
5.提高机车的额定功率是铁路进一步提速要解决的一个重要课题。机车的输出功率等于牵引力与速度的乘积。若列车所受阻力与速度成正比,那么,列车提速前后分别以最高时速l20km和180km在平直轨道上匀速行驶时,机车的输出功率之比为( )
A 2:3 8.3:2 C 4:9 D.9:4
6.小强推着小车,30s内在水平地面上匀速前进了l5m,则小车的速度为 m/s。如果水平推力为l0N,在此过程中小强对小车做的功为 J,功率为 W。
7.青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的2h内,心脏做功约为J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高 m。(g取10N/kg)
8.甲乙两同学进行爬杆比赛,爬到杆顶(杆长相同)时,甲用10s,乙用9s,若甲乙两人的体重之比为5:6,则甲乙两人爬到杆顶做功之比是 ,甲乙两人平均功率之比是 。
9.(2010肇庆)三清山是我国著名的道教胜地和旅游景点。三清山索道全长2426m,上、下高度差约600m,单个吊车载满两人后的总重是2500N。以单个吊车载满两人为例,试回答下列问题;
(1)吊车与索道的接触面积为0.0lm2,索道上挂吊车处的钢索承受的压强是多大
(2)单个吊车从索道最高处运行到最低处,吊车和人的重力做多少功
(3)若单个吊车从索道最高处运行到最低处,需时20min,吊车和人的重力做功的功率是多少
10.某人乘坐出租车在平直公路上匀速行驶,图为他乘车到达目的地时的车费发票。请你细心阅读车费发票,求出:
(1)出租车行驶的速度。
(2)牵引力在这段时间内所做的功(设出租车的牵引力为
4×103N)。
(3)出租车发动机的功率。
答案
【点击要点】
1.做功快慢2.单位时间里完成的功叫功率3.P=W/t,P=Fv 5.1000
【典题分析】
例I解析:(1)W=5Gh=5×500N×0.6m=1500J (2)P=W/t=1500J/l0s=150w
巩固训练l l76.4 88.2
例2 解:(1)列车全程运行时间为:t1=5h 20min-≈5.3h V==≈82.5km/h (2)从桂林北到南宁,列车行驶时间为t2=5h 20min=19200s W=Pt2=2.0×103kW×19200s≈3.8X1010J (3)可能提出的问题有:从桂林北到桂林南的平均速度是多少 解答:V=S/t=l1000m/660s≈16.7m/从桂林北到柳州的平均速度是多少 答:V=s/t=176km/2.4h≈73.3km/h巩固训练2 (1)∵汽车做匀速直线运动,它受到的是平衡力 ∴f=F=2400N(2)W=Fs=2400N×9000m=2.16×107J P= ==7.2×104W
【跟踪演练】
1.D 2.C 3.C 4.A。5.A 6.D 7.C 8.A 9.C l0.D 1l.3000 时间 12.2700 45 13.大于 大于 l4.(1)秒表 卷尺 磅秤 (2)B (3)mgh/t
(4)表格如下:
箱子的质量m/kg 一楼到三楼的竖直高度h/m 所用的时间t/s 功率p/w
15.(1)轿车通过整座大桥需要的时间
由t=s/v==l.4×103s
(2)轿车的功率P=F·v=2000N×25m/s=5×104w 16.
(1)v=s/t= =90m/s
(2)W=Pt=5.2×105W×l3.33s=6.93×106J
(3)F=W/s==5775N
【提高班习题精选】
1.C 2.C 3.C 4.A 5.C 6.0.5 150 5
7.10800 21.6 8.5:6 3:4 9.(1)P==2.5 ×103Pa (2)W=Gh=2500N×600m=
1.5×106J (3)P===1250W 10.(1)车行驶时间t=10min=600s,行驶距离s=4200m v===7s (2)F=4×103N s=4200m W=Fs=4×103J×4200m=1.68×107J
(3)P===2.8×104 W
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3.3认识简单机械(3)
点击要点
杠杆的分类
1.L1>L2时,叫 ,其特点是省了 ,但费了 。如开瓶盖的起子、铡刀、老虎钳、道钉撬等。
2.L13.L1=L2时,叫 ,其特点是不省力也不费力,不省距离也不费距离。如天平等。
典题分析
例1 如图所示,O为杠杆AC晶支点,在B处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1,并标出F1的方向。
巩固训练1 在海南举办的大力士比赛中,有一个项目是把车轮推上台阶。下面是把车轮推上台阶的四种方法,推力的作用点相同,推力的方向不同,如图所示,则推法最省力的是( )
例2 园艺师傅用剪刀修剪树枝时,常瓷牌剪断的树枝尽量往支点靠近,这样做的道理是什么?
巩固训练2 如图,旅游登山时如果背囊中的物品有轻有重,应该怎样摆放更科学 ( )
A.把重的物品放在背囊下部
B.把重的物品放在背囊上部
C.随意摆放都可
D.从取拿方便考虑,把常用的放上部
跟踪演练
一、选择题
1.下图中属于费力杠杆的是( )
2.人体的运动系统相当复杂,但最基本的运动形式是骨骼在肌肉提供的
动力作用下绕关节转动。如图所示是手端起茶杯的情景,其前臂骨骼
相当于杠杆,肱二头肌收缩提供动力。由图可以看出,这是一个( )
A.费力、省距离的杠杆 B.省力、费距离的杠杆
C.费力、费距离的杠杆 D.省力、省距离的杠杆
3.(2010德州)如图所示,要使杠杆处于平衡状态,在A点分别
作用的四个力中,最小的是( )
A.Fl B.F2
C.F3 D.F4
4·如图所示是安置在公路收费站栏帻的示意图;当在A处施加一个动力融,可将栏秤逆时针拉起来,它是一根( )
A.省力杠杆 B.费力杠杆
C.等臂杜杆 D.无法确定
5.如图所示,在扶正被风吹斜的树木时,下列措施中最合适的是( )
A.绳直接系在A点
B.绳直接系在B点
C.在A点垫上橡皮,再系上绳
D.在B点垫上橡皮,再系上绳
6.用钓鱼竿钓鱼的时候,鱼钩已经钩住了鱼。鱼还在水中时,感觉鱼很轻,刚把鱼从水中拉离水面就感觉鱼变“重”了。对钓鱼过程的下歹¨解释,错误的是( )
A.鱼离开水后,失去了水的浮力,使人感觉鱼变重了
B.鱼离开水后,鱼的重力增大,使人感觉鱼变重了
C.鱼离开水后,钓鱼线对钓鱼竿的拉力会增大
D.钓鱼竿是一种费力杠杆
7.AOB为一杠杆(自重不计),O为支点(OAA.在B点用力使杠杆在图示位置平衡,一定是省力的
B.在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡
C.在B点用力使杠杆在图示位蛊平衡,沿竖直方向最省力
D.在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡
二、填空题
8.各式各样的剪刀都是一对杠杆。图中, 剪刀是省力杠杆;
理发时应选用 剪刀(填“甲”或“乙”)。
9.如图,OA是一根可以绕O点在竖直平面内转动的硬棒,要使硬棒静止在
图示位置,在A端分别用力F1、F2、F3作用,那么最小的力是
10.钓鱼时,钓鱼竿可看成一根杠杆,如图,其支点位于A
点,动力作用点在 点,这是一个 杠杆(填“省力”、
“费力”或“等臂”),要使钓起 鱼时所用的力小一些,则钓鱼者两只
手之间的距离应 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
11.杠杆在我国古代就有了许多巧妙的应用,护城河上黧装的吊桥就是一个杠杆,它的支点是 点,在匀速拉起吊桥时,它属于一个 杠杆。
12.在汶川地震中,救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作。
(1)利用上图所示的钢丝钳,救援队员把钢筋剪断,钢丝钳是 (填“省力”或“费力”)杠杆。
(2)使用撬棒,救援队员把滚落在公路上的右块撬起。如图所示,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点;若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块l,撬棒的支点是 点。
三、作图题
13.如图所示,画出使杠杆平衡的最小力的示意图(要求保留作图痕迹)。
四、分析计算题
14.一把杆秤不计自重,提纽到秤钩的距瓷是4cm,秤砣质量250g。用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡 若秤杆长60cm,则这把秤最拳锥称量多少k9的物体
答案
【点击要点】
1.省力杠杆力距离2.费力杠杆力距离 3.等臂杠杆
【典题分析】
例1 解析:由杠杆的平衡条件:FlL1=F2L2知,在阻力和阻力臂不变的情况下,要想用的动力最小,则要求动力臂最大。动力臂最长的条件:①作用在杠杆上的动力的作用点离支点最远;②动力的方向与支点跟作用点的连线垂直。
最小动力Fl应在离支点最远的C点,最长的动力臂应为OC,Fl的方向应垂直于OC向上,如图所示
巩固训练l C
例2 解析:这祥做是为了省力。根据杠杆平衡条件:FlL1=F2L2,动力臂L1和阻力F2一定时,L2越小,需要的动力F1就越小。把要剪断的树枝尽量往支点靠近,可以减小阻力臂L2,从而减小动力F1。因此使用较小的力就可以将树枝剪断。
巩固训练2 B
【跟踪演练】
1.C 2.A 3.C 4.B 5.C 6.B 7.D 8.乙甲9.F2 10.B费力增大 ll.C省力
12.省力 A C
14.解:由于物体和秤砣对杠杆的力分别等于各自的重力,根据杠杆平衡条件:FlL1=F2L2,得m1gL1=mlgL2,2kg×g×4crn=0.25kg×g×L2,L2=32cm即称2kg物体时秤砣离提纽32cm。 当阻力臂最大时,称量物体质量最大,L′2=56cm F′lL1′=F2L′2,得ml′gLl=m2gL2′ m′1×g×4cm=0.25kg×g×56cm ml=3.5kg即秤的最大称量是3.5kg。 答:称2kg物体时秤砣离提纽32cm,秤的最大称量是3.5kg。
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3.3认识简单机械(2)
点击要点
1.杠杆平衡:指杠杆保持 状态或状态 。
2.杠杆平衡原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即
3.实验:研究杠杆的平衡
(1)把杠杆的中央支在支架上,调节杠杆两端的 ,使杠杆在——位置处于平衡状态(便于直接在杠杆上测出力臂大小)。
(2)在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码,在杠杆上左右移动钩码悬挂的位置。直到杠杆再次达到 位置,处于平衡状态。
(3)用直尺量出动力臂L1和阻力臂L2的大小。
(4) 的乘积等于 的乘积。
典题分析
例1 用一段细线将粗细均匀的直铁丝吊起后,直铁丝在水平位置处于平衡状态;若将右端折叠一段:
(1)可能出现的现象是 :
(2)你猜想此现象的依据是 。
巩固训练1 如图所示,在杠杆AOB的A端挂一个重为GA的物体,B端挂一个重为GB的物体时,杠杆处予平衡状态,若AO=BO,杠杆自身重力不计,则( )
A.GA=GB B.GAGB D.无法判断
例2 轻质杠杆两端分别挂重为Gl和G2的两个实心金属球A和B,已知融ρA>ρB,杠杆原来处于平衡状态,如果现在将它们同时浸没于酒精中,则杠杆还能平衡吗
巩固训练2 在轻质杠杆两端A、B各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝),支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡。在下列情况下,杠杆仍在水平位置保持平衡的是( )
A.在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体
B.将铜块和铝块同时浸没在水中
C.将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分
D.将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离
跟踪演练
一、选择题
1.杠杆在动力和阻力作用下处于平衡状态,采用卞列方法不能使杠杆平衡的是( )
A.在杠杆上再施加一个力,使这个力作用在杠杆的中心
B.在杠杆上再施加一个力,使这个力的作用线通过支点
C.使动为和阻力同时减小到原来的一半0
D.使动力臂和阻力臂同时增大一倍
2.如下图是小玲和小刚在公园里玩跷跷板的情景(跷跷板只能上下摆动,不能水平转动)。在跷跷板正好处于平衡时,小明走过来,用一只手推跷跷板,呲耐跷跷板仍然保持平衡。下面有关小明推力的讨论,正确的是( )
A.推力的作用线一定通过支点
B.堆力必须作用在支点上
C.推力方向必须与跷跷板板面垂直
D.推力作用在跷跷板任何位置、任何方向均可
3.如图所示,通过弹簧秤用力使杠杆处于平衡状态。比较图中所示的Fl、F2、F3三个方向,弹簧秤示数最小的是( )
A.F1的方向
B.F2的方向
C.F3的方向
D.三个方向弹簧秤示数一样津只
4.如右图所示,亍根可绕O点转动的均匀硬棒重为‘G,在棒的一端始终施加水平力F,将棒从图示.位置缓慢提起至虚线位置的过程中( )
A.F的力臂变小,F的大小变大
B.F的力臂变大,F的大小变小
C.重力G与它的力臂乘积保持不变
D.重力G与它的力臂乘积变大。
5.一根轻质杠杆,在左右两端分别挂上200N和300N的重物时,杠杆恰好平衡。若将两边物重同时减少50N,则杠杆( )
A.左端下沉 B.右端下沉 C.仍然平衡 D.无法确定
6.如图所示,杠杆上分别放着质量不相等的两个球,杠杆
在水平位置平衡,如果两球以相同速度同时匀速向交支点移动,则杠杆( )
A仍能平衡
B.不能平衡,大球那端下沉
C.不能平衡,小球那端下沉
D.无法判断
7.(2010内江)如图(a)所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体,如图(b)所示,那么,以下说法中正确的是( )
A.杠杆仍然平衡
B.杠杆可能平衡
C.杠杆一定不能平衡
D.杠杆是否平衡与加挂物体的质量多少无关
8.(2010乌鲁木齐)如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同胸金属球时},杠杆平衡。把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则( )
A.两球都是实心的 B.大球实心:小球空心.
C.大球空心,小球实心 D.两球都空心,且空心部分体积相同
二、填空题
9.如右图所示,轻质杠杆OA:可绕O点转动,OA=0.3m,OB=0.2m。
A点处挂一个质量为2kg的物体G,B点处加一个竖直向上的力F,
杠杆在水平位置平衡,则物体G的重力大小为 N,
力F大小为 N。
10.如图所示,轻质杠杆OA中点悬挂一重G=60N的物体,在A端施
加一竖直向上的力F,杠杆在水平位置平衡,则F= N;
保持F的方向不变,将杠杆从A位置匀速提到B位置的过程中,力
F将 。(填“变大’¨‘不变”或“变小”)。
11.如图所示,杠杆每小格的长度相等,质量不计,以O点为支点,杠杆
的右端挂有重物M,支点左边的A处挂钩码时,杠杆平衡。
将重物M浸没在水中,钩码移到B处,杠杆又平衡。则重
物与钩码的质量之比为 ,重物M的密度是
kg/m3。
12.在做“研究杠杆平衡条件”实验时,应该使杠杆在 位
置平衡。若杠杆静止在如右图所示的位置,可将右端的螺母向
适当调节。杠杆平衡后,在盘点挂2个50g的钩码,
在疆点应挂 个50g的钧码,才能使杠杆恢复平衡。
13.如图是一个均匀直杠杆,O为支点,在A点挂一重10N的物体,
则在B点用20N的力,可以使杠杆处于水平平衡状态。问:
(1)若在C点仍用20N向下的力,杠杆能否平衡 (每格距离相等) ;
(2)若在C点角‘20N的力,方向不限,讨论杠杆是否可能平衡 。
14.(2010柳州)如图是探究杠杆平衡、条件的实验装置。
(1)实验前,发现杠杆右端下沉,此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使杠杆在 位置平衡,这样做的目的是为了方便读出力臂。
(2)下表是某实验小组测得的两组数据,请你帮他们补充完整。
实验次数 动力F1/N 动力臂Ll/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 1.0 0.24 2.0 0.12
2 1.5 0.1 0.5
(3)分析上表,可得杠杆的平衡条件:——。
三、分析计算题
15.小柯积极参加体育锻炼。
(1)图甲所示为小柯初学俯卧撑时的姿势,图乙所示为他经练
习后的俯卧撑姿势。图乙中小柯双手所受的支持力 (填
“>”、“;”或“<”)图甲的情况。
(2图乙中,他的身体可作为一个杠杆,O点是支点。他的
质量为50kg,所受重力可视为集年在A点。将身体撑起时,
地面对双手的支持力至少多大 若撑起时肩部上升0.4m,
他至少克服重力做多少功 (g取10N/kg)
答案
【点击要点】
1.静止匀速转动2.Fl×L1=F2×L2 3.(1)螺母水平(2)水平(4)动力与动力臂阻力与阻力臂
【典题分析】
例l (1)左段下沉(2)由于它粗细均匀,且开始时在水平位置处于平衡状态,所以支点位于直铁丝的重心且为它的几何中心,支点左右两段的重心到支点的距离相等,若将右端折叠一段,则支点右段的重心向支点方向移动,支点右段的力臂变小,支点左段的力与力臂的乘积大于支点右段的力与力臂的乘积,从而破坏了平衡,因此左段下沉。
巩固训练 l B
例2解析:所谓“轻质”杠杆,即不计杠杆质量,要判定两球浸入酒精后,杠杆是否平衡.需判断漫没后左右两边,力和力臂的乘积是否相等。当球浸入酒精后,球对杆的拉力等于球的重力减去球受到的浮力
解:∵根据杠杆平衡条件:G1L1=G2L2 球浸入酒精中后:左边力和力臂的乘积为MA=(G1—F浮1)L1=G1-(g ) L1=G1(1一L1 右边力和力臂的乘积为:MB=(G2一F浮2)L2=G2一 g L 2=G2(1一) L2 又∵>,∴<,∴1一>1一,∴杠杆不平衡,杠杆向A球倾斜。
巩固训练2 C
【跟躁演练】
1.A 2.A 3.B 4.B 5.B 6.C 7.B 8.A 9.19.6 29.4 10.30不变 ll.4:5 4×103 12.水平 右 3 13.不能平衡可能平衡 l4.左水平 0.3 FlL1=F2L2 15.(1)> (2)体重G=mg=50kg×10N/kg=500N根据杠杆平衡条件PlL1=F2L2得:地面对双手的支持力Fl=F2L2/Ll=GL2/LI=(500N×0.8m)/(0.4m+0.8m)=333.3N克服重力做功W=Fs=333.3N×0.4m=133.3J
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3.7电热器(2)
点击要点
焦耳定律:
1.电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟 成正比,跟 成正比,这个规律叫焦耳定律。
2.数学表达式:
3.电流产生热量的计算方法:
(1)Q=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——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/Rt,Q=UIt推导公式来结算。
典题分析
例1 一直流电动机线圈内阻一定,用手握住转轴使其不能转动,在线圈两端加电压为0.3V,电流为0.3A;松开转轴,在线圈两端加电压为2V时,电流为0.8A,电动机正常工作。求:该电动机正常工作时,输入的电功率是多少 电动机的机械功率是多
巩固训练1 一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A,若此线圈的电阻为2,那么它的电功率是 W,这台电动机lmin内产生的热量是
J,这台电动机的效率是 。
例2 一台“220V” l000W的电炉,想把它改装后接到ll0V的电源上,但功率保持不变,以下措施正确的是( )
A.将电炉丝截掉一半后接入电路
B.将电炉丝截掉四分之三后接人电路
C.将电炉丝分成等长的两段,然后并联接入电路
D.将电炉丝截掉四分之一后接人电路
巩固训练2 电炉丝断了,去掉1/5后,仍然接在原来的电源两端,则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为( )
A.5:4 B.1:5 C.5:1 D.4:5
跟踪演练
一、选择题
1.(2010 广受)--FN各用电器均标有“220V 60W”字样,它们正常工作相同的时间,发热最多的用电器是( )
A.电视机 B.电风扇 C.电热毯 D.电灯
2.在家庭电路中,导线相互连接处往往比别处更容易发热,老化更快。这是因为( )
A.连接处的电流较大 B.连接处的电流较小
C.连接处的电阻较大 D.连接处的电阻较小
3.当温度降到一定程度时,某些物质的电阻会变为零,这种物质叫超导体。下列物体可以用超导体来制作的是( )
A.家用保险丝 B.白炽灯泡的灯丝
C.电炉的电热丝 D.输电导线
4.用粗细均匀的电热丝加热烧水,通电10min可烧开一壶水。若将电热丝对折起来使用,电源电压不变,则烧开同样一壶水的时间是( )
A.2.5min B.5min C.20min D.30min
5.用电高峰时期,家庭里的白炽灯泡比正常发光要暗一些。这是因为,在用电高峰时( )
A.并联用电器增多,电路的总电阻增大
B.串联用电器增多,电路的总电流减小
C.并联用电器增多,家用电器的实际功率减小
D.串联用电器增多,家用电器的额定功率减小
二、填空题
6.小李同学自制了一个简易“电热驱蚊器”,它的发热元件是一个阻值为l.0×104的电阻。将这个电热驱蚊器接在电源的两端,当电源两端电压为220V时,l00s内产生的热量为
J。
7.一个5的电阻通过它的电流为2A,在l0s内放出的热量是 J。如果通过它的电流减小为原来的1/2,在相同时间内所放出的热量是原来的 (设电阻值不变)。
8.经验证明,只有不高于——V的电压对人体才是安全的;一根1210的电阻丝接在220V的电源上,在10min内产生的热量为 J。
9.如图所示,电源电压为4V,电阻R的阻值为l012。开关S
闭合后,在100s的时间内电阻R上放出l0J的热量。已知灯L
的额定功率为1.2W(灯的电阻不随温度变化),则灯L的额定电
压为 V。
10.微电子控制电热水瓶的铭牌如下表,由此可知,在额定电压下工作,
保温时通过电热水瓶的电流约是 A(保留两位小数);煮水6min,消耗的电能是
kW·h。
型号DSP--22C
电源220V~/50Hz
煮水时700W
消耗功率 保温时30W
容量2.2L
三、实验探究题
11.如图是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的
实验装置,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和
相同初温的煤油中,每一烧瓶里各插一支温度计,则闭合开
关,经过一段时间,两电阻丝产生热量的多少是通过
反映出来的;采用这种连接方式的目的是
12.小明要用如图所示的实验器材探究电压一定时,电流热效应与电阻的关系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同。
(1)请你用笔画线代替导线,帮他把电路连接完整。
(2)电流产生热量的多少不易直接测量。因此,在这个
实验中是通过 显示电流产生热
量的多少的。像这种用能直接观测的量来显示不
易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方法在
物理学的研究中经常用到,请你列举一例:
(3)在这个实验中,除了控制电压一定外,还要控制的量有
(4)在这个实验中,若两个电阻丝的通电时间相同,则 瓶内温度计的示数升高得多。
四、分析计算题
13.如表所示是小明家的电热水壶及铭牌,他用该电热水壶将l.5kg的水从20℃加热到l00℃。
(1)水吸收的热量是多少 [f水=4.2×103J/(kg·℃)]
(2)若电热水壶正常工作,且产生的热量全部被水吸收需要多长时间?
(3)若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间,可能的原因有哪些?(写出两种)
提高班习题精选
1.用一根电阻丝R1烧一壶开水,需要的时间是t,如果R1串联或并联另一个电阻R2,则烧开水的时间将会( )
A.串联时间大于t,并联时间小于t
B.串联时间小于t,并联时间大于t
C.串、并联时,烧开水的时间都大于t
D.串、并联时,烧开水的时间都小于t
2.有两个电热器R1和R2,采用串联的方式连接在电路中,接通电路时,两个电热器产生的热量和和时间的图像如图所示,则R1、R2电阻的大小关系是( )
A.Rl>R2
B.RlC.Rl=R2
D.无法两者电阻比较大小
3.两台电炉甲和乙,甲的电阻是乙的2倍。第一次将两台电炉串联到电源上,10min内共产生热量Q串;第二次将它们并联接到同一电源上,在10分钟内它们共产生热量Q并,则Q串:Q并为( )
A.2:9 B.4:9 C.2:3 D.4:3
4.(2010莆田)将阻值分别为l0和30的甲、乙两电阻串联后接在电源上,相同时间内,甲、乙两电阻产生的热量之比为 ;若将甲、乙两电阻并联后接在电源上,相同时间内,电流通过甲、乙两电阻做功之比为 。
5.小明认为:电风扇工作时,电能转化为叶片转动的机械能和线圈发热、摩擦等产生的内能。其中转化为机械能所做的功是 ,转化为内能所做的功是 (填“有用功”或“额外功”)。为了粗略探测电风扇正常工作的电能转化效率,小明用一个铭牌上标有额定电压为U,但其他字迹不清的小型直流电风扇来进行实验,实验设计如下:
(1)按右图所示连接好电路(图中为电风扇),闭合开关,叶片转动,移动变阻器滑片至某一位置时,叶片刚好不转动,凑出此时电压表和电流表的示数分别为U0、I0,则线圈导体的电阻为 ;
(2)向 (填“左”或“右”)移动变阻器滑片,使电压表示数为额定电压U,读出此时电流表的示数为l;
(3)若忽略摩擦,只考虑线圈发热损耗,则电风扇正常工作时电能
转化效率的表达式= (用测出的已知量表示)。
6.与小功率用电器相比,大功率用电器在使用时插头发热比较厉害,
而连接的导线却不怎么热。这一现象激发小明同学要探究“通电导
体产生的热量与什么因素有关”的问题。现有如图所示的器材:装有相等质量煤油的A、B、C三个相同的烧瓶、三支温度计、两根电阻相同的锰铜合金线、一根镍铬合金丝、一个电源、一个开关、导线若干。
(1)在探究“通电导体产生的热量与电阻有关”时:
①将B、C两烧瓶的锰铜合金丝和镍铬合金丝串
联接入电路,其目的是
②随着时间的增加,两瓶中煤油温度都逐渐上升,
说明通电导体产生的热量与 有关。
③已知镍铬合金丝比锰铜合金丝的电阻大,通电一段时间后,烧瓶 中的煤油温度上升快。由此,小明得出结论:通电时间一定,电阻越大,导体产生的热量越多。
④另一个同学指出小明的结论不严密,请你将小明的结论补充完整:
(2)在探究“通电导体产生的热量与电流的关系”时:
①小明猜想:时间与电阻一定时,通过导体的电流越大,该导体产生的热量就越 。
②在原来电路基础上,请将A烧瓶中锰铜合金丝接入上图的电路中,使该电路能用来探究“通电导体产生的热量与电流大小的关系”这一问题。
7.小明为了探究电流的热效应,找来了如下器材:l2V的电源,开关,一段电炉丝,粗细、长短与电炉丝相同的铜导线,蜡和导线若干。他设计了一个简单的实验:把电炉丝和铜电线串联起来接到电源上,在电炉丝和铜导线上分别滴上几滴熔化的蜡。等蜡凝固后,合上开关,过一会儿,发现电炉丝上的蜡熔化了,而铜导线上蜡没有熔化。
(1)他的这个简单实验能不能用来探究电流的热效应
(2)他把电炉丝和铜导线串联在电路中的目的是什么
(3)电炉丝上的蜡能熔化,而铜导线上的蜡没熔化,由此你能得出什么结论
8.(2010毕节)如图所示,电源电压为12V,且保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是lA,开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数为l.5A。求:
(1)R1电阻的大小
(2)R2消耗的电功率是多少
(3)S1、S2同时闭合时,通电l0s电路中产生的热量是多少
9.某中学为解决同学们的饮水问题,新购置了一批台式饮水机,其铭牌如下表所示。饮水机的电路图如下,S是用感温材料制造的温控开关,R1是电阻,R2是供加热的电阻丝。分析电路图可知,当S接通时,饮水机处于加热状态,当S断开时处于保温状态。
额定频率 50Hz 环境温度 10℃~38℃
加热功率 550W 环境湿度 ≤90%
额定电压 220V 制热水能力 ≥90℃ 5L/h
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大
(2)正常工作时,该饮水机将热水罐中0.6kg、18℃的水加热到93℃,用时6min。用这些数据及题目中的信息,计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。
[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半,则R1与R2的比值应是多少
答案
【点击要点】
1.电流的平方,导体的电阻,通电的时间。 2.Q=I2Rt 3.内能
【典题分析】
例1 解:电动机不转动时,其消耗的电功全部转化为内能,故可视为纯电阻电路,由欧姆定律得电动机线圈内阻:r===1,电动机转动时,消耗的电能转化为内能和机械能,其输入的电功率为P入=I1·Ul一0.8 ×2W=1.6W,电动机的机械功率P机=P入一I12·r=1.6W一0.82×Lw=0.96W
提示:在非纯电阻电路里,要注意区别电功和电热,注意应用能量守恒定律。①电热Q=I2Rt。②电动机消耗的电能也就是电流的功W=UIt③由能量守恒得W=Q+E,E为其他形式的能,这里是机械能;④对电动机来说,输入的功率P入=UI;发热的功率P热=I2R,输出的功率,即机械功率P机=P入一P热=UI一I2R。
巩固训练l 2200 12000 90.9%
例2 C解析:根据题意要求U实=U额时,P实=P额。由P=可知要满足题设条件,只有改变电阻R,才能满足要求。由P实=一一,若R2=R1时,P实才能等于P额。所以R2==R1是选择答案的首要依据,在上述四个答案中可发现(B)(C)均满足条件,究竟两个答案谁更合理呢 我们还应该考虑当U变化后,R也变时,I是否变化。对于一个能正常工作的电阻来说,它有一个额定电流,若实际电流超过它允许的额定电流,则它必将烧毁,所以接下来应判定(B)(C)中由实际电路中通过的电流大小。B:I2====2I1=2I额,而C选项每根电阻丝上的电流I2=U额/R1=I额显然应排除B,而选择C。
巩固训练2 A
【跟踪演练】
1.C 2.C 3.D 4.A 5.C 6.484 7.2001/4 8.36 2.4×104 9.6 10.0.14 0.07 11.温度计的示数变化控制电流相同12.(1)如圈所示
(2)温度计示数升高的多少研究声音是由振动产生的时,用乒乓球的振动显示音叉的振动。或研究分子运动时,用固、液、气体的扩散推测分子的热运动;探究平面镜成像时,用相同的蜡烛找像的位置等(3)两瓶内煤油的质量通电时间等(4)甲l3.解:(1)Q吸=c水m(t2一t1)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃一20℃)=5.04×105J (2)∵电热水壶正常工作 ∴P=P额=1500W 又∵W=Q放= Q吸=5.04×l05J ∴t=336s(2)原因可能是:①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收②电热水壶实际工作电压小于额定电压
【提高班习题精选】
1.A 2.A 3.A 4.1:3 3:1 5.有用功额外功(1) (2)左 (3) 6.(1)①使通过锰铜丝和镍铬合金丝的电流相同②通电时间③C④通过导体的电流和通电时间一定时.电阻越大,导体产生的热量就越多(2)①多②做法为:保持B、C两烧瓶的金属丝串联,将A烧瓶的锰铜丝与它们组成并联<注意:应由开关控制并联电路)7.(1)能(2)使它们通过的电流相等(3)电炉丝的电阻比铜导线的电阻大,电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比8.(1)当只闭合开关S1时,只有R1接人电路此时U1=U=12vRl=U1/Il=12V/1A=12 (2)当开关Sl、S2 同时闭合时,R1与R2并联接入电路I2=I一I1=l.5A一1A=0.5A P2=U2×I2=12V×0.5A=6W (3)当开关Sl、S2同时闭合时,R1与R2并联接人电路Q=W=UIt=12V×1.5A×10s=180J
9.解.(1)由J===2.5A (2)Q吸=c水m(t-to)=4.2×l03J/(kg·℃)×0.6kg×(93℃一18℃)=1.89×105J W=Pt=550W×360s=1.98×105J ==×l00%≈95.5% (3)当加热时,S闭合,Rl短路,得P=当保温时,S断开,R1与R2串联,P′==()2×R2由题意得=()2=2,,=0.414
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3.5物体的内能(2)
点击要点
1.热量的计算公式:Q= 。
Q表示热量,c表示物体的比热,m表示物体韵质量, t表示变化的温度。
c水= ,表示每千克的水温度升高1摄氏度,所吸收的热量为4.2×103焦。
2.燃料的热值: 某种燃料 时放出的热量叫做这种燃料的热值。
热值的单位:焦/千克。
燃料完全燃烧时放出的热量=燃料的热值×燃料的质量,即Q= 。
典题分析
例1 根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中不正确的是( ) ‘
物质 比热容/J·kg-1·℃-1 物质 比热容/J·kg-1·℃-1
水银 0.14×l03 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小
B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性
C.由于水比沙石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
巩固训练1 很多机器在工作时温度升高,为保护机器,往往用永来冷却。用水冷却的最主要原因是( )
A.水的比热容大 B.水放出的热量多
C.水的温度低 D.水容易取,不需花钱买
例2 “单舜皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”反映了沙漠地区气候变化的特点,请你简要地回答产生这种气候的原因。
巩固训练2 沿海地区同沙漠地区相比,冬暖夏凉,昼夜温差小。这是因为( )
A.水的密度比沙石的密度小 B.水的比热容大于沙石的比热容
C.水的热量大于沙石的热量 D.水的传热本领比沙石的传热本领差
跟踪演练
一、选择题
1.铝比铜的比热容大,这说明( )
A.铝块一定比铜块具有的热量多
B.铝块一定比铜块具有的内能多
C.铝块的温度一定比铜块的温度高
D.质量相等的铜块和铝块升高相等的温度时,铝块比铜块吸收的热量多
2.把一铁块放在火炉上加热一段时间后,下列物理量中不变的是( )
A.铁块的体积 B.铁块的比热容 C.铁块的内能 D.铁块的密度
3.煤有优质和劣质之分,划分的主要依据是( )
A.热值不同 B.热传递本领不同
C.硬度不同 D.密度不同
4.质量相等的铁块和水,吸收相等的热量后,把铁块投入水中,则( )
A.热从铁块传给水 B.铁块与水问不发生热传递
C.热从水传给铁块 D.无法确定是否发生热传递
5.(2010兰州)关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
6.夏天,坐在湖边的树底下,风吹来人感到凉爽。对其原因,下列分析中正确的是( )
A.水的比热容大,湖水吸热温度升高较快
B.树叶里水蒸发带走大量的热
C.风减慢了人体表面汗液的蒸发
D.地形宽旷,不利于散热
7.将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到
表面平整的石蜡上。经过一定时间后,观察到的现象如图所示。
则三块金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
8.两个同学用相同的电加热器,分别给相同质量的水和某种液体加热。每隔2min记录一次数据,如下表所示。该液体的比热为( )
加热时间/min 0 2 4
水是温度/℃ 24 28 32
液体的温度/℃ 24 31 38
A.7.35×103J/(kg·℃) B.2.4×103J/(kg·℃)
C.1.75×103J/(kg·℃) D.0.56X103J/(kg·℃)
9.(2010常州)为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆屋面太阳能板的面积达3×104 m2,年发电量3×106 kW·h。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107J/kg,煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%),则仅此一项每年可节约煤炭的质量为( )
A.2.0X104kg B.1.2×105kg C.3.6×105kg D.1.2×106kg
二、填空题
10.炎热的夏天中午,在太阳光的照射下,海滨浴场沙滩上沙子的温度升高、内能增大,这是通过 方式改变内能的。而海水的温度明显低于沙滩的温度,其原因是 。
11.人们用冷水冷却汽车发动机,用热水取暖,主要是因为水的 较大。通常情况下,与同等质量的其他物质构成的物体相比,升高或降低相同温度,水吸收或放出的热量较 (填“多”或“少”)。
12.(2010滨州)若以太阳能热水器内装l00kg、温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到70℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则热水器内的水吸收了 J的太阳能;这是通过 的方式改变了水的内能。
13.人体就像一部复杂的机器 样,包含许多物理知识。
人体是导体,这个导体两端的安全电压不高于 ;如
图所示,人的前臂是一个 杠杆,这个杠杆的好处是可以
;一个成人参加一次马拉松长跑,身体消耗的能量为
1.32×107J,这些能量需要完全燃烧 kg的木柴才能得到。
(于木柴的热值q=1.2×107J/kg)
14.某同学在探究“影响物质吸热多少的因素’’的实验时,得到如下的数据表:
物质 实验次数 质量(kg) 升高的温度 (℃) 吸收的热量(J)
1 0.05 10 2100
水 2 0.10 10 4200
3 0.05 10 1050
煤油 4 0.10 10 2100
(1)分析第1、3次或2、4次实验数据可归纳得出的结论是: 相等的不同物质,在 相同时,吸收的热量是不同的。
(2)分析第1、2次或3、4次实验数据,可归纳得出的结论是:不同质量的同种物质,升高的温度相同时吸热的多少还与物质的 有关。
三、分析计算题
15.(2010连云港)2010年4月20日夜间。位于墨西哥的钻井平台发生爆炸,造成原油大量泄漏.载至5月27日已漏出的原油约7×107L,给该地区造成巨大的生态灾难和经济损失。已知原油的密度为0.9×103kg/m3,热值为4.4×107J/kg,水的比热为4.2×l03J/(kg·℃)。求:
(1)假设这些泄漏的原油完全燃烧,放出的热量约为多少
(2)假设放出的这些热量全部被水吸收,可以使多少质量的水从l0℃升高到l00℃
提高班习题精选
1.飞机在万米高空飞行时,舱外大气压比舱内气压低,要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中,压缩机对空气做功,空气的( )
A.温度升高,内能增加 B.温度降低,内能减少
C.温度升高,内能减少 D.温度降低,内能增加
2.下列过程中物体内能减少的是( )
A.正在熔化的冰
B.正在大气层中下落的飞船返回舱
C.紧急刹车时汽车的轮胎
D.暖气片内循环的热水
3.由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此( )
A.白天的海风多是从陆地吹向海面,夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B.白天的海风多是从海面吹向陆地,夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C.白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面
D.白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地
4.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.0℃的冰没有内能
C.一个物体吸收热量时,温度不一定升高
D.对物体做功,物体的温度一定升高
5.小明同学在父母的协助下,从早上7点开始每隔半小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度一时间图像。从图线可以看出乙的温度变化幅度小,是 (填“气温”或“水温”)的图线,温度变化幅度小的原因是
6.用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的甲、
乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如
图所示。如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液,
应选择 液体。
7.用同样的炉火分别给相同质量、相同初温的水和食用油加
热,开始阶段发现食用油温度升高得快,说明食用油的
比水小,通常情况下油炸食物比水煮食物熟得快,说明食用油的 比水高。
8.(2010盐城)用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热直到沸腾。
(1)分别测量出水和食盐水的沸点,发现食盐水的沸点比水高。其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示,水的沸点为 ℃。
(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长,说明食盐水吸收的热量比
水 (填“多”或“少”)。
(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食
盐水比热容大的结论 ;其原因是:
9.(2010宜昌)为研究不同物质的吸热能力,某同学用两个完全相同的
酒精灯,分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,分
别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的
温度随时间变化的图像,如图所示。
(1)根据图像,某同学认为:“加热相同的时间时,甲升高的温度高一
些,这说明甲吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确 请说明理由。
(2)要使甲、乙升高相同的温度,应给 加热更长的时间,这说明
的吸热能力强些。
(3)如果已知甲的比热容是l.8×103J/(kg·℃),则乙的比热容是 J/(kg·℃)。
10.泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5×103 m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度=0.8×l03kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)已知该车效率 (w为该车在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该车效率是多少
答案
【点击要点】
1.cm t,4.2×103焦/(千克·℃) 2.1千克完全燃烧 rnq
例1 D解析:冷却食品时0℃的冰比0℃的水效果要好,原因是晶体熔化时吸热温度不变。
巩固训练l A
例2 沙漠地区沙石多,沙石的比热容较小,在相阿的条件下,吸收(或放出)相同的热量,沙石的温度变化较大,因此沙漠地区昼夜温差大。
巩固训练2 B
【跟踪演练】
1.D 2.B 3.A 4.D 5.A 6.B 7.C 8.B9.D l0.热传递水的比热容大ll.比热容多12.2.1×107热传递13.36V费力省距离1.1 14.(1)质量 升高温度 (2)质量l5.(1)泄漏原油的质量m=v=6.3×107kg原油完全燃烧放出来的热量为Q=mq=2.772×1015J (2)水吸收的热量为:Q=c水m水(t1-t0)代人数据得:m=7.3×109kg
【提高班习题精选】
1.A 2.D 3.B 4.C 5.水温水的比热大,温度变化较慢6.乙7.比热容沸点8.(1)98(2)多(3)不实验中没有保持二者质量和升高的温度相同9.(1)不正确 因为完全相同的酒精灯,加热相同的时间,放出的热量相等,甲、乙液体吸收的热量相等。 (2)乙 乙 (3)2.4×103 10.(1)F==3.0×103N 牵引做功W=Fs=1.68×107J (2)消耗油质量m=V=1.2kg Q油=mq=l.2kg×4×107J/kg-4.8×107J 效率=×100%=×l00%=35%
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3.9能量的转化与守恒
点击要点
1.能的转化和守恒定律:能量既不会 ,也不会 ,它只会从 转化为 ,或者 转移到 ,而在转化和转移的过程中,能的总量 。
2.能的转化和守恒定律,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动还是生命运动,无论是宇宙天体还是微观粒子,都遵循这个定律。
3.能量的转移和转化有一定的 。
(1)“永动机”不可能成功是因为它违背了
(2)自然界事物的运动和变化都必须遵循 ,但符合能量转化和守恒定律的事件却 能够发生。
典题分析
例1 下列说法错误的是( )
A.用线悬挂的物体,因为没有做功所以没有能
B.物体具有能说明它有做功的本领,但未必就在做功
C.一个物体对别的物体做了功,这个物体的能量可能会减小
D.物体在能量的转化过程中,机械能不一定守恒
巩固训练1 如图所示,在空可乐瓶内滴一滴酒精,用装有气
门芯的橡皮塞塞紧瓶1:1,再用打气筒通过气门芯向瓶内打气。
当瓶内气压达到足够大时,塞子将从瓶口冲出,且原来透明的瓶
内充满了白雾,这一实验现象表明( )
A气体对外界做功,瓶内温度升高,内能减少
B.外界对气体做功,瓶内温度升高,内能增加
C.气体对外界做功,瓶内温度降低,内能减少
D.外界对气体做功,瓶内温度降低,内能增加
例2 既然能量是守恒的,那么为什么还会出现能源危机呢
巩固训练2 能量可以相互转化。将图中各能量间转化的实例根据例①的形式将其他空填完:
①钻木取火。
② 。
③ 。
④ 。
⑥ 。
⑤ 。
⑦ 。
跟踪演练
一、选择题
1.汽车关闭发动机后在水平地面上继续运动一段距离后停止,此过程中汽车的( )
A.动能转化为热能 B.动能转化为势能
C.机械能保持不变 D.能量消失了
2.(2010莆田)下列关于内能的说法中正确的是( )
A.静止的物体没有内能
B.0℃以下的物体没有内能
C.内能和机械能是同一种形式的能量
D.内能与物体的温度有关
3.(2010肇庆)根据能量守恒定律,下列四幅图中仅发生能量转移的一组是( )
A①② 8.②③ C.③④ D.①③
4.一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑,物体在下滑的过程中( )
A.动能不变,势能减小,机械能不变
B.动能不变,势能减小,机械能减小
C.动能增大,势能减小,机械能不变
D.动能增大,势能减小,机械能减小
5.(2010德州)荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动,也是我国民族运动会的一个比赛项目。小娟同学荡秋千时,在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中,小娟的( )
A.重力势能一直减小 B.动能一直增大
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
6.电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质铁锅,从而形成无数个小涡流(即电流),加速锅底分子运动,使锅底自身发热达到加热食品的目的,它具有安全可靠、节能环保等优点,是现代家庭中的理想灶具,其工作原理如图所示。下列有关电磁炉的说法中正确的是( )
A电磁炉在使用中利用了电流的磁效应和化学效应
B.电磁炉在使用中会产生烟尘和废气
C电磁炉加热食物时把电能转化为内能
D.铁、铝、铜锅均可在电磁炉上使用
二、填空题
7.小雨通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤,“发”的是电,在整个发电过程中,能量转化的情况如下,请你帮她在方框中填入相应的能量形式:
8.氢气球释放后,若它的运动可看成是匀速上升,则上升过程中氢气球的动能 ,重力势能 ,机械能 (填“增大”、“不变”或“减小”)。常见汽车的动力机械是内燃机,从能量转化的角度来看,内燃机是把内能转化为 能的机器。内燃机的效率较低,它在工作过程中,能量大部分以 能的形式耗散掉了。
9.(2010广东)改变内能有不同的方式,如图(甲)是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过一方式使玻璃筒内的空气 增加,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧。如图(乙)是通过 方式把试管里的水加热至沸腾。
三、分析计算题
10.电能便于输送,还可以方便地转化成其他形式的能来满足人们多方面的需求。从发电站发出来的电能,要经过输电线送到用电的地方,如图是电能输送的示意图。在输电线上,由于电流的热效应,必然有一部分电能转化成热能而损失掉,导线越长,损失越多。目前远距离送电主要采取高压送电的方式来减少线路上的损失。请回答下列问题:
(1)在图下的横线上填写与输电过程相对应的名称。
(2)在保证输送功率不变的情况下,为什么采用高压送电
(3)输电是输送能量的一种方式。如果从云南利用高压输电线路输送功率为l00万千瓦的电到广东,按热值为3×107J·kg-1的标准煤来折算,这相当于每天运输标准煤
吨。
提高班习题精选
1.(2010扬州)下列实例中属于机械能转化为内能的是( )
A.内燃机的活塞在燃气推动下运动 B.点燃的火箭飞向太空
C.夏天,广场上的石凳被晒得发烫 D.陨石坠人地球大气层成为流星
2.不同的物理现象往往遵循同一物理规律。例如:跳伞运动员从空中徐徐下降;刹车后,水平路面上行驶的公交车逐渐减速停靠在车站。这些现象中能量转化有共性的是( )
A.物体的动能全部转化为重力势能 B.其他形式的能量转化为物体的机械能
C.物体的机械能转化为其他形式的能量 D.物体白勺、重力势能转化为其他形式的能量
3.一只热气球的下方用细线吊一只小皮球,当小皮球随热气球匀速上升到高度H位置时,细线突然断开,那么在不计空气阻力下,在皮球落地无能量损失时,皮球落地又反弹后上升的最大高度的说法中正确的是( )
A.皮球上升到H处 B.皮球上升的高度大于H
C.皮球上升的高度小于H D.无法确定皮球能上升的最大高度
4.将质量相同的甲、乙两乒乓球,在离地面相同高度处,分别以,和功速度竖直向上抛出,且>。则下列说法正确的是( )
A.甲球的机械能小于乙球的机械能
B.两球达到最高点时,甲球动能大于乙球动能
C.两球达到最高点时,甲球重力势能大于乙球重力势能
D.下落相同高度时,两球机械能相等
5.流动的空气形成了风,风具有一定的能量,称为风能。风
力发电利用自然界的风,通过风力发电系统来为人类提供
电能。风力发电机中的叶片在风力的推动下转动,并带动机头
发电机发电。
(1)风力发电机是将 能转化成 能的设备。
(2)某小型风力发电机参数如下表所示,小明的父亲想用它解决出海渔船的用电问题,若他用这台风力发电机直接给用电器供电,在选择用电器时要注意的问题是:
① ;
② 。
××型风力发电机
额定功率(w) 200
输出电压/V 36
起动风速/m/s 3
额定风速/m/s 6
风能利用系数 0.38
(3)南通毗邻黄海,有较丰富的风力资源,即将并网的“十万千瓦”风力发电机组,预计年发电量2.5×108kW·h,相当于完全燃烧 kg的煤放出的能量。(煤的热值为3.0×107J/kg)
(4)请你结合本地实际及上图中的有关信息,说说目前风力发电开发的困难和前景。
6.我国对家用电冰箱、空调这两个产品率先实施能源效率标识制度。
(1)据有关部门科学预测,在推行能效标识后未来的l0年间,家用空调器和冰箱可累计节电548亿度。这些电能相当于多少吨标准煤完全燃烧时所释放的热量 (已知标准煤的热值为2.9×107J/kg)
(2)目前,一台电功率为ll60W的高效节能制冷空调A,售价大致为3000元,另一台制冷效果相同的一般节能制冷空调B电功率为l500W,售价大致为2000元。若空调的使用寿命为12年,家用平均每年使用500h,1度电的价格按0.50元计算。试求出使用12年,高效节能空调比一般节能空调所节约的电费。
答案
【点击要点】
1.消失刨生一种形式其他形式从一个物体另一个物体保持不变3.方向性 (1)能的转化和守恒定律(2)能量转化和守恒定律不一定
【典题分析】
典题例题l A解析:学生对能量与做功的关系理解往往较肤浅,回答上述问题容易出现错误。一些同学错误地认为用线悬挂的物体既然没有做功,就可能没有做功的本领,它是不具有能的。具有能的物体只是有潜在的做功本领,这种本领不一定非得发挥出来。如果发挥出来对别的物体做了功,它本身的做功本领(即能量)将会变小,(除非另外得到能量的补充,如汽车加油),这个物体的能量将转移(或转化)到别的物体土。能量转化过程中,若仅限于动能与势能之间的相互转化,则机械能守恒;若机械能与其它形式的能发生转化,则机械能不守恒,但总能量仍是守恒的。
巩固训练l C
例2 解析:能量是守恒的,但由于能量的转化和转移是有方向的,能源却不是取之不尽、用之不竭的物质,化石能源、核能等是不可再生的能源,现在开采得越多,留给子孙后代的就越少。为了人类的未来,我们必须要节约能源。比如冰箱里的能量不会自动转移到外部,而必须消耗其他的能量(电能)才能把能量转移出来,使冰箱内部变冷。
巩固训练2 (2)电风扇通电旋转 (3)热电站发电(4)酒精燃烧(5)电灯发光(6)蓄电池充电 (7)植物光合作用
【跟踪演练】
1.A 2.D 3.C 4.B 5.D 6.C 7.内机械8.不变增大增大机械内9.做功 内能热传递10.(1)升压变压器高压输电线 (2)由焦耳定律Q=FRt可知:减小f,可以减小电能的损失,又由P=UI可知,当P一定时,要减小I,必需增大U(3)2.88×103
【提高班习题精选】
1.D 2.C 3.B 4.C 5.(1)风电(2)应选用额定电压为36V的用电器 用电器总功率不超过200W(3)3×107(4)困难:风力不稳定;前期投资大,导致风力发电成本较高等前景:随着技术不断的成熟,成本下降较快,有望低于火力发电成本;风力发电对环境几乎没有污染等
6.(1)Q放=548×108kWh×3.6×106J=1.973×1017J,
m===6.8×109kg=6.8×106t
(2)W省=WB一WA=PBt—PAt=(PB—PA)t=(1.5kW一1.16kW)×12×500h=2040kW·h l2年共节约电费:2040kW·h×0.5元/kW·h=1020元
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3.6电能的利用(2)
点击要点
1.电能表(又称“千瓦时计”,俗称“电度表”)可以直接测量某段时间家中消耗了多少 。计量单位: (kW·h);1千瓦时= 焦;当电功率的单位为千瓦,t的单位为小时,则w的单位是千瓦时(度)。
2.使用方法:接在进户线上,计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用户的用电度数。
3.实验:如何用电能表粗略地测量用电器的电功率:
(1)测量原理:P=w/t。
(2)需要测量的数据: 、
(3)需要的测量工具:
典题分析
例1 小明利用电能表和秒表测量家中电热水器的实际功率。他的做法是:打开标有“220V,1210W”的热水器,关掉家里的其他用电器,测得电能表(标有“1800r/kW·h”)的转盘转过200转所用的时间是400s。
(1)求热水器的实际功率。
(2)求通过热水器的电流。
(3)下图是小明家的供电线路。已知此时供电站输出的电压是220V,则供电站距他家多远 (已知每千米导线的电阻为5)
巩固训练1 某同学发现深夜家里的台灯比傍晚时要亮,学习了电功率的知识后,他知道这与台灯两端的电压有关系。但家中没有电压表,他借助家中的电能表测得,傍晚只亮这盏台灯时,在4min l0s内电能表的转盘转了2转,电能表的铭牌如图所示,台灯的铭牌上标有“220V 25W”字样。请你帮他估算出此时:
(1)台灯两端的实际电压和实际功率;
(2)说明在此估算过程中用到了哪些近似值
例2 同学们在家里通过实验探究“烧水过程中能量转化效率”的问题时,选用了如图所示的电水壶。
××牌电水壶
额定电压 220V
额定功率 1500W
容积 3L
(1)若请你参加该实验探究,实验中你需要用到的测量工具是
(2)写出你的实验探究过程;并根据实验测量出的数据,写出电水壶烧水过程中能量转化效率的数学表达式
(3)根据测量数据及表达式,指出影响电水壶烧水过程中能量转化效率的因素。
巩固训练2 电吹风是现代家庭的常用电器。如图
甲所示是电吹风的电路原理图,R是电热丝,M是带动风扇
转动的电动机,某型号电吹风的主要技术参数如下表所示:
三角牌电吹风 ZJQF003
额定电压 220V
频率 50Hz
吹热风时功率 880W
吹冷风时功率 80W
(1)当只闭合S1时,电吹风正常工作,通过电动机的电流为多大
(2)当同时闭合Sl、S2时,电吹风正常工作,5min内电流通过R产生的热量是多少
(3)小明家的电能表如图乙所示,当小明家只有电吹风正常工作并且吹热风时,半小时电能表的转盘旋转多少圈
跟踪演练
一、选择题
1.(2010毕节)王老师的新家买了250W的电视机一台,300W的洗衣机一台,100W的电冰箱一台,2200W的柜式空调机一台,250W的电脑一台,800W的电饭锅一只,40W照明灯8盏。请为王老师选择一种合适的电能表( )
A.220V 5A B.220V 15A C.220V 20A D.220V 30A
2.小明同学在家中拍到一张电能表照片。如图,他仔细观察照片后,得到下列结论,你认为正确的是( )
A.电能表的额定功率为2500W
B.电能表的标定电流为5A
C.拍照片时,小明家已消耗的电能为9316kW·h
D.拍照片时,小明家已消耗的电能为931.6J
3.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0.3kW·h,这个用电器可能是( )
A.空调机 B.电冰箱 C.电视机 D.收音机
二、填空题
4.在家庭电路币,测量电功的仪器是 ,如果表面盘上标有“2000r/kW·h”字样,表示
某用户上月28日电能表上示数为0302 7,而本月28日电能表上示数为0381 2,该用户这一个月用电 度,合 J。
5.家庭中的电灯、电视机、电风扇等家用电器都是 联在
电路中的。小林家4月底电能表示数为2708.7kW·h,5月底电能表
示数如图所示,那么5月份他家消耗了 kW·h的电能。
6.微波炉是效率很高的家用电器,一个标有“220V,880W”的微波炉,正
常使用时,其电阻是 ,通过它的电流是 A。若用它煮一餐饭花15分钟的时间,则煮一餐饭用 度电。
7.某37英寸液晶电视机的铭牌上有“220V 200W'’的字样,则该电视机正常工作lh消耗
kW·h的电能。
8.一些城市开始使用风能、光能互补路灯。它是由太阳能电池板、小型风力发电机各自给24V蓄电池充电,晚上由LED(发光二极管)灯照明。下表是亮度相当的两种灯的相关数据。
一只LED灯 一只白炽灯
发光原理 二极管发光 钨丝高温发光
额定电压 24V 220V
响应时间 10—9S 10—3 S
额定功率 12W 100W
要使该路灯总发光效果相当于500W白炽灯,它应由 只LED灯 联而成。原来是用500W白炽灯,若每晚供电l0h,一个月(30天),消耗了 kW·h的电能。请说出这种路灯的优点 (至少两点)。
9.大多数家用电器在待机状态(关机但未拔掉电源插头)时也会消耗电能。以有l000个家庭的社区为例,假设每个家庭所有用电器待机时的总功率约为20W,每天处于待机状态的时间约为20h,则该社区每天因用电器待机而浪费的总电能约为 kW·h。
三、分析计算题
10.某校学生宿舍走廊的路灯,原来用一盏“220V 40W”的白炽灯,每晚亮l0h。同学们发现灯泡容易损坏,需要经常更换。后来,学校电工用两盏“220V,40W’’的灯泡串联后代替原路灯。结果,两盏灯的亮度比改装前要暗,但灯泡使用寿命明显延长。问:
(1)改装前,一盏路灯每晚需要消耗多少电能
(2)改装后两盏灯的总功率是多少 比原来省电还是费电
11.电视机可以用遥控器关机而不用断开电源,这种功能叫做待机功能。这一功能虽给人们带来了方便,但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。例如,小明家的一台彩色电视机的待机功率大约是l0W。假如他的家人每天平均看4h电视,看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源。试计算:
(1)小明家因这台电视机待机一年(按365天计)浪费的电能是多少
(2)如果这些电能全部用来烧水,可以将多少l5℃的水加热到40℃ 如果小明同学洗一次澡需要50kg、40℃的水,这些水可供他洗多少次澡
答案
【点击要点】
1.电能 千瓦时 3.6×106 3.(2)时间t、电能表转盘的转数 (3)秒表 电能表
【典题分析】
例1 解析:本题涉及考点有:利用电能表狲电功率、额定功率和实际功率的相关计算和远距离输电问题。易错点为(2)问,电流的求解切忌不仔细审题用P=U/求解,由(1)中不能看出热水器实际功率低于其额定功率,即其实际电压低于额定电压所致,故只能根据其铭牌先求解电阻。(3)中要注意的是输电线共2根,故距离的求解与导线长度不同。
解:(1)热水器消耗的电能W== kw·h×3.6×106J/kW·h=4×l05J热水器的实际功率为P===1000W (2)热水器电热丝的电阻值为R===40 通过热水器的电流为I===5A (3)电路的总电阻为R总===44输电线的电阻为R额=R总-R=44-40=4 供电站到小明家的距离为s==0.4km=400m
巩固训练l 解:(1)台灯消耗的电能为W=2R/1800R×lkW·h=1.1×10-3kW·h=4000J;所以台灯的实际功率为P1=W/t=4000J/250s=16W;根据R=U2/P可得 台灯的电阻R=U0 2/P0=(220V)2/25W=1936, 所以台灯的实际电压U1=/==176V (2)在估算过程中,台灯消耗的电能、台灯的实际功率、台灯的电阻、台灯的实际电压都用取了近似值。
例2 解析:方法(一)(1)电能表温度计 (2)a.观察电能表铭牌参数N(r/kW·h),电水壶客积V(m3);b.电水壶中盛满水(或盛有水),用温度计测出水的初温tl;[若电水壶中未说明盛满水,除在第1问中添加体积或质量测量工具外.还要在步骤中体现体积或质量的测量];a关闭家中其它用电器,将此水壶单独接入电路中,记录电能表转盘转过的转数n(r)和水的末温t2(℃)。数学表达式:=(或)
(3)①水的体积(质量) ②水的温度差 ③n与N的,比值
方法(二):(1)电压表、电流表、温度计、秒表(2)a.观察电水壶客积V(m3);b.电水壶中盛满水,用温度计测出水的初温tl(℃);G接通电源,记下水温升至t2(℃)所用时间t(s),并用电压表、电流表测出电水壶工作时两端电压U(V)及其电流I(A)。 数学表达式:=
(3)影响因素:①水的体积(质量);②水的温度差;③加热时间;④UI(或实际功率)。
巩固训练2 (1)当只闭合S1时,电吹风正常工作,通过电动祝的电流I===0.36A (2)闭合S1、S2时,5min内R产生的热量:Q=W2=P2t=(880W-80W)×5×60s=240000J (3)电吹风正常工作并且吹热风时,半小时消耗的电能:W=Pt=0.88kW×0.5h=0.44kW·h电能表的转盘旋转的圈数:n=0.44kW·h×600r/kW·h=264r
【跟踪演练】
1.C 2.B 3.A 4.电能表每消耗lkW·h的电能电能表的转盘转2000r 78.5 2.826×108 5.并110 6.55 4 0.22 7.0.2 8.5 并150 节能、环保、多种气候条件下都能获得电能9.400 10.解:(1)W=40W×10×3600s=1.44×106J或0.04kW×10h=0.4kW·h (2)由P=得:P1===l0W P总=2P1=20W 所以比原来更省电 ll.(1)小明家电视机一年的待机时间为:t=(24-4)h×365=7300h一年消耗的电能为:W=Pt=0.OlkWX7300h=73kW·h (2)电能全部转化为内能为:Q=3.6×l06×73J=2.628×108J
设可以将mkg的水加热到规定温度则m=Q/c(t-t0)= =2502.9kg 可洗次数: 2505.2/50≈50次
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第3章水平测试
(满分l50分,时间l20分钟)
一、选择题(每题3分,共60分)
1.下图中的用电器额定功率最接近1000W的是( )
2.李兰到杭州百货大楼购物,自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中,她的( )
A.动能增大 B.势能不变 C.机械能增大 D.机械能不变
3.下图中,属于费力杠杆的是( )
A.开啤酒瓶盖的开瓶器 B.剥核桃壳的核桃钳
C.钩鱼者手中的鱼竿 D.撬钉子的羊角锤
4.温度是反映物体冷热程度的物理量,冷热程度反映的是( )
A.物体运动时动能的大小 B.物体势能的大小
C.物体内分子热运动的剧烈程度 D.分子势能的大小
5.质量和初温相同的铜球和水,它们吸收相同的热量后,将铜球立即投入水中,则( )
A.铜球和水之间无热传递 B.温度由铜球传给水
C.热量由铜球传给水 D.热量由水传给铜球
6.筷子是常用的餐具,根据最简单机械知识可知,使用筷子能( )
A.省力 B.省距离 C.省功 D.提高效率
7.下列机械中,能省功的机械是( )
A.扳手 B.天平 C.剪刀 D.以上三个均不省功
8.在寒冬,用手摸室外的铁块和木块时感觉不同,摸铁块有明显冷的感觉,这主要是因为( )
A.铁是热的良导体,木块是热的不良导体
B.铁是热的不良导体,木块是热的良导体
C.铁的比热较木块的比热大得多
D.铁的比热较木块的比热小得多
9.小文同学采用如图所示的两种不同方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是( )
A.甲种方法克服重力做功多 B.乙种方法更省力
C.两种方法机械效率相等 D.两种情况下,货物机械能都增加
10.(2010恩施)将规格都是“220V l00W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接人家庭电路中,通电时间相同,下列有关说法中,错误的是( )
A.三个电器产生的热量一样多 B.电流通过三个电器做功一样多
C.三个电器消耗的电能一样多 D.由.烙铁产毕的热量最多
11.如图是滑轮的两种用法,以下说法中正确的是( )
A.甲是动滑轮,使用时不能省力
B.乙是动滑轮,使用时可以省力
C.甲是定滑轮,使用时可以省力
D.乙是定滑轮,使用时不能省力
12.(2010南昌)如图所示,在竖直向上大小为10N的力钧作用下,
重物A沿竖直方向匀速上升。已知重物A上升速度为0.2州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
13.关于简单机械,下列说法中正确的是( )
A.定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向
B.使用滑轮组不仅省力而且省功
C.做功越多的机械,其机械效率就越高
D.功率越大的机械,做功就越快
14.(2010德州)把标有“36V 15W”的甲灯和标有“36V,5W”的乙灯串联后接在电压是36V的电路中,则( )
A.因为甲灯额定功率较大,所以甲灯较亮
B.因为通过它们的电流相等,所以一样亮
C.因为甲灯的电阻较小,所以甲灯较亮
D.因为乙灯实际功率较大,所以乙灯较亮
15.在右图所示的电路中,电阻R1、R2、R3的阻值均为4,电源电压为6V并保持恒定。下列说法正确的是( )
A.开关Sl、S2均闭合时,通过电阻R,的电流是0.75A
B.开关Sl、S2均闭合时,电路总电阻为1212
C.开关S1闭合、S2断开时,电路总电阻为8
D.开关S1闭合、S2断开时,电路消耗的电功率为4.5W
16.(2011广东)某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图所示的两种方式搬运,F1和F2做功的情况,一下判断正确的是( )
A.两种方式机械效率一定相等 B.两种方式功率一定相等
C.两种方式所做的总功一定相等 D.两种方式所做的有用功一定相等
17.一杯水由80℃降至20℃放出的热量为Q1,它由30℃升高到70℃吸收的热量为Q2,则( )
A. QlQ2 C.Ql=Q2 D.无法比较
18.关于风力发电,下列表述中正确的是( )
A.风力发电是将电能转化为机械能 B.风能是不可再生能源
C.风力发电会对环境造成污染 D.风力发电机的工作原理是电磁感应
19.小明想用一只“1.5V 5”的小灯泡制作一个简易手电筒,采用电压为6V的蓄电池作电源。为了保证小灯泡在使用时不至于因为电压太大而烧毁,小明又从实验室里找到一捆标有“l/cm”的电阻线。小明应如何利用这捆电阻线才能保证小灯泡正常发光( )
A.应并联一段20cm长的电阻线 B.应串联一段20cm长的电阻线
C.应并联一段l5cm长的电阻线 D.应串联一段l5cm长的电阻线
20.如图所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦秸杆,使其静止在水平方向上,O为麦秸杆的中点。这时有两只大肚皮的蚂蚁同时从O点分别向着麦秸杆的两端匀速爬行。在蚂蚁爬行的过程中麦秸杆在水平方向始终保持平衡,则( )
A.两蚂蚁的质量一定相等
B.两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C.两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D.两蚂蚁对麦秸杆的压力一定相等
二、填空题(每空3分,作图题6分,共39分)
21.现在有一种“手机自生能”技术。手机装上特制电池,上下左右摇晃手机即可产生电能,每摇一分钟可通话两分钟。如果将手机上下摇动一次,相当于将2009的重物举高l0cm,每秒约摇一次。由此可知,每摇一次可以获得的电能为 J,该手机使用时的功率约为 W。
22.如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速
向下压活塞,压缩玻璃筒内的空气,对筒内空气做了 ,空
气 增加,温度 ,棉花燃烧起来。
23.如图所示,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂。请在
图中作出F2的力臂L2及力Fl。
24.如上图电路中,R1=l0、R2=20,开关闭合后,电压表示数为6V,则A1的示数是
A,5min R1消耗的电能 J;R2的电功率是 W。
25.若一太阳能热水器内装有l00k9温度为200c的水,阳光照射一天后,水温升高到70℃,则热水器内的水吸收了 J的太阳能;这是通过 (填“做功”或“热传递”)改变了水的内能。
26.一架不准确的天平,主要是由于它横梁左右两臂不等长。为了减少实验误差,在实验室中常用“交换法”来测定物体的质量。即先将被测物体放在左盘,当天平平衡时,右盘中砝码的总质量为m1;再把被测物体放在右盘,当天平平衡时,左盘中砝码的总质量为m2。试求被测物体的质量m= 。
三、实验探究题(共26分)
27.(8分)(2010湖北)如图所示,压缩弹簧,弹簧可以将小球弹起。
弹簧将小球弹起的高度与哪些因素有关呢 (以下所有弹簧被压缩后
都未超过其弹性限度)
(1) 小明利用一根弹簧、一个小球和刻度尺进行了三次实验,得出的
三组不同数据如表二所示:
次数 1 2 3
弹簧被压缩的长度(cm) △ll △l2 △l3
小球被弹起的高度(cm) h1 h2 h3
由表二可得出的初步结论是:
(2)小红猜想:弹簧将小球弹起的高度可能与被压缩弹簧的材料有关。她设计的探究方案如下:
①将A、B两根外形完全相同,材料不同的弹簧分别置于水平桌面上;
②将小球置于弹簧A的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为5cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H1;
③再将同一小球置于弹簧B的上端,按下小球,使弹簧被压缩的长度为6cm,松手后小球被弹起,记下小球弹起的高度H2;
④比较H1、H2的大小,就可初步得出弹簧将小球弹起的高度是否与被压缩弹簧的材料有关了。
小红探究方案中存在的一个问题是:
(3)影响弹簧将小球弹起的高度的因素可能还有 (说出一个影响因素即可);弹簧在生产和生活中有着广泛有应用,请你举出一例 。
28.(8分)(2010铜仁)一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡,为判断是否合格,某同学抽取一只小灯泡,使用二节新的于电池测量它的功率,如下图所示:
(1)电压表应选的量程档为 ,滑动变阻器不能同时连接 两个接线柱。
(2)如果闭合电路的开关后,电路中出现:小灯泡较暗,移动滑动变阻器滑片不能改变小灯泡的亮度,可能是连接电路时把滑动变阻器的——(填“AB”或“CD”)两端点连人了 电路中;小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为3V,可能小灯泡处
(填“短路”或“断路”)。
(3)解决问题后,连接好电路测得三组数据,如下表:
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W
1 2.2 0.22 0.48
2 2.5 0.26 0.65
3 2.8 0.27 0.76
分析这些数据,你认为该小灯是否合格 ;原因是
29.(10分)某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:
钩码重G/N 钩码上升高度h/m 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/m
2 0.1 0.4 0.3
(1)如果你对该同学的实验记录进行分析,就会发现他的实
验结果是违背物理规律的,其表现在:
(2)右图是测力计的放大图。结合图你会发现导致实验结果
违背物理规律的原因。其原因是
(3)纠正错误后,可计算该滑轮组的机械效率为 。
四、分析计算题(共25分)
30.(12分)如右图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,
物体在10s内竖直上升了lm,人拉绳的力为250N。试问:人拉绳子做功的功率为多少 滑轮组的机械效率为多少 动滑轮重多少 (不计绳重和摩擦)
31.(13分)(2010寰樊)有一种XX一88型号电水壶的铭牌如左表,右图是电水壶的电路图,R为加热器,温控器S是一个双金属片温控开关,当温度较低时,其处于闭合状态,加热器加热。当水沸腾后,会自动断开进入保温状态,从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计,则:
(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大
(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间 [水的比热f=4.2×l03J/(kg·℃),1 L=10-3m3]
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是0.2A,此时电阻R0的电功率是多少
第3章水平测试
1.D 2.C 3.C 4.C 5.C 6.B 7.D 8.A 9.D l0.A 1l.B l2.D l3.D l4.D l5.A16.D l7.B l8.D l9.D 20.C 21.0.196 0.098 22.功内能升高24.0.6 1080 1.8 25.2.1×l07热传递26.当被测物体放在左盘时,杠杆示意图如图(1)所示。由杠杆平衡条件得:m1gl1=mgl2……① 当被测物体放在右盘时,杠杆示意图如图(2)所示,同理可得:mgl1=m2gl2……② ①式除以②式,得=,整理后得:m=
27.(1)弹簧被压缩的长度不同,弹簧将小球弹起的高度不同 (2)没有控制弹簧两次被压缩的长度相等(或没有将弹簧压缩相同的长度) (3)弹簧的粗细弹簧秤28.(1)0一3V AB或CD(2)AB断路(3)不合格小灯泡的实际电压为2.5V,实测功率为0.65W,达不到小灯泡标注的额定功率。 29.(l)有用功比总功还大(2)测力计读错了,应为0.8N (3)83.3% 30.50W 70% 150N31.解:(1)加热电阻R=/P=(220V)2/1100W=44
(2)水吸收的热量Q吸=cm(t1—t0)一4.2×103J/(kg·℃)×2×10-3m3×1.0×103kg/m3×(100℃一23℃)一6.468×l05J消耗的电能W=Q吸=6.468×105J加热时间t = w/P=6.468×105J/ll00W=588s=9.8min
(3)串联的总电阻R串一R=1100一44=1056 电阻品的电功率P0=I2R0=(0.2A)2×1056=42.24W
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3.2能量转化的量度(1)
点击要点
1.功的两个必要因素:一个是作用在物体上的 ,另一个是物体在力的方向上移动的 。
2.功的计算公式: ;功的单位: 。
典题分析
例1 小磊同学是班里的“大力士”,一天他放学回家,看到公路上有一块大石头,他担心大石头会妨碍车辆正常通行。于是,他决定把石头推到路边,但是他费了很大的力,累得满头大汗,石头却一点没动。他的同学小颖恰好路过,看到此情景说:“你的行为很值得称赞,但是你对石头并没有做功。”你认为小磊对石头做功了吗 为什么
巩固训练1 下列情况中,力对物体做功的是( )
A.某人提着水桶上楼
B.在水平光滑路面上向前滑动的木块
C.起重机的钢丝绳竖直向上拉着重物,重物水平移动了一段距离
D.用力推车,车没有被推动
例2 如右图,某同学身高l.8m,体重为70kg。在校田径运动会上,他参加背跃式跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆。请问:
(1) 他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少 (人体在站立
时重心离地面高度约为身高的0.6倍;g取10N/kg)
(2) 若他在月球上跳高,所跳的高度与在地球上一样吗 为什么 (月球对物体的引力约为
地球对同一物体引力的l/6)
巩固训练2 某同学体重500N,他用40N穆力沿水平方向推木箱。木箱重100N,经过4s后,禾箱在永平地面上移动了2m。在这个过程中,该同学做的功是多少 如果他把木箱搬到三楼,已知每层楼高4m,则他对木箱至少做多少J的功
跟踪演练
一、选择题
1.下图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )
A.①将包提起来 B.②站在水平匀速行驶的车上
C.③乘升降电梯 D.④提着包上楼
2.如图所示,用水平力F拉着重为l00N的物体,在水平地面上向左匀速移
动了5m,物体所受地面的摩擦力大小为20N,则( )
A.重力做的功是500J B.拉力大小为l00N
C.拉力大小为120N D.拉力做的功为l00J
3.以下事例中,重力做功的是( )
A.冰球在水平的冰面上滚动 B.皮划艇在平静水面快速滑行
C.跳水运动员下落 D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动
4.水平地面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其沿力的方向匀速运动了30m,则此过程中( )
A.重力做了3000J的功 B.地面对物体向上的支持力为l0N
C.推力做了300J的功 D.摩擦力为100N
5.足球运动员用150N的作用力,将重4.5N的足球踢出,足球沿水平场地向前运动的最大距离为200m,则足球沿水平场地向前运动的过程中运动员对足球所做的功为( )
A .3000J B.90J C. 3090J D.0
6.同一物体在相同的力F作用下沿力F的方向移动了距离s,试比较在图示的三种情况中力F对物体做功的大小( )
A.W1=W2=W3 B.W1=W2=W3 C.W1=W2=W3 D.W1=W2=W3
7.一只重500N的箱子放在水平地面上,甲学生用100N的水平力将箱子水平移动l0m,乙学生把这只箱子匀速提高2m,那么,他们做功的大小是( )
A.相等 B.甲学生做功多
C.乙学生做功多 D.条件不够,无法确定
8.某同学把一本科学课本从课桌旁的地面上拿到桌面上,则该同学对物理课本所做功的大小最接近于( )
A .0.2J B.2J C. 200J D.2000J
9.有两只相同的水缸,需好几桶水才能盛满。现有甲、乙两位同学用相同的水桶从同一处取水分别倒入两只水缸内。甲力气大,每次均提一桶水;乙力气小,每次均提半桶水。在两位同学都使各自的水缸注满水的过程中( )
A.甲比乙做的功多 B.乙比甲做的功多
C.两人做的功一样多 D.条件不足,无法比较做功的多少
二、填空题
10.判断下列情况,力是否对物体做功
①用力举高物体后,使物体在空中不动:
②被抛出的小球在光滑水平面上运动:
③汽车在粗糙的公路上匀速行驶了—段距离:
11.如图表示一个楼梯,楼梯上面有一个平台。楼梯的斜坡长L=5m,
平台高h=4m,平台长s=3m。某人手提质量为25kg的水桶沿楼梯
上楼,然后走到平台右端。这一过程中人所做的功是 J。
(g取10N/kg)
12.(2010义鸟)掷实心球是我市初中生体育测试项目之一。某同学将质量为2kg的实心球从地上拿起,用双手举高2m后用力抛出,球恰好落在9分线上。在举高过程中该同学克服实心球的重力做功 J。(g取10N/kg)
13.体育的发展离不开高科技的支持,我国运动员刘翔在110m栏比赛中穿的跑鞋很轻。假如他一双跑鞋的质量为50g,这样他每次跨越1.1m高的栏时,对跑鞋只需做 J的功。(g取10N/kg)
三、实验探究题
14.如图所示,在整修寺庙过程中,甲和尚将一捆重400N的木头提到
了较矮的庙墙上,乙和尚把一篮重150N的瓦片提到了较高的房檐上。
根据以上情景,小明和小红就甲、乙两个和尚所做功的多少进行了讨论。
小明的观点是:“甲和尚做功多,因为他用的力大。小红的观点是:“乙
和尚做功多,因为他提起的距离大。”你认为小明观点 ,
小红的观点 (填“正确”或“错误”),你的观点是
15.(2010金华)在上海世博园“低碳行动”展区展出了一系列高科技展项,其中包括我国自主创新的纯电动汽车。该汽车充足电后,在水平路面进行性能测试,记录如下表所示。求这次测试中:
水平牵引力 400N 车速 54km/h
行驶总路程 135km 车身总重 1000N
轮胎与地面接触面积 4×0.025m2 电动机额定电压 64V
(1)汽车总行驶时间。
(2)汽车水平牵引力所做的总功。
(3)汽车对路面的压强。
答案
【点击要点】
1.力距离2.W=Fs=Pt 焦
【典题分祈】
例1 解析:根据做功的两个必要因素:一是有力作用在物体上,二是物体在力的方向上通过的距离。小磊时石头虽然用了力,但石头没有在力的方向上通过距离,因此,小磊没有对石头做功。
巩固训练l A 。
例2 解析:(1)运动员的重力:G=mg=70kg×10N/kg=700N.运动员重·心上升的高度:h=1.8m -1.8m×0.6=0.72m 克服重力所做的功:W=Gh-700N×0.72m=504J (2)不一样。根据W=Gh,同一个人在地球上与在月球上所做的功是一定的,由于G减小,h要增加,所以他在月球上所跳的高度要高些。
巩固训练2 解:W1=F1·s1=40N×2m=80J F2=G箱=100N,上升的高度h=4m×2=8M W2=F2·h=100N×8m=800J
【跟踪演练】
1.B 2.D 3.C 4.C 5.D 6.A 7.A 8.B 9.C l0.①没有做功②没有做功③做功了11.1000 12.40 13.0.55 14.错误;错误;甲乙两人做功的多少无法判断15.(1)根据t=s/v=135km/54km/h=2.5h(9000s) (2)根据W=Fs=400N×1.35×105m=5.4×107J (3)F1=G=104N,根据p=F1/s=104N/0.1mz=105Pa
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3.3认识简单机械(4)
点击要点
1.定滑轮是等臂杠杆,不省力,但可以改变 。
2.动滑轮是动力臂等于阻力臂 的杠杆,使用动滑轮可以省 :F=G/2。
3.滑轮组既能省力又能改变力的方向。当不计摩擦时,重物和动滑轮的总重力由竹段绳子承担,撮起重物所用的力就是总重力的 :F=1/nG,拉力所通过的距离为物体上升距离的 。
典题分析
例1 要用G凶力将重物从地面搬到高为h的平面上,你可用哪些方法 画出每种方法的草图,并简要说明所用的条件。(不计摩擦和额外阻力)
巩固训练1 (2010杭州)某人用l00N的力提起了350N的重物,那么他可能使用了( )
A.一个定滑轮
B.—个动滑轮
C.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
D.一个杠杆
例2 物理实验要遵循实事求是的原则。小文同学在“研究定滑轮和动滑轮特点’’的实验中,完成了如下图所示的实验并记录了数据。
次数 物重G/N 使用定滑轮时测力计的示数F1/N 使用动滑轮的时候示数F2/N
1 1.00 0.60 0.65
2 1.50 1.10 0.90
3 2.00 1.60 l.15
通过分析数据,她觉得与书中的结论有较大偏蒡。你一定也做过这样的实鹱,回想你的实验经历,回答下列问题:
(1)该实验中出现这样结果的主要愿因是什么
(2)请你对小雯的实验方法提出盒理的改进意见。
巩固训练2 某同学在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这1事实,下列做法中最不可取的是( )
实验次数 物重G/N 扭力F/N
1 1.0 0.65
2 1.5 0.90
3 2.0- 1.15
A.与同学分析可能原因,
B.实验失败,停止实验
C.改进实验条件,重新实验
D.查阅资料,了解结论的适用条件
跟踪演练
一、选择题
1.希望中学要安装升旗杆,下列简单机械中,适合安装的旗杆顶端的是( )
A.杠杆 B.动滑轮 C.定滑轮 D.斜面
2.关于滑轮,下列说法错误的是( )
A.使用定滑轮不省力,但是能改变力的方向
B.使用动滑轮能省一半力,还能改变力的方向
C.定滑轮实质是个等臂杠杆
D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂两倍的杠杆
3.下列各图中利用了动滑轮的是( )
4.(2010自贡)工厂为了搬运一个笨重的机器进车间,某工人设计了如图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面)。其中最省力的方案是( )
5.同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如下图所示,拉力分别为F甲、Fa、F丙,不计滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则( )
A.F甲 F乙>F丙 C.F甲> F乙=F丙 D.F甲=F乙> F丙
6.如图,绳及滑轮重不计,绳与滑轮间的摩擦不计。若已知用F=30N的拉力可使物体沿水平地面匀速运动,那么,下列所求物理量正确的是( )
A.可求物体重为60N
B.可求物体重为90N
C.可求物体受的摩擦力为60N
D.可求物体受的摩擦力为90N
二、填空题
7.如右图所示,工人用动滑轮将重400N的木箱匀速向上提升,
不计摩擦和滑轮重,在此过程中,工人用的拉力为 N,
木箱的重力势能 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
8.如图所示,质量为2Kg的物体在水平力F的作用下,在水平地面上做匀速直线运动,此时弹簧秤的读数为l.5N,则拉力F为N ,物体与水平地面的摩擦力为 N。(弹簧秤和滑轮的重量不计)
9.如图,物体A重50N,物体B重30N,物体A在物体B的作用
下向右匀速直线运动。如果在A上加一个水平向左的力F2拉动物
体A,使物体8以0.1m/s的速度匀速上升,2s内拉力F2所做的
功是 J。(滑轮和绳子韵重以及绳子与滑轮间的计)
三、分析计算题
10.甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速
提到三楼。’
(1) 甲用如图甲所示的方法。,直接用绳‘把物体提到三楼,判断该
过程绳对物体A的拉力F是否做功时,有两种分析如下表,若
分析正确,在表中同一行的空格画“√”。
分析一 物体在力F的方向上移动了距离,所以拉力F对物凭做。了功
分析二 物体匀速上升,其动能不变,重力势能增加 能量的转化可以通过做功的过程来实现。因为物体的机械能增加了,所以拉力F对物体做了功
(2)甲用20s把物体由M提到N,他对物体做功的功率多大
(3)乙用图乙所示的方法,通过滑轮把物体提到三楼,滑轮重10N,人对绳的拉力60N。有人计算乙做的总功过程如下:
W=F乙s ①
F乙===50N ②
S=6m ③
联立①②③求出W。
请改正②、③中错误之处。
答案
【点击要点】
1.力的方向2.二倍 一半的力3.n分之一 n倍
【典题分析】
例1 解:第一种方法:利用杠杆.如图所示,根据杠杆平衡条件:Fl L1=F2 L2,当动力臂是阻力臂的4倍时,Fl= F2=G
第二种方法:利用滑轮组,如图所示根据F= (动滑轮重不计)当n=4股时,F=G(G有4股绳子承担)
第三种方法:还可以简单机械的组合,等等。
巩固调练l D
例2解:(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时(乙图)F1≠G,这是由于没有考虑到弹簧测力计外壳受到的重力;使用动滑轮时(丙图)F2≠G/2,是由于没有考虑动滑轮受到的重力。 (2)使用定滑轮时(乙图),将弹簧测力计倒过来使用(或水平拉动弹簧测力计;或实验前先测出弹簧测力计自身的重力);使用动滑轮时(丙图),要先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮或增加钩码重)。
巩固训练2 B
【跟躁演练】
1.C 2.B 3.’D 4.C 5.B 6.C 7.200增大8.1.5 3 9.6 10.(1)分析一(√);分析二(√)(2)对物体所做的功为W=Gh=100N×6m=600J 功率为P=W/t=600J/20s=30W (3)F乙=60N s=nh=2×6m=12m
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3.3认识简单机械(1)
点击要点
1.杠杆:在力的作用下能绕 转动的硬棒叫做杠杆。
2.杠杆的五要素
(1) :使杠杆绕着转动的固定点。
(2) :使杠杆转动的力。
(3) :阻碍杠杆转动的力。
(4)动力臂:从 到 的垂直距离。
(5)阻力臂:从 到 的垂直距离。
典题分析
例1 如下图甲所示的钢丝钳,其中A为剪钢丝处,8为手的用力点,O为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图,请在图乙中画出剪钢丝时的动力Fl、阻力F2、动力L1、阻力臂L2。
巩固训练1 在图中,画出作用在开瓶起子上动力F1的力臂和阻力F2的示意图。
例2 如图所示,杠杆0A在力F1、F2的作用下处于静止状态,L1是力F2的力臂。在图中画出力Fl的力臂L1和力F2。
巩固训练2 (2010毕节)请画出图中重物G所受重力的示意图和拉力F的力臂(用L把力臂表示出来)。
跟踪演练
一、选择题
1.如图所示的杠杆处于平衡状态,F的力臂是( )
A.DF B.OD C.OC D.OF
2.下列关于杠杆的说法中,错误的是( )
A.杠杆可以是直的,也可以是弯的
B.动力、阻力使杠杆转动方向相反,但它们的方向不一定
C.支点可以在杠杆的端点,也可以在力的作用线之间
D.杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
二、作图题
3.如图所示,是某人在撬石头时的情景,请你画出力F的力臂L。
4.(2010泰州)如图是用螺丝坩撬图钉的示意图,画出动力F1的力臂L1和阻力F2的示意图。
5.渔夫用绳子通过竹杠拉起渔网,如图所示,请在图上画出绳子AB段对杆拉力F的力臂L。
6.许多居民楼墙外用铁三角架搁放空调主机(如图所示),要使铁架较为牢固、安全。应把主机放在A处还是B处,请你在选择的主机上画出它的重力示意图和重力对O点的力臂。
7.如图所示,粗细均匀的棒一端搁在地上,另一端与支点O连接。要求:
(1)作出地面对棒的支持力和棒所受重力的示意图。
(2)画出重力的力臂。
8.你在图中画出使用剪刀时,杠杆AOB所受动力F2的示意图及动力臂L1、阻力臂L2。
9.(2010德州)如图所示,轻质杠杆可绕O转动,杠杆上吊一重物G在力F作用下静止在水平位置,L为F的力臂,请在图中作出力F及重物G所受重力的示意图。
10.如下图中ABON看成杠杆,O为支点,请在图中画出该杠杆的动力臂和所受阻力的示意图。
答案
【点击要点】
1.固定点2.(1)支点 (2)动力 (3)阻力 (4)支点动力作用线(5)支点阻力作用线
【典题分析】
例1 解析:动力作用在B点,方向竖直向下,阻力
作用在A点,方向竖直向下。如上图所示
巩固训练l 图略
例2 解析:根据已知的力臂画力时,力的作用线应与力臂垂量.且耍注意力的作用点应画在杠杆上。如图所示。
巩固训练2 图略
【跟踪演练】
1.C 2.D
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3.4动能和势能(1)
点击要点
1.机械能:动能和势能统称为机械能。
(1)动能:物体由于 而具肴的能。
(2)重力势能:物体由于被 而具有的能。
(3)弹性势能:物体由于发生 而具有的能。
2.动能和势能的影响因素:
(1)影响动能的因素是物体的 质量相同时,速度大的物体具有的动能大;速度相同时,质量大的物体具有的动能大j
(2)影响重力势能的因素是物体的 。质量相同时,高度大的物体重力势能大;高度相同时,质量大的物体重力势能大。
(3)同一物体的弹性 越大,其弹性势能越大。
典题分析
例1 小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,
设计了如图甲、乙所示的实验:
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
(1)要探究动能与物体运动速度的关系应选用 图,选择的理由是:
(2)乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是
(3)甲、乙两组实验可以得出的结论是
巩固训练1 如下图所示,是研究“物体动能的大小与哪些因素有美”的实验装置,实验中让同一钢替从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。请回答以下问题:
(1)此实验的目的是研究——(填“钢球”或“木块”)动能的大小与——的关系。
(2)实验是通过观察 ,说明钢球对木块做功的多少,从而得出结论的。
(3)若水平面为光滑的,该实验还能得出结论吗 ,理由是:
例2 为什么高速飞行的子弹对人体有杀伤力,而静止的子弹没有呢 以相同速度飞行的炮弹和子弹哪个杀伤力更大此 为什么
巩固训练2 一般情况下,货车造成的车祸比摩托车造成的车祸要严重得多,这是什么原因
跟踪演练
一、选择题
1.世界各国在向太空发射航天器时,一般都顺着地球自转方向发射,这主要是为了利用航天器在发射前随地球转动而具有的( )
A.动能 B.重力势能 C.热能 D.弹性势能
2.甲、乙两个物体,如果它们具有相等的动能,则( )
A.两个物体的质量一定相等
B.两个物体的速度一定相等
C.两个物体的质量和速度一定都相等
D.无法判断它们的质量和速度是否相等
3.关于动能的概念,下列说法中正确的是( )
A.速度大的物体具有的动能一定大
B.质量大的物体具有的动能一定大
C.运动物体只具有动能
D.一切运动的物体都具有动能
4.汽车超速行驶会造成严重的交通事故,快速行驶的汽车能将行人撞飞,这是因为( )
A.汽车具有较大的势能 B.汽车受到重力
C.汽车具有较大的内能 D.汽车具有较大的动能
5.蜜蜂撞到栏杆上,栏杆没有什么损伤,而汽车撞到栏杆,栏杆会被撞塌,这是因为蜜蜂( )
A.弹性势能较大 B.重力势能较小
C.动能较小 D.弹性较小
6.(2010成都)如图所示,是上海世博会中国馆一“东方之冠”。在一次参观中,李先生乘电梯上楼,在电梯匀速上升的过程中,李先生的( )
A.动能不断增太 B.重力势能不断增大
C.动能转化为重力势能 D.重力势能转化为动能
7.如图所示,电动小车沿斜面从A匀速运动到B,在运动过程中( )
A.动能减小,重力势能增加
B.动能增加,重力势能减小
C.动能不变,重力势能增加
D.动能不变,重力势能减小
8.关于物体的机械能,下列说法中正确的是( )
A.高山上的石头,稳稳地静止在那里,它没有重力势能
B.运动速度大的物体,具有的机械能不一定就大
C.一根弹簧被拉长时具有的弹性势能大,被压缩时具有的弹性势能小
D.没有做功的物体一定没有能
9.(2010莱芜)一位司机驾驶大货车在某路段行驶,由于超速被警察拦住,警察对司机说:“先生,刚才你的车速为70km/h,超速了。这位司机不满地说:“为什么小车的限速为80km/h,而大车的限逮却为60km/h,不合理!”如果让你从物理学角度向司机解释,你会告诉他,这是由于( )
A.物体的惯性跟速度和质量有关 B.摩擦力的大小跟速度和质量有关
C.物体的动能跟速度和质量有关 D.压强的大小跟速度和质量有关
10.(2010长沙)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让同一铁球从斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块(如图所示),下列说法中正确的是( )
A.这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系
B.该实验说明物体的动能大小与高度有关
C.若水平面绝对光滑,木块将做匀速直线运动
D.铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小
二、填空题
11.下列物体:A山顶上的石块;B天空中飞翔的小鸟;C
在操场上滚动的铅球;D.被拉开的弓;E.水平地面上
张弓待发的箭、;F.掷出去的标枪。
①只有动能的是: ;
②只有势能的是: ;
③既有动能又有势能的是: ;
④既没有动能又投有势能的是: 。
12.2010年10月26日,沪杭高铁正式开通,设计时速350km/h,试验最快速度超过400km/h。“和谐号”动车组的每节车照中都有电子屏幕显示时速的变化。当列车时速增大时,其动能将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么一飞得快。跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的动能将 ,重力势能将 。
14.体积相同的铁球和木球,放在同一水平桌面上,铁球静止,木球运动, 球的重力势能大, 球的动能小。正在运动着的木球如果它受到的所有外力同时消失,它的速度将 ,动能将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
三、实验探究题
15.如图所示是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)实验中为了研究动能大小与质量的关系,需要控制小球撞击时的速度不变,具体的控制方法是
(2)质量和速度谁对动能的影响较大呢 小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据,如表一和表二所示。
表一(钢球撞击时的速度为v=18crn/s)
序号 钢球质量m/g 木块滑行距离s/cm
1 100 10
2 200 20
3 300 30
表二(钢球质量为m:l00g)
序号 钢球撞击速度v/cm·s-1 木块滑行距离s/cm
1 8 10
2 16 40
3 24 90
分析这两组数据可以得出: 对物体的动能影响较大。依据是
16.了解到“重力势能”知识的小东同学,想用身边的器材(铅球),来探究影响重力势能大小的因素,其探究程序如下:
(1)猜想:影响重力势能大小的因素可能有:
a.重力势能大小可能与物体的质量有关;
b.重力势能大小可能与物体韵高度有关。
(2)实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个,细沙(足够多)、刻度尺、两个相同大纸盒。请你利用上述器材,帮他设计实验方案、验证猜想、完成实验步骤:
A.将适量的沙子放进大纸盒里拨平;
B.取质量为 的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较;
C.取质量为 的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较。
(3)通过对该实验的探究,B步骤得到的结论是:重力势能跟 有关;C步骤得出的结论是:重力势能跟 有关。
17.探究:一个物体的质量是一定的,那么它具有重力势能就是由它的高度决定的。可是高度是相对的,因而重力势能也是相对的。举例来说,放在二楼地面的一盆花,对一楼地面来说它具有重力势能,而对二楼地面来说它具有的重力势能为零。现在请你考虑:一个物体的质量是一定的,那么,它具有的动能是由什么决定的 动能是否也有相对性 你能举出实际例子来说明吗
答案
【点击要点】
1.(1)运动(2)举高(3)弹性形变2.(1)质量和速度(2)质量和高度(3)形变
【典题分祈】
例1 (1)甲控制质量相同,高度不同速度不同 (2)小球到达斜面底端与盒相撞的速度相同 (3)动能大小与质量和速度有关,质量越大,速度越大,动能越大。(或质量相同的物体速度越大,动能越大,运动速度相同,物体质量越大,动能越大)
巩固训练l (1)钢球速度 (2)木块被推动距离的远近(3)不能平面光滑,木块将一直做匀速直线运动,无法比较距离的远近
例2 因为高速飞行的子弹具有很大的动能,做功的本领很强,因而它有很强的杀伤力,而静止的子弹不具有动能,因而它不具有杀伤力。以相同速度飞行的炮弹和子弹相比,因为炮弹的质量比子弹的质量大得多,它们的速度相等,所以炮弹的动能比子弹大得多,所以炮弹的杀伤力更大些。
巩固调练2 因为货车比摩托车的质量大,在速度相等时货车的动能比摩托车的动能大,因此造成的车祸比摩托车严重。
【跟踪演练】
1.A 2.D 3.D 4.D 5.C 6.B 7.C 8.B 9.C l0.C ll.①C ②A、D ③B、F ④E l2.变大13.燕子不变减小 14.铁木不变不变15.(1)让小球从同一高度自由滚下(2)速度质量增加一倍,动能增加为原来的两倍。速度增加一倍,动能增加为原来的四倍或质量和速度增加相同的倍数,速度对动能大小的变化影响较大。 l6.(2)B.2kg和3kg C 2kg和2kg (3)质量高度l7.具有的动能由速度决定.动能有相对性,例如高空飞行的飞机因飞机具有较大的速度,所以迎面飞来的小鸟,即使速度很小,相对于飞机来说也有很大的速度,也就具有较大的动能。
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第3章 能量的转化与守恒
3.1能量的相互转化
点击要点
1.雪崩时的能量转化: 转化为 。
2.人造卫星: 转化为 。
3.青蛙跃起扑食的过程: 转化为 。
4.胶片感光成像: 转化为 。
5.特技跳伞: 转化为 。
6.森林火灾: 转化为 。
7.植物生长: 转化为 。
8.水电站(工作时) : 转化为 。
典题分析
例1 下列将电能转化为机械能的是( )
A.电风扇工作 B.发电机发电的过程
C.电热器工作 D.手机电池充电的过程
巩固训练1 下列有关能量转化的说法错误的是( )
A.电磁感应现象的实质是机械能转化为电能
B.蓄电池充电是化学能转化为电能
C.树上的苹果逐渐长大、长高是太阳能转化为化学能与机械能
D.“神六”返回穿过黑障区时主要是将机械能转化为热能
跟踪演练
一、选择题
1.(2010采州)以下交通工具中,所使用的动力装置将电能转化为机械能的是( )
A.摩托车 B.载重卡车 C.拖拉机 D.电动自行车
2.下列能量转化过程中,化学能转化为电能的是( )
A.用潮汐发电 B.用干电池作电源 C.用电灯照明 D.用电动机带动水泵
3.下列过程中,化学能减少的是( )
A.有机物沿食物链传递 B.蓄电池充电 C.光合作用 D.太阳能制取氢气
4.光合作用过程是一个( )
A.合成有机物,贮存能量的过程 B.分解有机物,贮存能量的过程
C.合成有机物,释放能量的过程 D.分解有机物,释放能量的过程
5.利用焚烧垃圾来发电,此过程中的能量如何转化( )
A.化学能→内能→电能 B.太阳能→内能→电能
C.核能→内能→电能 D.电能→太阳能→内能
6.下列将电能转化为机械能的是( )
A.发电机 B.电视 C.日光灯 D.电动机
7.下列说法中,正确的是( )
A.电饭锅将机械能转化为电能 B.干电池将太阳能转化为电能
C.发射火箭将机械能转化为内能 D.发电机将机械能转化为电能
8.(2010鸡西)下列关于能量转化的实例,你认为说法正确的是( )
A.水轮机带动发电机发电——电能转化为机械能
B.燃料燃烧——化学能转化为内能
C.植物生长——化学能转化为机械能
D.给蓄电池充电——化学能转化为电能
9.有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件,当对它挤压和拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,这种现象叫做压电效应。有一种打火机,就是应用了该元件的压电效应制成的,只要用大拇指压一下打火机上的按钮,压电陶瓷片就会产生l0~20kV的高压,形成火花放电,从而点燃气体。其中压电陶瓷片完成的能量转化是( )
A.内能转化为电能 B.化学能转化为电能
C.机械能转化为内能 D.机械能转化为电能
10.(2010内蒙古)下列示例中,属于内能转化为机械能的是( )
A.水壶中的水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起
B.两手相互摩擦,手心变热
C.用气筒给自行车打气,气筒会发热
D.流星与空气摩擦生热、发光
二、填空题
11.(2010四川)“世界面临的每一个危险都能追究到科学,拯救世界的每一种手段都将来自科学。”也许在不远的将来我们能变害为宝,比如可以建立发电站利用海啸具有的
转化为 为人类服务(填“核能”、“机械能”或“电能”)。
12.人吃食物是为了获得营养成分,营养成分在人体细胞内与氧结合,提供细胞组织所需要的能量。从能量转化的角度来说,食物提供的化学能可以转化为哪些能量 列出两种: 。
13.燃料燃烧时,燃料的 能转化为 能。发电机在发电时必须有另外的动力带动它转动,因而它是将 能转化为 能。
14.篮球比赛时,投入篮筐中的篮球在下落过程中,篮球的 能转化为 能。修拦河大坝是为了提高上游水位,增加水的 能,水流下时才能转化为更多的 能,从而带动发电机发电。
15.人推开弹簧门的过程中,弹簧由于发生弹性形变而具有 能;当弹簧门自动关闭的过程中,弹簧由于形变减小,其 能减小, 能转化为门的能。
16.在800多年前,我国就发明了右图这种流行于民间的玩具式走马灯。
如果点燃走马灯内的蜡烛,燃烧产生的高温气体将 (填“向上
运动”、“向 下运动”或“绕蜡烛旋转”),运动的热空气便推动纸风车和固
定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时将热能转化为 能。
17.潮汐是月球、太阳对地球的引力作用而产生的。海水涨潮时,是 能
转化为 能。退潮时,是 能转化为 能。每天的涨潮与
落潮蕴含着巨大的能量,这种能量可以用来发电。如图所示,在利用潮
汐发的过程中,能量的转化情况是海水的动能传递给发电机,通过发电机转化为 能。图中甲、乙两幅图代表涨潮发电的是 。与火力发电相比,潮汐发电的优点是 。
提高班习题精选
1.浙江台州地区的能源结构日趋多样化,其中利用化学能转化为电能的是( )
A.临海括苍风力发电场 B.温岭江厦潮汐电站
C.玉环华能火力发电厂 D.仙居下岸水力电站
2.(2010成都)下列对能量转化分析错误的是( )
A.水电站主要将机械能转化为电能 B.核电站主要将核能转化为电能
C.太阳能热水器主要将太阳能转化为内能 D.热机主要将机械能转化为电能
3.市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子(如图所示)。在阳光的
照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装
置的能量转化情况是( )
A.太阳能一电能一机械能 B.太阳能一机械能一电能
C.电能一太阳能一机械能 D.机械能一太阳能一电能
4.1964年人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的
气室示意图如图所示,其工作原理是利用海浪上下起伏的力量
将空气吸入气室,压缩后再推人工作室,然后推动涡轮机带动
发电机发电。那么( )
A.当海水下降时,阀门K。开启,阀门Kz关闭
B.当海水上升时,阀门K-关闭,阀门Kz开启
C.航标灯消耗的电能是空气的机械能转化来的
D.航标灯消耗的电能是海水的机械能转化来的
5.“神舟七号”载人飞船完成各项任务后,在返回的过程中,返回
舱进入大气层将通过一段黑障区,这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,如图所示,而飞船内的宇航员和设备却安然无恙,下列说法正确的是( )
A.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气偿摩擦,热能转化为机械能
B.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦,机械能转化为热能
C.飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施
D.飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大量
的热保护了飞船
6.(2010扬州)修拦河大坝是为了提高上游水位,增加水的 能,使水下落时可以获得更多的 能,从而带动发电机发电。水坝下部总要比上部建造得宽一些。这是因为 。
7.除了“相对论”以外,爱因斯坦的另一重大贡献是正确解释了“光电效应”现象,为量子理
论的发展作出了重要贡献。在光电效应的诸多应用中,当前最值得关注的是光电池。
如图所示是表示光电池工作原理的示意图:当太阳
光照射到组成光电池的叠在一起的两片不同的半导
体的表面时,将会产生光电效应,从而使电路中产
生电流。从能量转化的角度看,光电池是将
能转化为 能的装置。
8.目前人们直接利用太阳能的方式有两种:其一是太阳能转化为内能,如: 。
其二是把太阳能转化为电能,如 。请你举出一个间接利用太阳能的实例:
答案
【点击要点】
1.势能动能2.太阳能电能3.化学能动能和势能4.光能化学能5.势能动能和热能6.化学能热能7.光能化学能8.机械能电能
【典题分斩】
例1 A解析:电风扇是电能转化为机械能,发电机是机械能转化为电能,电热器是电能转化为热能,手机电池充电过程是电能转化为化学能。
巩固训练l B
【跟踪演练】
1.D 2.B 3.A 4.A 5.A 6.D 7.D 8.B 9.D l0.A ll.机械能电能l2.机械能热能13.化学热机械 电 l4.重力势动重力势(势)动15.弹性势弹性势弹性势动 l6.向上运动机械l7.动势势动电乙无污染
【提高班习趣精选】
1.C 2.D 3.A 4.D 5.B 6.重力势动水坝下部受到水的压强比上部大7.太阳(或光) 电8.太阳能热水器太阳能电池水力发电(或利用石化能、利用风能等)
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3.4动能和势能(2)
点击要点
1.动能和势能的相互转化
(1)动能转化为重力势能时,物体的速度不断 ,高度不断 ;重力势能转化为动能时,高度 ,速度: 。
(2)动能转化为弹性势能时,速度 ,弹性形变 ;弹性势能转化为动能时,弹性形变 ,速度 。
2.机械能守恒
(1)物体通常既具有动能,又具有势能。
(2)当物体只受重力和弹性力时(不受阻力时),机械能总量 。即动能减小了多少,势能就增加多少;势能减少多少,动能就增加多少。
典题要点
例1 物体在平衡力作用下运动,则下列说法错误的是( )
A.物体的运动状态不变 B.物体的机械能一定不变
C.物体的机械能可能增大 D.物体的动能一定不变
巩固训练1 一个物体如果不受任何外力作用,则它的( )
A.动能一定不变 B.势能一定不变
C.机械能一定不变 D.机械能一定变化
例2 小明在用单摆做动能和势能转化的实验中,感到小球
往返摆动的时间很有规律。于是猜想,小球往返摆动一次的时间
可能与小球的质量、摆长l以及摆动的幅度s有关。小明用右图
所示的装置,对猜想进行探究。用一小球,使其摆动,记下小球
往返摆动次数和所用的时间;在摆长不变的条件下,用质量不同
的小球,重复实验。小明经计算分析得出结论:在摆长不变的条件
下,小球往返摆动一次所用的时间与小球的质量无关。
(1)针对猜想,小明在实验过程中可能忽视的一个因素是: 。
(2)为了研究小球往返摆动一次所用时间与摆长的关系,请你写出实验方法。
巩固训练2 (2010临沂)如图所示的单摆,小球在ab间往复摆动的过程中,下列说正确的是( )
A.小球在n点时的动能最大
B.小球在b点时的动能最大
C.小球在c点时的动能最大
D.小球由c到口的运动过程中,重力势能不断转化为动能
跟踪演练
一、选择题
1.小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例,如图所示,其中机械能增大的是( )
2.骑自行车上坡前一般要加紧蹬几下,这是为了( )
A.增大惯性 B.减小阻力 C.增大动能 D.增大势能
3.下面四幅图中属于动能转化为重力势能的是( )
4.如图所示,某同学将一支带弹簧可伸缩的圆珠笔摁在桌面上,松手后发现圆珠笔竖直向上跳起。在圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中,有关能量转化过程,以下说法正确的是( )
A.先由动能转化为重力势能,再由重力势能转化为弹性势能
B.先由重力势能转化为动能,再由动能转化为弹性势能
C.先由弹性势能转化为重力势能,再由重力势能转化为动能;
D.先由弹性势能转化为动能,再由动能转化为重力势能
5.如图,同一物体分别由静止开始沿三个光滑斜面从A点滑下,
在到达斜面底部的动能大小为( )
A. B处动能大 B.C处动能大
C.D处动能大 D.B、C、D处动能一样
6.如图所示,弹簧的上端固定一块木板,小虎同学从地面跳上木板,在向下压缩弹簧的过程中,他的重力势能、弹簧的弹性势能变化情况是( )
A.重力势能减小,弹性势能增大
B.重力势能增大,弹性势能减小
C.重力势能增大,弹性势能增大
D.重力势能减小,弹性势能减小
7.在相同的高度,以相等的速度将三个同样的小球分别沿竖直向上、竖直向下、水平方向抛出,若不计空气阻力,比较它们落地时的动能大小,则( )
A.竖直向上抛出的大 B.竖直向下抛出的大
C.水平方向抛出的大 D.一样大
8.(2010桂林)如图所示,是探究“动能的大小与什么因素有关 ”实验的示意图。小球从a处滚下,在c处与小木块碰撞,并与小木块共同运动到d处停下。下面的一些判断正确的是( )
A.从a到b,小球的势能不变,动能增大
B.从b到c,小球的势能增大,动能增大
C.到达c处,小球的势能最小,动能最大
D.到达d处,小球的动能为零,小木块的动能最大
二、填空题
9.演示滚摆实验,当它下降时, 增加,
逐渐减少。假设没有阻力,每次上升的高度相同,这说明滚摆的
和 总量保持不变。
10.如右图用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子,
稳定后松手,头不要动。铁锁向前摆去又摆回来,铁锁摆回时
(填“会”或“不会”)碰到自己的鼻子。在摆动过程中,铁锁的 能和 能在不断转化。
11.一物体从光滑的斜面下滑,动能 ,势能 ,机械能总量 。一物体用力从斜面的底端匀速推到顶端,动能 ,势能 ,机械能总量 。
12.阳阳在蹦床上做游戏,从高处落到蹦床上又被弹起。当他从接触蹦床床面到运动至最低点的过程中(忽略空气阻力的影响),重力势能 ,动能 ,弹性势能 (填“增大”、“减少”或“不变”)。
13.如图是每隔0.1s拍摄到的体积相同的实心木球和铁球从同一高度
同时自由下落的图片(不计下落时阻力),由图可获得一些信息。假设木
球和铁球着地时打在沙坑里, 球能将沙坑打得更深,理由是
三、实验探究题
14.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由
落下时,能在纸上留下黑色圆斑A、B。球从较高处落下所成的
圆斑是其中的 (填“A”或“B”),你判断的依据是
15.皮球落地后又弹起的频闪照片如图所示,由此可看出皮球的运动轨迹。请回答以下问题:
(1)小球从A下落过程中, 能转化为 能;
小球撞击地面发生形变时, 能转化为 能;
小球反弹恢复过程中, 能转化为 能。
(2)再仔细观察该图,你还发现了什么
16.体育课上老师安排男女同学分组打篮球,小华发现男女同学组的篮球落地后都会反弹,但反弹的高度却不同。篮球由静止开始下落,反弹的高度与哪些因素有关呢 小华与大家一起对这个问题进行了讨论,提出了不同的猜想。
猜想l:篮球反弹的高度可能与球的型号有关。
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关。
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关。
于是,小华用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木质地板上进行了实验。通过实验,得到的实验数据如下表。
实验序号 球的型号 下落高度/cm 地面材料 反弹高度/cm
1 #7 120 木质 80
2 #7 120 水泥 90
3 #7 150 水泥 110
4 #6 120 木质 80
(1)要验证猜想2,需要选用实验序号为 、 的两组数据进行分析。
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与 有关;与 无关。
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1.如图所示,忽略空气阻力,由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的( )
A.速度
B.动能
C.机械能
D.重力势能
2.(2010梅州)下列过程中,物体的重力势能转化为动能的是( )
A.跳伞运动员在空中匀速下落的过程
B.热气球上升的过程
C.汽车在水平路面上匀速行驶的过程
D.铅球自由下落的过程‘
3.下列情况中,机械能的总量保持不变的是( )
A.汽车从斜坡上匀速下滑
B.利用滑轮组将物体匀速提升
C.在没有空气阻力的情况下,物体自由下落
D.物体在光滑水平面上受拉力作用,速度增大
4.许多同学都很喜欢“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离排列的骨牌,碰倒第一块骨牌后,其他所有骨牌会依次倒下),其物理原理是:骨牌倒下时, 转化为 (填“动能”或“重力势能”),这部分能量就转移给下一张骨牌,下一张骨牌倒下时具有的能量更大,骨牌被推倒的速度越来越快。
5.(2010荆州)在学习势能的知识时,小明同学猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关:
A物体的高度;B物体的质量。
为了证明自己的猜想。他把橡皮泥平铺在水平面上,让同一小球从不同高度自由下落,记录结果如下表。
实验次数 球离橡皮泥的高度/m 球在橡皮泥中的凹陷程度
1 1.0 较浅
2 2.0 较深
3 3.0 很深
(1)由记录结果可以得到的实验结论是:
(2)若想对另一个因素进行验证,你认为小明应该怎么做
6.在探究“动能大小与什么因素有关”时,我们是让铁球从斜面上滚下来,碰上一个放置在平面上的木块:
(1)当探究“动能的大小跟质量有什么关系”时,我们要让质量 的铁球分别从斜面的 高度处滚下来去撞击木块。
(2)由于铁球动能的大小不易直接观测出来,因此实验中,我们是靠观察木块被推走的距离远近来判断铁球动能大小的。像这种用能直接观测的量,来显示不易直接观测的量的方法叫转换法。转换法在物理实验中常用,请举一个使用转换法的例子:
7.如图是探究“物体的动能、速度和质量有关”的示意图,在探究动能与速度有关时,要保持 不变,让小球在 的高度滚下,以不同的速度推动小盒子移动一段距离,研究不同速度的小球对小盒子做功的大小;要探究动能跟物体的质量有关时,要保持 相同,就是要小球从静止开始从 滚下。某,J潍的探究记录如下表:
次数 小球质量m/g 小球起始高度h/cm 小盒移动距离s/cm 小球对小盒做功大小比较W
1 100 10 S1 Wl
2 100 20 S2>S1 W2>W1
3 100 30 S3>S2 W3> W2
4 200 20 S4>S2 W4>W2
5 300 20 S5>S4 W5> W4
分析后你得出的结论是:
8.在探究“动能的大小与哪些因素有关”的活动中,提供以下器材:
中间有沟槽的木质轨道(如图所示,其中AB部分倾斜并与平直部
分BC平滑连接,沟槽较光滑),大小与沟槽相当的玻璃球和铁球
各一只,轻质弹簧、刻度尺各一个。
(1)利用这套器材进行实验时,可以通过比较 的大小来比较小球动能的大小。
(2)为了研究动能与质量大小的关系,请你写出简要的操作步骤:
(3)准课外兴趣小组活动中,物理老师曾经告诉同学们‘‘重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”。善于动脑的小明利用上述器材设计了一个研究弹簧弹性势能E弹与压缩量x之间关系的实验方案:用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x;松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置;用刻度尺测量出小球上升的高度h。下表数据是小明的实验记录。
实验次数 弹簧压缩量x/cm 上升高度h/cm
1 1.00 1.50
2 2.00 5.99
3 3.00 13.50
4 4.00 23.89
由表中可知,若压缩量x=1.00cm时,小球上升的高度为h1,,压缩量x=2.50cm时,小球上升的高度为h2,则h1 h2(填“>”、 “<”或“=”)。
(4)若小球到达最高点时弹性势能全部转化为重力势能。分析数据后发现弹簧弹性势能E弹与压缩量x 正比(填“成”或“不成”)。
答案
【点击要点】
1.(1)减小增加减小增大(2)减小增大减小增大2.(2)保持不变
【典题分析】
例1 B解析:能的概念比较抽象,许多同学没有深刻理解。解决该问题的关键之一是理解“在平衡力作用下的运动”的物体一定是作匀速直线运动,物体的动能大小决定于物体的质量及速度,因此作匀速运动的物体动能一定不变。解决该问题的关键之二是理解机械能包括动能和势能两部分,势能的大小决定于质量和高度,如物体在平衡力的作用下沿水平旁向运动(高度不变),则物体的势能保持不变,机械能总量也保持不变;如物体在平衡力作用下沿竖直方向(非水平方向)运动,即物体的高度发生变化,势能随之发生变化,则机械能总量也改变了。
巩固训练l A
例2 (1)小球摆动的幅度应保持不变(或摆动幅度)
(2)用同一小球,再保持摆动幅度不变的条件下,比较摆长不同时,小球往返摆动一次所用的时间。
巩固训练2 C
【跟踪演练】
1.A 2.C 3.e 4.D 5.D 6.A 7.D 8.C 9.动能势能动能势能 l0.不会重力势动ll.增加减少不变不变增加增加12.减少减少增大l3.铁铁球具有的重力势能大14.B质量相等,高度越高,重力势能越大,转化成的弹性势能越大,球的形变越大15.(1)重力势动动弹性势弹性势动 (2)小球弹起的高度越来越低或机械能在不断减小l6.(1)2、3(2)下落的高度、地面材料球的型号
提高班习题精选
1.C 2.D 3.C 4.重力势能动能5. (1)质量一定时,物体高度越高,重力势能越大 (2)让几个质量不同的小球从同一高度自由下落,观察球在橡皮泥中凹陷程度6.(1)不同相同 (2)通过看到乒乓球跳动而知道音叉在振动等。 7.小球质量不同 速度同一高度物体的动能与速度和质量有关,当物体质量相等时,速度越大动能越大,当物体速度相等时,质量越大动能越大8.(1)轻质弹簧被压缩后形变 (2)分别让质量不相同的玻璃球和铁球从沟槽的同一高度滑下,当球的速度相同时,质量越大,球的动能越大(3)< (4)不成
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3.8核能的利用
点击要点
1.原子结构:原子核包括质子(带正电)、中子(不带电);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: 。
(1)裂变:是质量较大的原子核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 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。聚变又叫 反应。
4.原子弹及核潜艇是根据 的原理制造的,氢弹是根据 的原理制造的。
5.核电站:
(1)核电站利用核能发电,这是利用 反应释放核能。
(2)核电站中发生的能量转化是: 。
原子核的裂变和聚变都会产生一些发射性物质,如
典题分析
例1 核电站一旦工作,就不能随意停下来,而电网白天用电量多,深夜用电量少,为了使核电站稳定工作,建设了抽水蓄能电站。深夜,电动水泵将山下水库的水抽到山顶水库,如图甲所示,白天用电高峰时,再把山顶水库的水放下来推动水轮机发电,如图乙所示。请分析深夜和白天抽水蓄能电站工作过程中包含哪些能量的转化过程。
巩固训练1 如图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
跟踪演练
一、选择题
1.下列设施或过程不属于利用太阳能的是( )
A太阳能电池 B.太阳能热水器 C核电站 D.植物的光合作用
2.下图所示的是1990年和2005年世界各类能源在消费总量中所占的比例。根据你所学的有关能源的知识和图中的信息判断下列叙述,正确的是( )
A.石油在1990年和2005年的世界各类能源消费中所占的比例最大
B.煤炭和石油等能源燃烧产生的二氧化碳是产生酸雨的主要原因
C.2005年石油的需求量小于1990年石油的需求量
D.图中的水能是指水的化学能
3.单位质量的下列反应中,释放能量最大的是( )
A.裂变 B.聚变 C.液氢燃烧 D.差不多
4.启动核裂变反应的粒子是( )
A.中子 B.原子核 C.质子 D.原子
5.原子弹在制造时需用到下列哪种物质( )
A.氘 B.氚 C.氢 D.铀
6.下列说法不正确的是( )
A.原子核在分裂或者聚合时释放的能量叫做核能
B.用中子轰击比较大的原子核可以使其发生裂变获取核能
C.核电站里的链式反应是可以控制的
D.原子弹发生爆炸时发生的链式反应也是可以控制的
7.(2010杭州)中科院的全超导的“人造太阳”一一托克马克核聚变试验装置的调试运行成功,使我国在该领域的研究处于世界前列。氘和氚是核聚变的原料(氘、氚原子核内都只有l个质子,但含不同数目的中子),聚变发生后,氘、氚原子核转变为氦原子核。根据以上叙述,下列说法正确的是( )
A.核聚变是化学变化
B.氘原子和氚原子属于不同元素
C.氘原子和氚原子是氢的两种同位素
D.氘原子和氚原子的相对原子质量相同
8.从以下几方面比较,核电站与火电站工作原理的主要区别有:①所用燃料;②燃料释放能量的方式;③使用汽轮机;④使用发电机( )
A.①② B.①③ C.③④ D.①④
二、填空题
9.开发利用核能是解决能源危机的方法之一,如核裂变已应用于核电站发电。核能产生的另一条途径是:在超高温下,使质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出巨大的能量,这一过程称为 。该途径产生的核能是否可以用来发电,还处于实验阶段,其中的一种实验需要强大的磁场,而天然磁体无法满足实验要求,科学家尝试利用
周围存在的磁场来达到目的。
10.环境污染是世界各国关注的焦点,特别是核污染更是
全人类高度警惕的问题。继l986年“切尔诺贝利”核泄
漏事件后,2011年3月13日日本福山核电站又发生泄
漏,引起世界各国对核能利用的重新思考。核裂变和
核聚变是大量获得核能的两种途径,核电站中反应堆
的核能是通过 获得的。
11.核聚变是指质量很 的原子核,在 下结
合成新的 来获取核能的途径。
12.请你列举核能的一个应用实例 ,再说出一个利用核能可能带来的问题 。
提高班习题精选
1.在风景秀美的太姥山下,宁德核电站正在筹建中,关于核电站,下列说法正确的是( )
A.核电站所使用的核燃料是煤和石油
B.核电站核反应堆发生的是可以控制的核裂变
C.核电站发电的能量转化过程中:核能——内能——电能——机械能
D.核电站产生的核废弃料可以当作生活垃圾来处理
2.下列事例不属于应用射线的是( )
A.核能发电
B.探测金属内部缺损情况
C.水果保鲜的一种措施
D.治疗癌症
3.关于核能的获得,下列说法正确的是( )
A核反应堆是利用原子核裂变时在极短的时间内放出大量核能的装置
B.当原子核内部发生变化时,能释放巨大的能量,核裂变是获得核能的唯一途径
C.核电站是使核能转化为内能,再通过汽轮机、发电机转化为电能的装置
D.氢弹是利用原子核发生可控制的核裂变时能释放巨大核能的装置
4.现代的大型舰艇及航空母舰常以核反应堆作动力,其目的是( )
A.利用核裂变的巨大威力
B.利用核裂变提供的巨大能量
C.核反应堆在使用上比使用化石燃料更安全
D.利用它发射核武器
5.太阳 巨大的“核能火炉”。在其内部,氢原子核在超高温下发生 ,放出巨大的核能。
6.将火柴搭成如图所示的结构,点燃第一根火柴后,发生的现象与
相似。
7.我国首座商用重水堆核电站是我省的 核电站,
在这个核反应堆中发生的反应是
8.我国第一代“人造太阳”核实验装置已于2006年9月28日放电成功,它产生能量的方式和太阳相同,在超高温条件下氢的原子核发生了 (填“聚变”或“裂变”),产生巨大能量。
9.一座装机容量为l.0×105kW的火电站每年消耗煤400×104t,而相同功率的核电站每年仅需要燃料40t,则每千克铀燃料反应时释放的核能是多少 (煤的热值为3.4×107J/kg)
答案
【点击要点】
3.裂变和聚变(1)链式(2)热核4.裂变聚变5.(1)裂变 (2)核能→内能→机械能→电能射线、射线、射线
【蕊题分析】
例1 解析:能说出“白天机械能(或重力势能)转化为电能”,“深夜电能转化为机械能C或重力势能)”,“抽水过程部分电能转化为内能”。放水过程有部分机械能转化为内能”即可,其余的文字不作严格要求。
巩固训练l B
【跟踪演练】
1.C 2.A 3.B 4.A 5.D 6.D 7.C 8.A9.核聚变电磁铁10.核裂变ll.小超高温原子核垃核电站(核动力、核医学)核污染(核辐射、核泄漏)
【提高班习题精选】
1.B 2.A 3.C 4.B 5.聚变或者热核反应6.链式反应7.海盐秦山核裂变8.聚变9.3.4×1012J
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3.3认识简单机械(5)
点击要点
1. 是指我们必须要做的这部分功; 是指不需景,但又不得不做的那部分功。总功是指有用功与额外功的总和。
机械效率是指 的比值。
=W有用/W总×100%=Gh/FL×l00%; l ;
W总 W有用+ W额外;W有用 W总
2.实验:测量斜面的机械效率
光滑斜面:FL=Gh W额外=0 =100%
有摩擦的斜面:W总= ; W有用= ; W额外=fL; =
斜面的机械效率与斜面的 和 有关。
典题分析
例1 如图所示,在杠杆的中点挂_质量为20kg的物体,某人在端点用125N向上的力将该物体匀速提高了0.5m,则此人对物体做功的机械效率为多少
巩固训练1 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中;将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为 %。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数 钩码悬挂点 钩码总重G/N 钩码移动距离h/m 拉力F/N 测力计移 动距离 S/m 机械 效率 /%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3
根据表中数据,能否得出 杠杆的机械教率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论
请简要说明两条理由.① ;

例2 小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用右图所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。(忽略摩擦及绳重)求:
(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变 说明理由。
巩固训练2 如图所示,拉力F=80N,物体重G=120N,若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m,物体被提高的距离h=2m,求
(1)拉力所做的有用功;
(2)拉力所做的总功w总;
(3)该滑轮组的机械效率。
跟踪演练
一、选择题
1.用一个重必的动滑轮匀速提升重20N的货物,装置的机械效率可能为( )
A.85% B l0% C.0.2% D.100%
2.一个改进后的滑轮组提高了机械效率,用它来把同一重物匀速提升同样高度,改进后与改进前比较( )
A.做的有用劝减少了 B.总功不变,有用功增加了
C.总功不变,额外功减少了 D.有用功不变,总功减少了
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,不计绳子与滑轮的摩擦( )
A.甲较省力且机械效率较高
B.乙较省力且机械效率较高
C.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同
D.两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同
4.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。两者相比,甲升降机( )
A.电动机做的总功较少 B.电动机做的总功较多
C.提升重物做的有用功较少 D.提升重物做的有用功较多
5.关于机械效率的说法中,正确的是( )
A.利用机械越省力,机械效率越高
B.机械做功越快,机械效率越高
C.有用功相同,总功越大的机械效率越高
D.额外功相同,有用功越大的机械效率越高
6.分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度,做的有用功( )
A.杠杆最多 B.动滑轮最多 C.滑轮组最多 D.一样多
7.体重是400N的同学用重10N的水桶,提起重为l00N的水沿楼梯送到5m高的宿舍里使用。完成这一次提水,做的有用功和额外功分别是( )
A.500J;50J B.500J;2050J C.550J;2000J D.2500J;50J
8.如图滑轮组提升重40N的物体,下列说法中正确的是( )
A.若物体吊着不动,人对绳子的拉力F为零‘
B.若物体上升1m,则拉力做功一定是40J
C.若使物体上升lm拉力做功50J,则效率为80%
D.人对绳子的拉力F不能小于40N
9.如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两
个滑轮组,分别提起重为G1和G2的两个物体,不计摩擦,比较
它们韵省力情况和机械效率,下列说法正确的是( )
A.若G1=G2,则F1B.若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率高
C.若GlD.若Gl二、填空题
10.在下述情况中,若物体重l00N;则力对物体做了多少功
(1)物体沿着光滑的水平面匀速前进了1m,推力对物体做的功是 ;
(2)物体沿水平面匀速前进了10m,摩擦力是20N,拉力做的功是 ;
(3)物体从斜面上滑下,支持力对物体做的功是 。
11.用动滑轮将40051的货物以0.5m/s的速度匀速提高了2m,绳端的作用力是250N,则有用功的功率是 W。
12.(2010梅州)如图所示是“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码
总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动簧测力计,由图可知拉力大
小为 N,若,钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向
上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 %(结果保
留一位小数)。
13.如图所示,已知斜面长5m,高2m,拉力为50N。利用这个装置
将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力
做功的功率为 W,该装置的机械效率为 。
三、实验探究题
14.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
实验次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的读数/N 弹簧测力计上升的距离/cm 机械效率
1 2 8 0.8 24 83.3%
2 4 5 1.5 15
3 6 10 90.9%
(1)漉表中的空格处填上适当的数据。(机械效率用百分数表示,’保留一位小数)
(2)实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计;
(8)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率;
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与 。有关(写出一种影嗬因素即可)。
四、分析计算题
15.一人用如图所示的滑轮组匀速提升物重为200N的物体,此时人对绳的拉力为120N,不计绳重和摩擦。求:
(1)滑轮组韵机械效率。
(2)如果人的体重为600N,那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少N?
提高班习题精选
1.园艺师傅使用如图所乐韵剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近,这样做的
目的是为了( )
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂:省力
D.减小阻力臂,省力
2.(2010广州)60k9的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图所示的平衡状态。由此可估测球的质量约为 ( )
A .20kg B.30kg C.60kg D.120kg
3.小明用如图所示的滑轮组将二个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为功;若仍用该滑轮组
提升一个重为170N的物体,此时滑轮组的机械效率为,则W、、分别是不计绳重和摩擦 ( )
A.240J,80%,85% B.300J,80%,85%
C.300J,80%,80% D.240J,75%,80%
4.(2010兰州)如图所示,将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端,
杠杆处于平衡状态。若将两个物体Gl、G2同时浸没在水中,则( )
A.杠杆仍能保持平衡。
B.杠杆不能平衡,A端下沉 ;
C.杠杆不能平衡,B端下沉,
D.无法确定杠杆的状态
5.如图是一种拉杆式旅行箱的示意图,使用时相当于一个
(填“省力”或“费力”)杠杆,若箱和物品共重100N,设此时动力臂
是阻力臂的5倍,则抬起拉杆的力F为 N。
6.假期里,小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。活动要求是:家庭中的任意两名成员分别站在如图所示的木板上,恰好使木板水平平衡。
(1)若小兰和爸爸的体重。分别为400N和800N,小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应站在距离支点 m处才能使木板水平平衡
(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上,现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5m/s,爸爸的速度是 m/s才能使木板水平平衡不被破坏
7.(2010宿迁)小明和小华玩跷跷板,当小明坐在离支点2m处时,刚好能撬动小华,此时跷跷板在水平位置平衡。设小明体重为Gl,小华体重为G2(G18.在探究“杠杆的平衡条件”实验中,所用的实验器材有杠杆、支架、刻度尺、细线、质量相同的钩码若干。
(1)将杠杆装在支架上,发现杠杆右端下沉,如果将杠杆右侧的平衡螺母向左调到头了,杠杆右端仍下沉,此.时应将杠杆左侧的平衡螺母向 讽,直到杠杆在水平位置平衡为止。
(2)某同学进行正确的实验操作后,得到的数据为Fl =26N、L1=20cm、F2=4N和L2=30cm。他根据这些数据能否得出探究结论
理由是: 。
(3)使杠杆在倾斜一定角度的位置做实验,也能得出杠杆平衡条件。这种实验方案与杠杆在水平位置做实验的方案相比较,你认为哪种实验方案好并说明理由:
(4)如右图所示,杠杆在水平位置平衡。如果在两侧钩码下再
各挂一个相同的钩码,则杠杆 端将下沉。
9.在只学习了支点、动力、阻力概念的情况下,联系玩跷跷板的游戏,甲、乙两小组继续研究动力对杠杆平衡的影响。他们将一个玩具“海宝”固定在杠杆一端韵B点作:为阻力,且保持阻力的大小、方向、作用点都不变,在杠杆的另一端用力使杠杆在水平位置平衡,并用测力计测出动力的大小。实验中,甲小组每次都保持动力在竖直方向、只改变动力作用点的位置,分别如图(a)中的F1、F2、F3所示;乙小组每次都保持动力作用点的位置不变、改变动力的方向(“动力的方向”用OA连线跟动力方向的夹角表示,且0°<<99°),分别如图(b)中的F4、F5、F6所采;表一、表二是两小组同学记最的实验数据。
表一 甲小组
实验序号 支点到动力作用点的距离s/cm 动力的方向夹角/ 动力的大小/N
1 5 90° 6
2 10 90° 3
3 15 90° 2
表二 乙小组
实验序号 支点到动力作用的距离s/cm 动力的方向夹角/ 副力的大小/N
4 15 30° 4
5 15 45° 2.8
6 15 90° 2
(1)分析比较表一中 的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,在动力方向不变(=90°)的情况下,支点到动力作用点的距离s越大,动力越小。
(2)分析比较表二中第三列与第四列的实验数据可知:作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠秤平衡,在动力作用点不变的情况下,
(3)进夏步分析图(b)所示的实验现象及表二中的实验数据,可以发现,作用在杠杆一端的阻力不变时,要使杠杆平衡,当动力作用点不变,动力的方向改查以后,动力的大小与
有关。
(4)进一步综合分析表一与表二中的实验数据及相关条件,可得出的初步结论是:作用在杠杆一端的阻力不变时,影响杠杆平衡的因素是:
10.(2010谌江)湛江港一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提孔质量为80Kg的货物所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,(g取10N/kg)求:
(1)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为0.04m2,求货物对地面的压强。
(2)提升时绳子自由端的速度。
(3)拉力F的功率。
(4)此滑轮组的机械效率。
答案
【点击要点】
1.有用功额外功或无用功有用功跟总功≤ = < 2.FL Gh Gh/FL粗糙程度 倾角
【典题分斩】
例1 解析:被提升物体的重力G=mg=196N物体升高的距离h1=0.5m,动力F=125N,但动力作用点升高的距离h2未知。 由图知,物体升高的距离h1=AB,又 AOB∽A′OB′,故AB:A′B′=AO:A′O=1:2,A′B′=2AB=2×0.5m=lm则==×100%=×100%=×l00%=78.4%
巩固训练l (1)0.5 66.7由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功 (2)不能两次实验时钩码没挂在同一位置仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
例2 解析:本题有一定的难度,在于题目中的设问为逆向思维。而题目中给定已知量不多,也导致难度的增大。
答案:绕法如右图,绳子段数n=4。
(1) 因为=×100%=×100%=×100%=×100%
所以拉力为F== =1.2N
由于P=Fv,所以绳子自由端移动速度为v== =0.3m/。
由于忽略摩擦及绳重,则=×100%=×100%=×l00%
所以动滑轮重G动=一G=一3.6N=1.2N (2)减小 由于忽略
摩擦及绳重=×100%=×100%=×l00%=×l00%,
所以当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小。(或当提升物体的重力减小时,有用功减小,额外功不变,故其机械效率减小。)
巩固训练2 解:(1)W 有=Gh=120N×2m=240J
(2)W总=Fs=80N×4m=320J (3)=×100%=×100%=75%
【跟踪演练】
1.A 2.D 3.C 4.A 5.D 6.D 7.B 8.C
9.D l0.(1)W=0 (2)W=200J (3)W=0 11.200 12.3X104 80%13.100 40%.l4.(1)表中填
88.9% 1.2 30 (2)匀速(3)增加物重(4)动滑轮重、绳与滑轮的摩擦等l5.(1)=Gh/2Fh×100%=83.3% (2)设动滑轮重G0,由2F=G+G0,得G0=40N设提升的最大物重为G′,人的体重为Gl,此时绳的拉力为F′,则F′=G1,由2F′=G′+G0,得所能提起物体的最大物重G′=2F′一G0=1160N
【提高班习题精选】
1.D 2.B 3.B 4.C 5.省力20 6.1 0.25 7. 小明8.(1)左 (2)不能得出探究结论;因为一次实验获得的数据具有偶然性,不能反映普遍规律(3)杠杆在水平位置的实验方案好,便于测量力臂 (4)右9.(1)第二列与第四列(2)改变动力的方向,日越大,动力越小 (3)支点到动力作用线的距离;该距离越大,动力越小 (4)动力的大小、支点到动力作用线的距离10.(1)货物对地面的压强P=F/S=mg/S=80kg×10N/kg/0.04m2=2×104Pa. (2)提升时绳子自由端的速度v=s/f=4m/50s=0.08m/s. (3)拉力F的功率P=Fv=500N×0.08m/s=40W(4)此滑轮组的机械效率=W有用/W总=mg/2F=80kg×10N/kg/2 ×500N=80%
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