初中物理中考复习 289页

初 中 物 理 内 部 资 料 目 录 专题一 声现象_______________________________________________________ ４ 专题二 光现象_____________________________________________________ １２ 专题三 透镜及其应用_______________________________________________ ２２ 专题四 物态变化___________________________________________________ ２９ 专题五 电流和电路_________________________________________________ ４０ 专题六 欧姆定律___________________________________________________ ５４ 专题七 电功率_____________________________________________________ ６６ 专题八 电与磁_____________________________________________________ ９０ 专题九 信息的传递_______________________________________________ １１３ 专题十 多彩的物质世界___________________________________________ １２９ 专题十一 运动和力_______________________________________________ １４４ 专题十二 力和机械_______________________________________________ １５５ 专题十三 压强和浮力_____________________________________________ １６７ 专题十四 功和机械能_____________________________________________ １９１ 专题十五 热和能_________________________________________________ ２０８ 专题十六 能源与可持续发展_______________________________________ ２２４ 专题十七 作图题________________________________________________ ２２７ 专题十八 测量物质的密度________________________________________ ２３６ 专题十九 测量小灯泡的电阻和电功率______________________________ ２４１ 专题二十 实验_________________________________________________ ２４７ 专题二十一 图像题______________________________________________ ２６２ 中考物理考前指导_________________________________________________ ２７０ 中考物理试卷五类题型解答提示_____________________________________ ２８４ 初中物理公式一览表_______________________________________________ ２８６ 专题一 声现象 【知识梳理】 声音的产生 传播条件 传播形式 传播速度：不同介质中声速不同 声音的感知过程 音调：决定因素 响度：决定因素 音色：决定因素 来源和危害 定义 防治 声传递信息 声传递能量 【知识概述】 一、声音的发生与传播 1、课本 P13 图 1.1-1 的现象说明：一切发声的物体都在振动。用手按住发音的音叉，发音也停止，该现象说明 振动停止发声也停止。振动的物体叫声源。 练习：①人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动 发声，其振动频率一定在 20-20000 次/秒之间。 ②《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”，这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别 是空气、马、黄河水。 ③敲打桌子，听到声音，却看不见桌子的振动，你能想出什么办法来证明桌子的振动？可在桌上撒些碎 纸屑，这些纸屑在敲打桌子时会跳动。 2、声音的传播需要介质，真空不能传声。在空气中，声音以看不见的声波来传播，声波到达人耳，引起鼓膜振 动，人就听到声音。 练习：①P14 图 1.1-4 所示的实验可得结论真空不能传声，月球上没有空气，所以登上月球的宇航员们即使相 距很近也要靠无线电话交谈，因为无线电波在真空中也能传播，无线电波的传播速度是 3×108 m/s。 ②“风声、雨声、读书声，声声入耳”说明：气体、液体、固体都能发声，空气能传播声音。 3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，v 固>v 液>v 气声音在 15℃空气中的传播速度是 340m/s 合 1224km/h，在真空中的传播速度为 0m/s。 练习：☆有一段钢管里面盛有水，长为 L，在一端敲一下，在另一端听到 3 次声音。传播时间从短到长依次是 。 声音的传播规律 声音的特性 噪音 声音的利用 声 现 象 ☆运动会上进行百米赛跑时，终点裁判员应看到枪发烟时记时。若听到枪声再记时，则记录时间比实际 跑步时间要晚（早、晚）0.29s (当时空气 15℃)。 ☆下列实验和实例，能说明声音的产生或传播条件的是（ ①②④ ）①在鼓面上放一些碎泡沫，敲鼓时 可观察到碎泡沫不停的跳动。②放在真空罩里的手机，当有来电时，只见指示灯闪烁，听不见铃声；③拿一张 硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些一次慢些，比较两次不同；④锣发声时，用手按住锣锣声就停止。 4、 回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚 0.1s 以上人耳 能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为 17m。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮，原因 是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚不足 0.1s 最终回声和原声混合在一起使原声加强。 利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速 度，测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间 t，查出声音在介质中的传播速度 v，则发声 点距物体 S=vt/2。 二、我们怎样听到声音 1、声音在耳朵里的传播途径: 外界传来的声音引起鼓膜振动，这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经，听 觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音. 2、耳聋:分为神经性耳聋和传导性耳聋. 3、骨传导:声音的传导不仅仅可以用耳朵，还可以经头骨、颌骨传到听觉神经，引起听觉。这种声音的传导方 式叫做骨传导。一些失去听力的人可以用这种方法听到声音。 4、双耳效应:人有两只耳朵，而不是一只。声源到两只耳朵的距离一般不同，声音传到两只耳朵的时刻、强弱 及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础。这就是双耳效应. 三、乐音及三个特征 1、乐音是物体做规则振动时发出的声音。 2、音调：人感觉到的声音的高低。用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现：划的快音调高，用同样大的力 拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现：橡皮筋振动快发声音调高。综合两个实验现象你得到的共同结论是：音调 跟发声体振动频率有关系，频率越高音调越高；频率越低音调越低。物体在 1s 振动的次数叫频率，物体振动越 快，频率越高。频率单位次/秒又记作 Hz 。 练习：解释蜜蜂飞行能凭听觉发现，为什么蝴蝶飞行听不见？蜜蜂翅膀振动发声频率在人耳听觉范围内，蝴蝶 振动频率不在听觉范围内。 3、响度：人耳感受到的声音的大小。响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。物体在振动时，偏离原来 位置的最大距离叫振幅。振幅越大响度越大。增大响度的主要方法是：减小声音的发散。 练习：☆男低音歌手放声歌唱，女高音为他轻声伴唱：女高音音调高响度小，男低音音调低响度大。 ☆敲鼓时，撒在鼓面上的纸屑会跳动，且鼓声越响跳动越高；将发声的音叉接触水面，能溅起水花，且 音叉声音越响溅起水花越大；扬声器发声时纸盆会振动，且声音响振动越大。根据上述现象可归纳出：⑴ 声音 是由物体的振动产生的⑵ 声音的大小跟发声体的振幅有关。 4、音色：由物体本身决定。人们根据音色能够辨别乐器或区分人。 5、区分乐音三要素：闻声知人——依据不同人的音色来判定；高声大叫——指响度；高音歌唱家——指音调。 四、噪声的危害和控制 1、当代社会的四大污染：噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。 2、物理学角度看，噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音；环境保护的角度噪声是指妨碍人们 正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。 3、噪声强弱的表示：人们用分贝（dB）来划分声音等级；听觉下限 0dB；为保护听力应控制噪声不超过 90dB； 为保证工作学习，应控制噪声不超过 70dB；为保证休息和睡眠应控制噪声不超过 50dB。 4．超声波和次声波：一般地说，振动频率在 20 Hz 到 20 000 Hz 之间的波人类是可以听到的，称为声波 20 Hz 以下和 20 000 Hz 以上分别属于次声波和超声波的范围，人耳是不能听到的．在声波范围内，随着频率的增加 音调由低变高，但是在不同频段，人耳的感受力并不一致．一般情况下，音频在 1 000 Hz 以下，随着频率的降 低，听觉会逐渐迟钝．因此，人耳对低频噪声较容易忍受，而对高频噪声则感觉较敏锐，耐受力差．若长期生 活在偏高频率的巨响环境中，会引起耳朵部分受损或严重失聪． 5、减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。 五、声的利用 1、声音中含有信息：声音可以传递信息和传递能量。 2、回声：回声定位 3、声音中含有能量：超声波除结石，城市噪声中声能的开发（研究中）。 【例题精讲】 考点一 声音的产生 例一、（08 江苏无锡）下图是探究声现象的四种实验情景，下列说法正确的是( ) A．甲实验说明声音的传播需要介质 B．乙实验说明钢尺振动的频率越高，响度越大 C．丙实验说明音叉的振幅越大，音调越高 D．丁实验说明声波不能传递能量 例二、（08 江苏扬州）课堂上老师讲课的声音是由声带的 产生的，它是通过 传入我们耳中的。 我们能分别出不同老师的声音，这主要是因为他们各人发出声音的 不同。 考点二 声音的传播 例一、(2008·黄冈)在坟川地震救援中，采用了音频生命探测仪（如图），它的多个探头接触废墟，收集废墟下 幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等，探测仪将音频信号放大，救援人员就可以发现幸存者。下列说法错 误的是：（ ） A、探测仪收集声音信号时利用了固体可以传声 B、幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色不同 C、幸存者能听见探测仪发出的超声波 D、白天噪声较大，探测仪更适合在安静的夜晚使用 例二、（08 甘肃天水）2008 年汶川大地震使灾区人民的生命和财产造成了巨大的损失。有关专家指出：地震后 缺乏必要的自救知识，是使丧生人数增多的一个原因。以下关于被埋在废墟下的人的自救措施，最佳的是 （ ） A 大声呼救 B 见缝就钻，说不定能从废墟中爬出来 C 静下来等待营救人员营救 D 用硬物敲击墙壁或管道，向营救人员求救 例三、（08资阳）下列说法中正确的是（ ） A．地震发生时水塘内的鱼恐慌极了，争着跳离水面，说明水能传播地震波 B．雨滴落在地面会发出声音，说明物体不振动也可以发声 C．下雨时搜救人员很难听清废墟中幸存者微弱的呼救声，说明幸存者的呼救声是噪声 D.“帐篷城，里的小王用纸团塞着耳朵睡觉，是为了阻断噪声的传播 例四、（08 四川攀枝花）噪声对人的危害非常大，怎样减弱噪声，保护环境已成为当今社会的一个重要课题。 下列哪种方法是在声源处减弱噪声的（ A ） A．摩托车上安装消声器具 B．戴上防噪声耳塞 C．道路两旁植树造林 D．公路两旁建隔音墙 考点三 乐音的特征 例一、（08 湖北十堰）2008 年 5 月 12 日，四川省汶川县发生里氏 8.0 级特大地震灾害。在抗震救灾中，广播里 传来“人民的生命高于一切”的亲切话语，我们能够清楚地辨别出这是温家宝总理的声音，这应用了声音的哪种 性质？（ C ） A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅 例二、(08 厦门)如图 l 是一种新型锁——声纹锁．只要主人说出事先设定的暗语就能把锁打开，别人即使说出 暗语也打不开。这种声纹锁辨别声音的主要依据是（ C ） A．音调 B．响度 C．音色 D．声速 考点四 噪声 例题一、(08 乌鲁木齐)乌鲁木齐市某街道旁的电子显示屏显示的噪声等级为 80 dB。如果人处在此噪声等级的 环境中（ A ） Ａ．对人的听力会产生严重危害 Ｂ．对人的学习会产生影响 Ｃ．对人的睡眠不会产生影响 Ｄ．对人的学习、睡眠都不会产生影响 例题二、(08 山东临沂)下面列出了人们在工作、生活中的一些行为和措施，其中可以防止噪声污染的是（ B ） A.城市垃圾分类收集、集中处理 B.在嘈杂环境中居住的居民，安装双层玻璃 C.超车时，超车司机鸣喇叭 D.张聪同学在晚上听音乐时，将音量开得很大 考点五 超声波与次声波 例题一、(08 湖北恩施)2008 年 5 月 12 日 14 时 28 分，我国四川省汶川县发生里氏 8.0 级特大地震，振动波及半 个中国！灾情发生后，天翔迅速上网搜索了一些关于地震的知识：地震的频率范围大约是 1HZ～100HZ；在传 播途中振动的幅度逐渐衰减，而且频率越高衰减得越快。请结合这些信息在下列说法中选出错误的一项 A．5 月 12 日 14 时 28 分，恩施州全境也产生了强烈震感 B．发生地震时，释放出巨大的能量 C．在汶川，人们可以听见地震时发出的声音，音调比较低沉 D．在距离汶川较远的地方，人们可能感受到了震动，但可能听不到声 例题二、（08 四川内江）2008 年 5 月 12 日，四川汶川发生里氏 8.0 级强烈地震，给人们造成了几十年不遇的特 大灾害。地震时产生的 （选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）对建筑物、人的平衡器官功能的破坏 性很大，使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。由于它的破坏性大， 并且它的频率低于 Hz，人耳却无法直接听到，所以要尽量远离地震源。 考点五、综合型 例一、(08 河南)通过对“声现象”的学习，你认为下列说法中正确的是( C ) A．只要物体振动就一定能听到声音 B．“振耳欲聋”说明声音的音调高 C，在校园内植树可减弱校外传来的噪声 D．超声波的频率很低，所以人听不到 例二、(08 湖北襄樊)下列有关声现象的说法中错误的是： Ａ．摩托车上安装消声器的目的是为了减小噪声 Ｂ．我们能区分不同同学说话的声音，是因为他们的音色不同 Ｃ．只要物体在振动，我们就一定能听到声音 Ｄ．在医院里医生通常利用超声波震动除去人体内的结石，说明声波能传递能量 【随堂练习】 1.有一根长 100 米的空心钢管，甲同学在一端敲打钢管一下，乙同学在钢管的另一端可以听到（ ） A 一次回声 B 两次回声 C 三次回声 D 四次回声 2、（06 江苏常州）刚竣工的三峡大坝经过超声波检测，无一结构性裂缝。超声波探伤仪发出超声波时，人耳 不能察觉，原因是超声波（ ） A、速度太快 B、响度太小 C、频率太高 D、频率太低 3、百米赛跑时，终点的计时裁判员正确的计时方法是（ ） A 听到发令员的枪声开始计时 B 看到发令员的发令枪冒烟开始计时 C 听到发令员的最后一声口令开始计时 D 看到最先起炮的运动员起跑开始计时 4、（08 江苏连云港）关于声现象下列说法错误的是( ) A．诗句“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高 B．两名宇航员在太空中不能直接对话，是因为声音不能在真空中传播 C．发出较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞”，说明声音具有能量 D．听不同乐器弹奏同一首歌曲时能分辨出所用乐器，是利用了声音的音色不同 5、(08 江苏南京）关于声现象，下列说法中正确的是( ) A．“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的 B． 敲锣时用力越大，声音的音调越高 C． 市区内某些路段“禁鸣喇叭”，这是在声音传播的过程中减弱噪声 D． 用声波能粉碎人体内的“小石头”，说明声波具有能量 6、（08 江苏盐城）下列说法中正确的是 A．声音是由于物体振动产生的 B．一般是根据歌声的响度来判断歌手是谁 C．声音在空气中传播最快 D．乐器发出的声音都是乐音，不可能是噪声 7、（08 年大连市）下列事例中，属于利用声传递能量的是 ( ) A．用声呐探测海底深度 B．用超声波清洗眼镜 C．医生用听诊器为病人检查身体 D．听到隆隆的雷声预示着可能要下雨 8、 (08 宜昌) “未见其人，先闻其声”，这是根据声音的哪个特性来辨别某人的声音的 A．响度 B．音色 C.响度 D.振幅 二、填空题 1、（06 河南）小提琴发出的悠扬的琴声是靠 振动产生的，悠扬的歌声传得很远是通过_______传播 的。演奏前，演员们常常要调节一下琴弦（拧紧或放松），这主要是为了调节琴声的 。 2、（06 江苏）日常生活中我们常说“震耳欲聋”，这是指声音的 ；我们能够辨别不同乐器发出的声 音，是由于它们的 不同。 3、（08 江苏淮安）手机是通过__________传递信息的，用手机接打电话时，很容易听出熟悉人的声音，这是 根据声音的_____________判断的，在嘈杂的公共场所带耳机听 MP3，往往需要增大音量，这是增大了声音的 __________，若长此以往会使听力下降，有害健康． 4、（08 湖南衡阳）远处隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，这说明声能够传递______，外科医生可以利用超 声振动击碎人体内的结石，这说明声波能够传递_____________。 【素质训练】 (时间 60 分钟，总分 70 分) 一、填空题（每空 1 分，共 20 分） 1、（08 江苏南京）如图 19 所示，将一把金属叉子拴在一根约 lm 长的 线的中间把线的两端分别缠绕在双手的食指上，缠绕多圈，插入耳 朵．然后让叉子撞到坚硬的物体上，等它垂下把线拉直时，你就可以 听到敲钟似的响声．通过撞击，金属叉子 发声，声音主要通过 传递到人耳． 2、（08 江苏南通）我们听到的锣鼓声是通过________传入耳中，我们主要是根据________(选填“音调”、“音 色”或“响度”)来辨别锣声和鼓声的． 3、（08 江苏泰州）如图 8 所示，将刻度尺的一端紧压在桌面上，拨动伸出 桌面的一端会听到声音，这说明声音是由于_______产生的；显著改变刻度 尺伸出桌面的长度，用与上次相同的力拨动，能够听出声音的_______发生 了变化（选填“响度”、“音调”或“音色”） 3、（08 年大连市）往暖水瓶中灌水时，可以根据发出声音的_________变 化来判断暖水瓶中水的多少；听音乐时，我们能分辨出小号声和钢琴声， 是因为这两种乐器发出声音的_________不同。 4、（08 辽宁沈阳市）学习了声现象后，爱动脑筋的小明将喝饮料的吸管剪成不同的长度，并 用胶带将吸管底部密封，然后排在一起，如图 l 所示。对着管口吹气，由于空气柱的______________就会产生 声音。管的长短不同，发出声音的______________（填“音调、响度、音色”）就不同，这样就做成了一个小 吸管乐器。 5、（08 甘肃嘉峪关）乐音有三个要素：音调、响度和音色，日常生活中我们常说声音“震耳欲聋”，这是指它 的 很大；花匠在挑选花盆时，常常将新花盆拎起后轻轻敲击它，根据敲击声来判断花盆是否有 裂缝，这主要是根据 来判断的。 6、（08 甘肃天水）医生给孕妇做 B 超，说明声波能够传递 ；医生用超声波除去人体内的结石，说 明声波能够传递 。 7、（08 年黑龙江鹤岗）2008 年 5 月 12 日我国汶川地区发生了 8．0 级的大地震，给人民群众造成了重大损失， 因为地震产生的声波属于__________(填“次声波”或“超声波”)，所以地震前人们并没有感知到．倒塌房屋 中的一些被困人员，通过敲击物体使其__________发出声音，被及时获救. 8、（08 山西太原）声波生命探测仪是利用声波传递_________的一种救援装备。它可以灵敏地接收到物体 _________时产生的微弱的声音，以利尽早营救。 9、（08 湖南怀化）声音是由发声体的_________而产生的,我们能区分长笛和钢琴的声音,是因为两者的 __________不同. 二、选择题(每小题 2 分，共 42 分) 1、（08 湖北孝感）下列说法中错误的是（ ） A．声音是由物体的振动产生的 B．声音的传播需要介质，真空不能传播声音 C．声音的大小由振动的频率决定 D．利用声波和电磁波都可以传递信息 2、控制噪声可以从三个方面入手。下面一些关于控制噪声的措施所能起到的作用的说法中，正确的是（ ） A．摩托车安装消声器是为了在人耳处减弱噪声 B．在城市中禁鸣汽车喇叭是为了阻断噪声的传播 C．体育馆、剧院的内墙要用吸音材料来装饰是为了防止噪声产生 D．在飞机旁工作的人员要佩带有耳罩的头盔是为了在人耳处减弱噪声 3、人能分辨出二胡和小提琴发出的声音．主要因为这两种乐器发出的声音 A．响度不同 B．音色不同 C．音调不同 D．振幅不同 4、（08 广西钦州）下列关于声现象的说法中正确的是（ ） A.发声的物体都伴有振动现象 B.音调、响度和频率是乐音的三个特征 C.声不能在气体、液体中传播 D.在教室周围植树不能控制噪声 5、（08 海南）小王和小强练习敲鼓，小王大力敲，小强用较小的力敲，鼓发出的声音不同的是：（ ） A．音调 B．音色 C．响度 D．声速 6、（08 湖北荆门）一场大雪后，大地披上了银装，这时你会发现周围特别宁静，这是因为雪地的微孔能吸收声 音。根据上面的描述，你认为在会堂、剧院的四壁和屋顶都做的凹凸不平，或采用蜂窝状的材料，主要是为了 （ ） A．减弱声波的反射 B．增强声波的反射 C．增强声音的响度 D．装饰的美观些 7、（08 内蒙古通辽）嗓声是一种环境污染，一些城市规定学校周边机动车禁止鸣笛，下列减弱噪声的方法与之 相同的是（ ） A．在学校或住宅区种植花草树木 B．在高噪声厂房工作的人员要戴上耳罩 C．在摩托车上安装消音器 D．在录音棚内安装隔音设备 8、（08 山东威海）当喇叭里响起“这是心的呼唤，这是爱的奉献……”时，小伟和小明齐声说：“是韦唯在演 唱。”他们的判断是根据声音的（ ） Ａ．音调不同 Ｂ．响度不同 Ｃ．音色不同 Ｄ．频率不同 9、（山东淄博）下列关于声现象的说法中，正确的是（ ） A．在噪声较大的环境中工作时，人们常佩带耳罩，属于在声源处减弱噪声 B．用一根棉线和两个纸杯可以制成“土电话”，说明固体能够传声 C．我们无法听到蝴蝶飞过的声音，是因为它发出声音的响度太小 D．我们能区分出小提琴和二胡的声音，是因为它们发出声音的音调不同 10、（08 郴州市）看电视时，我们调节电视机的音量按键能改变电视机声音的（ ） A、音色 B、响度 C、音调 D、传播速度 11、（08 湖南怀化）“神六”飞船的成功发射，使人们对宇航员的生活和工作更为关注。宇航员在飞船内可直 接对话，但在飞船外工作时，必须借助电子通讯设备才能进行通话，原因是( ) A、太空中噪声太大 B、用通讯设备对话方便 C、太空是真空，不能传声 D、声音只能在地面附近传播 12、（08 湘西）有关声音的传播，下列叙述正确的是( ) A、声音的传播需要介质 B、声音在空气中的传播速度比光速快 C、声音在真空中传播速度最快 D、人耳能直接听到次声波和超声波 13、（08 湖北罗田一中）往保温瓶里灌开水的过程中.听声音就能判断壶里水位的高低，因为( ) A.随着水位升高，音调逐渐升高 B.随着水位升高，音调逐渐降低 C.灌水过程中音调保持不变,音响越来越大 D.灌水过程中音调保持不变,音响越来越小 14、(08 浙江杭州)汶川发生大地震后，救援人员争分夺秒抢救被埋在废墟中的幸存者时，使用了一种先进的生 命探测仪，这种仪器可以隔着厚厚的掩埋层探测到仅有微弱呼吸、心跳的人体，你认为这种仪器的工作原理最 没有可能的是（ ） A．碳-14 测定 B．声波探测 C．电磁波探测 D．红外线探测 15、（08 乐山）噪声严重污染环境，影响人们的生活和工作，已成为社会公害。下列措施中不能减弱噪声的是 （ ） A、机动车辆在市内严禁鸣笛 B、汽车排气管上安装消声器 C、清除城市垃圾，保持环境整洁 D、在城市街道两旁种草植树 16、(08 山东烟台)图 1 是控制噪声的几种措施，其中属于防止噪声产生的是（ ） 17、（08 广安）声音是一种常见的现象，与我们的生活密切相关以下有关声音的说法 错误的是（ ） A.人能够听到 20HZ—20000HZ 的声音 B.有些高科技产品，不振动也可以发出声音 C.雷声的响度比人声的响度大得多 D.声音传播的速度在液体中比在空气中快 18、（08 黄石）如图 4 所示，在演示声音是由物体振动引起的实验中，将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小 球，小球被多次弹开。在此实驻中小球的作用是 A．使音叉振动时间延长 B．使音叉振动尽快停下求 C．把音叉的微小振动放大，便于观察 D．使声波多次反射形成回声 19、 (08 河北)下列说法中，不正确的是( ) A．手机是利用超声波工作的 B．在道路两旁植树，可以减小噪声 C．电磁波与声波都可以传递信息和能量 D．正在发声的音叉接触水面，溅起水花，说明发声体在振动 20、（08 湖北武汉）下列有关声现象的说法正确的是（ ） A.在城区禁止汽车鸣笛，是在传播过程中减弱噪声 B.蝙蝠的视力很差，它通过接收自己发出的超声波的回声来探测周围的物体 C.弹拨的钢尺振动得越快，发出声音的响度越大 D.打雷时我们先看到闪电后听到雷声，是因为闪电比雷声先发生 21、（08 山东枣庄）5 月 12 日，四川汶川发生强烈地震，地震造成数万人员伤亡，地震产生的次声波往往对人 体健康有害，次声波的特点是（ ） A、频率高，人耳听不到 B、频率高，人耳能听到 C、频率低，人耳能听到 D、频率低，人耳听不到 三、探究实验（共 8 分） 1、（08 北京密云）课堂上，老师给同学们做了这样两个声学实验，图甲是将一把钢尺压在桌面上，一部分伸出 桌面。当用手拨动其伸出桌外的一端时，钢尺发出声音。图乙是老师把电铃扣在钟罩里并让其发声，我们既可 听到清脆的铃声。当老师用抽气机抽掉钟罩里的空气时，我们发现，随着钟罩里的空气逐渐变少，铃声逐渐变 小。这两个实验能说明声音的传播需要介质的是 实验（选填“甲”或“乙”）。（2 分） 2、（08 福建泉州）（2 分）如图 14 所示，在探究“声音是由物体振动产生“的实验中，将正在发声的音叉紧靠 悬线下的轻质小球，发现小球被多次弹开。这样做是为了 （ ） A．将音叉的振动时间延迟 B．使音叉的振动尽快停下来 C．使声波被多次反射形成回声 D．将音叉的微小振动放大，便于观察 3、（08 福建三明）将正在发声的音叉放入水中、看见水花四溅，这一现象说明发 声的音 叉在______________;手拍桌子时会感觉痛，说明力的作用是_______________的。 （4 分） 专题二 光现象 【知识梳理】 光源 光的直线传播 光的传播特点、光速 实例及应用 色光 颜料 光的反射定律 镜面反射和漫反射 平面镜成像 定义 规律现象 基本知识 凸透镜 对光的作用 成像规律及应用 透镜 凹透镜 基本知识 红外线 对光的作用 紫外线 【知识概述】 1．介质、光源、像 (1)介质：传播光的物质叫做介质． (2)光源：光源：定义：能够发光的物体叫光源。 分类：自然光源，如 太阳、萤火虫； 人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮 本身不会发光，它不是光源。 (3)像：发光点发出的光，经过光学器件后的会聚点叫发光点的像．像分实像和虚像： 实像 ①发光点发出的光，经反射(或折射)后的会聚点；②能呈现在光屏上 虚像 ①发光点发出的光经反射(或折射) 后光线的反向延长线的会聚点；②不能呈现在光屏上 2．光的传播 (1)光沿直线传播的条件 光在同种均匀介质中沿直线传播，而如果是两种不同介质或同种介质但密度不均匀，光的传播方向是会发生 变化的．如光的反射和折射． (2)应用 ① 激光准直。 ②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。 ③日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。 颜色 光 现 象 光的反射 光的折射 看不见的光 1 2 3 如图：在月球后 1 的位置可看到日全食，在 2 的位置看到 日偏食，在 3 的位置看到日环食。 ④ 小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成 倒立的实像，其像的形状与孔的形状无 关。 （3）光速：光在真空中速度 C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为 3×108m/s。光在水中速度为真空 中光速的 3/4，在玻璃中速度为真空中速度的 2/3，其他介质中光速要小。 3．光的反射 反射规律的内容为：反射光线、入射光线与法线在同一个平面内；反射光线和人射光线分居在法线的两侧； 反射角等于入射角反射定律可以表述为：“三线共一面，法线居中，角相等．” (1)光的反射规律指出了发生光的反射时所遵循的规律，理解光的反射定律前弄清一点、二角、三线的涵义． 一点：指入射点，用字母“O”表示． 二角：指入射角和反射角，入射角指入射光线和法线的夹角，反射角指反射光线和法线的夹角． 三线：指入射光线、反射光线和法线．法线是通过入射点作的垂直于反射面的虚线，这是为了研究问题的方 便而引入的，没有具体的含义，但在确定人射角、反射角时法线却是关键，因为反射角和入射角是指光线与法 线的夹角。 (2)镜面反射和漫反射 一束平行光射到镜子、平静的水面等，其反射光线也是平行的，这种反射叫做镜面反射．如果平行光射到 粗糙不平的表面上，那么其反射光线不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射．无论是镜面反射还 是漫反射，都遵循光的反射定律． 镜面反射： 定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行 条件：反射面 平滑。 应用：黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射 漫反射： 定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ，每条光线遵守光的反射定律。 条件：反射面凹凸不平。 应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。 注意:在反射时光路是可逆的。任何一条光线都遵守反射定律，即使在发生漫反射时，每一条光线还是遵 守反射定律的。 (3)平面镜 1、成像特点：①物体在平面镜里所成的像是虚像。②像、物到镜面的距离相等。 ③像、物大小相等 ④像、物的连线与镜面垂直 2、“正立”“等大”“虚象”“像、物关于镜面对称 3、成像原理：光的反射定理 4、作用：成像、 改变光路 5、实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像 虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像 (4)球面镜 定义：用球面的 内 表面作反射面。 凹面镜 性质：凹镜能把射向它的平行光线 会聚在 一点；从焦点射向凹镜的反射光是平行光 应 用：太阳灶、手电筒、汽车头灯 定义：用球面的 外 表面做反射面。 性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像 应用：汽车后视镜 4．光的折射现象 1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象。 2、光的折射定律： ⑴折射光线，入射光线和法线在同一平面内。 ⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。 ⑶ 光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。 光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。 光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0 度。 3、在折射时光路是可逆的。 4、应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位置比实际位置 高 ， 海市蜃楼，鱼缸中的水变浅了等。 5．光的色散 (1)色散现象 太阳发出的白光通过棱镜后，分解成各种颜色的光，在白纸屏上形成彩色光带，叫做光谱。彩色光带的颜 色按顺序依次是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这表明，白光不是单色的，而是由各种色光混合成的。 通过棱镜不能再分解的光叫做单色光，由单色光混合成的光叫做复色光。复色光分解单色光的现象，叫做 光的色散。 不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的．实验中红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，所以 通过棱镜的折射，太阳光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种单色光． (2)物体的颜色 透明体的颜色是由它透过的光的颜色决定的．有色的不透明体反射与它颜色相同的光．物体呈现黑色，说 明它能吸收各种颜色的光．物体呈现白色，表明它能反射各种颜色的光． (3)光的三原色和颜料的三原色 ① 色光的三原色：红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。 ② 颜料的三原色：红、黄、蓝三种颜色叫做颜料的三原色。 6．透镜 (1)透镜分为凸透镜和凹透镜． (2)凹透镜与凸透镜都是利用光的折射，区别是：结构上，前者是中间薄边缘厚，后者是中间厚边缘薄；前者 对平行人射光折射后发散，发散光线的反向延长线交于焦点(虚焦点)，后者对平行入射光折射后会聚，并会聚 于焦点(实焦点)；前者永远成正立、缩小的虚像，后者能成实像(物距大于焦距时)也能成虚像(物距小于焦距， 所成虚像是正立、放大的)． (3)焦点、光轴、焦距 凸面镜 光轴：通过光心的直线叫透镜的副光轴． 其中有一一条特殊的既过光心又过透镜两球面球心的直线叫主光轴． 焦点：平行于主光轴的光线，经凸透镜折射后，会聚于主光轴上的一点 F，F 点叫做凸透镜的焦点；平行于 主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线相交于主光轴上的一点 F，F 点叫做凹透镜的焦点．凹 透镜的焦点是虚焦点． 焦距：透镜的焦点与光心的距离叫做透镜的焦距，记作 f (4)凸透镜成像的规律 凸透镜所成的像，有实像也有虚像；有放大的像也有缩小的像；有正立的像也有倒立的像．像的实、虚、 大、小、正、倒皆决定于物的位置．设物与凸透镜距离为 u，像与凸透镜距离为 v，凸透镜焦距为 f。 7．眼睛与视力矫正 (1)人眼的构造 晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像．眼睛通 过睫状体来改变晶状体的形状，也就是改变凸透镜的焦距，从而使像恰好成在视网膜上． (2)近视眼及其矫正 近视眼是由于晶状体比正常眼睛凸得更厉害所致，所以应在眼睛前面放一个凹透镜来调节。 (3)远视眼及其矫正 远视眼是由于晶状体比正常眼睛稍平坦一些，所以应在眼睛前面放一个凸透镜来调节。 8．神奇的“眼睛” (1)放大镜： 放大镜下呈现的是物体放大的虚像，物体应放在放大镜焦点以内才合适．物体距离凸透镜越近， 所成的像越小． (2)显微镜： 物体经过物镜成一个放大的实像，这个像成在目镜的焦点以内，目镜把这个像再放大一次，也 就是经过了两次放大作用． (3)望远镜: 物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像 放大． (4)照相机: 照相机利用了凸透镜成缩小实像的道理．要使所成的像变大，应使物体靠近镜头，同时拉大暗 箱距离． (5)投影仪: 投影片通过凸透镜形成一个放大的像，平面镜的作用是改变光的传播方向，使得射向平面镜的 光能在屏幕上成像． 9．光污染 【例题精讲】 例 1、百米赛跑是计时员为什么一看到发令枪的“烟火”就按动秒表，而不是等听发令枪的枪声计时？ 答：因为声音的传播速度是 340m/s，当枪声从起点传到终点计时员耳朵里，时间差不多已过了 0.3s，这 样的计时，当然不正确，误差较大，而光的传播速度是 3×108m/s，火光传播到终点的时间只有 3.3×10-7s，不会影响计时的正确性。 例2、（08湖南衡阳）右图是为2008北京奥运会而建造的国家游泳中心 “水立方”，其透明薄膜“外衣”上点 缀了无数白色 的亮点，它们被称为“镀点”。北京奥运会举办时正 值盛夏，“镀点”能改 O M A B Ａ＇ 图乙 60 O 30 30 A B M N EF Ｃ s s ＇ 变光线的方向，将光线挡在场 馆外。“镀点”对外界阳光的主要作用是（ ） A．反射太阳光，遵循光的反射定律 B．反射太阳光，不遵循光的反射定律 C.折射太阳光，遵循光的折射定律 D．折射太阳光，不遵循光的折射定律 例3、（08湖北罗田一中水）雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水,下列判断中正确的是( ) A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走发亮处是水 B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水 C.迎着月光或背着月光走,都应是地上发亮处是水 D.迎着月光或背着月光走,都应是地上暗处是水 例4、(08乌鲁木齐)在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯冲捕食。在小燕子向下俯冲的过程中，关于它在湖 水中的像的虚实、它和像之间的距离，正确的说法是( ) Ａ．实像，距离变大 Ｂ．实像，距离变小 Ｃ．虚像，距离变小 Ｄ．虚像，距离变大 例 5、如图甲所示，A、B 两点在平面镜前，现在要使 A 点发出的光线经平面镜反射后通过 B 点，试用作图法求 出光线射到平面镜上的入射点。 解：先根据平面镜成像的规律找出 A 点在镜中的像，如图乙所示，过 A 点作镜面的 垂线，交镜面于 M 点，并延长至 A＇使 A＇M＝AM，则 A＇点为 A 的像，连接 A＇B 交平面 镜反射面于 O，则 O 点就是光线射到平面镜的入射点。 例 6、如图所示 MN 是空气和玻璃的分界面，一束光线射到 MN 面 O 处时发生反射和折射现象， 则入射角、折射角各是多少？MN 的右方是什么物质？ 解：过 O 点作 MN 的垂线 EF 即法线，根据光的反射定律可知：AO、OB 和 OC 分别是入射 光线、反射光线和折射光线，则入射角∠AOE=60°，折射角∠COF=30°。因为折射角小于入 射角，所以光是从空气斜射入玻璃，故 MN 的右侧是空气。 例 7、在杯子里放一枚分币，移动杯子，使眼睛刚好看不到分币为止，保持眼睛和杯子的位 置不变，慢慢向杯里倒水，随着水面的升高将看到什么现象？为什么？ 解：开始注水入杯时，将看不见硬币，当水面升高到一定高度时，分币又能够看见了。 如图，当倒入水以后，分币上一点 S 发出的光线射向水面时，在水面升高到一定高度时，从 S 点发出的光线经水面折射后能够从杯的边缘射出，而且恰好又能射到人的眼里，这时人眼就可 以看得见分币。人眼看到的 S＇点比 S 点的位置高，所以人看到水中分币的像在分币的上方。 例 8、幻灯的幻灯片和透镜的距离大约在 15~30 厘米之间变动，为了能在屏上得到放大的实像，现有焦距为 fA=6 厘米，fB=15 厘米，fC=30 厘米的三个透镜，选哪个透镜最合适？ 答：根据凸透镜成像规律，当 f 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v <2f 照相机 u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f f < u <2f 放大 实像 透镜两侧 v > 2f 幻灯机 u = f 不 成 像 u < f 放大 虚像 透镜同侧 v > u 放大镜 凸透镜成像规律：虚像物体同侧；实像物体异侧；物远实像小而近，物近实像大而远。 5、 为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。 6、 照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头 到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头。 7、眼睛：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。 近视眼：物体成像在视网膜前，用凹透镜矫正。 远视眼：物体成像在视网膜后，用凸透镜矫正。 8、典型光路 【例题精讲】 例题 1：物体通过凸透镜可以在光屏上形成倒立放大的实像，下列哪个光学仪器应用了这种成像原理（ ） A．照相机 B．放大镜 C．幻灯机 D．汽车后视镜 例题 2：关于四种光学仪器的成像情况，下列说法中正确的是（ ） A．放大镜成正立、放大的实像 B．照相、机成正立、缩小的实像 C．幻灯机成倒立、放大的实像 D．近视眼镜成正立、放大的虚像 例 3 常见的视力缺陷有近视和远视．右图是一位视力缺陷人员的眼球成像示意图，他的视力缺陷类型及矫正 视力需要配戴的透镜种类是（ ） A．远视眼，凸透镜 B．远视眼，凹透镜 C．近视眼，凸透镜 D．近视眼，凹透镜 F F F F 例 4 人的眼球好像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一个_______________透镜，来自物体的光会 在视网膜上形成一个_______________的像(选填“正立”或“倒立”)。如果长期不注意用眼卫生，会导致近视。 有一种治疗近视眼的手术，采用激光对角膜进行处理，使晶状体和角膜构成的透镜对光的偏折能力变得 _______________些(选填“强”或“弱”)。 例 5：(2006 成都)某照相机镜头焦距为 10cm，小刚用它 来给自己的物理小制作参展作品照相，当照相机正 对作品从 50cm 处向 12cm 处移动的过程中（ ） A．像变大，像距变大 B．像变大，像距变小 C．像先变小后变大，像距变大 D．像先变小后变大，像距变小 例 6：(2006 福州)如图 12 所示，周倩和几位同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，在光屏上得到了 一个缩小倒立的清晰实像。这时，周倩同学将自己的近视眼镜镜片放在了蜡烛与凸透镜（靠近透镜）之间，结 果原来在光屏上的清晰的像变得模糊了。 （1）为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动蜡烛和透镜位置的前提下，应该如何移动光屏？ _________________________________________________________________ （2）图 13 所示的四幅小图中正确表示周倩同学近视眼成像情况和矫正做法的是（ ） A、②① B、①③ C、②④ D、③④ 例7、某凸透镜的焦距是8cm，物体距凸透镜20cm，则物体经该凸透镜所成的像是 A倒立、放大的实像 B正立、放大的虚像 C倒立、缩小的实像 D正立、缩小的虚像 例8、（08湖南衡阳）6月6日为全国“爱眼日”。右图中表示某二人 看物体时的光路图，要在视网膜上成清 晰的像， 甲需配戴_______镜，乙需配戴______镜。 希望同学们养成良好用眼习惯。 甲 乙 例9、（08广西钦州）如图11所示，请画出入射光线经过透镜后的折射光线. 例10、(08宜宾)在探究凸透镜成像特点的实验中． (1)实验时，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，如图13所示(P点是2倍 焦距处)．你解决的方法是 _______________________________________________. (2)调整后，把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向____________移动(填 “左”或“右”)，这次成的是倒立、_____________的实像； (3)再把蜡烛移到B点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像， 是因为此时成的是正立、放大的_______________像，要想看到这个像， 应从图中的_________________ (填“C”或 “D”)箭头所示的方向 去观察． 【随堂练习】 1、(2006 河北)小明在探究凸透镜成像规律时，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在 a、b、c、d 四点 并分别调整光屏的位置，如图 2 所示，探究后他总结出下列说法。其中正确的是（ ） A．照像机是利用蜡烛放在 a 点的成像特点制成的 B．放大镜是利用蜡烛放在 b 点的成像特点制成的 C．幻灯机是利用蜡烛放在 d 点的成像特点制成的 D．蜡烛放在 b 点成的像比它放在 c 点成的像大 2、(2006 衡阳)人的眼睛像一架照相机，晶状体和角膜的共同作用相当于一 个凸透镜。当人观察物体时， 物体在视网膜上所成的像是（ ） A．倒立、缩小的实像 B．倒立、放大的实像 C．正立、放大的虚像 D．正立、放大的实像 3、(2006 北京市)一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图 16 甲所示，由图可知，此透镜的焦距为 cm；当把烛焰放在此凸透镜左侧 12cm 处时，如图 16 乙所示，则从该凸透镜右侧通过透镜可以看到 一个 、放大的虚像（填：“正立”或“倒立”）。 4、根据图 3—4(a)中入射光和出射光的情况在方框内填上 一个适当的光学元件． 【素质训练】 1、(08河南)在“探究凸透镜的成像规律”时，把蜡烛放在凸透镜前30cm处，光屏上可接收到倒立缩小清晰的 像。则该凸透镜的焦距可能为（ ） A．10cm B．15cm C．20cm D．30cm 2、(湖北荆州)投影仪在现代教学中已经得到广泛的应用，投影仪的镜头相当于是一块焦距不变的凸透镜，下 列有关说法正确的是（ ） A．无论物距多大，凸透镜均可成清晰的像 B．投影仪所成的像可以是实像，也可以是虚像 C．要使投影仪清晰成像在更远的屏幕上，投影仪的镜头要距投影片更近一些 D．放大镜就是一个凸透镜，它和投影仪所成像的特点是一样的 3、(2008·黄冈)小明自制了一个简易投影仪（如图），在暗室中将印有奥运五环（红、黄、蓝、绿、黑五色 环）标志的透明胶片，贴在发白光的手电筒上，并正对着焦距为10cm 的凸透镜。调整手电筒、凸透镜、白色墙 壁之间的位置，在墙上得到了一个清晰正立放大的像，下列说法错误的是：（ ） A、手电筒与凸透镜的距离应小于10cm ，且胶片应正立放置 B、手电筒与凸透镜的距离应大于10cm小于20cm ，且胶片应倒立放置 C、能从不同角度看到墙上五环标志的像，是因为光在墙面上发生的是漫反射 D、将白色的墙上蒙上一层红布，可以看到奥运标志的像中五环的颜色只有红色和黑色 4、小乐用放大镜看指纹时，觉得指纹的像太小，为使指纹的像大一些，正确的做法是（ ） A、眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍近些 B、眼睛和手指不动，让放大镜离手指稍远些 C、放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍近些 D、放大镜和手指不动，让眼睛离放大镜稍远些 5、四块透镜分别放在蜡烛前 20cm 处，实验结果是：用透镜甲可成倒立缩小的像；用透镜乙可成正立放大的像； 用透镜丙可成倒立放大的像；用透镜丁可成正立缩小的像，可以判定透镜焦距在 10～20cm 的凸透镜（ ） A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 6、某凸透镜焦距是 10cm，将物体放在离焦点 5cm 的地方，所成的像（ ） A、一定是实像 B、一定是虚像 C、一定是放大的像 D、一定是缩小的像 7、蜡烛从到凸透镜距离为 3f 的地方移到距离凸透镜为 1.5f 的地方，凸透镜所成的像（ ） A、始终是放大的 B、始终是缩小的 C、逐渐变大 D、逐渐变小 8、下列关于凸透镜成像特点的说法中，错误的是（ ） A、实像都是倒立的，虚像都是正立的 B、缩小的都是实像，放大的都是虚像 C、缩小的像都是倒立的、放大的像可能是正立的，也可能是倒立的 D、实像和物体分别在凸透镜的两侧，虚像和物体在凸透镜的同一侧 9、用不透光的纸遮住透镜的上半部分，则在光屏上出现的像与不用纸遮住透镜形成的像区别是（ ） A、像的上半部分消失 B、像的下半部分消失 C、像全部消失 D、仍有原来大小的像，但亮度变暗 10、下列事例中观察到的是物体虚像的是（ ） A、晴天在树林中的地面上看到光亮的圆斑 B、看电影，银幕上的画面 C、看物体的影子 D、看湖中小船的倒影 11、在离焦距为 20cm 的凸透镜正前方 100cm 处，有一物体以 5cm/s 的速度向凸透镜匀速靠拢，运动 13s 时，物 体所成的像为（ ） A、倒立放大的实像 B、倒立缩小的实像 C、正立放大的虚像 D、等大倒立的实像 12、某凸透镜焦距离为 10cm，物体放在到凸透镜距离 15cm 处，凸透镜成的像是 、 的 像。如 果将它移向离透镜 30cm 处，在此过程中，它的像 ，像到透镜的距离 ，（填“变大”、“变小”），在 30cm 处物体通过透镜成的是 _______、________、________像。 13、照相机镜头相当于一个 镜，被拍摄的物体应放在离镜头 位置上，底片上成 。 14、幻灯机镜头相当于一个 镜，要在银幕上得到幻灯片景物的 、 的 像，应使幻灯片到 镜头距离在 的范围内。 E C D A B （第 18 题） B A 15、放大镜是一个 镜，使用放大镜必须将物体放在到镜的距离是 的范围内，才能看到物体 的 像。 16、平面镜和凸透镜都能成虚像，但平面镜所成的虚像是由光的 现象形成的；凸透镜所成的虚像是由光 的 现象形成的。 17、光线垂直射在平面镜上时，这时的入射角是 度；保持光线的入射角不变，将平面镜转过θ角，这时反 射光线与入射光线的夹角是 度。 18、把一个玻璃球分成 A、B、C、D、E 五块，其截面如图所示，其中能使光线会聚的是 。 19、画出图中 6 个框中应放置的光学元件（入射光是单色光，框中只放一个元件） 20、在图中画出适当类型的透镜 21、这是某同学自制的一个潜望镜示意图，请画出从潜望镜中看到的物体 AB 的像 22、如图所示，在平面镜前有 A、B 两光点，人站在镜什么位置观察 A、B 两点恰好重叠。用 作图方法，求出人眼所在位置。 23、在一个干枯的井底正中央 P 点趴着一只青蛙，它能看到的视野范围如图 a 所示。天降大 雨时井中全部灌满水，若青蛙仍在 P 点，它的视野将发生变化。请在图 b 中利用光路图确定青蛙视野变化后的 大致范围。 24.找一副老花镜,正对镜面,移动镜到人的距离,可以看到一些什么像?这些像是怎样形成的? 25. 为了防盗，许多居民在门上装上了“猫眼”，使屋内的人能看清屋外的人，而屋外的人则不能看清屋内的人。 请你仔细观察一下家中防盗门上的“猫眼”实际是什么？它的原理又是什么呢？ (a) (b) A B (a) (b) (c) (d) (e) (f) 专题四 物态变化 【知识概述】 一、温度 1、 定义：温度表示物体的冷热程度。 2、 单位： 1 国际单位制中采用热力学温度。 2 常用单位是摄氏度（℃） 规定：在一个标准大气压下冰水混合物的温度为 0 度，沸水的温度为 100 度，它们之间分成 100 等份，每一等份叫 1 摄氏度 某地气温-3℃读做：零下 3 摄氏度或负 3 摄氏 度 3 换算关系 T=t + 273K 3、 测量——温度计（常用液体温度计） ① 温度计构造：下有玻璃泡，里盛水银、煤油、酒精等液体；内有粗细均匀的细玻璃管，在外面的玻璃管 上均匀地刻有刻度。 ② 温度计的原理：利用液体的热胀冷缩进行工作。 ③ 分类及比较： 分类 实验用温度计 寒暑表 体温计 用途 测物体温度 测室温 测体温 量程 -20℃～110℃ -30℃～50℃ 35℃～42℃ 分度值 1℃ 1℃ 0.1℃ 所 用液 体 水 银煤油（红） 酒精（红） 水银 特殊构造 玻璃泡上方有缩口 使用方法 使用时不能甩，测物体时不能离开物体读数 使用前甩可离开人体读数 ④ 常用温度计的使用方法： 使用前：观察它的量程，判断是否适合待测物体的温度；并认清温度计的分度值，以便准确读数。使用时： 温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候 一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱 的上表面相平。 练习：◇温度计的玻璃泡要做大目的是：温度变化相同时，体积变化大，上面的玻璃管做细的目的是：液体 体积变化相同时液柱变化大，两项措施的共同目的是：读数准确。 二、物态变化 固体、液体、气体是物质存在的三种状态。物质由一 种状态变成另一种状态，叫做物态变化。 1、熔化和凝固 （1）．熔化： 1.定义：物质从固态变成液态叫做熔化， 2.熔化现象：①春天“冰雪消融” ②炼钢炉中将铁化成“铁水”. 3.固体分晶体和非晶体两类。 海波、冰、石英、水晶、食盐、明矾、萘、各种金属都是晶体。 松香、玻璃、蜂蜡、沥青都是非晶体。 晶体和非晶体的一个重要区别，就是晶体都有一定的熔化温度，叫做熔点，非晶体没有。 晶体还有一定的凝固温度，叫凝固点，而且同一种物质的凝固点跟它的熔点相同。 4.熔化规律： ①晶体在熔化过程中，要不断地吸热，但温度保持在熔点不变。 ②非晶体在熔化过程中，要不断地吸热，且温度不断上升。 气固 液 凝固 放热 熔化 吸热 液化 放热 汽化 吸热 升华 吸热 凝华 放热 5.晶体熔化必要条件： 温度达到熔点、不断吸热 6.有关晶体熔点（凝固点）知识： ①萘的熔点为 80.50C。当温度为 790C 时，萘为固态；温度为 810C 时，萘为液态；当温度为 80.50C 时，萘是固 态、液态或固、液共存状态都有可能。 ②下过雪后，为了加快雪熔化，常用洒水车在路上洒盐水。（降低雪的熔点） ③在北方，冬天温度常低于－390C，因此测气温采用酒精温度计而不用水银温度计。(水银凝固点是－390C，在 北方冬天气温常低于－390C，此时水银已凝固； 而酒精的凝固点是－1170C，此时保持液态，所以用酒精温度 计) 7.熔化吸热的应用： ①夏天，在饭菜的上面放冰块可防止饭菜变馊。（冰熔化吸热，冷空气下沉） ②化雪的天气有时比下雪时还冷。（雪熔化吸热） ③鲜鱼保鲜，用 00C 的冰比 00C 的水效果好。（冰熔化吸热） ④“温室效应”使极地冰川吸热熔化，引起海平面上升。 （2）．凝固： 1.凝固现象：①“滴水成冰” ②“铜水”浇入模子铸成铜件。 2.凝固规律：晶体在凝固过程中，要不断地放热，但温度保持在熔点不变。 非晶体在凝固过程中，要不断地放热，且温度不断下降。 3.晶体凝固必要条件： 温度达到凝固点、不断放热。 4.凝固放热： ①北方冬天的菜窖里，通常要放几桶水。（利用水凝固时放热，防止菜冻坏） ②炼钢厂，“钢水”冷却变成钢，车间人员很易中暑。（钢水凝固放出大量热） 2、汽化和液化 （1）．汽化： 汽化现象分为：沸腾、蒸发，两种形式都要吸热。 沸腾和蒸发的区别： 1． 沸腾： ⑴沸腾现象：例-水沸腾，有大量的气泡上升，变大，到水面破裂，释放出水蒸气。 ⑵沸腾规律：液体在沸腾时，要不断地吸热，但温度保持在沸点不变。 ⑶液体沸腾必要条件： 温度达到沸点、不断吸热 ⑷有关沸点知识： ①液态氧的沸点是－1830C，固态氧的熔点是－2180C。－1820C 时，氧为气态。－1840C 时，氧 为液态。－2190C 时，氧为固态。－1830C 氧是液态、气态或气液共存都可以。 ②可用纸锅将水烧至沸腾。（水沸腾时，保持在 1000C 不变，低于纸的着火点） ③装有酒精的塑料袋挤瘪（排尽空气）后，放入 800C 以上的水中，塑料袋变鼓了。（酒精汽化成了 蒸气。酒精沸点为 780C，高于 780C 时为气态） 2． 蒸发： ⑴蒸发现象： 1 湿衣服放在户外，很快就会干 ②教室洒过水后，水很快就干了 ⑵蒸发吸热，有致冷作用： ①刚从水中出来，感觉特别冷。（风加快了身上水的蒸发，蒸发吸热）②一杯 400C 的酒精，敞口不断 蒸发，留在杯中的酒精温度低于 400C。（蒸发要从周围环境和液体自身吸热。） ③在室内，将一支温度计从酒精中抽出，示数会先下降再升高。（酒精蒸发吸热，使温度计中液体温 度下降，蒸发结束后温度回升到室温） ⑶影响蒸发快慢的三个因素： ①液体自身的温度。 ②液体蒸发的表面积。 ③液体表面附近的空气流动速度。 （2）．液化： 1． 液化现象： ①水开后，壶嘴看见 “白气”（壶中汽化出水蒸气，遇到冷空气液化成雾状小水珠） ②夏天自来水管和水缸上会“出汗”。（空气中的水蒸气遇冷液化成水珠） 2． 液化的方法分为：降温、压缩体积两种方法 ⑴降温（遇冷、放热）液化： ①雾与露的形成 （空气中水蒸气遇冷液化成雾状小水珠；附在尘埃浮在空中，形成“雾”；附在 草木，聚成“露”） ②冬天，嘴里呼出“白气”。夏天，冰棍周围冒“白气”。（水蒸气遇冷液化成雾状小水珠） ③冬天，窗户内侧常看见模糊的“水气”。（屋内水蒸气遇到冷玻璃液化成小水珠） ④牙医在为病人检查牙齿时，将检查用的小镜子在酒精灯上稍微烤一下，然后放入口腔中。（防止 口腔内的水蒸气遇冷液化成小水珠附在镜面上） ⑵压缩体积液化： ①在常温下，将石油气压缩放入钢瓶中，以液态石油气的形式保存。 ②“长征”火箭的燃料和助燃剂分别是：压缩成的“液态氢”和“液态氧”。 液化放热： ①北方的冬天，在室内暖气管道中通以灼热的水蒸气来取暖，最后在管道另一头回收到的是水。（水 蒸气液化成水放出大量热） ②1000C 的水蒸气比 1000C 的水更容易烫伤人体。（1000C 的水蒸气液化成 1000C 的水要放热） 3、升华和凝华 （1）．升华：升华现象： ①加热碘，可以看到有紫红色的碘蒸气出现。 ②衣柜中防虫用的樟脑片，会慢慢变小，最后不见了。 ③冬天，湿衣服放在户外会结冰，但最后也会晾干。（冰升华成水蒸气） 升华吸热：干冰可用来冷藏物品。（干冰是固态二氧化碳，升华成气态时，吸收大量热） （2）．凝华：凝华现象： ①霜和雪的形成 （水蒸气遇冷凝华而成） ②冬天看到树上的“雾凇” ③冬天，外界温度极低，窗户内侧可看见“冰花”（室内水蒸气凝华） 凝华放热：略 练习：☆要使洗过的衣服尽快干，请写出四种有效的方法。 ⑴将衣服展开，增大与空气的接触面积。⑵将衣服挂在通风处。⑶将衣服挂在阳光下或温度教高处。⑷将衣服脱水 （拧干、甩干）。 ☆解释“霜前冷雪后寒”？ 霜前冷：只有外界气温足够低，空气中水蒸气才能放热凝华成霜所以“霜前冷”。 雪后寒：化雪是熔化过程，吸热所以“雪后寒”。 ☆电冰箱原理：利用制冷剂汽化吸热、液化放热。 ☆南极地区以冰雪为水源。先将冰雪放入壶中加热熔化成水，至水沸腾，可看到汽化出的水蒸气在壶嘴 上方液化成雾状小水珠，俗称“白气”。 ☆用久了的灯泡会发黑？钨丝受热，发生升华现象，由固态变为气态；钨丝冷却，钨蒸气又在灯泡内壁 上凝华。 ☆干冰“人工降雨”：干冰进入云层升华成气体，从周围吸收大量热量，使空气的温度急剧下降，高空水 蒸气凝华成小冰粒。小冰粒逐渐变大而下降，遇到暖气流就熔化成雨滴落到地面上。 【例题精讲】 例 1： [2006 眉山]下表是一些物质的熔点和沸点(标准大气压)，根据下表， 在我国各个地区都能测量气温的温度计是（ ） A．水温度计 B．水银温度计 C．酒精温度计 D．乙醚温度计 例 2：[2006 黄冈]下列现象中利用了熔化吸热的是（ ） A ．运输食品时利用干冰降温防止食品腐烂 B．天热时向地上洒水会感到凉快 C．在发烧的病人头上涂酒精以缓解症状 D．向可乐饮料中加冰块会使饮料变得更 例 3： [2006 石家庄]探究：固体熔化时温度的变化规律 炎热的夏季，家中的蜡烛、柏油路上的沥青会变软。而冰块熔化时，没有逐渐变软的过程。由此推测，不 同物质熔化时，温度的变化规律可能不同，我们选用碎冰和碎蜡研究物质的熔化过程。为让碎冰和碎蜡均匀和 缓慢地熔化，我们把碎冰放到盛有温水烧杯中，把碎蜡放到盛有热水的烧杯中分别进行实验并记录数据，实验 装置如图 16 所示。 （1）图 17 是 （填“冰”或“蜡”）的温度随时间变化的图象。图 18 所示温度计显示的是蜡某时刻 的温度，它的示数是 ℃。 （2）在冰和蜡熔化过程中，如果将试管从烧杯拿出来，冰和蜡停止熔化。将试管放回烧杯后，冰和蜡又继 续熔化。说明固体熔化时需要 。 （3）如果让你自己实验探究冰和蜡熔化时温度的变化规律，你在实验中会想到注意哪些问题呢？请你至少 写出一条注意事项。 。 图 16 图 17 图 18 例 4： [2006 孝感]下列现象中不可能出现的是 （ ） A．潮湿的夏天，从冰箱里取出的鸡蛋会“冒汗” B．在有风的夏天，人游泳后刚从水中出来会感觉到“冷” C．冬天，戴眼睛的人刚从室内走到室外时，镜片上会出现小水珠 D．冬天的早晨，屋顶上常常会有一层霜 例 5： [2006 福州]室内温度为 200C，此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上，随着酒精的迅速蒸 发，图 5 中哪幅图正确反映了温度计读数随时间的变化（ ） 例 6： [2006 广州]下列现象中属于液化现象的是 （ ） A．加在饮料中的冰块化为水 B．晒在太阳下的湿衣服变干 C．刚从冰箱拿出的冰棍周围冒出“白气” D．冰箱冷冻室内壁出现白色的“霜” 例7： [2006江西] “缥缈的雾，晶莹的露，凝重的霜，轻柔的雪，同样的水分子，装扮着我们生活的时空”。 这是一首描述物理现象的抒情诗．对这首诗中所描述的物理现象理解正确的是（ ） A．“缥缈的雾”是汽化现象 B.“晶莹的露”是液化现象 C．“凝重的霜”是凝华现象 D.“轻柔的雪”是熔化现象 例 8： [2006 广州]水沸腾过程中水的温度＿ （选填“升高”、“下降”或“不变”），该过程水 （选 填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”）．标准大气压下，酒精的熔点是－117℃、沸点是 78℃；水银的熔 点是－39℃、沸点是 357℃．你认为要测沸水的温度应选用＿ （选填“酒精”或“水银”）温度计．液体 温度计是利用液体＿ 的性质来测量温度的． 例 9： [2006 潍坊]在北方的冬季，下列几种常见的物态变化现象中，属于凝华现象的是 A.室外冻冰的衣服会变干 B.房间窗户玻璃的内表面出现冰花 C.正在跑步的人，口中呼出“白气” D.河面上结了一层厚厚的冰 例 10：[2006 菏泽]下列对自然现象成因的解释错误的是（ ） A．早春黄河中渐渐消融的冰凌——熔化 B．夏天的清晨草坪上附着的露水——液化 C．深秋的霜冻——凝华 D．冬天空中飘落的雪花——凝 例 11： [2006 淮安]雨、露、霜、冰都是自然界中水的“化身”，其中由空气中的水蒸气凝华而成的是（ ） A.雨 B.露 C.霜 D.冰 【随堂练习】 一、填空题 1 、 [2006 泉 州 ] 小 英 同 学 按 图 15 （ 甲 ） 所 示 的 方 法 测 量 液 体 温 度 ， 其 错 误 之 处 是 ________________________________。纠正错误后，温度计示数如图 15（乙）所示，则液体温度 为_____________℃。 2. [2006 桂林]使用温度计时，首先要观察它的量程和认清它的 。小强在用温度计 测量烧杯中液体温度时读取了四次数据，每次读数 时温度计的位置如图 13 所示，其中正确的是 。 图 14 中所示的是用温度计分别测得的冰和水的温 度 ， 那 么 冰 的 温 度 是 ℃ ， 水 的 温 度 是 ℃。 3. [2006 莱芜]生活处处有物理，留心观察皆学问.你知道吗？厨房中也包含着很多物理知识.如手拿刚出笼的 馒头时，若先在手上沾些冷水，就不会感到很烫，这是由于 _____________ 的缘故. A 图 13 B C D 图 14 3 20 ℃ 甲 乙 30 40 ℃ 4. [2006 乐山]请写出以下现象所属的物态变化名称： 夏天吃棒冰时，揭开包装纸后棒冰会冒“白汽” __________；用热风干手器将湿手吹干______；用久了的灯泡钨丝比新时细_______· 5. [2006 重庆]夏天的早晨，室外的花草、树叶上常常有晶莹的小露珠，这是 现象；寒冷的冬天， 清晨起床时常常看到窗户上有一层白色的冰花，这是 现象． 6. [2006 深圳]今年入夏以来，深圳阴雨连绵，暴雨不断，降雨量同比明显上升。这是由于深圳处于__________ 气压控制之下;雨天室内墙壁常常“冒汗”，这属于物态变化中的_____________现象;降雨严重影响了荔枝树花 的______________，降低了结果率，造成深圳荔枝大幅减产。 二、选择题 1．下列自然现象中，属于熔化现象的是（ ） A．春天，河里的冰化成水 B．夏天清晨，花草叶子上附着的露水 C．秋天清晨，笼罩大地的雾 D．冬天，空中纷飞的雪花 2、[2006 浦东]以下说法中，你认为最符合实际的是 ( ) A. 人体的正常体温为 35℃。 B. 冰箱冷冻室的温度约为 5℃。 C. 上海盛夏中午室外温度可达 38℃。 D. 上海的最低气温可达零下 30℃。 3. [2006 玉林]如图 2 所示，水在壶中被加热，又从凉铁板上掉下的水是蒸馏水在获得蒸馏水的过程中，水经 历的物态变化是 ( ) A．先升华，后凝华 B．先汽化，后液化 C．先液化，后汽化 D．先汽化，后凝固 4. [2006太原]戴眼镜的乘客乘坐冷气很强的出租汽车一阵后下车，有时会发觉 眼镜镜片模糊。此现象是由于车外空气中的水蒸气遇到冰冷的镜片发生( ) A．液化 B．凝华 C．熔化 D．凝固 5. [2006 吉林]下列说法中错误的是 ( ) A．人工降雨中利用干冰升华吸热． B．冬天早晨常常下霜，是凝华现象 C．饮料中的冰块体积减小是熔化现象 D．夏天打开冰棍的包装纸，有“白气”生成，是汽化现象 6.用久了的白炽灯炮会发黑是因为（ ） A．钨丝升华，灯丝变细 B．钨升华后，在灯内凝华 C．钨丝蒸发，在灯内凝华 D．钨的凝固 7. [2006 天津]下列物态变化现象，说法正确的是（ ） A．冬天，树木及地面上结霜是凝固现象 B．雾的形成是汽化现象 C．冬天，晾在室外结成冰的衣服会直接变干，是蒸发现象 D．冬天，晾在室外结成冰的衣服会直接变干，是升华现象 8.现在若干酒精和水的混合物，想想应该用什么办法使酒精和水分离？ 【素质训练】（时间 60 分钟，总分 70 分） 一、填空题（每空 1 分，共 21 分） 1、（08江苏泰州）晾衣服时，充分抖开干得快，这是因为_____________，蒸发越快；冬季的霜，是空气中水 蒸气发生_______形成的． 2、（08江苏无锡）如图是常用的一种体温计，它是根据液体 的规律制 成的，此时它指示的温度是 ℃。 3、（08江苏盐城）某同学设计了如图所示的实验装置，研究大自然中雨的形成。图中金属盘底部的 水滴是 (熔化／液化)形成的。由此推断：雨是大气中的 形成的。 4、（08湖北十堰）如图6是水沸腾时观察到的实验情景，本实验中水的沸点是______，已知标准 大气压下，水沸腾时的温度是100℃，则此实验环境的大气压_______(选填“大于”、“等于”或 “小于”)1标准大气压，水沸腾过程中温度保持不变，但需要不断__________（选填“吸收”或 “放出”）热量。 5、（08辽宁沈阳市）夏季是雷电多发季节，强雷电的内部温度可高达3×104℃。因树木中含有水 分，当雷电劈中树木时，强电流通过树身会产生大量的热，使树木中的水分发生__________（填 物态变化的名称）现象，形成高温高压的水蒸气，这些气体体积迅速膨胀对树木____________，会将树木劈开。 请同学们雷雨天不要在书树下避雨。 6、(2008·黄冈)用蒸笼蒸馒头，是上层还是下层蒸格中的馒头先熟呢？小明仔细观察后发现：高温的水蒸气 经过多层蒸格向上升，遇到冷的蒸笼盖时，大量水蒸气发生 现象， 很多热量，使 层 蒸格中的馒头先熟。有经验的师傅拿刚出笼的馒头前，先将手沾点水，这样做主要是利用 ，使手不 会被烫伤。 7、（08湖南衡阳）在做“探究蒸发快慢与哪些因素有关”的实验时，小丽同学在两块相同的玻璃片上分 别 滴上一滴水，如图1所示，观察图中情景可知她主要探究蒸发快慢是否与___________有关。小明同学则在两块 相同的玻璃片上，分别滴一滴质量相同的水，如图2所示，观察图中情景可知他主要探究蒸发快慢是否与 _________________有关。 8、（08甘肃天水）夏天，剥开包装纸的冰棍会冒“白气”是 现象（填“汽化”或“液化”）；冰 棍吃到口中感到很凉，是因为冰棍熔化过程中 的原因（填“吸热”或“放热”）。 9、（08甘肃嘉峪关）“缥缈的雾，晶莹的露，凝重的霜，轻柔的雪，同样的水分子，装扮着我们生活的时空。” 在这首描述物理现象的抒情诗中，有“雾、露、雪、霜”，其中雪和霜的形成过程属于 现象；露和 雾的形成过程要 （填“吸收”或“放出”）热量。 二、选择题（每小题 2 分，共 26 分） 1、（ 08江苏常州）我国民间有句谚语：“水缸穿裙子，天就要下雨．”其中，“水缸穿裙子”是指盛水的水 缸外表面 出现了一层密密麻麻的小水珠．小水珠是由（ ） A.水缸中的水蒸发形成的 B.空气中的水蒸气液化形成的 C.水缸中的水汽化形成的 D.空气中的水蒸气凝华形成的 2、08江苏连云港）今年春节前后我国南方部分地区遭遇了低温雨雪天气，对以下与之相关的说法中不正确的 是（ ） A．雾凇是水蒸气的凝固现象 B．路面结冰需要交通管制是因为车轮与冰面间的摩擦力太小 C．向公路冰面上撒盐是利用降低熔点的方法来化冰 D．竹子被冰雪压“弯了腰”，说明力可以使物体发生形变 3、（08江苏南京）舞台上经常用喷撒干冰(固态二氧化碳)的方法制造白雾 以渲染气氛．对“白雾”的形成， 小明的解释是：(1)干冰升华吸热使周围环境温度降低；(2)气态二氧化碳液化形成白雾以上解释中（ ） A．第一句话存在科学性错误 B．第二句话存在科学性错误 C．两句话都存在科学性错误 D．两句话都没有科学性错误 4、（08江苏南京）根据右表所提供的数据，在标准大气压下，以下判断 正确的是（ ） A．80℃的酒精是液态 B．气温接近-50℃时．应选用水银做温度计的测温液体 C． -39℃的水银吸热，温度可能不变 D． 铅的凝固点是-328℃ 5、（08江苏宿迁）关于雪的形成下列说法正确的是（ ） A．熔化、放热过程 B．熔化、吸热过程 C．凝华、放热过程 D．凝固、放热过程 6、（08江苏无锡）下列物态变化，需要吸热的是（ ） A．初春，皑皑的白雪开始消融 B．初夏，青青的小草挂上露珠 C．深秋，红红的苹果蒙上白霜 D．严冬，静静的池塘覆上薄冰 7、（08江苏盐城）冬天，结冰的湿衣服也能晾干。如图所示，其中发生的物态变化是（ ） A．凝华 B．升华 C．凝固 D．液化 8、（08江苏盐城）如图所示，在铝质易拉罐中放入少量的水，然后用酒精灯加热。待罐口出现白 雾时，用橡皮泥堵住罐口，把酒精灯撤去，让易拉罐自然冷却。下列说法正确的是（ ） A．罐口出现的白雾是熔化形成的 B．易拉罐被压瘪，是由于罐体冷却收缩形成的 C．易拉罐被压瘪，是由于大气压的作用 D．易拉罐被压瘪后，过一段时间又自动恢复原状 9、（08北京）下列措施中，能使蒸发变快的是：（ ） A、用电吹风机吹头发 B、给墨水瓶加盖 C、用地膜覆盖农田 D、把新鲜的苹果装入塑料袋。 10、（08湖北十堰）下列物态变化现象中属于汽化吸热的是：（ ） A.春天早晨经常出现大雾 B.夏天向教室的地面上洒水很快变干 C.秋天的早晨，花草上出现小露珠 D.冬天的早晨，地面出现白白的一层霜 11、(08温州)给一定质量的水加热，其温度随时间变化的关系如图所示。若其它条件不变，仅将水的质量增加， 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 酒精 -117 78 水银 -39 357 铅 328 1740 则水的温度随时间变化的图线应该是（ ） 12、（08 湖北武汉）下列有关热现象的解释错误的是（ ） A.炒菜时冒出的“白气”是汽化后的水蒸气 B.高压锅是利用液体的沸点随气压增大而升高的原理工作的 C.高空中的冰晶下落变成雨滴时内能增加了 D.雪灾时在马路上撒盐是为了降低积雪的熔点 13、（08内蒙古包头）现代建筑出现一种新设计：在墙面装饰材料中均匀混人颗粒状的小球，球内充人一种晶 体材料，当温发升高时．球内材料熔化吸热；当温度降低时球内材料凝固放热，使建 筑物内温度基本保持不 变．下图2中表示球内材料熔化图象的是 ( ) 三、作图题（每题 2 分，共 4 分） 1．要想用一个最小的力，推着一个圆筒越过障碍物，试在图上画出此力的作用点和方向． 2．已知通电螺线管中的电流方向，标出小磁针的 N 极． 四、实验与探究题（第 1 题 4 分，第 22 题 8 分，第 23 题 7 分，共 18 分） 1、（08年黑龙江鹤岗）“炖”菜是鹤岗人喜欢的一道美食，最好的“炖”菜是应用煮食法， 即把汤料和水置于炖盅内，而炖盅则浸在大煲的水中，并用蒸架把盅和煲底隔离，如图所 示，当煲中的水沸腾后，盅内的汤水是否能沸腾?为什么?(设汤水的沸点与水的沸点相同) 2、(08来宾)下表是小薇同学探究某种物质凝固过程规律时所记录的实验数据.由于疏忽，她把一个温度值读错 了，请你帮助小薇分析实验数据并回答 时间／mim 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 温度／℃ 98 91 85 80 79 69 79 75 71 67 64 61 (1)错误的数据是________________________________________.（2分） (2)该物质凝固后是_______________(选填“晶体”或“非晶体”)，原因是__________________ ____________________________________________________________________.（4分） (3)从上表中，你还能发现什么新的规律，请你写出一条（2分） ___________________________________________________________________. 3、在“观察水的沸腾”实验中： （1）（3分）如图所示，是小明同学用温度计测小烧杯中水的初温时的操作图。A是操作 过程，B是读数过程，C是读取的温度。①A图中操作的错误是 ；②B图 中读数的错误是 ；③若操作正确无误，根据C图可知此时烧杯中水的实 际温度是 ℃。 （2）（2分）小明同学在利用如图所示的装置做实验时，发现从开始给水加热到水开始沸腾所用的时间过长， 请你帮助他找出可能存在的原因。（写出两种即可）① ； ② 。 （3）（2分）温度与人们的生活息息相关。以下给出了一组常见的温度值，你认为合理的是（ ） A、人体正常体温是39℃ B、一标准大气压下，冰水混合物的温度为0℃ C、沸水的温度一定 是100℃ D、适合人们洗澡的热水温度约70℃ 专题五 电流和电路 【知识梳理】 电流方向 电流表的使用 串、并联电路中电流的特点 电流 电 路 和 电 流 组成 串联 电路的连接方法 并联 家庭电路 组成 安全用电 【知识概述】 一、电荷 1、带了电（荷）：摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质，我们就说物体带了电。 轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。 2、使物体带电的方法： ②接触带电：物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。 ③感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。 3、两种电荷： 正电荷： 规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电。 实质：物质中的原子失去了电子 负电荷： 规定：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电。 实质：物质中的原子得到了多余的电子 4、电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 5、验电器：构造：金属球、金属杆、金属箔 作用：检验物体是否带电。 原理：同种电荷相互排斥的原理。 6、电荷量： 定义：电荷的多少叫电量。 单位：库仑（C） 元电荷 e 7、中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象 扩展：①如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电 量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。 ②中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不 出电性。 二、电流 1、形成：电荷的定向移动形成电流 注：该处电荷是自由电荷。对金属来讲是自由电子定向移动形成电流；对酸、碱、盐的水溶液来讲，正 负离子定向移动形成电流。 电路 定义：用摩擦的方法使物体带电 原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同 实质：电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开 能的转化：机械能-→电能 ①摩擦起电 1e=1.6×10-19C 2、方向的规定:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。 注：在电源外部，电流的方向从电源的正极到负极。 电流的方向与自由电子定向移动的方向相反 3、获得持续电流的条件：电路中有电源 、 电路为通路 4、电流的三种效应： 电流的热效应。如白炽灯，电饭锅等。 电流的磁效应，如电铃等。 电流的化学效应，如电解、电镀等。 注:电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。 （物理学中，对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在 自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等，去认识事物的方法，在物理学上称作这种方法叫转换法） 5、单位：(1)、国际单位： A (2)、常用单位：mA 、μA (3)、换算关系：1A=1000mA 1mA=1000μA 6、测量： (1)、仪器：电流表，符号： (2)、方法： ㈠读数时应做到“两看清”即 看清接线柱上标的量程，看清每大格电流值和每小格电流值 ㈡ 使用时规则：两要、两不 ① 电流表要串联在电路中； ② 电流要从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，否则指针反偏。 ③被测电流不要超过电流表的最大测量值。 Ⅰ 危害：被测电流超过电流表的最大测量值时，不仅测不出电流值，电流表的指针还会被打弯，甚至表 被烧坏。 Ⅱ 选择量程：实验室用电流表有两个量程，0—0.6A 和 0—3A。测量时，先选大量程，用开关试触，若 被测电流在 0.6A—3A 可 测量 ，若被测电流小于 0.6A 则 换用小的量程，若被测电流大于 3A 则换用更大 量程的电流表。 ④ 绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上，原因电流表相当于一根导线。 三、导体和绝缘体： 1、导体：定义：容易导电的物体。 常见材料：金属、石墨、人体、大地、酸 碱 盐溶液 导电原因：导体中有大量的可自由移动的电荷 说明：金属导体中电流是自由电子定向移动形成的，酸、碱、盐 溶液中的电流是正负离子都参与定向运 动。 2、绝缘体： 定义：不容易导电的物体。 常见材料：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。 不易导电的原因：几乎没有自由移动的电荷。 3、“导电”与“带电”的区别 导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可 以是导体，也可以是绝缘体。 4、导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。 原因是：加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。 四、电路 1、 组成： ②用电器：定义：用电来工作的设备。 工作时：将电能—→其他形式的能。 ③开关：控制电路的通断。 ④导线：输送电能 2、三种电路： ①通路：接通的电路。 ②开路：断开的电路。 ③短路：定义：电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。 特征：电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。 3、电路图：用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。 4、连接方式： 串联 并联 定义 把元件逐个顺次连接起来的电路 把元件并列的连接起来的电路 特征 电路中只有一条电流路径，一处段开所 有用电器都停止工作。 电路中的电流路径至少有两条，各支路 中的元件独立工作，互不影响。 开关 作用 控制整个电路 干路中的开关控制整个电路。支路中的 开关控制该支路。 电路图 实例 装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各路灯 5、识别电路串、并联的常用方法：(选择合适的方法熟练掌握) ①电流分析法：在识别电路时，电流：电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流用电器串联；若电流在 某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器并联；若每条支路不只一个用电器，这时电路有串有并， 叫混联电路 ②断开法：去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响 仍然工作则这两个用电器为并联。 ③节点法：在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的两端点都可看成同一点， 从而找出各用电器的共同点 ④观察结构法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→ 分类 ①电源 定义：能够提供电流的装置，或把其他形式的能转化为电能的装置。 作用：在电源的内部不断地聚集正电荷负极聚集负电荷。以持续对 外供电 化学电池 干电池 蓄电池 充电时，电能—→化学能 供电时，化学能—→电能 光电池 发电机 机械能→电能 光能→电能 首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。 ⑤经验法：对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。 五、电压 （一）、电压的作用 1、电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。 2、电路中获得持续电流的条件①电路中有电源（或电路两端有电压）②电路是连通的。 （二）、电压的单位 1、国际单位： V ；常用单位：kV mV 、μV ； 换算关系：1Kv＝1000V 1V＝1000 mV 1 mV＝1000μV 2、记住一些电压值： 一节干电池 1.5V 一节蓄电池 2V ；家庭电压 220V ；安全电压不高于 36V。 （三）、电压测量： 1、仪器：电压表 ，符号： 2、读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值 3、使用规则：①电压表要并联在电路中。 ②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则指针会反偏。 ③被测电压不要超过电压表的最大量程。 Ⅰ 危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。 Ⅱ 选择量程：实验室用电压表有两个量程，0—3V 和 0—15V。测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电 压在 3V—15V 可 测量 ，若被测电压小于 3V 则 换用小的量程，若被测电压大于 15V 则换用更大量程的电压表。 六、串、并联电路中，电压、电流特点 1、电流特点： 串联电路中各处的电流都相等 公式：I＝I1=I2=I3=…… 并联电路中干路中的电流等于各个支路电流之和。 公式：I＝I1+I2+I3+…… 2、电压特点 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 公式：U＝U1+U2+U3+…… 并联电路各支路两端的电压相等 公式：U＝U1=U2=U3=…… 串联电池组的电压等于每节电池的电压之和。 公式：U＝U1+U2+U3+…… 并联电池组的电压等于每节电池的电压。 公式：U＝U1=U2=U3=…… 【例题精讲】 例 1、如图所示，是一种门铃按钮开关构造的截面图，其中（ ） A.A、B 是导体，C、D 是绝缘体; B.C、D 是导体，A、B 是绝缘体; C.A、D 是导体，B、C 是绝缘体; D.A、B、C、D 都是导体. 例 2、下列关于物质分类合理的是（ ） V A.铅笔芯、橡胶、铁是导体; B.塑料、干木棒、陶瓷是绝缘体; C.铁、冰、玻璃是晶体; D.蜡、食盐、水银是非晶体 例 3、（08 烟台）某电路中有一个封闭的电路盒(图 13)，面板上有 A、B、C 三个接线柱及灯泡、电铃各一个．为 了探究盒内电路结构，小明做了多次实验，实验结果记录如下表．根据实验情况，请你在虚线框内画出电路 盒内的电路图。 例 4、（08 重庆）如图 5 所示，家庭照明灯的一种按键开关上常有一个指示灯。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，指示灯会发出微弱光，以便夜间显示开关的位置。根据这种 按键开关的控制特性，能正确表示照明灯（甲）和指示灯（乙）连接方式的电路图是图 6 中的 例 5、（08 上海）在图 19 所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键 S，电路正常工作。 经过一段时间，电流表突然无示数。若电路中只有一处故障，且只发生在电阻 R1 或 R2 上。 （1） 该电路中存在的故障可能是__________________________； （2）为进一步确定故障，小强同学用一只完好的灯 L 替换电路中的电阻 R1，闭合电键 S，观察灯的亮暗情况。 若 灯 L 亮 ， 说 明 故 障 是 _______________________ ； 若 灯 L 不 亮 ， 说 明 故 障 是 _____________________________________。 例 6、（08 连云港）如图所示，当开关 S 闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。过一段时 间后，发现电压表示数变为 0，电流表示数增大。经检查除小灯泡外，其余器材的连接良好， 造成这种情况的原因可能是（ ） A．灯 L1 断路 B．灯 L2 短路 C．灯 L1 短路 D．灯 L1、L2 均断路 例 7、（08 柳州）如图 1 所示的串联电路，闭合开关时（ ） A．通过 A 点电流大于 B 点的电流 B．通过 B 点电流大于 C 点的电流 C．通过 A 点电流大于 c 点的电流 D．通过 A、B、C 三点的电流相等 例 8、(08 钦州）如图 3 所示，要使手电筒正常工作，两节干电池安装正确的是（ ） 例 9、（08 辽宁）（5 分）如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图： （1）实验中，选择两个小灯泡的规格应该是_______的（填“相同”或“不相同”）。 （2）下表是某同学实验中的一组数据： 电流表的位置 A B C 电流 I／A 0.3 0.3 0.5 指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是_______，造成错误的原因是 ______________________。 （3）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因是 （ ） A．通过灯泡的电流小 B．灯泡的灯丝断了 C．灯丝的电阻小 D．小灯泡靠近负极 例 10、在做“练习使用电压表”实验时，小华把电压表接成了如图 3 所示的电路，小灯泡的规 格为“1.2 V1.5 W”，电池的电压为 1.5V。闭合开关 S 后，小灯泡 (填“发光”或“不 发光”)电压表的示数为 V。 【随堂练习】 一、填空题 1、 学了电路的串并联知识后，小文问“家中的电视机、电灯、电风扇等用电器之间是什么方式连接？”“当 然是并联”小玲回答说。哪些现象能说明它们是并联的？ （举一例）； 2、甲图中的两个灯泡是______ (选填“串联”或“并联”)，用乙图中的水流可 以类比该电路中的______ (选填“电压”、“电流”或“电阻”)． 3、下表是部分用电器的电流值，电器1、电器2、电器3可能是台灯、计算器或电 饭煲.则台灯应该是电器 ，计算器应该是电器 .电饭煲工作 利用了电流的 效应；给手机充电，是把电能转化为 . 电器1 电器2 电器3 手机充电器 100μA 0.2A 3A 120mA 4、（2006年临沂市）纺织厂里有一道工序叫做“梳棉”，只有将杂乱无章的棉絮梳理成顺直的棉絮条后，才可 用于纺线。梳棉车间必须保持一定的潮湿程度，以防止因＿＿＿＿＿＿＿而造成的不便和危害。 5．图11所示电流表的示数是 ________A。 6．如图9所示，制造电工用的钢丝钳的材料是钢铁和橡胶，这主要利用钢 铁的__________ 和橡胶 的__________；钢丝 钳的钳口 很薄，是 为了 __________. 二、选择题 1、现有六种物品：铜条、玻璃丝、铅笔芯、水银、塑料棒、陶瓷片.小明将它们分成两类， 如下表所示.小明是按物质的哪种物理属性对它们进行分类的 ( ) 第一类 第二类 铜条 铅笔芯 水银 玻璃丝 塑料棒 陶瓷片 A．密度 B．磁性 C．硬度 D． 导电性 2、楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电能。科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天 黑时自动闭合；天亮时自动断开。利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合；无人 走动时，自动断开。若将这两个开关配合使用（如图1），就可以使楼道灯变得“智能化”，这种“智能”电路 正确的是 3、下列电路图与实物图一致的是 4、、通 常情况下，下列物体属于导体的是（ ） A．塑料尺 B．铅笔芯 C．玻璃棒 D．橡胶棒 5、一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇。使用时，有时需要各自独立工作，有时需要它们同时工作。在 下图所示的电路，你认为符合上述要求的是（ ） A B C D 6、（2006年衢州市）一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇。使用时，有时需要各自独立工作，有时需要 它们同时工作。评价下图所示的电路，你认为符合上述要求的是（ ） 7、如图所示，粗心的小强把电流表当作电压表接在了L1的两端。此时如果闭合开关，一定 会发生（ ） A、电源短路 B、电流表损坏 C、L1不亮 D、L2的灯丝烧断 8、如图电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时， 电流表的示数变化范围是0.5~1.5安，电压表的示数变化范围是6~3伏。则电源电压为（ ） A．6伏 B．7.5伏 C．9伏 D．15伏 9、下面所示的物体中，全部是由绝缘材料制成的是（ ） A．手机 B．电工手套 C．照相机 D ．电吉他 10、年福州市）图6所示电路中，当开关S闭合后，要使电阻R1、R2串联，甲、乙应该接入的是 （ ） A．甲接电压表，乙接电流表 B．甲接电流表，乙接电压表 C．甲、乙都接电压表 D．甲、乙都接电流表 11、（2006年宿迁市）小明在研究“并联电路”特点时，用电流表测得通过灯泡L1、L2中的电流分 别为1A和2A，则下列分析正确的是（ ） A．干路电流为3A B．L1的电阻小于L2的电阻 C．L1两端的电压小于L2两端的电压 D．并联电路中各支路电流一定不同 12、（2006年济宁市）在如图5（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图5（b）所示，则电 阻R1和R2两端的电压分别为 A．5.6V 1.4V B．7 V 1.4V C．1.4V 7V D．1.4V 5.6V 13、如图4是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接 图，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数．则 故障原因可能是 A．L1断路 B．L1短路 C．L2断路 D．L2短路 14、如图所示，将两只额定电压相同的灯泡L1、L2串联在电路中，闭合开关S后， 发现L1亮，L2不亮。对此有下列几种猜想，其中可能的是 ① L2灯丝断了，灯座未短路 ② 灯泡L2的电阻太小 ③ 灯泡L2两端电压较大 ④ 通过灯泡L1、L2电流不等 ⑤ 灯泡L2的灯座被短路 ⑥ 灯泡L1、L2的额定功率不同 图 L 2L L1 L2 S A．① B．①③⑥ C．③④ D．②⑤⑥ 15、如图3所示，电源电压一定。关于电路的工作情况，下列说法正确的是（ ） A、只闭合S1时，两只灯泡是串联的 B、若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大 C、若电压表和电流表位置对调，闭合S1 、S2后，则两表都被烧坏 D、若灯L1被短路，闭合S1 、S2后，则灯L1不亮，灯L2亮，电流表损坏 16、如图7所示，闭合开关S时，灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，两 灯都不亮；接触b、c两点时，两灯都不亮；接触C、d两点时，两灯都亮。则（ ） A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L2短路 D.开关S断路 三、实验与探究 1、（08 江西）学习电流与电压概念时，瑞瑞同学想到了用水压、水流类比认识抽象的电压、 电流的概念，提出了如下三种猜想：为了验证关于电压、电流的猜想是否正确，瑞瑞同学选取了以下器材：电 压恒定的电源、电压表、电流表、定值电阻、开关和若干导线。 （1）在实验时，需改变定值电阻两端的电压，瑞瑞还需添加的器材是____________________。 （2）请你根据瑞瑞所选的器材在下面方框内画出设计的实验电路图。 （3）通过实验得到了定值电阻两端的电压和通过它的电流数据如下表： 通过分析表中数据，得出的结论应该和前面的猜想__________相符。 四、作图题 1、（08 上海）在图 9 电路中，有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上， 补上后使电键 S 能同时控制两盏灯。 2、（08 广州）在方框中画出灯泡 L1 和灯泡 L2 并联，电流表测灯泡 L1 电流的 电路图，并在图 15 上连接实物图． 3、（08 大连）请将图 3 中的各元件符号连成电路图。要 求两灯并联，开关同时控制两盏灯。 4、（08 广东）(3)一般家庭的卫生间都安装照明灯和换气扇．使用时，要求它们能各自独立工作。按上述要求 在虚线框内画出其电路图(换气扇用符号 表示)． 【素质训练】（时间 60 分钟，总分 70 分） 一、填空题（每空 1 分，共 12 分） 1、（08 临沂） 下列三组常用物品：①塑料尺、铅笔、橡皮擦；②木桌子、钢卷尺、透明胶带；③乒乓球、橡 胶棒、玻璃杯。通常情况下全部属于绝缘体的一组是________(填序号)；不同材料，导电性能不同，导电性能 不同，导电性能介于导体和绝缘体之间的称为_________体。 2、（08 恩施）随着我州经济的飞速发展， 特别是新农村建设工作的推进，许多农 村家庭也建起了高标准的家庭浴室。但 是请注意：浴室中的照明灯具要使用专 用的防水灯具，普通灯具如果用于浴 室 ， 容 易 造 成 触 电 事 故 ！ 这 是 因 为： 。 3、（08 荆州）(2 分)小明同学在课余做了个“水果电池”，他把铜丝和铁丝插到菠萝中，然后给一个标有“4.5V4.5W” 的小灯泡供电，结果灯泡不亮，仔细检查了电路，发现电路连接正确，请你分析灯泡不 亮的原因是______________________；这个“水果电池”上的铁丝是__________极。 4、在做“练习使用电压表”实验时，小华把电压表接成了如图 3 所示的电路，小灯泡的 规格为“1.2 V1.5 W”，电池的电压为 1.5V。闭合开关 S 后，小灯泡 (填“发光” 或“不发光”)电压表的示数为 V。 5、（08 桂林）如图 5 所示，当量程为 0~3V 时，电压表指针的读数为 V；当量程为 0~15V 时，电压表指针的读数为 V。 6、（08 临沂） 我们经常在加油站看到一条醒目的警示：“严禁用塑料桶运汽油”。这是因 为在运输过程中汽油会不断与筒壁摩擦，使塑料桶带________，造成火灾隐患。 7、（08 厦门）有 A、B 两个带电体，若 A 与 B 相互排斥，而 A 又与带正电的 C 相互吸引，那么 A 一定带_______ 电，B 与 C 一定能相互_______。 二、选择题（每小题 2 分，共 16 分） 1．（08 成都）下列说法中，正确的是 A．开关必须接在电源正极和用电器之间才能控制用电器 B．所有电源都是把化学能转化为电能的装置 C．不能把电压表直接接到电源两端 D．不能把电流表与被测用电器并联 2．（08 嘉兴）高压输电网中的铁架与导线之间必须用绝缘材料连接，由于长期暴露在室外，要求 这种材料的性质相当稳定。下列最适合用作这种材料的是（ ） A．铝合金 B．橡胶 C．干木材 D．陶瓷 3、（08 柳州）如图 1 所示的串联电路，闭合开关时( ) A．通过 A 点电流大于 B 点的电流 B．通过 B 点电流大于 C 点的电流 C．通过 A 点电流大于 C、点的电流 D．通过 A、B、C 三点的电流相等 4、（08 福州）跷泉实验时连接了如同 5 所示的电路，闭合开关 S1 和 S2 后，下列分析正确的是 ( ) A.小灯泡亮、电铃响 B.小灯泡亮、电铃不响 C.小灯泡不亮、电铃响 D.小灯泡不亮、电铃不响 5、（08 广安）在图 2 所示的各电路图中，能反映出 Ll 、L2 并联，开关 S 断开后 L1 仍能发光的 是（ ） 6、（08 吉林）如图 1 所示，闭合开关后能测出小灯泡 L1 两端的电压的电路是（ ） 7、如图所示的电路中，各个元件均为实验室常用器材，当开关闭合后，下列说法中 正确的是（ ） A．两表指针均有明显偏转 B．两表指针均几乎不动 C．电流表指针有明显偏转，电压表指针几乎不动 D．电压表指针有明显偏转，电流表指针几乎不动 8、（2008.四川巴中市）如图 4 的电路中，电流表测量的是（ ） A．通过灯 L1 的电流 B．通过灯 L2 的电流 C. 通过灯 L1 和灯 L2 的电流之和 D．电源供给电路的总电流 三、作图题（6 分） 1．图 13．5-7 甲是用电压表测电压的电路图，用笔画线代替导线将图 5-7 乙中的实物按电路图的顺序连接起来． 四、实验与探究题（第 1 题 3 分，第 2 题 8 分，第 3 题 4 分，第 4 题 6 分共，第 5 题 6 分，共 27 分） 1、(2008.鸡西).如图所示，在探究串联电路中的电压关系时．小华同学用电压表测出 ab、bc、ac 两端的电压 分别为 Uab=2V，Ubc=2V，Uac =4V．在表格中记录数据后．下一步应该做的是 ( ) A．整理器材．结束实验 B．分析数据．得出结论 C．换用不同规格的小灯泡．再测出几组电压值 D．换用电压表的另一量程．再测出一组电压值 2、(2008.辽宁)如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图： (1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是 的 (填“相同”或“不相同”)。 (2)下表是某同学实验中的二组数据： 电流表的位置 A B C 电流 I/A 0.3 0.3 1.5 指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是 ，造成错误的原因是 。 (3)实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因是( ) A．通过灯泡的电流小 B．灯泡的灯丝断了 C．灯丝的电阻小 D．小灯泡靠近负极 3、(2008 苏州)为研究灯泡的发光情况，小明设计了如图所示的电路进行实验．电路中两 个灯泡规格相同(额定电压均为 1．5V)、电源电压恒为 3V，实验时，当开关闭合后，两 灯泡发光．一段时间后，两灯泡突然熄灭，但电压表仍有示数：经检查，除灯泡外其余 器材的连接良好．请简述造成这种情况的可能原因。(写出两种，并在每种原因中说明两 灯的具体情况) 原因一： ． 原因二： ． 4、右图是小明用电流表测量通过灯泡电流的实验装置图，其中导线a端没有连接。如果小 明把导线a端与接线柱b连接，开关闭合时能正常测出通过小灯泡的电流，开关断开时能使 电路断开。小明还想做以下尝试，请你帮助他预计会出现什么情况： ①如果把导线 a 端与接线柱 c 连接，预计出现的情况为： ②如果把导线 a 端与接线柱 d 连接，预计出现的情况为： 。 ③如果把导线 a 端与接线柱 e 连接，预计出现的情况为： 。 5、（2007 年北京市）小林用如图 18 所示的电路研究串联电路特点，闭合开关 S 后，发现 灯 L1 较亮，灯 L2 较暗。他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯 L1、灯 L2， 电流逐渐变小，所以灯 L1 较亮，灯 L2 较暗。小欢认为小林的解释是错误的，她只利用图 18 中的器材设计了一个实验，并根据实验现象说明小林的解释是错误的。请你完成下列 问题： （1）在右侧虚线框中，画出小欢所设计的实验电路图。 （2）根据实验现象简要说明小林的解释是错误的。 你的说明是__________________________________ ___________________________________________ 五、综合应用题（共 9 分） 1、（2007·江西省）“五·一”黄金周，征征和妈妈到无锡旅游，买了一只宜兴茶壶，她听说宜兴茶壶是用宜兴 特有的泥土材料制成的，很想知道这种材料的密度.于是她用天平测出壶盖的质量为 44.4g，再把壶盖放入装满 水的溢水杯中，并测得溢出水的质量是 14.8g. （1）请你帮征征算出这种材料的密度是多少？ （2）若测得整个空茶壶的质量为 159g，则该茶壶所用材料的体积为多大？ 专题六 欧姆定律 【知识梳理】 作用 单位 测量仪器：电压表 串联电路中电压的规律 单位 应用：滑动变阻器 内容 表达式 应用：用电压表、电流表测电阻；安全用电 【知识概述】 欧姆定律 电压 电阻 欧 姆 定 律 一、电压 (一)、电压的作用 1、电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。 2、电路中获得持续电流的条件①电路中有电源（或电路两端有电压）②电路是连通的。 注：说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。 3、在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法 “类比法” （类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法） (二)、电压的单位 1、国际单位： V ；常用单位：kV mV 、μV 换算关系：1Kv＝1000V 1V＝1000 mV 1 mV＝1000μV 2、记住一些电压值：一节干电池 1.5V ； 一节蓄电池 2V ；家庭电压 220V ；安全电压不高于 36V (三)、电压测量： 1、仪器：电压表 ，符号： 2、读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值 3、使用规则：两要、一不 ①电压表要并联在电路中。 ②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则指针会反偏。 ③被测电压不要超过电压表的最大量程。 Ⅰ 危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。 Ⅱ 选择量程：实验室用电压表有两个量程，0—3V 和 0—15V。测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电 压在 3V—15V 可 测量 ，若被测电压小于 3V 则 换用小的量程，若被测电压大于 15V 则换用更大量程的电 (四)、电流表、电压表的比较： 电流表 电压表 异 符号 连接 串联 并联 直接连接电源 不能 能 量 程 0.6A 3A 3V 15V 每大格 0.2A 1A 1V 5V 每小格 0.02A 0.1A 0.1V 0.5V 内阻 很小，几乎为零 相当于短路 很大 相当于开路 同 调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最 大测量值。 (五)、利用电流表、电压表判断电路故障 1、电流表示数正常而电压表无示数： “电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：①电压 表损坏；②电压表接触不良；③与电压表并联的用电器短路。 2、电压表有示数而电流表无示数 V A V “电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能 是①电流表短路；②和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小， 电流表无明显示数。 3、电流表电压表均无示数 “两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。 二、电阻 (一)定义及符号： 1、定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。 2、符号：R。 (二)单位： 1、国际单位：欧姆。规定：如果导体两端的电压是 1V，通过导体的电流是 1A，这段导体的电阻是 1Ω。 2、常用单位：千欧、兆欧。 3、换算：1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω 4、了解一些电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到 几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。 (三)影响因素： 1、实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。（也可以用串联在电路中小灯泡 亮度的变化来研究导体电阻的变化） 2、实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件” 3、结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。 4、结论理解： ⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等 外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。 ⑵结论可总结成公式 R=ρL/S，其中ρ叫电阻率，与导体的材料有关。记住：ρ银<ρ铜<ρ铝，ρ锰铜<ρ镍隔。假如 架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线 相对来说价格便宜。 (四)分类 1、定值电阻：电路符号： 。 2、可变电阻（变阻器）：电路符号 。 ⑴滑动变阻器： 构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱 结构示意图： 。 变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。 使用方法：选、串、接、调 根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：“一上一下” ；接入电路前应将电阻调 到最大。 铭牌：某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为 50Ω或变阻范围为 0-50Ω。1.5A 表示滑动变阻器允许通过的最大电流为 1.5A. 作用：①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路 应用：电位器 优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值 注意：①滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。②分析因变阻器滑 片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。 ⑵电阻箱： 旋盘式电阻箱：结构：两个接线柱、旋盘 变阻原理：转动旋盘，可以得到 0-9999.9Ω之间的任意阻值 分类： 读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻 插孔式电阻箱：结构：铜块、铜塞，电阻丝 读数：拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。 优缺点：能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。 三、欧姆定律。 1、探究电流与电压、电阻的关系。 ①提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？ ②制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻 不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。 ③进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计） ④分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。） ⑤得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导 体中的电流与导体的电阻成反比。 2、欧姆定律的内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 3、数学表达式 I=U/R 4、说明：①适用条件：纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能） ② I、U、R 对应 同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角 码区别。三者单位依次是 A 、V 、Ω ③ 同一导体（即 R 不变），则 I 与 U 成正比 同一电源（即 U 不变），则 I 与 R 成反比。 ④ 是电阻的定义式，它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因 素决定。 R＝U/I 是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由 U/I 给出，即 R 与 U、I 的比值有关，但 R 与外加 电压 U 和通过电流 I 等因素无关。 5、解电学题的基本思路 ①认真审题，根据题意画出电路图； ②在电路图上标出已知量和未知量（必要时加角码）； ③选择合适的公式或规律进行求解。 四、伏安法测电阻 1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的 R＝ρS L 电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 2、原理：I=U/R 3、电路图： （右图） 4、步骤：①根据电路图连接实物。 连接实物时，必须注意 开关应断开 ② 检查电路无误后，闭合开关 S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表 格。 ③算出三次 Rx 的值，求出平均值。 ④整理器材。 5、讨论：⑴本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。 ⑵测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过 Rx 电流。根据 Rx=U/I 电阻偏小。 ⑶如图是两电阻的伏安曲线，则 R1＞R2 五、串联电路的特点： 1、电流：文字：串联电路中各处电流都相等。 字母：I=I1=I2=I3=……In 2、电压：文字：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。 字母：U=U1+U2+U3+……Un 3、电阻：文字：串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。 字母：R=R1+R2+R3+……Rn 理解：把 n 段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。 特例: n 个相同的电阻 R0 串联，则总电阻 R=nR0 . 4、分压定律：文字：串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。 字母：U1/U2=R1/R2 U1:U2:U3:…= R1:R2:R3:… 六、并联电路的特点： 1、电流：文字：并联电路中总电流等于各支路中电流之和。 字母： I=I1+I2+I3+……In 2、电压：文字：并联电路中各支路两端的电压都相等。 字母：U=U1=U2=U3=……Un 3、电阻：文字：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。 滑动变阻器 变阻（“一上一下”） 阻值最大（“滑片远离接线柱”） 串联在电路中电流表 “+”接线柱流入，“-”接线柱流出 量程选择：算最大电流 I=U/Rx 并联在电路中电压表 “+”接线柱流入，“-”接线柱流出 量程选择：看电源电压 R1 R2 I U V A Rx R′ d a c b R R R R 甲 乙 R1 v A S 2R P U R U 1 1 2U 2RL 字母：1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn 理解：把 n 段导体并联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都小，这相当于导体的横截面积增大。 特例: n 个相同的电阻 R0 并联，则总电阻 R=R0/n . 求两个并联电阻 R1、R2 的总电阻 R= 4、分流定律：文字：并联电路中，流过各支路的电流与其电阻成反比。 字母：I1/I2= R2/R1 【例题精讲】 例 1、用粗细均匀的金属导线弯成正方形 abcd，若每一条边的电阻均为 R，如图甲所示。现将四个顶点的 任意两个接入电路，设电源电压为 U 保持不变，应如何选择连接顶点。干路中电流强度最大？数值是多少？ 答：电源电压不变的情况下，要干路中电流强度最大，则总电 阻必须最小，根据并联电路的特点，并联的的总电阻一定小于其中 任意一只电阻，因此，只需将正方形 abcd 中任意两个相邻的顶点 接入电路，就可满足要求。此时，相当于 R 与 3R 的两只电阻并联，如图乙所示。 由 RRRRR 4 3 3 111  总 总 得 IB C． UA=UB D． UA>UB 4、如图 23-甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为 R1=40Ω，电源电压及灯 L 的电阻保持不变。当滑片滑到 b 端时，将 S1、S2 均闭合，电流表 A1、A2 的示数 分别为如图 23 乙、丙所示；当 S1、S2 均断开且滑片 P 置于变阻器的中点时，电 流表 A1 的示数为 0.4A， 求：(1)电源的电压； (2)R2 的电阻；(3)灯 L 的电阻。 5、用如图 19 所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的 关系，他先后将 5Ω、15Ω和 25Ω的定值电阻接入电路 A、 B 两点间，闭合开关 S，读出电流表示数（如下表）。由 实验数据可以看出电流 I 与电阻 R 并不成反比。 （1）该实验中选错了什么器材？请你说出应换用的器材： （2）为保证实验正确进行，还需要什么仪器？ 6、电源电压不变，某电阻的阻值增加 3 欧姆时，电流强度变为原来的五分之四，求：电阻多少？ 7、某导体两端电压是 12 伏特，通过它的电流强度是 0.9 安培，欲使通过它的电流强度为 0.6 安培，加在它两端的电压应是多大？ 8、如图 1 所示的电路中，电阻 R1 的阻值为 10  。闭合电键 S，电流表 A1 的示数为 0.3A， 电流表 A 的示数为 0.5A.求(1)通过电阻 R2 的电流.(2)电源电压.(3)电阻 R2 的阻值。 【素质训练】（时间 60 分钟，总分 70 分） 一、填空题（每空 1 分，共 14 分） 1、（2008.宜昌）将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路，其电阻将 ；若将这根镍铬合 金丝对折后接入电路，其电阻将 。（填“增大”、“减小”或“不变”） 2．（2008.贵阳）如图 9 所示，电压 U 恒定为 8V，R1＝12Ω。滑动变阻器的滑片 P 从一端滑 到另一端的过程中，电压表的示数从 3V 变到 6V，则 R2 的阻值为 Ω，滑动变阻器 的最大阻值为 Ω。 3．（2008.广东）在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图 6 所示。 由图可知，元件甲的电阻是 Ω，将元件甲、乙并联后接在电压为 2V 的电源两端，则流 材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬 电阻丝代号 A B C D E F G 长度 m 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5 横截面机 mm2 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2 A V S P 过元件甲的电流是 A，流过元件乙的电流是 A。 4、（2008.鸡西）为测量待测电阻 Rx 阻值，小敏设计了如图 21 所示的电路，R0 的阻值已知且电源电压不变，她 测出 Rx 的阻值（填“能”或“不能”)．因为 ． 5. （2008.荆州）(4 分)已知金属导体的电阻会随着温度的降低而减小，当温度降低到一定程度 时，电阻会减小到零，这就是超导现象。现在有一个灯泡，在刚点亮的一段时间内，它的电阻会 __________(选“变大”、“变小”或“不变”，下同)；它消耗的功率将_________。 6．（2008.柳州）额定电压为 6V 的用电器与 4Ώ的电阻串联后，接入电源，它正常工作，此时电 路电流为 0．5A，则用电器的电阻为__________Ώ，电源电压为_________V。 7．（2008.柳州）电阻 R1=4Ώ，R2=6Ώ，它们串联总电阻为_________Ώ，它们并联总电阻比 R1 ________(选填“大”、 “小”) 二、选择题（每小题 2 分，共 18 分） 1．（2008.常德）某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，发现通过电阻 a、b 的电流随电压变化 情况如图所示，则下列结论与图象相符的是( ) A．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小 B．电压相同时，阻值大的电阻通过的电流大 C．电流相同时，阻值小的电阻两端的电压大 D．两电阻阻值的关系是 Ra＞Rb 2．（2008.广安）下列措施中，不可能改变导体电阻大小的是（ ） A.改变导体的长度 B.改变导体的材料 C．改变导体的横截面积 D.改变导体在电路中连接的位置 3．（2008.常德）如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关 S 闭合，滑动变阻 器的滑片 P 向右移动时，电表的示数变化情况是( ) A．电流表示数增大，电压表示数增大 B．电流表示数减小，电压表示数增大 C．电流表示数不变，电压表示数不变 D．电流表示数减小，电压表示数不变 4．（2008.北京）在一段电阻不变的导体两端加 20V 电压时，通过的电流为 1A；现在把该导体两端的电压变为 5V，则此时通过该导体的电流和它的电阻分别为（ ） A．0.25A、20Ω B．1A、20Ω C．0.4A、10Ω D．1A、10Ω 5．（2008.贵阳）超导是指电阻为零的现象，目前我们只发现某些物质在温度降到足够低时，才出现超导现象。 如果我们研制出了常温下的超导材料，你认为它最适合制作( ) Ａ．输电导线 Ｂ．电炉丝 Ｃ．白炽灯丝 Ｄ．保险丝 6．（2008.广州）把两种不同的金属片插入柠檬，制成“水果电池”．用电压表测量水果电池的电压，如图 2 所示．下列说法正确的是( ) A．金属片 B 是水果电池的正极 B．水果电池把化学能转化为电能 C．水果电池把内能转化为电能 D．水果电池把电能转化为化学能 7. （2008.荆门） 图 3 是汽车、摩托车油量表（实际上就是电流表）原理 示 I U O a b 意图，R′是定值电阻，R 是滑动变阻器，则( ) A．向油箱里加油时，电流表示数变大 B．燃油消耗下降时，电流表示数变大 C．燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏 D．油箱加油过满时，电流表将被烧坏 8. （2008.吉林）如图 1 所示，闭合开关后能测出小灯泡 L1 两端的电压的电路是（ ） 9.（2008 威海）在如图 3 所示的电路中，当闭合开关 S 后，发现两灯都不亮，电流表的指 针几乎指在零刻度线不动，电压表指针则有明显偏转，该电路中的故障可能是( ) Ａ．灯泡 L2 短路 Ｂ．灯泡 L2 断路 Ｃ．灯泡 L1 断路 Ｄ．两个灯泡都断路 三、实验与探究题（第 1 题 10 分，第 2 题 10 分，第 3 题 9 分，共 29 分） 1. （2008.河南 理化）在“用电压表和电流表测导体电阻”的实验中 （1）小星同学连接的实物电路如下图所示，请你帮忙检查电路的连接，在错误或不妥的连线上打“×”，并在 图上画出正确的连线。（2 分） （2）检查电路正确无误后开始实验。前两次的实验数据已填在下面的表格内，第三次实验时电流表和电压表的 示数如上图所示，请将下面表格中的空白处填写完整。（4 分） 实验次数 电流／A 电压／V 电阻／Ω 测量结果 R=_______Ω l 0.30 2.5 8.3 2 0.26 2.1 8.1 3 （3）实验后交流、总结时，同学们又想出了其他一些测电阻的方法。如：小刚同学 找来了一个阻值已知的电阻 R0，连接了上图所示电路，用电压表先后测出电阻 R0、Rx 两端的电压 U0 和 Ux，计算出了待测电阻 Rx=_________。把定值电阻 R0 与 Rx 串联、测 出它两端电压这些做法，起到了原电路中_______的作用。（4 分） 2、（2008.襄樊）（6 分）在学习“串联电阻得总电阻与各串联电阻之间关系”的时候， 0 0.2 2 0.6A 0.4 1 0 小强和小刚利用滑动变阻器（铭牌上标有 50Ω 1A）、两个定值电阻（5Ω和 10Ω）、电压表、电源等器材对此进 行了探究。他们设计了如图 11—甲所示的电路图。 （1）根据电路图，请你在图 11—乙中用笔画线代替导线将 没有连接完的实物电路连接好（导线不允许交叉且电流表的 量程选取要适当）。（2 分） （2）请你根据电路图分析：在闭合开关前，滑动变阻器的滑 片应移到 （填“A”或“B”）端。 （3）右表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据。请你根 据 他 们 三 次 测 量 的 数 据 进 行 分 析 ， 可 以 得 出 的 结 论 是： 。 （4）若闭合开关后发现电流表有示数，而电压表无示数，则出现该现象的原因 可能示下面哪一种情况？ （只填字母序号即可）。 A．滑动变 阻器某处断路 B．只有 R1 被短路 C．只有 R2 被短路 D．电压表的某一个接线柱接触不良 （5）在这次实验中，滑动变阻器的作用是： 。 15. （2008.天全） (9 分)某同学按图示电路对额定电压为 3.8V 的小灯泡进行实验。 (1)连接电路时开关应 ，滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“左”或“右”)。滑动变阻器在 此电路中的作用是 、 。 (2)该同学所连接的实物图中未标明电流表和电压表，而且还少连了一条线。为了能顺利地完成，请你在 图中帮他添上这条线并判断哪个是电流表，哪个是电压表，同时在相应的电表上标出“A”、“V”。 (3)实验时，测得 5 组实验数据，并记录在表中，同时记录了小 灯泡亮度变化情况。请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题： ①第 4 次实验中电流表的示数如右上图所示，此时电流表读数为 A； ②通过表格中的数据，你还能发现小灯泡电阻的变化规律是 。 四、综合应用题（共 9 分） 1、（2008.福州）(5 分)如图 19 所示，电源电压为 10V，闭合开关 s 后，电流表、电压表的示数分别为 0.5A 和 6V。求： (1)通过 R1 的电流 I1，是多少? (2)马平同学在求 R2 的电阻值时，解题过程如下： 根据欧姆定律： 请你指出马平同学在解题过程中存在的错误，并写出正确的解题过程。 次数 1 2 3 4 5 U/V 3.0 3.5 3.8 4.0 4.5 I/A 0.28 0.30 0.31 0.34 亮度 增加 V A S 专题七 电功率 【知识梳理】 电能和电功的关系 电能的测量 电功率 家庭电路中 电流过大的原因 保险丝的材料及作用 电能 安全用电                                                                      ，用电器不能发挥正常，当 ，用电器易被烧坏，当 ，用电器正常工作，当 实际功率与额定功率 、单位： 公式： 做功的多少定义：单位时间内电流 功的快慢物理意义：表示电流做 ）电功率（ 测量仪表：电能表 或单位： 公式： 形式能的过程实质：电能转化为其它 定义：电流所做的功 发光、发声等现象 动、发热、种用电器使之产生的转表现形式：电流通过各 ）电功（ 额实额实 额实额实 额实额实 PPUU PPUU PPUU kWW R URIUIt WP P JhkWhkWJ tR URtIPtUItW W 2 2 6 2 2 )106.31( 【知识概述】 一、电功： 1、定义：电流通过某段电路所做的功叫电功。 2、实质：电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少 电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。 电流做功的形式：电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 3、规定：电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。 4、计算公式：W=UIt =Pt（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：W= I2Rt= U2t/R ①串联电路中常用公式：W= I2Rt W1:W2:W3:…Wn=R1:R2:R3:…:Rn ②并联电路中常用公式：W= U2t/R W1:W2= R2:R1 ③无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功 常用公式 W= W1+W2+…Wn 5、单位：国际单位是焦耳（J）常用单位：度（kwh） 1 度=1 千瓦时=1 kwh=3.6×106J 6、测量电功： ⑴电能表：是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。 ⑵ 电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电电能表额定电压 220V；允许通过的最大电流是 5A；每消耗一度电电能表转盘转 3000 转。 ⑶读数：A、测量较大电功时用刻度盘读数。 ①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 ②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。 如：电能表月初读数 月底读数是3 2 4 6 8 3 2 6 5 4 电 功 和 电 功 率 这个月用电 度合 J B、测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在 10 分钟内转 36 转则 10 分钟内电器消耗的电能是 J。 二、电功率： 1、定义：电流在单位时间内所做的功。 2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量 灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。 3、电功率计算公式：P=UI=W/t（适用于所有电路） 对于纯电阻电路可推导出：P= I2R= U2/R ①串联电路中常用公式：P= I2R P1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn ②并联电路中常用公式：P= U2/R P1:P2= R2:R1 ③无论用电器串联或并联。计算总功率 常用公式 P= P1+P2+…Pn 4、单位：国际单位 瓦特（W） 常用单位：千瓦（kw） 5、额定功率和实际功率： ⑴ 额定电压：用电器正常工作时的电压。 额定功率：用电器在额定电压下的功率。P 额=U 额 I 额=U2 额/R 某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：普通 照明，额定电压 220V，额定功率 25W 的灯泡。若知该灯“正常发光”可知：该灯额定电压为 220V，额定功率 25W，额定电流 I=P/U=0.11A 灯丝阻值Ｒ＝U2 额/Ｐ＝２９３６Ω。 ⑵ 当 U 实 =U 额时，P实=P 额 用电器正常工作（灯正常发光） 当 U 实＜U额时，P 实＜P额 用电器不能正常工作（灯光暗淡）,有时会损坏用电器 ①实际功率随电压变化而变化根据 P=U2/R，得 ②根据 P=U2/R 如果 U 减小为原来的 1/n ； 则 P′= 当 U 实 > U额 ，P 实 > P 额 长期使用影响用电器寿命(灯发光强烈) P 实 = 0 用电器烧坏(灯丝烧断) ⑶ 灯 L1“220V 100W”， 灯 L2“220V 25W”相比较而言，L1 灯丝 粗短 ，L2 灯丝 细长。 判断灯丝电阻口诀：“大（功率）粗短，小细长”（U 额 相同） 两灯串联时，灯 L2 亮，两灯并联时，灯 L1 亮。 判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大” （U 额相同） ⑷“1 度”的规定：1kw 的用电器工作１h 消耗的电能。 Ｐ＝Ｗ/ t 可使用两套单位：“W、J、s”、“kw、 kwh、h” 6、测量： Ⅰ、 伏安法测灯泡的额定功率：①原理：P=UI ②电路图： ③选择和连接实物时须注意： 电源：其电压高于灯泡的额定电压 滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。 电压表：并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。 电流表：串联在电路里““+”接线柱流入，“－”接线柱流出。根据 I 额=P 额/U 额 或 I 额=U 额/R 选择量程。 Ⅱ 测量家用电器的电功率：器材：电能表 秒表 原理：P=W/t P实 P额 U 2 额 U2 实＝ P＝R U2n21 n2 1 R′ V A R 三 电热 1、实验：目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？ 原理：根据煤油在玻璃管里上升的高度来 判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少 。 实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体 2、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 3、计算公式：Q=I2Rt (适用于所有电路)对于纯电阻电路可推导出：Q =UIt= U2t/R=W=Pt ①串联电路中常用公式：Q= I2Rt 。Q1:Q2:Q3:…Qn=R1:R2:R3:…:Rn 并联电路中常用公式：Q= U2t/R Q1:Q2= R2:R1 ②无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量 常用公式 Q= Q1+Q2+…Qn ③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：Q= U2t/R=Pt 4、应用——电热器： ①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。 ②原理：焦耳定律 ③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。 ④优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。 练习 ☆家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请 用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。 四 生活用电 (一)、家庭电路： 1、家庭电路的组成部分：低压供电线(火线零线)、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。 2、家庭电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座 是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。 3、家庭电路的各部分的作用： ⑴ 低压供电线： ①给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之 间有 220V 的电压，火线和地线之间也有 220V 的电压，正常情况 下，零线和地线之间电压为 0V ②测电笔： 用途：用来辨别火线和零线 种类：钢笔式，螺丝刀式。 使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。 举例：☆测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因是：（至少填两种可能原因） 测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。 ☆某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路， 被测段零线通过用电器和火线构成通路。 ⑵ 电能表： ①用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。 ②安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。 ③铭牌：所标的电压 U 是：额定电压 所标的电流 I 是：允许通过的最大电流 UI 是：电能表后能接用电器的最 大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会不准确甚至烧坏 ⑶ 闸刀（空气开关）： ①作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。 ②安装：家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线 ⑷ 保险盒： 材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成②保险原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较 多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用 ③ 电路符号： ④ 连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上 ⑤ 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。 ⑥规格：越粗额定电流越大。 注意：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高， 不易熔断。 应用举例：☆某家庭需要使用 10A 保险丝，可只有 5A 和 15A 保险丝。如何分别来代替使用：①可用两根 5A 保险丝并起来代用；②可将 15A 保险丝用刀轻切一小口使剩余部分截面积和 10A 保险丝截面积相同。 ⑸ 插座： ① 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。 ②种类： 固定插座、可移动插座 二孔插座、三孔插座 ③安装：并联在家庭电路中，具体接线情况： 1 接火线 2 接零线 3 接地线 4 接用电器的金属外壳 5 接用电部分的线路 把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来， 防止了外壳带电引起的触电事故。 ⑹ 用电器（电灯）、开关： ①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。大功率的灯泡灯丝 粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压为 0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压 力,并阻止灯丝升华。灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨 凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。 ② 灯泡的种类：螺丝口 卡口 。 螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线： 原因：防止维修触电 ③开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险 丝。 ④根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯 (二)、家庭电路电流过大的原因： 1、原因：发生短路、用电器总功率过大。 2、家庭电路保险丝烧断的原因：发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝 (三)、安全用电： 2 1 2 1 3 4 5 火 零 1、触电事故： ①定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害 ②危险性：与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。 ③安全电压：不高于 36V，动力电路电压 380V，家庭电路电压 220V 都超出了安全电压。 2、触电形式： 家庭电路（低压触电） 单线触电 双线触电 家庭电路触电的事故：都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。 要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造 成触电事故。 高压触电 高压电弧触电 跨步电压触电 3、安全用电原则：不接触低压带电体 不靠近高压带电体 【例题精讲】 例 1、灯泡 L1 和 L2 串联在电路中，L1 的电阻比 L2 大，在相等的时间里，电流做的（ ） A、L1 灯做的功多 B、L2 灯做的功多 C、两灯一样多 D、无法确定 解：两灯串联，通过两灯的电流相同，时间也相等，由 W=UIt 和 U=IR 得 W=I2Rt 可知电功与电阻成正比， 而 L1 的电阻大于 L2 的电阻，所以电流通过 L1 做功多，本题应选 A。 例 2、把“12V、8W”的电灯接到 9V 的电路中，它的实际功率为多大？ 解： WV R UP W V P UR R UP 5.418 )9( 188 )12( 22 22 2    实 实  例 3、现有甲、乙、丙三盏灯，分别标有“220V、40W”、“110V、40W”、“36V、40W”的字样，它们均在额 定电压下工作，比较它们的亮度，哪一盏灯最亮。 答：三盏灯的亮度完全相同，因为它们均在额定电压下工作，所以它们的实际功率也就是它们的额定功率 均为 40W。 例 4、一台“220V、1000W”的电炉，想把它改装后接到 110 伏的电源上，但功率保持不变，以下哪个措 施是正确的（ ） 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接入电路 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入电路 解：根据题意要求 额实 UU 2 1 时，P 实=P 额。由 R UP 2  可知要满足题设条件，只有改变电阻 R，才能 满足要求。由 1 2 1 2 1 2 4 4 1 R U R U R UP 额额实 实  若 时12 4 1 RR  ，P 实才能等于 P 额。所以 12 4 1 RR  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。对 B： 额 额实 实 实 IIR U R U R U I 22 4 2 1 1 2 2  ，而 C 选项每根电阻丝上的电流 额额 IRUI  12 2 1/2 1 显然应排 除 B，而选择 C。 例 5、标有“6V、3W”的灯 L1 和标有“6V、1W”的灯 L2 串联后接在 12 伏的电源上，求灯 L1 的实际功率。 解：  123 )6( 2 1 2 1 1 W W P UR 额 额  361 )6( 2 2 2 2 2 W V P UR 额 额 1L 1P =1.5W xR U=6V 1L L2 V A S 0,,, 94 3,34 1 3 1 36 12 1122 21 2 1 2 1    PLLUU VUUVUU R R U U L 无法工作电路断路会烧毁 串联 额  例 6、今有“6V、6W”的电灯 L1 和“6V、1.5W”的电灯 L2 各式各一盏，把它们分别接到电压 6 伏的电源上， 要求两灯具有同样的亮度，应在哪一盏灯的电路里串联一个电阻？阻值为多大？ 解：∵U= 伏额额 621  UU ∴若 L1、L2 直接接入 6 伏电路上均能正常发光，即 P1=6 瓦，P2=1.5 瓦。 今要求两灯具有相同的亮度，即 L1 的实际功率与 L2 的额定功率相同： P1=P2= 瓦额 5.12 P L1 的电路中应串联一个电阻 RX 起分压作用，如图所示   66 )6( 2 1 2 1 1 2 W V P UR R UP L 额 额  欧由分压原理可得 伏伏伏串联 伏欧瓦 6: 336 365.1 1 12 111    LX L RR UUU RPU  答：应给“6V、6W”的电灯串联一个 6 欧的电阻。 例 7、如图所示，两盏灯 L1 和 L2 串联接入电路，合上开关后两灯均正常发光，电压表和电流表均有示数， 突然两灯先后熄灭，同时发现电压表示数变为零，电流表示数先增大后变为零，电路发生故障的首要原因是 （ ） A、L1 断路 B、L2 断路 C、L1 短路 D、L2 短路 解：应选择 C。 电压表示数突然变零，有可能是 L2 断路，也可能是 L1 短路。由于题中两灯是先后熄灭，L2 断路不会出现这种情 况。如果 L1 短路，电路中电流增大，导致 L2 的消耗功率过大而烧毁，因而出现 L1 先熄灭 L2 紧接着熄灭的情况， 所以本题只有选 C 才是正确的。 例 8：如图所示，一个标有“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 解：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， 0aR  ，则此时灯泡两端电压为 6V， 其功率为 3.6W。  22 6 103.6 L L L VUR P W     滑片 P 在 b 端时，电路总电阻最大，电路中总功率最小，此时 50bR   。  22 6 0.610 50L b VUP WR R      最小 当滑片 P 滑至某一位置，使接入电路的电阻 10P LR R   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 2 L LR I R 知，灯泡 L 的电功率一直是减小。答：选 A 。 例 9：如图所示，小灯泡 L 标有“6V 3.6W”，滑动变阻器 R 最大值为 10 欧，当滑片 P 移到 a 端，小灯泡正常 发光。试求： ⑴电源电压和小灯泡电阻。 ⑵当滑片 P 移到 b 端时，闭合 S，你还能求出哪些物理量？ 【解析】：这是一道结论开放的电学综合题，主要考查学生对电学知识综合运 用的能力，考查知识多、覆盖面广。 当滑片移到 a 端时，L 正常发光，此时电源电压 U=6V，则 2 /P U R 得小灯 泡的电阻为  22 6 103.6L VUR P W     当滑 P 滑到 b 端时： 电路中的总电阻： 20ab LR R R   总 电路中的总电流： 6 0.320 U VI AR    总 总 电路中消耗的总功率： 6 0.3 1.8P U I V A W   总 总 电灯 L 消耗的功率：  22 0.3 10 0.9L LP I R A W     滑动变阻器消耗的电功率： 0.9LP P P W  滑 总 答案：⑴ 电源电压 U=6V 小灯泡的电阻 10LR   ⑵ 电路中的总电阻 R 总=20 电路中的电流 0.3I A 电路中消耗的总功率 1.8P W总 电灯 L 消耗的功率 0.9LP W 滑动变阻器消耗的电功率 0.9P W滑 滑动变阻器两端电压 3abU V 例 10：如图是供电设备向居民楼用房户输电的示意图。为保证居民楼内的用户所有用电器 都能正常工作，居民楼的输入导线间的电压必须保证为 220V，当居民楼内消耗的功率为 44 千瓦的时候，问： ⑴通过输电线的电流为多少安？ ⑵若输电线的总电阻为 0.1 欧，供电设备的输出电压是多少伏？ ⑶居民楼内由于家用电器的增加，将向供电部门申请“增容”，即增加用电功率，当居民的用电器的额定功 率由 44 千瓦增加到 88 千瓦所有用电器均在正常工作时，输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少？ ⑷若要求减少输电线损失的功率，用学过的公式及知识说明应采取的措施。 【解析】：⑴ 44000 200220 P WI AU V    户 ⑵ 200 0.1 20U IR A V    线 线 220 20 240U U U V V V    输 户 线 ⑶ 88000 400220 P WI AU V     户  22 200 0.1 4000P I R A W    增前 线  22 400 0.1 16000P I R A W    增后 线 16000 4000 12000P P P W W W     增后 增前 ⑷ 由 2P I R损 线 可知，导线上损失的功率与电流的平方和导线的电阻有关，减小输电线损失的电功率时，为 保障用户的用电器正常工作，I 不能减小，只能减小 R线 ， R线 随导线长度的变短而变小，随横截面积变大而 变小，还跟材料有关。因居民楼到供电设备间距离不能变短，所以导线的长度不能变短，减小输电线的电阻应 换用较粗的导线或改变输电线的材料（例如：铝线换成铜线），从而达到减小输电线损失功率的目的。 例 11：如图，是常见的静脉滴注装置。为了解冬季输液患者冰凉的感觉，小锐设想在导管外添加一个电加热器， 使药液在流动中加热。他收集了相关数据：药液 M=500 克， 3 31.0 10 /   千克 米 ， 34.2 10c  水 焦/ （千克• ℃），一般滴注时间 50t  分钟，针头与瓶内液面竖直高度 1 米（不考虑 其他热损失） ⑴ 不过若患者血压与针头处液体压强相等，则患者血压相当于多少毫米汞柱？ ⑵ 若使药液从 5℃加热到 35℃，该加热器电功率应多大？ ⑶ 为了解除患者冰凉的感觉，请你再提出一种可行的方法。 【解析】：本题以一个“小发明”作为题目的背景，综合了力学、热学、 电学和化学等知识，设计新颖且解答开放。在解答过程中要注意审题，学会从题设 的众多条件中剥取所需的信息，就不难解决。 ⑴ 3 3 4 1 1 10 / 10 / 1 10p gh kg m N kg m Pa      4 2 10gh Pa 水银 , 2 0.0735 73.5h m mm  ，即患者血压相当于 73.5 毫米汞柱。 ⑵ 每秒钟流出的药液质量： 30.5 1 1050 60 6 M kgm kgt     每秒的热量： 3 314.2 10 ( ) 10 30 216Q cm t J kg C kg C J         吸 W Pt Q  21 211 Q JP Wt S    ⑶方法 1：传热法。用热水袋、暖水瓶等靠近扎针处，利用热传递使扎针处暖和。 方法 2：水浴法。让输液管通过盛有热水的容器，使药液加热。 方法 3：化学法。在能让输液管穿过的密封盒内放入生石灰块，使用时，只要打开盒的开口，让生石灰与 空气中水蒸气发生放热反应，就可使药液加热。 例 12：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，如图，该热水器电路图。电热 管 R 标有“220V 1100W”， 0R 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。 ⑴求 R 、 0R 的值。 ⑵保温时 R 实际功率是多少？ 【解析】：本题电热器具有保温档和加热档，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 1100W。由此可求出 R 的阻值。 2UR P  额 额 。K 打到 3 时为保温档， 此时 R 与 0R 串联，电功率为 100W，由 2 0 UP R R   ，可求出 0R 阻值再由 2P I R ，求出 R 的实际功率 解：⑴  22 220 441100 VUR P W     。 2K  时，只有 R 接入电路， R 正常工作，故电源电压 220U V 。 3K  时， R 和 0R 串联， 100P W  。 ∵ 2 0 UP P R    ∴  22 0 220 44 4401100 VUR RP W        。 ⑵ 保温时,流过 R 的电流 I 有 220 5 220 11 P WI AU V     。 R 消耗的实际功率  22 5 44 9.111RP I R A W     。 例 13:如图所示是某同学家庭电路中的电能表. ⑴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? ⑵如果某一天电灯和电视机都使用了 5 h ,电饭锅使用了 1 h ,这一天它 们消耗了几度电? ⑶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 10 min 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. 【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. ⑴ 三个用电器额定电压为 220V,正常工作时的电流可以根据 PI U  ,求得. ⑵ 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. ⑶ 要求实际功率,只要求出 10 min 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 250 2500W kw h  ,再由 WP t  ,即可求得. 解: ⑴ 60 100 280 440P W W W W    , / 44 / 220 2I P U W V A   ⑵ 0.16 5 0.28 1 1.08 1.08W P t kW h w h kW h        度 ⑶ 电能表转盘转 250 转,电流做功 0.1kW h 臣, / 0.6 600P W t kW W   (实际功率) 说明:利用电能表测用电器的功率,通常采用了下列步骤: ⑴ 首先按测量要求设计合理的测量电路图. ⑵ 观察电能表,记下它每 kW h 的转数 N . ⑶ 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. ⑷ 用秒表或手表记下电能表转一定圈数(盘的边缘有个红点) n 时所用时间  t s . ⑸ 利用公式     3.6 106n JW NP t t s     计算出所测用电器的功率值为多少瓦? 例 14:如图,是一个电热毯示意电路图, 0R 是电热毯中的电阻丝, R 是与 电热毯电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样,S 是控制电热 毯处于加热状态或保温状态的开关. ⑴ 用学过的公式推理说明开关 S 断开时,电热毯是处于加热状态 还是保温状态? ⑵ 若要求在保温时电流通过电阻线 0R 每分钟有 60 焦的电能转化 为内能,电阻 R 的阻值是多大? 【解析】:本题考查是否会用学过的知识解决生活中的实际问题.电热毯是众多家庭冬季睡觉时取暖的用具.通 过本题的解答,同学们就可以更好地理解电热毯的工作原理. ⑴ 当开关 S 闭合时, R 被短接,电路中只有 0R ,由电功率公式得 0R 的电功率为 2 0 0/P U R (U 为电源电 压),当开关 S 断开时,电路中 R 与 0R 串联. 设 0R 两端电压为 0U ,则 0R 的电功率为 2 0 0 0/P U R  .很明显, 0U U ,所以有 0 0P P  ,即 S 断开 0R 的电功率要小些,也就是说,S 断开时电热毯处于保温状态. ⑵ 由电热毯上标有的“220V 100W”字样,可得电热毯电阻丝的电阻为:  22 0 / 220 /100 484R U P V W   额 额 . 在保温状态(S 断开)时, 0R 的电功率为 0 60 160 W JP Wt S     ；在加热状态（S 闭合）时， 0R 的电功率为 它的额定功率，即 100P W 。 因电阻丝 0R 的阻值不变，于是由公式 2 /R U P 得： 2 2 0 0/ /U P U P额 额  22 0 0 220 1 22100 U P V WU VP W    额 额 在 S 断开时， R 与 0R 串联，由串联电路电压特点，得 R 两端电压为 198RU V 。再由串联电路的电流 特点，不难得出： 0 0 198 484 435622 RU VR RU V       例 15：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 2.5 伏），及时完成了实验 报告。实验报告中他设计了表格。如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。 答案: 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。 【随堂练习】 1、一个家用电能表的盘面上标有“3000 r／kW·h”字样，它表示每消耗 1kW·h 的电能，电能表的转盘转 3000 转．若某个电热水器单独使用时，电表转盘在 300s 内转了 210 转，则热水器消耗的电能是 ，这个热 水器放出的热量能使质量为__________的水温度升高 10℃．[ 假设没有能量损失，已知：c 水= 4.2×10 3 J/ （kg·℃）] 2、.盐城市二○○六小明家的电能表如图所示，家中用电器的总功率不能超过 W.当小 明家只有一盏电灯工作时，3min内转盘正好转过5圈，则该灯泡消耗的电能是 J，它 的电功率为 W. 3、测定小灯泡额定功率的实验如图8所示，小灯泡上标有“3．8V”的字样，它的电阻约10Ω。 （1）请你用笔画线代替导线，把图 8 中的器材连接成实验电路（导线不要交叉）。 （2）小刚连接好电路，闭合开关，无论怎样调节变阻器灯泡都不亮。于是 小刚提出以下猜想： A．可能是灯丝断了 B．可能是小灯泡短路 C．可能是变阻器开路 究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、 电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判 断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。 （3）小刚排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图 9 所示，则通过小灯泡的电流 为______A，小灯泡的额定功率为____W。 4、小明的爸爸从国外带回一只旅行电热壶，右表是其译 成中文的说明书。 (1)小明说这个壶在中国家庭电路中不能直接使用，请你 解释其原因 。 (2)小明说可以将此壶与一只电阻串联后使用，请你帮他计算出该电阻的阻值是 多少？ (3)此壶正常工作时，在标准大气压下，将一壶20℃的水烧开至少需要多长时间？ 5、按图示电路对额定电压为 3.8V 的小灯泡进行实验时，测得 5 组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯 泡亮度变化情况。 请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题： ⑴ 小灯泡的额定功率是 W ⑵ 小灯泡亮度变化规律是 。 【素质训练】 一、填空 1．电流做功的过程，就是电能 的过程，电流做多少功，就有多少电能 。 2．“PZ220 40”的灯泡接在 220 伏的电路上工作 小时消耗 1 度电，改接在 110 伏的电路是，功率为 瓦，额定功率为 瓦。 3．甲灯标有“220V 40W”，乙灯标有“110V 40W”，将它们分别接在电路中，都能正常发光，则甲、乙两灯实际 功率之比为 ，甲、乙两灯通过的电流之比为 ，甲灯的电阻是欧，甲、乙两灯的电阻之比 为 。 4．电热器是利用电流的 制成的加热设备，它的发热体是由 、 的电阻丝绕在绝缘材 料上制成的。 5．我国大亚湾核电站一号机组的发电功率为 44.5 10 kW 。若这个机组连续工作一天，输出的电能 电流表 电压表 判断结果 示数不为零 示数为零 示数为零 示数不为零 示数为零 示数为零 额定电压 110V 额定功率 550W 容积 1L 为 。 6．把标有“6V ，3W”和“6V ，6W”的两盏电灯串联后接入电路中，如果让其中一盏灯正常发光，另一盏灯的 实际功率不超过额定功率，则该电路两端的电压应为 V，两灯消耗的实际总功率为 W。 7．如图所示电路，电源电压不变， 1 30R   。当 1S 闭合、 2S 断开时，电流表 的示数为 0.1A ；当 1S 和 2S 都闭合时，电流表的示数为 0.4A ，在1min 内电 流通过 1R 与 2R 做功之比 1 2:W W  。 8．下表为某型号双缸洗衣机的铭牌在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流为 A；若洗衣用 20min ， 脱水用10min ，则该洗衣机消耗的电能共是 kWh 。 额定电压 220V 频率 50Hz 洗衣功率 330W 脱水功率 300W 最大电流 5A 9．某同学想估算家中电子石英钟的功率，他进行了如下操作：将阻值为 5  的小电珠连接到一节新的 5 号电 池上进行放电试验，累计放电 60min 后电池基本失效，则在放电过程中通过小电珠的电荷为 C； 查阅相关资料，知道一节新的同种电池可使家中电子石英钟工作约 300 天，则该电子石英钟的功率为 W。（设电池在工作过程中电压保持1.5V 不变） 10．甲、乙两个用电器并联在电路中，它们的电阻之比为 : 1:3R R 乙甲 ，则通过它们的电流之比 :I I 乙甲 ，它们的电功率之比 :P P 乙甲 。 11．如图所示，电源电压恒定，定值电阻的阻值 10R   ，滑动 R 的规格为“20  1A”。 闭合开关 S ，当滑动变阻碍器接入电路的阻值在 0～10  范围内变化时，电流表的示 数在 0.3 0.6A A 的范围内变化，则电源电压为 V。当滑动变阻器接入电路 的 阻 值 分 别 是 10  和 20  时 ， 滑 动 变 阻 器 上 所 消 耗 的 电 功 率 之 经 等 于 。 12．灯泡的灯丝断了再搭接上，接到原来的电源上，灯泡比以前更 了，这是因为灯丝电 阻 ，消耗的功率 。 13．如图是电吹风机送热风时的工作电路。对应额定功率为 1100W，正常工作 10 分钟，消耗电能 焦，则电动机的机械能一定小于 焦。 14．雷电是常见的自然现象，雷电发生时常常看见闪电和听到雷声。人眼看到一次瞬间闪光的闪 电，经高速摄影提示，往往是由多次相继的放电组成，其中每一次放电，称为一次闪击。若某次 闪电包含 5 次闪击，共由云层向地面输送了 30 C 的负电荷，每次闪击的平均持续时间为 54 10 S（假设每次 闪击向地面输送的电荷量相等），则一次闪击的电流是 A；云层和地面之间的电压约为 78 10 V，该次闪 电释放电能约为 J。 二、选择题 15．下列各组中都属于电功单位的一组是（ ） A．焦耳，伏特•安培，千瓦时 B．焦耳，伏特•安培•秒，千瓦时 C．瓦特，伏特•安培•秒，焦耳/秒 D．瓦特，千瓦时，瓦特•秒 16．家庭电路中正在使用的两盏白炽灯，若甲灯比乙灯亮，则 （ ） A．甲灯灯丝电阻一定比乙灯的大 B．甲灯两端的电压一定比乙灯的大 C．通过甲灯的电量一定比乙灯的多 D．甲灯的实际功率一定比乙灯的大 17．电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有“220V 60W”字样，正常工作时，相同的时间内产生的热量 （ ） A．电风扇最多 B．白炽灯最多 C．电烙铁最多 D．三者一样多 18．下列说法中不符合事实的是（ ） A．一只鸡的质量大约为 1.5 千克 B．一只 100 瓦的白炽灯泡正常工作一小耗电 1 度 C．如果导体两端的电压是 1 伏，通过的电流是 1 安，这段导体的电阻就是 1 欧 D．拿起两只鸡蛋举高 1 米，做的功大约是 1 焦耳 19．如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关 S 、断开 1S 时，电流表的示数为 0.2A，电阻 2R 消耗的 电功率为 1.2W；当闭合 S 、 1S 时，电压表的示数为 10V，则以下说法不正确的是 （ ） A．闭合开关 1S 后，电流表示数将变小 B．电源电压为 10V C．电阻 1R 的阻值为 20  D．电阻 2R 的阻值为 30  20．如图所示电路中，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片 P 的电压为 2V。则关于该电路，下述判断不正确的是（ ） A．电流表示数变小，电压表示数变小 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电阻 1R 消耗的功率增大 D．整个电路消耗的总功率减小 21．如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关 S 闭合后，调节滑动变阻器滑片 P 的为 位置，当灯泡 L 恰好正常发光时，电流表 A 的示数为 0.5A，电压表 V 的示数为 2V。则 关于该电路，下述判断正确的是（ ） A．电源电压是 2V B．灯泡的额定功率是 1W C．若滑片再向右运动，灯泡有可能被浇毁 D．若滑片再向左运动，A 表示数将减小，V 表示数将增大 22．如图所示，电源电压不变，定值电阻 R 阻值为 18  。有四只白炽灯泡 1L 、 2L 、 3L 、 4L ，它们的规格 分别为“3V，2W”、“6V，2W”、“12V，2W”、“24V，2W”。当把它们分别接在电路中的 M 、 N 两端时， 实际功率最大的是（ ） A． 1L B． 2L C． 3L D． 4L 23．如图所示是一位同学已经连接好的电路。闭合开关，并将滑动变阻器的滑片向 A 端移动，则不会观察到的 现象是（ ） A．电流表的示数逐渐减小 B．电压表的示数逐渐减小 C．小灯泡越来越暗 D．电路消耗的总功率增大 24．将“220V 25W”和“220V 40W”的两个灯泡先并联起来 接到 220V 的电路中，后串联起来接入同一电路，则（ ） A．两种情况下灯泡都能正常发光 B．两种情况下灯泡都不能正常发光 C．并联接入时两灯消耗的总功率比串联时大 D．串联接入时两灯消耗的总功率经并联时大 25．一个灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，其原因是（ ） A．灯丝电阻增大，功率增大 B．灯丝电阻减小，功率增大 C．灯丝两端电压增大，功率增大 D．灯丝中电流增大，功率减小 26．在图中，导体 A、B 是由同种材料做成的，A 和 B 等长，但 A 比 B 的横截面积大，当 S 闭合后，在相同时间 内，下列叙述正确的是（ ） A．电流通过 A、B 所做的功是 A BW W B．电流通过 A、B 所做的功是 A BW W C．电流通过 A、B 所做的功是 A BW W D．无法比较电流通过 A、B 时做功的大小 27．电路装置如图所示，X 为 0.5  的保险丝，电路中串联二个同为 8V、32W 的电灯泡， 分别为 1L 、 2L ，假设流经电灯泡的电流为 4A，且电池与导线的电阻可忽略不计， 则下列何者为电池给输出的总电功率？（电功率| 2 2 /P I R U R  ）（ ） A．18W B．64W C．72W D．80W 28．图中所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影响，电源电压保持不变。当在 ab 间接入“6V 6W”的灯泡时， 闭合开关，灯 L 恰能正常发光；断开开关，在 ab 间换接入一个“6V 4W”的灯泡后， 再闭合开关，下列说法错误的是（ ） A．灯 L 将变亮 B．灯 L 将变暗 C．换接的灯可能烧坏 D．电路总功率要变小 29．如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯 1L 的规格为“6V 12W”，只闭合 1S 时， 1L 正常发光； 再闭合 2S 时，灯 2L 也正常发光，同时电流表的示数变化了 0.5A。则 1L 与 2L 的电阻之比为 （设灯泡的电阻不随温度变化而变化）（ ） A．4：1 B．1：4 C．4：5 D．5：4 30．调无台灯的电路是由一只灯泡和一个电位器（滑动变阻器）串联组成。调节电位器的旋钮使灯由亮变暗的 过程中，电路的总功率将（ ） A．变小 B．变大 C．不变 D．无法确定 31．四只相同的灯泡分成两组，两只灯泡并联，两只灯泡串联，分别接上电压相同的电源，如果这两组灯泡消 耗的电能相等，则串联通电时间是并联通电时间的（ ） A．8 倍 B．4 倍 C．2 倍 D．0.5 倍 32．如图所示，灯 1L 标有“24V 8W”接在电源电压为 36V 且保持不变的电路中，将开关 S 闭合，待各电表读 数稳定后，下列说法不正确的是（ ） A．电流表 1A 、 2A 的示数相同 B．电流表 1A 的示数为 0.94A C．电压表示数为 36V D．电流表 2A 的示数是 0.44A 33．某同学在检修一只标有额定值为“220V 800W”的电炉时，发现电炉丝断了一小截，他 用一截同种材料但较细的电炉丝，将断了的取一截补接在原长，再接入 220V 的原电路中使用，那么它的实 际功率将（ ） A．大于 800W B．等于 800W C．小于 800W D．以上三种情况都可能是可能的 34．一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V，线圈电阻为 2  ，线圈中电流为 10A。这台电动机正常工 作 Is 消耗的电能为 W，产生的热量为 Q，则（ ） A．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J C．W=72200J，Q=200J D．W=72200J，Q=3800J 35．一只标有“220V 100W”的灯泡（灯丝电阻不变）与一电阻串联后，接在 220V 电源上，电阻消耗的功率为 10W，则此时（ ） A．灯泡与电阻消耗的总功率为 110W B．灯泡与电阻消耗的总功率为 100W C．灯泡消耗的功率小于 90W D．灯泡消耗的功率大于 90W 36．有甲、乙两只灯泡，分别标有“3V 1.8W”和“4.5V 1.5W”的字样，若将这两只灯泡接入一个电路，要使 它们同时正常发光，下图所列方案中可行的是（ ） 37．有一标有“220V 或 110V 500W”的电炉，它对应的电炉丝连线图如图所示。其中 B 为电热丝 AC 的中点抽 头，下列说法中不正确的是（ ） A．将 AB 端与 220V 电源相连，功率为 250W B．将 AC 端与 220V 电源相连，功率 500W C．将 AC 连在一起作为一个接线端，再将它和 B 端与 110V 电源相连，功率为 500W D．将 AC 端与 110V 电源相连，功率为 250W 三、实验题 38．在测定额定电压为 2.5V 、电阻约为10 的小灯泡的额定功率的 实验中，某同学将器材连成如图所示的电路。 ①请指出该电路连接中错误或不妥： a 、 ； b 、 。 ②将上述错误或不妥改正后，闭合开关发现电流表有示数，但电 压 表 无 示 数 ， 灯 泡 也 不 发 光 ， 出 现 故 障 的 原 因 是 。 ③故障排除后，调滑动变阻，使灯泡正常发光，此时电流表示数 如上图所示，则该灯泡的额定功率为 W。 39．按图示电路对额定电压为 3.8V 的小灯泡进行实验时，测得 5 组实验数据，并记录在表中，同时记录了小灯 泡亮度变化情况。 请你仔细分析实验数据和实验现象，回答以下问题： ⑴ 小灯泡的额定功率是 W ⑵ 小灯泡亮度变化规律是 。 40．某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们将九只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都 正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程 度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组其次，第三组最暗。实验中记录的有 关数据分别如表 19-3、表 19-4、表 19-5 所示。 ⑴分析比较实验序号 1 与 4、2 与 5、3 与 6 的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是： 。 ⑵分析比较实验序号 的数据及观察到的现象，可得出的初步的结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡 两端的电压越大，灯泡越亮。 ⑶请进一步综合分析比较表 19-3、表 19-4、表 19-5 中的数据及观察到的现象，并归纳得出结论。 ①分析比较表 19-3、表 19-4 或 19-5 中的数据及观察到的现象，可初步得出： 。 ②分析比较表 19-3、表 19-4 或 19-5 中的数据及观察到的现象，可初步得出： 。 41．家庭电路的引线均有一定的电阻（约几欧），因此，当家中空调、电炉等大功率用电器工作时，家中原来开 着的电灯会变暗。某小组同学在“创新素质实践行”活动中，通过测试就可以估 算出家庭电路引线部分的电阻。如图所示，用 r 表示家庭电路引线部分的总电阻， L 为一只普通家用白炽灯泡，M 是一台空调节器。在测试时，先断开开关 S，接通 灯泡 L，测得灯泡 1U ，灯泡的功率为 1P ；再闭合开关 S ，测得灯泡两端的电压 为 2U ，空调的功率为 2P （ 2 1P P ，即 2P 远大于 1P ）。度写出估算 r 的表达 式 （只用 1U 、 2U 和 2P 表示，设电源电压恒定） 42．下面是小宇同学在实验室中研究电流产生的热量和哪些因素有关的实验过程记录，有不完整的地方，请你 帮他填写完整。 课题：研究电流产生的热量与哪些因素有关装置及原理： 我们组的同学组装了如图所示的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中 电阻丝的电阻比乙瓶中的大。通电后电流通过电阻丝产生热量使煤矿油的温度升高，体积膨胀，煤油上升的高 度越 。 实验过程： ① 接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油哪个上升得高，实验结果是： 瓶中的煤油上升得高。这表明，电阻越大，产生的热量越多。 ② 在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流， 重做上述实验，通电时间与前次相同。在两次实验中，比较甲瓶（或乙 瓶）中的煤油哪次上升得高。实验结果：在第二次实验中，瓶中煤油上 升得较 。这表明，电流越大，电流产生的热量越多。 ③ 实验表明，通电时间越长，瓶中煤油上升得越高，电流产生的热量越 。 我们小组的同学一起对实验现象进行归纳分析，找到了电流产生热量的多少和哪些因素有关。 四、计算 43．电动自行车轻便、实用、无污染，很受人们喜爱。表是某种型号电动自行车的相关数据，若骑车人质量为 80 kg 在 2 h 内匀速行驶 36 km ，根据表中数据，求： ⑴ 这辆电动自行车在 2 h 内克服阻力所做的功。 ⑵ 电动自行车匀速行驶时的工作电流。 44．给塑料加热要使其受热均匀，为此工厂里用热水浸泡加热，若所用热水质量为 15 kg ， 温度为 98 C ，由于热量散失，每分钟热水温度会降低 1 C 。为维持水恒温，用电热丝给热水加热使其始 终保持 98 C ，已知电源电压 210V ，那么电热丝要选择多大的电阻？ 45．为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，降低居民的用电费用，部分地区已使用了分时电（能）表，电费价目 如下： 小明家每天要用电水壶将质量为 4 kg 、初温为 20 C 的水烧开，已知气压为 1 标准大气压，水的比热为  34.2 10 J kg C  。求： ⑴ 烧开的这些水吸收了多少热量？ ⑵ 使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期，若不计热量损失，仅此一项，1 个月（以 30 天计）比 原来节省多少元电费？ 46．将阻值分别为 1R 与 2R 的两只电阻第一次以某种方式连接后，两端加上电压U ，这时 1R 消耗的功率是 2R 消耗的功率的 4 倍；若 1R 与 2R 第二次以另一种方式连接后， 两端仍加上电压U ，此时通过 1R 的电流大小为 0.4 安， 2R 两 端电压为 8 伏，电路消耗的总功率为 4 瓦。 ⑴ 根据题意，通过计算判断后，在方框中画出两次电路连接的示 意图。（不需写出分析、计算过程） ⑵ 求电阻 1R 与 2R 的阻值。 ⑶ 求所加电压U 的值。 47．小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，从消耗电能方面看，其内部可等效为 如图所示电路。当电动机不转时，相当于开关 S 置于“1”；当电动机正常工作时，相当 于开关 S 置于“2”。电阻 1R 为线圈电阻，它的功率为发热功率；电动机对外做功的功 率可用电阻 2R 的功率代替。 ⑴ 当给它加 0.3V 电压时，电动机不转，电路中的电流为 0.3A，求 电阻 1R 的阻值。 ⑵ 当给它加 3V 电压时，电动机不转，电路中的电流为 0.4A，，求电动机的发热功率及对外做功的功率。 ⑶ 当给它加 3V 电压而电动机被卡住（电机不转）时，求发热热功率。 ⑷ 比较⑵、⑶两个发热功率，你认为电动机正常工作时若被卡住，对电动机会产生什么危害？ 48．黑夜中看不见开关位置，为此小明设计了如图所的电路。当单刀双掷开关 S 合向 b 时，照明灯亮、指示灯 灭，避免指示灯费电；S 合向 a 时，照明灯灭、指示灯亮，显示开关位置（S 只能牌这两种状态）。他利用 一个“10V 1W”的小灯泡和一段 41.0 10 / m  的电阻丝安装指示灯。 ⑴ 为使指示灯正常发光，请在图示方框内完成指示灯和电阻丝 的连接电路。 ⑵ 按上述设计，电阻丝需截用多长一段？ ⑶ 若照明灯一天（24 小时）使用 6 小时，则整个电路一天总共耗电多少度？ 49．太阳能是 21 世纪重点发展的能源之一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利 用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。 有一种太阳能实验车，车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为 28S m ，太阳光照射到电池板每 平方米面积上的辐射功率为 0 1P kW 。在晴朗的天气，电池对着太阳时产生的电压为 120U V ，并对 车上的电动机提供 10I A 的电流，试问： ⑴ 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？ ⑵ 如果这辆汽车的电动机电能最终转化为机械能的效率 75％，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵 引力为 150N，则汽车的行驶速度是多大？ 50．如图，是额定电压为 220V 的理发用电吹风机的典型电路。其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以 送风。正常工作时， ⑴ 要送热风，选择开关应放在 位置（填“A”、“B”或“C”）。 ⑵ 已知电动机的额定功率是 120W。当送冷风时，通电 5 min ，电 流所做的功是多少？ ⑶ 如果电热丝的电阻是 55  ，当送热风时，电路消耗的总功率是 多少？ 51．在如图所示的电路中，电源电压 14U V ，且保持不变，灯 L 上标有“12V 6W”字样 1 10R   ，滑动变阻器的最大阻值为 20  ，不考虑灯线电阻随温度的变化。 ⑴ 开关 S 闭合、 1S 断开，移动变阻器滑片 P 使用权电压表示数为 12V 时，变阻器接入电路的电阻是多少？ ⑵ 开关 S 、 1S 都闭合，将变阻器滑片 P 移至 a 端时，若灯 L 仍然发光，电流表的示数是 多大？此时灯 L 是正常发光吗？ 52．学校课外活动小组为检测某传感器而设计的电路如图所示。传感器上标有“3V 0.9W”的字样（传感器可看 作一个电阻），滑动变阻器 0R 上标有“10  1A”的字样，电流表量程为 0.6A，电压表量程为 3V。则： ⑴ 该传感器的电阻和额定电流各是多少？ ⑵ 若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在 a 、b 之间所加的电源电压最大值是多少？ ⑶ 根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过 1  ，则该传感器就失去了作用。实际检测时，将一个电 压恒定的电源加在图中 a 、b 之间（该电源电压小上述所求电压的最 大值），闭合开关 S，通过调节 0R 来改变电路的电流和 0R 两端的电压， 检测记录如下： 通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时 a 、 b 间所加的电压是多少？ 53．下面是 HG2003 家用蒸汽电熨斗示意图和铬牌，使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室，迅速汽化产生向 下的蒸汽。 ⑴ 某师傅用熨斗干烫衣服时，用了 19N 的向下的力压熨斗，在此 过程中，衣服受到的压强是多大？ ⑵ 用熨斗汽烫时先预热，使金属底板的温度从 20℃升高到 220℃时，温控开关自动断开，已知底板的质量为 1 kg ，铁的比热为  30.46 10 /J kg C  。蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量？ ⑶ 汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量。当底板温度降到 190℃时，温控 开关自动闭合，当加热到 220℃时又断开。如此反复，若蒸汽电熨斗在体按图所示 程序工作，烫一件衣服共消耗多少电能？ 专题八 电与磁 【知识梳理】 磁体的性质 磁极间的相互作用规律 磁化 磁场和磁场的方向 电流的磁效应 通电螺线管（电磁铁）磁场方向的判断方法 电磁铁磁性强弱与电流和匝数的关系 电磁继电器 通电导线在磁场中受力 影响受力方向的 原理 因素 电动机 结构 能量转换 影响感应电流方向的因素 电磁感应现象 能量转换 通电导线在磁场中受力 磁场 电磁场 电 与 磁 电磁感应现象 电 与 磁 原理 发电机 结构 能量转化 【知识概述】 ⒈磁现象 1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性） 2、磁体： 定义：具有磁性的物质 分类：永磁体分为 天然磁体、人造磁体 3、磁极：定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱） 种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N） 作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 说明：最早的指南针叫司南 。一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。 4、磁化： ① 定义：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后，铁钉与磁铁的接触部分间形成 异名磁极，异名磁极相互吸 引的结果。 ②钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称 为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢 ，制造电磁铁的铁芯使用软铁。 5、物体是否具有磁性的判断方法：①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。③根据磁体相互作用 规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。 练习：☆磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用，音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。（ 填 “软”和“硬”） ☆ 磁悬浮列车底部装有用超导体线圈饶制的电磁体，利用磁体之间的相互作用，使列车悬浮在轨道的上方以 提高运行速度，这种相互作用是指：同名磁极的相互排斥作用。 ☆放在条形磁铁南极附近的一根铁棒被磁化后，靠近磁铁南极的一端是磁北极。 ☆用磁铁的 N 极在钢针上沿同一方向摩擦几次 钢针被磁化如图那么钢针的右端被磁化成 S 极。 ⒉磁场 1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。 磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电 流也运用了这种方法。 2、基本性质：磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。 3、方向规定：在磁场中的某一点，小磁针北极静止时所指的方向（小磁针北极所受磁力的方向）就是该点磁 场的方向。 4、磁感应线： ①定义：在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。 ②方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。 ③典型磁感线： N S N S N N S S N S ④说明：A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的。但磁场客观存在。 B、用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。 C、磁感线是封闭的曲线。 D、磁感线立体的分布在磁体周围，而不是平面的。 E、磁感线不相交。 F、磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的 磁场方向相反。 6、分类： Ι、地磁场： 1 定义：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。 2 磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。 3 磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。 Ⅱ、电流的磁场： 1 奥斯特实验：通电导线的周围存在磁场，称为电流的磁效应。该现象在 1820 年被丹麦的物理学家奥斯特发现。 该现象说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。 2 通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。 右手螺旋定则――用右手握住螺线管， 让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。 ③应用：电磁铁 （1） 定义――电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。 （2） 构造――电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。 （3） 特点――电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当电流 一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。即， ①电磁铁磁性的有无，可由通断电来控制。 ②电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制。 ③电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制。 应用：电磁继电器、电话 电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自 动控制。 电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。 （1） 结构――电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和触点。 （2） 原理――如图所示，是一个利用电磁继电器来操纵电动机的电路。其中电源 E1、电磁铁线圈、开关 S1 组成的控制电路；而电源 E2、电动机 M、开关 S2 和触点、开关 S 组成工作电路。当 S1 闭合时，电磁铁 线圈中有电流通过，电磁铁将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来；当断开 S1 时，电磁铁中失 去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。 练习： 1、标出 N、S 极。 2、标出电流方向或电源的正负极。 3、绕导线： ③应用：电磁铁 A、定义：内部插入铁芯的通电螺线管。 B、工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。 C、优点：磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数、线圈形 状来控制。 D、应用：电磁继电器、电话 电磁继电器：实质由电磁铁控制的开关。应用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自 动控制。 电话：组成：话筒、听筒。基本工作原理：振动、变化的电流、振动。 ⒊磁场对电流的作用 1、通电导体在磁场中受到磁场力的作用，力的方向与磁场方向和电流方向有关。 2、通电线圈在磁场中，当线圈平面与磁感应线不垂直时，磁场力会使线圈转动；当线圈平面与磁感应线垂直时， 使两螺线管相吸 也会受到磁场力的作用，但不会转动，这一位置叫做平衡位置。 3、 直流电动机――用直流电源供电的电动机。 （1） 原理――电动机是根据通电线圈在磁场中转动的基本原理制成的。 （2） 构造――直流电动机模型主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、换向器和电刷四部分组成，其中，最简单 的换向器是两个彼此绝缘的金属半环，它的作用是当通电线圈由于惯性刚转过平衡位置时，立刻改变线 圈中的电流方向，以保持线圈的持续转动。 （3） 直流电动机的转速可由电流大小来控制；转动方向可由电流方向和磁极的位置来控制。 ⒋电磁感应（磁生电） 1. 现象――英国的物理学家法拉第在 1831 年发现了电磁感应现象，即闭合电路的一部分导体在磁场里做切割 磁感应线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。 2. 感应电流――电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。感应电流的产生条件： （1） 电路必须是闭合电路； （2） 必须有一部分导体做切割磁感应线运动。 感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有关。 3. 发电机： （1） 原理――发电机是根据电磁感应现象制成的。 （2） 构造――交流发电机主要由磁铁（定子）、线圈（转子）、滑环和电刷。 4. 方向不变的电流叫做直流电。 大小和方向作周期性改变的电流叫做交流电。 交流电的周期――电流发生一个周期性变化所用的时间，其单位就是时间的单位秒（s）。 交流电的频率――电流每秒发生周期性变化的次数。其单位是赫兹，符号是 Hz。频率和周期的数值互为倒数。 【例题精讲】 例 1、将图甲中的拉线开关和螺丝口灯泡连接到照明电路的两导线上。 【答案】如图乙 【解析】对照明电路的安装，要遵照：火线零线并排走，零线直接 进灯座；火线接进保险盒，再过开关进灯座，而对于螺口灯座，从安 全用电角度考虑，人手容易触到的螺口灯座的螺丝套应接在电路的零线上，以防人手触到火线上造成触电事 故。 例 2、原来室内的电灯均正常发光，当把台灯的插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断。发生这一现 象的原因可能是（ ） A．台灯的功率太大 B．台灯插头处短路 C．插座处短路 D．台灯的灯丝断了 【解析】本题的设计目的是考查对家庭电路故障的分析判断能力。 家庭电路中的保险丝熔断，是由于电路中的电流过大。而产生电流过在的原因有两个：一是用电器总功 率过大，另一是发生短路。 由生活常识可知，台灯的功率一般较小（几瓦到几十瓦），因此造成保险丝溶断的原因不会是选项 A；如果 台灯的灯丝断了，当插头插入插座时，只能是台灯不亮，室内其他灯不会全部熄灭，保险丝也不会熔断，因 此选项 D 是错的。 本题中，保险丝熔断只能是发生了短路。由台灯插头未插入插座时，室内电灯正常发光，可知插座处无短 路。因此造成保险丝熔断的原因只能是台灯插头处短路，正确答案选 B。 家庭电路出现的故障多表现为用电器不工作和保险丝熔断。检修时要先看保险丝是否熔断，再用测电笔测 导线、用电器等是否带电。因此，我们可用下面的思路解题： 干路熔断：各条线路都有可能短路 判 保险丝熔断（由短路引起） 支路：短路在此支路 断 所有用电器都不工作：干路开路 保险丝未熔断（开路） 部分用电器不工作：部分接口处开路 测电笔亮：零线开 方 某个用电器不工作：支路开路 法 测电笔不亮：火线开路 例 6、如图所示为苏北某市郊区林场，树木已成材，砍伐后，地面上留有一截树桩。同学们利用双休日到林 场参加植树造林活动，此时有一群大雁自右向左左迁徙，小刚同学为确定大雁飞行方向拿出指南针，指南针 指向如图中所示。请你根据图中提供的信息帮助小刚确定磁针 A 端是 极，此时季节为 季。 【解析】从树桩上的年轮可知，年轮间距较大的右方为南（因为树木的南边受 阳光照射时间长，生长得多）。所以小磁针的 A 端指向北方，为 N 极；而图中大 雁向北方飞，说明此时应为春季。 本题材的特点是综合考查了学生多方面的常识、知识，要求 学生有较宽广的知识面。 例 7、请在图甲中标出： ⑴通电螺线管 A 端和永磁体 B 端的磁极。 ⑵磁感线的方向。 【解析】 本题考查的是安培定则，磁感线形状 等，由安培定则可知 A 端为 S 极，又由磁感线形状可知此为同名磁极，所以 B 端也为 S 极。 【答案】如图乙。 例 8、在图 a 中画出螺线管 B 上的绕线，要求通电后使图中的、B 两个螺线管相互排斥。 答案：如图 b 所示。 【解析】通电后，根据通电螺线管中电流方向，用安培定则可判断出螺线管 A 左端为 S 极，右端为 N 极， 由于通电后 A、B 两螺线管互相排斥，B 管左端应为 N 极，用安培 定则确定出 B 管中正面绕线的电流方向向上，所以第一匝线应从 正面绕到背面，再依次画出几匝使电流流向 A 螺线管。 此类题在中考作图题中常常遇到，解答此类题，首先根据磁极 间的相互作用规律来确定被绕线的螺线管的极性，然后再根据安培定则确定螺线管的绕线。 例 9、现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正、负标志已模糊不清，请你设计出两种方法，判别它的正、负 极。 【解析】本题通过对蓄电池极性的判别考查学生的动手操作能力和对知识的理解程度。 本题的答案多种多样。可从电流表、电压表的使用规则出发设计实验操作；也可用 电流的化学效应设计实验方法，如利用电解水、用硫酸铜溶液电镀等；学习了电流的 磁效应后，也可从安培定则出发，用通电螺线管和小磁针判别。例如，在图中，用蓄 电池给螺线管供电，根据螺线管周围小磁针静止时的指向，运用安培定则确定螺线管 上的电流方向，即可判别蓄电池的正、负极，左端是负极，右端是正极。 此外，蓄电池的极性还可用奥斯特实验、二极管的单向导电性等来判别。 灵活运用所学知识分析、解决实际总是这正是我们学习的目的，这一点希望引起同学们特别注意。 例 10、如图所示，当开关 S 闭合时，螺线管与左边始终静止的磁铁互相吸引。请在图中画出螺线管的绕线； 当滑动变阻器的滑片 P 由左端向右端滑动时，左端磁铁所受的磨擦力 将 （填写“变大”、“变小”或“不变”） 【解析】本题材考查影响电磁铁磁性强弱的因素及电磁铁的磁场方向与 电流方向的关系。根据图中电源的正极，由磁铁与螺线管相互吸引可 判定螺线管的左端为 S 极，再由安培定则可判断螺线管的绕线方式。 又因为两者相互吸引，所以磁铁由向右移动的趋势，由此判断磁铁所 受磨擦力方向向左，P 由左向右滑动时，电流变小，螺线管的磁性减弱，吸引力减小，由力的作用是相互的， 所磨擦力减小。 例 11、图是王强同学在研究性学习的活动中为某仓库 设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电 铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知，这个报警器 的工作原理是： 有人踩踏时， ； 无人踩踏时， 。 答案：有人踩踏板时，铃响灯不亮；无人踩 踏板时，灯亮铃不响。 【解析】电磁继电器实质上是一个由电磁铁控制工作电路通断的开关。本题目的是考查考生是否知道电磁继电 器的应用。该防盗报警器的工作原理是：有人踩踏板时，控制电路中的上踏板与下面的静触点相连（相当于 开关闭合），电磁铁有磁性，把工作电路的衔铁吸下来，于是工作电路中的电铃电路工作，铃响报警无人踩踏 板时控制电路中的上踏板与下面的静触点断开（相当于开关断开），电磁铁无磁性，于是弹簧把衔铁拉起来， 使工作电路中的灯泡工作，灯亮安全。电磁继电器是自控电路装置中的重要部件，同学们在创新活动中常离 不开它。因此弄清它的工作原理、使用方法是十分必要的。 例 12、如图所示，表示垂直于纸面的导线，若 A、C 两图中的导线是断开电路的一部分，B、D 两图中的导线是 闭合电路的一部分，当导线沿图中箭头方向运动时，能产生感应电流的是（ ） 【答案】D 【解析】本题为电磁感应的问题。分析这个题目，要从电磁感应产生电流的条件入手。只有“闭合电路的一部 分导体在磁场中做切割磁感线运动”时，才会产生感应电流，题目中 A、 C 两图中的导线是断开电路的一部 分，而 B 图中的导线虽是闭合电路的一部分，但导线的运动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，故 A、 B、C 三图中都不能产生感应电流。 对这类题目，在解题时要严格按照产生感应电流的条件进行分析。 例 13、1991 年 8 月《新民晚报》报道貌岸然了一则消息：“上海的雨点鸽从内蒙古放飞后，历经 20 余天，返 回上海市区鸽巢。”信鸽这种惊人的远距离辩认方向的本领，实在令人 称奇。人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想 A．信鸽对地形地貌有极强的记忆力 B．信鸽能发射并接收某各超声波 C．信鸽能发射并接收某种次声波 D．信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向 那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在 一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离 鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍，而缚着磁铁的信鸽全部飞散了。 科学家的实验支持了上述哪种猜想？（ ） 【答案】D 【解析】本题主要考查学生对科学论证方法的理解。重点仍是实验设计中的变量控制。这道试题篇幅很长，面 对这样长的文字叙述，在紧张的考场上，许多考生感到无从下手。其实冷静仔细地分析一下，将本文缩写、 找出关键句子，本文的意思便变成：鸽子从很远的地方飞回鸽舍，缚有小磁铁的信鸽不能飞回来，缚有铜块 的信鸽能飞回鸽舍。这就说明，信鸽能飞回鸽舍与磁场有关。分析至此，答案也就显而易见了。 【随堂练习】 1、（2006 年黄冈市）如图是动圈式麦克风的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时，人声带由 于 而产生的声音，通过 传播到膜片，使膜片以及与膜片相连的线圈在 磁场中运动，线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的 ，线圈在运动中能 量的转化情况是 。 2、（2006 年河北省）8．图 3 是温度自动报警器的原理图，它运用了许多物理知识。以下说法中不正确的是 A．温度计中的水银是导体 B．温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的 C．报警器中的电磁铁运用了电流的热效应 D．电磁继电器是一种电路开关 3．根据如图 所示的小磁针指向，画出通电螺线管的导线 绕法． 【素质训练】 一、填空 1．家庭电路中，要装 表，用来测量用户消耗的电能；我国家庭电路的电压是 伏； 对人体安全的电压不高于 伏。 2．在图中使用测电笔方法正确的是 图（填“甲”或“乙”）。 3．如图所示的三孔插座中，插孔 1 是跟 连接的；三脚插头中的脚 1 跟家用电器的 连 通。 4．有关资料表明：人体出汗或潮湿时的电阻为 200～800  人体中电流超过 30 mA 时将会造成生命危险。若 某人身体潮湿时的电阻为 500  ，则当他接触电压为 220V 的照明电路时通过他的电流为 mA。请根据 计算结果为图配上解说词： 。 5．电路中有一只标有“PZ220 40”字样的灯泡，这只灯泡的额定电压为 伏。它正常发光 1 分钟消耗电 能 焦。现用一只测电笔测它的火线，测电笔的电阻阻值为 500 千欧，氖管发光时放电电流为 0.3 毫安，则这电阻上的电压为 伏。 6．随着人民生活水平的提高，许多新的家用电器进入了家庭。王新建同学家使用的家用电器如表 1 示，请根据 表中所列的数据，将表补填完整，由此可知他家一个月（30 天计）总共消耗的电能是 千瓦时。 7．小明一打开卧室的灯，家里正在使用的电器就全部停止了工作，造成故障的原因是卧室发生了 现象； 某居民楼经常在做饭时间保险丝熔断，这一般是由于 造成的。 8．一只家用电能表标着 3000 /r kW h ，这表示每消耗 1 kW h 的电能，电能表的转盘转 3000 转，现在室内 只接一只灯泡，测出转盘 3 min 内转了 15 转，利用这些数据，算出灯泡在这段时间消耗的电能是 kW h = J，灯泡的功率是 W。 9．在日常生活中，用电器在一段时间内消耗的电能，可以通过电能表计量出来。电能表表盘上有几个重要参数： ⑴“220V 10A”中的“220V”是指这个电能表的额定电压为 ，“10A”是指这个电能表允许通过的最大 电流为 ，它可以用在最大功率为 的家庭电路上； ⑵“600 /r kW h ”是指接在这个电能表上的用电器，第消耗 1 kW h 的电能，电能表上的转盘 ； ⑶“50 Hz ”是指这个电能表应该接在频率为 50 赫兹的电路中使用，该电路中电流方向 1 秒内改变 次。 10．家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接跟 接触，并与地或零线构成通路造成的。为了防止出 现漏电现象时发生触电事故，家庭用冰箱的外壳一定要 。 11．小红同学在家里开着空调看电视，当妈妈把电饭锅插头插进插座时，家时的自动空气开关“跳闸”了，则 “跳闸”的原因可能是电饭锅插头内部 ，也可能是电路中用电器 总功率 。 12．如右图的标志表示的意义是 。 13．一台冷热两用空调铭牌如表 2 所示： ⑴空调应使用图 所示插座（填“甲”或“乙”） ⑵插座所接保险丝的额定电流应≥ 安。 ⑶若连续制冷半小时，消耗电能 焦。 ⑷目前使用的大多数空调采用氟利昂作制冷剂，氟利昂大量使用会引起臭氧层破坏，对此，你认为下列建议 中合理的是 。 A．制止生产和使用空调 B．将空调节器废气排入高空 C．研制环保型冷剂取代氟利昂 14．磁极间的相互作用规律：同名磁极 ，异名磁极 ，使原来没有磁性的物体获得磁性的过 程叫做 。 15．我国宋代科学家 是最早明确地论述 的科学家，他指出指南针所指的方向经常稍微偏离 南北方向。 16．电磁铁的磁性有无跟电流的 有关，电磁铁的磁性强弱跟电流的 和线圈的 匝数有关。电磁起重机的铁芯应该用 制成。 17．如图所示，合上开关后，发现铁钉旁边的小磁针静止时 S 极指向铁钉 A 端，则 A 端 是 极，电源 D 端是 极。 18．从发现通电导体在磁场中受力到电动机的发明，换向器起了关键的作用，它能使线圈刚刚转 过平衡位置时就自动改变线圈中 ，从而实现通电线圈在磁场中的连续转动，可见，将 物理知识应用于实际还需要技术作桥梁。 19．如图所示，弹簧下端挂一条形磁体，磁体的下端为 S 极，条形磁体的正下一方有一带铁芯的 螺线管，闭合开关后，弹簧的长度会 （填“伸长”、“缩短” 或“不变”） 20．提起电话，大家不会陌生。电话的话筒可以把声音变化转换为电流变化。如图所示是碳精话筒的结构。当 加在话筒两端的电压为 3V 时，电路中的电流在 0.06A～0.05A 范围内变化，则碳粒的电阻变化范围 为 。 21．在《安装直流电动机模型》的实验中：⑴连入滑动变阻器的目的是通过调节滑动变阻器来改变电路中电流 的 ，从而改变电动机线圈的转动 ；⑵在实验中，若把磁铁的两极对调一下，将观察到的 现象是：电动机线圈的 发生改变。 22．如图所示，闭合开关 S 后，烧杯中水面上浮着一空心小铁球，电磁铁此时 A 端为 极，将滑片 P 向右滑动，空心小铁球所受浮力 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 23．磁性材料在现代生活和科学技术中有着广泛的应用，研制新的磁性材料及其应用是现代高 科技的一个重要方面，请你列举出两个磁性材料在生活或生产中应用的例子： 、 。 24．地球是个大磁体，在地球上，指南针能指南北是因为受到 的作用。人类将在本世纪登上火星。目 前，火星上的磁场情况不明，如果现在登上火星，你认为在火星上的宇航员能能依靠指南针来导向吗？ （“能”、“不能”或“不知道”） 25．在“畅想家乡美好未来”的主题班会上，同学们奇想妙设，纷纷出计献策。王林同学设计了城市未来磁悬 浮轨道列车交通方案，图纸如图所示。请你分析，该方案中应用到的物理知识有：（只要求写出两条） ① ； ② 。 26．初三（1）班社会实践小组参观了扬州亚星客车股份有限公司，发现汽车许多部件的设计与物理学中的力、 热、声、光、电等知识有联系。如安全带是为了防止高速行驶的汽车紧急刹车时，乘员由于 而撞伤； 轮胎上有凹凸不平的花纹，是为了 ；司机通过观后镜看见车后的景物，是光的 现象；汽 车发电机是利用 原理制在的。参观中，同学们也发现了一些不足，同时提出了许多有创意的改进意 见，实用性也很高。就你对汽车的了解，写一条与物理有关的改进意见： 。 二、选择题 27．在家庭电路中，从进户线起连接顺序正确的是（ ） A．闸刀开关、电能表、保险盒、插座 B．闸刀开关、电能表、插座、保险盒 C．电能表、闸刀开关、保险盒、插座 D．电能表、保险盒、闸刀开关、插座 28．下列符合安全用电常识的做法是（ ） A．用湿抹布擦拭电器 B．将湿衣服晾在电线上 C．在高压输电线附近放风筝 D．发现输电线的断头落在地上，不能走近或拾起 29．家庭电路中，自动空气开关的主要作用是（ ） A．保证用电器的电压不变 B．保证电路的电流不变 C．保证用电器的功率不变 D．在电路发生短路时自动切断电路 30．下列现象中，可能引起家中保险丝熔断的是（ ） ①插座中的两个线头相碰 ②开关中的两个线头相碰 ③电路中增加了大功率的用电器 ④灯丝烧断 A．①② B．②③ C．②④ D．①③ 31．关于照明电路的安装，下列说法正确的是（ ） A．控制灯的开关应与灯并联 B．插座应与灯串联 C．控制灯的开关应与灯串联，且接在火线上 D．控制灯的开关应与灯串联，且接在零线上 32．洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插座，是因为如果不接地，（ ） A．家用电器不能工作 B．家用电器的寿命会缩短 C．人接触家用电器时可能发生触事故 D．家用电器消耗电能会增加 33．关于安全用电，下列说法中正确的是（ ） A．只要站在绝缘的木凳上修电灯就可以用双手同时分别接触两根电线 B．高压电线落在地上后绝对不能靠近它 C．发现有人触电应首先把触电的人拉开 D．连接照明电路时，开关应一端与火线相连，另一端与灯座相连 34．关于教室内的电灯、开关、插座之间的连接方式，下列说法正确的是（ ） A．用一个开关控制的两盏灯之间是串联 B．被不同开关控制的各盏灯之间是串联 C．开关与被控制的灯之间是并联 D．各盏灯与插座之间是并联 35．对于图中的各种数据，说法不正确．．．的是（ ） A．电能表正常工作的电压一定为 220V，电流一定为 10A B．每消耗 1 kW h 的电能，电能表的转盘转 3000 转 C．同时使用的用电器总功率不能超过 2200W D．电能表读数的单位是 kW h 36．房间里有一盏安装正确的 40W 吊灯，小莉自己动手安装了一个插座，以便加接一盏 40W 的台灯，使用时发 现，把台灯插头插入插座，只闭合吊灯或台灯的开关，灯都不亮，只要两个开关都闭合，两灯也同时发光， 且光都很暗，断开开关，拔下台灯插关，用测电笔测试，只在插座的一个孔里氖管发光。这种现象的原因是 （ ） A．插座两孔直接与吊灯两端的电线并联了 B．台灯插头短路 C．插座串联在吊灯开关与火线之间 D．插座串联在吊灯开关与灯头之间 37．有一接在家庭电路上的灯泡，开关闭合时不亮了，用测电笔分别接触灯头的两个接线柱，氖管都发光，则 此灯不亮的原因可能是（ ） A．灯线断了 B．零线断了 C．火线断了 D．地线断了 38．李刚家的灯不亮了，他用测电笔检查时发现测电笔的氖管仍能发光，保险丝和灯泡都完好，分析发生此故 障的原因是（ ） A．停电了 B．进户的火线断了 C．火线与零线相碰了 D．零线断了 39．盛夏时节，正值用电高峰，某市电力供应紧张，市政府鼓励市民节约用电。下列不属于．．．节约用电的是（ ） A．电视机不用时拔下插头 B．使用大功率的电炉烧水 C．随手关灯 D．推广使用电子高效节能灯 40．熔丝在城乡家庭电路中仍然较为常用，以下相关的说法中正确的是（ ） A．熔丝的特点是电阻比较大，熔点比较高 B．家庭应根据具体用电需要，选用相应规格（额定电流大小）的溶丝 C．家庭选用的熔丝越粗越保险 D．在熔丝熔断后，可以用铜丝、铁丝代替熔丝 41．图中所示的 4 种关于螺丝口灯座和开关的连接中，符合安全用电原则的是（ ） 42．如图所示为家庭电路的一部分。已知 C、D 端以外的供电线路完好。一同学用测电笔按正确操作要求检查某 一插座，则下列检测及其判断合理的是（ ） A．将测电笔插入 A 孔，氖管发光，说明 A 孔与火线是连通的 B．将测电笔插入 B 孔，氖管发光，说明电路某处短路且 D 端 至短路处之间的零线开路 C．将测电笔插入 A 孔，氖管发光，说明 A 孔与火线是断开的 D．将测电笔插入 B 孔，氖管发光，说明 B 孔与零线是连通的 43．在下列情况中，会造成触电事故的是（ ） A．站在干燥的木凳上的单手接触火线 B．站在地上的人触到零线 C．站在干燥的木凳上的人双手同时接触火线 D．站在地上的人触到火线 44．物理小组的同学们练习安装照明电路，接通电源之前，老师将火线上的保险丝取下，把一个额定电压为 220V 的灯泡作为检验灯泡连接在原来安装保险丝的位置，同时要求同学将电路中所有开关都断开，用这种方法可 以检查电路是否有短路。在接通电源后，下列说法中正确的是（ ） A．若检验灯泡正常发光，表明电路连接无误 B．若检验灯泡不亮，但将某一个用电器的开关闭合后检验灯泡正常发光，表明这个开关的两端直接连到火 线和零线上 C．检验灯泡不亮，但将某一个电灯的开头闭合后，这个电灯和检验灯泡都能发光，只是亮度不够，这表明 电路中出现了短路现象。 D．不论将电路中用电器的开关断开还是闭合，检验灯泡均不发光，这表明电路中有短路 45．电冰箱起动时，与电冰箱并联的台灯变暗。关于这一现象，下列说法中不正确的是（ ） A．进户线中电流变大 B．线路中电阻变大 C．线路中热损耗变大 D．灯泡两端的电压变小 46．学了物理，小青同学对与人身体相关的物理量很关注，并进行了估测。以下估测量中合理的是（ ） A．手指甲的宽度约为 31.2 10 m B．步行的速度约为1.4 /m s C．正常体温的平均值约为 37.5 C D．人体电阻值约为几十欧 47．①利用停电机会用湿抹布和洗洁精洗厨房电器；②原来的保险丝经常熔断，不查原因就换上粗的；③将购 得的大功率家用电器立即接入家庭电路中使用；④在一块接线板上同时接上电热水器、电饭煲、电熨斗等许 多用电器。上述生活中的做法不符合电器安装规则和安全用电原则的是（ ）] A．只有 ①② B．只有 ②③ C．只有 ①②③ D．全部①②③④ 48．下列说法中错误的是（ ） A．意大利物理学家托里拆利用实验测出了大气压强的数值 B．中国宋代学者沈括最早记述了地磁两极与地理两极并不重合的现象 C．英国物理学家焦耳最先精确总结出了焦耳定律 D．丹麦物理学家奥斯特发现了电磁感应现象 49．爱因斯坦曾说过，“磁场”在物理学家看来“正如他坐在椅子上一样实在”。这句话形象地说明了（ ） A．磁场是为研究问题而假想的 B．磁场是真实存在的一种物质 C．椅子一定是磁体 D．磁场是看得见、摸得着的 50．“神舟号”系列飞船的成功发射和顺利回收，标志着我国载人航天技术的研究已经进入世界领先行列，我国 宇航员登上月球即将成为现实。月球表面周围没有空气，它对物体的引力仅为地球上的 1/6，月球表面没 有磁场。根据这些特征，在月球上，下图中的四种情况能够做到的是（ ） 51．如右图所示，两个线圈套在同一玻璃棒上，各自能自由滑动，开关 S 闭合时，这两个线圈将会（ ） A．向左右分开 B．向中间靠拢 C．都静止不动 D．先向左右分开，后向中间靠边拢 52．如右图所，S 闭合后，小磁针的 N 极将（ ） A．顺时针转 90 角 B．逆时针转 90 角 C．转过180 角 D．不动 53．如图所示是一根锰铜丝制成的软质弹簧，B 是水银槽，槽内盛有水银，A 的上端通过 接线柱与电源相连，A 的下端恰好与水银表面接触，开关 S 闭合后发生的现象是（ ） A．弹簧伸长变大，灯持续发光 B．弹簧缩短，灯熄灭 C．弹簧上下振动，灯忽亮忽灭 D．弹簧静止不动，灯持续发光 54．在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时 S 极指向地面，则该位置是（ ） A．地磁北极附近 B．地磁南极附近 C．赤道附近 D．无法确定 55．有两根大头针被磁铁一端吸起，悬在磁铁下方，如图所示的四幅图中能正确反映实际情况的是（ ） 第 55 题 第 56 题 56．如图所示，用条形磁铁 N 端，在一根钢棒上从左向右沿同一方向磨擦几次，钢棒具有磁性的情况是（ ） A．钢棒左端为 N 极 B．钢棒右端为 N 极 C．无法确定钢棒某端的极性 D．钢棒无磁性 57．如图所示的几种电磁现象中正确的是（ ） 58．电动机可以带动水泵抽水，如图所示的 4 幅图中，能反映出电动机工作原理的是（ ） 59．图中， a 表示垂直于纸面的一根导体，并且是闭合电路的一部分，它在磁场中沿如图中箭头所示的方向运 动时，不会产生感应电流的是（ ） 60．把铁棒甲的一端靠近佚棒乙的中部，发现两者吸引，而把乙的一端靠近甲的中部时，两者互不吸引，则（ ） A．甲有磁性，乙无磁性 B．甲无磁性，乙有磁性 C．甲、乙都有磁性 D．甲、乙都无磁性 61．下列器材中没有用到磁性材料的是（ ） A．录音机中使用的录音带 B．计算机中的存储软盘 C．CD、VCD D．DVD 播放器中使用的光碟 62．下列用电器中，利用电流磁效应原理工作的是（ ） A．电灯 B．电话 C．电烙铁 D．电热毯 63．如图所示，一条形磁铁周围放着能自由转动的小磁针甲、乙、丙、丁， 这四根磁针静止时 N 极指向画错的是（磁针的黑端表示 N 极）（ ） A．磁针甲 B．磁针乙 C．磁针丙 D．磁针丁 64．实验表明，磁体能吸引 1 元硬币，对这种现象解释正确的是（ ） A．硬币一定是铁做的，因为磁体能吸引铁 B．硬币一定是铝做的，因为磁体能吸引铝 C． 磁体的磁性越强，能吸引的物质种类越多 D．硬币只含有磁性材料，磁化后能被吸引 65．如图所示是电机示意图，对于图示的说法，正确的是（ ） A．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈正转到平衡位置 B．图中绘出的是直流电动机的示意图，线圈受到磁场的作用力而转动 C．图中绘出的是交流发电机的示意图，此时导线切割磁感线，线圈中产生电流 D．图中绘出是的交流发电机的示意图，此时导线不切割磁感线，线圈中没有电流 66．假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列是说法正确的是（ ） A．白炽灯仍然能发光 B．电动机仍然能转动 C．电饭锅仍然能煮饭 D．电熨斗仍然能熨衣服 67．下列研究物理问题的方法相同的是（ ） ①根据电流所产生的效应认识电流 ②研究电流时把它比作水流 ③根据磁铁产生的作用来认识磁场 ④利用磁感受线来描述磁场 A．①与② B．①与③ C．③与④ D．②与④ 68．一束带负电的电子流过一暗盒附近，运动轨迹发生偏转， 如图所示。则暗盒中可能存在的物体为（ ） ①磁铁 ②铅块 ③带正电荷的物体 ④带负 电荷的物体 A．①③ B．②③ C．②④ D．只可能是③ 三、作图与实验 69．小斌是一位电工，准备为一房间设计电路，房间内两盏灯计划用并联电路，但房东邓大爷想用串联电路， 他认为串联既简单又省钱。下面是小斌留给邓大爷的便条，请补充完整；并将图中的两灯及开关正确连入 电路。 70．请在如图所示的家庭电路，以笔画线代替导线，将一个两孔插座和一个带拉线开关的螺口灯泡接入电路。 71．如图所示，请分别标出通电螺线管和小磁针的 N、S 极。 72．学习磁场知识后，某同学在一个圆纸盒里放一个条形磁体，盒外放了一些小磁针，磁针 N 极（简头表示 ） 的指向如图所示。请你画出圆纸盒里磁体的合理位置并标出 N、S 极。 73．请根据图中通电螺线管中的电流方向，标出小磁针 N 极。 74．请在图中标出通电线圈中的电流方向。 75．如图所示，在通电螺线管磁场中的 A 点放置一小磁针，小磁针静止时 N 极水平 向右，请画出螺线管导线的绕法。 76．某蔬菜大棚使用一种温度自动报警器，如图所示，在水银温度计里封入段金属 丝，当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。 请说明它的工作原理。 77．如图所示为水位自动控制电路所需的基本器材，请在图上用铅（钢）笔线 将它们连接成水位自动控制电路。要求当水箱内水位还没有达到金属板 A 的高度时，工作电路中绿灯亮、 电动机工作，表示水箱在加水；当水位升高到金属板 A 时（通常水中含水量有杂质，是导体）电动机停止 工作，红灯亮。 78．图中的虚线是家庭中灯 L 原来的接线图，现要在 A、B 两处都能控制 L，请用实线画出改造后的线路图。 79．保险丝的规格常用额定电流来表示。选用保险丝时应使它的额定电流等于或略大于电路中的最大工作电流。 下表所列是常用的铅锑合金保险丝的规格。 ⑴由表中的数据你能得到哪些有关保险丝的知识（写出 2 条） A． B． ⑵小华家照明电路的“PZ220－40”的电灯 4 盏，60W 的电风扇 1 台，1000W 的电热水器 1 个，请你帮他正确 选择一种规格的保险丝。 80．学校学生宿舍走廊的路灯，灯泡容易坏，经常需要更换。电工小段在原来电灯的位置，接入一两盏灯的亮 度比原来用一盏灯时要暗，由此： ⑴同学们猜想这两盏灯的连接方式是如图所示甲、乙两图中的一种，你认为正确的 是 图，你判断的依据是 。 ⑵现有电池组、小灯泡、开关、导线等器材（器材数量不限），请你利用这些器材来模拟检验你的判断。 在实验中，你主要观察 。 画出模拟的电路图： 81．如图所示的电路，电源电压 6V，电灯 1L 、 2L 的电阻均为 15  ，当开关 S 闭合后，两灯均正常发光。在 某时刻，电路出现故障，电流表和电压表的示数出现异常，造成该现象的电路故障有多种可能，如下表中 1、 2 所列故障。请分析写出可能出现的第三种由电灯引起的电路故障（其中一盏灯完好），并填上与 2、3 相应 的电流表和电压表的大约示数。 82．某同学在房间里安装了一个“220V 100W”的顶灯和一个“220V 3W”的台灯，他打算把这两盏灯并联，用 一个普通的拉线开关 S 来控制，结果因粗心大意接错了。接完后合上闸刀 K，发现台灯亮顶灯不亮，他了一 下开关，结果不亮的灯亮了，而原来亮的灯不亮了，再拉一下开关，又恢复了原状，他画了几幅电路图，经 分析才明白了。你也分析一下他是怎样接错的。 ⑴他接的电路可能是图中哪个图？ ⑵从理论上阐述亮与不亮的原因所在。 83．“热得快”是一种插在保温瓶中烧开水的家用电器，你利用课内学过的仪器，设计一个测定“220V 1000W” “热得快”的热效率的方案，要求：⑴写出所需器材、测量步骤及操作中为了减小误差而需注意的事项；⑵ 用字母代表物理量，写计算“热得快”热效率的公式。（设测量时照明电路电压为 220 伏） 84．图为奥斯特实验示意图。比较甲与乙可得出的结论 是： ；比较甲与丙可得 出 的 结 论 是： 。 85．小明用自制的电磁铁来研究它的磁性强弱与哪些因素有关。实验器材：两个相同大小的大铁钉、一些漆包 线、开关、电源、滑动变阻器、一些回形针和电流表等。在实验中，用漆包线绕制横截面和紧密程度相同的三 个线圈，其中两个线圈插入铁钉，另一个线圈内无铁钉。按如图电路进行实验，实验记录的数据如表 以上实验表明，电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关？（ ） A．只与电磁铁线圈匝数有关 B．只与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉有关 C．只与电磁铁线圈匝数、通过线圈的电流有关 D．与电磁铁线圈匝数、是否有铁钉、通过线圈的电流都有关 86．在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么有关系时，一位同学做了如图  a 、  b 、  c 的三个实验， AB 表示闭合电路的一部分导线，导线上的箭头表示电流的方向，F 表示导线受力的方向，S、N 表示碲形磁铁的 南北极。 ⑴通过实验  a 、  b 说明，通电导线在磁场中的受力方向与 的方向有关。 ⑵通过实验  a 、  c 说明，通电导线在磁场中的受力方向与 的方向有关。 87．为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想： 猜想 A：电磁铁通电时有磁性，断电时没有磁性 猜想 B：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强 猜想 C：外形相同的螺线管，线圈的匝数越多，它的磁性越强 为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案：用漆包线（表面涂有 绝缘的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。如图所示的 a、b、c、d 为实验中的四种情况。 根据小丽的猜想和实验，完成下面填空： ⑴通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断它 的不同。 ⑵通过比较 两种情况，可以验证猜想 A 是正确的。 ⑶通过比较 两种情况，可以验证猜想 B 是正确的。 ⑷通过比较 d 中甲、乙两电磁铁，发现猜想 C 不全面，就补充 。 88．现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。 如图所示，用电器 R 接在电压为 220 伏的电源上时，消耗电功率是 1100 瓦，电路中还有额定电流为 10 安 的熔断丝（俗称保险丝）。则： ⑴只有用电器 R 接入电路时，通过熔断丝的电流为多少？ ⑵一个潮湿的人赤脚站在地上，由于不小心，手接触火线，发生触电事故，则通过人体的电流是多？（上 表电阻数据适用此人）并分析为什么熔丝不会断（即熔丝不能救人命）。 89．某研究所为了研究灯丝温度对白炽灯平均使用寿命的影响，做了如下实验：保持灯泡内 惰性气体的压强为 0.1 个大气压，钨丝粗细为 250 微米，通过改变钨丝中电流的大小来改变灯丝的温度，测得灯泡的平均寿命 与灯丝温度及电流间的关系如表所示。 ⑴分析实验所得数据可以预测：在上述实验相同的条件下，钨丝温度在 2200K 时，其平均寿命应最接近于（ ） A．50 小时 B．500 小时 C．8000 小时 D．16000 小时 ⑵简述你作出上述预测的理由： 90.如图甲、乙、丙是 HG 牌家用豆浆机的结构、铭牌和简化电路图。 某次使用时，将浸泡好的适量黄豆入入滤网内，加入清水 1000mL，制作豆浆，启动自动控制键，豆浆机按下 表程序正常工作。 ⑴若盛水容器是底面积为 200 2cm 的圆柱体，则水对容器底部的压强有多大？ ⑵两次加热过程中水和豆浆汁共吸收多少热量？（视豆浆汁与水比热容相同） ⑶全过程消耗电能多少？ 专题九 信息的传递 【知识梳理】 构造 原理 连接 数字电话 光纤通信 网络通信 产生 速度 模拟电话 有线通信 无线通信——电磁波 信 息 的 传 递 电话 传播 波长、频率和波速之间的关系 方式：无线电、微波、卫星通信等 利用：广播、电视、移动通信、卫星通信等 【知识概述】 1、电话的结构： 贝尔发明了电话 电话组成：话筒、听筒 话筒：把声信号转化为电信号，结构与麦克风相同 听筒：把电信号转化为声信号，结构象喇叭 电话线：传递信号 电话工作的流程图为： 2、电话交换机： 结果：利用电话交换机可以大量减少线路。 电话交换机之间可以连接 简述电话交换机的发展过程 分析：占线的现象 3、模拟信号与数字信号： 模拟信号：信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，模仿声信号的电信号。 缺点：在传输、放大、加工的过程中易失真，从而使传递的信息发生变化。 数字信号：利用数字的组合来代表信息的信号。 特点：一般只有两个数字，在传输、放大、加工的过程中很稳定，容易编辑。 4、电磁波的产生：变化的电流产生电磁波 5、电磁波的传播：在很多介质中可以传播，在真空中也能传播；在真空中的传播速度最大，用 c 表示： c＝3×108m/s （这是宇宙中最大的速度） ①波长：用λ表示，单位是 m ②频率：1 秒钟变化的次数，用 f 表示，单位 Hz （1MHz＝1000kHz＝1000000Hz） 它们的关系： c＝λf 6、电磁波的分类：长波、中波、短波、微波 7、无线电广播： 大致过程： 声信号→电信号→电磁波→发射→接收机→声信号 听筒话筒 变化电流声音 声音 但有两个问题：①信号弱；②频率低，传递性差 解决方法：①放大；②加一载波，接收后再去掉 8、电视的发射和接收：传播过程与无线电广播基本相同，但多了图像信号，必须把图像转换为电信号，与声音 一起发射 9、移动电话：即有发射功能，又有接收功能。（可以看做是广播电台与收音机的组合） 10、微波通信： 微波：波长在 10m~1mm 之间，频率在 30MHz~300000MHz 之间的电磁波。 优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。 缺点：传播近似直线，不能沿地球表面传播，在地面的传播距离短。 改进方式：需要大量的中继站，约 50km 一个。 结论：不能用月球做中继站，但可以用卫星做中继站。 11、卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式。 同步卫星的优点：覆盖范围广，只要三个卫星就可以让信号覆盖全球。 12、光纤通信：利用频率更高的光波进行信息传递。 优点：频率高，信息传递的效率高，可以同时开通大量的频道，穿透性好。但普通的光不可以：发散性，不单 一 激光：频率单一、方向集中，可以用来传递信息。光导纤维： 13、网络通信：把计算机连在一起，实现信息共享。 每个邮件地址的域名都会告诉你相应的信息，如:“Xiaodong@server.com.cn” 表示该电子邮箱属于 Xiaodong , 邮箱服务器名叫 server.com.cn , 其中“cn”是 China 的简写，表示该 服务器在 中国 注册． 【例题精讲】 例 1、由于激光有能量在空中高度集中等特点，因此可用来测量月球与地球之间的距离，已知从地面发出 的激光束，经月球上反射器反射回地球，前后共经历了 2.563s ，试根据上述数据计算月球到地球的距离。 解析：已知激光在空中传播速度为 53 10 /km s   ，从地面发出的激光束到达月球所需时间 2.563 2t s 。 月球到地球的距离为 5 52.5633 10 3.845 102s t km km      例 2、我国 1～12 电视频道的波长范围是1.37 ～ 5.71lm，那么它们的频率范围应是 ～ MHz。 解析： 8 8 1 1 3.0 10 / 2.19 10 2191.37 v m sf Hz MHzx m      8 8 2 3.0 10 /2 5.25 10 52.55.71 v m sf Hz MHzx m      所以频率的范围应是 52.5 ～ 219MHz 。 例 3、看电视节目时，如果附近有汽车路过或有人使用冲击钻时，在电视屏幕上会现成串的不规则雪花点， 使电视图像受到干扰，为什么？ 解析：由于汽车或冲击钻工作时，其内部电路中的电流发生急剧变化时会向外发射电磁波，将使电视图像 受到干扰。 例 4、电视台把信号发射到高空中的通信卫星上，卫星再把信号发射到地面上的其他地区，这样就实现了 卫星电视实况转播。在调试过程中，电视本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室现场用电缆传来的信号 进行比较。这时发现，从卫星传来的画面上，人物动作总比电缆传来的画面晚一些。已知通信卫星的高度大约 是 43.6 10 km ，试估算画面延迟的时间。 解析： 7 8 2 2 3.6 10 0.243.0 10 / h mt sv m s     信号被送上卫星，又被卫星反射回来所需时间约为 0.24s ， 即为画面延迟时间。 例 5、通过互联网发送的电子邮件是以光速成传播的。若光在光缆中传播的速度是 82 10 /m s ，地球的 周长约 74 10 m ，电子邮件在光缆中绕地球一周大约需要多少时间？ 解析： 7 8 4 10 0.22 10 / s mt sv m s    电子邮件在光缆中绕地球一周大约需用时间 0.2s 。 例 6、西部地区蕴藏着大量的天然气，将其通过管道送到能源缺乏的东部，这个工程叫“西气东输”，此工 程已经到达苏州，2004 年 5 月苏州已开始实施天然气换煤气工程。天然气和煤气相比，从环保角度和从能量角 度分析天然气有什么优点？ 解析：天然气与煤气相比，天然气燃烧后的生成物是二氧化碳和水，而煤气燃烧后的生成物不仅有二氧化 碳和水，还有二氧化硫，有时还有一些一氧化碳。天然气的热值与煤气相比，天然气的热值大，并且天然气容 易完全燃烧，热损失少。所以天然气和煤气相比，从环保角度来看，天然气的污染少。从能量的角度来说，天 然气的热值大，能量储存、输送均较较煤气方便。 例 7、下列关于核能的说法不正确的是（ ） A．物质是由原子构成的，原子中有原子核，所以利用任何物质都能得到核能 B．到目前为止，人类获得核能有两种途径，即重核裂变和轻核聚变 C．原子弹和氢弹都是利用原子核裂变和聚变的原理制成的 D．自然界只有在人为的条件下才会发生裂变 解析：核能是人们在近几十年里发现和利用的新能源。虽然各种物质的原子里都有原子核，但在通常情况 下并不能释放能量。只有当原子核发生改变----裂变和聚变时才伴随巨大的能量变化。原子弹是利用裂变的链 式反应中能在极短的时间内释放出巨大能量的原理制成的，而氢弹则是利用轻核的聚变制成的。自然界除了人 为的聚变反应外，太阳和许多恒星内部都进行着大规模的聚变反应，并以光和热的形式将核能辐射出来。故正 确答案是 C。 例 8、关于核能的获得，下列说法中正确的是（ ） A．核反应堆是原子核裂变时，在极短时间内释放出大量核能的装置 B．当原子核内部发生变化时会释放出巨大的能量，核裂变和核聚变是获得核能的两种方式 C．核电站是使核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能的装置 D．目前，在核电站反应堆中发生的是可控制的核裂变、聚变 点拨：核反应堆是能够缓慢平稳地释放核在裂变时放出的核能的装置。可见在核电站的反应堆中发生的是 可控制的裂变。反应堆中获得热能推动汽轮发电机发电，从而得到电能。目前，受控核聚变正在研究之中，尚 未用于核电站发电。应选 C。 例 9、关于能源及能源的利用，下列说法中不正确的是（ ） A．由于我国煤和石油的储量大，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要 B．能源的利用过程实质上是能量的转化和传递过程 C．现在人类使用的能源主要是煤、石油和天然气 D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能 解析：煤、石油和天然气是古代的动植物在长期地质变迁中形成的，古代动物食用植物，而植物靠光合作 用生长，所以可以说煤、石油和天然气都来自于太阳能。目前人类使用的能源主要是煤、石油和天然气。燃料 燃烧时，化学能转化成内能，内能又可以转化成机械能和电能。 人类在生产和生活中需要各种形式的能，我们可以根据需要把能源的能量转化成各种形式的能，以供利用， 所以能源的利用过程实质上是能量的转化和传递过程。我国的煤、石油和天然气尽管储量丰富，但终究有限， 且利用后不能再生，终有用完的日子，所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决能源问题的出路。 故本题答案应选 A。 例 10、随着人们环保意识的日益提高，节水型洁具逐渐进入百姓家庭。所谓节水型洁具，是指每洗一次的 耗水量在 6L（升）以内的洁具。某家庭新安装了一套耗水量为 5L 的节水洁具，而原有的洁具每次耗水量为 9L。 问： ⑴1000 kg 的水可供这套节水型洁具冲洗多少次？ ⑵该家庭每月可节约用水多少？（设平均每天使用 10 次，每月以 30 天计） 解析：本题只要算出 1000 kg 水的体积，便可求出冲洗节水型洁具的次数；比较两种洁具冲洗时用水的差 别，便可求出每月冲洗洁具的节约水的质量。 解答：⑴ 3 3 3 1000 1 10001.0 10 / m kgV m Lkg m    1000 2005 Ln L   次 ⑵  3 3 3 31.0 10 / 9 5 10 4m V kg m m kg          300 300 4 1.2M m kg t    本题材若采用先算出两种洁具冲洗一次的耗水的质量，也可求出 1000 kg 的水可共这套节水型洁具冲洗的 次数和每月节约用水的质量，不妨用这种方法算一算。 例 11、在能源的开发和利用中，太阳能是大自然赋予人类的一种取之不尽、用之不竭的能源。在太阳内部 进行着大规模的聚变，其释放的能量以电磁波的形式辐射出来。地球每年所接受的太阳能有 176 10 kWh 。 ⑴太阳发生聚变时释放的是哪种能量？答： 。 ⑵物体内能改变的方式有两种，“辐射”属于其中的 ，另一种是 。 ⑶地球每年所接受的太阳能为 J。 解析：太阳发生聚变时释放的是核能。地球每年所接受的太阳能的焦耳数只需将单位换算即可。 解答： ⑴核能；⑵热传递，做功； ⑶ 17 17 3 246 10 6 10 10 3600 2.16 10W kWh W s J        例 12、汽车是常用的交通工具，汽车的许多问题都跟物理知识有关。 ⑴下列中的 （填代号）属于无污染汽车。 A．汽油汽车 B．柴油汽车 C．太阳能汽车 ⑵汽车上有许多地方要利用光的反射，如图中的 A，B 两处 A 为观后镜，B 为车头灯内的反射镜。A 应 为 ，B 应为 。（选择“平面镜”，“凹面镜”，“凸面镜”之一分别填在应的横线上） ⑶如图是汽车司机看到的路边指示牌。在遵守交通规则的前提下，汽车抵达重庆至少还需要 h。 解析：回答⑴需要知道哪些能源对环境有污染，哪些能源对环境无污染。对 ⑵需要知道汽车上的镜子属 于哪一种镜子？⑶是简单的速度计算，但要会认识路边指示牌，知道上面两个数表示什么？ 解答：⑴ C ；⑵ 凸面镜，凹面镜。⑶ 40 0.580 / s kmt hv km h    例 13、如图所示，简易太阳能热水器受光面积 21.2m ，内装80kg 水，太阳每分钟辐射到 21m 面积上的热 量是 47.56 10 J ，如果 60％的热量被水吸收，问： ⑴太阳能热水器内壁为什么涂成黑色？ ⑵20℃的水晒 3 h 后水温达多度（℃）？ ⑶煤气的热值是 74.2 10 /J kg ，若煤气灶的效率为 40％烧热（达到⑵中水的末温）这些水需燃烧多少煤气？ 解析：解答本题首先要清楚什么颜色对太阳的吸收强，其次热量的计算 0( )Q cm T T 吸 要熟悉，Q吸 的来源要清楚，再次要明确热平衡方程 Q Q吸 放 及其计算。 解答：⑴黑色表面对太阳辐射的吸收强，所以太阳能热水器内壁要涂成黑色。 ⑵简易太阳能热水器 3 h 得到太阳的辐射热量： 2 4 2 71.2 3 60min 7.56 10 /( min) 1.63 10Q m J m J      吸 由热平衡方程 Q Q吸 放 以及 0( )Q cm T T 吸 得： 7 1 0 3 1 60% 1.63 10 20 49.280 4.2 10 /( ) Q JT T C Ccm kg J kg C            放 ⑶ 7 2 7 2 60% 1.63 10 0.58340% 4.2 10 / Q Jm kgq J kg      吸 例 14、一个实验用的电动机与电流表串联后接在 6V 直流稳压电源上，闭合开关后电动机机并未转动，这 时电流表的读数为 5A，检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电 流表的读数为 1A，试计算该电动机此时的机械功率及效率。 解析：分析电动机工作情况，可知其能量转化情况是电能转化为机械能和内能，列出能量转化的关系式为 2UIt mgh I Rt  。电动机不转时 0mgh  ， 2UIt I Rt ， 1.2R   。 电动机正常工作时机械功率为 2 2 4.8mgh UIt I RtP UI I R Wt t      ，电动机此时的效率为 4.8 80%6 p W p W   机械 总 。 【随堂练习】 1、（2006 年福州市）小灵通是一种移动通讯工具，使用小灵通时，声音信息搭载在 波上进行传播。 2、（2006年无锡市）下列有关家用电器性能及使用的判断，其中正确的是 ( ) A．空调机和电风扇都可以降低室内温度 B．微波炉产生的微波和声波是本质上相同的波 C．电视机和收音机都能接收电磁波 D．电冰箱的门打开后，室内温度会不断降低 3、（2006 年安徽省）以下关于电磁波的说法不正确的是【 】 A．无线通信是用电磁波进行传播 B．医院 B 超发出的超声波是电磁波 C．遥控器发出的红外线是电磁波 D．透视使用的 X 射线是电磁波 4、（2006 年河北省课改）关于电磁波和现代通信，下列叙述不正确的是 A．卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站，进行通信 B．光纤通信具有传输信息量大、高抗干扰及光能损耗小等优点 C．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波的频率越高，在空气中传播的速度越大 5、（2006 年宜昌市）10.下列设备不是利用电磁波来传递信息的是 A.无线电广播 B.电视 C.手机 D.有线电话 【素质训练】 一、选择 1．发明了电报的科学家是（ ） A．莫尔斯 B．爱迪生 C．法拉第 D．伏特 2．比较常见光、无线电波以及激光在真空中的传播速度的大小，可知（ ） A．常见光最大 B．无线电波最大 C．激光最大 D．三者相同 3．在短波、中波和长波这三种电磁波中频率最大的是（ ） A．短波 B．中波 C．长波 D．微波 4．关于电磁波的波长，下列说法正确的是（ ） A．波长等于电磁波 1 s 内出现的波峰数或波谷数 B．波长等于两个波峰（或波谷）之间的距离 C．波长等于相邻两个波峰（或波谷）之间的距离 D．波长等于 1 s 内波长传播的距离 5．在 2004 年雅典奥运会上，为了把比赛节目及时传送到世界各地，至少需要同步通信卫 星 ( ) A．1 颗 B．2 颗 C．3 颗 D．4 颗 6．在光纤通信中，用来传递信息的光应该是（ ） A．普通光源发出的光 B．太阳光 C．激光 D．以上三种都可以 7．无线电波跟光波不同，在于无线电波（ ） A．不能发生反射 B．不能通过真空 C．具有较长的波长 D．具有较低的速度 8．观察右图回答，在音频、视频、射频三种信号中，频率最高的是（ ） A．音频 B．视频 C．射频 D．一样高 9．微波炉是一种家用的食品加热炉，它利用（ ） A．电流的热效应 B．微波的能量 C．光波的能量 D．红外线的热作用 10．光缆通信是以光纤为载体（介质），把要传输的信号变成光信号在光纤中传播那么光在光纤中的传播方式是 （ ） A．沿着光纤的中轴线直线传播 B．沿着光纤的外壁多次折射传播 C．沿着光纤的内壁多次反射传播 D．沿着光纤螺旋式的传播 11．电话机听筒里发生的主要能量转化是（ ） A．电能转化为机械能 B．热能转化为电能 C．机械能转化为电能 D．电能转化为势能 12．下列各种说法中错误的是（ ） A．能量就是能源 B．电能是一种二次能源 C．石油是一种常规能源 D．地热能是一次能源 13．下列能源中不是来自于太阳能的是（ ） A．水能 B．风能 C．核能 D．煤、石油、天然气 14．出行是人们工作、生活必不可少的环节，出行的工具多种多样，使用的能源出不尽相同。电动自行车和燃 油汽车消耗能量的类型分别是（ ） ① 化学能 ② 核能 ③ 电能 ④ 太阳能 A．①③ B．①④ C．①②③ D．①③④ 15．下列交通工具使用的是二次能源的是（ ） A．蒸汽机车 B．帆船 C．电力机车 D．太阳能机车 16．我国最近发射的“神州四号”飞船返回舱的表面有一层叫做“烧蚀层”的物质，它可以在返回大气层时保 护返回舱不因高温而烧毁。烧蚀层能起这种作用，除了它的隔热性能外，还由于（ ） A．它的硬度大，高温下不会损坏 B．它的表面非常光滑，能减少舱体与空气的摩擦 C．它能把热辐射到宇宙空间 D．它在汽化时能吸收大量的热 17．关于潮汐发电，下列说法不正确的是（ ） A．建造堤坝只是为了利用海水的重力势能 B．潮汐发电说明潮汐具有巨大的能量 C．退潮时靠近海岸的一侧水位低 D．涨潮时靠近大海的一侧水位高 18．组成原子核的粒子是（ ） A．带正电的质子和带负电的电子 B．带正电的质子和不带电的中子 C．带正电的质子、带负电的电子和不带电的中子 D．带负电的电子和不带电的中子 19．氘核、氚核在超超高温下聚合成氦核，并释放出核能。组成氦原子核的粒子是（ ） A．两个质子和两个中子 B．两个质子和两个电子 C．两个电子和两个中子 D．两个质子、两个中子和两个电子 20．原子弹和核电站的根本区别是（ ） A．核电站利用聚变，原子弹利用核裂变 B．核电站利用核裂变，原子弹利用核聚变 C．核电站控制裂变的链式反应速度，原子弹对裂变的链式反应速度不加控制 D．核电站控制聚变的链式反应速度，原子弹对聚变的链式反应速度不加控制 21．目前世界上已建成的核电站都是利用（ ） A．原子核的聚变释放的能量来发电的 B．原子核的裂变释放的能量来发电的 C．放射性物质衰变释放的能量来发电的 D．原子核聚变和裂变释放的能量来发电的 22．太阳释放着大量的能量，这些能量来自（ ） A．太阳内部可燃性物质的燃烧过程 B．太阳内部大规模的核裂变过程 C．太阳内部大规模的核聚变过程 D．太阳内部电能转化为热能过程 23．《深圳商报》2004 年 3 月 11 日报道：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能源 全部由位于顶部的太阳能电池板提供，这还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量转化和储存的方式是 （ ） A．太阳能转化为内能，再转化为电能 B．太阳能转化为电能，再转化为化学能 C．太阳能转化为内能，再转化为化学能 D．太阳能转化为电能，再转化为光能 24．在核电站中从核能到电能，下列能量转化过程中正确的是（ ） A．核能  内能  电能 B．核能  机械能  内能  电能 C．核能  内能  机械能  电能 D．核能  电能 25．能量转化与守恒定律是自然界的基本规律之一，下列过程中机械能转化为电能的是（ ） A．蓄电池放电 B．给手机电池充电 C．水力发电 D．电动机带动水泵抽水 26．“神州二号”无人飞船环绕地球 108 圈，顺利完成预定空间科学试验任务后，于 2001 愿军年 1 月 16 日在内 蒙古中部准确返回，成功着陆，标志着我国载人航天工程第二次飞行实验取得圆满成功，若飞船穿越大气层时， 有一段为匀速降落过程，则在此过程中飞船的（ ） A．动能减小，机械能增大 B．动能不变，机械能减小 C．动能增大，机械能减小 D．动能减小，机械能不变 27．下列表述正确的是（ ） A．汽油机是将电能转化为机械能的装置 B．发电机是将电能转化为机械能的装置 C．电动机是将电能转化为机械的装置 D．电磁继电器是将电能转化为内能的装置 28．电动机通电后，电动机带动其他机器运转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫手，则下列关于能的转 化和守恒的说法中正确的是（ ） A．电能全部转化为机械能，总的能量守恒 B．电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能，总的能量守恒 C．电能全部转化为内能，内能守恒 D．电能转化为机械能和内能，机械能守恒 29．下列判断中错误的是（ ） A．电流的能有能全部转变为内能 B．在火力发电中，燃气的内能不可能全部转变为电能 C．在热机中，燃气内能不可能全部转化的机械能 D．在热传导中，热量可以自发地从低温物体传向高温物体 30．热机的效率越高，说明（ ） A．热机的功率越大 B．热机的有用功越多 C．机器对燃料的利用越高 D．热机消耗的燃料越少 31．永久性解决人类对能源需求的根本方法是（ ） A．充分利用地球上的化石燃料资源 B．改进工艺，提高能源利用率 C．依靠科技进步，不断开发新能源 D．尽可能地少用能源 32．仔细观察上海轨道交通明珠线列车停靠的沿途各站时，可以发现某些站的站台高度比两侧高，也就是说列 车是在制动之前利用惯性驶上一个倾角约为 5°的斜坡后停靠在站台的，重新启动后，又通过另一侧的斜坡下 驶到导轨上运动，这一设计主要是为了（ ） A．防止站台积水 B．节约能源 C．突出站台造型 D．改善站台通风 33．保护环境、节约能源要从我做起，下列做法中需要改正的是（ ） A．及时关掉未关紧的水龙头；养成人走灯灭的习惯 B．尽可能用太阳能热水器代替电热水器 C．及时将生活垃圾、废电池装在一起丢弃到垃圾箱中 D．用洗脸水冲厕所；将废报纸、洒瓶等送到废品收购站 34．学习了“能源与可持发展”一章后，某班学生就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建 议和设想，其中永远做不到的是（ ） A．目前利用的能源主要是煤，应着力研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施 B．正在建设中的田湾核电站，将解决连云港市乃至华东地区的电力紧张问题，但在输电过程中能量损失较大， 若能用超导体送电，鼗大大提高输电效率 C．连云港市位于黄海之滨，应尽研究开发海洋能 D．随着能源的不断消耗，最终应致力于研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 二、填空 1．电磁波在真空中传播的速度为 ，这是宇宙间物质运动的最快速度，这个速度有一个专用符 号 。电磁波的波长  、频率 f 和速度 v 之间具有如下定量关系： ，从中可以看出， 如果电磁波的频率越高，它的波长就越 。 2． 、 和 是人类物有的三种信息。 3．波速反映波传播的 ，波长是波在一个周期内传播的 。 4．20 世纪 30 年代，一个制玻璃的工人偶然发现：光能沿着长长的玻璃棒传输。于是，科学们试验成功了用拉 得很细的玻璃丝来做激光的传达室输线。人们把那些能够传输光信号的极其纤细的物质称为 。 5．电磁波的发现揭开了现代通信的新纪无。电磁波已成为人类文明的重要标志。但值得注意的是，电磁波也会 造成 。 6.按能源存在的自然性来划分为 能源和 能源。 7．核电站是利用反应堆里铀核发生裂变释放出 能，通过回路转化为高温蒸气的 能， 再通过汽轮机转化为 能。 8．直接利用太阳能的途径：一是把太阳能转化为 能，二是把太阳能转化为 能。太阳 能热水器、太阳能热电站、硅光电池，其中属于光电转换装置的是 ，它实际上是把太阳能转化成 能。太阳灶是把太阳能转化成 能的装置。 9．太阳内部进行着大规模的 ，释放的核能以光和热的形式向周围辐射。 10．原子弹是利用原子核的 制成的核武器，氢弹是利用氢核的 制成的核武器。 11．化石燃料、潮汐能、太阳能、电能、核能，其中属于二次能源的是 ；煤、石油、核能、太阳 能、地热能，其中属于化石燃料的是 。 12．2002 年 3 月 25 日，“神舟三号”飞船由“长征二号 F”捆绑式大推力运载火箭成功送上太空。飞船在脱离 火箭之前，相对于火箭是 的。飞船厂返回舱在返回过程中，与大气层发生剧烈摩察， 能转变 为内能，使舱体外表变成一团火球。 13．我国自行设计并制造安装的第一座地热电站的发电机功率为1000kW ，这座电站每月（以 30 天计算）所 发的电能相当于燃烧 t 煤？（煤的热值为 72.94 10 /J kg ） 14．明代航海家郑和率庞大的船队远航非洲，所用的帆船不用发动机就可航行，这就是有效地利用了自然界中 的 能；它也进一步说明了能量是可以 的。（选填“转化”或“转移”） 15．在公路上急驶的汽车急刹车时，车轮停止转动，此时轮胎表面温度会急剧升高产生冒烟现象，并在地面上 留下黑色痕迹，在上述过程中发生 能向 能转化。 16．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图所示，请你在方框中填入 相应的能量形式： 17．热机的发明推动了 17 世纪的工业革命，热机是把 能转化为 能的机器。到 19 世纪，丹麦 物 理 学 家 奥 斯 特 通 过 实 验 的 方 法 ， 首 先 发 现 了 电 流 的 磁 场 。 此 后 英 国 物 理 学 家 法 拉 第 又 发 现 了 现象，进一步提示了电和磁的联系，导致了 机的发明，实现了电能的大规模生产。 18．能的转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的的能都可以相互转化：摩擦生热，将 能转 化为 能；电灯照明，将 能转化为 能；烧煤做饭，将 能转化为 能；吃饭干活，将 能转化为 能。 19．“蜗轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的 废气带动蜗轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是 （填“增大”或 “减小”）排出废气所带走的能量， （填“提高”或“降低”）内燃机的效率。 三、解答题 1．将下列各能源所代表的字母，按能源的分类，填入能源集合图中的相应位置，每 个字母只用一次：A：地热、B：煤炭、C：风能、D：石油、E：天然气、F：核能、G： 太阳能、H：潮汐能、I：水能。 2．当你们有机会到电视台参观时，不仅可以看到那雄伟壮观的楼房，还可以看那引 人注目、高耸入云的电视铁塔。在那高高的铁塔上，发射天线像巨大的蝴蝶一样成双 成对地安装在上面，它俯瞰着千家万户，源源不断地发射击出电视信息。那么，电视铁塔为什么要造得很高呢？ 请你说出理由。 3．近 30 年来，我国成功地发射了各种用途的航天器进入太空，这标志着我国的运载火箭技术水平已跻身于世 界先进行列。图中甲为某火箭发射场，乙为山区，丙为城市。发射场正在进 行火箭发射试验。 为了转播火箭发射的实况，在发射场建立了发射台，用于发射广播和电 视信号。已知传输无线电广播信号所用电磁波的波段为中波，而传输电视信 号所用电磁波的波段为微波，为了不让山地阻挡信号的传播，使城市居民能 收听和收看实况，必须通过建立山顶转发站来转发无线电广播信号还是电视信号？试简述理由。 4．在能源的开发和利用中，太阳能是大自然赋予人类的一种取之不尽、用之不竭的能源。在太阳进行着大规模 的核聚变，其释放的能量主要以电磁波的形式辐射出来。地球每年所接受的太阳能有 176 10 kW h  。 ⑴太阳内部发生核聚变时，释放的主要是哪种能量？答： 。 ⑵物体内能改变的方式有两种，“辐射”属于 ，另一种是 。 ⑶地球每年所接受的太阳能约为 J。 5．请在下图的框架图中，补充完整下列能量转化过程中的空缺项： 6．如图所示为远距离输电系统示意图，请指出： ⑴发电机的工作原理是： 。 ⑵假设该系统中的发电厂是核电站， 请在下面方框内填写核电站发电过程中的能量转化情况。 ⑶核电站可能会带来什么负面影响？为什么很多国家仍在大力发展核电站呢？ 。 7．电能是现代人类使用最方便的能量。电能不但便于输送，而且转化为其他形式的能也很 方便。电能的获得也很方便，可由各种形式的能转化而来。请将图补充完整。 8．你在家务劳动的过程中，需要消耗哪些能源？请说出两个场景，并分别说明每一场景所消耗的能源种类。 ⑴ ； ⑵ 。 9．“现代信息高速公路”包括哪些通信技术？它们各有什么优缺点？ 10．气象站测量气温用的温度计装在百叶箱中。百叶箱是什么颜色的？为什么？如果装在封闭的箱子中会有什 么弊病？为什么？如果露天放置会有什么弊病？为什么？ 11．寒冷的冬天，温室里鲜花盛开，这是因为温室的玻璃允许太阳的热辐射通过却阻止室内热量和水分的散发。 从某种意义说，地球也是一个大温室，大气层的对流层中水蒸气和 2CO 等气体允许太阳的热辐射通过，而阻 止地表热量的散发，从而使地表温暖湿润。但是，现在的对流层中 2CO 的含量增加明显，引起了全球平均气 温上升，即“温室效应”。 请你举例谈谈温室效应可能导致哪些变化？结合实际谈一谈如何控制温室效应。 四、阅读题 1．阅读短文，回答短文后的问题 储存太阳能的池塘 19 世纪末，在罗马尼亚特兰西瓦地区，一名医生发现了一个奇怪的小湖。这个小湖一到冬天，湖面就结成 冰，而湖底深处的湿度却高达 60℃。 这种热水湖的怪现象引起了许多科学家的好奇，他们取来湖水化验，发现这是一个咸水湖，而且不同深度 的水含盐量不一样，即湖底的水中含水量盐量较高，密度大，而湖面则含盐量低，接近淡水。 原来，淡水湖在白天经太阳晒后，夜晚会将积蓄的热量散发掉，即表面的湖水先冷却，密度就增大而下沉， 下面的水温高，相对来说密度小，热水就上浮，并把热量散发掉，这样循环的结果，湖水上下温度就逐渐趋同， 而咸水湖则不同，表面的水即使温度下降也不下沉，因为下层湖水的含盐量高，密度大，不会向浮，这样，湖 底的热量就带不到湖面，因此，咸水湖被子太阳晒久了，就将太阳能储存起来，湖底的温度会越来越高。 ⑴比较并简述咸水湖和淡水湖吸收太阳能后，上、下层水温分布的特点。 ⑵如果你想自制一个储存太阳能的游水池，且希望尽可能储存太阳能，从上述事例你会得到什么启发？ 2． 光纤通信 激光具有很高的亮度，一台大功率激光器发出的激光，亮度可达太阳亮度的 710 ～ 1410 倍。 激光通信与无线电通信类似，即先将声音和图像信号调制到激光束上，然后把载有声音和图像信号的激 光发送出去，最后用接收装置把声音和图像信号检出来。 科学家们研究利用激光进行光纤通信，并取得了很大的成 功，光纤是一种非常细的玻璃丝，比人的头发丝还要细，直径只 有十分之几毫米，光纤由内芯和包层两部分组成，内芯由光速较 小的物质做成，包层由光速较大的物质做成，光在内芯中传播，不断被子包层反射回来，曲折前进，如图所示， 这样，带有信号的激光就沿着光纤向前传播，容量大，不受外界条件的干扰，使激光通信能传播很远，并且能 提高通信质量。 完成以下填空： ⑴激光通信的原理是，先将声音和图像信号调制到 上，然后把载有声音和图像信号的 发 送出去，最后用 把声音和图像信号检出来。 ⑵光纤是一种非常细的玻璃丝，它由 和 两部分组成，光在 中传播时，不断 被 反射，曲折前进。 ⑶激光的光纤通信具有 大，通信 高，不受外界 等优点。 3． 能源的开发和环境保护 在日常生活和各种产业中我们都要消耗能量。煤、石油、天然气等物质都能够提供可利用的能量，空气 的流动、水的流动也能够提供可利用的能量，我们平时说的“能源”，指的就是这些能够提供可利用能量的物质 和自然过程。 近二三百年以来，人类相断发明了蒸汽机、内燃机、电动机等动力机械，使生产力得到了飞速发展。但 是，能源的消耗也急剧增长。研究人员估计，按照目前的石油开采速度，地球上的石油储藏将在几十年内全部 采完；煤的储量稍多一些，但也将在 200 多年时间内采完。可以想象，如果没有了石油和煤碳，汽车、飞机、 轮船和铁路上的内燃机车都不能开动，火力发电厂将停止发电，人类的社会生活将会瘫痪。 大量消耗石油和煤炭还带来了环境污染问题，燃烧时产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由 此产生了“温室效应”…… 煤炭中常常含有较多的硫，燃烧时形成的二氧化硫等物质会使雨水的酸度升高，形成“酸雨”，腐蚀建筑物，土 壤酸化。 ⑴从文章中找出两个常用的能源，再举出两个利用能源的实例。 ⑵过度开发煤、石油和天然气等化石能源会造成成哪些危害？试举两例。 ⑶应该如何保护周围的环境？你应该怎样做？试举一例。 五、计算题 1．在雷雨交加的天气里，收音机工作时会听到“咔嚓”的声音，这是为什么？如果从听到咔嚓声到听到雷鸣间 隔 5s ，那么收音机距打雷处约有多远？ 2．无线电广播电台使用的电磁波中波频率范围是 535～1605 kHz ，求： ⑴最高频率是最低频率的多少倍？ ⑵最低频率的无线电波波长是多少米？ 3．我国在成功地发射“神舟”5 号之后，又将实施登月的“嫦娥工程”。现在研制比美国的月球探测器更先进 的月球探测车。在研制月球探测车的过程中要克服的主要难题之一是指令迟滞问题。 当以 5 /cm s 行进的探测车发现某种情况后，向地球发也一个无线电信号，地球上的设备接收到这个信 号立即回发一个无线电指令。地球到月球的距离约为 83.8 10 m ，无线电波的传播速度与光速相同。试计算 当这一指令到达月球时，已比探测车发出信号时至少滞后多少秒？这时探测车已移动了多少距离？ 4．S195 型柴油机的部分技术规格如下表所示。 其中，“额定功率”是指柴油机机正常工作时对外所做机械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正常工作 时，每输出1kW h 的能量柴油机所消耗柴油的千克数。已知柴油的热值为 73.3 10 /J kg ，水的比热容为 34.2 10 /( )J kg C  。试估算该柴油机正常工作时的效率。 5．汽车以100 /km h 的速度行驶了 100 km ，发动机是功率为 8 km 的柴油机，效 率为 25%，已知柴油的热值为 73.3 10 /J kg ，此汽车行驶 100 km 消耗多少千克 柴油？ 6．如图所示是一种太阳能照明灯，太阳能电池板供一只“12V 9W”的电子节能灯工 作。若太阳能电池板接收太阳能有效面积为 20.3m ，平均 1 h 内得到的太阳辐射能 约为 60.4 10 J ，太阳光照一天（不考虑天气影响，以 8 h 计算），恰好可供电子节能灯工作 10 h 。求太阳能 照明灯利用太阳能的效率大约是多少？ 7．太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点。 ⑴太阳能热水器工作时，把太阳能转化为水的 能。 ⑵有一太阳能热水器，水箱的容积为 160L（升）。装满水后，若水温由 20℃升高到 70℃，水箱里的水吸收的热 量是多少？[ 31 1L dm ， 34.2 10 /( )c J kg C  水 ] 8．水在热电厂的锅炉中变为水蒸气，通过涡轮机带支发电机发电，用过的 水蒸气在液化器中凝结成水，再到锅炉，循环使用。液化器中的冷却水则 流到冷却塔中降温，如图所示。水的比热为 34.2 10 /( )J kg C  ，求： ⑴夏天，来自冷却塔的水温为 16℃，而回到冷却塔的水温为 30℃。若冷却 塔和液化器间水的流量为 315 10 /kg s ，试求蒸气的能量转化为电能的功率。 ⑵如果发电机的发电功率是 55.6 10 kW ，发电机把机械能转化为电能的效率为 80%，不计水蒸气通过涡轮机 过程中由于热传递造成的能量损失及涡轮机的摩擦，试求水蒸气的能量转化为电能的效率。 9．太阳能是 21 世纪重点发展的能源之一，太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利 用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。 如图所示是一辆太阳能实验车，车上太阳能电池接收太阳能的面板的有效面积为 28S m ，太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为 0 1P kW ，在天 气明朗时，电池对着太阳时产生的电压 120U V ，并对车上的电动机提供 10I A 的电流，试问： ⑴太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？ ⑵如果这辆车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为 75%，当汽车在水平路面上匀速行驶时，受到的牵引 力为 150N，则汽车的行驶速度是多大？ 10．太阳能资源，不仅包括直接投射到地球表面上的太阳辐射，而且也包括像所有的化石燃料、水能、风能、 海洋能、潮汐能等间接的太阳资源，还应包括绿色植物的光合作用固定下来的能量，即生物能。严格地说，除 了地热能和原子核能以外，地球上所有其他能源全部来自太阳能，这是“广义太阳能”，以便与仅指太阳辐射能 的“狭义太阳能”相区别。 捕获太阳能的生物主要为绿色植物。绿色植物在单位面积和单位时间内所固定的总能量是生态系统的总初级 生产力，植物呼吸作用后，剩余下来的单位面积、单位时间内所固定的能量叫净初级生产力。表中反应地球上 绿色植物捕获太阳能的情况。（单位： 2/kJ m d ） ⑴下表说明，地球上流入生态系统中的能量仅仅为总太阳能的 %；能被各种动物、人类和微生物所利 用的能量仅为 %。也就是说，绝大部分太阳能都不能流入生态系统中，从而为人类所利用。 ⑵利用光电转换可以将太阳能转化为电能。若地球附近某太空站上的太阳能电池接受板的面积是 S，光电转化 效率为 ，已知太阳辐射的总功率为 P，太阳辐射穿 过太空的能量损失忽略不计，光速为 c ，太阳光射到 地球上经历的时间为 t ，试求出该太阳能电池能够输 出的最大功率。 专题十 多彩的物质世界 【知识梳理】 a、定义：物体所含物质的多少 b、特点：不随形状、状态、位置而改变 c、单位：kg、g、mg d、测量：天平、案称、杆称、台称、电子称 a、定义： 单位体积某种物质的质量 b、特点： 密度是物质的一种特性 c、 公式：ρ=m/v d、单位：kg /m3 、 g /cm3 e、物理意义： a、构造：横梁、平衡螺母、指针、标尺、游码、分度盘 b、使用： a、测固体质量 b、测液体质量 c、特殊测量 a、测固体密度 b、测液体密度 1、判断是什么物质，实、空心 2、质量计算 3、体积计算 【知识概述】 1、物质: 应用 3、测密度 实验 1、质量 2、密度 概念 1、天平 2、测质量 （1）组成：分子、原子 （2）原子结构：原子核、和外电子 （3）固、液、气宏观及微观特点 2、质量： (1)、定义：物体所含物质的多少叫质量。 (2)、单位：国际单位制：主单位 kg ，常用单位：t g mg (3)、质量的理解：固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度 而改变，所以质量是物体本身的一种属性。 (4)、测量：在测量物体质量时小质量的物体要用测多知少法。 ⑴ 日常生活中常用的测量工具：案秤、台秤、杆秤，实验室常用的测量工具托盘天平，也可用弹簧测力计 测出物重，再通过公式 m=G/g 计算出物体质量。 ⑵ 托盘天平的使用方法： ①“看”：观察天平的称量以及游码在标尺上的分度值。 ②“放”：把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻度线处。 ③“调”：调节天平横梁右端的平衡螺母使指针指在分度盘的中线处，这时横梁平衡。 ④“称”：把被测物体放在左盘里，用镊子向右盘里加减砝码，并调节游码在标尺上的位置，直到横梁恢 复平衡。 ⑤“记”：被测物体的质量=盘中砝码总质量+游码在标尺上所对的刻度值 ⑥注意事项：A 不能超过天平的称量 B 保持天平干燥、清洁。 ⑶ 方法：A、直接测量：固体的质量 B、特殊测量：液体的质量、微小质量。 【质量的测量】 （1）直接测量质量：对于干燥的、颗粒状的且没有腐蚀性的固体，可直接测量。如：铁、铜、木、蜡块等。 （2）间接测量质量：对于潮湿的物体（包括固体、液体等）、粉末状的固体粉末以及有腐蚀性的物体，应借助 容器或有关器皿进行间接称量。具体步骤：① 先测量m器 。② 再测量m总。③ 求m待。测量次序能倒过来吗？原 因：如果先将液体倒入容器测m总，再将液体倒出测容器质量梳，由于容器中必然会有残余液滴即液体质量的一 小部分留在容器内，所以这样测量误差较大。 【天平使用时的注意事项】 1、 不能超出天平的秤量。 (天平能够称的最大质量叫天平的最大秤量) 2 、砝码要用镊子夹取，并轻拿轻放。 3、 天平要保持干燥清洁。 4 、不要把潮湿的物体或化学药品直接放在天平盘内 5 、不要把砝码弄脏弄湿，以免锈蚀。 3、体积 测体积——量筒（量杯） ⑴用途：测量液体体积（间接地可测固体体积）。 ⑵使用方法： “看”：单位：毫升（ml）=厘米 3 ( cm3 )量程、分度值。 “放”：放在水平台上。 “读”：量筒里地水面是凹形的，读数时，视线要和凹面的底部相平。 ⑶体积的测量方法：A：对于有规则的几何形状外形的固体，可按照其几何模型的体积公式测出有关量求出 其体积。B：对于没有一定几何形状的物体，可设法把物体完全浸入某种液体中，得出其体积变化，则该体积变 化就是该物体的体积。（排水法求体积，指不溶于液体或不发生化学反应，注意处理气泡、物体孔隙、化学反 应、溶解等现象的问题）ρ物≥ρ液 可完全浸入；ρ物<ρ液 漂浮.（悬锤法、针压法）； C：测质量算体积。 4、密度： （1）、定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。 （2）、公式： 变形 （3）、单位：国际单位制：主单位 kg/m3，常用单位 g/cm3。 单位换算关系：1g/cm3=103kg/m3 1kg/m3=10-3g/cm3 水的密度为 1.0×103kg/m3，读作 1.0×103 千克每立方米，它表示物理意义是：1 立方米的水的质量为 1.0 ×103 千克。 （4）、理解密度公式 ⑴同种材料，同种物质，ρ不变，m 与 V 成正比；即 2 1 2 1 V V m m  物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值有关；密度随温度、压强、 状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。 ⑵质量相同的不同物质，密度ρ与体积成反比。即 1 2 2 1   V V ⑶体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比。 2 1 2 1   m m （5）、图象： 左图所示：ρ甲>ρ乙 ρ m V= Vm ρ=V m ρ= ρ m V= ρ甲 ρ乙 m V （6）、密度表揭示了大部分常用物质的密度。 ○1 不同物质的密度一般不同，这说明密度是每种物质自身的特征。不随物体的大小、轻重等因素变化。 ②同种物质的状态发生变化的时候，它的密度也将发生变化。例如：水凝固成冰。 ③不同物质的密度也有相同的情况。例如：冰和蜡；煤油和酒精。但是这并不影响鉴别物质，因为密度虽 然是物质的特性，但不是唯一的特性。 ④对密度，并不能认为固体的密度一定比液体的密度大。例如：液体水银的密度就大于固体铜、铁、铝等 密度。 5、密度的计算和应用 ⒈密度有四个方面的应用： （1）根据密度鉴别物质。 （2）根据密度要求选择材料。 （3）计算不便直接测量的物体的质量。（4）计算不便直接测量的物体的体积。 ⒉物质的密度可以用实验测定。 原理：ρ=m/V 用天平称出物体的质量，对于形状不规则的物体，可利用量筒和水测出它的体积，对于液体，可用量筒直 接测它的体积，利用密度公式即可算出组成该物体的物质密度。 说明：在测不规则固体体积时，采用排液法测量，这里采用了一种科学方法等效代替法。 （1）测固体的密度 ㈠、测密度大于水的固体的密度。 其实验步骤是：①调节天平，用天平测出被测物体的质量 m。②先在量筒中倒入体积为 v1 的水，再将用细 线拴牢的固体浸没水中，读出这时的总体积 v2 ，那么固体的体积 v v v 2 1 （该方法称之为排液法）。③用 公式   m v 计算出物质密度。④若要知道该物质是由什么材料构成的，可查密度表与标准值对照即可。 ㈡、测密度小于水的固体的密度（如木块，蜡块等）。 浮在水面： 工具（量筒、水、细线） 方法：1、在量筒中倒入适量的水，读出体积 V1； 2、用细线系好物体，浸没在量筒中，读出总体 积 V2，物体体积 V=V2-V1 A、针压法（工具：量筒、水、大头针） B、沉坠法：（工具：量筒、水、细线、石块） 沉入水中： 形 状 不 规 则 形状规则 工具：刻度尺 体积 质量 工具天平 实验步骤如下：①调节天平测物体的质量。②用沉锤法测出它的体积。具体做法是：在量筒内盛有一定量 的水，放入铁块如图 1A 所示，记下水面达到的刻度线 v1 ，再将物体和铁块一起沉入水中，记下此时水面达到 的刻度位置 v2 ，如图 1B 所示，则 v v v 2 1 ，③用公式   m v 计算出被测物质的密度。 （2）测液体的密度 ㈠ 原理：ρ=m/V ㈡步骤：①用天平测液体和烧杯的总质量 m1 ；②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积 V； ③称出烧杯和杯中剩余液体的质量 m2 ；④锝出液体的密度ρ=（m1-m2）/ V ⒊密度的应用： ⑴鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可用密度鉴别物质。（ρ=m/v） ⑵求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式 m=ρV 算出它的质量。 ⑶求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式 V=m/ρ算出它的体积。 ⑷判断空心、实心问题（三种比较法）。 ⑸测量物体中所含各种物质的成分（列方程求解）。 ⑹要学会查密度表及其意义，并要记住常见物质的密度。 ⑺根据需要，可对不同密度的材料进行选择，同时也可以人为地制造出所需的密度。 练习： 提问：测量密度根据什么原理？—— 提问：会选用以下那些器材测量密度？ 天平——质量，弹簧称——重力，量筒和水——体积，密度计——密度 1． 张磊同学在河边拣到一精美的小石块，想粗略知道小石块的密度，于是他从学校借来一架天平，用纸杯改 装了一只溢水杯，再借助于水，就巧妙地估测出了小石块的密度。请你也用这些器材设计估测小石块密度 的实验方案，并得出和实验方案相一致的密度表达式。 2． 一辆载重汽车的最大载重量为 10t，车厢的容积是 12m3，现要运输钢材和木材两种货物。已知ρ钢＝7.8× 103kg/m3，ρ木＝0.5×103kg/m3。这两种材料应该怎样搭配才能使这辆车的车厢得到充分利用？ 3．选种用的盐水密度为 1.1×103kg/m3。现在小明配制的盐水质量为 0.6kg，体积为 500ml。通过计算，小明配 制的盐水是否符合要求？若不符合要求，则每 500ml 的盐水中应加多少盐或水？ 4 一只瓶子的容积为 3×10－3kg/m3，瓶内装有 2.9kg 的水，一只口渴的乌鸦每次将质量为 0.01kg 的石子投入瓶 中，当乌鸦投了 25 块相同的石子后，水面刚好升到瓶口。求：（1）瓶内石子的体积；（2）石子的密度。 【例题精讲】 例 1、平时习惯于讲“大人比小孩重”和“铁比铅重，水比油重”是不是一回事？ 答：上面的讲法不是一回事，“大人比小孩重”是指大人的重力大于小孩的重力，这里指的是力，而“铁 比铝重，水比油重”是一种很不确切的说法，正确的说法是，在体积相同的情况下，铁比铝重，水比油重。也 就是说在体积相同时铁比铝的质量大，显然，这里指的是密度。铁的密度比铝的密度大，同理可知水的密度比 油的密度大。 例 2、铜的密度 8.9×103kg/m3 是什么意思？ 答：“铜的密度 8.9×103kg/m3”的物理意义是“1 m3 的铜的质量为 8.9×103kg”；或理解为质量为 8.9×103kg 的铜的体积为 1 m3。 例 3、什么叫质量？它有什么特点？ 答：质量是表示物体所含物质的多少：一个铁锤比铁钉所含的铁多，所以铁锤比铁钉的质量大。 质量是物体本身的一个属性，它与物体的形状，所处的状态和环境变化等无关，如果把一块铁熔化成铁水， 虽然状态由固态变为液态，但它所含铁的多少没有变，所以质量不变，如果把它全部铸成水壶，所含铁的多少 不变、形状变了，但质量仍不变。或者把它从地球上运送到月球上，所含铁的多少，还是不变，质量亦不变。 例 4、某同学用一已知质量是 50 克的铁块和一架托盘天平，练习使用天平称量物体的质量，他的实验是这样进 行的： （1）拿出天平后，先调节平衡螺母，使指针对准标尺中央红线。 （2）把天平搬到光线好的水平工作台上。 （3）开始称量，发现游码在横梁标尺中央 0.5g 处，再把游码移到标尺左端“0”点上。 （4）把铁块放在左盘，右盘中加入 50g 砝码一个。 你说天平会平衡吗？该同学用天平时做错了哪些？ 答：天平不会平衡，这同学把调节天平的顺序完全颠倒了。 第一，调节天平的第一步是将天平放在水平工作台上，再调节横梁平衡，如果把已调好的天平搬到另一地方使 用，天平必须重新调节。 第二，在调节横梁平衡之前，必须先将游码移到横梁标尺零刻度线，才能调节平衡螺母使横梁平衡，这样 称量时，等横梁再次平衡，右盘内砝码的总质量加上游码指示的质量值，才等于被称物体的质量。 这同学这样称量，即使他第一步不错，把天平是放在工作台上，以后也不搬动，称出的铁块质量也不是 50g，而是 49.5g。因为没称量前横梁平衡时游码已在 0.5g 处了，然后拨向零刻度线处，这样相当于在左盘加 上一个 0.5g 的物体。 例 5、某同学用一已调好的托盘天平测量质量大约在 30g 左右的铝块，在右盘中放 30g 的砝码天平右盘下降， 若放 29g 砝码，天平左盘下降，要使天平平衡应怎样办？该铝块的质量比 30g 大还是小？ 答：天平称量物体时，被测物体放在左盘，砝码放在右盘，现右盘中放 30g 砝码时，右盘下降，说明砝码 质量大于被测铝块质量，而当右盘中放 29g 砝码时，左盘下降，说明左盘中的铝块质量大于 29g 的砝码质量。 因最小砝码是 1g，所以只能移动游码，才能使天平平衡，由此亦可知该铝块质量比 30g 小而比 29g 大。 例 6、一质量为 54g，体积为 20cm3 的金属块，它的密度是多少？是哪一种金属？当截去 5cm3 后，剩下的金属块 密度为多少？ 解：由密度公式可得 333 3 /107.2/7.2 20 54 mkgcmg cm g V m  查表可得此金属块是铝，当截去 5cm3 后剩下的金属块还是铝块，它的密度还是 2.7×103kg/m3，这是因为 物质的密度是本身的性质与质量、体积无关，当截去 5cm3 后体积减小，其质量亦随着减小，而 V m 的比值不变。 例 7、一堵墙宽 0.5m，长 5m，高 4m，由密度是 1.9×103kg/m3 的砖砌成，这堵墙的质量多大？ 解：一个庞大的物体是无法用天平或其它仪器测量的，由于密度是表示物质特性的物理量，物体的质量由 它的体积密度共同决定，所以可以由物体的体积 V 密度  求它的质量 m. 这堵墙的体积为 V=5m×0.5m×4m=10m3 这堵墙的质量为 m=  ·V=1.9×103kg/m3×10m3=1.9×104kg 例 8、一个体积是 40cm3 的铁球，质量是 156g，这个铁球是空心的还是实心的？（  铁=7.8×103kg/m3）若是空 心的，空心部分的体积多大？ 解：此题是典型的一题多解通过解题开阔思路，提高分析问题的能力。 解法一：密度比较法，求出球的密度与铁的密度相比较。 3 3 /9.3 40 156 cmg cm g V m  球 球 球 ∵  球<  铁 ∴铁球是空心的。 解法二：质量比较法，设铁球是实心的，求出实心球的质量与铁球的质量相比较。 m 实=  铁 V 球=7.8g/cm3×40cm3=312g ∵m 球V 实 ∴铁球是空心的。 铁球空心部分的体积。 △V=V 球-V 实=40cm3-20cm3=20cm3 例 9、把一块金属放入盛满酒精（  酒精=0.8g/cm3）的杯中时，从杯中溢出 8g 酒精。若将该金属块放入盛满水 的杯中时，从杯中溢出水的质量是多少？ 解：因为金属块的体积是一定的把金属块先后放进酒精和水中，它溢出酒精和水的体积相同，根据体积相 同时，物体的质量跟它们的密度成正比。 即： 酒精 水 酒精 水   m m gg cmg cmgmm 108 /8.0 /0.1 3 3  酒精 酒精 水 水   溢出水的质量是 10g。 例 10、用盐水选种，要求盐水的密度是 1.1×103kg/m3，现在配制了 0.5dm3 的盐水，称得盐水的质量是 0.6kg。 这种盐水合不合要求？若不合要求，应加盐还是加水？加多少？ 解：先求配好的盐水密度 m=0.6kg V=0.5dm3=0.5×10-3m3 ∴ 33 33 /102.1 105.0 6.0 mkg m kg V m     然后与给定的密度相比较  >  给，所以应加水，设加的水体积为 V 水，其质量为 m 水=  水 V 水 由 水 水水 水 水 给 VV Vm VV mm     则 水 水 Vm Vmkgkgmkg    33 33 33 105.0 /100.16.0/101.1 得 1.1×103kg/m3（0.5×10-3m+V 水）=0.6kg+1.0×103kg/m3·V 水 V 水=0.5×10-3m3 ∴m 水=  水 V 水=1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3=0.5kg 例 11、一只空瓶质量是 100g，装满水后，瓶水的总质量是 600g；现改装某种液体，装满后，瓶和液体的总质 量是 500g。求：这种液体的密度。 解：瓶子的容积是一定的。因此，装满水或某种液体时，液体的体积跟水的体积相等，利用水的质量和密 度求出瓶中水的体积，液体的体积就可知，再用密度公式就可算出液体的密度。 m 水=600g-100g=500g V 水= 3 3 500 /1 500 cm cmg gm  水 水  ∵V 液=V 水 ∴V 液=500cm3 m 液=500g-100g=400g 3/8.050 400 cmgcm g V m  液 液 液 例 12、 有一块形状不规则的石蜡块，欲测量它的密度，所需哪些器材并写出实验步骤。 解：实验所需器材：天平、量筒、细绳、铁块、水、砝码、蜡块。 实验步骤： （1）用天平称量出蜡块的质量 m。 （2）往量筒中注入一定数量的水，将用细线系住的铁块放入水中，记下此时的水面高度 h1（可测出铁块 与水的体积 V1） （3）松开用同一根线系住的石蜡块，使石蜡块完全浸入水中，记下此时的水面高度 h2（可测出铁块、蜡 块、水的体积 V2） （4）将数据代入公式 12 VV m  ，即可求出石蜡块的密度  。 如果测量密度较大的石块、铁块密度，可通过将物体放入水中使水面上升的结果，直接测出该液体的体积。 例 13、用人造大理石做厨房的橱柜台面，其环保性优于天然大理石，但人造大理石的硬度不如天然大理石，因 此台面容易造成划痕。你观察过生活中的这种现象吗？如何对它们的硬度进行比较？这种台面应该怎样保护？ 解析：可以用金属类的清洁球摩擦小块天然大理石和人造大理石，通过比较它们的表面划痕情况来比较硬 度。使用这种环保型的台面，不宜用金属球之类的清洁物品进行擦拭，适合于使用清洁液以及软布对台面进行 清理。 【随堂练习】 一、选择题 1、（08江苏扬州）有不同物质组成的甲乙两个体积相同的实心物体，质量之比是2：3，这两种物质的密度值比 是( ) A.2：3 B.3：2 C.1：1 D.以上答案都不对 2、（08年大连市）关于对密度公式ρ=m/V的理解，下列说法正确的是( ) A．某种物质的密度与质量成正比 B．某种物质的密度与体积成反比 C．单位体积某种物质的质量越大，密度越大 D．单位质量某种物质的体积越大，密度越大 3、（08 山东威海）下列关于密度的说法正确的是( ) A．密度大的物体质量一定大 B．固体的密度一定比液体的密度大 C．体积大的物体密度一定大 D．密度大的物体单位体积的质量一定大 4、（08广西钦州）某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时，将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g 水溢出,则（ ） A.物块会浮在水面上 B.物块会悬浮在水中 C.物块会沉入盆底 D.不能据此判断出物块的沉浮 5、（08 山东威海）妙趣横生的动物世界蕴涵着丰富的物理知识，受到动物的启示，人们制造了许多先进的军事 设备和交通工具，实现了人类的梦想，下列对应关系中正确的是( ) A．鸟在空中展翅滑翔时不会坠落下来——飞机 B．鸭子的脚掌又扁又平能在松软的烂泥地上行走自如——履带式坦克 C．蝙蝠能在夜间正常飞行——红外线夜视仪 D．鱼通过吞吐鱼鳔内的空气能在水中自由浮沉——潜水艇 6、（08 四川内江）下列关于浮力的有关说法中，正确的是（ ） A、只要液体的密度越大，物体所受的浮力就一定越大 B、只要物体的体积越大，物体所受的浮力就一定越大 C、阿基米德原理只适合于液体，不适合于气体 D、浸入液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力，与物体的形状及浸没在液体中的 深度无关 二、填空题 1、（08 湖北孝感）2008 北京奥运会火炬“祥云”设计具有浓厚的中国特色，设计的灵感来自中国传统的纸卷 轴。火炬长 72cm，重 985g；火炬燃料为丙烷（C3H8），燃烧的火焰颜色为亮黄色，在强光和日光下均可识别和拍 摄，燃料燃烧的产物为二氧化碳和水。火炬制作材料为可回收的铝合金环保材料，火炬的下半部喷涂高触感橡 胶皮革漆，手感舒适不易滑落，这是首次创造性的在奥运火炬上使用这一材料。火炬选用铝合金材料制作的优 点是（至少回答两点）。 ； 2、（08 广西南宁）一个质量为 0.25 kg 的玻璃瓶，盛满水时称得质量是 1.5kg，则这玻璃瓶的容积是 m3。它 最多能装 kg 的酒精(酒精的密度 p=0.8 ×103kg／m3)。 3、（08 湖南怀化）把一小球放入装满水的溢水杯中,它沉没于杯的底部,从杯中溢出 8g 的水，一只水的密度为 1.0g/㎝ 3,则小球的体积为________㎝ 3,若在杯中加满浓盐水,在将该小球轻轻放入杯中,它漂浮在液面上,从杯 中溢出盐水的质量__________8g（填“大于”、“小于”或“等于”） 4、（08江苏南通）一条油轮在长江中航行时，排开水的体积是300m3，油轮受到的浮力为________N．在码头卸 下了100m3的燃油，卸下燃油的质量为_________kg，油轮排开水的体积变为__________m3(燃油密度为0．8× 103kg/m3，g取10N/kg)． 5、（08青海）用弹簧测力计在空气中称得一石块重为1N，将石块完全浸入水中，弹簧测力计的示数为0．6N， 则石块在水中受到的浮力为_________N，石块的体积为_________cm3。(取g=10N／kg) 三、实验探究 1、（08江苏无锡）在“测量盐水密度”的实验中： (1)将天平放在水平桌面上，游码置于标尺的零刻度处，调节 ，使横梁平衡； (2)在烧杯中倒人盐水，称出烧杯与盐水的总质量为75g； (3)将烧杯中一部分盐水倒人量筒中(如图甲所示)，则量筒内盐水的体积是 cm3。 再称量烧杯和剩下的盐水总质量时，发现加减砝码总不能使天平平衡，这时应移动 使天平平衡； (4)若天平再次平衡时所用的砝码、游码位置如图乙所示，则倒入量筒内的盐水质量为 g。通过计算可知盐水的密度为 kg／m3。 2、（08江苏）如图15是利用水和盐水等器材来研究浮力的实验过程，请根据图中提供的信息回答下列问题： （1）本实验是研究浮力的大小与______________的关系。 （ 2 ） 实 验 可 测 出 物 块 在 水 中 所 受 浮 力 大 小 为_____________N ， 物 块 的 体 积 是 ______________m3（g取10N／kg），还可测出的物理量有______________（写出一个即 可，无需计算出结果） 3、(08 山东烟台)精选作物或树木的种子时，通常采用“盐水选种”．小明等同学参加 农科人员利用盐水选种的实践活动．(1)试说出盐水选种所用到的物理知识． (2)盐水配制成后，小明设计了以下方案测定盐水的密度． ①用天平称出空玻璃杯的质量 m1； ②在空玻璃杯倒入适量的盐水，称出它们的总质量 m2； ③把玻璃杯中的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积 V； ④计 V 21 mm  算盐水的密度． 试问，这样所测得的盐水的密度是偏大还是偏小?为什么? 四、计算题 1、（08 山东威海）在抗震救灾中，某舟桥部队利用冲锋舟为灾区开辟了水上生命线，人们乘坐的冲锋舟满载时 排开水的体积是 1.5m3,冲锋舟自重为 0.6×104N,假设每人的平均质量为 60Kg。求： （1）冲锋舟满载时所受的浮力是多少？ （2）为保证安全，这条冲锋舟最多能承载多少人？ （3）冲锋舟底部 0.5m 深处所受水的压强多大？ （水的密度为 1×103Kg/m3，g＝10N/Kg） 2、 （08 四川自贡）如图所示，将边长是 10 cm 的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽内。待 木块静止时，从水槽中溢出了 550 g 水，g 取 10N／kg，求：(1)木块静止时受到的浮力大小；(2) 术块的密度；（3)木块静士时下表面受到的水的压强大小。 【素质训练】 一、选择题 1 ． 烧 杯 中 盛 有 500g 冰 ， 加 热 后 全 部 熔 解 成 水 ， 体 积 明 显 减 小 这 说 明 冰 熔 解 成 水 后 的 质 量 （ ） A．减小 B．增大 C．不变 D．无法确定 2 ． 在 地 球 上 用 弹 簧 秤 某 物 体 的 读 数 为 98N ， 若 在 月 球 上 用 天 平 称 量 该 物 体 时 ， 其 数 据 应 为 （ ） A．98kg B．10kg C．10N D．98N 3 ． 四 个 一 样大 小 等 质 量 的 空 心 小球 ， 它 们 分 别 是 铝 、铜 、 铁 和 铅 做 成 的 ，其 空 心 部 分 的 体 积 是 （ ） A．铝的最小 B．铜的最小 C．铁的最小 D．铅的最小 4．某支蜡烛点燃一段时间后，还剩下半支，则下列正确的是（ ） A．其质量减半，但密度未改变 B．其密度减半，因为质量减半 C．质量和密度均减半了 D．密度改变了，因为质量和体积都改变了 5 ． 三 个 相 同 的 杯 子 ， 分 别 装 有 100g 的 盐 水 、 酒 精 和 水 ， 比 较 它 们 的 液 面 ， 液 面 最 高 的 是 （ ） A．盐水 B．酒精 C．水 D．无法判断 6．一间普通教室内空气的质量大约是（空气密度约为 1.29kg/cm3）（ ） A．3.0kg B．30kg C．300kg D．3000kg 7．三个完全相同的杯子里面装有水，把质量相同的实心铜块、铁块、铝块依次放在甲、乙、丙三个杯子中，水 面恰好相平，原来装水最多的杯子是（ ） A．甲杯 B．乙杯 C．丙杯 D．原来装水一样多 8．在调好的托盘天平的左右两个托盘中，分别放两个体积相同的实心物体 M 和 N，天平失去了平衡，指针向左 偏，比较 M 与 N 的密度（ ） A．  M>  N B．  M=  N C．  M<  N D．无法判断 9．甲、乙两个物体的密度之比是 3:4，体积之比是 4:5，则甲乙物体的质量之比是（ ） A．3:5 B．3:4 C．5:3 D．4:3 10．最多能装下 1 千克水的瓶子，也能装 1 千克的（ ） （  水<  硫酸，  水>  酒精，  水>  汽油） A．酒精 B．汽油 C．硫酸 D．都可以装进去 11．人体的密度约等于水的密度，则一名中学生的体积最接近下列数值中的（ ） A．0.005m3 B．0.05m3 C．0.5m3 D．5m3 12．有甲、乙、丙三个铝球，其体积之比是 1：2：3，下面说法正确的（ ） A．它们的密度之比为 1：2：3，质量之比是 1：2：3 B．它们的密度之比为 3：2：1，质量之比是 3：2：1 C．它们的密度之比为 1：1：1，质量之比是 1：2：3 D．它们的密度之比为 1：1：1，质量之比无法确定。 13．对于密度公式 V m 的正确理解是（ ） A．同种物质的密度  只跟其质量成正比。 B．同种物质的密度  只跟其体积成反比。 C．同种物质的质量 m 跟其体积 V 成正比。 D．同种物质的密度  与形状有关。 14 ． 有 三 个 不 同 单 位 的 密 度 ， 甲 为 2.7t/m3 ， 乙 为 2.7kg/dm3 ， 丙 为 2.7g/cm3 ， 则 其 中 （ ） A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大 15．感受身边的物理——质量为 1.5×104mg 的物体可能是（ ） A．你的电脑 B．你的课桌 C．你的钢笔 D．你的质量 16．甲、乙两种金属的密度分别为  甲和  乙，由质量相等的甲、乙两种金属制成的一个合金物体，它的密度 （ ） A． 2 乙甲   B． 乙甲 乙甲    C． 乙甲 乙甲    2 D． )(2 乙甲 乙甲    17．用同一把刻刀在一圆形木头上雕刻花纹，比在大理石上雕刻同样的花纹省力，是由于木头和大理石（ ） A．密度不同 B．状态不同 C．形状不同 D．硬度不同 18．环保型住宅多数使用双层中空玻璃替代传统玻璃窗中的单层玻璃，这样做的好处是（ ） A．具有 更强的安全性 B．具有更强的拉伸性 C．具有更强的透光性 D．具有更优良的保温、隔音性 19．材料或物体在外力作用下产生形变，若撤去外力后，形变随即消失，恢复原来形状和尺寸的性质叫做弹性， 这也是物质的一种属性。金属、陶瓷、花岗石、报纸这些材料中，根据你的生活经验判断，弹性较好的是 （ ） A．金属 B．陶瓷 C．花岗石 D．报纸 20．通常家用电路的电线用铜做导电体，而不用铁，这主要是考虑金属的 ( ） A．柔韧性 B．导热性 C．防辐射性 D．导电性 二、填空 1．物体所含 的多少，叫做质量，质量的国际单位 0 1 2 3 4 5 克 甲 乙 丙 2．物体的质量不随物体的__________、_________和________而改变，在实验室里常用____________测量物体 质量。 3．用已调整好的托盘天平测量五分硬币的质量，将 5 枚五分硬币放在天 平的左盘内，右盘内放 5g 砝码，游码在标尺上的位置见右图所示，此时 天平的横梁平衡，则游码所对应的刻度所示质量为___________g，一枚五 分硬币的质量是___________g。 4．一块金属的质量为 8.1×103kg，它的体积是 3m3，则这金属的密度是______；若将它截去一半，则其质量为 _____________，体积为___________，密度为___________。 5．铜的密度是 8.9×103kg/m3，读作___________________，它的意思是________；体积为 0.5m3 的实心铜制零 件的质量是_____________kg。 6．相同体积的铁块和铝块，_________的质量大；相同质量的铁块和铝块，______________的体积大。 7．质量相等的酒精，硫酸和水，分别装在规格相同的三个试管中，如图所示，试管甲装的是________，试管乙 装的是___________。试管丙装的是___________（  酒精=0.8×103kg/m3， 硫酸=1.8 ×103kg/m3） 8．甲、乙两物体的体积之比为 1:3，质量之比为 3：1，则密度之比为___________。 9．观察量筒或量杯里液面到达的刻度时，视线要跟__________相平，量筒或量杯 里液面是凹形的，观察时要以凹形的___________为准，若量筒或量杯里液面是凸形的，观察时要以凸形的 _________为准。 10．往甲、乙、丙三个同样的量筒里分别倒入等量的水，将同样质量的铝块、铜块、铅块分别依次放入甲、乙、 丙三个量筒中，若水没有溢出，则三个量筒水位由低到高依次是___________、____________、___________。 11．写出你知道的一些物质的物理属性，如状态，________, ________, ________, _________, _________。 12．钢筋水泥混凝土和沥青混凝土两类材料，考虑到桥墩的坚韧性，应选用_________，而考虑到桥梁桥面的抗 疲劳性，应选用_____________。 三、实验 图中是某次测量盐水密度的实验情况，请你根据下图填写下列表格。 玻璃杯和盐水总质量 （g） 玻璃杯质量 （g） 盐水质量 （g） 盐水体积 （cm3） 盐水的密度 （kg/m3） 四、计算 1．已知每个木模的质量 m 木=5.6kg，木头的密度  木=0.7×103kg/m3。现某厂用这个木模浇铸铁铸件 100 个，需 205 克 克 克 2 克20 5 克50 克 50 40 要熔化多少铁？ 2．一只小瓶装满水时质量 m1=32g，装满酒精时的质量 m2=28g，求这只小瓶的质量 m 瓶和容积 V（  酒精=0.8× 108kg/m3） 五、应用与设计 1．小华家的晒谷场上有一堆稻谷，体积为 4.5m3，为了估测这堆稻谷的质量，他用一只空桶平平地装满一 桶稻谷，测得桶中的稻谷的质量为 10kg，再用这只桶装满一桶水，测得桶中水的质量为 9 kg，那么，这堆稻谷 的总质量约为多少吨？ 2．现有六种物质：铁、水银、水晶、白酒、牛奶、巧克力。请用不同的分类方法把它们分成两类（至少 用两中不同的分类方法） 专题十一 运动和力 【知识梳理】 【知识概述】 ㈠、运动 1、参照物 （1）定义：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。 （2）任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体的运动，常选地 面或固定于地面上的物体为参照物，在这种情况下参照物可以不提。 （3）选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物， 简 单 的 运 动 运动和静止 直线运动 运动和静止相对性 参 照 物 除自身以外的任何物体 运动是绝对的 静止是相对的 定义 选择 匀速直线运动 变速直线运动 两层含义 公式：V=S/t 单位：米/秒（m/s）、千米/时（km/h） 定义：平均快慢程度 公式：v=s 总/t 总 一旦选定，认为静止 快慢不变 经过的路线是直线 运 动 和 力 常见的运动 力 运动和静止的相对性，参照物 匀速直线运动、变速直线运动 力的概念、力的测量、力的三要素 力和运动的关系 牛顿第一定律、惯性 公式：V=S/t 二力平衡、二力平衡的条件 物体在平衡力、非平衡力作用下的运动 力的种类、力的效果、力的合成 这就是运动和静止的相对性。 （4）不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。 2、机械运动 （1）定义：物理学里把物体位置变化叫做机械运动。 （2）特点：机械运动是宇宙中最普遍的现象。 （3）比较物体运动快慢的方法： ⑴比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用：时间相同路程长则运动快 ⑵比较百米运动员快慢采用：路程相同时间短则运动快 ⑶百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢，采用：比较单位时间内通过的路程。实际问题中多用这种方法比 较物体运动快慢，物理学中也采用这种方法描述运动快慢。 （4）分类：（根据运动路线）⑴曲线运动 ⑵直线运动 Ⅰ 匀速直线运动： A、 定义：快慢不变，沿着直线的运动叫匀速直线运动。 定义：在匀速直线运动中，速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。 物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量 计算公式： 变形 ， 单位：国际单位制中 m/s 运输中单位 km/h 两单位中 m/s 单位大。 换算：1m/s=3.6km/h 。人步行速度约 1.2m/s 它表示的物理意义是：人匀速步行时 1 秒中运动 1.2m 合 4.32km/h 速度图象： Ⅱ 变速运动： A、 定义：运动速度变化的运动叫变速运动。 B、 平均速度= 总路程 总时间 （求某段路程上的平均速度，必须找出该路程及对应的时间） C、 物理意义：表示变速运动的平均快慢 D、 平均速度的测量：原理 方法：用刻度尺测路程，用停表测时间。从斜面上加速滑下的小车。 设上半段，下半段，全程的平均速度为 v1、v2、v 则 v2>v>v1 3、长度测量： （1）长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用的工具是刻度尺。 （2）国际单位制中，长度的主单位是 m ，常用单位有千米(km)，分米(dm)，厘米(cm)，毫米(mm)，微米 (μ m)，纳米(nm)。 （3）长度估测： 黑板的长度 2.5m、课桌高 0.7m、篮球直径 24cm、指甲宽度 1cm、铅笔芯的直径 1mm 、一只新铅笔长度 1.75dm、手掌宽度 1dm 、墨水瓶高度 6cm （4）刻度尺的使用规则： B 、 速 度 从图象中可以看出匀速运 动的物体速度 v是个恒量 与路程 S 时间 t 没关系 t S v s t= t s v= vts = v st= A、“选”：根据实际需要选择刻度尺。 B、“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程分度值。C、“放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线 （紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零刻线。（用零刻线磨损的的刻度尺测物体时，要从整刻度开始） D、“看”：读数时视线要与尺面垂直。 E、“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。 F、“记”：测量结果由数字和单位组成。（也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成）。 4、时间测量： （1）时间测量的常用的工具是秒表。 （2）国际单位制中，时间的主单位是秒 s ，常用单位有小时(h)，分钟(min) 5、误差： （1）定义：测量值和真实值的差异叫误差。 （2）产生原因：测量工具 人为因素。 （3）减小误差的方法：多次测量求平均值。 误差只能减小而不能 避免 ，而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的，是能够避免的。 ㈡、力 1、力 （1）力的概念：力是物体对物体的作用。 （2）力产生的条件：①必须有两个或两个以上的物体。②物体间必须有相互作用（可以不接触）。 （3）力的性质：物体间力的作用是相互的（相互作用力在任何情况下都是大小相等，方向相反，作用在不同 物体上）。 两物体相互作用时，施力物体同时也是受力物体，反之，受力物体同时也是施力物体。 （4）力的作用效果：力可以改变物体的运动状态和力可以改变物体的形状及大小。 说明：物体的运动状态是否改变一般指：物体的运动快慢是否改变（速度大小的改变）和物体的运动方向 是否改变 （5）力的单位：国际单位制中力的单位是牛顿简称牛，用 N 表示。 力的感性认识：拿两个鸡蛋所用的力大约 1N。 （6）力的三要素：力的大小、方向、和作用点。 说明：力的作用效果与力的方向 和力的作用点有关。 （7）力的表示法： 力的示意图：A、定义：用带箭头的线段把力的三要素表示出来的做法。 B：具体做法：沿力的方向画一条线段，线段的长短表示力的大小，在线段的末端的画个箭头 表示力的方向，用线段的起点或终点表示力的作用点。在图中附有标度。 2、伽利略斜面实验： ⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是：保证小车开始沿着平面运动的速度相同。 ⑵实验得出得结论：在同样条件下，平面越光滑，小车前进地越远。 ⑶伽利略的推论是：在理想情况下，如果表面绝对光滑，物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 3、牛顿第一定律： ⑴牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果，得出了牛顿第一定律，其内容是：一切物体在没有受到力的作 用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。 ⑵说明： A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上，通过进一步推理而概括 出来的，且经受住了实践的检验 所 以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是 我们周围不受力是不可能的，因此不可能用实验来直接证 明牛顿第一定律。 B、牛顿第一定律告诉我们：物体不受力，可以做匀速直线运动，物体做匀速直线运动可以不需要力，即力 与运动状态无关，所以力不是产生或维持运动的原因。 4、惯性： 49牛 O F=98牛 o G=196牛 30 ⑴定义：物体保持运动状态不变的性质叫惯性。 ⑵说明：惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性，惯性大小只与物体的质量有关，与物 体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。 5、惯性与惯性定律的区别： A、惯性是物体本身的一种属性，而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。 B、任何物体在任何情况下都有惯性，（即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力），物体受非平衡力 时，惯性表现为“阻碍”运动状态的变化；惯性定律成立是有条件的。 ☆人们有时要利用惯性，有时要防止惯性带来的危害，请就以上两点各举两例（不要求解释）。 答：利用：跳远运动员的助跑；用力可以将石头甩出很远；骑自行车蹬几下后可以让它滑行。 防止：小型客车前排乘客要系安全带；车辆行使要保持距离；包装玻璃制品要垫上很厚的泡沫塑料。 6、二力平衡： （1）定义：物体在受到两个力的作用时，如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。 （2）二力平衡条件： 两个力大小相等，方向相反、两个力在一条直线上、二力作用在同一物体上。 （3）平衡力与相互作用力比较： 相同点：①大小相等 ②方向相反 ③作用在一条直线上 不同点：平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力；相互力作用在不同物体上是相同性质的力。 （4）力和运动状态的关系： 【例题精讲】 例 1 什么是力？ 答：人们对力的认识，是从生产劳动中开始的，例如，用手提重物时感到肌肉紧张，我们就说，手对重物 施了力；在弹簧下挂一重物，看到弹簧被伸长我们说，重物对弹簧施了力；手拍皮球，皮球的运动状态发生了 改变我们说手对皮球施加了力等等，以上例子表明，力能使肌肉紧张，使物体发生形变或使物体的运动状态发 生改变，反过来说，肌肉感到紧张，物体发生了形变或物体的运动状态改变时，就知道物体一定受到了力的作 用. 通常我们把对物体的推、拉、提、压和捶、踢、吸等作用叫力 的作用，所以力就是物体对物体的作用. 例 2 某物体受到的重力是 5N，图中正确的是哪一项（ ） 解：重力方向竖直向下，作用点在重心，四个图的长度均符合规定，选项 B 的方向不是竖直向下的，而是 与斜面垂直，是错误的，选项 A 的作用点在物体的底部，选项 D 的作用点在系绳的位置，都不在重心，所以选 项 A、D 也不正确，选项 C 的重力方向竖直向下，作用在重心处，选项 C 是正确 的. 例 3 一个质量是 20kg 的小车受到与水平地面成 30°角向右上方的力，拉 力 的 牛5 DCB A A B 大小是 98N，作出此车受到的重力和拉力的图示. 解：受力物体是小车，它受到的重力作用点在重心上，设图中 O 点，方向竖直向下，大小是 G=mg=20kg× 9.8N/kg=196N，拉力 F 作用在小车上，我们也可视作在重心上，方向与水平方向成 30°角，大小为 98N。根据 这两个力的大小可选标准长度为 49N 再根据力的大小和方向画出上图. 例 4 在水平桌面上放一本书，下列说法正确的是（ ） A、书对地球的吸引力和书受到的重力是一对平衡力 B、书受的支持力和书对桌面的压力是一对平衡力 C、书受的支持力和书受的重力是一对平衡力 D、书受的重力和书对桌面的压力是一对平衡力 解：应选 C。 书本受的支持力和书受的重力都作用在书本上， A 中的吸引力和重力分别作用在地球和书本上，所以不 可能是平衡力。B 中的支持力和压力分别作用在书本和桌面上，所以也不可能是平衡力。D 中的重力和压力分别 作用在书本和桌面上，也不是同一物体，其方向也不相反，因此不是平衡力. 例 5 两个力的合力总大于原来的每一个力，这话对不对？两个平衡力的合力是多少？ 答：根据力的合成的原理，如果两个力方向相反，则合力的大小是这两个力的差，这时合力总比其中较大 的一个力小，因此“合力总大于原来的每一个力”这句话不对，当二力平衡时， 它们 的合力 F=F1－F2=0. 例 6 常见的摩擦有哪几种，试举例说明. 答：常见的摩擦有三种，(1)静摩擦；(2)滑动摩擦；(3)滚动摩擦. 静摩擦是指两个相对静止的物体间的摩擦，例如，我们用不太大的力推桌子，桌子没有动，这是因为桌子 和地面间存在着静摩擦。又如图中所示，物体 A 放在倾斜的传送带 B 的上面，并随 B 一起运动，这时 A、B 仍保 持相对静止，它们间的摩擦也是静摩擦. 滑动摩擦是指当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦，例如，钢笔尖在纸上写字时，笔尖与纸 之间的摩擦. 滚动摩擦是指一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的摩擦，例如滚动轴承中的滚珠在轴承内滚动时的 摩擦.车轮在地面滚动时车轮与地面间的摩擦. 例 7 滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？ 答：滑动摩擦力的大小跟物体间接触面的粗糙程度、相互压力大小有关.表面越粗糙摩擦力越大；压力越 大，摩擦力越大，实验表明，滑动摩擦力大小与压力大小成正比，用公式表示： Nf  式中 f 表示滑动摩 擦力的大小，N 表示压力大小，  是比例系数叫滑动摩擦系数. 摩擦不是都有害的，在生产和生活中常常根据需要来增大有益摩擦或减小有害摩擦. 例 8 在行驶的汽车上，放有一盆水，当汽车紧急刹车时，盆中的水将（ ） A．向车头方向洒出 B．向车尾方向洒出 C．不会洒出 D．可能向各个方向洒出 解：以盆中的水为研究对象，水盆与和汽车以相同速度运动着，刹车时，汽车紧急制动，盆受到汽车底板 的摩擦力与车一起由运动变为静止，盆中的水由于惯性，还是保持原来的运动状态，继续向前运动，即相对于 盆，向车头方向运动，因此本题的答案应选“A”。 例 9．子弹从枪口射出后，它能在空中继续向前飞行，是因为（ ） A．子弹受到火药燃烧产生燃气的推力 B．子弹受到惯力 C．子弹有惯性 D．子弹的惯性大于它受到的阻力 解：正确答案是 C 子弹从枪口射出后，它跟高温高压的燃气之间脱离了接触。因此子弹不再受到推力的作用，惯力是主观忆 造的。实际上“惯力”并不存在，子弹能继续向前运动，是因为它具有惯性，又因为惯性不是力，用物体的惯 性跟受到的阻力相比较，是不对的，这道题的答案应选 C。 例 10．生活经验告诉我们，要使小车沿地面作匀速直线运动，就必须有一个水平推力作用；如果在运动 过程中这推力突然撤去，小车就慢慢停下来，由此说明力是使物体产生运动或推持运动的原因对不对？ 答：上述说法是错的，小车沿地面作匀速直线运动，它是受平衡力作用的结果，除了受一个水平推力外， 还有一个地面对车子的摩擦力。推力突然撤去，小车不是不再受力作用，而是在摩擦力作用下，改变了车的运 动状态，车速越来越小，最后停下来，所以这一情况并不说明“力是产生运动或维持运动的原因”，正好说明力 是改变运动状态的原因，它们符合牛顿第一运动定律。 例 10．有两个鸡蛋，一个生的一个熟的，让它们在光滑的水平桌面上以同样的速度同时开始转动则（） A．生鸡蛋很快停止运动，熟鸡蛋转了一会儿才停止 B．熟鸡蛋很快停止运动，生鸡蛋转了一会儿才停止 C．两个鸡蛋都很快停止运动 D．两个鸡蛋都转了一会儿，才停止运动 解析：此题关键问题是通过求异的方法，找到声鸡蛋和熟鸡蛋的区别，声鸡蛋里装的是液体，里面的液体 与外面的蛋壳是分层的，运动起来不能同步，造成里、外层之间产生阻碍鸡蛋旋转的阻力，熟鸡蛋的蛋青、蛋 黄凝固成固体，因此，运动起来是一个整体，内部没有阻力，故熟鸡蛋旋转起来很难停下来。所以本题选 A。 【随堂练习】 1、以下所给出的现象中，物体运动状态不发生．．．改变的是（ ） A．在弯曲的路上汽车匀速转弯 B．小孩沿笔直的滑梯匀速下滑 C．熟透的苹果从树上下落 D．行驶的火车开始进站家庭 2、下面关于力学现象的解释中正确的是（ ） A .小球在空中下落得越来越快，是因为力可以改变物体的运动状态 B .人用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 C.小孩从滑梯上自行下滑，是因为他受到惯性的作用 D .书本静止在课桌上，是因为书本的重力与书本对桌面的压力平衡 3、飞机降落后，在机场跑道上滑行，与起飞升空时比较，它的惯性变小了，原因是（ ） A.运动速度变小了 B.高度降低了 C.质量变小了 D.阻力变大了 4、下列说法中错误的是（ ） A．物体间力的作用是相互的 B．两个物体只有相互接触，才能产生力的作用 C．力是改变物体运动状态的原因 D．力可以使物体发生形 5、目前人类发射的探测器已飞出了太阳系，如果探测器所受外力全部消失，那么探测器将（ ） A.沿原路径返回地球 B.沿原方向做匀速直线运动 C.沿原方向做加速直线运动 D.沿原方向做减速直线运动 6、2006 年潍坊市 歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱，这样做是为了（ ） A.减小质量，使运动状态易于改变 B.减小质量，使运动状态不易改变 C.增大惯性，使运动状态易于改变 D.增大惯性，使运动状态不易改变 7、2006 广州市 发生以下哪一事件会使汽车上的乘客突然往后倾（ ） A．汽车突然刹车 B．汽车突然减速 C．汽车突然起动 D．汽车突然拐弯 8、第 18 届世界杯足球赛正在德国如火如荼地进行。足球运动速度变小，说明力能使物体的 发 生改变；球网网眼变大，说明力能使物体发生 。 【素质训练】 1、下列关于力的说法错误的是（ ） A、两个物体接触时才能发生力的作用 B、力是物体对物体的作用 C、物体间力的作用是相互的 D、物体间发生力的作用时，不一定要接触 2、在湖水中划船时，使船前进的动力是（ ） A、桨对水的推力 B、水直接对船的推力 C、人对船的推力 D、水对桨的推力 3、关于力的作用效果，下列说法错误的是（ ） A、可以改变物体的形状或体积 B、可以改变物体的质量 C、可以改变物体运动的快慢 D、可以改变物体运动方向 4、如图所示，用电线将电灯吊在天花板上，下述几对力中属于相互作用的是（ ） A、电灯对电线的拉力和电线对电灯的拉力 B、电线对电灯的拉力和电线对天花板的拉力 C、电灯受到的重力和电灯对电线的拉力 D、电灯受到的重力和电线对电灯的拉力 5、关于二力平衡，下列说法正确的是（ ） A、大小相等、方向相反的两个力，一定是一对平衡力 B、放在水平桌面上的墨水瓶对桌面的压力与桌面对它的支持力是一对平衡力 C、悬挂在绳上静止的小球，绳对小球拉力和小球重力是一对平衡力 D、用沿水平方向的力推桌子，桌子没有推动，人的推力和桌子的重力是一对平衡力 6、下列说法正确的是（ ） A、“G=mg”表明：物体受到的重力跟它的质量成正比 B、“m=G/g”表明：物体的质量跟它的重力成正比 C、“g=G/m”表明：g 值大小等于物体受的重力跟它质量的比值，且是一个恒定的值 D、上述说法都正确 7、摩擦与我们的生活息息相关，假如没有摩擦，下列现象不可能发生的是（ ） A、人无法走路 B、火柴头难以划燃 C、老师仍能用粉笔在黑板上写字 D、自行车刹车失灵 8、航天员在完全失重的太空轨道舱中进行体能锻炼，述活动中可采用的是（ ） A、举哑铃 B、在跑步机上跑步 C、用弹簧拉力器健身 D、引体向上 9、在水平路面上，小车在 520N 的水平拉力作用下向东行驶，此时它受到的阻力为 480N.那么小车所受的合力 大小与方向是（ ） A、1000N，向东 B、1000N，向西 C、40N，向东 D、40N，向西 10、关于同一直线上两个力的合力，下面说法正确的是（ ） A、合力一定大于其中任何一个力 50牛 A 25牛 50牛 25牛 B 50牛50牛 C 50牛 20牛 30牛 D 50牛 B、合力一定小于其中任何一个力 C、合力可能小于其中任何一个力 D、合力不会等于零 11、下列关于力的说法，错误的是（ ） A．力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而独立存在。 B．物体间力的作用是相互的，施力物体同时一定是受力物体。 C．力是使物体运动的原因 D．力是改变物体运动状的原因 12、从正在匀速下降的载人氢气球中掉下一重物（不计空气摩擦阻力），此后该氢气球的运动情况是（ ） A．先减速下降后上升 B．立即上升 C．继续匀速下降 D．静止不动 13．竖直向上抛出的物体，能在空中向上运动一段时间才落下来。这是因为（ ） A．物体的惯性大于它所受到的阻力。 B．物体由于惯性同时又受到重力作用。 C．物体向上惯性力大于向下的阻力。 D．物体受到一个向上的作用力。 14．下列说法正确的是（ ） A．物体的速度越大，它受到的力也越大。 B．若物体不受力的作用，它必然静止。 C．要维持物体的运动，必须对物体施加力。 D．若运动的物体不受任何力的作用，它必定做匀速直线运动。 15．机动车、驾乘人员在行车过程中必须系上安全带，这主要是为了减轻下列哪种情况可能对人体造成的伤害 （ ） A．突然启动 B．车速太快 C．紧急刹车 D．车速太慢 16．正在运动着的物体，若它所受的一切外力都同时消失，那么它将（ ） A．保持速度大小不变，但运动的方向改变了。 B．保持原来的速度作匀速直线运动 C．立即停下来 D．速度变小，慢慢停下来。 17．一辆汽车正在做直线运动，它的速度越来越大，已知汽车的牵引力是 7200N，则这辆汽车受到的阻力（ ） A．大于 7200N B．等于 7200N C．小于 7200N D．无法判断 18．下列图中，物体能保持平衡状态的是（ ） 19．关于牛顿第一定律，下列叙述正确的是（ ） A．物体总保持匀速直线运动或静止状态。 B．一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动和静止状态。 C．一般物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动或静止状态。 D．一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态。 20．重 500N 的物体在水平地面上匀速直线运动，它受到的水平拉力是 240N，则这个物体受到的摩擦力大小是 （ ） A．240N B．500N C．260N D．740N 二、填空 1、瓶子落在地板上碎了，对瓶子来说，地板是________物体，瓶子是_____物体，若对地板来说，瓶子是________ 物体，可见，物体间力的作用是_____. 2、力的三要素是：力的________，_________和_________. 3、重力是由于_________而使物体受到的力，它的方向总是________. 4、一个人体检时站在磅秤上，秤的示数是 50kg，这时秤受到人对它的压力大小是________N，方向是__________， 这个力的受力物体是_______，施力物体是__________. 5、物体重 1200N，下列几种情况下，起重机钢绳对物体的拉力各是多大？ (1)物体吊在空中静止，拉力是_________N. (2)物体以 2m/s 匀速上升时，拉力是_________N. 6、方向相同的两个力，大小分别为 8N，12N，则这两个力的合力是_____N，若这两个力方向相反，则两力合力 为________N. 7、汽车轮胎表面制成凹凸的花纹形状，这是通过_______来增大摩擦，在机器的轴承的加入润滑油是为_________ 摩擦。自行车刹车时，用力捏闸，因增大了闸皮与车轮闸的_________，而增大了它们之间的滑动摩擦力。 8、水平桌面放一本书，书的重力为 G，书对桌面的压力为 F，桌面对书的支持力为 N，这三个力的施力物体分 别是_______、_________、________；三个力中________和________是一对平衡力；________和_______是一对 相互作用力. 9．用绳子拉着小车在光滑的水平面上运动，如果绳子突然断了，小车将做______运动，这时小车在水平方向所 受的力大小为___________。 10．一个物体的质量是 5kg，当把它吊在空中静止时，它受到的拉力是_________N，若使它以 1m/s 速度匀速下 降时，它受到的拉力是___________N。 11．当马拉着载有 1000kg 货物的雪撬在平直的公路上匀速向南行驶时，马对雪橇的水平拉力是 500N，雪撬在 水平方向上受到的阻力是________N，方向是________；若雪橇上的货物卸下了 500kg，马拉雪橇仍是匀速行驶， 马对雪橇的水平拉力将会_______（填“增大”、“减小”、“不变”） 12．原来静止的汽车突然开动时，车上的乘客会向________倾倒，原来运动着的汽车突然刹车时，车上的乘客 会向_______倾倒；沿直线运动的汽车突然向右转弯时，车上的乘客会向_______倾倒，发生这些现象的原因都 是_________。 13．一个物体只受两个力的作用，且这两个力的合力为零，则这两个力一定相互__________，物体的运动状态 是_______________________。 14．一汽车匀速向西行，车厢顶棚 P 处掉下一物，则该物体落在车厢内 P 处___________（填 “正前方”、“正 下方”或“正后方”）。 15、在北京某科技馆内，有一个风洞实验室，一架模型愤激固定在托盘测力计上（如图所示）。无风时，托盘测 力计示数为 15N；当迎面吹着飞机的风速达到 20m/s 时，托盘测力计的示数为 7N，可以判定飞机受到了一个新 的力。根据你的分析，飞机受到的该力的大小为_____________，方向为____________。 三、作图题： 一个铅球重 30N，在图中用所给的标度画出它所受的重力. 2、木箱受到水平向右且偏向上方 30°的 75N 拉力作用，试在图上画出拉力. 3、有一个长方形小纸箱放在手扶电梯上随着电梯匀速上升，请画出小纸箱所受重力和支持力的示意图 四、解答题 1、小华在课外探究弹簧的长度跟外力的变化关系，利用如图甲所示实验装置记录了相应实验数据如下： 这项研究在实际中的应用是_________________ 分析实验数据你可以得到的结论是__________________ 小华作出了如图乙三个图象，其中正确的是_____________________ 钩码质量/g 0 50 100 150 200 250 300 400 指针位置/cm 2 3 4 5 6 7 7.5 7.5 2、下表记录的是一辆汽车分别在干燥和潮湿的公路上以不同速度行驶时，某司机的反应距离（司机发现问题到 开始制动的时间内汽车行驶的距离）和制动距离（汽车从开始制动到完全停止行驶的距离） 速度/km·h-1 反应距离/m 制动距离/m 干燥 潮湿 干燥 潮湿 40 7 7 8 11 25牛 10牛 50 9 9 13 17 60 11 11 20 26 80 15 15 34 40 100 19 19 54 66 根据表中数据分析，影响汽车制动距离的最主要因素是_________________ 汽车制动后还能继续前进一段距离，这是因为____________________ 根据分析结果，写一句交通警示语（要求简明扼要）____________________________________________________ 专题十二 力和机械 【知识梳理】 弹力 【知识概述】 1、弹力：我们在压尺子、拉橡皮筋、拉弹簧时，感觉到它们对手有力的作用，这种力叫做弹力。 弹力是物理由于弹性形变而产生的。 2、弹簧测力计： A、原理：在弹性限度内，弹簧的伸长与所受的拉力成正比。 B、使用方法：“看”：量程、分度值、指针是否指零；“调”：调零；“读”：读数=挂钩受力。 C、注意事项：加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。 D、物理实验中,有些物理量的大小是不宜直接观察的,但它变化时引起其他物理量的变化却容易观察, 用容易观察的量显示不宜观察的量,是制作测量仪器的一种思路。这种科学方法称做“转换法”。利 用这种方法制作的仪器象：温度计、弹簧测力计、压强计等。 3、重力：最常见的一种力 ⑴重力的概念：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的施力物体是：地球。 ⑵重力大小的计算公式 G=mg 其中 g=9.8N/kg 它表示质量为 1kg 的物体所受的重力为 9.8N。 ⑶重力的方向：竖直向下 其应用是重垂线、水平仪分别检查墙是否竖直和 面是否水平。 ⑷重力的作用点——重心： 重力在物体上的作用点叫重心。质地均匀外形规则物体的重心，在它的几何中心上。如均匀细棒的重 力 力 和 机 械 简 单 机 械 用在轮上省力杆，使用轮轴时动力作轮轴：是连续旋转的杠                 物体上升高度 数，表示承受重物的绳子段，其中动力作用点移动的距离 用在滑轮组上的动力 可改变力的方向，作滑轮组成，即能省力又滑轮组：由定滑轮和动 方向。一半的力，不改变力的 使用动滑轮，可以省是阻力臂两倍的杠杆，动滑轮：实质是动力臂 ，可以改变力的方向杆，使用定滑轮不省力定滑轮：实质是等臂杠 滑轮 动物 hnhnS GGnF )(1     2211 LFLF杠杆平衡条件： 用线的距离力臂：从支点到力的作 杠杆绕固定轴转动的硬棒叫定义：在力的作用下能 杠杆 重力 摩擦力 心在它的中点，球的重心在球心。方形薄木板的重心在两条对角线的交点 4、摩擦力： 1、定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相 对运动的力就叫摩擦力。 2、分类： 3、摩擦力的方向： 摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，有时起阻力作用，有时起动力作用。 4、静摩擦力大小应通过受力分析，结合二力平衡求得 5、在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。 6、滑动摩擦力： ⑴测量原理：二力平衡条件 ⑵测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于 滑动摩擦力的大小。 ⑶ 课本 P56 图 12、3-2 研究滑动摩擦力的大小与那些因素有关：比较甲、乙图可得：接触面粗糙程度相同时， 压力越大滑动摩擦力越大；比较甲、丙图可得：压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控 制变量法。由前两结论可概括为：滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动 摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。 7、应用：⑴理论上增大摩擦力的方法有：增大压力、接触面变粗糙变滚动为滑动。 ⑵理论上减小摩擦的方法有：减小压力接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）使接触面彼此分开（加润滑 油）。 5、杠杆： （1）定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：①杠杆可直可曲，形状任意。 ②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。 （2）五要素——组成杠杆示意图。 ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母 O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。 说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 摩擦力 静摩擦 动摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦 O F1 l1 l2 F2 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母 l1 表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母 l2 表示。 画力臂方法：⑴ 找支点 O；⑵ 画力的作用线（虚线）；⑶ 画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线）； ⑷ 标力臂。 6、研究杠杆的平衡条件： a) 杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。 b) 实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上 量出力臂。 c) 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是： 动力×动力臂＝阻力×阻力臂。写成公式 F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1 解题指导：分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后 根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。（如：杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什 么方向施力最小等。） 解决杠杆平衡时动力最小问题：此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大， 要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线 垂直的方向。 4、应用： 名称 结 构 特 征 特 点 应用举例 省力 杠杆 动力臂 大于 阻力臂 省力、 费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、 花枝剪刀 费力 杠杆 动力臂 小于 阻力臂 费力、 省距离 缝纫机踏板、起重臂 人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆 等臂 杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力 不费力 天平，定滑轮 说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省 距离时，应选费力杠杆。 7、滑轮： （1）定滑轮： ①定义：中间的轴固定不动的滑轮。 ②实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆 ③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。 ④对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G 绳子自由端移动距离 SF(或速度 vF) = 重物移动 的距离 SG(或速度 vG) （2）动滑轮： ①定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动， 也可左右移动） ②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。 ③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。 1 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则： F=1/2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F=1/2(G 物+G 动) 绳子自由端移动距离 SF(或 vF)=2 倍的重物移动的距离 SG(或 vG) （3） 滑轮组 ①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。 ②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 ③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力 F= 1/nG 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力 F=1/n(G 物+G 动) 绳子自由端移动距离 SF(或 vF)=n 倍的重物移动的距离 SG(或 vG) ④组装滑轮组方法：首先根据公式 n=(G 物+G 动) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合 题目的具体要求组装滑轮。 ○5 滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起重物所用力就是物重的几分之一。 注：一般说绳子自由端如果向上拉动，数绳子股数时算上此绳数，如果自由端向下拉动，数绳子股数时， 不算此绳数。设计滑轮组一般先依拉力，阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳子股数 拉 动滑物 F GGn  再按绳子股数，拉力方向推出动滑轮和定滑轮的个数。 动滑轮个数： 2 nN 动 （n 为偶数时） 2 1 nN动 （n 为奇数时） F1 l1 F2 l2 【例题精讲】 例 1、 (南通市海门卷 2006 年)分析以下摩擦，属于有害摩擦的是 A．写字时，手与笔之间的摩擦 B．走路时，鞋底与地面之间的摩擦 C．骑车时，车轮与车轴之间的摩擦 D．皮带传动时，皮带与皮带轮之间的摩擦 例 2、（2006 年江苏省南通市）下面关于力学现象的解释中正确的是 A．小球在空中下落得越来越快，是因为力可以改变物体的运动状态 B．人用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力 C．小孩从滑梯上自行下滑，是因为他受到惯性的作用 D．书本静止在课桌上，是因为书本的重力与书本对桌面的压力平 例 3 、 (长沙市 2006 年)如图所示，某同学用 40N 的水平力将一个重 30N 的物体压在竖直的墙壁上使其处于静 止状态，则物体与墙壁间的摩擦力是 A、40N B、30N C、10N D、70N 例 4、（临沂市 2006 年）赵强同学学了物理后，养成了观察生活的好习惯，他发现好多药瓶瓶盖的侧面都做有 密集的竖条纹，如图所示，其目的是为了 A．坚固耐用 B．增大粗粒程度，从而增大摩擦，便于旋开和旋紧 C．便于运输 D．节约材 例 5、(06 北京)如图 2 所示的四种用具中，属于费力杠杆的是 例 6、（06 南充）不等臂直杠杆在动力和阻力作用下，已处于平衡状态，采用下列办法不能使杠杆平衡的是( ) A、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过杠杆的中点，但不通过支点。 B、在杠杆上再施加一个力，使这个力的作用线通过支点 C、使动力和阻力同时减小到原来的 1/2 D、使动力臂和阻力臂同时变为原来的 2 倍 例 7、(06 广州) 用杆秤（如图 8）测量鱼的质量，当秤钩挂在 A 点，绳纽挂在 O 点（支点）， 秤锤挂在 B 点时杆秤处于平衡状态．AO 是 10cm，BO 是 30cm，秤锤的质量是 0.5kg，鱼 的质量是 kg． 例 8、（06 锦州）请在图 5 中画出用瓶起子启瓶盖的动力 F1 的力臂 L1 和阻力 F2。 例 9、（06 无锡）在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置 F1 平 衡 ， 这 样 做 是 为 了 便 于 测 量 ； 如 发 现 杠 杆 左 端 偏 高 ， 则 可 将 右 端 的 平 衡 螺 母 向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节。 上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重 0．5N，杠杆上每一格长 5cm，部分实验数据已记录在下表中。 实验次数 动力 F1/N 动力臂 L1/cm 阻力 F2/N 阻力臂 L2/cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10 (1)请将表格中的实验数据补充完整。 (2)小明的第 3 次实验存在错误，其错误是 。 例 10、（广州市 2006 年）一木块在外力作用下沿水平木板向右匀速运动（如图），用示意 图表示木块所受的牵引力、摩擦力和重力． 例 11、（2006 年河南省）图 9 是某小组研究“摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验示意图， (1)本实验中产生摩擦力的方法是 ． (2) 用 弹 簧 测 力 计 拉 着 木 块 在 水 平 木 板 上 滑 动 时 ， 每 次 都 要 使 木 块 做 匀 速 直 线 运 动 ． 这 是 因 为 ． (3)比较(b)、(c)两步，你能得出正确结论吗? ．原因是 例 11、（06 北京）请在图 14 中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。 例 12、（06 桂林）一辆汽车不小心陷进了泥潭中，按如图 3 所示的甲、乙两种方法 安装滑轮，均可将汽车从泥潭中拉出。如果汽车的动 力比阻力小 800N，则甲图中 人拉动汽车的拉力至少为 ，乙图中人拉动汽车的拉力至少 为 ，其中比较省力的是 图。（绳与滑轮间的摩擦不计） 例 13、（06 玉林）如图 1 所示，表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法其中最省力的是 (动滑轮重和摩擦忽略不计)：( ) 甲 乙 图 3 【随堂练习】 1．（浙江省舟山市 2006 年）如图所示．用弹簧秤拉着木块在水平桌面上作直线运动，实验记录如下表。由此 可知，木块与水平桌面的滑动摩擦力为（ ） A．4. 5 牛 B．3. 2 牛 C．3. 0 牛 D．2. 1 牛 2．（2006 年江苏省南通市）下列措施中，属于增大摩擦的是 A．给笨重的旅行箱装上轮子 B．汽车轮胎表面做出凹凸不平的花纹 C．气垫船利用气体将船和水分离 D．经常给自行车轴加润滑油 3．（河北理综）某同学对生活中的一些做法进行了分析，你认为不合理的是 A．连接玻璃管与胶皮管时，先把玻璃管口用水润湿，水起润滑作用 B．举重运动员比赛前手上涂抹“镁粉”，目的是减小摩擦 C．雨天，机动车应低速行驶，是由于车轮与地面的摩擦较小 D．铅笔芯粉末加人到生锈的锁中，起润滑作用 4．（深圳市 2006 年）足球运动员把足球踢向空中，若不计空气阻力，则图 1 是表示足球在空中飞行的受力图， 正确的是（G 表示重力，F 表示脚对球的作用力） 5．（江西省2006年）在物理考试作图时，小亮画错了一个地方，用橡皮轻轻地擦，没有擦干净，然后他稍使 点劲就擦干净了，这是通过增大 的方法来增大橡皮与纸之间的 ． 6、（山东省）图 7 中的两位同学正在做抛球游戏，请在图中画出球被 抛出后所受重力的示意图。 7、(辽宁省十一市 2006 年) 下列几个实例中属于减小摩擦的是__________(填序号)。①用力捏自行车的车闸； ②汽车轮胎上的花纹；③汽垫船向下喷出强气流，在船底和水之间形成一层空气垫。请发挥你的想象，写出一 个自然界中如果不存在摩擦的情景：_______。 8、（06 海珠）如图１所示，下列器件中属于省力杠杆的是（ ） 9、（06 海淀）如图 15 所示，某人用一根轻质木棒挑着为 120N 的物体站在水平 地面上， 木棒保持水平，棒 AB 长为 1.2m，重物悬挂处离肩膀距离 BO 为 0.8m，则手在 A 端 对木棒竖直向下的作用力大小为_______N。 10、（06江西）生活和生产中有许多不同类型的杠杆，如图7所示的托盘天平属于 杠杆，缝纫机踏脚板属于 杠杆，铡刀属于 杠杆． 11、（06 北 京）如图 13 所示，O 点为杠杆的支点， 请画出力 F 的力臂，并用字母 L 表示。 12、（06 大连）图 5 是用杠杆提起重物的示意图。请画出拉力 F1（方向竖直向上）的力臂，并画出挂重物的绳 对杠杆的拉力 F2 的示意图。 13、（06 泉州）在“探究杠杆平衡条件”实验中： （1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节两端的平衡螺母，使杠杆在___________________ 位置 平衡。（图中杠杆上每格距离相等） （2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析， 这样做的目的是：_____________________________________。 （3）如图 17 所示，杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆 ____________保持平衡（选填“能”或“不能”） 14、（06 盐城）在如图所示的滑轮组上绕线，使匀速提升重物 G 时最省力. 15、(06 茂名)如图 8 所示的三种工具有相同的特点，从物理的角度来说，它们都是 ．在图甲和图乙中， 若两滑轮质量相同，不计绳重和摩擦，用它们分别将两个重力相同的物体匀速提升相同高度，则所用的拉力 F 甲 F 乙 16、（06 攀枝花）工厂为了搬运一个笨重的机器进人车间，某工人设计了下图所示的四种方案（机器下方的小 圆表示并排放置的圆型钢管的根截面），其中最省力的方案是( ) 图１ A．坩埚钳 Ｂ．剪刀 Ｃ．筷子 Ｄ．镊子 17、(06 海南)我省中部山区的公路环绕山坡盘山而上，车辆沿着盘山公路向上行驶时可以( ) A．省力 B．省功 C．省时间 D．省距离 【素质训练】（时间 60 分钟，总分 70 分） 一、填空题（每空 1 分，共 14 分） 1、（2008·广安市）杠杆是一种重要的简单机械，它的平衡条件是 ；当我们用钓鱼杆在河边钓鱼 时，钓鱼杆是一种 的杠杆（选填“省力”或“费力”）。 2、（ 2008·江苏常州）2008 年 5 月 12 日，四川波川发生 8.0 级地震．救援队员利用各种 器材展开抢险救灾工作． (1)利用如图所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳 是 （省力／费力）杠杆． (2)使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，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 1,撬棒的支点是 点． (3)利用生命探测仪，救援队员可以找到被埋在废墟中的幸存者．生命探测仪 有多种：“热红外生命探测仪”利用红外热成像原理，通过探测受困者与周围温度的差异，形成人体 图像，在黑夜，该仪器使用效果 （较好／较差）；“可视生命探测仪”利用光纤把细小的摄 像探头深人废墟的缝隙中，光信号在光纤内经多次 （反射／折射）传送回来，救援队员 在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚． 3、（08 江苏宿迁）一名工人用如图 11 所示的滑轮组提起 450N 的重物，绳自 由端的拉力 F 为 200N，重物在 5s 内匀速上升了 1m．则拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率 是 ． 4、（08 江苏无锡）蠡湖隧道是无锡历史上第一条穿湖通道，全长 1180m。若一辆小轿车以 59km／h 的速度匀速 通过该隧道，则需要 h；若该小轿车发动机的功率为 60kW，则通过隧道发动机所做的功为 J 5、08 江苏南京）一物体质量为 18kg，其所受重力为 N．如图 12 所示，小明用定滑轮将该物体在 4s 内匀速提高 2m．所用拉力为 200N．此过程中，小明做的有用功是 J，定滑轮的机械效率 是 ，拉力的功率是 w．(取 g＝10N/kg) 二、选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1、（ 08 江苏常州）中考体育跳绳项目测试中，小明同学在 lmin 内跳了 120 次，则他跳绳时 的功率大约是（ ） A. 0. 5 W B. 5 W C. 50W D. 500 W 2、（08 江苏镇江）如图所示，杠杆 AOB 的 A 端挂重为 G。的物体，B 端挂重为 G 的物体，杠杆平衡时 AO 处于 水平位置，若 AO=BO，杠杆自重不计，则 GA 和 GB 的大小关系是：（ ） A、GA>GB B、GA=GB C、GAG 物 上浮 漂浮 物体浮沉条件 F 浮G （6）计算液体对容器底的压力和压强问题： 一般方法：㈠首先确定压强 p=ρgh；㈡其次确定压力 F=pS 特殊情况：压强：对直柱形容器可先求 F 用 p=F/S 压力：①作图法 ②对直柱形容器 F=G ② 连通器： ⑴定义：上端开口，下部相连通的容器 ⑵原理：连通器里装一种液体且液体不流动时，各容器的液面保持相平 ⑶应用：茶壶、锅炉水位计、乳牛自动喂水器、船闸等都是根据连通器的原理来工作的。 ⒊大气压强 ① 大气压强 （1）概念：大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强，简称大气压，一般有 p0 表示。 说明：“大气压”与“气压”（或部分气体压强）是有区别的，如高压锅内的气压——指部分气体压强。高 压锅外称大气压。 （2）产生原因：因为 空气受重力并且具有流动性。 p h （3）大气压的存在——实验证明： 历史上著名的实验——马德堡半球实验。 小实验——覆杯实验、瓶吞鸡蛋实验、皮碗模拟马德堡半球实验。 大气压的实验测定： （4）托里拆利实验。 ①实验过程：在长约 1m，一端封闭的玻璃管里灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中放开堵管口的手 指后，管内水银面下降一些就不在下降，这时管内外水银面的高度差约为 760mm。 ②原理分析：在管内，与管外液面相平的地方取一液片，因为液体不动故液片受到上下的压强平衡。即向上 的大气压=水银柱产生的压强。 ③结论：大气压 p0=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa(其值随着外界大气压的变化而变化) ④说明： ⅰ、实验前玻璃管里水银灌满的目的是：使玻璃管倒置后，水银上方为真空；若未灌满，则测量结果偏小。 ⅱ、本实验若把水银改成水，则需要玻璃管的长度为 10.3 m ⅲ、将玻璃管稍上提或下压，管内外的高度差不变，将玻璃管倾斜，高度不变，长度变长。 ⅳ、若外界大气压为 H cmHg 试写出下列各种情况下，被密封气体的压强（管中液体为水银）。 H cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg (H+h)cmHg (H-h)cmHg (H-h)cmHg （5）标准大气压： 支持 76cm 水银柱的大气压叫标准大气压。 1 标准大气压=760mmHg=76cmHg=1.01×105Pa 2 标准大气压=2.02×105Pa，可支持水柱高约 20.6m ② 大气压的特点： （1）特点：空气内部向各个方向都有压强，且空气中某点向各个方向的大气压强都相等。大气压随高度增 加而减小，且大气压的值与地点、天气、季节、的变化有关。一般来说，晴天大气压比阴天高，冬天比夏天高。 h h h h h h h （2）大气压变化规律研究：（课本 164 图 11-9）能发现什么规律？ ①大气压随高度的增加而减小。 ②大气压随高度的变化是不均匀的,低空大气压减小得快,高空减小得慢 ③ 测量大气压的工具： （1）定义：测定大气压的仪器叫气压计。 （2）分类：水银气压计和无液气压计 （3）说明：若水银气压计挂斜，则测量结果变大。 在无液气压计刻度盘上标的刻度改成高度，该无液气压计就成了登山用的登高计。 ④ 应用：活塞式抽水机和离心水泵。 ⑤ 沸点与压强： （1）内容：一切液体的沸点，都是气压减小时降低，气压增大时升高。 （2）应用：高压锅、除糖汁中水分。 ⑥ 体积与压强： （1）内容：质量一定的气体，温度不变时，气体的体积越小压强越大，气体体积越大压强越小。 （2）应用：解释人的呼吸，打气筒原理，风箱原理。 ⒋浮力 1、浮力的定义： 一切浸入液体（气体）的物体都受到液体（气体）对它竖直向上的力 叫浮力。 2、浮力方向：竖直向上，施力物体：液（气）体 3、浮力产生的原因（实质）：液（气）体对物体向上的压力大于向下的压力，向上、向下的压力差 即浮 力。 4、物体的浮沉条件： （1）前提条件：物体浸没在液体中，且只受浮力和重力。 （2）请根据示意图完成下空。 F浮 G F浮 G F浮 G F浮 下沉 悬浮 上浮 漂浮 F 浮< G F 浮= G F 浮> G F 浮= G ρ液<ρ物 ρ液 =ρ物 ρ液 >ρ物 ρ液 >ρ物 （3）说明： ① 密度均匀的物体悬浮（或漂浮）在某液体中，若把物体切成大小不等的两块，则大块、小块都悬浮（或 漂浮）。 ②一物体漂浮在密度为ρ的液体中，若露出体积为物体总体积的 1/3，则物体密度为 2/3ρ 分析：F 浮= G 则：ρ液 V 排 g =ρ物 Vg ρ物=（ V 排／V）·ρ液= 2/3ρ液 ③ 悬浮与漂浮的比较 相同： F 浮= G 不同：悬浮ρ液 =ρ物 ；V 排=V 物 漂浮ρ液 <ρ物；V 排 p A>pC 例 8、在马德堡半球实验中，若每个半球的截面积Ｓ＝ 4104.1  cm２，那么拉开马德堡半球至少要用多大 外力Ｆ？（大气压强Ｐ０＝ 51001.1  Pa） 解：由公式Ｐ＝ S F 可知大气对半球面的压力 Ｆ＝ＰS=N＝ 51001.1  Pa × 4104.1  cm２＝ 510414.1  N 例 9、在一个大气压下将一根玻璃管灌满水银后倒置在水银槽中，管高出水银 a b c de 图 3 甲 乙 丙 5厘米B 图4 15厘米 A 10厘米 C 图8 h=50厘米 面 h=50cm，如图所示，问：⑴管内顶部受到多大的压强？方向如何？⑵如果在管顶部开一个出现什么情况？（大 气压为 76cm 汞柱） 解：⑴管内顶部受到的压强为：76cmHg－50cmhg＝26cmHg 方向是竖直向上。 ⑵如果在管顶部开一个小孔，管内外相通都为一个大气压，水银柱下降到管内外水银面一样高。 例 10、如图所示，密度为 0.6×103kg/m3 的正方体木块，放入盛有水的容器中，此时，木块的下表面距水 面 3cm，请根据所学的物理知识，至少计算出与木块有关的 8 个物理量。（g 取 10N/kg） 解：⑴木块下表面受到水的压强 3 31 10 / 10 /p gh kg m N kg   下 水 23 10 m  300Pa ⑵ 木 块 的 边 长 ： 因 为 木 块 漂 浮 ， 所 以 F G浮 木 ， 则 3 3 3 3 0.6 10 / 3 1.0 10 / 5 V kg m V kg m      木排 木 水 ， 1 3 5 h h  ， 5h cm 。 ⑶木块的底面积：  22 25 25S h cm cm  木 ⑷木块的体积：  33 35 125V h cm cm   ⑸木块排开水的体积： 3 33 3 125 755 5V V cm cm  排 木 = ⑹木块受到的浮力 3 3 6 31 10 / 10 / 75 10 0.75F gV kg m N kg m N       浮 水 排 ⑺木块的物重： 0.75G F N 浮木 ⑻木块的质量： 0.75 0.07510 / G Nm kgg N kg   木 木 例 11、“曹冲称象”运用了等效替代的方法，巧妙地测出了大象的体重。下面是初中物理学习过程中遇到 的几个研究实例：①在研究物体受几个力时，引入合力；②在研究光时，引入“光线”概念；③在研究多个电 阻串联或并联时，引入总电阻；④在研究磁现象时，引入“磁感线”的概念。在上述几个实例中，采用了等效 法的是_______和______。（填序号） 解：等效的意思是，等效后的物理量应与等效前的物理量在性质及效果上相同。光线和磁感线是想象的线， 并非真实的等效。故填①、③。 例 12、春天我们都喜欢放风筝，请你找出放风筝运用我们所学过的物理知识的两个地方，并分别说明这 是哪个物理知识点的运用。 答：①浮力的知识；②气体压强和流速的关系的知识。 例 13、海洋研究人员进行水下探测，当他穿上潜水服浸没入水中后，受到的浮力大小跟他下潜的深度有 没有关系？最好采用原理不同的方法检验你的方案。 要求：⑴请用三种方法；⑵写出实验所需器材并简述实验步骤。 解：方法一：平衡力。器材：弹簧、测力计、石块、烧杯、水、细线。步骤：用弹簧、测力计测出石块重 G，读出石块浸没在水中不同深度时弹簧测力计的示数 F，则石块的浮力 F G F 浮 。 方法二：阿基米德原理。器材：溢水杯、弹簧测力计、量筒、小桶、石块、烧杯、水、细线。步骤：将石 块浸没在盛满水的溢水杯中，用弹簧测力计称出石块在不同深度处排入小桶中的水重 G排 ，则石块受到的浮力 F G浮 排 。用量筒测出石块浸没在水中不同深度处排开水的体积V排 ，则石块的浮力 F gV浮 水 排 。 方法三：物体间力的作用是相互的。器材：天平、石块、水、烧杯、细线。步骤：用天平称出装有适量水 的烧杯的质量 1m ，将石块浸没在水中不同深度处（石块不接触底和侧壁），测出此时烧杯的总质量 2m ，石块 对杯内水的压力  1 2F m m g  。 例 14、把一小球放入盛满酒精（ 3 30.8 10 /kg m  酒精 ）的溢水杯中，它沉入容器底部，从杯中溢 出 8g 酒精，若将该小球放入盛满水的溢水杯中，它漂浮在水面上，从杯中溢出水的质量（ ） A、大于 8g B、等于 8g C、小于 8g D、无法判断 解：小球放入酒精中沉入容器底部，它受酒精对它的浮力小于小球的重力，即 G G排 球 ；把小球放入 水中漂浮在水面上，它受到的浮力等于小球的重力。即 G G 排 球 ，所以 G G 排 球 ，即 m m排水 酒精 =8g 。 本题易错选 B。 这是由于没有正确分析出浮力关系所致。 解：选 A。 例 15、小明在一根均匀木杆的一端缠绕少许铅丝，使得木杆放在液体中可以竖直漂浮，从而制成一支密 度计。将它放入水中，液面到木杆下端的距离为 16.5cm；再把它放到盐水中，液面到木杆下端的距离为 14.5cm。 如果所用铅丝的体积极小，可以忽略，小明测得到的盐水密度是多少？ 精析：本题看起来条件很少，似乎很难下手，但你一旦注意题目中的两种情况皆为漂浮，立即抓最简单的 力平衡式，再具体分析各力，问题即可迎刃而解。 解：设密度计的横截面积为 S ，密度计在水中的浮力： F gV gh S  浮 水 排 水 水 。密度计在盐水中 的 浮 力 ： F gV gh S   浮 盐水 排 盐水 盐水 ， F G 浮 ， F G 浮 ， F F  浮 浮 ， 即 ： gh S gh S 水 水 盐水 盐水 ， 3 31.0 10 / 0.165 0.145 h kg m m h m      水 水 盐水 盐水 3 31.1 10 /kg m 。 例 16、给你足够的水，量筒一只，怎样测定小瓷酒杯的密度（酒杯的直径小于量筒的直径）请写出主要 实验步骤及密度表达式。 精析：测固体密度的方法有多种，有直接的方法：用天平测质量、量筒（量杯）测体积；有间接的方法： 利用物体漂浮时排开液体的重力等于物体的重力，求出物体的质量，再利用排水法测物体的体积，算出物体的 密度，本题应使用间接方法测小瓷杯的密度。 解：1、在量筒里倒入适量的水，记下水面到达的刻度 1V 。 2、把小酒杯漂浮在水面上，记下水面到达的刻度 2V 。 3、把小酒杯沉没在水中，记下水面到达的刻度 3V 。 4、计算：小酒杯漂浮在水面上 2 1( )F G mg g V V   浮 水 。 小 酒 杯 沉 没 在 水 中 时 ， 它 排 开 水 的 体 积 为 3 1V V ， 即 瓷 杯 自 身 瓷 的 体 积 。  2 1 3 1( ) g V Vm G V gV g V V     水 瓷 = 2 1 3 1 V V V V   水 。 【随堂练习】 1、（2006 南京）一头质量为 6X103kg 的大象，每只脚掌的面积为 600cm2，它的重力为 N，它 四脚着地时对地面的压强为 Pa。若大象抬起一条腿，如图 10 所示，它对地面的压强 (选 填“变大”、“变小”或“不变”)。(g 取 10N／kg) 2、（2006 年潍坊市）完全相同的 8 块橡皮，每块橡皮的长、宽、高为 4：2：1。小明同学在水平 桌面上把它们摆放成了如图所示的四种形式，其中对桌面压强相等的是 A.甲与乙 B.甲与丁 C.乙与丙 D.丙与丁 3、（海淀区 2006）图 1 中，采用减小受力面积的方法增大压强的事列是 （ ） 4、（广州市海珠区）黄华路小巷里的纪念碑“血泪洒黄华”（图 8），铭记着日本侵略中国的一段历史， 承载着日本欠下中国人的一份血债。碑身高约 1.5m，宽约 0.6m、厚约 0.1m．已知碑石密度为 2.6×103kg ／m3，求：（本题 g 取 10N／kg） (1)纪念碑的碑重？ (2)它对地面的压强？ 5、（石家庄市 2006 年）如图 24 所示，质量为 48kg 的小华同学骑着一辆自行车在平直 公路上匀速运动 500m，所用时间为 100s。假设自行车在行驶过程中受到的阻力为其体重 的 1 12 。求：（1）自行车行驶的速度；（2）若自行车质量为 12kg，车胎与地面总的接触 面积为 40cm2，则该同学骑车时，自行车对地面的压强为多少？（取 g＝10N/kg） 6、（镇江市 2006 年）青藏铁路已全线贯通，即将投入运营的高原列车有完善的供氧系统和完备的医疗应急系 统，这样做是因为（ ） A．高原空气稀薄，大气压强小 B．高原空气稀薄，大气压强大 C．高原空气稠密，大气压强小 D．高原空气稠密，大气压强大 7、（2006 年杭州市）右图为水库大坝的设计示意图，你认为哪一张设计图是合理的？ （选填“A”、“B” 或“C”）理由是 。 A B C 8、今年 5 月 20 日，我国举世瞩目的三峡大坝全线建成。拦河大坝之所以修成“上窄下宽”的形状，是因 图 24 为 。三峡大坝的船闸是 在实际中的具体运用，它能让大型轮船在上下游之间顺利 往返航行。 9、（2006 南京）同一压强计的金属盒先后放入甲、乙两种液体中，现象如图 7 所示。这两种液体的密度大小 关系是 A．甲液体的密度一定小于乙液体的密度 B．甲液体的密度一定等于乙液体的密度 C．甲液体的密度一定大于乙液体的密度 D．无法判断 10、今年夏天，爸爸带着小亮第一次去海边游泳，当小亮由浅水处 往水的深处走时，感到胸口越来越闷，他问爸爸有没有这种感觉，爸爸说也游，并问他这是什么原因，你能帮 小亮回答这个问题吗？ 11、2006 泰州市随着人民生活水平的提高，轿车已逐渐进入百姓家庭，图是小华家购买的一辆小轿车，他发现 轿车的外形类似于飞机的机翼．则轿车在快速行驶过程中，车子上方空气的流速 车子 下方空气的流速，因而车子上方气体的压强 车子下方气体的压强，从而使得轿车对地 面的压力 车的重力．（均填“大于”、“等于”或“小于”） 12、（浙江省 2006）某同学帮实验室老师搞卫生，在清洗甲、乙两个体积相等的球时，发现它们在 水中静止后处于如图所示的状态，这时甲球受到的浮力 乙球受到的浮力(填“大于”、“等于” 或“小于”)。 13、（江西省 2006 年） 【探究目的】初步了解流体的压强与流速的关系 【提出问题】气体的压强是不是与气体的流速有关系?有什么关系? 【设计实验和进行实验】 （1）如图 13 所示，取两张白纸，让其平行地自然下垂，向两纸中间用力吹气； （2）你观察到的现象是 ； 【分析和论证】你通过本实验可以得出的初步结论是： ； 【评估与交流】请你联系实际，举出两个生产、生活中与此知识有关的实例： 14、浙江省 2006 如图所示，将漂浮在水面上的木块缓慢向下压，当木块全部浸入水中后仍继 续向下压一段距离，在整个过程中，木块所受的浮力 A．先变大后变小 B．先变大后不变 C．先不变后变大 D．先变小后变大 【素质训练】 一、选择题 1、小亮同学在研究液体内部压强的规律时，大胆探索，用甲、乙两种液体 多次实验，根据实验数据画出了液体压强随深度变化的图像如右图所示，则 甲、乙两种液体的密度关系是（ ） A、   乙甲 B、   乙甲 C、   乙甲 D、条件不足，无法判定 2、如图所示是几种不同渠道的截面图，其中最安全可靠的设计是（ ） 3、甲、乙两个实心正方体金属块，放在水平桌面上，它们对桌面的压强 P P 乙甲 ，压力 F F 乙甲 ，则它们 的密度 甲 和 乙 的大小关系是（ ） A、   乙甲 B、   乙甲 C、   乙甲 D、无法确定 4、甲、乙、丙三个实心立方体分别放在水平地面上，它们对水平地面的压强相等，已知    乙甲 丙 ，若 在甲、乙、丙三个立方体上分别放一个质量相等的铜块，则三个立方体对水平地面的压强大小关系为（ ） A、 P P P 乙甲 丙 B、 P P P 乙甲 丙 C、 P P P 乙甲 丙 D、无法判断 5、有一均匀正方体对水平地面的压力是 F ，压强是 p ，如图所示，若切去阴影部分，则剩余部分对地面的压 力和压强分别为（ ） A、F、P B、 7 8 F、 7 6 P C、 7 8 F、 7 8 P D、 3 4 F、 3 2 P 6、（多选题）如图所示为放在水平桌面上的质量相等的圆柱形容器和底大口小的容器乙。分别倒入适量的同种 液体，液面高度和液体上表面积都相等。设两容器内液体对容器底部的压力分别为 F甲 、 F乙 ，桌面受到的压 强分别为 P甲 、 P乙 ，则（ ） A、 F F 乙甲 B、 F F 乙甲 C、 P P 乙甲 D、 P P 乙甲 7、如图所示是一体重 672N 的初三学生在方格纸上站立时描下的鞋底部分的轮廓，其中 每个方格的面积为 6.0cm2，则该同学双脚站立于水平地面时，对地面的压强值较为准确 的是（ ） A、1.65×104Pa B、2.0×104Pa C、3.30×104Pa D、4.0×104Pa 8、水平桌面上的烧杯内盛有浓盐水，如果向烧杯内加一定量的清水（未溢出），则（ ） A、盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强减小 B、盐水密度增大，烧杯底部受到的液体压强增大 C、盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强增大 D、盐水密度增大，烧杯底部受到的液体压强减小 9、三峡大坝坝底水位是 66m（水位表示相对于上海吴淞口海平面的海拔高度）。今年 6 月 1 日上午九时，大坝 开始蓄水，到 6 月 10 日下午五时时，蓄水水位达 135m，若 g 取 10N/kg，此时水对大坝坝底的压强为（ ） A、6.6×105Pa B、6.9×105Pa C、1.35×106Pa D、2.01×106Pa 10、（多选题）夏天到了，伟伟在盛有凉开水的杯子中放入冰块做冷饮如图所 示，当冰块熔化后，不发生变化的是（ ） A、杯中水面的高度 B、杯子对桌面的压力 C、水对杯底的压强 D、水对杯底的压力 11、静止在斜面上的金属块，重为 10N，金属块对斜面的压力为 6N，金属块 与斜面的接触面积为 20cm2，则金属块对斜面的压强是（ ） A、5×103Pa B、3×103Pa C、2×103Pa D、8×103Pa 12、下面图中的做法，目的是为了增大压强的是（ ） 13、（多选题）潜水艇在海底航行时排水量为 1m ，在海面上航行时排水量为 2m ，设海水的密度为  ，试确定 下列说法哪些正确（ ） A、它在海底航行时所受浮力等于 1 2( )m m g B、它在海底航行时所受的压力差 1 2( )m m g C、当潜艇在海面上航行时，水中部分的体积为 2 /m p D、要使潜艇潜入海水中要充入 1 2( )m m g 的海水 14、某人用嘴将小空瓶内的空气吸出，小瓶马上挂在嘴唇上，原因是（ ） A、嘴把瓶子吸住 B、瓶内所剩的空气作用的结果 C、嘴边的唾液把瓶粘住 D、大气压把小瓶压在嘴唇上 15、今年是人类成功登上珠穆朗玛峰 100 周年，我们虽然还没有去过珠穆朗玛峰，但从大气压随高度变化的知 识可以知识，峰顶的大气压可能是（ ） A、30kPa B、80kPa C、100kPa D、120kPa 16、我们吸气时，下列说法正确的是（ ） A、肺的容积减小，肺内空气压强增大 B、肺的容积增大，肺内空气压强减小 C、肺的容积增大，肺内空气压强增大 D、肺的容积减小，肺内空气压强减小 17、（多选题）某容器装满水，轻轻放入一小球后，溢出 50g 水，则下列判断正确的是（ ） A、小球的质量肯定不小于 50g B、小球的质量肯定等于 50g C、若小球质量大于 50g，则小球的体积一定等于 50cm3 D、若小球质量等于 50g，则小球的体积一定大于 50cm3 18、潜水艇从潜行变为上浮，在浮出水面之前，所受海水的压强和浮力变化情况正确的是（ ） A、压强减小，浮力不变 B、压强增大，浮力不变 C、压强不变，浮力变大 D、压强不变，浮力变小 19、如图所示，质量均匀的物体悬浮在水中，现将它沿图示虚线切为大小不等的两块后 仍放在水中，则（ ） A、大块下沉，小块上浮 B、大块悬浮，小块上浮 C、两块都悬浮 D、两块都下沉 20、游泳的人由河边走向深水处的过程中，如果河底布满碎石子，则（ ） A、脚越来越疼，因为水对脚的压力越来越大 B、脚疼得越为越轻，因为河底对人的支持力越来越小 C、脚越来越疼，因为水对人的浮力越来越大 D、脚疼得越来越轻，因为人受到的重力越来越小 21、在弹簧测力计下挂一实心物体，弹簧测力计的示数是 F，如果把物体浸没在水中央，物体静止时弹簧测力 计的示数为 5 F ，则该物体的密度是（ ） A、1.0×103kg/m3 B、0.8×103kg/m3 C、1.5×103kg/m3 D、1.25×103kg/m3 22、当物体在足够深的水中处于自由状态时，下列说法中不正确的是（ ） A、密度大于水的物体在水中一定下沉到水底 B、密度大于水的物体在水中也有可能漂浮在水面上 C、密度小于水的物体一定处于漂浮状态 D、如果是质量相同的木块和铁块，木块受到的浮力比铁块大 二、填空题 1、一辆坦克对地面的压强是 2×105Pa，其物理意义是_____________。 2、细心的郑明飞发现家里用过一段时间的菜刀，爸爸要把它磨一磨，这是为了减小__________，从而达到增大 ____________的目的。 3、潜水艇潜入水中越深，所受水的压强就_________，水对潜水艇的压力就_________，所以潜水艇潜入水中的 __________有一定限度。 4、将同一压强计金属盒分别放入清水和盐水的同一深度，发现在__________中的压强较大，说明在深度相同时， 液体密度越大压强越大。 5、小伟同学参加军训时，体检称得他的质量为 50kg，当他立正时，他对水平地面的压力大小为_________N； 当他正步走时，他对水平地面的压强将__________（填“增大”、“不变”或“减小”） 6、如图所示，两手指用力捏住铅笔，使它保持静止，则两手指所受压力__________，压强___________。 7、如图所示，是某同学研究液体压强时，绘制的甲、乙两种液体的压强与深度关系图象。由图象可知，甲、乙 两种液体的密度关系为 甲 _______ 乙 （填“>”、“<”或“=”），其中________种液体是水。 8、吸尘器是利用_________来工作的一种现代清洁工具，它不但用于宾馆饭店，而且逐步进入普通百姓的家庭。 9、煮牛奶时，为了保持牛奶的营养成分，不能用高温煮沸。为此，人们制造了一种“低压锅”。用这种锅煮牛 奶，可以使牛奶里的水不到 100℃就沸腾。这种“低压锅”的物理原理是__________。 10、通常，人们把高度为_______cm 水银柱所产生的压强作为 1 个标准大气压，大气压的值跟天气有密切的关 系，一般来说，晴天的大气压比阴天的______________，冬天的大气压比夏天的__________（选填“高”或“低”） 11、请选择下列选项代码填空（代码可重复选用） a.升高；b.降低；c.温度较高；d.温度较低；e.良导体；f.不良导体；g.水中的溶解氧不足；h.水中的溶解氧 气充足 气象预报对人们的生活及工、农业生产和军事、科研等各行各业都具有重要的意义，当前的气象预报已发展到 利用超级计算机进行长期天气预报。但人们也可以观察自然现象来进行短期气象预报，如观察水塘中鱼类的浮 游状态，当发现水塘中大量的鱼浮上水面，并大口呼吸时，往往预示着即将下大雨，因为要下雨的地方，往往 大气压_________，使氧气在水中的溶解度_________，迫使鱼类上浮水面进行呼吸。但这种情况往往在夏天快 下雨时的水塘中出现，而在冬天快下雨时的水塘中则很少见，这是因为夏天水塘中的水温度较高_____________， 而这种情况在水很深的湖泊中夏天也很少见，这是因为水是热的________，湖泊深处的水夏天仍_______、 _______。 12、在教室里用如图所示的喷壶喷洒药液时，先要用设置在喷壶上的打气筒向 壶内打气，然后打开阀门，药液就会喷出。向壶内打气，目的是使壶内液面上 方空气的压强_______大气压强（填“大于”、“等于”或“小于”）；喷洒药液后， 在教室周围也能闻到药液的气味，这是由于________所致。 13、在空气中称两铁块与铝块，弹簧秤示数相等，若将铁块与铝块没入水中， 则称________的弹簧秤示数较大。倘若在真空中称，则称_________的弹簧秤的示数较大。 14、一艘船的排水量为 8000 吨，则满载时它受到的浮力为________N，若其最大载货量为 5000 吨，而现在实际 上只载货 4000 吨，则受到浮力为________N。（g=10N/kg） 15、饺子是大家喜爱的食品。刚入水的饺子是沉在水底的，在水中煮一会就会漂浮起来，这是因为饺子受热 _______，浮力_________（增大，减小，不变），从而大于重力，上浮至水面。 16、把一个体积是 250 厘米 3 的物体，放入一个盛满水的容器中，结果溢出水的体积是 200 厘米 3。那么，这个 物体在水中的浮沉情况是_________牛，物体的密度为________千克/米 3。 17、将一个体积为 2m3，密度为 0.5×103kg/m3 的物体投入水中，当物体在水中静止时，它受到的浮力为________N， 若将此物体投入密度为 0.4×103kg/m3 的液体中，物体静止时受到的浮力为________N。 18、气球和飞艇是利用__________升入高空的，若气球的总重_________，气球就上升，如果用________的方法， 气球可以下降。 19、将挂在弹簧秤上的物体的一半浸没在水中，弹簧秤的示数比物体未浸入水之前减少了 1N，这个物体的体积 是________，当这物体全部浸没在水中时，弹簧秤的示数是 3N，这物体重_______N。 20、弹簧秤下端挂一个物体，将其全部浸入水中，受到有浮力是 0.49N，弹簧秤的示数是 0.83N，该物体的物重 是_______N，物体的体积是_________m3，若把此物体放在水银中受到的浮力是________N，排开水银重为 _______N。 21、浸没在水中的潜水艇能向上浮起，是靠改变________，使艇重__________它受到的浮力。当潜艇露出水面 时，随着它露出水面体积的增大，它受到有浮力_______，直到浮力_________艇重，它漂浮在水面上静止。 三、实验题 1、为了探究“液体内部压强与哪些因此有关”，部分同学提出如下猜想： 猜想 1：流体内部的压强，可能与液体的深度有关； 猜想 2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同； 猜想 3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关。 为了验证上述猜想 1 和猜想 2，他们用压强计研究水内部的压强，得到数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 深度（cm） 5 5 5 10 10 10 15 15 15 橡皮膜方向 上 下 侧 上 下 侧 上 下 侧 压强计液面高度差（cm） 4.3 4.3 4.3 9.2 9.2 9.2 13.8 13.8 13.8 ①请你分析实验数据并回答： 为了验证猜想 1，应选序号为________的实验数据；猜想 2 的结论是________。 ②为了验证猜想 3 是否正确，在上述实验的基础上，请你设计实验探究方案，写出实验步骤。 2、在探究压力的作用效果与哪些因此有关时，某同学做了如图所示的三个实验，通过观察三次实验时泡沫塑料 ________，显示压力作用的效果。比较________两图所示实验，说明受力面积相同时，压力越大，压力作用效 果越明显；比较________两图所示实验，说明压力相同时，受力面积越小，压力作用效果越明显。 3、容积相同的甲、乙两圆柱形容器都装满水，放在水平桌面上，如图所示，则水对甲、乙两容器底部的压力和 压强大小关系分别是 F甲 _______ F乙 ， P甲 _______ P乙 （选填“<”、“>”、“=”） 4、为了探究实心圆柱体对水平地面压力的作用效果与哪些因素有关，某同学用若干个不同的圆柱体竖直放置在 同水平沙面上，进行了三组实验，并记录有关数据分别如表一、表二、表三所示。实验时，他仔细观察沙面的 凹陷程度，并通过比较，发现每一组沙而后凹陷程度相同，而各组却不同，第一组凹陷程度最大，第二组其次， 第三组最小。 表一（ 铜 =8.9×103kg/m3） 实验序号 材料 高度（cm） 底面积（cm2） 1 铜 20 10 2 铜 20 20 3 铜 20 30 表二（ 铁 =7.8×103kg/m3） 实验序号 材料 高度（cm） 底面积（cm2） 4 铁 20 10 5 铁 20 20 6 铁 20 30 表三（ 铜 =8.9×103kg/m3） 实验序号 材料 高度（cm） 底面积（cm2） 7 铜 20 10 8 铜 20 20 9 铜 20 30 ⑴分析比较实验序号 1，2，3（或 4，5，6 或 7，8，9）的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱 体材料密度和高度相同时，压力的作用效果与底面积__________。（选填“有关”或“无关”） ⑵分析比较实验序号________的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当圆柱体的高度相同时，材料的 密度越大，压力的作用效果越显著。 ⑶分析比较实验序号 1 与 7（或 2 与 8，或 3 与 9）的数据及观察到的现象，可得出初步结论是__________。 ⑷(a)分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：__________ ___________________________________。 (b)分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出：___________ ___________________________________。 5、科学家通过实验探究，某一定质量的气体在体积不变的情况下，压强随温度的变化规律得到如下数据： 实验次序 1 2 3 4 5 气体的温度 t/℃ 0 25 50 75 100 气体的压强 p/103Pa 100 110 120 130 140 分析数据，给出 p 与 t 的关系式。 6、在物理课外小组的活动中，老师拿出一个刻线间距为 1mm 的量筒和一个空的厚底小玻璃瓶，小玻璃瓶可以放 到量筒中。老师让同学们用这几样东西，再借助于日常生活中常用的东西，测量制成玻璃瓶的这种玻璃材料的 密度。小明想了一会儿，就向量筒中倒入一些水，将量筒放在水平桌面上，记下量筒中的水深为 22.0cm；再将 空瓶开口向上放在量筒中，空瓶可以开口向上浮在水面上，小明从刻度线测量得此时量筒中的水深为 28.0cm。 随后小明将空瓶按入水中，瓶中充满水沉到量筒底部时，量筒内的水面恰好与 24.2cm 的刻度线相平。根据实验 测得的数据，并借助已知水的密度，小明很快就求出了玻璃材料的密度。请说一下，小明是怎样解决这个问题 的？他测量出玻璃材料的密度应是多大？ 四、问答题 1、地球是我们人类赖以生存的“家园”，大气层是军个“家园”的保护伞。没有了它，人类将无法生存，请你 设想一下，如果地球周围没有了大气层，在教材中涉及的有关物理实验及实例中，哪些现象将不再发生。（至少 写出三个现象） 2、有的跑车在车的尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈孤形凸起，相当于一个倒置 的翅膀，这主要是为了让跑车高速行驶时，车轮能更好地抓紧地面。 请解释其中的道理。 3、“拔罐子”是老百姓用来治疗受寒引起的腰腿疼病的一种方法。具 体做法是将罐子里的空气加热，然后迅速扣在疼痛部位的皮肤上，按住罐子，过一会儿罐子就“吸”在皮肤上， 解释其原因。 4、小欣和同学在街上玩，小欣发现街上有卖新椰子的。但是很奇怪的是，售货 员每次在椰子上都是打两个洞，一只是用来插吸管的，另一只是用来干吗的呢？ 你能解释吗？ 五、计算题 1、小刚的妈妈买了一箱牛奶，放在地板上，箱与地板的接触面积是 0.025cm2，箱和牛奶总质量是 5kg，箱中每 小袋牛奶的包装袋上标有“净含量 221ml、227g”字样。（g=10N/kg） 试求：⑴这种牛奶的密度是多少克/厘米 3？（计算结果保留小数点后两位小数） ⑵这箱牛奶对地板的压强是多少 Pa？ 2、市政府准备在某广场建一座雕塑，雕塑的质量是 6.0×104kg，底面设计成长 2m，宽 1.4m 的矩形。 求：⑴这座雕塑受到的重力是多大？ ⑵雕塑对水平底座的压强是多大？ 3、某人质量为 61.8kg，密度为 1.0×103kg/m3。他在重为 103N 的充气筏上打捞一体积为 0.02m3 的密闭金属箱 （人在筏上）。打捞时此人匀速拉箱（箱在水中）的力为 41.2N，海水的密度为 1.03×103kg/m3，（取 g=10N/kg） 试求： ⑴金属箱的重力是多少牛？ ⑵若此人把金属箱放到气筏上，手扶着气筏，人静止不动时身体的体积露出水面（人在水中），那么气筏在海水 中的体积是多少立方米？ 专题十四 功和机械能 【知识梳理】 做功的两个必要因素 功(N) 公式 W＝FS 单位：1 焦耳＝1牛 米 表示做功快慢的量 概念 定义：单位时间完成的功叫功率 功和功率 功率(P) 公式P W t P Fv  单位： 瓦 焦 秒1 1 / 有用功：机械对物体做的功。 机械工作时 额外功：机械克服自重和摩擦做的功 机械效率( ) 总功：动力对机械做的功。 机械效率  W W 有 总 m 机 动能 V 重力势能 m 械 势能 h 弹性势能——形变程度 能 转化：动能 势能 【知识概述】 ⒈功 1、功： （1）力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。 （2）不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。 即物体受力没有移动；是物体沿力方向通过的距离；物体凭惯性运动。 巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出 10m 远，足球飞出 10m 的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。 （3）力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS （4）功的单位：焦耳，1J= 1N·m 。 把一个鸡蛋举高 1m ，做的功大约是 0.5 J 。 （5）应用功的公式注意： ①分清哪个力对物体做功，计算时 F 就是这个力。 ②公式中 S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 ③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。 2、功的原理： （1）内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。 力的大小（F） 移动距离（s） 做功多少（W） 手提升 G G h Gh 动滑轮提升 G G/2 2h Gh 结论 1、W=Fs ；2、使用任何机械都不能省功 （2）说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？） ①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。 ②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。 ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变 力的方向，给人类工作带来很多方便。 ④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS） = 直接用手对重物所做的功（Gh） （3）应用：斜面 ①理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵从功的原理； ②理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为 f ，则：FL=fL+Gh；这样 F 做功就大于直接对物体做功 Gh 。 3、功率： （1）定义：单位时间里完成的功 （2）物理意义：表示做功快慢的物理量。 （3）公式： = Fv 根据功率的导出式：P＝Fv 可知功率一定时，要增大 F，必须减小 v，即汽车上坡时要换低速档。 （4）单位：主单位 W 常用单位 kW 、mW 、马力 换算：1kW=103W 1mW=106 W 1 马力=735W 某小轿车功率 66kW，它表示：小轿车１s 内做功 66000J （5）比较功率大小方法 a、 做功时间相同，比较做功的多少，在时间相同时，做功越多功率越大。 b、 做功相同时，比较做功时间长短，在做相同多的功，用时越短，功率越大 ⒉机械效率 1、机械效率： （1）有用功： 定义：对人们有用的功。 公式：W 有用＝Gh（提升重物）=W 总－W 额 =ηW 总 斜面：W 有用= Gh （2）额外功： 定义：并非我们需要但又不得不做的功 公式：W 额= W 总－W 有用=G 动 h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额=f L （3）总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W 总=W 有用＋W 额=FS= W 有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL （4）机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。 ② 公式： 斜 面： 定滑轮： 动滑轮： P W t= η W 有用 W 总 = η Gh FL= η Gh FS= Gh Fh= G F= η Gh FS= Gh F2h= G 2F= η Gh FS= Gh Fnh= G nF= 滑轮组 ③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于 1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为 60%表 示有用 功占总功的 60% 。 ④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 通常是减少额外功，如搞好润滑，减轻机械自重；在无法减小额外功的情况下，采用增大有用功来提高机 械效率。例如，在用滑轮组提高重物（不计摩擦）时：           W W Gh Gh W W Gh G h Gh G G 有 总 额 额 轮 轮 1 1 1 1 1 1 为提高机械效率，在机械结构一定的情况下，可以采取增加提升物重的办法来实现。 （5）机械效率的测量： 原 理： 应测物理量：钩码重力 G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳的自由端移动的距离 S 器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。 步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有： ①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 ②提升重物越重，做的有用功相对就多。 ③ 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。 ④绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。 2、机械效率和功率的区别： 功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做 功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。 ⒊能 1、动能和势能 （1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石 头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 η W 有用 W 总 = Gh FS= （2）知识结构： （1） 探究决定动能大小的因素： ① 猜想：动能大小与物体质量和速度有关； 2 实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量； ？如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少 ？如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同； ？如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下； ③分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大； 保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大； ④得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。 （4）机械能：动能和势能统称为机械能。 理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和势能的物体具有机械能。 2、动能和势能的转化 （1）知识结构： （2）动能和重力势能间的转化规律： ①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能； ②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能； （3）动能与弹性势能间的转化规律： ①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能； ②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。 （4）动能与势能转化问题的分析： 机 械 能 势能 重力 势能 定义：物体由于被举高而具有的能量。 决定其大小的因素： 物体质量越大、举得越 高，势能就越大 弹性 势能 定义：发生形变的物体具有的能量。 决定其大小的因素： 物体弹性形变越大、弹 性势能就越大 动能 定义：物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素： 物体速度越大、质量越 大，动能就越大 动能 转化 转化 势能 弹性势能 重力势能 O B 2F l 甲1l 2 1F F1 A 2F 甲 F1 F A 1 O 1 l2F 乙 1l B 2 丙 1F 2F 2F l 乙 2 F 丙 l 1 2F F2 2F l 丁 2l O 1 丁 O F1 F1 ⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能和重力势能（或弹 性势能）如何变化。 ⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功即： 没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。 ⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑” 表示有能量损失——机械能不守恒。 【例题精讲】 例 1、画出下列图中所示的杠杆（支点为 O）的力臂。 解： 例 2、扁担长 2l m，两端物体的重力分别为 G1=500N，G2=300N。若不考虑扁担的重力。⑴人的肩头应在什么 位置,扁担才平衡?⑵若扁担两端同时增加 G=100N 的重力,肩头应在什么位置? 解:⑴以肩为支点,前后两物体作用力的力臂分别 )( 11 lll 和 扁担平衡时,有 )( 1211 llFlF  500N 3001 l N  lm  2 ∴ mml 750(75.01  肩头距前面物体 ) (2)扁担两端同时增加 100N 重力后 F1’ =(500+100)N=600N F2’=（300+100）N=400N F1’· l 1’=F2’( l - l 1’) 解得 l 1’=0．8m（肩头距前面物体 0．8m） 例 3、一根长为 l 的均匀木条，支点在中点时正好平衡，如果把其左端的一半锯下迭放在剩余部分上面（如 图）木条还能保持平衡吗？为什么？ 0 0 2 1- 2 1- 2 1- 2 1- -4 1l l G G G F1 A 1F 乙 B 甲 f F F F F F G 解：根据杠杆平衡的条件来分析，但不能直接代公式，把左端锯下的木条迭放在剩余部分上面，当不知能 否平衡，所以须先分别算出各段重力对支点 O 的力距（F· l）。 画出杠杆的示意图，设木条重 G 11 lF  = GllG 8 1 4 1 2 1  GllGlF 4 1 2 1 2 1 22  ∵ 2211 lFlF  ∴木条不能保持平衡 例 4、有一个结构不明的滑轮组，只知道拉力 F 向下拉绳子时，每拉下 12m，重物就上升 3m，拉力 F=400N， 重物为多大，试画出滑轮的结构图。 解：对于滑轮组的问题，要弄清：(1)绳端移动的距离 s 与重物上升的距离 h，绳子的段数 n 之间的关系是 s=nh; (2)判断滑轮组绕绳的段数的方法，用一条虚线把动滑轮组和定滑轮“切割”开，再数直接与动滑轮组 相连的“绳子段”有几(n)个，就有几(n)段绳; (3)滑轮组上的绳的绕法有两种：一是将绳的一端固定在动滑轮 的钩上，拉力方向向上。二是将绳的一端固定在定滑轮的钩上，拉力方向向下。 s=nh n=  段43 12  m m h s F= Gn 1 G=nF=4  400N=1600N 滑轮组的结构如图所示 例 5、如图甲所示，用 F=10N 的力，拉着物体在地面上匀速运动，则物体与地面的摩擦力是多大？若物体 向前移动 1m，绳子要拉过多少 m？ 解 ： 由 图 甲 可 知 ， 滑 轮 组 用 3 段 绳 子 拉 物 体 运 动 ， 我们对滑轮 B 及物体进行受力分析，如图乙所示， 设摩擦力为 f。 F1=3F，f=F1’ 而 F1’=F1 则 f=F1=3F=3 NN 3010  f F G N v S G F 若物体移动 1m，动滑轮上三段绳子都要移动 1m，故绳子自由端需拉过 3m。 例 6、用 100N 水平拉力，将质量为 100kg 的物体沿水平地面匀速拉动 10m，则拉力对物体做多少功？重力 对物体做多少功？物体受到的阻力是多少？ 解：物体在水平面上作匀速直线运动，共受四个力作用，水平方向有拉力 F 和磨擦力 f，竖直方向有重力 G 和支持力 N，物体受力情况如图所示，物体沿拉力 F 方向移动 10m，拉力 F 做功： WF=F JJs 100010100  重力 G 的方向与物体移动方向垂直，重力做功为零，WG=0。因物体在水平面 上作匀速直线运动，根据 N 顿第一定律 可知：f=F=100N。 例 7、一台拖拉机耕地的最大牵引力是 2．5 410 N，若每小时拖拉机行驶 7．2 千 m，它的功率多大？每小 时作功多少？ 解：拖拉机功率： vFt sF t Wp  拖拉机速度： ssmV 2/ 106.3 102.7 3 3    ∴ WWFVp 44 1052105.2  拖拉机每小时作功： JJptW 834 108.1106.3105  例 8、在 100m 深的矿井里，每分钟积水 9m3，要想不让水留在矿井里，应该用至少多大功率的水泵抽水？ 解：每分钟泵抽起水的重力 G= gV水 ，水泵克服重力做功 gVhW 水 ,完成这些功所需时间 秒60t ∴ t gVh t Wp 水 = 60 10098.9101 3  =147000W=147（kW） 例 9、某人用如图所示的滑轮组（不计磨擦）提升某一重物，所用拉力 F 为 200N， 若滑轮组的机械效率为 80%。求（1）被提升的物重？（2）动滑轮重？ 铁夹 解：(1) nF G nhF hG Fs hG W W      物物物 总 有用 ∴ NNFnG 8005200%80  物 (2) WWW  总额外 有 hGsFhG 物轮  hGnhFhG 物轮  物轮 GnFG  NN 8005200  N200 例 10、测“滑轮组机械效率”的实验中所用的测量仪器有 ________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________ (1)画出测量由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组的机械效率装置示意图 （2）若动滑轮重 0.5 牛，弹簧秤测量范围是 0~2.5 牛，则实验时，被提起的重物不得超过 ___________________。 （3）为记录本实验的数据，请你设计一个表格 （4）实验时，必须使弹簧秤做____________________运动。 答：本实验（1）需要的器材有 a 弹簧秤、b 铁架台、c 刻度尺一把、d 钩码一盒、 e 定滑轮及动滑轮各一个 f2—3 米长的细绳一条、g 铁夹子一个 （2）(G 重+G 滑轮) 3 1 =F G 重+G 滑轮=3F G 重=3F- G 滑轮 =3×2.5 牛-0.5 牛 =7 牛 答：重物不能超过 7 牛，即 G 重≤7 牛 (3)实验表格 拉力F(牛) 钩码重 G(牛) 弹簧秤上的线移 动的距离 S 米 钩码升起 的高度 h(米) 有用功 W 有 用(焦) 总功 W 总 (焦) 机械效率 η(%) (4)弹簧秤必须做匀速直线运动 A B A F 例 11、如图是一个竖直放置的半圆轨道半径 R=1 米,G=1 牛的小球从 A 点由静止滚下,(1)小球滚到最低点 O 时重力做功 W 多大。 （2）小球滚到与 A 点等高的 B 点后还能上升吗？ 解：（1）小球由 A 运动到 O，竖直方向移动的距离 h=R=1 米， 故重力做功 W=Gh=1×1 焦=1 焦 (2)由 B 点与 A 点等高,小球在 B 点的势能与 A 点的势能相等，由机械能守恒定律可知，小球到 B 点后不能 再上升。 例 12、射箭时，能的转化关系是怎样的，为什么拉满弓时射出的箭速度更快？ 解：拉弓时，使弓形变，人对弓做功转化为弓的弹性势能。放手后，弓对箭 做功，弓的弹性势能转化为 箭的动能使箭以很大速度射出，弓弦拉得越开（即拉满弓）弓的形变越厉害，弓所储藏的弹性势能越多，箭射 出时的动能更大，速度也更快。 例 13、判断下列几种情况下物体的动能、势能是否变化？是增大还是减小？ （1）汽车沿着斜坡匀速上行 （2）电梯上升得越来越快 （3）皮球在空中下落 （4）汽车在平直马路上匀速前进 答（1）汽车沿斜坡匀速上行的过程中，汽车的高度越来越高，所以它的势能增大，由于汽车速度保持不 变，所以它的动能不变。 （2）电梯上升，高度增加，所以电梯的势能增加，电梯速度越来越快，所以它的动能不断增加。 （3）皮球从空中下落，高度越来越小，速度越来越大，所以皮球的势能减小，动能增大。 （4）汽车在平直马路上匀速前进，它的高度不变，速度也不变，所以汽车的动能和势能都没有发生变化。 例 14、动能和势能相互转化时，有什么规律 答：物体具有的势能和动能是可以相互转化的。在势能和动能相互转化中，机械能的总量保持不变，这就 是物理学中的机械能转化和守恒定律。 例 15、图中所示装置的机械效率是 90%，物体 A 在拉力 F 的作用下，以 1.5 米/秒的速度在水平面上匀速 移动。 已知物体 A 重 200 牛，A 运动时受的阻力是 72 牛，求拉力 F 的 功率。 分析：此题中机械克服物体 A 与水平面的摩擦阻力做的功是有用功，而不是克服物体的重力所做的功，所 以物体 A 重 200 牛，是多余的条件，拉力 F 做的功是总功。拉力 F 移动的距离 S 拉与物体 A 移动的距离 S 物之间 的关系是：S 物=3S 拉，拉力 F 匀速移动的速度 V 拉与物体 A 移动的速度之间的关系是 V 物=3V 拉 解：拉力 F 的大小可由下式求得 ∵η= 拉 物有 SF fS W W L  ∴F= 牛 拉 拉 拉 拉 240%90 37232   S Sf S fS  拉力 F 的功率： P=FV 拉=F 瓦瓦物 1205.13 12403 1  v 【随堂练习】 一、填空题 1、（08江苏无锡）各式各样的剪刀都是一对对的杠杆。如图所示，要剪开铁皮，应该用 最合适；剪 纸或布时，应该用 最合适。(选填标号) 2、（08湖北十堰）如图5所示的滑轮是________滑轮，观察图中弹簧测力计的示数，可以知道使用这种 滑轮可以改变__________________，不能________________。 3、（08辽宁省十二市）如图10所示，某人站在高处用100N的拉力把重240N的物体提高1m，则人克服重 力所做的有用功为_______J，总功为______________J，该滑轮组的机械效率为_______。 4、（08湖南衡阳）如右图所示，一物体重500N，滑轮重、绳重和摩擦均忽略不计，要拉起这个物体甲 图中需_______N拉力，乙图中需________N拉力。 5、（2008·安徽省）如图 1 所示，不计重力的杠杆 OB 可绕 O 点转动，重为 6N 的物体 P 悬挂在杠杆的中点 A 处，拉力 F1 与杠杆成 30°角，杠杆在水平位置保持平衡。请在图中画出 拉力 F1 的力臂，并求出此状态下拉力 F1=_______N。 二、选择题 1．（2008·常德市）下列工具：①钢丝钳 ②钓鱼杆 ③筷子 ④镊子 ⑤开酒瓶用的起子，其中属于费力杠 杆的是（ ） A．①②③ B．②③④ C．①③⑤ D．②③⑤ 图 1 2．（2008·株洲市）图 1 中属于费力杠杆的是（ ） 3．（2008·济宁市）园艺师傅使用如图 3 所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴 O 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 4．（2008·青岛市）下列关于 F1 力臂的作图中，正确的是：（ ） 5. (2008·巴中市)如图 3 所示是安置在巴中大佛寺收费站栏杆的示意图，当在 A 处施加一个动力时，可将栏 杆拉起来，它是一根（ ） A．省力杠杆 B．费力杠杆 C．等臂杠杆 D．无法确定 三、作图题 1、（2008·厦门市）铡刀铡草时的示意图如图 13 所示．请画出动力 F 的 力臂 （用 l 表示） 2、（2008 ·广州市）（1分）在图12中用线代表绳子，将两个滑轮连成省 力的滑轮组，要求人用力往下拉绳使重物升起． 四、探究题 1、08年大连市）(5分)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_________调，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F1=：=6N、l1=20cm、F2=4N和l2=30cm。该同学根据这些数据 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： __________________________ A．起子 B．道钉撬 C．筷子 D．钢丝钳 ___________________________________________________________________________。 (4)如图 15 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。 五、计算题 1、（08江苏连云港）如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为 600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s 将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中： （1）人做的有用功为多大？ （2）人的拉力为多大？ （3）人拉力的功率为多大？ 2、（08甘肃天水）重为2000N的集装箱，借助5m长的斜面装上2m高的卡车，如图16所示。 （1）若不计摩擦时，拉力F的大小是多少N？ （2）若实际拉力F’ =1000N，则斜面的机械效率是多少？ 【素质训练】 一．选择题 1．在图中的四种情境中，人对物体做功的是（ ） 2．如图所示，在水平拉力 F 作用下，使重 40N 的物体 A 匀速移动 5m，物体 A 受到地面的摩擦力为 5N，不计滑 轮、绳子的重力及摩擦，拉力 F 做的功 ( ) A．50J B．25J C．100J D．200J 3．下列说法中，最接近实际情况的是 ( ) A．成年人走两步的距离大约是 1.5m B．家用白炽灯功率约为 1000W． C．一名中学生体重约为 50N． D．物理课本质量是 16kg． 4．图 3 中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( ) 图 3 图 4 5．如图 4 所示，杠杆 AOB 的 A 端挂重为 GA 的物体，B 端挂重 GB 的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO，杠杆自身 重力不计，则 ( ) A．GA=GB B．GAGB D．无法判断． 6．初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛．其中某同学从一楼跑 到三楼用了 10s，则他上楼过程中的功率大约是 （ ） A．3W． B．30W． C．300W Ｄ．3000 W 7．如图 5 所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边挂上钩码后杠杆平衡， 如果把两边的钩码都同时向里移动一个格，则杠杆 （ ） A．仍能平衡． B．不能平衡，A 端上升．C．不能平衡，B 端上升．D．无法判断． 图 5 图 6 图 7 8．如图 6 为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆 ABC 和杠杆 A，B，C，在起作用，对两个杠杆的 认识正确的是 （ ） A．ABC 和 A'B'C，都是省力杠杆． B．ABC 和 A，B，C，都是费力杠杆． C．ABC 是省力杠杆，A，B，C，是费力杠杆． D．ABC 是费力杠杆，A，B，C，是省力杠杆． 9．小明同学用 40N 的水平推力沿水平地面推重为 200N 的小车，匀速前进了 5m,所用时间为 20s，在这个过程中 （ ） A．重力做功 1000J． B．推力做功 200J． c．小车所受合力为 160N． D．小明做功功率为 50W． 10．学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图 7 所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在 a 点，b 点 是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c 点是小石块从 a 点自由下落所能到达的最低点．在小石块 从 b 点到 c 点运动的过程中，以下说法正确的是 （ ） 11． 2003 年 10 月 16 日，“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦．当飞船减速 着陆时，航天英雄”杨利伟的 （ ） A．动能增加，重力势能减少． B．动能减少，重力势能减少． C．动能减少，重力势能不变． D．动能不变，重力势能减少． 12．下面事例中，由重力势能转化成动能的是 A．风吹动风车转动． B．拉弯的弓把箭射出去． C．拧紧的发条带动钟表指针转动． D．秋千从高处向低处摆动． 13．如图 8 所示把一个金属管固定在桌子上，里面放一些酒精，用塞子塞紧，此时设酒精的内 能为 E1，拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子，塞子会飞出去，设塞子飞出时动能为 E，塞子飞出前瞬间酒精内能为 E2，在人拉绳子的过程中，人对绳做功为 W，则( ) 图 8 A．E=E2 B．W=E C ．W> E2- E1 D．E=E1 14．当物体受到一对平衡力作用时，它的 ( ) A．重力势能可能减小． B．重力势能可能增加． C．动能可能增大． D．动能和重力势能都不变． 二.填空题 15.如图 9 所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为 18kg 的面粉，所用的拉力为 100N，则动滑轮的 机械效率为_____．若用此动滑轮匀速提起一袋质量为 25Kg 的大米，当拉绳子的速度为_____m／s 时，拉力的 功率为 54W．(取 g=10N／kg，绳重与摩擦不计) A．小石块动能一直在增加 B.小石块减少的重力势能全部转化为动能 C．小石块经过 b 点时，橡皮筋具有弹性势能 D．小石块到达 c 点时，动能为零 16．小明用 100N 的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下 2m 时，杠杆的另一端把 320N 的重物提高了 0．5m，他 做的有用功是___J，总功是____J，杠杆的机械效率是___． 17．有甲、乙、丙三个物体在做不同的运动：甲在空中下落(不计空气阻力)，乙沿斜面匀速下滑，丙在水 平面上做曲线运动且速度大小保持不变，那么在这三个物体中，机械能总量不变的是___，动能不变而势能减少 的是_____。 18．自行车下坡时，不蹬踏板速度也会越来越快，在此过程中，自行车的动能逐渐___，自行车的重力势能 逐渐____． 图 9 图 10 三、作图与实验 19.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车．在图 11 中画出最省力的绳子绕法． 20.画出图 12 中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂． 21．画出使杠杆 AB 在图 13 所示位置静止时，所用最小力 F 的作用点和方向． 22．如图 14 所示，重 200 N 的均匀木板 AB 在细绳拉力作用下保持静止．请你根据所给出的标度画出木板受 到的重力和拉力的图示，以及拉力的力臂． 23．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击， 陷入沙坑中的情况如图 10 所示，在此实验中，我们是通过观察___________来比较重力势能的大小；若 A、B 两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是 hA____ hB，若 A、C 两铁块下落的高度相同时，则两铁块质量关 系 mA____ mB,实验得出的结论是：物体重力势能大小与__________________有关． 24．如图 15 为农用扬场机的示意图．谷物脱粒后，谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速转动的轮形和皮带 曰的带动下被抛出，谷粒、糠皮、碎石落地的远近不同，从而形成 l、2、3 三堆，达到分离的目的．其中 1 是 _____，2 是_____．从能量的角度看，它们在运动过程中能够分离，是因为_____________ 图 15 图 16 图 17 25．兰兰和芳芳运用如图 16 所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出： 如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考，提出了 各种猜想，概括起来有如下几种： 猜想 l：可能与匀速提升的速度大小有关； 猜想 2：可能与被提升的钩码重力有关；’ 猜想 3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关； 猜想 4：可能与钩码被提升的高度有关． 兰兰和芳芳分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表． 兰兰的实验记录： 物理量 控制因素 钩码重／N 绳端拉力／N 机械效率 大致相同 10 4．2 79．4% 的速度提升 15 6．0 探究结果 芳芳的实验记录： 物理量 控制因素 钩码重／N 绳端拉力／N 机械效率 较小提升速度 10 4．2 79．4% 较大提升速度 10 4．2 79．4% 探究结果 (1)请帮助芳芳完成表中的一项计算； (2)请根据她们的实验记录，分别在表中写出探究结果； (3)归纳她们的实验探究，你所得的结论是：___________________________________ 四、计算题 26．如图 17 所示的滑轮组匀速提起重 1000N 的物体，10S 内绳子的自由端拉下 16m，已知做的额外功是 800J， 若绳重和摩擦不计，试求：(1)绳自由端拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)动滑轮的总重；(4)若用此装 置匀速提起 1200N 的重物，则拉力为多少 N? 27．在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为 600N 的物体，他站在地面上用 200N、的力往下拉绳，使物 体匀速上升 3m，滑轮组工作时的效率为 75％．(1)求滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功； (2)求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数 n，并画出这个滑轮组的示意图． 专题十五 热和能 【知识梳理】 【知识概述】 ⒈分子动理论及其应用 （1）物质是由分子组成的。分子若看成球型，其直径以 10-10m 来度量。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则的运动 ①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 ②扩散现象说明：A 分子之间有间隙。B 分子在做不停的无规则的运动。 ③课本 P120 图 15、1-3 装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结 果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。 ④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。 ⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的 结果。 （3）分子间有相互作用的引力和斥力。 ①，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。 ②分子之间存在引力 固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。 ③分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。 破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在 一起。 ⒉内能的初步概念 （1）内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 （2）物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内 能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。 （3）影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。②质 量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。③材料：在温度、质量和状态 相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在 的状态不同时，物体的内能也可能不同。 （4）内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有 关内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作 用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。 （5）热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 温度越高扩散越快。说明：温度越高，分子无规则运动的速度越大。 ⒊内能的改变 （1）内能改变的外部表现： 物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。 物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变。 反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定） （2）改变内能的方法：做功和热传递。 A、做功改变物体的内能： ①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。 物体对外做功物体内能会减少。 ②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化 ③解释事例：P125 图 15、2-5 看到棉花燃烧起来了，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度 升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高， 达到木头的燃点而燃烧。图 2-11 看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做 功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。 B、热传递可以改变物体的内能。 ①热传递是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。 ②热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。热传递传递的是内能（热量），而不是温度。 ③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。 ④热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。 C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能 上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。 D、温度、热量、内能 区别： △温度：表示物体的冷热程度。 温度升高 内能增加 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。 △热量：是一个过程。 吸收热量 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 内能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。 △内能：是一个状态量 内能增加 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热 ⒋比热容 1、比热容： ⑴ 定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。 ⑵ 物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。 ⑶比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等 无关。 ⑷水的比热容为 4.2×103J(kg·℃) 表示：1kg 的水温度升高（降低）11℃吸收（放出）的热量为 4.2×103J ⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大 2、计算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t） 3、热平衡方程：不计热损失 Ｑ吸＝Ｑ放 1、内能的获得——燃料的燃烧 燃料燃烧：化学能转化为内能。 ⒌热值 （1）定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 （2）单位：J/kg （3）关于热值的理解： ① 对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg 是针对燃料的质 量而言，如果燃料的质量不是 1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃 料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则 1kg 燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 ② 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本 领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 （3）公式：Q＝mq（q 为热值）。 实际中，常利用 Q 吸＝Q 放即 cm(t-t0)=ηqm′联合解题。 （4）煤气的热值是 3.9×107J/m3，它表示：1m3 煤气完全燃烧放出的热量是 3.9×107J。 （5）火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输 （6）炉子的效率： ① 定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 ② 公式：η=Q 有效/ Q 总= cm(t-t0)/ qm′ ⒍内能的利用 （1）内能的利用方式： ⑴ 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 ⑵ 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。 （2）热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。 能的转化：内能转化为机械能 蒸气机——内燃机——喷气式发动机 （3）内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机 和柴油机。 （4）内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气 冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯 一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。 （5） 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式：η =W 有用/ Q 总= W 有用/qm 提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧 尽量减小各种热量损失 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。 （6）汽油机和柴油机的比较： ⒎能量守恒定律： 能量即不会凭空消失，也不会凭空产生，它只是从一种形式转化为其他形式，或者从一种物体转移到另一 个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 汽油机 柴油机 不 同 点 构造： 顶部有一个火花塞。 顶部有一个喷油嘴。 吸气 冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气 点燃方式 点燃式 压燃式 效率 低 高 应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机 相同 点 冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。 一个工作循环活塞往复运动 2 次，曲轴和飞轮转动 2 周，经历四个冲程，做功 1 次。 【例题精讲】 例 1、一支未刻度的温度计，将它插入冰水混合物中时，水银柱长 4cm；将它插入沸入中时，水银柱 24 厘米， 若将它放在 40℃的水中时，水银柱的长度应为多少？ 答：根据摄氏温标的规定，冰水混合物的温度为 0℃，通常情况下沸水温度 为 100 ℃ ， 可 见 该 温 度 计 每 厘 米 长 度 代 表 的 温 度 值 为 ： cmC cmcm CC   5 424 0100 所以插在 40℃水中时水银长为： cm cmC Ccm 125 404   例 2、某同学把温度计放入水中测量沸水温度（如图）当水沸腾一段时间后，把 温度计从沸水中取出并观察温度计，记下沸水温度，问该同学在上述实验过程中 有哪些错误？ 答：在水加热过程中温度计应放入水中（一般放在中央），温度计玻璃绝不能 和容器壁或容器底接触，在观察温度计示数时，温度计玻璃泡不能离开待测物体，即应放在水中读数。 例 3、怎样看晶体熔化图象？ 答：以海波的熔化图象为例，如图所示，通过图象弄清以下几点： （1）图线上各线段所代表的物理意义 AB 线段：代表物质处于固态吸热升温的阶段 BC 线段：代表物质处于固液混合状态，虽然吸热，但温度保持不变 CD 线段：代表物质处于液态吸热升温的阶段 20cm 8cm 4cm 24cm 40℃ 0℃ 100℃ 温度（℃） 56 48 40 32 0 42 K 6 B 8 10 12 C 14 时间（分） D 16 （2）加热到某一时刻，物质所处的状态和温度可立即查到。 例如：加热到 3 分种在横轴上找到表示 3 分钟的点，作过这个点垂直于横轴的直线交图线上 AB 线段于 K 点，可知此时海波处于固态，从交点 K 再作纵轴的垂线交纵轴于温度是 40℃的点，可知此时海波的温度是 40℃。 （3）从图线上可判定晶体的熔点。图线上 BC 线段表示晶体吸热但温度保持熔点不变。可从 B 或 C 点作纵轴 的垂线，交纵轴上的点所标的温度就是晶体的熔点，从图上可知道海波的熔点是 48℃。 例 4、“物体吸热，它的温度一定升高”，这种说法对吗？ 答：这种说法不对。在晶体熔化和液体沸腾过程中，物体吸热但温度保持它的熔点或沸点不变。 例 5、“水的温度升高到 100℃，水就一定会沸腾起来。”这种说法对吗？ 答：不正确。 100℃时水不一定沸腾，只有在一个标准大气压下，水的沸点才是 100℃，液体的沸点与气压有关，气压 增大，沸点升点；气压减小，沸点降低。另外，即使在一个标准大气压下，水温达到了 100℃，水也不一定能 沸腾。因为完成液体沸腾，条件有两个：一个是液体的温度达到沸点。二是液体要继续吸热这两个条件缺一不 可。因此，不能说，液体达到了沸点，就一定会沸腾。 例 6、无论外界气温怎样，为什么冰水混合物温度一定是 0℃呢？ 答：因为冰是晶体，它在熔化时要不断的吸收热量，当冰未全部熔化时，温度保持 0℃不变。同理，水在 凝固时要不断对外放热，在未全部凝固时，温度保持 0℃不变。而当外界气温高于 0℃时，只会促进混合物中的 冰熔化，但不能使混合物温度上升。同理，当气温低于 0℃时，只会促进冰水混合物中的水凝固，温度仍保持 0℃ 不变。当气温等于 0℃，冰水混合物即不能吸热，也不能放热，温度保持 0℃不变，所以无论气温怎样，冰水混 合物的温度一定是 0℃。 例 7、冬天，我们在窒外吐出阵阵“白气”；夏天，打开冰糕的包装纸，也会看到冰糕冒“白气”。这些“白气” 是什么？它们的形成有什么共同点和不同点？ 答：这些“白气”都是小水珠。它们都是水蒸气，遇冷放热而成的，但它们形成小水珠时有所不同，冬天 哈出的“白气”是由于嘴里呼出的水蒸气温度比空气温度要高，呼出的水蒸气遇冷的空气就液化放热而成小水 珠。夏天冰糕冒“白气”是因为夏天气温比冰糕温度高，冰糕周围空气中的水蒸气对冰糕放热降温而液化成小 水珠。 例 8、下列说法正确的是 （ ） A、扩散现象说明分子永不停息地做无规则的运动 B、只有气体之间才能扩散 C、固体之间不能发生扩散 D、扩散现象表明分子之间不存在作用力 分析与解：应选择 A。扩散现象能很好的说明：一切物体里的分子都在不停的做无规则的运动，气体、液 体、固体都能扩散。分子间存在相互的作用力（斥力和引力），这都是分子运动论的基本内容之一。本题只有 A 正确。 例 9、在 0°C 的房间内，放在地面上的铅球： （ ） A、具有动能 B、没有机械能 C、具有内能 D、没有内能 分析与解：机械能和内能是两种不同形式的能。机械能与物体的机械运动的情况有关。物体由于机械运动， 被举高或发生弹性形变，它就具有机械能，如果物体没有运动，物体就没有动能，如果物体在地面上，又没有 发生弹性形变，物体就没有势能，没有动能和势能的物体，没有机械能。 由于一切物体不论它的温度高低如何，都具有内能，本题答案是 C。 例 10、下列事例中，把机械能转化成物体内能的是 （ ） A、用酒精灯加热烧杯里的水 B、用电饭锅做饭 C、点燃的爆竹升到空中 D、用打气筒打气，筒壁会发热 分析与解：把机械能转化成内能，是通过做功的方式改变物体的内能的。选项 A 是用热传递的方法改变物 体内能，应排除；又选项 B 是电能转化成物体内能，不符合题意，也要排除在外。对物体做功，物体的内能增 加；物体对外做功，它的内能减少。选项 C 是高温高压的燃气对爆竹做功，燃气的内能减少，爆竹的机械能增 加，是内能转化成机械能的事例，只有选项 D 中，打气筒打气时，压缩气体做功和克服摩擦做功，把机械能转 化成内能的。应选择答案 D。 例 11：下列说法中正确的是 （ ） A、一杯煤油用去一半，它的比热减为原来的二分之一 B、吸收热量多的物体比热一定大 C、高温物体放出的热量一定多 D、质量相同的水和煤油吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升长高的温度 分析与解：根据比热是物质的一种特性，选项 A 是错误的，从比热的定义可知，比较两个物质的比热大小， 应当是在质量，升高的温度相同的条件下，比较它们吸热的多少，选项 B 缺少条件。因此无法判定两种物质的 比热大小，物体放热多少是跟它的比热、质量和降低温度的多少三个因素有关。举例来说，一桶质量是 100 克 的水，温度从 90°C 降低到 80°C，放出 4200 焦的热量，若它从 80°C 降低到 60°C，放出 8400 焦的热量，可 见高温物体放出的热量不一定多。 从热量计算公式得到△ cm Qt 吸 ，可以看到吸热和质量分别相同时，物体升高温度的多少，跟它的比热成 反比，因为 水煤油 cc  ，所以△t 煤油＞△t 水，即煤油的升温大于水的升温。本题选 D。 例 12、把质量为 500 克，温度为 40°C 的铝块加热到 100°C，铝块吸收了多少热量？如果这些热量用来给水 加热，能使多少 20°C 的水升高到 40°C？ 解：铝的比热为  C 千克 焦31088.0 铝块从 40°C 升到 100°C 吸收的热量为：  0ttmcQ  铝铝吸 =   CCC  401005.01088.0 3 千克千克焦 =2.64×104 焦 水的比热为  Cc  千克 焦 水 3102.4 Q 吸=c 水 m 水（t-t0） 由此求出水的质量     CCC ttc Qm   2040102.4 1064.2 3 4 0 千克 焦 焦 水 吸 水 =0.31 千克 答：铝块吸收了 2.64×104 焦热量，能使 0.31 千克的水从 20°C 升高到 40°C。 例 13、利用太阳能将 2000 千克的水从 15°C 加热到 50°C，吸收的热量是多少？相当于完全燃烧多少千克的 烟煤？（烟煤的燃烧值为 2.9×107 焦/千克） 解：水从 15°C 升高到 50°C 吸收的热量 Q 吸=c 水 m 水（t-t0） =   CCC  15502000102.4 3 千克千克 焦 =2.94×108 焦 完全燃烧的煤的质量为 千克 千克 焦 焦 10 109.2 1094.2 7 8   m 例 14、质量不同，初温相等的大、小两个铁块，吸收了相等热量后将它们接触，则大、小铁块之间有没有热传 递，为什么？ 答：物体之间有没有热传递，要看它们之间有没有温度差，设大小铁块的质量为 m1、m2 吸热后的温度分别 为 t1、t2，初温为 t0，因为 Q1=Q2，得到   022011 ttmcttmc  铁铁 ∵ m1＞m2 ∴（t1-t0）＜(t2-t0) 又因为 t0 相同，∴t1＜t2，这就是说小铁块比大铁块的末温高，因此会热传递，内能将从温度高的小铁块 传向温度低的大铁块。 【随堂练习】 1、（2006 年南通市）下列现象中，利用内能做功的是 （ ） A、冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B、刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花 C、在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D、火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起 2、（海淀区 2006）下列事列中，用做功的方法使物体内能增加的是 （ ） A、热水淋浴后全身感到暖和 B、冬天，对手“哈气”，手感到暖和 C、冬天，两手互相摩擦，手感到暖和 D、冬天，在房间内用暖气取暖，全身感到暖和 3、(乐山市 2006 年)改变物体内能的方式有两种，饮料放进冰箱后温度降低，是用______的方式减少饮料的内 能；在汽油机的压缩冲程中，是通过______ 的方式增加燃料混合物的内能． 4、(2006 年山西省太原市)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.沮度升高 内能减少 D．温度降低 内能增加 5、（北京市 2006）下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（ ） A．菜刀在砂轮上磨得发烫 B．用打气筒打气时筒壁发热 C．两手互相摩擦时手发热 D．在炉子上烧开水 6、人们在生活中用热水取暖，生产上常用水作为冷却剂，这因为水的（ ）） A、比热大 B、吸收的热量多 C、放出的热量多 D、密度较大 7、甲、乙两种物体质量相同比热不同，当它们升高相同温度时，一定是（ ） A、比热小的吸收热量多 B、比热大的吸收热量多 C、甲、乙吸收的热量一样多 D、因初温不知道无法判定 8、初温相同，质量也相同的水和铜块，吸收相等的热量后，再将铜块投入水中，则会出现（ ） A、铜块放热，水吸热 B、铜块吸热，水放热 C、铜块与水之间不发生热传递 D、水的内能传递到铜块上 9、小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样，太阳光照射，为什么会出现不同的结果 呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。 小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个 100W 的白炽灯同时照射它们，并用温 度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。 照射时间/min 0 2 4 6 8 10 12 温度/℃ 海水 31．0 31．6 32．1 32．5 32．8 33．0 33．1 沙子 31．0 32．5 33．8 34．8 35．8 36 36．3 （1）小明探究的物理问题是什么？ （2）分析小明探究中收集到的数据，你可以得出什么探究结论？ （3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似 的现象 10、把 500 克的水加热到 100°C，吸收了 1.68×105 焦的热量，则它的初温是多少？ 11、铝的比热是 0. 88×103 焦 / (千克·℃)，水的比热是 4.2×103 焦 / (千克·℃) ．质量为 0.3 千克的铝 锅中放有 2 千克的水，把它们从 20℃加热到 80℃时， （1）铝锅需要吸收多少热量；（2）水需要吸收多少热量；（3）一共需要吸收多少热量 12、用铝壶烧开水，壶中的水蒸气将壶盖顶起来，这是消耗水蒸气的 能对外做功，将水蒸气的 能 转化成壶盖的 能。 13、下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性"的事例是 A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能 B．热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体 C．动能可以和重力势能相互转化 D．电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能 14、内燃机的一个工作循环的四个冲程，图中表示的是其中的________冲程；它将______能转化 成_______能． 15、某学校每天需要将 1000kg、20℃的水烧开供师生饮用。 （1）请计算学校每天烧开水所需要的热量时多少？ （2）如果煤气的热值为 3.9×107J/m3，燃烧煤气放出的热量只有 60%被水吸收，学校每天烧水需 要多少 m3 的煤气？（结果保留一位小数） 16、如图 8 所示，其中能量转化形式相同的是 ( ) 图 8 A．甲和乙 B．乙和丙 C．甲和丙 D．乙和丁 【素质训练】 一、选择 1、关于体温计和普通温度计的区别，下列说法中错误的是 （ ） A、体温计与普通温度计的区别仅是长短不同之异 B、体温计内有一特细的弯曲处，普通温度计没有 C、使用体温计需用力甩动，把液柱用到 35℃以下，一般温度计不能甩动 D、使用体温计测量体温后，可离开身体观察示数，一般温度计不能离被测物体 2、把 0℃的冰放进 0℃的水中，若它们与外界不发生热传递，则： （ ） A、冰会增多，水减少 B、冰会减少，水增多 C、冰多则水就会凝固；水多则冰就会熔化 D、冰和水的多少跟原来的相同 3、关于晶体和非晶体的熔化，下面说法中错误的是 （ ） A、晶体有熔点，非晶体没有熔点 B、晶体熔化过程中温度不变，非晶体熔化过程中温度不断升高 C、晶体熔化时不需要吸热，非晶体熔化时要吸热 D、晶体和非晶体的熔化都是物质由固态变成液态的过程 4、有两支用后没有甩过的体温计读数都是 37.2℃，再用它分别测甲、乙二人的体温，结果甲的体温计示数为 37.2℃，乙的示数为 37.4℃，那么这二人的体温 （ ） A、甲的体温一定是 37.2℃；乙的体温是 37.4℃ B、甲的体温小于 37.2℃，乙的体温小于 37.4℃ C、甲的体温可能小于 37.2℃，乙的体温是 37.4℃ D、二人的体温都无法确定 5、夏天洗脸后，用扇子扇感到凉快是因为 （ ） A、加速了水分蒸发，蒸发致冷 B、加速了热量的辐射 C、降低了周围空气的温度 D、加速了热的传导热从人脸的传到空气 6、下面的几种现象中，属于蒸发现象的是 （ ） A、在寒冷的冬天，冰冻的湿衣服会慢慢变干 B、擦在皮肤上的酒精很快变干 C、用久了的灯泡钨丝变细 D、烧水时从壶嘴喷出“白气” 7、物质从气态直接变为固态的过程叫凝华，下列现象中属于凝华的例子是 （ ） A、露 B、霜 C、雾 D、冰 8、在夏天会看到冰棒冒出“白气”，这是因为 （ ） A、冰棒蒸发产生的水蒸气 B、冰棒升华产生的水蒸气 C、冰棒熔解成的小水珠 D、冰棒周围的水蒸气液化成的小水珠 9、制造某种药品时，为了使药液中的水分在 85℃下去掉，可采取的办法是 （ ） A、继续加热，使液体到 100℃沸腾，使水分去掉 B、把该液体放入双层水浴锅中，夹层中放入水，加热使之沸腾去掉水分 C、把液体放入密闭容器内，抽去里面的空气，使气压小于 1 个大气压，让它在 85℃时沸腾 D、增大液面上压强并加热，去掉水分 10、灯泡用久了玻璃壳会发黑，这是由于 （ ） A、灯丝上的少量钨遇热熔解，变冷后凝固 B、灯丝蒸发和凝固形成的 C、灯丝的汽化和凝华形成的 D、灯丝的升华和凝华形成的 11、下面说法中正确的是 （ ） A、物体吸收了热量，它的温度一定升高 B、物体放出了热量，它的温度一定降低 C、物体温度不变，它一定没有吸热，也没有放热 D、物体放出了热量，它的温度可能不变 12、关于分子运动论，下面说法中错误的是 （ ） A、物质由分子组成，分子间存在空隙 B、物体内分子都在不停地做无规则的运动 C、分子之间只存在引力 D、分子之间既有引力，又有斥力 13、关于物体的内能，下列说法中正确的是 （ ） A、运动的物体有内能，静止的物体没有内能 B、物体温度在 0°C 以下时没有内能 C、高温物体的内能一定比低温物体的内能大 D、质量大且温度高的物体的内能一定比同状态质量小，温度低的物体的内能大 14、下面几个例子中，属于做功使机械能转化为内能的是 （ ） A、用铁锤打铁块，锤头和铁块都发热 B、冬天站在太阳光下感到暖烘烘的 C、放爆竹时，爆竹腾空而起 D、把一杯 50°C 的热水倒入一杯 0°C 的冷水里，冷水变热 15、在试管中装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气把软木塞冲开，在冲开软木塞的过程中 （ ） A、水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能增加 B、水蒸气膨胀做功，消耗了水蒸气的内能 C、水蒸气膨胀做功，但水蒸气的内能不变 D、水蒸气膨胀做功，水蒸气的温度不变 16、关于热量和温度的关系，下面说法正确的是 （ ） A、同一物体温度上升越高，吸收的热量越多 B、物体温度上升越高，含的热量越多 C、物体吸收热量，温度一定会升高 D、物体含有的热量多少与温度无关 17、人们在生活中用热水取暖，生产上常用水作为冷却剂，这因为水的（ ） A、比热大 B、吸收的热量多 C、放出的热量多 D、密度较大 18、甲、乙两种物体质量相同比热不同，当它们升高相同温度时，一定是 （ ） A、比热小的吸收热量多 B、比热大的吸收热量多 C、甲、乙吸收的热量一样多 D、因初温不知道无法判定 19、下面哪种情况下比热会发生变化 （ ） A、一杯水倒掉一半 B、水凝固成冰 C、0°C 的水变成 4°C 的水 D、铁块加工成铁板 20 、 初 温 相 同 ， 质 量 也 相 同 的 水 和 铜 块 ， 吸 收 相 等 的 热 量 后 ， 再 将 铜 块 投 入 水 中 ， 则 会 出 现 （ ） A、铜块放热，水吸热 B、铜块吸热，水放热 C、铜块与水之间不发生热传递 D、水的内能传递到铜块上 二、填空： 1、常用液体温度计是根据 制成的；把 的温度规定为 0℃，把 的温 度规定为 100℃。 2、固体有 和 之分； 是在一定的温度下 ， 而 没有一定的熔解温度。 3、蒸发和沸腾时，液体都要 ，但它们不同的是蒸发时液体的温度要 ，沸腾时液体的温度 则 。 4、下面有几个常见的物理现象，各属什么物态变化：（1）湖面结冰： ；（2）烧水时看到“白 气”： ；（3）自来水管“出汗”： ；（4）严冬玻璃窗上结有“冰花”： ；（5） 冰箱中取出冰棒冒“白气” 。 5、要使湿衣服干得快些，可以将衣服展开是利用 来加快液体蒸发；把衣服晾在阳光下是利用 来加快液体蒸发；把衣服放在通风的地方是利 用 来加快液体蒸发。 6、分子运动论基本内容：物质是由 组成的，一切物体的分子都在 ，分子间存在相互作用的 和 。 7、不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做 ，这一现象说明一切物体的分子都 在 。 8、在高空飞行的子弹具有 能， 能，还具有 能，子弹落地后这三种能不为零的是 能。 9、用铝壶烧开水，壶中的水蒸气将壶盖顶起来，这是消耗水蒸气的 能对外做功，将水蒸气的 能转 化成壶盖的 能。 A B 时间（分） 15 10 5 -5 -10 -15 40 8 12 B C D 温度（℃） 10、在配有活塞的厚玻璃筒里放入一小块棉花，把活塞迅速压下去时，棉花燃烧起来，这一事实说 明 。 11、改变物体内能的两种方法是 和 ，它们在改变物体内能上是 ，它们所用的单位相同， 都是 。 12、用搓手的方法可以使手暖和，这是用 的方法增加手的内能，用暖水袋使手暖和，这是用 方 法增加了手的内能。 13、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 。 14、用做功的方法来改变物体的内能，实际上是 能转化为 能的过程。 15、已知铜的比热是铅的 3 倍，现有质量相同的铜块和铅块，它们吸收相同的热量后，铜块升高的温度是铅块 升高温度的 倍。 16、2.5 千克的水，加热前水温是 20°C，在标准大气压下，把水加热到开始沸腾，水吸收的热量是 焦。 17、甲、乙两种金属的比热之比是 3：1，质量之比是 2：1，当它们吸收相同的热量，甲物体的温度升高了 10° C，则乙物体的温度升高了 °C。 18、 某种燃料 放出的热量，叫做这种燃料的燃烧值，燃烧值的单位 。 19、20 千克无烟煤完全燃烧，将可以放出 热量，这些热量能使 千克 15°C 的冷水烧开（无 烟煤的燃烧值是 3.4×107 焦/千克） 20、内燃机的工作过程由 、 、 、 四个冲程组成。 三、实验和计算 1、有三支相同的温度计，其中一支用酒精浸湿的棉花包住玻璃泡，另一支中用干棉 花包住玻璃泡，第三支不包，如图所示，如果这三支温度计放在同一室温下，示数一 样吗？为什么？ 2、关于“纯水和盐水哪一个结冰更快”这一问题，小红作出了如下猜想。纯水可能 比盐水结冰更快。利用家中冰箱和其它器材，请你设计实验对小红的猜想加以验证。 3、如图所示，A、B 容器里都装有水，当对 B 加热时，待水沸腾后仍继续加热，A 管中的水 能否沸腾？ 4、在我国西部干旱地区，水的年蒸发量远大于年降水量，有些湖泊正在迅速干涸和缩小。 从小影响蒸发快慢的有关因素考虑，解释一下当地水的年蒸发量大的原因。 5、烧瓶中的水烧开后停止加热，水即停止沸腾，如果将瓶塞塞紧，并将烧瓶倒置，用冷水 浇烧瓶底，烧瓶内的水将会怎样？ 6、一支温度计的刻度不准确，但相邻两格之间的距离仍均匀。把它 插入冰水混合物中，温度计的示数是 5℃，把它插入沸水中（1 标准 大气压），示数为 95℃，若放在室内，示数为 23℃，那么室温的实际 度数为多少？ 7、如图所示，是某种物质的熔化图象，由此可知它的熔点 ℃，这种物质是 。熔化过程持续了 分钟，在 0~4 分钟时间内物质处于 状态，4~10 分 钟时间内是 状态，10 分钟以后是 态 8、为什么沿海地区的气温变化没有内陆地区气温变化那么剧烈？ 9．小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样，太阳光照射，为什么会出现不同的结果 呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。 小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个 100W 的白炽灯同时照射它们，并用温 度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。 照射时间/min 0 2 4 6 8 10 12 温度/℃ 海水 31．0 31．6 32．1 32．5 32．8 33．0 33．1 沙子 31．0 32．5 33．8 34．8 35．8 36 36．3 （1）小明探究的物理问题是什么？ （2）分析小明探究中收集到的数据，你可以得出什么探究结论？ （3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似 的现象 10、把 500 克的水加热到 100°C，吸收了 1.68×105 焦的热量，则它的初温是多少？ 11、太阳光垂直照射时，每平方厘米的面积上每年共获得 4.3×105 焦的热量，用这些热量给水加热，可以使多 少水从温度 15°C 升高到 55°C，这些热量全部用来做功的话，能做多少功？这些热量与完全燃烧多少汽油放 出的热量相等？ 专题十六 能源与可持续发展 【知识梳理】 化石能源 生物质能 一次能源 分类 二次能源 可再生能源 不可再生能源 常规能源 能源 新能源 核裂变 ： 核能发电 核能的利用 核聚变 能源与环境 能源危机 【知识概述】 1、能源的分类可以有很多种。 ①按照能源在自然界形成的方式，可以分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然形成和现成存在的能源， 如：煤、石油、天然气、太阳能、风能、水能、地热能等。二次能源是指由一次能源经过人为加工转换而成的 能源，如：焦碳、煤气、汽油、煤油、电等。 ②一次能源中又可分为可再生能源和不可再生能源。可再生能源是指可以从自然界里源源不断得到的能源。不 可再生能源是指一次性消耗，就不可在短时期内从自然界得到补充的能源。 ③按照一次能源使用的状况，可以分为常规能源和新能源两种。 核能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等 能源，新近才开始利用，叫做新能源．(按照能源来源可以分为四类：①太阳能②原子核能③地热能④潮汐能， 前 3 种实质上都属于原子核能。) ④清洁能源与非清洁能源: 清洁能源是指对环境无污染或污染很小的能源.如:太阳能、水能、风能等.非清洁能 源是指对环境有污染或污染很大的能源.如:煤、石油、天然气等化石燃料. 2、核能 （1）.核裂变: 重原子核分裂成两个或两个以上中等质量原子核的过程称为核裂变反应，简称裂变．原子核裂 变时放出巨大的能量和中子． （2）链式反应: 铀核裂变时，同时放出 2～3 个中子，如果这些中子再引起其他铀核裂变，有可使裂变反应不断进行下去．这 种反应叫做链式反应． 链式反应，如不加控制,就会在极短的时间内释放出大量的核能,发生猛烈的爆炸，原子弹就是根据这个原理 制成的． （3）、核电站---把核能转化为电能的发电设备叫做核电站． 核能发电原理:核电站主要由原子反应堆、热交换器、冷却系统、汽轮发电机组成的．反应堆工作时，核燃 料裂变释放出的核能转变为热能，使反应堆的温度升高．为了控制反应堆的温度，使它能正常工作，需要用水、 液体金属钠或空气等流体作冷却剂，在反应堆内外循环流动，不断地带走热能．这就是反应堆的冷却系统，它 同时可以用来输出热能．利用反应堆工作时释放出的热能使水汽化以推动汽轮发电机发电，这就是核电站． （4）核能发电的前景: 核电站消耗的“燃料”很少．一座一百万千瓦的核电站，每年只消耗 30 吨浓缩铀，而同样功率的火力发电 站，每年却要消耗 250 万吨煤．核电站只需消耗很少的核燃料，就可以产生大量的电能，核能将成为 21 世纪的 主要能源之一．核电站的建设必须采用可靠的保护措施，以保证电站的安全运行，防止放射性物质泄漏，避免 造成放射性污染． (5).核聚变 轻核结合成质量较大的核并放出巨大能量的过程称为核聚变反应，简称聚变．聚变又称为热核反应． 目前已实现的人工聚变是氢弹的爆炸，它利用重核裂变时发生的爆炸造成极高温度，从而使其间的轻原子 核发生剧烈而不可控制的聚变反应． 氢弹是利用迅速而剧烈的、不可控制的热核反应原理设计制造的炸弹，利用原子弹爆炸产生的高温，使聚 变反应能迅速而剧烈地发生，当然人也无法控制它的进程。 3、太阳能 （1）温度高: 表面温度 6000℃,内核温度 1.5×107℃. （2）能量大: 每三天向地球辐射的能量相当于地球上蕴藏的所有化石燃料能量的总和,约是全世界全年消耗总 能量的 1.5 倍 优点:分布广,获取方便,不会造成污染,是人类未来的理想能源. 4、能源革命与可持续发展 未来的理想能源必须满足以下四个条件：第一，必须足够丰富，可以保证长期使用；第二，必须足够便宜， 保证多数人用得起；第三，相关技术必须成熟，可以保证多数人可以使用；第四，必须足够安全、清洁，可以 保证不会严重影响环境。 【例题精讲】 例 1、2006 广州市 能源可以分为可再生能源（可在自然界里源源不断地得到的能源）和不可再生能源 （不可能短期内从自然界得到补充的能源）。下列能源属于不可再生能源的是 A．水的动能 B．风能 C．石油 D．太阳能 例 2、《深圳商报》2004 年 3 月 11 日报道：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷，该卫生间的能 源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，这还能将多余的能量储存在蓄电池里，这种能量转化和储存的方式是 （ ） A．太阳能转化为内能，再转化为电能 B．太阳能转化为电能，再转化为化学能 C．太阳能转化为内能，再转化为化学能 D．太阳能转化为电能，再转化为光能 【随堂练习】 1、仔细观察上海轨道交通明珠线列车停靠的沿途各站时，可以发现某些站的站台高度比两侧高，也就是说列车 是在制动之前利用惯性驶上一个倾角约为 5  的斜坡后停靠在站台的，重新启动后，又通过另一侧的斜坡下驶 到导轨上运动，这一设计主要是为了（ ） A．防止站台积水 B．节约能源 C．突出站台造型 D．改善站台通风 2、永久性解决人类对能源需求的根本方法是（ ） A．充分利用地球上的化石燃料资源 B．改进工艺，提高能源利用率 C．依靠科技进步，不断开发新能源 D．尽可能地少用能源 3．保护环境、节约能源要从我做起，下列做法中需要改正的是（ ） A．及时关掉未关紧的水龙头；养成人走灯灭的习惯 B．尽可能用太阳能热水器代替电热水器 C．及时将生活垃圾、废电池装在一起丢弃到垃圾箱中 D．用洗脸水冲厕所；将废报纸、洒瓶等送到废品收购站 4．学习了“能源与可持发展”一章后，某班学生就利用和开发能源问题展开了热烈讨论，提出了如下几条建议 和设想，其中永远做不到的是（ ） A．目前利用的能源主要是煤，应着力研究如何使煤充分燃烧以减少热量损失的措施 B．正在建设中的田湾核电站，将解决连云港市乃至华东地区的电力紧张问题，但在输电过程中能量损失较大， 若能用超导体送电，鼗大大提高输电效率 C．连云港市位于黄海之滨，应尽研究开发海洋能 D．随着能源的不断消耗，最终应致力于研究一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器 专题十七 作图题 【例题精讲】 例题 1、一不透明的杯子，在杯底放一硬币，你向后退到恰好看不见硬币，然后请另一同学向杯中缓缓注水， 当水升到一定高度时，你又看见硬币了。你能解释这个现象吗？可通过作图辅助说明。 例题 2、物体 AB 放在平面镜前，在图 5 中画出 AB 的像 A′B′。 例题 3、在图 6 中画出合适的透镜． 例题 4、沿斜面用 50 N 的力拉重为 100 N 的小车，在图 7 中用力的示意图表示所受的拉力和重力。 例题 5、如图 8 所示，O 是杠杆的支点，画出力的力臂，并用字母 L 表示． 图 5 图 6 图 7 例题 6、请在图 9 中标出条形磁体的两极． 例题 7、已知通电螺线管中的电流方向，标出小磁针的 N 极． 例题 8、图 11 中小磁针静止在通电螺线管旁，请你在图上标 明：(1)电 源的正负极； (2)通电螺线管的 N、S 极； (3)磁感线的方向。 例题 9、将电磁铁连入你设计的电路中(在方框内完成)，要求：使小磁针静止时如图 12 所示． 例题 10、在图 13 中，把螺口灯泡、开关正确地接入家庭电路中去． 例题 11、根据图 14 所示的电路图连接右图中的实物图，要求导线不允许交叉，元件要与电路图对应． 图 8 图 9 图 10 图 11 G 例题 12、画出如图 15 所示实物图的电路图． 例题 13、图 16 是伏安法测电阻的实验电路图，根据电路图，以笔画线代替导线，将实物图连成实验电路．(电 压表用 0～15 V 的量程 电流表用 0～0.6 A 的量程) 例题 14、一位同学站在地面上，要利用如图所示的滑轮组提升重物。已知物重 1000N，而绳子最多只 能承受 400N 的拉力。请你帮他在图 17 中画出符合要求的绳子绕法。（2002 年湖南省长沙市中 考题） 图 16 · 【随堂练习】 练习 1：图中，杠杆处于平衡状态，在图中分别画出 F1 和 F2 的力臂 L1 和 L2。 练习 2：画出下图中的入射光线或折射光线 练习 3：用滑轮组提升物体，画出最省力的绕法 练习 4：按照图甲中的电路图，用笔代替导线，把图乙中的元件连成电路。 O F F 图甲 L1 PL2 L1 L2 A B DC P 图乙 练习 5：在图中，要求用电流表测量灯泡 L2 中的电流(0.3A)，电压表测量灯泡 L1 的电压， L1、 L2 并联，变阻 器调节 L1 的亮度，开关控制整个电路，将符合要求的电路图画在虚线框内，并将实物连接起来。 练习 6：用笔画线将图中的三孔插座、开关、灯泡等未接好的元件的导线连接好 【素质训练】 1、完成图 1 的光路图。 2．根据光线通过透镜前后的方向，在图 2 中的虚线框中，画出适当类型的透镜。 3．如图 3 所示，根据小磁针静止时所指的方向标出通电螺线管中的电流方向。 4．如图 4 所示，画出滑轮组的绕线方法，要求力的方向水平向左。 5、在图 5 中，根据光的反射定律画出入射光线 AO 的反射光线. 6、在图 6 中，根据所给电流方向，标出通电螺线管的 N、S 极. 7、在图 7 中画出通过透镜后的折射光线。 8、图 8 中 O 是杠杆的支点，在图中画出 F1、F2 的力臂。 9、在图 9 中，O 是杠杆的支点，画出力 F 的力臂，并用字母 L 表示. 10、给图 10 中的滑轮组画出既能省力又能改变力的方向的绕线方法. 11、在图 11 中，根据光的反射定律画出反射光线 OB 的入射光线. 12、在图 12 中画出力 F 对支点 O 的力臂. 13．画出图 13 中动力 F1 相对支点 O 的力臂. 14．根据图 14 中所给出的平面镜的一条入射光线，画出它的反射光线. 15．根据入射光线和折射光线，在图 15 中的虚线框内画出适当类型的透镜. 16．请在图 5 中画出抽水机手柄 A 点所受动力 F1 的力臂 l1 和 B 点所受阻力 F2 的示意图。 O A SN 图 1 图 2 图 3 图 5 图 6 图 10G O F 图 9 图 11O B 图 4 图 8 O A 图 12 17．根据图 17 通电螺线管附近可以自由旋转的小磁针静止时的指向，用箭头在导线上标出电流的方向． 18．用如图 18 所示的滑轮组成滑轮组提升木桶有两种绕绳方法，请任意画出一种. 19．居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着造成很大浪费.科研人员利用“光敏”材料制成“光 控开关”——天黑时，自动闭合，天亮时，自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走 动发出声音时，自动闭合，无人走动时自动断开.请将这两种开关配合使用，连接图 19 中元件，使楼道灯 白天不能发光，夜晚有声音时才发光. 20．如图 20 所示，重 10N 的球静止在水平地面上，画出物体所受重力的示意图. 21．画出图 21 中拉力 F 的力臂，并用字母 L 表示. 22．根据图 22 给出的入射光线和折射光线的方向，在方框内填上适当类型的透镜. 23．如图 23 所示，根据通电螺线管中电流的方向，在螺线管两端标出 N、S 极. 24．根据平面镜成像特点，在图 24 中画出物体 AB 在平面镜 MN 中所成的像 A B 。 25．重为 25 牛的物体静止在水平地面上，用力的图示法在图 6 中画出它所受的重力 G。 26．根据图 26 中小磁针静止时的指向，标出通电螺线管的 N、S 极和电源的正、负极。 27．在图 27 所示电路的〇里填上适当的电表符号，填上后闭合电键 S，两灯均能发光。 N 图 17 光控开关 声控开关 电源~ 图 18 图 19 图 13 图 14 图 15 图 22图 20 O F G 图 21 图 23 图 16 B M N A 电 N L1 L2 S 28、在下图中，要求 L1、 L2 并联，用电流表测量干路中的电流(约为 0.4A)，电压表测量灯泡 L1 的电压，变阻 器调节 L2 的亮度，开关控制整个电路，将符合要求的电路图画在虚线框内，并用笔画线表示导线将右下图中各 个元件连接起来。 29．如图 7 所示为某同学用扫把扫地的示意图。将左手与扫把上端紧握处视为支点，右手施加的力视为动力 F， 扫把是 （选填“省力”或“费力”）杠杆。请在图中扫把上画出动力 F 示意图及其相应的力臂 L。 （保留作图痕迹） 30．如图 30 所示，人的手臂相当于一个杠杆，支点在 O 点。请画出图中铅球对手的作用力 F 的力臂 L。 31、请在图 31 中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。 32．根据图 9 所示永磁体 A 端的磁极和通电螺线管间磁感线的分布，在图中标出通电螺线管 B 端的磁极和电源 的正负极。 33．画出图 9 足球所受力的示意图。 34、在图 10 中画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。 35、如图 11 所示，用裁纸刀裁纸。加在裁纸刀上的动力为 F.支点在 O 点，请在图 11 中画出其对应的动力臂 L。 36、在图 12 中标出通电螺线管 A 端和永磁体 B 端的磁极极性，并标出磁感线的方向. 图 24 图 25 图 26 图 30 图 31 图 12 图 27 37、画出图 13 中的苹果所受力的示意图。 38、画出图 14 中力 F 的力臂。 39、标出图 15 中螺线管的 N、S 极。 40、画出图 16 中的反射光线和折射光线。 41、画出下图 5 中的折射光线和反射光线。 42、请在图 6 中画出滑轮组是两端绳子承担重物的绕线方式。 43、将图 7 连成完整的电路图。 44、当通电螺线管通电时，小磁针指向如图 12 所示。请在图中标出通电螺线管的 N 极和电源的正极。 45．根据如图4所示的小磁针指向，画出通电螺线管的导线绕法． 46、在图 5 中，电路图未画完整，请根据所画出的磁感线，在通电螺线管上方 B 处填入电池组的符号，并标出 通电螺线管 A 端的极性(选填“N”或“S”)。 47、螺线管通电后，小磁针静止时指向如图 3 所示，请在图中标出通电螺线管的 N、S 极，并标出电源的正、负 极． 48、将一条形磁铁靠近通电螺线管时，它们互相排斥（如图 48 所示），请画出螺线管的绕线。 49．请将图 6 中的灯泡和开关按照安全用电的原则接人电路。 50．把螺口灯泡、开关和保险丝正确地接入家庭电路中去． 51、将图 11 连成完整的电路图。 图 N S 如图 48 图 11 52、完成图 8 的光路图。 53、如图 9，请标出磁铁的 N、S 极和磁感线的方向。 54、如图 lO 所示简易吊车正在吊起重为 G 的建筑材料，请在图中分别画上动力臂 l1 和阻力臂 l2． 专题十八 测量物质的密度 【素质训练】 一、实验,探究题 1、（1）观察如图所示量筒，每小格代表的体积是_______，量筒的测量范围是_______。 （2）用天平测小石子的质量。天平平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图所示，则小石子的质量为_______ 克。 （3）利用量筒测小石子的体积。先在量筒内装一定量的水，如图所示水 面在量筒的 A 处，水的体积为_______厘米 3。然后将小石子放入量筒里， 水面上升到量筒的 B 处，则小石子的体积为_______厘米 3。 （4）算出小石子的密度为_______克/厘米 3，合_______千克/米 3。 （5）在观察量筒里的水面到达的刻度时，视线要跟_______，量筒里的水 面是凹形的，观察时要以_______为准。 2、为了测定一个不规则小金属块的密度，请在下面的小括号中填写(1)、(2)、(3)……以表示正确的操作顺序： ( )把金属块放入盛水的量筒内，读出金属块和水的总体积 ( )在量简内盛适量水，并读出水的体积 ( )把天平放在水平桌面上 ( )调节平衡螺母使天平平衡 ( )用天平称出金属块的质量 ( )游码放在标尺左端零刻线处 ( )算出金属块的体积 ( )根据密度公式计算金属的密度 3、有一枚金属制成的运动会奖牌，质量是 32.04g。 (1)你用什么办法测出这个奖牌所用金属的体积?写出所用的器材及简要的步骤。 (2)若测得体积是 3.6cm3，则所用金属的密度是多少 kg/m3？ 4、测蜡块密度的方法讨论。测蜡块密度关键是想办法测它的体积。蜡块的特点是浮在水面上。讨论题 （1）如果给你量筒、水和一根大号缝衣针，你如何测蜡块的体积?把讨论结果简要记下来。 （2）如果给你量筒、水、一根细线和一个小铁块，你如何测蜡块的体积?把讨论结果简要记下来。 5、 有一块形状不规则的石蜡块，欲测量它的密度，所需哪些器材并写出实验步骤。 6、请写出测盐水密度方法。写出需要的器材、实验步骤及相应的数学表达式。 7、在测量盐水密度时，进行下列操作，其中的一步错误是：______(填序号) ①把烧杯中盐水倒一部分到量筒中，测出量筒中盐水的体积； ②用天平称出烧杯和剩下盐水的总质量； ③把天平放在水平桌上，旋动平衡螺母，使横梁平衡； ④把天平放在水平桌上，拔动游码，使横梁平衡； ⑤用天平测出烧杯和盐水的总质量； 小丽在测盐水质量时，出现了如图所示的情况，此时她应进行的操作是： ____________. 8、有一台秤,用家里现有的一些器材测出矿石的密度。 9、有一台案秤.想测一测瓷碗的密度.他向老师借了一个量筒，但他在测量瓷 碗体积过程中发现了一个问题：量筒的口太小，不能将瓷碗直接放入.而小王又不愿意将碗打破.请你帮小王同 学想想办法，还需要什么器材？并帮他完成实验. 10、一件工艺品,但不知空间是什么金属制成的.于是用天平和量筒对该工艺品的密度进行了测量,得到以下表格 中的一些数据.请结合图甲将表格填完整. 通过测量,发现这件工艺品是用_____金属制成的,这种金属在日常生活中应用广泛,例如:_____.这种金属的质 量与体积的关系可用图像中的_____直线来表示.图乙中直线 a 表示的是_______金属的质量与体积的关系. 11、能不能测量出冰糖块的密度？" 下列仪器和材料：①天平（配有砝码），②量简，③水，④细线，⑤面粉，⑥白纸，⑦保鲜薄膜，⑧一小块形状 不规则的冰糖． 请你想想，如何选用上述器材，设计出一个最佳的测量方案． 12、现有一架已调好的天平，两个完全相同的量筒，足够的水和待测液体，一个滴管。不用砝码测出液体的密 度，请设计出测量步骤及导出密度的计算关系。 13、下面是用小瓶、水、天平和砝码测量酱油密度的实验步骤，请你补充完整： （1）用天平测出 的质量 m0； （2）在小瓶中倒满水，用天平测出总质量 m1，则瓶中水的质量为 ； （3）将水倒出，再往小瓶中倒满 ，用天平测出总质量 m2; (4)由上面测出的数据，算出酱油的密度，表达式为ρ= ·ρ水； 14、在测量盐水的密度的实验中，甲、乙两个同学的操作有些区别。甲同学的做法是： 1.用天平称出玻璃杯的质量 m 杯； 2.用天平称出玻璃杯和盐水的总质量 m 总； 3.将玻璃杯的盐水倒入量筒中，测出盐水体积 V； 4.算出盐水的密度ρ盐= 乙同学的做法是： 1.用天平称出玻璃杯和盐水的总质量 m1； 2.把玻璃杯中的盐水倒入一部分到量筒里，记下盐水的体积 V； 3.用天平称出玻璃杯和剩下盐水的质量 m2； 4.算出盐水的密度ρ盐= 你认为哪个同学的操作更合理？ 15、给你一个玻璃瓶、一架天平（含砝码）、足量的水和待测液体，你如何测液体的密度？要求写测量步骤及测 量结果的表达式。 16、有一团铜线，估计有几百米，现身边有一架天平，一把最小刻度是毫米的刻度尺，想很快确定铜线的长度， 实验步骤为： ⑴先用天平称出___________________ ⑵在用刻度尺量出_________________ ⑶然后又用天平称出________________ ⑷ 这团铜线的总长度的计算公式为____ 17、一架天平的砝码盒中各砝码的质量及个数见下表天平的游码标尺如图所示， 砝码100g50g20g10g5g 个数 1 1 2 1 1 (1)当准备向右盘加砝码时，首先应想的问题是 。 (2)在右盘加 20g，10g,5g,砝码各一只发现天平横梁上的指针在标尺的两侧不断摆动，如图所示 ① 用下列哪一步操作可正确称出物体的质量 A．将横梁上平衡螺母向右旋进一些 B．将横梁上平衡螺母向左旋进一些 C．在天平右盘加砝码 D．从天平右盘取出 5g 砝码并移动游码 ② 该物体的质量 A．可能大于 35g B．在 30g 与 35g 之间 C．可能小于 30g D．条件不足，无法判断 （3）该天平的分度值是 g。测量范围是 。 18、给你一架无砝码、无游码、已调好的等臂天平和一个量杯、细绳、一些细砂及适量的水(设水的密度ρ水已 知).请测出一小块矿石的密度.要求: (1)写出实验步骤及要测量的物理量; (2)推出用所测物理量表达矿石密度的表达式. 19、现有一台天平(含砝码)、一个刻度看不清的小量杯、一根细线和足够的水，试用这些器材测定小铁块的密 度ρ。要求： (1)写出需要测量的物理量及简单的测量方法。 (2)根据所测量的物理量，写出计算铁块密度的数学表达式。 20、测出小石块的密度。有一个水杯、一把钢尺和一些细线，设计了一个测量小石块密度的实验方案，以下是 实验步骤，请将其补充完整。 （1）用一根细线拴好小石块系在钢尺的一端 A，用另一根细线系在钢尺的某一适当位置 O，手提细线使钢尺悬 挂，钢尺恰好在水平位置平衡，______； （2）把小石块浸没在盛有湖水的水杯中，将钢尺的悬挂点向远离 A 端移动到另一适当位置 O′，使钢尺再次在 水平位置平衡， ； （3）已知湖水的密度为ρ水，利用上述测量出的物理量和已知量计算小石块密度的表达 式为ρ石= 。 21、用杆秤，茶缸，茶盘，和水便测出了土豆密度，请问他是怎么测的？ 22、考古工作者从一批出土文物中发现了一枚大约如火柴盒大小的印章(但不象火柴盒那么规则，四周和上端都 有浮雕)．按常理，印章多为石头的，而这枚印章清洗后从色泽上看象是金属的．为搞清楚它究竟是什么材料的， 考古人员决定测出它的密度看看．现在把这个任务交给你，请你选用实验室常见的实验器材或常见的生活用品 做实验．有一点需说明的是，这枚印章放不进常见的量筒． (1)你需要什么资料以备在实验时参考? (2)实验室只有常见的量筒，你在实验时是否选用它? (3)写出主要实验步骤(包括使用什么器材、怎样操作、如何处理实验数据以及得出结论等)． 23、方糖是一种由细白砂糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外，还有下列器材： 天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方法，你能想出几 种方法?要求写出：①测量的主要步骤及所测物理量；②用测得的物理量表示密度的式子。 24、小燕想测粉笔的密度，它的质量可用天平直接测量，但因为粉笔的吸水性很强，不能用排水法测量。你能 帮她想出办法测粉笔的体积吗？ 25、在做测定盐水密度的实验时，甲、乙、丙三个同学设计了不同的实验方案。其中甲、乙两同学的实验步骤 如下表所示。老师对这两种方案分析后指出：其中一种方案导致测量值比实际值偏大，另一种方案导致测量值 比实际值偏小，而丙同学的方案是最好的。请你在下列表格中填写出丙同学的方案。甲、乙两同学的方案中， 谁的方案导致测量值比实际值偏大? 甲同学 乙同学 丙 同 学 步 骤 一 测出空玻璃杯的质量 m1 测出空玻璃杯的质量 m1 步 骤 二 测出装有盐水的玻璃杯的质量 m2 将适量的盐水倒入量筒中，测出盐水的体积 V 步 骤 三 将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒中，测出盐水 的体积 V 将量筒中的盐水全部倒入玻璃杯中，测出总 质量 m2 步 骤 四 计算出盐水的密度 计算出盐水的密度 26、给你一架天平和砝码，一只量筒，一只烧杯，适量的水和某液体，根据下列不同原理测出某液体的密度， 请分别简述出测量的步骤。 原理一：ρ1/ρ2＝m1/m2（体积相同时） 步骤 原理二：ρ1/ρ2＝ V2/V1(质量相同时） 步骤： 27、有一卷粗细均匀的裸铜线。为了粗测这卷铜线的总长度，小明想出了一种方法(见下表中的方法一)。现请 你另外设计两种不同的实验方法，在不拉开这卷铜线但可以截取一段铜线的情况下，粗测这卷铜线的总长度。(所 用器材不限) 实验的简要步骤和所需测量的物理量 用测得量估算铜线总长度 L 的表达式 方法 (1)测出这卷铜线的总质量 M； (2)测出一段铜线的质量 m0； (3)测出这一段铜线的长度 l0 L=Nl0/m0 方法 方法 28、用天平（含砝码）怎样测出墨水瓶的容积？你如何测量？还需哪些器材？要求写出测量步骤及测量结果的 表达式。 29、有几堆谷物（稻谷或小麦），要比较它们的质量好坏（注：这里所谓的“质量好”是指谷物中空瘪的子粒数 较少，饱满的子粒数较多）.要求：用两种不同的方法来比较，其中至少有一种方法是适合农村普通家庭条件的. 30、现有六种物质：铁、水银、水晶、白酒、牛奶、巧克力。请用不同的分类方法把它们分成两类（至少用两 中不同的分类方法） 31、用同种材料制成的三个正方体，它们的边长分别为 1cm、2cm、3cm，质量分别为 3g、24 g、54g，已知一个 是空心的，请用两种不同方法鉴别出来。 32、不用天平，如何只用量筒测出质量为 100g 的酒精？ 专题十九 测量小灯泡的电阻和电功率 一、选择题 1、一个电灯泡，在室温下用伏安法测一次电阻，在正常工作时再用伏安法测一次电阻，后一次测得的阻值比前 一次测得的阻值大 10 倍以上，造成这种差异的原因是（ ）。 A．两次测量加在灯泡两端的电压不同 B．两次测量通过灯泡电流不同 C．两次测量灯丝温度不同 D．两次测量室内温度不同 2、两根镍铬合金丝的长度是 ，把它们串联后接入电路，则通过它的电流和两端的电压分别满足 （ ）。 A． B． C． D． ，电压关系不定 3、某同学用如图所示的电路测一个电阻的阻值，两表的量程都选择正确，但连接时，不慎把两表的 位置对调接入了电路，闭合开关后，则（ ）。 A.电流表、电压表都可能被烧坏 B.电流表烧坏，电压表读数为零 C.电流表有读数，电压表读数为零 D.电流表读数几乎为零，电压表有读数 4、在用电流表、电压表测电阻的实验中，下列注意事项中没有必要的是（ ）。 A.连接电路之前，先断开开关 B.应先从电源的正极开始连接，开关应靠近电源的正极 C.在无法估计被测值大小时，电流表、电压表应选用较大的量程 D.不能把电流表直接接在电源的两极上 5、如图电路，用电流表、电压表测灯泡电阻的实验中，为使电流表示数减小，应将滑动变阻器的滑片 P（ ）。 A.向左移动 B.向右移动 C.向左向右移动都可以 D.条件不足，无法判断 二、简答题 6、为什么不允许把电流表直接接到电源两极上，却可以把电压表直接接到电源两极上呢？ 三、实验,探究题 7、在伏安法测电阻的实验中(1)实验原理是什么？(2)实验中需要测哪些物理量？(3)写好待测电阻的计算式．(4) 实验中怎样改变待测电阻两端的电压？(5)如图甲是某同学设计的实验电路图，其中有几处错误，各错在何处？ (6)请你画出正确的电路图． 8、现有电压不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器(已知最大阻值为 )和待测电阻 各一个，开关两 个，导线若干．请按要求画出三种测 阻值的不同方案的电路图．要求： ①每种电路图只允许任选电流表、电压表其中之一． ②在同一电路中，电表的位置不动． 9、测小灯泡电功率实验． (1) 图 10 是本实验的实物部分连接图，请用实线代替导线完成正确的 连接． (2) 电路正确连接后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应该置于________________端． (3) 右表是某实验小组两位同学实验记录的数据，事后他们分析，发现其中一组数据不合理，不合理的数据组 的序号是：______________． 序号 灯泡两端 的电压 U/V 通过灯泡 的电流 I/A 灯泡消耗 的功率 P/W 1 3.0 0.15 2 2.0 0.5 3 1.0 0.05 4 0.8 0.04 10、小静同学用电池组（两端电压为 3v ）、电压表、电流表和滑动变阻器等实验器材，测定标有“2.5V”小灯 泡的额定功率。 （1）如图 15 所示，小静连接的电路还没有完成，如果要求滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，电流表的示数变 大，导线 M 应与滑动变阻器的接线柱 连接。（填“A ”、“B”或“D”) ( 2 ）小静把滑动变阻器正确连人电路后，闭合开关 s，发现灯 L 不发光，电流表无示数．但电压表有示数．电 压表的示数如图 15 所示，为 v 。 请你判断电路中出现的故障可能是 。 ( 3 ）小静排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图 16 所示，灯 L 的额定功 率为 W 。 11、用伏安法测定额定电压为 3.8V 小灯泡的额定功率。 ⑴请在下面的方框中画出实验电路图。 ⑵将图 14 中的滑动变阻器接入电路。要求：滑片 P 右移时灯变亮。 ⑶小灯泡正常发光时，电流表的示数如图 15 所示，通过小灯泡的电流为 A； ⑷小灯泡的额定功率为__________W。 12、在“测定小灯泡的功率”的实验中，小明同学设计的电路如图甲所示，他选用 的小灯泡的额定电压为 2.5V，电阻约为 8Ω，电源为两节干电池。 （1）请用笔画线代替导线，按照甲所示的电路图，将图乙的实物电路连接完整（连线不得交叉，正确选用电表 的量程） （2）正确连好电路后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 （填写“最左边”或“最右边”） （3）连好电路后，闭合开关 S，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为 3V，产生故障的原 因可能是下列的哪几种情况 。 A 小灯泡短路 B 小灯泡的灯丝断了 C 小灯泡的灯座接触不良 D 电压表的正、负接线柱接反 （4）排除故障后，调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时，电流表的示数位置如图丙所示，则灯泡 的额定功率为 W。 13、几个同学在做“测定小灯泡额定功率”的实验时，电源电压为 4.5V，小灯泡的额定电压为 3.8V，阻值约为 12Ω。如图 14 所过渡时期小勇同学连接的实物电路。 （1）根据题目要求，把图 14 中的电路补充完整。 （2）在正确连接电路时，开关必须，滑动变阻器的滑片应移至端。实验时，要使小灯泡正常发光，应调节滑动 变阻器使电压表的示数为 V，若此时电流表的示数如图 15 所示，电流为 A，那么小灯泡的额定功率是 W。 （3）小明同学在检查电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数且为 4.5V，电流表示数为 0， 则产生这个故障的原因可能是。 14、在“测定小灯泡的功率”的实验中： （1）请在图 18 中的圆圈内正确填入电表符号，使实验电路图完整。 （2）图 19 中的实物连接有一处错误，请在错误连线上打“×”，井用笔画线替代导线画上正确的连线。 （3）在纠正电路连接错误的操作过程中，应使开关处于______________状态。 （4）实验中，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为 2.5v，此 时电流表示数如图 20 所示。请将读数填入下表，并把表格补充 完整。 （5）从上表实验汜录中，可以发现灯泡亮暗不同时其实际功率 大小______________；还可以计算的另一个物理量_____。 15、在测定标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验中： 实验次数 1 2 3 电压 U／V 1.5 2.5 3.0 电流 I/A 0.2 0.25 (1)请你根据电路图将实物电路补充完整． (2)通过实验得到了三组 U 和 I 的数据(如右表)。当灯泡两端电压为 3.0V 时，电流表示数如上右图，请将读数填入表格中。 (3)小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。 (4)利用现有器材和电路图还能完成的实验有： ____________ (说出一个 即可)。 16、小明和小华合作测量额定电压为 2.5V 小灯泡的功率，已知灯丝电阻 大于 8Ω.现有下列器材：干电池三节，电流表（0 - 0.6A,0 - 3A）、电压 表（0 3V,0 - 15V）、滑动变阻器（15Ω，1.5A）、开关各一个、导线若干. （1）欲使滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮.请你用笔画线信替导线将图 12 所示的电路连接完整. （2）他们测得的三次数据如上表，则小灯泡的额定功率为 ______ W. （3）小明分析表中数据后发现：当灯丝两端电压改变时，灯丝电阻也在改变.你认为引起灯丝电阻变化的原因 是 ： _______________ ； 有 何 生 活 经 验 或 科 技 应 用 能 支 持 你 的 观 点 （ 请 举 一 例 ） ________________________________________________ . 实验次数 灯泡两端电压 U/V 通过灯丝电流 I/A 1 2.2 0.26 2 2.5 0.28 3 3.0 0.30 （4）实验过程中，由于不小心造成灯泡短路，则电路中可能出现的现象是（至少说出两点）： 17、为了测定小灯泡的额定功率，提供了下列器材：待测小灯泡（额定电流为 0.5A，额定功率不超过 1.5W）， 电压表（0~3V 和 0~15V 两个量程挡），电流表（0~0.6A 和 0~3A 两个量程挡），滑动变阻器、电源、开关、导线。 （1）正常情况下实验中电流表应选用 A 量程挡，电压表应选用 V 量程挡； （2）做上述实验时发现应选用的电压表量程挡损坏，而另一量程挡及其它器材都完好。为了测定小灯泡的额定 功率，他们改用另一量程挡和阻值为 6Ω的定值电阻 R0，按如图（甲）所示的电路进行测量。闭合开关，调节 滑动变阻器使小灯泡正常发光，这时，电压表的示数如图（乙）所示，该示数为 V，小灯泡的额 定电压为 V，额定功率为 W。 18、在“测小灯泡的电功率”实验中，已知小灯泡的额定电压力 2.5V，电源为两节干电池，器材均完好。 (1）一同学在连接电路时，将最后一根导线接好后，就看到灯泡发光，而目比正常发光时要亮，同时电压表指 针偏转角度较小。则他连接电路的过程中，不符合要求的是： ①_______________________________________________; ②_______________________________________________; ③_______________________________________________. （2）正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当________________时， 可知小灯泡处于正常发光状态，此时电流表示数如图所示。则小灯泡的额定功率为 _____________W。 19、如图 16 一甲所示是“测量小灯泡额定功率”的实验电路图，已知小灯泡的额定电压为 3.8V． (1)请按照电路图，在图乙中将电压表正确连人电路。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至最 端(选填“左”或“右”)。 (3)闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电压表的示数为 3.8V，此时电流表的示数如图丙所示，则该小灯泡正常 工作时的电流为 A，它的额定功率为 W。 专题二十 实验 （一）实验归类复习测试卷 ————典型实验的识记 一份完整的实验报告，通常包括实验的_____、_______、______、_______、______,以及重要的误差分析和必 要的问题讨论等项内容。 在“观察水的沸腾”实验中,需要观察并记录的内容是________________和__________________.沸腾时,继续加 热,水的温度_________;停止加热,水将______(选填“能”或“不能”)继续沸腾. 为测量运动员短跑时的平均速度.在室外测出 40 米的路程,每隔 10 米作一记号.选出 4 位记时员分别站在 10、 20、30、40 米处;让该运动员跑完 40 米路程即告实验完毕.(1)实验中所用的主要器材是_______和_______;(2) 实验原理是__________;(3)设计出实验记录表格. 在烧瓶里放少量的碘,并且对烧瓶微微加热,可以观察到碘的_______现象.停止加热,过一会儿,在烧瓶壁上可观 察到碘的________现象. 在“用天平和量筒测定金属块的密度”实验中,请完成下列任务,填写“实验报告”中的以下两项：[目 的]______________________________________；[原理]_____________. 在“研究凸透镜成象规律”前,首先要利用_______或_________测出一凸透镜的焦距.做这个实验时,为了使象能 成在光屏的中央,应先调节好_____________和_________的高度,使它们的中心跟__________的中心大致在同一 高度 某同学在做“杠杆的平衡条件”实验时,使用的杠杆如图 1 所示. 杠杆两端装置两只可调节的螺母,能起的作用是__________________. 请在下面空白处设计出该实验数据记录的表格. 8．某同学做“平面镜成象的特点”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段等长的蜡烛 A 和 B 一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛 A，用眼睛进行观察,如图 2 所示.在此实验中： 直尺的作用是便于比较物与象的______________________关系； 两段等长的蜡烛是为了比较物与象的_______________关系； 移去蜡烛 B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上_______接收到蜡烛 A 的烛焰的象 (填“能”或“不能”).这说明平面镜成的是_________象. 9.在实验室里,我们通常用_________法来测定电阻的阻值,即只要测出电阻两端的 ______和通过它的_______,就可以用公式_______算出电阻的阻值.根据这一实验要 求, 除 待测 电阻 外 , 还 必需 的器 材 是______ 、______ 、 _______ 、________ 、 ___________. 10.做“测滑轮组的机械效率”的实验. 实验所用的器材除铁架台、滑轮组、细绳和钩码外,还需要_______和___________. 实验时,除已知钩码重外,需要测量的物理量是________、__________和__________.需要计算的物理量是 _______、_________和__________. 请设计出实验记录表格. 11.如果你的家庭电路中有一只表盘上标有 3000 转/千瓦时的电能表,另外你手头还有一块秒表.如何测量你家 中某一盏白炽灯的实际电功率? 写出测量方法：_________________________________________________________________； 要测量哪些物理量：____________________________________________________________； 写出根据测量的物理量,计算灯泡电功率的数学表达式_______________。 12．下面测定盐水密度实验的操作步骤不完整，且顺序混乱，请补充完整并整理出正确的顺序。 用天平称玻璃杯和杯中剩下盐水质量 m2； 把玻璃杯中盐水倒入______中一部分,记下__________中盐水的体积 V； 在玻璃杯中盛适量的盐水,用天平称它们的质量 m1； 根据测得的数据求出盐水密度为ρ=____________； 正确顺序为(用序号表示)_____________________________________________。 13．选用熔丝时，应该使它的额定电流_______或___________电路中的最大正常工作电流；安装照明电路时, 必须把电灯的开关接在_________上,螺丝口灯座的螺旋套只准接在__________上；大功率用电器应接在_____ 眼插座上,且必须______；照明电路中电流过大的原因常是_______或______。 14．在“测定小灯泡的功率”中。 本实验除需用小灯泡、电源、电压表、电流表、导线、开关外,还需___________,它在本实验中的作用是 _________________________和_____________________. 本实验中的器材还能测定小灯泡的__________. 在右边方框中画出本实验的电路图. 15.下列测量仪器中,刻度不均匀的是( ) A.体温计 B.弹簧秤 C.量筒 D.密度计 16.两个相同的烧杯里分别盛有质量和温度都相同的水和煤油,用两个相同的酒精 灯给它们加热,可以看到煤油的温度比水的温度升高的快.若水和煤油的比热分别 用 C 水和 C 煤油表示，则（ ） A．C 水>C 煤油 B. C 水=C 煤油 C. C 水