題目列表(包括答案和解析)
第十一屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題
一、[8分]1kg20℃的水吸收4.2×105J的熱量后,它的可能溫度是多少?在下列4個答案中選出正確答案的序號并說明選擇該答案的理由。
A.80℃ B.100℃ C.120℃ D.130℃
二、[8分]小浩制作了一個彈簧測力計,如圖l所示,彈簧一共20匝。經(jīng)檢驗,該彈簧測力計在測量范圍內(nèi)(0~5N)示數(shù)是準(zhǔn)確的。該彈簧不但“伸長的長度跟所受的拉力成正比”,而且彈簧受拉力伸長時,各匝伸長的長度都相等。
有一次不慎把彈簧靠近O端的一小部分?jǐn)D壓變形,小浩把變形的3匝剪去,并把彈簧上端重新固定在D點,然后把指針C適當(dāng)向下移,使它在彈簧測力計豎直放置時指針C仍指在“0”刻線處。
1.寫出這個新改制的彈簧測力計受到的拉力F與它的示數(shù)F測的關(guān)系式并說明理由。
2.用這個新改制的彈簧測力計稱量一個重物,它的示數(shù)為4.0N,該物實重是多少?
三、[10分]1.如圖2所示,甲、乙、丙三人要合扛一重物。物重600N,三人肩頭所能承受的最大壓力均為200N。現(xiàn)有兩根一樣長的硬棒及必要的繩子(硬棒及繩的自重不計),請你設(shè)計出一種方法,使三人肩頭承受的壓力都不超過最大壓力。畫出示意圖表示你設(shè)計的扛重物方法。
2.小明推一輛滿載重物的獨輪車,如圖3所示,手握在車把A處(圖中未畫人),遇到一個較高的臺階,他自己推不上去,小華趕快跑來幫忙。小華選擇了一種最省力且效果最好的施力方法,請畫出小華所施力F的示意圖。
四、[20分]教學(xué)中常用的投影儀的結(jié)構(gòu)如圖4所示,在水平放置的凸透鏡的正上方放一與水平成45°角的平面鏡,右邊豎直放一屏幕。物體的光線經(jīng)凸透鏡和平面鏡后,可在屏幕上成一清晰的像。圖5是這一裝置的示意圖,A"B"是物AB的像。圖中BO1=30cm,O1O2=20cm,O2O3=90cm。
l.對凸透鏡而言,物距和像距各是多少?
2.在圖5中畫出物AB的成像光路圖。
3.若將凸透鏡向上移動一點,像將向何方移動?
4.說明螺紋透鏡的作用。
五、[16分]圖6(甲)所示為一個電磁繼電器的示意圖,a、b是它的兩個端點;B是銜鐵,D是安在一塊金屬板上的觸點,B和D都安在一個彈性片C上,C的左端固定。c和c’、d和d’分別是安在絕緣板上的金屬觸點,當(dāng)線圈A不通電時,D上的觸點與c及c’接觸,把c和c’連接起來,因此c、c’稱為常閉觸點;而d及d’此時是斷開的,稱為常開觸點。當(dāng)線圈A通電時,銜鐵B被吸下,c和c’斷開而d和d’被連接起來。
現(xiàn)在利用這個電磁斷電器控制帶動水泵的電動機(jī)工作,使水泵往水箱中抽水。在水箱中豎直立一根絕緣棒,在棒上分別安有P、Q、R三個電極,如圖6(乙)所示,F(xiàn)在希望控制水箱內(nèi)的水位總在Q、R之間,即水位降到Q處,電動機(jī)啟動,開始抽水,水位達(dá)到R處,電動機(jī)自動關(guān)機(jī),停止抽水。(水是導(dǎo)電的)
圖6(丙)圖6(丁)分別是控制電路和電動機(jī)的供電電路,圖中R0是與電磁繼電器線圈并聯(lián)的一個電阻,它的阻值很小,當(dāng)R0接入電路后,電磁繼電器的線圈相當(dāng)于被短路。丙、丁兩圖中標(biāo)有l(wèi)~6的6個接線柱是與電磁繼電器的線圈或觸點相連的。
1.寫出這6個接線柱分別與電磁繼電器的何處連接。
2.開始水箱內(nèi)沒有水,說明閉開關(guān)S后,水箱內(nèi)的水位為什么能保持在Q、R之間。
六、[18分]課外活動小組的同學(xué)設(shè)計制作了一個電熱水孵卵器,他們用兩根額定電壓和額定功率都相同的電熱絲作熱源,再連入一個電阻R0,使這臺孵卵器即使斷了一根電熱絲,單絲工作產(chǎn)生熱量的效果仍然與雙絲工作時產(chǎn)生的熱量效果完全相同。若電源兩端的電壓為U,兩絲的額定電壓均為UL、額定功率均為PL。
1.畫出孵卵器的電路圖。2.R0的阻值是多大? 3.R0在單絲工作與雙絲工作狀態(tài)下消耗功率之比是多少?
七、[20分]小剛家的一個水龍頭擰不緊,水一滴一滴斷續(xù)地滴落到地上。小剛發(fā)現(xiàn),在耳朵聽到前一滴水滴在地上的聲音的同時,看到下一滴水剛好開始下落(如圖7所示)。他為了測算水滴下落的平均速度和一天浪費的水量,找來了秒表和卷尺。首先量出水龍頭口離地面的高度h,再用秒表計時。計時的方法是:當(dāng)聽到某一水滴滴在地上的聲音的同時,開啟秒表開始計時,并數(shù)“l(fā)”,以后每聽到一聲水滴聲,依次數(shù)“2、3……”一直數(shù)到“n”時,按下秒表停止計時,讀出秒表的示數(shù)為t。
1.寫出用上述測量量表示水滴在空中運動的平均速度v的表達(dá)式。
2.小剛測得h=lm,當(dāng)數(shù)到n=20時秒表的示數(shù)t=8.7s,則水滴下落的平均速度v是多少?
3.若每滴水質(zhì)量是0.25g,則一晝夜要浪費多少水?
4.小剛為進(jìn)一步找出水滴下落的平均速度v和下落高度h的關(guān)系,又做了以下實驗:找來一塊擋板,讓水滴落到擋板上。改變檔板和水龍頭口之間的距離h,并仔細(xì)調(diào)節(jié)水龍頭滴水的快慢,使得耳朵聽到的前一滴水滴在擋板上的聲音的同時,下一滴水剛好開始下落。計時方法仍和上面一樣。他從實驗中又獲得了如下表所示的6組數(shù)據(jù)(連同上面的一組共有7組數(shù)據(jù))。請你幫小剛繼續(xù)完成以下的工作:(1)把這些數(shù)據(jù)分別標(biāo)示在圖8(甲)(乙)兩個坐標(biāo)系中,并作出相應(yīng)的圖象。其中圖8(甲)的縱坐標(biāo)是水滴在空中的平均速度v,圖8(乙)的縱坐標(biāo)是水滴在空中的平均速度的平方,即v2。,它們的橫坐標(biāo)都是高度h。(2)根據(jù)圖象寫出v與h的函數(shù)關(guān)系。
次數(shù) | l | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
高度h(m) | O.2 | 0.3 | O.4 | 0.5 | 0.6 | O.8 |
平均速度v(m/s) | 0.97 | 1.19 | 1.38 | 1.54 | 1.68 | 1.95 |
5.考慮到聲音傳播的速度遠(yuǎn)小于光的傳播速度這一因素,上面測出的水滴的平均速度會有一定的誤差,測量值與真實值相比,是偏大還是偏小?為什么?
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運動
1.物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
、贁U(kuò)散:不同物質(zhì)在相互接觸時,彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。
、跀U(kuò)散現(xiàn)象說明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運動。
、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實驗現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結(jié)論:氣體分子在不停地運動。
、芄、液、氣都可擴(kuò)散,擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。
、莘肿舆\動與物體運動要區(qū)分開:擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運動的結(jié)果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結(jié)果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
、佼(dāng)分子間的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
、冢洌迹驎r,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。
、郏洌荆驎r,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
、墚(dāng)d>10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠(yuǎn)大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時,溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)能與機(jī)械能不同:
機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機(jī)械運動有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因為內(nèi)能的變化有多種因素決定)
2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能:
、僮龉梢愿淖儍(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
②做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
、廴绻麅H通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)
、芙忉屖吕簣D15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時,容器中出現(xiàn)了霧,這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內(nèi)能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
、跓醾鬟f的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。
④熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。
、潜葻崛菔俏镔|(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
⑷水的比熱容為4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。
、伤U{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
2.計算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計熱損失Q吸=Q放。
五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)
。ㄒ唬﹥(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
。ǘ嶂
1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
2.單位:J/kg。
3.關(guān)于熱值的理解:
、賹τ跓嶂档母拍,要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實際中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。
4.酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因為:液態(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運輸。
6.爐子的效率:
、俣x:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
、诠剑害=Q有效/Q總=cm(t-t0)/qm′。
。ㄈ﹥(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
⑴利用內(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
⑵利用內(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2.熱機(jī):定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動機(jī)。
3.內(nèi)燃機(jī):將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
4.內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程:內(nèi)燃機(jī)的每一個工作循環(huán)分為四個階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5.熱機(jī)的效率:熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機(jī)效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:
|
| 汽油機(jī) | 柴油機(jī) |
不 同 點 | 構(gòu)造: | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應(yīng)用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機(jī) | |
相同點 | 沖程:活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周,經(jīng)歷四個沖程,做功1次。 |
六、能量守恒定律
1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí),但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能,跟原子核的變化有關(guān)的核能,跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(列舉學(xué)生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在水力發(fā)電中,水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化成電能;在核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能;電流通過電熱器時,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電動機(jī),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
人教版第十六章 熱和能 復(fù)習(xí)提綱
一、分子熱運動
1.物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型,其直徑以10-10m來度量。
2.一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
、贁U(kuò)散:不同物質(zhì)在相互接觸時,彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。
②擴(kuò)散現(xiàn)象說明:A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運動。
③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是:防止二氧化氮擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。實驗現(xiàn)象:兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻,結(jié)論:氣體分子在不停地運動。
、芄、液、氣都可擴(kuò)散,擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)。
⑤分子運動與物體運動要區(qū)分開:擴(kuò)散、蒸發(fā)等是分子運動的結(jié)果,而飛揚的灰塵,液、氣體對流是物體運動的結(jié)果。
3.分子間有相互作用的引力和斥力。
①當(dāng)分子間的距離d=分子間平衡距離r,引力=斥力。
②d<r時,引力<斥力,斥力起主要作用,固體和液體很難被壓縮是因為:分子之間的斥力起主要作用。
③d>r時,引力>斥力,引力起主要作用。固體很難被拉斷,鋼筆寫字,膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
、墚(dāng)d>10r時,分子之間作用力十分微弱,可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是:鏡塊間的距離遠(yuǎn)大于分子之間的作用力的作用范圍,鏡子不能因分子間作用力而結(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
2.物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3.影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度:在物體的質(zhì)量,材料、狀態(tài)相同時,溫度越高物體內(nèi)能越大;②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同;④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內(nèi)能也可能不同。
4.內(nèi)能與機(jī)械能不同:
機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機(jī)械運動有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動,而不是物體的整體運動。
5.熱運動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)──物體內(nèi)能增大(減。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)──內(nèi)能改變。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因為內(nèi)能的變化有多種因素決定)
2.改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能:
、僮龉梢愿淖儍(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
、谧龉Ω淖儍(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
③如果僅通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W=△E)
④解釋事例:圖15.2-5甲看到棉花燃燒起來了,這是因為活塞壓縮空氣做功,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火:使木頭相互摩擦,人對木頭做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到木頭的燃點而燃燒。圖15.2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時,容器中出現(xiàn)了霧,這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內(nèi)能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。
④熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別:
四、熱量
1.比熱容:⑴定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。
、莆锢硪饬x:表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。
⑶比熱容是物質(zhì)的一種特性,大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
、人谋葻崛轂4.2×103J(kg·℃)表示:1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。
、伤U{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
2.計算公式:Q吸=Cm(t-t0),Q放=Cm(t0-t)。
3.熱平衡方程:不計熱損失Q吸=Q放。
五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)
。ㄒ唬﹥(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
(二)熱值
1.定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
2.單位:J/kg。
3.關(guān)于熱值的理解:
、賹τ跓嶂档母拍,要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言,如果燃料的質(zhì)量不是1kg,那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料:說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒:表明要完全燒盡,否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
、跓嶂捣从车氖悄撤N物質(zhì)的一種燃燒特性,同時反映出不同燃料燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小,也就是說,它是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
3.公式:Q=mq(q為熱值)。
實際中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。
4.酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
5.火箭常用液態(tài)氫做燃料,是因為:液態(tài)氫的熱值大,體積小便于儲存和運輸。
6.爐子的效率:
、俣x:爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
、诠剑害=Q有效/Q總=cm(t-t0)/qm′。
。ㄈ﹥(nèi)能的利用
1.內(nèi)能的利用方式:
、爬脙(nèi)能來加熱;從能的角度看,這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
⑵利用內(nèi)能來做功;從能的角度看,這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2.熱機(jī):定義:利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
蒸氣機(jī)──內(nèi)燃機(jī)──噴氣式發(fā)動機(jī)。
3.內(nèi)燃機(jī):將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
4.內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程:內(nèi)燃機(jī)的每一個工作循環(huán)分為四個階段:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程,是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5.熱機(jī)的效率:熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。
公式:η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機(jī)效率的途徑:使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6.汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:
|
| 汽油機(jī) | 柴油機(jī) |
不 同 點 | 構(gòu)造: | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應(yīng)用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機(jī) | |
相同點 | 沖程:活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動2次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周,經(jīng)歷四個沖程,做功1次。 |
六、能量守恒定律
1.自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí),但在日常生活中我們也有所了解,如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能,跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能,跟原子核的變化有關(guān)的核能,跟化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的化學(xué)能等。
2.在一定條件下,各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移(列舉學(xué)生所熟悉的事例,說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移)。在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球,甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3.在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯,由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;在水力發(fā)電中,水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;在火力發(fā)電廠,燃料燃燒釋放的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化成電能;在核電站,核能轉(zhuǎn)化為電能;電流通過電熱器時,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;電流通過電動機(jī),電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4.能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
2008初中物理中考模擬練習(xí)題(二)
(120分鐘,100分)
一、判斷題(每題1分,共10分)
1.彈簧秤的刻度是均勻的,是因為彈簧的伸長跟它所受的拉力成正比!。??)
2.使用滑輪組能省多少力,只與動滑輪的個數(shù)有關(guān)!。??)
3.一節(jié)干電池的電壓為1.5伏,這就是說:在由它作電源的電路里,每秒鐘電流做功為1.5焦耳!。??)
4.在“測定滑輪組的機(jī)械效率”的實驗中,對于給定的一個滑輪組,若在動滑輪下面分別掛200克或400克砝碼時,這個滑輪組的機(jī)械效率不會發(fā)生變化!。??)
5.光沿著鏡面的法線入射在鏡面上,傳播方向?qū)⒉粫淖!。??)
每千克攝氏度。??)
8.眼睛能看到鏡子里的像,是由于像發(fā)出的光線射入眼睛中的緣故!。??)
9.通過導(dǎo)體的電量越多,那么導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度就越大!。??)
10.一根鐵棒在磁場中作切割磁感線運動時,鐵棒兩端能產(chǎn)生感應(yīng)電壓,但棒中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流!。??)
二、填空題(每題1分,共22分)
1.已知大氣壓為760毫米汞柱,如圖2-1s所示的托里拆利實驗中,管內(nèi)水銀上方是真空,則管內(nèi)A點的壓強(qiáng)為__________毫米汞柱,槽內(nèi)B點的壓強(qiáng)為__________毫米汞柱。
時,受到__________牛頓的浮力,這時把鐵塊掛在彈簧秤上,彈簧秤的讀數(shù)為__________牛頓。
3.一個工人用一個動滑輪提升重物,動滑輪的機(jī)械效率為90%,他作用在繩上的拉力為250牛頓,則此重物為__________牛頓。
4.燈泡上標(biāo)有“220V 40W”字樣,它正常發(fā)光時,電流強(qiáng)度為__________安,電阻為 ,2秒鐘內(nèi)通過它的電量為__________,2秒鐘內(nèi)電流所作的功為__________。
桌面上,用20牛頓的力豎直向下壓它,桌面受到的壓強(qiáng)是__________帕斯卡,用20牛頓的力豎直向上提它,則桌面受到的壓強(qiáng)是__________帕斯卡。
焦/(千克·℃),若將該金屬塊的質(zhì)量減少2倍,加熱時間增加一倍,則這時所測得的該金屬塊的比熱為__________焦/(千克·℃)。
7.1820年丹麥物理學(xué)家 ,發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著__________,我國宋代科學(xué)家__________,是世界上第一個清楚地、準(zhǔn)確地論述磁偏角的科學(xué)家。
9.開口容器里的液體在任何溫度下都一定是處在物態(tài)變化中的__________過程;這個過程中只在液體的__________上發(fā)生。
10.在射擊瞄準(zhǔn)中有一個要領(lǐng)叫做“三點一直線”,這是利用了光__________的原理。光從空氣斜射到水中,當(dāng)入射角逐漸增大時,折射角將__________。
三、選擇題:(每題2分,共24分)
(??)
2.已知鋁的密度小于銅的密度,分別用鋁和銅做一個實心球,下面哪種情況是不可能的: (??)
3.下列關(guān)于壓力的說法哪個正確:。??)
4.一個物體不帶電,是因為它:。??)
10米深水中的物體勻速提高2米,則拉力對重物做功為:。??)
7.一只空心球總體積為V,球腔容積為V/2,當(dāng)腔內(nèi)不灌水時,它在水中有一半露出水面,若將球腔內(nèi)注滿水再放入水中,則:。??)
8.在下列現(xiàn)象中屬于光的折射的是:。??)
9.如圖2-3所示四個電路中,屬于并聯(lián)電路的正確圖是:。??)
下,三個物體都沿力的方向分別移動了距離S,則力F所做的功是:(??)
11.根據(jù)分子運動論,下列說法中錯誤的是 (??)
[ ]
四、實驗題:(1題6分,2題9分,共15分)
1.在測量滑輪組的機(jī)械效率的實驗中,所用器材有:(a)刻度尺;(b)彈簧秤(測力范圍0-3牛頓)(c)滑輪四只,每只重2.5牛頓;(d)適當(dāng)長的細(xì)繩。
(1)根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材,在圖2-5所示的四個滑輪組中,只有選用圖 滑輪組,才能用最小的力提起6.8牛頓的重物,并畫出該滑輪繩子的繞法。
2.如圖2-6所示是用來測定額定電壓為2.5伏的小燈泡的額定功率,(1)圖中C表應(yīng)是__________表,D表應(yīng)是__________表。(2)當(dāng)合上電鍵時,發(fā)現(xiàn)燈泡兩端電壓為2伏,這時滑動觸頭應(yīng)向__________方移動,直到表的指針為__________時,燈泡正常發(fā)光。這時應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)是__________與__________,燈泡額定功率的表達(dá)式P=__________。
(3)上述實驗中如果D表有讀數(shù),C表無讀數(shù),毛病可能是__________;若C表有讀數(shù),D表無讀數(shù),毛病可能是__________。
五、作圖題(每題2分,共8分)
出該發(fā)光點發(fā)出的一條光線經(jīng)平面鏡反射后通過B點的光路圖。(標(biāo)出發(fā)光點A和入射點O的位置)。
2.如圖2-8所示,用力的圖示法,畫出質(zhì)量為2kg的小球沿斜面滾下時所受的重力。
3.根據(jù)圖2-9中所給通電導(dǎo)體的電流方向,標(biāo)出磁針的N、S極和磁力線的方向。
4.作出2-10中杠桿所受各力的力臂(O為支點)。
六、計算題(每題7分,共21分)
水中,至少需在木塊下吊多大質(zhì)量的鐵球?
【典型例題點評】
例1:(05.宿遷)某物理實驗小組的同學(xué)在探究“物體所受重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系”的實驗記錄如下表:
實測 物體 | 物體質(zhì)量 m(kg) | 重力 G(N) | 比值G/m (N/kg) | 比值G/m的平均值 (N/kg) |
物體1 | 0.1 | 0.99 | 9.9 | |
物體2 | 0.2 | 1.96 | 9.8 | |
物體3 | 0.3 | 2.91 | 9.7 |
(1)在實驗過程中,需要的測量工具有 和 ;
(2)在上表空白處填出比值G/m的平均值;
(3)分析表中實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論是: 。
分析與解:要探究“物體所受重力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系”(1)首先必須解決如何側(cè)得質(zhì)量和重力。所以需要的測量工具有:天平和測力計。(2)G/m的平均值為:9.8。(3)由于側(cè)得的G/m比值保持不變,說明物體的重力與質(zhì)量成正比。
點評:這一題主要考察考生實驗的基本技能:主要有三個方面:儀器的選取,實驗數(shù)據(jù)的處理以及根據(jù)側(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理,得出結(jié)論的能力。
例2:(05.大連)為了測定木塊所受到的摩擦力,兩個實驗小組分別設(shè)計了甲、乙兩種實驗方案,實驗裝置如圖所示,實驗中不計彈簧測力計的重力。
甲方案:在水平實驗桌面上將木版用線拉住,通過彈簧側(cè)力計沿木板方向水平拉木塊,使木塊在木板上面滑動。
乙方案;將木板放在水平實驗桌面上,用線通過彈簧測力計水平地拉住木塊,沿木板方向水平拉木板,使木板在木塊下面滑動。
(1)從實驗操作方面考慮,應(yīng)選擇 方案,簡述你的理由。
(2)從實驗誤差方面考慮,應(yīng)選擇 方案,簡述你的理由。
分析與解:原理:甲方案:對摩擦力的測量是采用“間接法”進(jìn)行的,只有當(dāng)彈簧秤拉動木塊勻速運動時,拉力才與摩擦力成為一對平衡力,它們大小相等。乙方案:拉動木板時,木塊受到向左的摩擦力,由于木塊相對地面靜止,則摩擦力與彈簧秤的拉力是一對平衡力。
點評:一個實驗設(shè)計,必須遵循科學(xué)性原則,簡便性原則,可操作性原則以及準(zhǔn)確性原則。這一考題正是考察考生在兩個實驗方案中,就可操作性以及準(zhǔn)確性方面做出正確判斷的能力。
例3:(05.溫州)朱啟南在雅典奧運會上打破男子10米氣步槍世界記錄并獲得冠軍。比賽中,他射出的子彈在空中高速飛行。下列對空中飛行的子彈受力分析正確的是
A、受到重力和空氣的阻力 B、只受到空氣的阻力
C、只受到槍膛內(nèi)高溫燃?xì)獾耐屏?nbsp; D、只受到朱永啟南的推力
分析與解:子彈飛出槍膛之前,受到槍膛內(nèi)高溫燃?xì)獾耐苿樱訌楋w出槍膛以后,槍膛內(nèi)高溫燃?xì)獾耐屏拖,子彈在空中高速飛行時,受到重力和空氣阻力。
正確答案:A
點評:對空中飛行的物體進(jìn)行受力分析時,往往只受重力和阻力作用,如果是質(zhì)量較大低速運動的物體如投擲出去的鉛球,空氣阻力可以不記的。而向上的沖力或慣性力這些力,都是不存在的。
例4(05.北京)古代護(hù)城河上安裝的吊橋可以看成一個以D為支點的杠桿,如圖12-2所示。一個人通過定滑輪用力將吊橋由圖示位置緩慢拉至豎直位置,若用 L表示繩對橋板的拉力F的力臂,則關(guān)于此過程中L的變化以及乘積FL的變化情況,下列說法正確的是( )
分析與解:當(dāng)?shù)鯓虮坏跗鸬倪^程中,如圖12-3中虛線位置(1)所示,吊橋重力的力臂l在減小,而吊繩的拉力的力臂L卻在增大,根據(jù)杠桿的平衡條件:FL=Gl可知,F(xiàn)L在減。划(dāng)?shù)鯓虮坏醯教摼位置(2)的過程,重力的力臂l變小,所以FL也在變小,而F的力臂L則由大變小。
正確答案:C
點評:解決杠桿的問題,必須先確定杠桿的五要素,再根據(jù)題目的已知條件,結(jié)合杠桿的平衡條件,進(jìn)行推斷。對于動態(tài)變化的杠桿問題,(如上題)可以取變化過程中的幾個狀態(tài)進(jìn)行分析比較,從而得出結(jié)論。
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com