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文档简介
重要复习资料:2017学年九年级(上)期末物理考点复习
1.滑轮组绳子拉力的计算
【知识点的认识】
用滑轮组来拉升重物时,绳子拉力的计算,就是看有几段绳子拉着重物,拉力就是重物重力
的几分之一.关系:(1)如果不考虑动滑轮的重和绳子的摩擦力:F『G物/n(2)如果考虑
动滑轮的重,不考虑摩擦力公式为(G动+G物)/n;
其中:F搐:拉力,G动:动滑轮的重力,G物:被提升物体的重力,
n:吊住动滑轮绳子的段数.
【命题方向】
命题的关键是拉力与物重的关系:已知拉力求物重或已知重力求绳头的拉力,要注意:考虑
不考虑动滑轮的重,不考虑摩擦力,这样简单的题目以填空形式出现,最主要的是与机械效
率的内容结合.
【解题方法点拨】
滑轮组计算拉力的题目实际就是有几段绳子在拉重物,关键在于这“几段”是怎么看是几段
的,要抓住“在拉重物”这几个字,只有拉重物的绳子才能算进去,也就是在拉动滑轮(或
直接拉重物)的段数,拉定滑轮的绳子是不算的.
2.杠杆的分类
【知识点的认识】
(1)人类发明各种杠杆应用于生活,其目的有三:省力、省距离和改变用力的方向.因此
我们把杠杆分为三类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离)、费力杠杆(动力臂小
于阻力臂,费力省距离)和等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力不费力,不省距离不费距
离).
(2)天平是等臂杠杆.关于天平的使用,我们已学过,天平是支点在中间的等臂杠杆,它
是根据物体的重力跟质量成正比和杠杆平衡条件来工作的,天平平衡时,祛码加游码的总质
量等于被称物体的质量.
(3)秤是用来称量物体的质量的工具,它是根据杠杆平衡条件制成的,使用时,可以是等
臂杠杆,也可以是不等臂杠杆.
(4)生活中常见的省力杠杆:羊角锤头撬钉子、手推独轮车、剪树枝的剪刀、瓶盖起子、
核桃夹等.生活中常见的费力杠杆:人的前臂、钓鱼竿、裁缝用的剪刀、筷子、镜子等.
[命题方向】判断生活中的杠杆式什么杠杆是命题的关键,例如: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,这是一个杠杆.
例1:如图所示的器具,属于省力杠杆的是()
镜子独轮车
托盘天平筷子
分析:结合图片和生活经验,先判断杠杆在使用过程中,动力臂和阻力臂的大小关系,再判
断它是属于哪种类型的杠杆.
解:A、镜子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故A错误;
B、独轮车动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B正确;
C、天平在使用过程中,动力臂等于阻力臂,是等臂杠杆,故C错误;
D、筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D错误.
故选:B.点评:此题考查的是杠杆的分类主要包括以下几种:
①省力杠杆,动力臂大于阻力臂;②费力杠杆,动力臂小于阻力臂;③等臂杠杆,动力臂等
于阻力臂.
例2:如图所示,一直杆可绕0点转动,杠杆下端挂一重物,为了瓜
提高重物,用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到。「——1——,
水平位置,在这个过程中直杆();-J-i
A.始终是省力杠杆B.始终是费力杠杆f-
C.先是省力的,后是费力的L
D.先是费力的,后是省力的
分析:本题主要考查两个方面的知识:
(1)力臂的概念:从支点到力的作用线的距离叫做力臂.
(2)运用杠杆的平衡条件FJ=F2k分析动力的大小变化.
解;由图可知动力Fl的力臂始终保持不变,物体的重力G始终大小不变,在杠杆从竖直位
置向水平位置转动的过程中,重力的力臂逐渐增大,在LzVL之前杠杆是省力杠杆,在L2
>L之后,杠杆变为费力杠杆.
故选C.
点评:能否正确分析重力的阻力臂与动力臂的大小关系是本题的解题关键.
【解题方法点拨】
解题的关键是要看动力臂与阻力臂之间的大小关系.要与生活实际
相联系,例如上面的例题由于人的前臂相当于杠杆,动力臂和阻力
臂已经固定,且阻力臂大于动力臂,是一个费力杠杆.根据杠杆平
衡条件可知:在动力臂和阻力臂确定的情况下,手托起的物体越重,
肌肉提供的动力越大,感觉越累.
3.力臂的画法
【知识点的认识】
力臂的画法:(1)首先在杠杆的示意图上,确定支点0.
(2)画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线适当延长.
(3)在从支点0向力的作用线作垂线,在垂足处画出直角,从支点到垂足的距离就是力臂.用
三角板的一条直角边与力的作用线重合,让另一条直角边通过交点,从支点向力的作用线画
垂线,作出动力臂和阻力臂,在旁边标上字母,L和k分别表示动力臂和阻力臂.
【命题方向】
力臂的画法,判断是什么力臂都是命题方向.点
例1:如图是列车上售食品的手推车,当前轮遇到障碍物时,jcAJ障碍物
售货员向下按扶把,使手推车前轮向上翘起,请画出售货,
员所用的最小动力及其力臂.
分析:首先应找到本题的支点在后轮的着地点;其次知道使手推车前轮向上翘起,阻力为手
推车的重力,阻力臂为支点到重力作用线的距
阻力与阻力臂的乘积是定值;最后能根据杠杆平衡条件,会用数学方法分析出动力臂最长时
动力最小,能突破:支点到动力的作用点的距离为动力臂时力臂最长.
解:支点在后轮的着地点如图,动力的作用点在手握车把的地方,连接支点与动力的作用点,
为最长的动力臂,用大括号标出,标上字母符号L;
在动力作用点处垂直动力臂斜向下画出动力,标上字母符号F,如图所示:
点评:本题常见的错误是将动力画得竖直向下,没有细致分析此时的动力臂并不是最大,解
决此类问题的关键点是:支点与动力作用点的距离为最长的动力臂.
例2:如图所示的杠杆中,动力的力臂用1表示,图中所标力臂1正确的是()
分析:根据力臂的画法进行分析,即过支点作动力作用线的垂线段.
解:因为动力的力臂的做法是过支点作动力作用线的垂线段,而AB选项中线段与动力作用
线不垂直,所以A、B选项错误;
又因为C选项中,表示力臂的不是支点到动力作用线的垂线段,故C选项错误,D选项正确.
故选D.
点评:考查学生对力臂的画法掌握情况.
【解题方法点拨】
画杠杆示意图时应注意:
(1)阻力作用点应画在杠杆上.有部分同学认为阻力由石头的
重力产生,所以阻力作用点应画在石头重心上,这是错误的.
(2)确定阻力方向.当动力使杠杆绕支点顺时针转动时,阻力一定使杠杆逆时针转动.
(3)力臂不一定在杠杆上.力臂可用虚线画出并用大括号标明,也可用实线画出.
4.杠杆的应用
【知识点的认识】
类型力臂的大力的大小特点应用
小关系关系
省力杠省力、费距离撬棒、恻刀、动滑轮、轮轴、羊
11>12F1<F2
杆角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪
刀
费力杠l.<12F>>F2费力、省距离缝纫机踏板、起重臂
杆人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆
等臂杠L=LF产F2既不省力也不省距天平,定滑轮
杆离,既不费力也不费
距离
【命题方向】
判断一个杠杆(生活中一些工具、机械)属于什么杠杆是命题的主要方向,把一些杠杆机械
归类.或者正确画出杠杆示意图,找出杠杆的支点、动力、阻力.
例1:用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴0处靠近,这样做是为了()
A.增大动力臂,减小动力移动的距离
B.减小阻力臂,省力
C.减小动力臂,减小动力移动的距离
D.增大动力臂,省力
分析:剪树枝时,用剪刀口的中部,而不用剪刀尖,减小了阻力臂,就减小了动力,在阻力、
动力臂一定的情况下,根据杠杆的平衡条件知道减小了动力、更省力.
解:用剪刀口的中部,而不用剪刀尖去剪树枝,减小了阻力臂L2,而动力臂L和阻力F2不
变,
VFIL1=F2L2,
尸F二0■L工9将变小,即省力.
F1
故选B.
点评:灵活运用杠杆的平衡条件分析有关杠杆的实际做法,多积累,能恰当的使用好杠杆(省
力或省距离).
例2:如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某轴转动.根据你的生
活经验,你认为甲较易损坏,这是因为按动这种开关的力臂较小,按动需要的力较
大.
分析:按动开关时,开关会绕面板内的轴转动,所以开关属
于杠杆.那么哪个容易损坏呢?一般开关损坏的原因是由于
甲
受力过大造成的.根据杠杆平衡条件可知,动力臂小的需要的力较大.
解:甲乙两种开关均可在力的作用下绕轴转动,符合杠杆原理,因甲力臂小,根据杠杆原理
可知力臂越小作用力越大,因此损坏的越快,所以甲较易损坏.
故答案为:甲;力臂.
点评:根据题中的信息,用杠杆知识去进行分析.因为两种开关均可在力的作用下绕轴转动,
符合杠杆原理,力臂越小越用力因此损坏的越快.
【解题方法点拨】
学会利用模型法解题,模型法:通过模型来揭示原型的形态、
特征和本质的方法称为模型法.模型法借助于与原型相似的物
质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原形的性质和规律.利用其特点解
题:省力杠杆费距离1I>12,F1<F2;费力杠杆省距离1,<12IFI>F2;等臂杠杆1F12,
F1=F2.
5.探究杠杆的平衡条件实验
【知识点的认识】
提出问题:
当杠杆受力平衡时将保持静止或匀速转动状态.那么杠杆平衡应满足什么条件呢.
实验步骤:
(1)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,其目的是使杠杆的重心落在支点
上,从而消除杠杆的重力对平衡的影响.在实验过程中,不允许再旋动两端的螺母
(2)在已调节平衡的杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡.支点
两边的钩码重力分别是动力Fi和阻力&,用刻度尺量出杠杆平衡时的动力臂L,和阻力臂
L2.改变力和力臂的数值,多次实验,并将实验数据填入表格
说明:实验中使杠杆在水平位置平衡是为了方便测力臂.使杠杆在倾斜位置平衡也可得出杠
杆的平衡条件,只是实验操作比较麻烦.
实验数据:
序号F1/N
Li/cmF2/NLz/cm
1150.510
21100.520
31.510115
得出结论:
通过分析实验数据,可知杠杆的平衡条件是动力X动力臂=阻力X阻力臂,可写作hLFhL,
用比例式表示为
F2LI
【命题方向】
根据杠杆平衡条件进行实验是主要的命题方式,主要以解答题为主
例:物理实验小组的同学,利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠
杆的平衡条件.
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)
移动,将杠杆调在水平位置的目的是为了方便测量—.
(2)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为—N.
动力Fi/N动力臂L/cm阻力臂L/cm
测量序号阻力F2/N
①120210
②2151.520
③3515
(3)有的同学按现有方案得出如下结论:”动力X支点到动力作用点的距离=阻力X支点到
阻力作用点的距离”.这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中—(填字母).
A.没有改变力的大小B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点D.实验次数较少,结论具有偶然性.
分析:(1)由图知,杠杆左端下倾,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重
心右移,这一调节过程的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
(2)由前两组可以得到杠杆的平衡条件:动力X动力臂=阻力X阻力臂.第三组已知动力和
动力臂、阻力臂,所以可以得到阻力;
(3)从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂.
解:
(1)杠杆重心左移应将平衡螺母向右调节,直至重心移到支点处;由于力臂是支点到力的
作用线的垂直距离,调节杠杆在水平位置平衡时,可以方便的读出力臂;
(2)第三组的阻力为F2=£15=3NX5CID=IN;
L215cm
(3)“动力X支点到动力作用点的距离=阻力X支点到阻力作用点的距离”是在杠杆在水平
位置平衡且动力和阻力的方向都是竖直向下的条件下得出的,也就是实验过程中没有改变动
力或阻力的方向.故选项A、C、D错误,选项B正确.
故答案为:
(1)右;力臂;(2)1:(3)B.
点评:探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,此时力与杠杆垂直,力臂的长度可以
直接从杠杆上读出来.
【解题方法点拨】
利用科学探究的要素(提出问题;猜想与假设;制定计划与设计实验;进行实验与收集证据;
分析与论证;评估;交流与合作.)去探究.
6.机械效率的大小比较
【知识点的认识】
(1)机械效率由有用功和总功两个因素共同决定,不能理解成:“有用功多,机械效率高”
或“总功大,机械效率低”.
(2)当总功一定时,机械做的有用功越多(或额外功越少),机械效率就越高;
(3)当有用功一定时,机械所做的总功越少(或额外功越少),机械效率就越高;
(4)当额外功一定时,机械所做的总功越多(或有用功越多),有用功在总功中所占的比例
就越大,机械效率就越高.
【命题方向】
根据不同的机械判断其机械效率的大小是命题的方向,一般以选择题为主.
例1:甲吊车比乙吊车的机械效率高,当它们分别把相同质量的物体匀速提升相同高度时,
则()
A.甲吊车的电动机做的有用功较多B.乙吊车的电动机做的额外功较多
C.甲吊车的电动机做的总功较多D.甲、乙两吊车的电动机做的总功相同
分析:甲吊车的机械效率比乙吊车的机械效率高,说明甲吊车所做的有用功在总功中占的比
值比乙吊车大;把相同质量的物体提高相同的高度,根据公式W有用=Gh=mgh可知:两辆吊
车所做的有用功相同;机械效率不同,是因为做的额外功不同,导致总功不同.
解:
A、分析知甲乙吊车做的有用功相同.此选项错误,不符合题意;
B、两辆吊车做的有用功相同,乙吊车做的额外功较多,所以乙的效率较低.此选项正确,
符合题意;
C、已知甲吊车的机械效率高,有用功相同,如果甲吊车的总功较多就与效率高矛盾.此选
项错误,不符合题意;
D、两吊车做的有用功相同,如果总功也相同,则机械效率相同.此选项错误,不符合题意.
故选B.
W有
点评:此题考查机械效率公式和对有用功的理解.效率大小要根据计算公式>判断.
例2:如图所示,小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速
提局到相同局度,其中Gi>G”则所用的拉力Fi____F2,
其机械效率n.—12.(填“>”、或"=”).戈
分析:由滑轮组的结构,承担物重的绳子股数m=2,n2=3;因摩擦不雄
计’£
用同样的滑轮组,提升的物重不同,根据F=L(G物+GG分析拉力的大小关系;
n
W有W有用
提升相同的高度,做的有用功越多,而额外功不变,根据效率公式n二一5■二————分
W总W有用+W额
析机械效率的大小关系.
解:由滑轮组的结构,承担物重的绳子股数m=2,m=3;因摩擦不计,
则所用的拉力F1=L(Gl+G动),p2=—(G2+G动),
23
:Gi>Gz,
;.F|>F2,
•••物体匀速提高到相同高度,
•,*根据W有用二Gh可知:W有用i>W有用2,
•・•滑轮组相同(摩擦不计),滑轮组做的额外功相同,
w有w有用
-2-=————可知1l>H2.
W总W有用+W额
故答案为:>;>.
点评:本题考查通过变化有用功或总功来判断机械效率的变化.若有用功相同,额外功越多,
机械效率越低,否则越高;若额外功相同,有用功越多,机械效率越高,否则越低.
【解题方法点拨】
(1)要注意理解功、功率和机械效率的概念,不要误认为功率大的机械,做功就越多,机
械效率就越高,或者机械效率高的机械做功就越多.这是一个误区.
w有
(2)判断机械效率的大小,主要根据公式n二沪,比值越大机械效率越高.
W总
7.滑轮(组)的机械效率
【知识点的认识】
(1)滑轮组提升重物时有n=性鬼,因为w有用=Gh,\r^、=Fs,所以有又因为
W总Fs
s=nh,所以有n=g,如果不计摩擦和绳重,则有F=(G+G动),所以n=Q
nFn(G+G动)
(2)①滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关,G物相同时,G动越大、n越小;
②滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关,G动相同时,G物越大、n越大;
③同一滑轮组的机械效率与绕绳方式无关.
【命题方向】
第一类常考题:公式简单运用
如图所示,用滑轮组把重力G为400N的石块匀速提高6m,所用拉力F为250N,则滑轮组的
机械效率为()
A.60%B.70%C.80%D.90%
分析:用滑轮组提升重物,则重物被提升的功为有用功,而人的拉力所做的功为总功,故机
械效率可用性曳=也来求解.
W总Fs
解:已知G=400N;h=6m;F=250N.从图中看出有两段绳子在拉重物,故s=2h=2X6m=12m
故机械效率n=j^g..Gh=4Q0NX6m=8Q%
W总Fs250NX12m
故选C.
点评:本题考查滑轮组的机械效率,属于求滑轮组机械效率中最基础的题目.
第二类常考题:
如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形.某次操作中,工人用400N
的拉力F在1分钟内将总重为900N的泥土匀速提升5m.在这段时间内:
(1)拉力F所做的有用功是多少?
(2)拉力F做功的功率是多少?M
(3)滑轮组的机械效率是多大?LU
分析:(1)克服泥土的重力所做的功是有用功;1厂7
(2)拉力F所做的功是总功,总功与时间的比值等于功率;书而少
(3)有用功与总功的比值是机械效率.
解:(1)拉力F所做的有用功为:Wfl=Gh=900NX5m=4500J;
(2)拉力F移动的距离S为:S=3h=3X5nj=15iE5
拉力F斯做的总功为:Ts=FS=400NX15m=6000j5
则拉力F做功的功率PR:P=3=^%=100W;
t60s
(3)温轮组的机械效率为:n=/xlOO%=洸^^100%=75%.
ITa6000J
答:(1)力F所做的有用功是4500J;
(2)拉力F做功的功率是LOOW;
(3)曙箱组的机械效案早75%.
点评:本题考查的知识点多,用到的公式多,难点是求拉力所做的总功,由滑轮组的特点知:
绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系是s=nh;从而求出拉力方向上移动的距
离,♦…乐”…
【解题方法点拨】但
(1)根据滑轮组装形式,确定承担物重的绳子股数,求出物体上升高度,A
然后利用公式M%=Fs计算总功、W^=Gh计算有用功,最后用有用功除以总
功得出滑轮组的机械效率.叵
(2)滑轮的机械效率取决于动滑轮的质量和物体的质量,如果动滑轮质量越小,物体质量
越大,则效率越高.
8.斜面的机械效率
【知识点的认识】
(1)有用功是由使用机械的目的所决定的.当用斜面提升物体时,克服物体重力做的功就
是有用功,好有=。11.
(2)额外功是克服相互接触物体间的摩擦阻力所做的功.对于斜面而言,Wffi=fs.
(3)总功是指动力对所做的功.一般情况下使用斜面时,动力做功W,肝Fs.
(4)由功的原理:“动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”.而机械克服阻力
所做的功就包含了有用功和额外功.即:W,fi=Wtt+WSJ.
(5)机械效率是有用功与总功的比值,只能小于1(理想状态下可能等于1),并且无单位
斜面的机械效率口=等曳=丝,在同一斜面上,由于倾斜程度相同,即b一定,故在同一
W总Fss
斜面上拉同一物体(粗糙程度相同)时,在斜面上所移动的距离(或物体被提升的高度)不
同时,机械效率是相同的.
(6)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关.斜面粗糙程度相同时,斜
面的倾斜程度越大,机械效率越高;斜面的倾斜程度一定时,斜面越粗糙,机械效率越低.
【解题方法点拨】
了解斜面机械效率的计算,区分使用斜面时有用功和总功是解题的关键.
【命题方向】
第一类常考题:斜面的机械效率的应用
如图所示,为方便残疾人上下台阶,一些公共场所设计了专用通道(斜面).沿通道上台阶
和直接上台阶比较,可以—(选填“省力”、“省距离”或“省功”),若将重700N的小
车沿8m长的斜面推上1.2m高的平台,沿斜面所用的推力为150N,在此过程中斜面的机械
效率为.
分析:斜面是省力的模型,由重力和高度可求有用功,由推力和斜面长度可求总功,由效率
公式可以求出机械效率.
解:斜面加长了距离,并且做功也由于要克服摩擦力做功所以也增加了功,但是可以省力.
将小车推向斜面时,有用功为:火有=611=70(^义1.2111=840),
总功:W,&=FL=150NX8m=1200J.
机械效率为:n="有用X100脏840J*]00%=70%.
W总1200.T
故答案为:省力,70%
点评:从图形上看以看出斜面不省距离,另外效率也不能为100%,故也不省功,但是可以
让人在推的过程中省力.
第二类常考题:斜面机械效率的影响因素
如图所示,斜面长1m,高0.4m,用大小为5N沿斜面向上的
拉力F,将重10N的铁块从底端匀速拉到顶端,斜面的机械
效率为—;若仅使倾角0逐渐增大,沿斜面向上的拉力
将逐渐—(选填“增大”、“不变”或“减小”),此斜面的机械效率将逐渐(选填
“增大”、“不变”或“减小”).
分析:(1)根据。=性曳=生求出斜面的机械效率;
WaFs
(2)使用斜面时,高度不变的情况下,斜面越长越省力,斜面越陡越费力;
(3)斜面越陡,斜面机械效率越大.
解:(1)斜面的机械效率:
n二队有用X100%=—X100%=l°NX0.4mx1OO%=8O%;
W总Fs5NXlm
(2)若仅使倾角e逐渐增大,沿斜面向上的拉力将逐渐增大;
(3)其他条件不变,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高.
故答案为:80%;增大;增大.
点评:此题主要考查的是学生对机械效率计算和机械效率影响因素的理解和掌握,基础性题
目.
9.功率的计算
【知识点的认识】
(1)功率:在物理学中,功与做功所用时间之比叫做功率.功率是表示物体做功快慢的物
理量.
(2)功率的公式:P=W(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)
t
(3)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做
匀速直线运动,则拉力F所做的功可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体
运动的速度)
a.推导:由P=此,联立W=Fs,得P=W=F亘=FV.
ttt
由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比.
b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力.
【命题方向】
第一类常考题:
某九年级同学家住5楼.一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中,
下列估算不合理的是()
A.他提鸡蛋的力做的功约为200J
B.他提鸡蛋的力做功的功率约为3W
C.他爬楼做的功约为6X104
D.他爬楼做功的功率约为IX10摘
分析:估算出30个鸡蛋的重力和爬楼的高度,根据W=Fs可算出做功的多少.然后再根据
P=史计算功率.
t
解:(1)根据书本中“手托两只鸡蛋的力大约为1N”,可知提30个鸡蛋的力大约为F=15N;
住宅楼的楼层高大约3米,家住5楼,此同学实际爬楼高度h=3mX4=12m;故提鸡蛋的力大
约做功W=Fs=15NX12m=180J.
:,
W1=Gs=500NX12m=6X10J,
:t;i
他爬楼做的功W,e=W+Wl=180J+6X10J=6.18X10J,
故A、C比较符合实际;
(2)从1楼到5楼大约Imin,则他提鸡蛋的力做功的功率P=e=国工=3W;故B符合实际;
t60s
爬楼做功的功率PL"且03X10*,故D不符合实际.
t60s
故选D
点评:所谓估算,不是猜,而是依据生活经验或常识,对相关物理量进行估计,必要时还需
根据相关公式计算得出结果;需注意:实际爬楼的层数等于楼层数减一.
第二类常考题:
工人用定滑轮将重240N的物体匀速向上提升,所用拉力为250N,5s内重物上升4m.此过
程中,有用功为—J,拉力做功的功率为W.
分析:解决此题是利用功的公式W=Fs求解有用功和拉力所做的功,利用功率的公式P=W求
t
解功率.
解:重物上升时克服重力所做的功为有用功,W'=Fs=Gh=240X4=960J;
拉力所做的功为总功,W=250X4=1000J,利用功率的公式P=_N=W"=200肌
t5
故答案为:960,200.
点评:解决此类型题目要区分有用功和总功,会利用功率公式求解功率.
【解题方法点拨】
(1)要明确是哪个力对哪个物体做功,或者是哪个施力物体对哪个受力物体做功.
(2)公式中的F是作用在物体上的力,公式中的'是物体在力的作用下''在力的方向上通
过的距离”,即注意F和s的同体性和同向性,否则在计算功时容易出错.
(3)W=Fs中的F是使物体沿着F方向移动、距离过程中(同时性),始终作用在物体上的
力,其大小和方向是不变的.
(4)W=Fs的变形公式F=e,s=8•可求力和物体在力的作用下移动的距离•
sF
10.温度、热量与内能的关系
【知识点的认识】
(1)内能和温度的关系
物体内能的变化,不一定引起温度的变化.这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态
变化.物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化.如晶体的熔化和
凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变.温度的高低,标
志着物体内部分子运动速度的快慢.
因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也
增大,反之,温度降低,物体内能减小.因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化.
(2)内能与热量的关系物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改
变物体的内能有两种方式:做功和热传递.即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或
放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功).
而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度.当物体与外界不做功时,物体吸收热量,内
能增加,物体放出热量,内能减少.因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化.
(3)热量与温度的关系物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放
热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固).这时.,物体虽然吸收
(或放出)了热量,但温度却保持不变.
物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对外做
功)使物体的内能变化了,温度改变了.
【命题方向】
温度、热量与内能的关系是中考的热点,主要考查学生对温度、内能、热量关系的理解和掌
握.
第一类常考题:
关于物体的内能,下列说法正确的是()
A.温度相等的1kg和100g的水内能相同
B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
C.温度为0℃的物体没有内能
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
分析:任何物体在任何温度下都具有内能,内能与物体的质量、温度、状态等因素有关.
解:A、水的内能不仅与温度有关,还和水的质量有关;故温度相等的1kg水和100g水的内
能不同;故A错误;
B、改变内能的方法有两种,做功和热传递;物体内能增加,可能是从外界吸收热量,也可
能外界对它做功;故B错误;
C、一切物体都有内能,故C错误;
D、物体的内能与温度有关;同一物体温度升高时,内能增加,温度降低时,内能将减小;
故D正确.
故选D
点评:此题考查了物体内能方面的知识,包括内能的概念、改变内能的方法(做功、热传递)
等;温度影响物体的内能,运用所学的内能方面知识可解决此题.
第二类常考题:
在物理学中常提到“热”字,但其含义各不相同,请将下列“热”的含义填入空格内.
(1)这盆水很热,这里的“热”是指—.
(2)物体吸热升温,这里的“热”是指—.
(3)摩擦生热,这里的“热”是指—.
分析:根据三个物理量的概念进行分析.内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的
动能和分子势能的总和;温度指物体的冷热程度;热量是指在热传递或做功的过程中,内能
改变的多少.
解:这盆水很热是反映水的冷热程度,所以这个“热”指温度;
物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高,故这里的“热”指热量;
摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能.
故答案为:温度,热量,内能.
点评:虽然同样是”热“,但在不同的语境中含义却不一样.本题要求学生知道温度、热量
和内能的相同点和不同点,并且能够区分温度、热量和内能.
【解题方法点拨】
内能和温度是物体本身就具有的,而热量是伴随着热传递存在的,内能和温度都是状态物理
量,而热量则是过程物理量.物体吸收热量,内能一定增加,温度不一定升高;物体温度升
高,内能一定增加.三个物理量之间既有密切联系,又有本质区别.
11.做功改变物体内能
【知识点的认识】
(1)做功:对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功内能减少.
(2)做功使物体的内能改变的实质:其他形式的能量(如机械能)与内能之间的相互转化.
【命题方向】
第一类常考题:
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
分析:本题要抓住做功与内能的改变,主要有摩擦生热和压缩气体做功.
解:对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功内能会减少.压缩机对空气做功,空气
的温度升高内能增加.
A、压缩机对空气做功,空气的温度升高内能增加,符合题意.
B、压缩机对空气做功,空气的温度降低内能减少,不符合题意.
C、压缩机对空气做功,空气的温度升高内能减少,不符合题意.
D、压缩机对空气做功,空气的温度降低内能增加,不符合题意.
故选A
点评:本题考查了做功与内能的改变.对物体做功,物体的内能会增加,温度升高.
第二类常考题:
如图所示,在大口厚玻璃瓶内装入少量的水,并滴入几滴酒精.塞进塞子后,用气筒往瓶内
打气,当塞子跳出时,看到瓶口有白雾出现,下列关于该实验的分析错误的是()
A.往瓶内打气时,外界对瓶内气体做功
B.往瓶内打气时,瓶内气体内能变小
C.瓶塞跳出时,瓶内气体温度降低
D.瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功
分析:改变物体内能的两种方法:做功、热传递.对物体做功(例如克服摩擦做功、压缩气
体做功、弯折铁丝做功等)物体的内能增加、温度升高;物体对外做功(气体膨胀做功),
物体的内能减少、温度降低.
解:AB、瓶子里装有一些水,往瓶内打气,压缩瓶内气体做功,使瓶内气体内能增加、温度
升高,故A正确、B错;
CD、当瓶塞跳起时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能减少,温度降低,故CD都正确.
故选B
点评:这是一个典型的对外做功(气体膨胀做功),内能减少的例子,要记住如何解释这种
现象的出现.
【解题方法点拨】
用做功的方式改变物体的内能,实质是不同形式的能之间的转化.
外界对物体做功,机械能转化为内能,物体内能增加(如:摩擦生热、压缩气体做功)
物体对外界做功,内能转化为机械能,内能减少(如:气体膨胀)
12.水的比热容的特点及应用
【知识点的认识】
水的比热容较大,在工农业生产和日常生活中有广泛的应用.这个应用主要考虑两个方面,
第一是一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节气候;
第二是一定质量的水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,有利于用水作冷却剂或
取暖.作冷却剂时,是让水吸收带走更多的热量,用来取暖时,是让水放出更多热量供给人
们,另一方面,由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温
度却改变不多,这一点有利于调节气候.夏天,太阳光照射到海面上,海水的温度在升高过
程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降
低而放出大量的热,使沿海气温不至于降得太低,所以住在海边的人们又不觉得特别冷.
【命题方向】
第一类常考题:
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I).水的传热本领比沙石的传热本领差
分析:要解答本题需掌握:水的比热容大,在同样吸放热条件下水的温度变化小.
解:沿海地区和沙漠地区相比,沿海地区水多,水的比热容大,在相同的吸放热条件下,水
的温度变化小,冬暖夏凉,昼夜温差小.
故选B
点评:本题主要考查学生对:水的比热容大的特点在生活中的应用的了解和掌握,是一道基
础题.
第二类常考题:
夏天,海边的昼夜温差小,这是因为水的比热容较大.下列现象中不能反映水的这一特性的
是()
A.汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质
B.春天的夜晚,农民往稻山里灌水以防秧苗冻坏
C.炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
D,城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
分析:①对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,
水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多.
②水分的蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,即蒸发吸热.
解:A、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热
量多,所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质,不符合题意;
B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,
所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,不符合题意;
C、炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利
用水的比热容大的特点,符合题意;
D、城市修建人工湖,使水的覆盖面积增大,因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质
比较,吸收相同的热量,温度升高的少,可以减弱热岛效应,不符合题意.
故选C.
点评:本题考查了蒸发吸热、水的比热容大的特点的应用,应用所学知识,解释了实际问题,
体现了新课标的要求,属于中考热点问题.
【解题方法点拨】
主要考查学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握.对水的比热容大的理解:相同质
量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相
同的温度,水吸收或放出的热量多.
13.热量的计算
【知识点的认识】
物体的温度升高时吸收热量为:Q«a=cm(t-to)
物体的温度降低时放出的热量为:Q.®=cm(to-t)
式中的c为物体的比热容,m为物体的质量,t。表示物体原来的温度,t表示物体后来的温
度.若用At表示物体变化的温度(升高或降低的温度),那么,物体温度升高过程吸收的
热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为:Q=cmAt.
【命题方向】
第一类常考题:
铜的比热容是铅的比热容的3倍.质量相同的铜块和铅块,若它们升高的温度之比为1:2,
则它们吸热之比为()
A.2:3B.3:2C.6:1D.1:6
分析:知道铜和铅的比热容之比、升高的温度值比、质量m相同,根据公式Q妒cmZit求它
们吸收的热量之比.
解:由题知,mtw:m1:1,Attw:At1:2,ctw:c$=3:1,
"也c洞叫同△t洞一生至WxLxua.
Q铅c铅m铅铅c铅m铅at铅1122
故选B.
点评:本题考查了学生对热量公式的掌握和运用,涉及到两个物体关于热量、质量、温度变
化量、比热容的比值,要防止因颠倒而出错.
(2)第二类常考题:
为了利用太阳能资源,节约经营成本,崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能
热水器,每台热水器的水箱容积为200L.在夏季光照条件下,一满箱15℃的水经白天太阳
能加热,温度可达到65℃.已知水的比热容为4.2X103J/(kg»℃),天然气的热值为8.4
X107J/kg.求:
(1)10台热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量?
(2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要多少千克天然气?
分析:(1)利用密度公式求出水的质量,知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热
量;
(2)由题知,QQQ放,再利用燃料完全燃烧放热公式Q肝qm求需要天然气的质量.
解:(1)一满箱水的体积:
v=200L=200X10m3,
一满箱水的质量:
m水=P*v=l.OX103kg/m:!X200X10'¥=200kg,
一满箱水的温度从15C升高到65℃,所吸收的热量为
QQ—kni^ZXtM&ZXloaj/lkg-C)X200kgX(65℃-15℃)=4.2X107J,
10台热水器装满水时,水吸收的热量:
Q=4.2X107JX10=4.2X10sJ;
(2)由题知,10台热水器获得的太阳能相当于质量为m的天然气完全燃烧放出的热量,
B[J:Q放=mq=Q=4.2X10“J,
上迎四一5kg.
q8.4X107J/kg
答:(1)10台热水器装满水时,温度从15℃升高到65℃吸收了4.2X108J的热量;
(2)若这些热量由完全燃烧的天然气提供,需要5kg天然气.
点评:本题考查了学生对吸热公式Q^=cmZ\t、燃料完全燃烧放热公式Q«=mq的掌握和运用,
注意200LW200kg,必须利用密度公式计算.
(3)第三类常考题:
上海世博会的主题是“城市,让生活更美好”.为了倡导低碳生活,太阳能热水器被广泛应
用于现代生活.
下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息:
太阳照射时间/h太阳能转换为水的内能的效率热水器最大水容量/L
1050%100
水升高的温度/℃水的比热容(kg「C)水的密度/(kg-nf3)
604.2X1031.0X103
注:1L=1Om'
请根据上表信息,通过计算回答问题.
(1)热水器中水的质量为kg;
(2)热水器中的水需吸收的热量为—J;
(3)热水器平均lh所接收的太阳能约为J.
分析:(1)已知水的体积,求质量,利用密度的公式计算;
(2)已知水的比热容、温度的变化量、质量,求热量,利用热量的计算公式计算;
(3)由上一间水吸收的热量,利用效率公式计算出接受的太阳能量.
解:(1)m=pv=1.0X10'kg/m'X100X10m=100kg;
(2)Q=cmAt=4.2X103J/(kg«℃)X100kgX60℃=2.52X107J;
7
(3)热水器平均lOh所接收的太阳能为:=A=2-52X1°J=5.04X107J.
T]50%
那么平均lh所接收的太阳能为:-Lx5.04X10?J=5.04X106J
10
故答案为:(1)100,(2)2.52X107,(3)5.04X106.
点评:(1)计算本题时要注意单位换算,lL=ldn?;(2)注意,升高的温度是60C,即温度
的变化量是60℃;不是末温.
【解题方法点拨】
(1)应用热量公式解题应注意的几个问题:
①质量的单位要用千克;
②注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词,一定要分清初温、末温,升高了、升高
到(或降低了、降低到)的温度含义,要根据题意作出正确的判断;
③应用热量公式的条件是物质的状态不能改变,若不考虑这个因素,计算结果就会出现错误
(2)这两个公式解题的一般步骤是:
①根据题意是吸热还是放热找出相应的公式;
②明确要求的物理量;
③根据所给已知条件求解.
(3)在使用热量公式进行计算时,首先各物理量的单位必须统一用国际单位,如温度t的
单位用。C,质量m的单位用kg,比热容c的单位用J/(kg・℃),热量的单位用J.其次,
对有关温度的文字叙述应特别谨慎,不可乱套.注意分清“升高”“升高了”“降低”“降
低了”对应的都是温度的改变量At,而不是温度t;而“升高到”“降低到”对应的才是
物体的末温t,另外,还要会对公式进行变形,求其中的任意一个量,如c=T—,△t=&,
吸热时t=t0+且,放热时t=to-&;最后还要注意对热平衡方程(Q吸=Q放)的应用,即
cmcm
在热传递过程中,如果没有能量损失,那么,高温物体降温放出的热量就等于低温物体升高
所吸收的热量.
14.分子间的作用力
【知识点的认识】
(1)分子间存在着相互作用的引力和斥力.
(2)如固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力;分子间的斥力使分子离得很近
的固体和液体很难进一步被压缩.当分子距离很小时,分子间作用力表现为斥力;当分子间
距离稍大时,分子间作用力表现为引力,如果分子相距很远,分子间作用力就变得十分微弱,
可以忽略.
【命题方向】
第一类常考题:
如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两铅块就
会结合起来,甚至下面吊一个钩码部不能把它们拉开,这个实验现象说明了
()
A.一切物质的分子部在不停地做无规则的运动B.分子之间存在引力
C.分子之间存在斥力D.分子间存在间隙£
分析:要解答本题需掌握:分子间存在引力的条件,即分子间的距离大于平衡距离.
解:两块表面平整的铅放在一起,经过一段时间下面能吊起重物,说明分子间存在引力.
故选B.
点评:本题主要考查学生对分子间作用力的理解和掌握,是中招的热点.
第二类常考题:
固体具有一定的体积和形状是因为固态的物质中分子的排列十分紧密,粒子间有强大的
液体没有确定的形状,具有流动性,是因为液态物质中分子没有固定的位置,粒子的作用力
比固体的作用力要—(填“大”或“小”)
分析:根据分子间的作用力和固体、液体的特点来判断.
解:固态时分子只在平衡位置上振动,分子间距很小,分子间的作用力很大,所以固体有一
定的形状和一定的体积;液态时分子在平衡位置上振动一段时间,
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