題目列表(包括答案和解析)
摘要:本文分析了如何挖掘物理題中隱含條件的途徑和方法。并對(duì)物理學(xué)試題題型進(jìn)行歸類、例舉和解析。學(xué)生要解好物理題,必須要有扎實(shí)的物理知識(shí)和相關(guān)學(xué)科的知識(shí),綜合分析和解決問題的能力。因此,在物理教學(xué)過程中要注重提高學(xué)生的解題能力,加強(qiáng)對(duì)解題方法的教學(xué)。 關(guān)鍵詞:隱含條件 物理學(xué) 解題能力 學(xué)習(xí)在解物理習(xí)題時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到這種情況,有些解題的必要條件,題中并為明確給出,而是隱含在字里行間。充分挖掘隱含條件,明確題目要求,采用合適方法,選擇正確答案,是解好這類題的關(guān)鍵。本文就如何挖掘試題中的隱含條件,提高解題能力作一例析。 一、從關(guān)鍵詞中挖掘隱含條件 在物理題中,常見的關(guān)鍵用語有:表現(xiàn)為極值條件的用語,如“最大”、“最小”、“至少”、“剛好”等,它們均隱含著某些物理量可取特殊值;表現(xiàn)為理想化模型的用語,如“理想滑輪”、“輕質(zhì)杠桿”、“光滑水平面”等,扣住關(guān)鍵用語,挖掘隱含條件,能使解題靈感頓生。 例1 一個(gè)物體在平衡力的作用下,在光滑水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)這對(duì)平衡力突然消失,則物體將(。 A.立刻停止運(yùn)動(dòng) B.運(yùn)動(dòng)速度越來越快 C.速度減慢,最后停止 D.仍作勻速直線運(yùn)動(dòng) 解析:題中“光滑水平面”為關(guān)鍵詞。光滑水平面意味著物體不受摩擦力的作用。題目中的物體待平衡力消失后,將不再受力的作用,因此仍要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)(牛頓第一定律)。 答案:D 二、從物理學(xué)常識(shí)中找隱含條件 有些題目幾乎沒有條件,但仔細(xì)研究就會(huì)發(fā)現(xiàn)條件其實(shí)全部隱含于物理常識(shí)中,這就要求學(xué)生根據(jù)題意進(jìn)行發(fā)散性思維,努力挖掘相關(guān)知識(shí),在條件不足的情況下,根據(jù)常識(shí)假設(shè)適當(dāng)?shù)臈l件和數(shù)據(jù)以彌補(bǔ)題中明確給出的已知條件的不足。 例2 一個(gè)中學(xué)生對(duì)地面的壓強(qiáng)大約是(。 A.10Pa B.100Pa C.1000Pa D.10000Pa 解析:此題隱含條件有兩個(gè),一是中學(xué)生的體重約為50kg,二是中學(xué)生雙腳底面積約為5dm2,而這兩個(gè)條件都非常隱蔽,屬于物理學(xué)常識(shí),只要明確了這兩點(diǎn),不難得出正確答案D。 三、從物理學(xué)發(fā)展史中尋找隱含條件 這類試題一般涉及對(duì)物理學(xué)研究有貢獻(xiàn)的科學(xué)家、科研成果和歷史進(jìn)程等,增加了學(xué)生的愛國(guó)情感,有利于培養(yǎng)學(xué)生的高尚情操,激起學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的遠(yuǎn)大理想。 例3 發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明使人類步入電氣化時(shí)代,制造發(fā)電機(jī)的主要依據(jù)是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(。 A.愛因斯坦 B.帕斯卡 C.奧斯特 D.法拉第 解析:知道這些科學(xué)家的研究成果和對(duì)社會(huì)的巨大貢獻(xiàn),很快就能準(zhǔn)確地選出正確答案D。 四、從物理現(xiàn)象的出現(xiàn)條件中尋找隱含條件 一定的物理現(xiàn)象的出現(xiàn),是以具備一定的條件為前提的,當(dāng)知道什么條件具備時(shí)可出現(xiàn)什么現(xiàn)象后,一旦題目給出某種現(xiàn)象,馬上可以找出相應(yīng)的隱含條件。 例4 我國(guó)“遠(yuǎn)望號(hào)”衛(wèi)星測(cè)控船從江陰出發(fā)執(zhí)行任務(wù),由長(zhǎng)江進(jìn)入海洋。下列有關(guān)測(cè)控船所受浮力的說法正確的是(。 A.由于海水的密度大,所以船在海洋力受到的浮力大 B.由于船排開海水的體積小,所以它在海洋里受到的浮力小 C.由于船排開的海水的體積大,所以它在海洋力受到的浮力大 D.由于船始終漂浮在水面上,所以它受到的浮力不變 解析:“一個(gè)物體漂浮在液面上……”,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的條件是物體所受浮力等于物重,所以隱含條件是物體受到的浮力等于重力。 答案:D 例5 放在水平常木板上重10N的木塊,受到水平向右,大小為5N的拉力作用,沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),這時(shí)木板水平方向受的合力為_______N。當(dāng)拉力增大到8N時(shí),木塊受到的合力為_______N。 解析:“一個(gè)物體勻速運(yùn)動(dòng)……”要出現(xiàn)這種現(xiàn)象,前提條件是物體必須不受力或受平衡力作用,所以隱含條件為:物體不受力或受平衡力作用。 答案:0;3 五、從物理概念、物理原理中尋找隱含條件 有些物理學(xué)問題、現(xiàn)象、判斷等條件隱含于相關(guān)的概念和原理中,或是命題時(shí)有意混淆概念,偷換概念,要求學(xué)生對(duì)概念掌握準(zhǔn)確,理解要透徹。 例6 晴天,幾位大學(xué)生在森林中迷路了,下面四種利用風(fēng)向引導(dǎo)他們走出森林的說法中,正確的是_______(圖中虛線為空氣流動(dòng)形成風(fēng)的路徑示意圖)
A.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應(yīng)順風(fēng)走 B.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應(yīng)順風(fēng)走 C.森林吸熱,溫度升高慢,空氣溫度低、密度大,地面空氣從森林流向外界,應(yīng)迎風(fēng)走 D.土地吸熱,溫度升高快,空氣溫度高、密度小,地面空氣從外界流向森林,應(yīng)迎風(fēng)走 解析:本題中隱含了比熱容的概念。物體的比熱容越大,吸收熱量后溫度變化越小。 土地的比熱容大,吸熱后溫度升高較快,空氣溫度高。熱空氣因密度小而向上升,地面空氣從森林流向外界,應(yīng)順風(fēng)走。 答案:A 六、數(shù)學(xué)關(guān)系之中尋找隱含條件 正確的示意圖不僅能幫助我們理解題意、啟發(fā)思路,而且還能通過數(shù)學(xué)關(guān)系找出題中的隱含條件。這種方法不僅在幾何光學(xué)中有較多的應(yīng)用,而且在其它物理問題中也經(jīng)常應(yīng)用。 例7 有一均勻正方體對(duì)水平地面的壓力是F,壓強(qiáng)是P,如下圖所示。若切去陰影部分,則剩余部分對(duì)地面的壓力是原來的_______倍,壓強(qiáng)是原來的_______倍。
解析:該題的條件隱含在數(shù)學(xué)關(guān)系之中,解題的關(guān)鍵要建立物理模型的空間想象力。切去部分的正方體邊長(zhǎng)為a/2,體積為V/8。切去陰影部分后,其質(zhì)量為7/8m,底部受力面積為3/4S,剩余部分壓強(qiáng)為P’=m/S=7/6P,壓力為F’=Ps=7/8F。 答案:7/8;7/6 七、從圖形、圖表與曲線關(guān)系中尋找隱含條件 圖示是貯存和傳遞科學(xué)文化知識(shí)比較便捷的一條途徑,它能夠高度濃縮物理學(xué)的基本概念及原理,使之更加形象、直觀。試題圖文并茂,生動(dòng)活潑,但圖表曲線中隱含了相當(dāng)多的沒有敘述和未提及的條件,解題時(shí)結(jié)合題設(shè)條件分析圖形,從圖形中挖掘隱含條件,才能正確作答,較好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析問題的能力。 例8 在如圖所示的各圖中,關(guān)于磁場(chǎng)的描述和小磁針表示正確的是(。
解析:這是一道集概念、實(shí)驗(yàn)和理論于一體的圖形選擇題,要求學(xué)生明確磁場(chǎng)的概念、磁場(chǎng)方向及磁場(chǎng)方向的規(guī)定等情況,這樣才可選出正確答案為B。 八、從實(shí)驗(yàn)的器材、操作過程或結(jié)果中尋找隱含條件 在理論試題中,也有相當(dāng)多的題干條件看似不足,其實(shí)隱含在實(shí)驗(yàn)器材、操作步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果之中,要求學(xué)生根據(jù)已有知識(shí),挖掘這些隱含條件,從而得出正確答案,這有利于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。 例9 如圖所示電路,圖中1、2、3表示電流表或電壓表,請(qǐng)?zhí)钌细鞅黼娐贩?hào).并標(biāo)出正、負(fù)接線柱的位置。
解析:判斷電表的類型,需了解器材的使用規(guī)則。電流表要串聯(lián)接入電路,電壓表要并聯(lián)接入電路。判斷時(shí),可假設(shè)將改表處斷開,凡對(duì)電路結(jié)構(gòu)有影響的是電流表,沒有影響的是電壓表。答案如上圖。 九、選擇合適的方法 確定解題思路,根據(jù)題型特點(diǎn),充分理解題意。采用合適方法,能很好地提高解題能力,常用的物理方法有控制變量法、等效法、轉(zhuǎn)換法、數(shù)據(jù)歸納法等。 例10 下表列出由實(shí)驗(yàn)測(cè)定的幾種物質(zhì)的比熱容。認(rèn)真閱讀,你一定會(huì)有所發(fā)現(xiàn),請(qǐng)?zhí)畛鋈我馊龡l:
(1)________________________________________; (2)________________________________________; (3)________________________________________。 解析:給表找規(guī)律時(shí)一般采用比較分析,綜合分析的方法,即可找一般規(guī)律如某種變大或變小的趨勢(shì),共性等,也可找特殊規(guī)律。此表中12種物質(zhì)除煤油和冰比熱相同外,其他不同。說明不同物質(zhì)得比熱一般不同,這是共性。但冰和煤油不同物質(zhì)比熱相同這是特殊性質(zhì)。水、冰同種物質(zhì),狀態(tài)不同,比熱容也不同。且可將物質(zhì)分為金屬、非金屬進(jìn)行比較。還可找比熱容最大的、最小的。 例11 用實(shí)驗(yàn)研究決定電阻大小的因素,供選擇的導(dǎo)體規(guī)格如下表:
①要比較電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線:_______________________; ②要比較電阻與橫截面積的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線:_______________________; ③要比較電阻與材料的關(guān)系應(yīng)選擇導(dǎo)線:_______________________。 解析:本題中導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料、橫截面積三個(gè)物理量有關(guān),要探究它們之間的關(guān)系,要采用“控制變量法”。要驗(yàn)證猜想一,就要取不同的長(zhǎng)度,相同材料和橫截面積的導(dǎo)線,所以應(yīng)選序號(hào)1、2,同理可選出另兩個(gè)猜想的序號(hào)。 答案:(1)1、2;(2)3、4;(3)1、3 |
人教版第十五章 功和機(jī)械能 復(fù)習(xí)提綱
一、功
1.力學(xué)里的功包括兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離。
2.不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固:☆某同學(xué)踢足球,球離腳后飛出10m遠(yuǎn),足球飛出10m的過程中人不做功。(原因是足球靠慣性飛出)。
3.力學(xué)里規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式:W=FS。
4.功的單位:焦耳,1J=1N·m。把一個(gè)雞蛋舉高1m,做的功大約是0.5J。
5.應(yīng)用功的公式注意:①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功,計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力;②公式中S一定是在力的方向上通過的距離,強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。③功的單位“焦”(!っ=焦),不要和力和力臂的乘積(牛·米,不能寫成“焦”)單位搞混。
二、功的原理
1.內(nèi)容:使用機(jī)械時(shí),人們所做的功,都不會(huì)少于直接用手所做的功;即:使用任何機(jī)械都不省功。
2.說明:(請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述?)
、俟Φ脑硎且粋(gè)普遍的結(jié)論,對(duì)于任何機(jī)械都適用。
、诠Φ脑砀嬖V我們:使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離,要省距離必須費(fèi)力,既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。
、凼褂脵C(jī)械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。
、芪覀冏鲱}遇到的多是理想機(jī)械(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力)理想機(jī)械:使用機(jī)械時(shí),人們所做的功(FS)=直接用手對(duì)重物所做的功(Gh)。
3.應(yīng)用:斜面
、倮硐胄泵妫盒泵婀饣;
②理想斜面遵從功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面長(zhǎng);G:物重;h:斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f,則:FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對(duì)物體做功Gh。
三、機(jī)械效率
1.有用功:定義:對(duì)人們有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總 斜面:W有用=Gh
2.額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功。
公式:W額=W總-W有用=G動(dòng)h(忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組) 斜面:W額=fL
3.總功:定義:有用功加額外功或動(dòng)力所做的功
公式:W總=W有用+W額=FS= W有用/η 斜面:W總= fL+Gh=FL
4.機(jī)械效率:①定義:有用功跟總功的比值。
、诠剑
斜 面:
定滑輪:![]()
動(dòng)滑輪:
滑輪組:![]()
、塾杏霉傂∮诳偣,所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。
④提高機(jī)械效率的方法:減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。
5.機(jī)械效率的測(cè)量:
、僭恚![]()
②應(yīng)測(cè)物理量:鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S。
、燮鞑模撼^碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。
、懿襟E:必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高,目的:保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。
⑤結(jié)論:影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有:
A、動(dòng)滑輪越重,個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。
B、提升重物越重,做的有用功相對(duì)就多。
C、摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。
四、功率
1.定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功。
2.物理意義:表示做功快慢的物理量。
3.公式:![]()
4.單位:主單位W;常用單位kW mW 馬力。
換算:1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。
某小轎車功率66kW,它表示:小轎車1s內(nèi)做功66000J。
5.機(jī)械效率和功率的區(qū)別:
功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢,即單位時(shí)間內(nèi)完成的功;機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的有用功。
五、機(jī)械能
。ㄒ唬﹦(dòng)能和勢(shì)能
1.能量:一個(gè)物體能夠做功,我們就說這個(gè)物體具有能。
理解:①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。
、谝粋(gè)物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。
2.知識(shí)結(jié)構(gòu):
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3.探究決定動(dòng)能大小的因素:
①猜想:動(dòng)能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)研究:研究對(duì)象:小鋼球 方法:控制變量。
·如何判斷動(dòng)能大小:看小鋼球能推動(dòng)木塊做功的多少。
·如何控制速度不變:使鋼球從同一高度滾下,則到達(dá)斜面底端時(shí)速度大小相同。
·如何改變鋼球速度:使鋼球從不同高度滾下。
、鄯治鰵w納:保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論:運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí);速度越大動(dòng)能越大。
保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論:運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí);質(zhì)量越大動(dòng)能越大;
、艿贸鼋Y(jié)論:物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān);速度越大動(dòng)能越大,質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。
物體 | 質(zhì)量m/kg | 速度v/(m.s-1) | 動(dòng)能E/J |
牛 | 約600 | 約0.5 | 約75 |
中學(xué)生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習(xí):☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時(shí)的一些數(shù)據(jù):分析數(shù)據(jù),可以看出對(duì)物體動(dòng)能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù):人的質(zhì)量約為牛的1/12,而速度約為牛的12倍,此時(shí)動(dòng)能為牛的12倍,說明速度對(duì)動(dòng)能影響大。
4.機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
理解:①有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能;②有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能;③同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能。
。ǘ﹦(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
1.知識(shí)結(jié)構(gòu):![]()
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2.動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、儋|(zhì)量一定的物體,如果加速下降,則動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
、谫|(zhì)量一定的物體,如果減速上升,則動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
3.動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、偃绻粋(gè)物體的動(dòng)能減小,而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大,則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。
、谌绻粋(gè)物體的動(dòng)能增大,而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小,則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
4.動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問題的分析:
、攀紫确治鰶Q定動(dòng)能大小的因素,決定重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)大小的因素──看動(dòng)能和重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)如何變化。
、七要注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即:沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失),則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。
、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒有能量損失──機(jī)械能守恒;“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機(jī)械能不守恒。
。ㄈ┧芎惋L(fēng)能的利用
1.知識(shí)結(jié)構(gòu):![]()
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2.水電站的工作原理:利用高處的水落下時(shí)把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī),利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
練習(xí):☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么?大壩為什么要設(shè)計(jì)成上窄下寬?
答:水電站修筑攔河大壩是為了提高水位,增大水的重力勢(shì)能,水下落時(shí)能轉(zhuǎn)化為更多的動(dòng)能,通過發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。
人教版第十五章 功和機(jī)械能 復(fù)習(xí)提綱
一、功
1.力學(xué)里的功包括兩個(gè)必要因素:一是作用在物體上的力;二是物體在力的方向上通過的距離。
2.不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
鞏固:☆某同學(xué)踢足球,球離腳后飛出10m遠(yuǎn),足球飛出10m的過程中人不做功。(原因是足球靠慣性飛出)。
3.力學(xué)里規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。公式:W=FS。
4.功的單位:焦耳,1J=1N·m。把一個(gè)雞蛋舉高1m,做的功大約是0.5J。
5.應(yīng)用功的公式注意:①分清哪個(gè)力對(duì)物體做功,計(jì)算時(shí)F就是這個(gè)力;②公式中S一定是在力的方向上通過的距離,強(qiáng)調(diào)對(duì)應(yīng)。③功的單位“焦”(!っ=焦),不要和力和力臂的乘積(!っ,不能寫成“焦”)單位搞混。
二、功的原理
1.內(nèi)容:使用機(jī)械時(shí),人們所做的功,都不會(huì)少于直接用手所做的功;即:使用任何機(jī)械都不省功。
2.說明:(請(qǐng)注意理想情況功的原理可以如何表述?)
、俟Φ脑硎且粋(gè)普遍的結(jié)論,對(duì)于任何機(jī)械都適用。
、诠Φ脑砀嬖V我們:使用機(jī)械要省力必須費(fèi)距離,要省距離必須費(fèi)力,既省力又省距離的機(jī)械是沒有的。
③使用機(jī)械雖然不能省功,但人類仍然使用,是因?yàn)槭褂脵C(jī)械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向,給人類工作帶來很多方便。
④我們做題遇到的多是理想機(jī)械(忽略摩擦和機(jī)械本身的重力)理想機(jī)械:使用機(jī)械時(shí),人們所做的功(FS)=直接用手對(duì)重物所做的功(Gh)。
3.應(yīng)用:斜面
、倮硐胄泵妫盒泵婀饣;
、诶硐胄泵孀駨墓Φ脑;
、劾硐胄泵婀剑篎L=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面長(zhǎng);G:物重;h:斜面高度。
如果斜面與物體間的摩擦為f,則:FL=fL+Gh;這樣F做功就大于直接對(duì)物體做功Gh。
三、機(jī)械效率
1.有用功:定義:對(duì)人們有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W總-W額=ηW總 斜面:W有用=Gh
2.額外功:定義:并非我們需要但又不得不做的功。
公式:W額=W總-W有用=G動(dòng)h(忽略輪軸摩擦的動(dòng)滑輪、滑輪組) 斜面:W額=fL
3.總功:定義:有用功加額外功或動(dòng)力所做的功
公式:W總=W有用+W額=FS= W有用/η 斜面:W總= fL+Gh=FL
4.機(jī)械效率:①定義:有用功跟總功的比值。
、诠剑
斜 面:
定滑輪:![]()
動(dòng)滑輪:
滑輪組:![]()
、塾杏霉傂∮诳偣,所以機(jī)械效率總小于1。通常用百分?jǐn)?shù)表示。某滑輪機(jī)械效率為60%表示有用功占總功的60%。
④提高機(jī)械效率的方法:減小機(jī)械自重、減小機(jī)件間的摩擦。
5.機(jī)械效率的測(cè)量:
、僭恚![]()
、趹(yīng)測(cè)物理量:鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動(dòng)的距離S。
③器材:除鉤碼、鐵架臺(tái)、滑輪、細(xì)線外還需刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)。
④步驟:必須勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼升高,目的:保證測(cè)力計(jì)示數(shù)大小不變。
、萁Y(jié)論:影響滑輪組機(jī)械效率高低的主要因素有:
A、動(dòng)滑輪越重,個(gè)數(shù)越多則額外功相對(duì)就多。
B、提升重物越重,做的有用功相對(duì)就多。
C、摩擦,若各種摩擦越大做的額外功就多。
繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機(jī)械效率。
四、功率
1.定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間里完成的功。
2.物理意義:表示做功快慢的物理量。
3.公式:![]()
4.單位:主單位W;常用單位kW mW 馬力。
換算:1kW=103W?1mW=106 W?1馬力=735W。
某小轎車功率66kW,它表示:小轎車1s內(nèi)做功66000J。
5.機(jī)械效率和功率的區(qū)別:
功率和機(jī)械效率是兩個(gè)不同的概念。功率表示做功的快慢,即單位時(shí)間內(nèi)完成的功;機(jī)械效率表示機(jī)械做功的效率,即所做的總功中有多大比例的有用功。
五、機(jī)械能
。ㄒ唬﹦(dòng)能和勢(shì)能
1.能量:一個(gè)物體能夠做功,我們就說這個(gè)物體具有能。
理解:①能量表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量;能量可以用能夠做功的多少來衡量。
、谝粋(gè)物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”。如:山上靜止的石頭具有能量,但它沒有做功。也不一定要做功。
2.知識(shí)結(jié)構(gòu):
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3.探究決定動(dòng)能大小的因素:
、俨孪耄簞(dòng)能大小與物體質(zhì)量和速度有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)研究:研究對(duì)象:小鋼球 方法:控制變量。
·如何判斷動(dòng)能大。嚎葱′撉蚰芡苿(dòng)木塊做功的多少。
·如何控制速度不變:使鋼球從同一高度滾下,則到達(dá)斜面底端時(shí)速度大小相同。
·如何改變鋼球速度:使鋼球從不同高度滾下。
、鄯治鰵w納:保持鋼球質(zhì)量不變時(shí)結(jié)論:運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量相同時(shí);速度越大動(dòng)能越大。
保持鋼球速度不變時(shí)結(jié)論:運(yùn)動(dòng)物體速度相同時(shí);質(zhì)量越大動(dòng)能越大;
、艿贸鼋Y(jié)論:物體動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān);速度越大動(dòng)能越大,質(zhì)量越大動(dòng)能也越大。
物體 | 質(zhì)量m/kg | 速度v/(m.s-1) | 動(dòng)能E/J |
牛 | 約600 | 約0.5 | 約75 |
中學(xué)生 | 約50 | 約6 | 約900 |
練習(xí):☆上表中給出了一頭牛漫步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時(shí)的一些數(shù)據(jù):分析數(shù)據(jù),可以看出對(duì)物體動(dòng)能大小影響較大的是速度。你判斷的依據(jù):人的質(zhì)量約為牛的1/12,而速度約為牛的12倍,此時(shí)動(dòng)能為牛的12倍,說明速度對(duì)動(dòng)能影響大。
4.機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
理解:①有動(dòng)能的物體具有機(jī)械能;②有勢(shì)能的物體具有機(jī)械能;③同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的物體具有機(jī)械能。
(二)動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
1.知識(shí)結(jié)構(gòu):![]()
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2.動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、儋|(zhì)量一定的物體,如果加速下降,則動(dòng)能增大,重力勢(shì)能減小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
②質(zhì)量一定的物體,如果減速上升,則動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
3.動(dòng)能與彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律:
、偃绻粋(gè)物體的動(dòng)能減小,而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能增大,則動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。
②如果一個(gè)物體的動(dòng)能增大,而另一個(gè)物體的彈性勢(shì)能減小,則彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
4.動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化問題的分析:
、攀紫确治鰶Q定動(dòng)能大小的因素,決定重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)大小的因素──看動(dòng)能和重力勢(shì)能(或彈性勢(shì)能)如何變化。
⑵還要注意動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大──如果除重力和彈力外沒有其他外力做功(即:沒有其他形式能量補(bǔ)充或沒有能量損失),則動(dòng)能勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能不變。
、穷}中如果有“在光滑斜面上滑動(dòng)”則“光滑”表示沒有能量損失──機(jī)械能守恒;“斜面上勻速下滑”表示有能量損失──機(jī)械能不守恒。
。ㄈ┧芎惋L(fēng)能的利用
1.知識(shí)結(jié)構(gòu):![]()
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2.水電站的工作原理:利用高處的水落下時(shí)把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,水的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī),利用水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
練習(xí):☆水電站修筑攔河大壩的目的是什么?大壩為什么要設(shè)計(jì)成上窄下寬?
答:水電站修筑攔河大壩是為了提高水位,增大水的重力勢(shì)能,水下落時(shí)能轉(zhuǎn)化為更多的動(dòng)能,通過發(fā)電機(jī)就能轉(zhuǎn)化為更多的電能。
i河南省開封市尉氏博文學(xué)校
八年級(jí)第一次月考試題
物 理
1.男同學(xué)說話聲音“低沉”,是指男同學(xué)聲音的________ 低,這是因?yàn)槟型瑢W(xué)說話時(shí),聲帶振動(dòng)較________的緣故。
2.音樂會(huì)上人們聽到優(yōu)美的小提琴聲是由琴弦的________產(chǎn)生的,并通過________這種介質(zhì)傳到人耳的。
3.在音樂大廳里,樂團(tuán)正演奏著雄壯的交響樂,各種樂器的形狀雖然不同,但它們發(fā)聲都是由于________產(chǎn)生的;各種不同樂器發(fā)出聲音的________、________不同,但它們演奏樂曲的音調(diào)相同。
4.夏秋時(shí)節(jié)來到太陽島上,耳邊會(huì)傳來悅耳的鳥叫和蛙鳴,青蛙“呱呱”的叫聲是由于它的鳴囊在________,我們根據(jù)________能分辨出鳥叫和蛙鳴。
5.在狹窄的空間燃放鞭炮比在野外燃放鞭炮時(shí)的響度明顯大,這是因?yàn)樵讵M小空間聲波經(jīng)過多次________造成的。
6.噪聲是當(dāng)代社會(huì)的四大公害之一,它是由發(fā)聲體的________產(chǎn)生的。有資料顯示,噪聲每經(jīng)過一條100m寬的林帶可降低20dB~25dB,從減弱噪聲的途徑看,這是在________中降低噪聲的。
7.如下圖所示,是聲音輸入到示波器上時(shí)顯示振幅與時(shí)間關(guān)系的波形。其中,聲音音調(diào)相同的是________圖和________圖,響度相同的是________圖和________圖。
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A B C D
8.小明同學(xué)自己制作了一個(gè)哨子,在筷子上纏一些棉花,制成一個(gè)活塞,用水蘸濕棉花后插入兩端開口的塑料管,吹管的上端,可以發(fā)出悅耳的哨音,此哨間是由于管內(nèi)空氣柱________產(chǎn)生的。上下拉動(dòng)活塞,可以改變聲音的。(選填“單調(diào)”、“響度”或“音色”)
9.釣魚時(shí)不能大聲喧嘩,因?yàn)轸~聽到人聲就會(huì)嚇走,這說明( )
A.只有空氣能傳播聲音
B.空氣和水都能傳播聲音
C.聲音在水中的速度比在空氣中的速度小
D.聲音從空氣傳入水中,音調(diào)發(fā)生了變化
10.聲音從水中傳入空氣中,它的速度將( )
A.變大 B. 變小 C. 不變 D. 不能確定
11.控制噪聲是城市環(huán)保工作主要的項(xiàng)目之一,下列措施不能減弱噪聲的是( )
A.市區(qū)內(nèi)禁止機(jī)動(dòng)車?guó)Q笛 B.減少二氧化碳?xì)怏w的排放
C.在汽車的排氣管上裝消聲器 D.在城市街道兩旁和空地多種草,多植樹
12.下列說法正確的是( )
A.聲音是由振動(dòng)而發(fā)生,發(fā)聲的物體不一定振動(dòng)
B.聲音在空氣中的傳播速度小于在鐵軌中的傳播速度
C.聲音在真空中也能傳播 D.聲音在液體中不能傳播
13.幾名同學(xué)在室外聊天,室內(nèi)同學(xué)聽聲音可以分辨出每句話是誰說的,這主要是因?yàn)楦魅税l(fā)聲的( )
A.音調(diào)不同 B.音色不同 C.頻率不同 D.響度不同
14.一場(chǎng)大雪過后,人們會(huì)感到外萬籟俱靜,究其原因,你認(rèn)為正確的是( )
A.可能是大雪后,行駛的車輛較少,噪聲減小
B.可能是大雪后,大地銀裝素裹,噪聲被反射
C.可能是大雪蓬松且多孔,對(duì)噪聲有吸收作用
D.可能是大雪后氣溫較低,噪聲傳播速度較慢
物質(zhì) | 空氣 | 氧氣 | 鋁 | 鐵 | 鉛 |
物質(zhì)的密度 kg/m3 | 1.29 | 1.43 | 2700 | 7900 | 11300 |
聲音傳播的 速度m/s | 330 | 316 | 5100 | 5000 | 300 |
15.下表列出了相同條件下不同物質(zhì)的密度及聲音在其中傳播的速度。
根據(jù)上表提供的信息,可以得出的結(jié)論是( )
A.聲音傳播的速度隨著物質(zhì)密度的增大而增大
B.聲音傳播的速度隨著物質(zhì)密度的增大而減小
C.聲音在金屬中傳播的速度大于它在氣體中傳播的速度
D.聲音在金屬中傳播的速度隨著金屬密度的增大而增大
16.說女同學(xué)比男同學(xué)的聲音尖,這是指 ( )
A.響度 B.音調(diào) C. 音色 D.音準(zhǔn)
17.憑你的生活經(jīng)驗(yàn),說出下列環(huán)境中噪聲最大的是( )
A.圖書閱覽室 B.自由市場(chǎng)
C.“英模報(bào)告”會(huì)場(chǎng) D.校園的林陰路上
18.下列建筑不屬于聲音的利用的是 ( )
A.北京天壇的回音壁 B.錄音棚墻壁做成凸凹不平關(guān)
C.北京天壇的三音石 D.北京天壇的圜丘
19.科學(xué)家在對(duì)蝙蝠的研究中,曾經(jīng)用黑布將蝙蝠的雙眼蒙上,發(fā)現(xiàn)蝙蝠也可以很正常地飛行,沒有受到一點(diǎn)影響,這是因?yàn)? ( )
A.蝙蝠在飛行時(shí)會(huì)發(fā)出次聲波,根據(jù)回聲定位原理來飛行
B.蝙蝠的眼睛會(huì)發(fā)出超聲波,能穿透黑布,清楚地看到黑布外面的目標(biāo)
C.蝙蝠在飛行時(shí)會(huì)發(fā)出超聲波,根據(jù)回聲定位原理來飛行
D.黑布太薄會(huì)透光,蝙蝠可以很清楚地看到黑布外面的目標(biāo)
20.一般來說,大禮堂的四周墻壁做成凸凹不平的形狀,這是為了( 。
A.減少聲音的反射 B.增強(qiáng)聲強(qiáng)的反射
C.增強(qiáng)聲音的響度 D.只是為了裝飾美觀
21.下列不屬于超聲波應(yīng)用的是 ( 。
A.利用聲波清洗精密的機(jī)械
B.外科醫(yī)生利用聲波的振動(dòng)除去人體內(nèi)的結(jié)石
C.醫(yī)生給病人做“B超”檢查
D.醫(yī)生用“叩診”法給病人診病
22.吹笛子時(shí)笛子發(fā)聲主要是 ( )
A.笛子本身(竹管)振動(dòng)發(fā)聲
B.笛子(竹管)中的空所術(shù)振動(dòng)發(fā)聲
C.演員的嘴唇振動(dòng)發(fā)出的聲音
D.以上說法都不正確
23.我們對(duì)遠(yuǎn)處的人大聲喊話時(shí),常用雙手在嘴邊圍成喇叭狀,這是為了( 。
A.增大喊話頻率 B.增加傳入對(duì)方耳朵的聲音響度
C.改變講話的音色 D.增大講話人的肺活量
24.一列?吭谡九_(tái)的甲列車發(fā)出一聲長(zhǎng)鳴,另一列飛馳而過的乙列車也發(fā)出一聲長(zhǎng)鳴。站在鐵路旁邊的人聽到的兩聲長(zhǎng)鳴,其音調(diào)相比( 。
A.甲列車的高 B.乙列車的高 C.相同 D.無法比較
25.下列關(guān)于聲源的說法錯(cuò)誤的是( 。
A.一切聲源都在振動(dòng) B.聲源的振動(dòng)如果停止,它就停止了發(fā)聲
C.不發(fā)生振動(dòng)的物體也可能發(fā)聲 D.不發(fā)生振動(dòng)的物體一定不是聲源
26.人們常用推理的方法研究問題,如在“探究聲音的傳播”實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有的抽氣設(shè)備總是很難將玻璃罩內(nèi)抽成真空狀態(tài),在這種情況下,你怎樣通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推理得出“聲音不能在真空中傳播”這一結(jié)論?
7.圖1-4是探究聲現(xiàn)象時(shí)常用的裝置。
1.圖中所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明_______________。![]()
2.乒乓球在實(shí)驗(yàn)中起什么作用?
3.加大力度敲音叉,根據(jù)發(fā)生的現(xiàn)象,你又得出什么結(jié)論?
28.小宇在閱讀《科海奇聞》一書時(shí),看到這樣一條奇聞:20世紀(jì)60年代初,美國(guó)空軍在俄克拉荷馬上空做音速飛行實(shí)驗(yàn),飛機(jī)每天在10000的高空飛行8次,半年以后,當(dāng)?shù)匾粋(gè)農(nóng)場(chǎng)飼養(yǎng)的10000只雞中,有6000只被飛機(jī)轟鳴聲殺死,幸存的4000只雞,有的羽毛全部掉光,有的干脆不下蛋了。
這則奇聞引起了小宇他們學(xué)習(xí)小組對(duì)噪聲探究的好奇心。于是,小組內(nèi)的各位同學(xué)又分頭查閱了許多資料,得到了如下的一些信息。
29請(qǐng)你根據(jù)小宇他們提供的信息資料,回答他們提出的問題:
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1.有些不法商販,為了銷售劣質(zhì)產(chǎn)品,就在店鋪內(nèi)通過高音喇叭播放音樂,他們是想利用噪聲能夠損害__________,從而對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生錯(cuò)覺這一危害,來使顧客上當(dāng)。
2.由上述信息資料,我們可以歸納出消音材料的兩個(gè)作用是:__________和__________。
3.小宇要將家中隔音墻的材料由棉布換成瓷瓦,曉麗認(rèn)為不妥。他們由此引出一個(gè)新的探究課題,請(qǐng)根據(jù)他倆提出的探究課題,寫出簡(jiǎn)要的探究報(bào)告。
課題:棉布與瓷瓦哪種材料的隔音效果更好
實(shí)驗(yàn)器材和步驟:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.為了減小噪聲污染,我們?cè)谌粘I钪袘?yīng)該這樣做(請(qǐng)寫出兩條):
①
②
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