資源簡介 中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺4.1 能的形式、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化考點(diǎn)分布 考查頻率 課標(biāo)要求考點(diǎn)1 各種形式的能 ☆☆ 1.結(jié)合實(shí)例了解能的多種形式(機(jī)械能、內(nèi)能、電磁能、化學(xué)能、核能等)。2.了解動(dòng)能和勢能的影響因素;知道動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,以及機(jī)械能守恒的含義。3.用實(shí)例說明功和功率的概念與意義,能區(qū)別機(jī)械功率和機(jī)械效率。4.知道常見的簡單機(jī)械(杠桿、滑輪、輪軸、斜面等)的特點(diǎn),并用它們解釋-一些生活實(shí)例。5.描述克服摩擦做功與物體內(nèi)能改變的關(guān)系,知道改變內(nèi)能的途徑,知道可用熱量來量度熱傳遞過程中的內(nèi)能變化。6.通過實(shí)驗(yàn)了解比熱容,嘗試用比熱容解釋有關(guān)自然現(xiàn)象。7.能舉例說明化學(xué)能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,認(rèn)識燃料的熱值,說明生物體能量的來源和轉(zhuǎn)化。8.以汽油機(jī)為例,了解熱機(jī)的工作原理,知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史.上的重要意義。9.通過實(shí)驗(yàn)探究,知道影響電流熱效應(yīng)的因素。10.知道用電器消耗的電能可以用電功來量度,會計(jì)算用電器消耗的電能,了解家用電器的額定功率,知道電能表及熔斷器(保險(xiǎn)絲、空氣斷路器)的作用。11.了解家用電器的使用以及安全用電的常識。12.知道核能及其應(yīng)用,知道放射性的應(yīng)用與防護(hù)。13.能舉出能的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一 一定的方向性的實(shí)例。14.通過實(shí)例認(rèn)識能的轉(zhuǎn)化的普遍性。知道能量守恒定律,初步了解“永動(dòng)機(jī)”是不可能實(shí)現(xiàn)的。考點(diǎn)2 動(dòng)能與勢能 ☆☆考點(diǎn)3 功和功率 ☆☆考點(diǎn)4 杠桿 ☆☆考點(diǎn)5 滑輪、斜面 ☆☆考點(diǎn)6 內(nèi)能 ☆☆考點(diǎn)7 電能 ☆☆☆考點(diǎn)8 核能、能量的轉(zhuǎn)化與守恒 ☆☆☆■考點(diǎn)① 各種形式的能 一、認(rèn)識能量1、日常生活中的能量植物的生長、流星等自然現(xiàn)象都與能量相關(guān);人類的一切活動(dòng)都離不開能量,我們需要能量來保證日常生活和工作,即使在睡覺的時(shí)候也需要消耗能量。事 例 說 明植物的生長需要能量 所有的自然現(xiàn)象都涉及能量破壞力巨大的龍卷風(fēng)具有能量太陽的照射提供能量運(yùn)動(dòng)員的奔跑需要能量 人類的一切活動(dòng)每時(shí)每刻都離不開能量人的學(xué)習(xí)需要能量人睡覺時(shí)需要消耗能量2、通過斜面實(shí)驗(yàn)認(rèn)識能量小球在斜面甲A處時(shí),有一種與升高高度相聯(lián)系的能量,該能量使小球在斜面上運(yùn)動(dòng)。二、能量的形式物體的運(yùn)動(dòng)有多種多樣的形式。跟物體的運(yùn)動(dòng)一樣,能量也有多種形式。根據(jù)能量的特點(diǎn)大致可以分為機(jī)械能、化學(xué)能、聲能、電能、電磁能、內(nèi)能、核能等。1、機(jī)械能:天體的運(yùn)行、河水的流淌、候鳥的飛翔、人類的行走、蒲公英種子的飛行等,都屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng);這些做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體都具有機(jī)械能。2、化學(xué)能:儲存在食物中的能量屬于化學(xué)能,汽油、木材、天然氣、沼氣、煤炭等燃料都儲存著能量,這種能量也屬于化學(xué)能。3、聲能:聲音具有能量,這種能量稱為聲能(如沖擊鉆發(fā)出刺耳的聲音)。4、電能:如發(fā)電站、電池等提供電能。5、電磁能:如光、紅外線、紫外線、微波和 X 射線等都是電磁能的表現(xiàn)形式。電磁能以波的形式傳播。事例 具有的能量形式做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體 機(jī)械能汽車行駛時(shí)需要的燃料 化學(xué)能動(dòng)聽的音樂 聲能各種電池和發(fā)電廠提供的電 電能核電站發(fā)電 核能可見光、紅外線紫外線、微波和X射線 電磁能高溫水蒸氣 內(nèi)能6、太陽能是各種形式的能的最終能量來源。■考點(diǎn)② 動(dòng)能與勢能 一、動(dòng)能1、動(dòng)能的概念物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。一切做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。例如:飛翔的小鳥、行走的人、行駛的汽車、流動(dòng)的水和空氣等,都具有動(dòng)能。2、影響動(dòng)能大小的因素<小鋼球撞木塊實(shí)驗(yàn)>(1)提出問題:動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān) (2)猜想與假設(shè):物體動(dòng)能大,表示物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量大,所以動(dòng)能可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),還可能與物體的質(zhì)量有關(guān)。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃:讓鋼球從斜面上滑下,碰到一個(gè)木塊上,推動(dòng)木塊做功。在同樣的水平面上,通過木塊被推動(dòng)的距離大小,判斷出鋼球動(dòng)能的大小。①探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系:讓同一鋼球從不同高度滑下,看哪次木塊被推得遠(yuǎn)。②探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系:換用質(zhì)量不同鋼球,讓它們從同一高度滑下,看哪個(gè)鋼球把木塊推得遠(yuǎn)。(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)① 由甲乙兩圖可知,同一鋼球從不同的高度滾下,鋼球碰撞木塊時(shí)的速度不同,高度越高,鋼球滾下時(shí)速度越大,木塊被推得越遠(yuǎn),說明物體動(dòng)能大小與物體的速度有關(guān);② 由乙丙兩圖可知,不同鋼球從同一高度滾下,鋼球碰撞木塊時(shí)的速度相同,質(zhì)量大的鋼球?qū)⒛緣K推得遠(yuǎn),說明物體動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān);質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)速度越大,它的動(dòng)能越大;運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能越大。<此實(shí)驗(yàn)需注意>:(1)因動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)的速度兩個(gè)因素有關(guān),所以要用控制變量的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能,物體的動(dòng)能由物體的質(zhì)量和其速度的大小共同決定,在比較物體的動(dòng)能大小或分析物體動(dòng)能大小的變化時(shí),要同時(shí)考慮到物體的質(zhì)量和物體的速度兩個(gè)因素,不能只考慮其中的一個(gè)方面。二、勢能1、重力勢能物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。【決定因素:高度和質(zhì)量】2、影響重力勢能大小的因素(1)提出問題:勢能大小跟什么因素有關(guān)?(2)猜想與假設(shè):勢能大小可能跟物體的質(zhì)量、高度有關(guān)。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):控制變量法的運(yùn)用①控制質(zhì)量相同,改變物體的高度,研究物體的勢能跟物體高度的關(guān)系;②控制高度相同,改變物體的質(zhì)量,研究物體的勢能跟物體質(zhì)量的關(guān)系;(4)實(shí)驗(yàn)裝置如圖(5)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①讓質(zhì)量為m,體積為V的小球從高度為h的自由下落,記錄小球撞擊形成沙坑的深度h1;②讓質(zhì)量為m,體積為V的小球從高度為2h的自由下落,記錄小球撞擊形成沙坑的深度h2;③讓質(zhì)量為2m,體積為V的小球從高度為h的自由下落,記錄木小球撞擊形成沙坑的深度h3;(6)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①同樣質(zhì)量的小球,從不同位置下落,高度高的小球撞擊形成沙坑的深度越深;②不同質(zhì)量的小球,從相同位置下落,質(zhì)量大的小球撞擊形成沙坑的深度越深。(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)論物體的勢能大小跟物體的質(zhì)量和高度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體,高度越高,它的勢能越大;高度相同的物體,質(zhì)量越大,它的勢能也越大。2、彈性勢能(1)定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。例如,張開的弓、拉長的橡皮條、卷緊的鐘表發(fā)條等。判斷一個(gè)物體是否具有彈性勢能,關(guān)鍵是看物體是否發(fā)生了彈性形變,若物體發(fā)生了彈性形變,則此物體具有彈性勢能。(2)影響彈性勢能大小的因素彈性勢能的大小與物體彈性形變的大小有關(guān)。物體的彈性形變越大,彈性勢能就越大。如:射箭時(shí)手拉弓弦使弓的彈性形變越大,彈性勢能就越大,箭就射得越遠(yuǎn)。同樣,機(jī)械表內(nèi)發(fā)條卷得越緊,彈性形變越大,彈性勢能就越大,機(jī)械表走動(dòng)的時(shí)間就越長。■考點(diǎn)③ 功和功率 一、功1、功:一個(gè)物體受到力的作用,如果在力的方向上移動(dòng)了一段距離,這個(gè)力就對物體做了功。2、力對物體做功的兩個(gè)必要因素:①作用在物體上的力F;②物體在力的方向上移動(dòng)的距離s。3、不做功的情況圖示甲:用力搬石頭但沒搬動(dòng) 乙:保齡球離開手后繼續(xù)滾動(dòng)的過程中,手對保齡球不做功 丙:豎直向上有力拎滑板,但滑板只在水平方向上有移動(dòng)距離原因 ①有力無距 ②有距無力 ③力的方向與距離的方向垂直4、功的計(jì)算功有大小,科學(xué)上規(guī)定:功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。即:功=力×距離。如果用F表示力,s表示物體在力的方向上通過的距離,W表示功,則功的計(jì)算公式為W=Fs。<注意>(1)要明確是哪個(gè)力對物體做功,或是哪個(gè)施力物體對哪個(gè)受力物體做功。(2)公式W=Fs中的F是作用在物體上的力,s必須是物體在力F方向上通過的距離。(3) F是使物體沿力F方向通過距離s的過程中,始終作用在物體上的力,它的大小和方向都是不變的。5、功的單位在國際單位制中,力的單位是牛( N ),距離的單位是米(m),功的單位是牛·米(N·m ),在國際單位制中,用專門的名稱“焦耳”來表示,簡稱為焦,符號是J。1焦=1牛·米。6、生活中的功估量(1)把1 只雞蛋舉高2 米,做的功大約是1 焦。(2)把一本《科學(xué)》從地面撿起放回桌面所做的功大約為2焦耳。(3)將一瓶500 mL的礦泉水從地上拿起并舉高,做功約10J。7、做功的實(shí)質(zhì)做功的過程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程,力對物體做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。因此,可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少。二、功率1、功率(1)定義:單位時(shí)間里完成的功叫做功率。(2)意義:反映做功快慢的量(即表示能量轉(zhuǎn)化快慢的量)。(3)符號:P(4)公式:由功率的定義知,功率=功/時(shí)間,如果用P表示功率,W表示功,t表示時(shí)間,則功率的公式可表示為P= W/t。(5)單位在國際單位制中,功率的單位是瓦特,簡稱瓦,符號為W。1瓦=1焦/秒。在實(shí)際應(yīng)用中還常用千瓦( kW )、兆瓦( MW )作為功率的單位。1千瓦=1000瓦,1兆瓦=106瓦。(6)物理意義:某小轎車功率為66kW,它表示:小轎車每秒鐘做66000J的功。(7)功率的推導(dǎo)公式P = Fv①當(dāng)物體在力F的作用下,以速度v沿力的方向做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),力F做功的功率可以表示為: ,即功率的大小等于作用在物體上的力與物體速度的乘積;②應(yīng)用P= Fv進(jìn)行計(jì)算時(shí),力的單位為牛(N),速度的單位為米每秒(m/s),這樣計(jì)算出來的功率的單位才是瓦(W);③應(yīng)用:駕駛功率一定的機(jī)車,有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)在上坡時(shí)總要換用低擋來減速行駛。根據(jù)P= Fv可知,當(dāng)功率P一定時(shí),減小車速v,可增大牽引力F,這樣更容易上坡。2、功和功率的辨析 功 功 率概 念 力和物體在力的方向上通過的距離的乘積 單位時(shí)間內(nèi)所做的功物理意義 表示力做功的多少 表示力做功的快慢決定因素 功由力和物體在力的方向上通過的距離決定 功率由功和時(shí)間決定計(jì)算公式 W=Fs P=W/t單 位 功的單位是焦耳(J) 功率的單位是瓦特(W)辨析(1)做功越多,做功越快(×); (2)功率越大,做功時(shí)間越短(×);(3)功率越大,做功越快(×); (4)做功越快,功率越大(×);(5)時(shí)間一定時(shí),做功越多,功率越大,做功越快(√);(6)時(shí)間一定時(shí),功率越大,做功越快,做功越多(√);(7)功表示做功的多少,功率表示做功的快慢(√)。 3、比較做功的快慢(1)若做功相同,比較做功的時(shí)間,所用時(shí)間越短做功越快,功率越大。(2)若做功時(shí)間相同,比較做功的多少,做功越多做功越快,功率越大。(3)若做功的多少和所用時(shí)間都不相同,則通過計(jì)算(做功的多少與做功所用時(shí)間的比值)進(jìn)行比較。■考點(diǎn)④ 杠桿 一、杠桿1、杠桿(1)定義:在力的作用下能繞固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒,叫做杠桿。(2)對“ 硬棒 ”的理解:“硬棒”不一定是棒,而是泛指有一定長度,能在外力作用下不發(fā)生彎曲、伸縮等形變的物體;杠桿可以是直的,也可以是彎曲的。2、杠桿的五要素五要素 物理含義支點(diǎn) 杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),用“O”表示動(dòng)力 使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F ”表示阻力 阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F ”表示動(dòng)力臂 從支點(diǎn)O到動(dòng)力F 作用線的距離,用“L1”表示阻力臂 從支點(diǎn)O到阻力F 作用線的距離,用“ L2”表示<注意>支點(diǎn)在兩力的作用點(diǎn)之間時(shí),兩力的方向指向杠桿同一邊,當(dāng)支點(diǎn)在兩力作用點(diǎn)之外,兩力方向指向杠桿兩邊。3、力臂的畫法要正確畫出杠桿上各力的力臂,首先要明確力臂的概念——力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離,這是解決杠桿問題的關(guān)鍵。通常按下述步驟即可畫出力臂:(1)在杠桿的示意圖上,確定支點(diǎn)O,如圖所示。(2)畫好動(dòng)力作用線及阻力作用線,有時(shí)需要用虛線將力的作用線延長。(3)從支點(diǎn)O向力的作用線引垂線,要畫出垂足,則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂,力臂用實(shí)線表示并用大括號勾出,在旁邊標(biāo)上字母L1或L2,分別表示動(dòng)力臂或阻力臂。可以用簡單的順口溜記住:先找點(diǎn),后延線,過支點(diǎn),引垂線。4、杠桿平衡的條件<實(shí)驗(yàn)探究>(1)杠桿平衡:在動(dòng)力和阻力的作用下,杠桿保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。(2)實(shí)驗(yàn)探究:杠桿的平衡條件(3)實(shí)驗(yàn)器材:杠桿和支架、彈簧測力計(jì)、鉤碼、刻度尺、線。(4)實(shí)驗(yàn)步驟A. 調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡。B. 如圖所示,在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼,調(diào)節(jié)鉤碼的位置,使杠桿在水平位置平衡。這時(shí)杠桿兩邊受到鉤碼的作用力的大小都等于鉤碼重力的大小。把支點(diǎn)右方的鉤碼的重力當(dāng)成動(dòng)力F1,支點(diǎn)左方的鉤碼的重力當(dāng)成阻力F2;用刻度尺測量出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂L1和阻力臂L2;把F1、F2、L1、L2的數(shù)值填入實(shí)驗(yàn)表格中。C. 改變力和力臂的數(shù)值,再做兩次實(shí)驗(yàn),將結(jié)果填入人實(shí)驗(yàn)表格中。實(shí)驗(yàn)序號 動(dòng)力F1/牛 動(dòng)力臂L1/厘米 動(dòng)力×動(dòng)力臂/(牛 厘米) 阻力F2/牛 阻力臂L2/厘米 阻力×阻力臂/(牛 厘米)1 0.5 20 10 1.0 10 102 1.5 20 30 1.0 30 303 2.0 20 40 4.0 10 40(5)分析與論證:分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知杠桿平衡時(shí),如果動(dòng)力臂比阻力臂大,則動(dòng)力比阻力小;動(dòng)力臂比阻力臂小,則動(dòng)力比阻力大。如果把每次實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力與動(dòng)力臂相乘,阻力與阻力臂相乘,雖然各次實(shí)驗(yàn)的乘積不相同,但每次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積跟阻力與阻力臂的乘積相等,即動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,用公式表示為F1×L1=F2×L2。(6)杠桿平衡條件(或杠桿平衡原理):動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,用公式表示為F1×L1=F2×L2、。(7)最小動(dòng)力作法要實(shí)現(xiàn)最小動(dòng)力,就是要找最大動(dòng)力臂,最大動(dòng)力臂就一般是連接支點(diǎn)與杠桿最遠(yuǎn)處,然后垂直于動(dòng)力臂做出動(dòng)力。5、杠桿的分類名 稱 力臂關(guān)系 力的關(guān)系 特 點(diǎn) 應(yīng)用舉例省力杠桿 L1>L2 F1<F2 省力但費(fèi)距離 撬棒、鍘刀、起子等費(fèi)力杠桿 L1<L2 F1>F2 費(fèi)力但省距離 釣魚竿、鑷子等等臂杠桿 L1=L2 F1=F2 既不省力也不費(fèi)力 天平、定滑輪■考點(diǎn)⑤ 滑輪、斜面 一、滑輪的分類1、滑輪的定義滑輪是一種周邊有槽、可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。2、滑輪的分類和作用使用滑輪工作時(shí),根據(jù)滑輪軸的位置是否移動(dòng),可將滑輪分成定滑輪和動(dòng)滑輪兩類。定 滑 輪 動(dòng) 滑 輪定 義 軸固定不動(dòng) 軸隨物體一起移動(dòng)特 點(diǎn) 不省力,不省距離, 但能夠改變力的作用方向 省一半力, 費(fèi)一倍距離, 并且不能改變力的作用方向應(yīng) 用 旗桿頂部的滑輪 起重機(jī)的動(dòng)滑輪3、定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)(1)定滑輪可以看做一個(gè)變形的杠桿,如圖,滑輪的軸相當(dāng)于支點(diǎn),動(dòng)力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑,根據(jù)杠桿的平衡條件可知:F=G,所以不省力。因此,定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿。(2)動(dòng)滑輪也可以看做一個(gè)變形的杠桿,如圖所示,支點(diǎn)O在滑輪的邊緣上,動(dòng)力臂為阻力臂的2倍,故動(dòng)力F是阻力F的二分之一,即動(dòng)滑輪能夠省一半力。因此,動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿,使用動(dòng)滑輪費(fèi)一倍的距離,如物體上升距離為h,則繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h。4、使用定滑輪和動(dòng)滑輪的幾種情況(圖中物體全部勻速運(yùn)動(dòng),且繩與滑輪摩擦不計(jì))F:自由端拉力 G:單個(gè)滑輪的重力 S:繩子末端移動(dòng)的距離 h:物體升高的高度定 滑 輪 動(dòng) 滑 輪圖示表達(dá)式 F=G F=F摩,F(xiàn)摩物體與地面的摩擦力 F=(G+G輪)/2 S繩=2h物 v繩=2v物 F=F摩/ 2 S繩=2h物 v繩=2v物 F=2G+G輪 S輪=s物/2 v輪=v物/2 F=2F摩 S輪=s物/2 v輪=v物/2二、滑輪組1、在實(shí)際應(yīng)用中,人們常常把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起構(gòu)成滑輪組。2、滑輪組特點(diǎn):既可以省力,又能改變力的方向(但費(fèi)距離)。3、常規(guī)滑輪組的構(gòu)成和繞線:【口訣:奇動(dòng)偶定】承重繩的股數(shù)n是偶數(shù)時(shí),繩的起始端拴在定滑輪的掛鉤上;承重繩的股數(shù)n是奇數(shù)時(shí),繩的起始端拴在動(dòng)滑輪的掛鉤上。滑輪類型 用滑輪組勻速提升重物 用滑輪組勻速水平拉動(dòng)重物裝置圖力、距離和速度的關(guān)系 S=nh V繩=nV物 F= S繩=nS物 V繩=nV物三、機(jī)械效率1、有用功、額外功、總功的定義(1)有用功:人們提升重物過程中必須做的功,用w有用表示。(2)額外功:利用機(jī)械時(shí),人們不得不額外做的功,用W額外表示。(3)總功:人的拉力(動(dòng)力)對動(dòng)滑輪(機(jī)械)所做的功,用W總表示,W總=W有用+W額外(總功必定大于有用功)。(4)有用功、額外功、總功的單位都是焦(J)。2、機(jī)械效率定 義 公 式有用功 提升重物過程中必須要做的功 W有額外功 利用機(jī)械時(shí),人們不得不額外做的功 W額總 功 有用功和額外功之和 W總=W有+W額機(jī)械效率 科學(xué)上把有用功跟總功的比值 η=×100%3、常見機(jī)械效率的計(jì)算分析(1)滑輪組①若不計(jì)繩重和摩擦有用功:W有=Gh, 總功:W總=FS,機(jī)械效率:η=×100%=×100%②若計(jì)繩重和摩擦有用功W額=G動(dòng)h, 總功:W總=Gh+G動(dòng)h,機(jī)械效率:η==(2)橫置滑輪組有用功:W有=fs, 總功:W總=F·ns, 機(jī)械效率:η=×100%=×100%4、機(jī)械效率的影響因素(1)其他條件相同時(shí),繩重和摩擦越大,機(jī)械效率越低。(2)其他條件相同時(shí),G動(dòng)越大,機(jī)械效率越低;G物越大,機(jī)械效率越大。5、提高機(jī)械效率的途徑(1)在所做的有用功不變的情況下,減小額外功,具體方法是改進(jìn)結(jié)構(gòu),使機(jī)械更合理,更輕巧,如減少動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù),或換用質(zhì)量小的動(dòng)滑輪,盡量減小摩擦等;(2)在所做額外功一定的情況下,增大有用功,即在機(jī)械能承受范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力。6、其他機(jī)械效率的測量(1)測量滑輪組的機(jī)械效率:多數(shù)情況下僅考慮由于動(dòng)滑輪自重所帶來的額外功,而不考慮繩子的重力和摩擦。此時(shí)對于用滑輪組提升物體時(shí)有:η===。(2)測量杠桿的機(jī)械效率:η= =四、斜面1、斜面是一種簡單機(jī)械,使用它可以省力,但要費(fèi)距離。2、影響斜面機(jī)械效率的因素(1)其他條件相同時(shí),斜面越光滑,機(jī)械效率越高;(2)其他條件相同時(shí),斜面越陡,機(jī)械效率越高。3、測量斜面的機(jī)械效率(1)光滑斜面:Fl=Gh W額=0 η=100%;(2)有摩擦的斜面:η=Gh/Fl;(3)斜面的機(jī)械效率與斜面的光滑程度和傾斜程度有關(guān)。■考點(diǎn)⑥ 內(nèi)能 一、內(nèi)能1、分子動(dòng)能分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),同一切運(yùn)動(dòng)著的物體一樣,運(yùn)動(dòng)著的分子也具有動(dòng)能。物體的溫度越高,分子具有的動(dòng)能越大。2、分子勢能由于分子之間存在相互作用力,因此分子之間也具有勢能。3、物體的內(nèi)能物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和和勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能,俗稱熱能,內(nèi)能的單位是焦耳(J)。4、影響內(nèi)能大小的因素:物體的溫度、質(zhì)量、狀態(tài)、種類等。(1)在其他因素相同時(shí),溫度越高物體的內(nèi)能越大;(2)在其他因素相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;(3)在其他因素相同時(shí),物體的狀態(tài)不同,物體的內(nèi)能可能不同;(4)在其他因素相同時(shí),物體的種類不同,物體的內(nèi)能也可能不同。5、改變物體內(nèi)能的方式【物體內(nèi)能改變的途徑有兩種:熱傳遞和做功】(1)熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能,此時(shí)內(nèi)能的改變是用熱量來計(jì)量的。①熱傳遞的條件:物體之間或同一物體的不同部分之間存在溫度差。②熱傳遞對物體的影響:溫度高的物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減少;溫度低的物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加。③內(nèi)能變化的量度:用熱量來量度內(nèi)能的變化。熱量是指在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少。④熱傳遞的實(shí)質(zhì):是內(nèi)能從高溫物體(或同一物體的高溫部分)傳遞到低溫物體(或同一物體的低溫部分)。(2)做功可以改變物體的內(nèi)能①大量生活現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)表明:外界對物體做功,可以使物體的內(nèi)能增加。常見對物體做功四種方法如下:A. 壓縮體積(如:用打氣筒打氣) B. 摩擦生熱(如:鉆木取火)C. 鍛打物體(如:用鐵錘敲打鐵塊) D. 彎折物體(如:來回多次擰彎細(xì)鐵絲)②大量實(shí)驗(yàn)表明,物體對外做功,物體的內(nèi)能會減少,如氣體體積膨脹。③通過做功改變物體的內(nèi)能,實(shí)質(zhì)是其他形式的能與物體內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。對物體做了多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;物體對外做了多少功,就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式。6、溫度、熱量、內(nèi)能之間的區(qū)別與聯(lián)系溫度 熱量 內(nèi)能定義 不同 宏觀上: 表示物體的冷熱程度 微觀上: 反映物體中大量分子 在熱傳遞過程中, 傳遞熱量的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度多少 物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與勢能的總和量的性質(zhì) 狀態(tài)量 過程量 狀態(tài)量表述 “降低”或“升高” “放出”或“吸收” “有”“具有”“改變”“增加”“減少”單位 攝氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J)聯(lián)系 溫度的變化,可以改變一個(gè)物體的內(nèi)能,,傳遞熱量的多少可以量度物體內(nèi)能改變的多少。物體吸收或放出熱量,它的內(nèi)能將發(fā)生改變,但它的溫度不一定改變。如冰融化時(shí)要吸收熱量,內(nèi)能增加,但溫度卻保持在0℃不變。同樣,物體放出熱量時(shí),溫度也不一定降低二、比熱容1、比熱容定義單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量,叫做這種物質(zhì)的比熱容。2、比熱容用符號℃表示,單位為焦/(千克·℃),讀作焦每千克攝氏度。3、物理意義水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃),它的意義是質(zhì)量為1千克的水,溫度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的熱量為4.2×103焦。4、水的比熱容的特點(diǎn)和應(yīng)用一定質(zhì)量的水升高(或降低)一定溫度吸收(或放出)的熱量較多,根據(jù)這特點(diǎn),我們用水作為降溫物質(zhì)或用來取暖,用來降溫時(shí),讓水吸收并帶走更多的熱量:用來取暖時(shí),讓水放出更多的熱量。另一方面,由于水的比熱容大,在吸收(或放出)相同的熱量時(shí),溫度升高(或降低)得小,故沿海沿海地區(qū)晝夜溫差小,沿海地區(qū)冬暖夏涼等。三、熱量的計(jì)算公式1、吸熱公式:Q吸=cm( t-t0)。<名師指點(diǎn)>:式中C表示物質(zhì)的比熱容,m表示物體的質(zhì)量,t0表示物體加熱前的溫度,t表示物體加熱后的溫度,“t-t0”表示升高的溫度,有時(shí)可用△t0表示,此時(shí)吸熱公式可寫成Q吸=cm△t0。2、放熱公式:Q放=cm (t0-t)。<名師指點(diǎn)>:式中c、m的含義不變,t0表示物體放熱前的溫度,t表示物體放熱后的溫度,“t0-t”表示降低的溫度,有時(shí)可用△t0表示,此時(shí)放熱公式可寫成Q放=cm△t0。3、熱量計(jì)算的一般式: Q=cm△t。【△t表示溫度的變化量】<名師指點(diǎn)>:物體吸收或放出熱量的多少由物體的質(zhì)量、物質(zhì)的比熱容和物體溫度的變化量這三個(gè)量的乘積決定,跟物體溫度的高低無關(guān)。◇區(qū)別:Q吸與Q放公式中各物理量的單位比熱容C的單位是焦/(千克·℃),質(zhì)量m的單位是千克,溫度(t、t或△t0)的單位是℃(攝氏度),熱量Q的單位是焦,計(jì)算時(shí)要注意單位的統(tǒng)一。4、兩個(gè)溫度不同物體放在一起時(shí),高溫物體放出熱量,溫度降低;低溫物體吸收熱量,溫度升高。若放出熱量沒有損失,全部被低溫物體吸收,最后兩物體溫度相同,稱為“達(dá)到熱平衡”。用公式表示為Q吸=Q放。四、熱機(jī)1、熱機(jī)的類型:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。2、熱機(jī)的特點(diǎn):通過做功把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3、內(nèi)燃機(jī):燃料在機(jī)器汽缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。汽油機(jī)和柴油機(jī)是兩種常見的內(nèi)燃機(jī)。4、汽油機(jī)(1)汽油機(jī):以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)。(2)構(gòu)造:如圖。(3)汽油機(jī)在工作時(shí),活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞從汽缸的一端 運(yùn)動(dòng)到另端的過程叫做一個(gè)沖程。其工作過程如下表:沖程名稱 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程工作示 意圖進(jìn)氣門開閉情況 打開 關(guān)閉 關(guān)閉 關(guān)閉排氣門開閉情況 關(guān)閉 關(guān)閉 關(guān)閉 打開活塞運(yùn)動(dòng)方向 向下 向上 向下 向上沖程的作用 吸入汽油和空氣的混合物 壓縮汽油和空氣的混合物,使其壓強(qiáng)增大、溫度升高。在壓縮沖程末,火花塞產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃燃料混合物 燃料混合物燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓邷馗邏喝細(xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),對外做功 排出廢氣能的轉(zhuǎn)化 無能量轉(zhuǎn)化 機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 汽油燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。 燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功:內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 無能量轉(zhuǎn)化(4)工作過程分析大多數(shù)汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)都是由四個(gè)沖程組成的,分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在一個(gè)工作循環(huán)中,曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈,對外做功1次。在四個(gè)沖程中,只有做功沖程是燃?xì)鈱ν庾龉Γ瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其他三個(gè)沖程是輔助沖程,要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。五、燃料的熱值1、定義:1千克某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。2、單位:焦/千克,如:木炭的熱值是3.4×107焦/千克,它表示1千克木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.4×107焦。<注意>燃料的熱值與燃料的種類有關(guān),熱值反映的是不同燃料在燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能本領(lǐng)的大小。燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān),是物質(zhì)的一種特性,與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積以及是否完全燃燒無關(guān)。3、熱值公式及簡單計(jì)算:(1)公式:Q=mq(Q為燃燒放出的熱量);氣體燃料有Q=Vq (V為氣體體積)。(2)熱值在計(jì)算中用于計(jì)算某種燃料所能提供的能量總和。<名師指點(diǎn)>:分析計(jì)算:第一步:找完全燃燒(沒有,不能算;有,跳到第二步);第二步:擺公式Q放 = mq 分析計(jì)算。4、能量轉(zhuǎn)化:燃料燃燒釋放熱量的過程,就是將貯存在燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。5、燃料很難完全燃燒,燃料燃燒放出的熱量也不可能完全得到利用。因此,改善燃燒條件,使燃料盡可能完全燃燒,同時(shí)應(yīng)盡可能減少各種熱損失,既可以節(jié)約燃料、提高效率,又可以減少污染、保護(hù)環(huán)境。6、熱效率的計(jì)算①汽車前進(jìn)時(shí),汽油燃燒釋放熱能用于汽車克服摩擦做功,η=;②用天然氣燒熱水時(shí),天然氣燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,η=。■考點(diǎn)⑦ 電能 一、電能與電功1、定義(1)電功:電流所做的功叫做電功。(2)電能:電能是能量的一種,屬于二次能源,用符號W表示。2、實(shí)質(zhì)電流做功的過程實(shí)質(zhì)上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的多少可以用電功來度量。如:電流通過電動(dòng)機(jī),把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,說明電流對電動(dòng)機(jī)做了功。3、單位電能電功的單位是焦耳,還有千瓦時(shí)(kW·h)俗稱“度”;焦耳與千瓦時(shí)之間的換算關(guān)系:1千瓦時(shí)=3.6× 106焦耳。4、電能表(1)電能表的作用:測量用電器在一段時(shí)間里消耗的電能的多少。電能表也叫電度表。(2)電能表的參數(shù)含義①220V:該電能表應(yīng)該接在220伏的電路上使用。②kw·h:電能表上的數(shù)字以千瓦時(shí)為單位來顯示用電器所消耗的電能。③1200r/kW·h:接在該電能表上的用電器,每消耗1千瓦時(shí)的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1200轉(zhuǎn)。④5(10)A:該電能表的額定電流為5安,在短時(shí)間內(nèi)使用時(shí)電流可允許大一些,但不能超過10安。(3)電能表測量電能的方法①讀數(shù)法:電能表計(jì)數(shù)器上顯示著數(shù)字,計(jì)數(shù)器前后兩次示數(shù)之差就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)(消耗電能的多少),單位是千瓦時(shí)(度)。如:家中電能表在月初的示數(shù)是03248,月末的示數(shù)是03365,則這個(gè)電能表計(jì)數(shù)器示數(shù)這個(gè)月家中用電量為336.5千瓦時(shí)-324.8千瓦時(shí)=11.7千瓦時(shí),即這個(gè)月家中用電量為11.7度。②計(jì)算法:由電能表參數(shù)Nr/ kW·h (N由不同電能表規(guī)格而定),數(shù)出某段時(shí)間電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)n,則這段時(shí)間消耗的電能W=n/N千瓦時(shí)=n/N×3.6×106焦耳。二、電功率1、電功率(1)物理意義:描述電流做功的快慢。(2)定義:電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功。用字母P表示。(3)單位:瓦(W )或千瓦(kW),換算關(guān)系為1千瓦=1 000瓦。(4)公式:P= W/t,其中W代表電功,t表示時(shí)間,其變形式為W=Pt,t= W/P2、額定功率與實(shí)際功率用電器兩端的電壓 電功率 用電器工作情況U實(shí)=U額 P實(shí)=P額 正常工作U實(shí)>U額 P實(shí)>P額 容易損壞U實(shí)三、影響電功率大小的因素1、研究電功率與電流的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方案:如圖所示,將兩只小燈泡并聯(lián),目的是控制兩者兩端的電壓相同,比較通過兩只小燈泡的電流大小和亮度(亮度反映實(shí)際功率的大小)。觀察兩只小燈泡的亮暗,并記錄兩只電流表的示數(shù),把觀察結(jié)果記錄在下表中。燈L1 燈L2條件控制(電壓關(guān)系)亮度(亮暗)電流(安)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在電壓相等的情況下,通過小燈泡的電流越大,小燈泡的電功率越大。2、研究電功率與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方案:如圖所示,將兩只小燈泡串聯(lián),目的是控制通過兩者的電流相同,比較兩只小燈泡兩端的電壓大小和亮度(亮度反映實(shí)際功率的大小)。觀察兩只小燈泡的亮暗,并記錄兩只電壓表的示數(shù),把觀察結(jié)果記錄在下表中。燈L1 燈L2條件控制(電流關(guān)系)亮度(亮暗)電壓(安)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在電流相等的情況下,小燈泡兩端的電壓越高,小燈泡的電功率越大。四、電功率和電功的計(jì)算【推導(dǎo)過程如右圖】1、求電功率:P=UI=I2R=2、求電阻:R===3、求電壓:U=IR==4、求電流:I===★有關(guān)電功率模塊的比例計(jì)算—— “串正、并反”解題技巧(1)串聯(lián)電路的比例關(guān)系——P、W、U全都和對應(yīng)電阻成正比。依據(jù):W=I2Rt、P=I2R、U=IR(2)并聯(lián)電路的比例關(guān)系——P、W、I全都和對應(yīng)電阻成反比。依據(jù):I=、P=、W=t五、測定小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)原理:伏安法測電功率的原理是P=UI。利用電壓表和電流表分別測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流就可以求出小燈泡的電功率。在額定電壓下測出來的電功率就是額定功率。六、電熱器與焦耳定律1、電流的熱效應(yīng)(1)定義:電流通過各種導(dǎo)體時(shí),會使導(dǎo)體的溫度升高,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。(2)實(shí)質(zhì):電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的過程實(shí)際上是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。(3)應(yīng)用:各種各樣的電熱器都是利用電流的熱效應(yīng)工作的,如電熨斗、電熱毯、電熱壺、電飯煲等。電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體一般是由電阻大、熔點(diǎn)高的金屬導(dǎo)體制成的。2、探究影響電熱的因素實(shí)驗(yàn)方法 控制變量法和轉(zhuǎn)換法影響因素 (1)通過導(dǎo)體電流的大小;(2)導(dǎo)體的電阻大小;(3)通電時(shí)間。常見的兩個(gè)探究方向 探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系 探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在電流相同、通電時(shí)間相同的情實(shí)驗(yàn)結(jié)論情況下,電阻越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。 在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過一個(gè)電阻的電流越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。3、焦耳定律(1)焦耳定律的內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。焦耳定律是由英國科學(xué)家焦耳最先發(fā)現(xiàn)的。(2)公式:Q=I2Rt。(3)對焦耳定律的計(jì)算公式Q=I2Rt的理解要注意以下幾點(diǎn):①講到影響電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素時(shí)要控制好變量,要同時(shí)考慮到通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間。例如不能說導(dǎo)體通電時(shí)間越長,產(chǎn)生的熱量就越多。②不能說導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流成正比,只能說跟電流的二次方成正比。③公式中的各個(gè)物理量都是對同一導(dǎo)體或電路而言的,計(jì)算時(shí)不能張冠李戴。④電熱和電功的單位是相同的,都是焦(J)。七、電熱(Q)和電功(W)的區(qū)別電熱是指電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量,這部分熱量是由電能轉(zhuǎn)化而來的,電功是指電流通過導(dǎo)體時(shí)所做的功。當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí),如果電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(純電阻電路),此時(shí)電功等于電熱(W=Q);如果電能部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(非純電阻電路),此時(shí)電功大于電熱。舉例說明:當(dāng)電流通過電飯煲(純電阻電路)時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,此時(shí)電功等于電熱(W=Q);電流通過電風(fēng)扇(非純電阻電路)時(shí),電流做的功(電功)只有一小部分轉(zhuǎn)化為電熱,另外部分轉(zhuǎn)化成機(jī)械能使電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)起來,此時(shí)電功大于電熱,故選用熱量計(jì)算公式時(shí)分兩種情況:電功全部轉(zhuǎn)化成電熱: Q=W=I2Rt=UIt= U2t/R=Pt (適用于純電阻電路)②電功全部或部分轉(zhuǎn)化成電熱: Q=I2Rt(適用于任何電路)■考點(diǎn)⑧ 核能、能量的轉(zhuǎn)化與守恒 一、核能1、核能:是通過將核反應(yīng)從原子核釋放的能量,先轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的機(jī)械能及水的內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化為電能。初中階段,核能可通過兩種核反應(yīng)方式進(jìn)行釋放。核裂變和核聚變是獲得核能的兩種途徑。2、核裂變(1)含義:核裂變是質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個(gè)新原子核,并釋放出巨大能量的現(xiàn)象。如中子轟擊鈾235,鈾核就會分裂成2個(gè)新核,并釋放出能量,同時(shí)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子,1千克鈾全部裂變,釋放的能量超過2000噸煤完全燃燒釋放的能量。(2)鏈?zhǔn)椒磻?yīng):每個(gè)鈾核裂變時(shí)會產(chǎn)生幾個(gè)中子,這些中子又會繼續(xù)轟擊其他鈾核,使其他鈾核裂變并產(chǎn)生更多的中子,這樣就會導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變,產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),如圖所示。快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸,原子彈就是利用快速裂變制成的,我們還可以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,把核能用于和平建設(shè)事業(yè)。“核反應(yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置。(3)應(yīng)用:原子彈、核電站都是根據(jù)核裂變的原理制成的。原子彈屬于不加控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng);核電站屬于可控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。3、核聚變(1)含義:2個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新原子核,同時(shí)釋放出能量的現(xiàn)象。由于核聚變需 要極高的溫度,所以核聚變也叫熱核反應(yīng)。如圖所示,氘核(1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)氘核中子)和氚核(1個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子)在超高溫下聚合成新的原子核—氦核,并釋放出1個(gè)中子,同時(shí)釋放巨大的能量。(2)釋放能量情況:質(zhì)量相同的核燃料,核聚變反應(yīng)釋放的核能比核裂變反應(yīng)釋放的核能要多得多。(3)應(yīng)用:氫彈是根據(jù)核聚變的原理制造的,它的威力比原子彈大得多。太陽的內(nèi)部在不停地發(fā)生這種核聚變,從而向外釋放出巨大的能量。二、核電站利用核能發(fā)電的電站叫核電站。利用核能發(fā)電是人們和平利用核能的一個(gè)重要方向。1、核電站的原理(1)核反應(yīng)堆:可控制地進(jìn)行核反應(yīng)的裝置,稱為核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是核電站核心部分,它以鈾為核燃料。(2)核電站的原理:利用核反應(yīng)堆提供的能量,使水變成蒸汽,再利用高溫高壓的蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。工作過程:如圖所示。(3)核電站的能量轉(zhuǎn)化:核電站并非將核能直接轉(zhuǎn)化為電能。核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能。2、核電站的特點(diǎn)(1)消耗燃料少,廢渣也少,產(chǎn)生的能量巨大,可以大大減少燃料的運(yùn)輸量;(2)特別適合于缺少煤、石油和水力資源的區(qū)域;(3)核電站需防止放射性物質(zhì)泄漏造成的放射性污染,因此必須采用可靠的保護(hù)措施,同時(shí)要處理好廢渣;(4)成本低,一些發(fā)達(dá)國家的核電已占相當(dāng)大的比例,我國的核電事業(yè)發(fā)展得也很快。3、太陽能(1)在太陽內(nèi)部,氫原子核在超高溫下發(fā)生核聚變。(2)太陽的巨大能量是內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的。(3)大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射出去,其中有一部分到達(dá)地球表面。三、放射性1、放射性原子核的裂變和聚變都會產(chǎn)生些放射性物質(zhì),這些物質(zhì)的原子核內(nèi)部會向外輻射出肉眼看不見的、能量很高的射線,如:a射線、β射線和γ射線。2、三種主要的放射線射線 組成 穿透本領(lǐng)a射線 帶正電的高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核 最弱,在空氣中只能前進(jìn)幾厘米β射線 帶負(fù)電的高速運(yùn)動(dòng)的電子流 較強(qiáng),很容易穿透黑紙,還能穿透幾厘米厚的鋁板γ射線 能量很高的電磁波 很強(qiáng),能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土3、放射性的利與弊(1)利:少量的放射線可以為人類服務(wù),如r射線可以對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行探傷;可以使種子變異,培育出新的優(yōu)良品種;利用放射線可以殺菌。醫(yī)療上利用γ射線可以治療腫瘤等疾病。(2)弊:過量的高能量的放射線照射對人體和動(dòng)植物的組織有破壞作用。四、能量的相互轉(zhuǎn)化1、能量可以在兩個(gè)物體之間轉(zhuǎn)移,能量形式也可以轉(zhuǎn)化(1)太陽能的轉(zhuǎn)化①照射到植物葉片上----植物的化學(xué)能; ②照射到大氣層中------空氣的動(dòng)能;③照射到太陽能熱水器--水的內(nèi)能; ④照射到電池板上------電能。(2)人體能量的來源及轉(zhuǎn)化:人體所需的能量都來自食物,食物被消化后且被分解的過程,是食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人體的內(nèi)能、電能、機(jī)械能等能量的過程。(3)火力發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)化:燃料燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來加熱水,水沸騰后,產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。2、能量轉(zhuǎn)化的普遍性自然界中的能量有多種表現(xiàn)形式,如機(jī)械能、內(nèi)能、化學(xué)能、電能、電磁能、核能等。自然界中各種形式的能量不是孤立的,它們可以在一定的條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化,能量也可以在同一物體或不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。能量轉(zhuǎn)化是普遍現(xiàn)象,自然界中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式的變化中伴隨著能量的相互轉(zhuǎn)化。五、能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律1、內(nèi)容能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能的總量保持不變。這就是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。2、意義能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無論是機(jī)械運(yùn)動(dòng),還是生命運(yùn)動(dòng),無論是宇宙天體,還是微觀粒子,都遵循這個(gè)定律。3、永動(dòng)機(jī)—不可能成功六、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性1、內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,而不能從低溫物體自發(fā)地轉(zhuǎn)移到高溫物體如:燒杯中的熱水變冷等,是內(nèi)能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。電冰箱、空調(diào)制冷,都是從低溫物體的內(nèi)部吸熱,向外面放熱,使內(nèi)能從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。這種轉(zhuǎn)移不是自發(fā)進(jìn)行的,必須要有附加的條件:消耗電能,電動(dòng)機(jī)(壓縮機(jī))做功。2、機(jī)械能可自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能無法自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能如:汽車制動(dòng)剎車時(shí),由于摩擦,機(jī)械能轉(zhuǎn)變成地面、輪胎及空氣的內(nèi)能,但是這些內(nèi)能不能再次轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能而使汽車重新啟動(dòng)。可見,能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有一定的方向性的。能量可以自發(fā)地朝一個(gè)方向進(jìn)行,但不能自發(fā)地朝反方向進(jìn)行。■考點(diǎn)1 各種形式的能[典例1](2024七上·義烏月考)下列關(guān)于能的敘述不正確的是( )A.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中,小球從斜面滾下后能滾上另一個(gè)斜面是因?yàn)樾∏蚓哂小澳堋?br/>B.掛在樹枝上的蘋果沒有運(yùn)動(dòng),所以蘋果不具有“能”C.人在跑步時(shí)要消耗體內(nèi)的“能”D.向日葵在太陽下不斷生長時(shí)將太陽光中的“能”儲存到體內(nèi)【答案】B【知識點(diǎn)】能的多種形式【解析】【分析】(1)(3)(4)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識判斷的;(2)物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。【解答】A.小球滾動(dòng)時(shí)具有動(dòng)能,爬上斜面時(shí)具有重力勢能,即將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能,故A正確不合題意;B.掛在樹枝上的蘋果具有重力勢能,故B錯(cuò)誤符合題意;C.人在跑步時(shí),將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C正確不合題意;D.向日葵生長時(shí),將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在體內(nèi),故D正確不合題意。故選B。◆變式訓(xùn)練1.下列災(zāi)害①嚴(yán)寒、②泥石流、③臺風(fēng)、④洪水、⑤酷暑、⑥干旱所造成的破壞中,與機(jī)械能有關(guān)的是( ) 。A.①③④ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③④【答案】C【知識點(diǎn)】能的多種形式【解析】【分析】運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能,被舉高的物體具有重力勢能,而機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢能,據(jù)此分析判斷。【解答】泥石流、臺風(fēng)和洪水,是由于泥土和石頭、空氣和水高速運(yùn)動(dòng)而具有的能量,從而對人類造成傷害的,即它們與機(jī)械能有關(guān),故②③④符合題意;嚴(yán)寒、酷暑和干旱,都是由于異常的天氣變化引起的,與機(jī)械能無關(guān),故①⑤⑥不合題意。故選C。■考點(diǎn)2 動(dòng)能與勢能[典例2]如圖所示,將質(zhì)量為0.1kg的小球從輕質(zhì)彈簧原長A 點(diǎn)處靜止釋放 到達(dá)B位置速度達(dá)到最大,到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱恪C長度為20cm,小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能 (選填“守恒”或“不守恒”) 。B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力 (填“大于”、 “小于”或“等于”)彈簧所施加的彈力; 科學(xué)上通常用“功”來量度物體能量的轉(zhuǎn)化,小球到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí),彈簧具有的彈性勢能為 J。(在下落過程中,不計(jì)能量損失)【答案】不守恒;小于;0.2【知識點(diǎn)】力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系;功的計(jì)算公式的應(yīng)用;動(dòng)能和勢能的大小變化【解析】【分析】(1)根據(jù)小球的機(jī)械能和彈簧彈性勢能的轉(zhuǎn)化分析;(2)當(dāng)合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反時(shí),物體做減速運(yùn)動(dòng);(3)根據(jù)W=Gh計(jì)算小球重力勢能的減小量,也就是彈簧的彈性勢能。【解答】(1)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,小球的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能,因此小球的機(jī)械能不守恒;(2)從B位置到C位置的過程中,小球的速度逐漸減小,說明合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,即合力向上,那么小球的重力小于彈力;(3) 小球到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí),彈簧具有的彈性勢能等于小球減小的重力勢能,即W=Gh=0.1kg×10N/kg×0.2m=0.2J。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·黃巖競賽)物體的動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。某小組選用質(zhì)量不同、材質(zhì)相同的光滑金屬小球進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn),記錄木塊在水平面上移動(dòng)的距離,數(shù)據(jù)如表。實(shí)驗(yàn)序號 小球放置的高度 小球的質(zhì)量 木塊在水平面上移動(dòng)的距離1 h m S12 h 2m S23 2h m S3(1) 實(shí)驗(yàn)所用的水平面不能是光滑的,原因是 。(2)實(shí)驗(yàn)中為了使小球到達(dá)水平面的初速度不同,應(yīng)采取的操作是 。(3) 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)S2始終等于 S3, 請從功能轉(zhuǎn)化角度分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因 。【答案】(1)若水平面光滑,本次將做迅速直線運(yùn)動(dòng),無法比較木塊通過的距離。(2)讓小球從同一斜面不同高度由靜止釋放(3)小球具有的重力勢能相等,轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能也相等,木塊克服摩擦力做功一樣多。【知識點(diǎn)】動(dòng)能和勢能的概念;動(dòng)能的影響因素【解析】【分析】(1)水平面是光滑的,根據(jù)牛頓第一定律分析回答;(2)要使小球到達(dá)水平面的初速度不同,應(yīng)讓小球從斜面不同高度由靜止釋放;(3)S2始終等于S3,說明木塊克服摩擦所做的功一樣,據(jù)此分析。【解答】 (1)若水平面是光滑的,根據(jù)牛頓第一定律可知,木塊將做勻速直線運(yùn)動(dòng),無法比較木塊通過的距離,不能得出小球的動(dòng)能大小;(2)實(shí)驗(yàn)中為了使小球到達(dá)水平面的初速度不同,應(yīng)讓小球從同一斜面的不同高度由靜止釋放;(3)S2始終等于S3,說明木塊克服摩擦所做的功一樣,從功能轉(zhuǎn)化的角度分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是:小球具有的重力勢能相等,轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能相等,木塊克服摩擦所做的功一樣。■考點(diǎn)3 功和功率[典例3](2024九上·義烏月考)如圖所示,將同一物體分別沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度從底部勻速拉到頂點(diǎn)C,已知AC>BC,施加的力分別為FA、FB,拉力做功的功率分別為PA、PB,則下列判斷中正確的是( )A.FA>FB,PAFB,PA>PBC.FAPB【答案】C【知識點(diǎn)】功的計(jì)算公式的應(yīng)用【解析】【分析】同一個(gè)物體升高相同高度,克服重力做功相同。【解答】A這邊坡度比B緩,更容易將物體拉到頂部, FA故答案為:C。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·余杭月考) 如圖甲,粗糙程度不變的水平面上的物體受到水平向右的拉力。拉力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙,物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丙。下列說法正確的是 ( )A.4~6s, 物體運(yùn)動(dòng)路程為18mB.4~6s, 拉力F的功率為12WC.t=1s時(shí), 物體受到摩擦力大于2ND.拉力為6N時(shí),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】B【知識點(diǎn)】摩擦力的存在;功率計(jì)算公式的應(yīng)用【解析】【分析】A.由圖丙可知,物體在4-6s做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)s=vt得到物體運(yùn)動(dòng)的路程;B.根據(jù)P=Fv得到拉力F的功率;C.由圖丙可知,物體在t=1s時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),拉力等于摩擦力,由圖乙可知此時(shí)拉力,根據(jù)二力平衡條件得到摩擦力;D.由圖丙可知,物體在2-4秒時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)。【解答】A.由圖丙可知,物體在4-6s做勻速直線運(yùn)動(dòng),物體運(yùn)動(dòng)的路程為s=vt=3m/s×2s=6m,故A錯(cuò)誤;B.由圖丙可知,物體在4-6s做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為3m/s,由圖乙可知,拉力是4N,拉力F的功率為,故B正確;C.由圖丙可知,物體在t=1s時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),拉力等于摩擦力,由圖乙可知此時(shí)拉力為2N,所以摩擦力等于2N,故C錯(cuò)誤;D.由圖乙可知,拉力為6N時(shí),圖丙對應(yīng)的物體加速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。故答案為:B。■考點(diǎn)4 杠桿[典例4](2024九上·義烏月考)如圖所示,推走獨(dú)輪車之前,先將其撐腳抬離地面。慢慢抬起的過程中,獨(dú)輪車屬于 (選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。已知車廂和磚頭的總重力G=800N,則圖中人手豎直向上的力為 N。若施加在車把手向上的力始終與把手垂直,則慢慢抬起的過程中這個(gè)力的大小 (選填“逐漸增大”、“逐漸減小”或“始終不變”)。【答案】省力;160;逐漸減小【知識點(diǎn)】杠桿的平衡條件;杠桿的分類【解析】【分析】(1)比較動(dòng)力臂和阻力臂的大小,從而確定杠桿的分類;(2)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2計(jì)算;(3)分析抬起過程中動(dòng)力臂和阻力臂的長度變化,進(jìn)而確定動(dòng)力的大小變化。【解答】(1)根據(jù)圖片可知,動(dòng)力臂為1m,阻力臂為0.2m,則動(dòng)力臂大于阻力臂,為省力杠桿;(2)根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2得到:800N×0.2m=F×1m,解得:F=160N;(3)若施加在車把手向上的力始終與把手垂直,則動(dòng)力臂L1保持不變,阻力臂逐漸減小,而阻力G保持不變。根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,慢慢抬起的過程中這個(gè)力的大小逐漸變小。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·義烏月考)如圖所示是某高壓蒸氣壓力控制裝置的示意圖。當(dāng)閥門S(底面積為2cm2)受到的蒸氣壓力超過其安全值時(shí),閥門就會被頂起釋放一些蒸氣來降低壓力,若OA=0.2m,AB=0.6m。物體C重25N,那么杠桿平衡時(shí)桿上的A點(diǎn)所受的支持力為 N,方向是 。(忽略桿重)【答案】100;豎直向上【知識點(diǎn)】壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算;杠桿的平衡條件【解析】【分析】由題意可知OB的長度,根據(jù)杠桿的平衡條件求出當(dāng)杠桿平衡時(shí)桿上的4點(diǎn)所受的支持力。【解答】根據(jù)杠桿的平衡條件得到:F杠桿×OA=GC×OB;所以,當(dāng)杠桿平衡時(shí)桿上的A點(diǎn)所受的支持力:F×0.2m=25N×0.8m;解得:F=100N;方向是豎直向上的。■考點(diǎn)5 滑輪、斜面[典例5-1](2024九上·余杭月考)如圖用10N的水平拉力F拉滑輪,使足夠長的物體A以0.4m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N。下列說法錯(cuò)誤的是(不計(jì)滑輪、彈簧測力計(jì)、繩重及滑輪摩擦)( )A.地面對A的摩擦力為2NB.1s內(nèi)繩子拉物體A所做的功為2JC.拉力F的功率為2WD.若將拉力F增大,彈簧測力計(jì)的示數(shù)也增大【答案】D【知識點(diǎn)】功的計(jì)算公式的應(yīng)用;功率計(jì)算公式的應(yīng)用;動(dòng)滑輪及其工作特點(diǎn)【解析】【分析】功的定義:如果一個(gè)物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,我們就說這個(gè)力對物體做了功。功的計(jì)算公式:W=FS(其中W是功,F(xiàn)是力,S是在力的方向上的距離);功率的定義:功率是指物體在單位時(shí)間內(nèi)所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。功率的計(jì)算公式:P=W/S=FV(其中P是功率,W是功,S是距離,F(xiàn)是力的大小,V是速度);【解答】A. 彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N ,B保持靜止,所以B受到A給他向右的摩擦力3N;B給A向左的摩擦力3N,A受到的拉力為5N,所以地面對A的摩擦力為2N,A正確;B.繩子的拉力為10N,速度為0.2m/s,時(shí)間為1s,所以 1s內(nèi)繩子拉物體A所做的功為2J,B正確;C. .繩子的拉力為10N,速度為0.2m/s,拉力F的功率=FV=10N×0.2m/s=2W,C正確;D.若將拉力F增大,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變,因?yàn)锽始終能保持靜止,彈簧測力計(jì)的讀數(shù)等于AB間的滑動(dòng)摩擦力,滑動(dòng)摩擦力和壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),這兩個(gè)因素都不變,所以彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變,D錯(cuò)誤;故答案為:D[典例5-2](2024九上·浙江期末) 如圖所示物體質(zhì)量為5kg,在40N的拉力 F 作用下從斜面底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端,已知斜面高3m ,長5m 。(1)利用斜面勻速拉動(dòng)物體的過程中,該裝置的機(jī)械效率為 。(2)若此物體到達(dá)頂端后撤去拉力,物體又下滑至底端,在下滑過程中物體受到的摩擦力為 N。(3)此物體在運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高。若該物體的溫度升高了0.1℃,則物體的內(nèi)能增加了 J。 [已知物體的比熱為2000J/(kg·℃)]【答案】(1)75%(2)10(3)1000【知識點(diǎn)】功的計(jì)算公式的應(yīng)用;機(jī)械效率的計(jì)算;斜面及其工作特點(diǎn)【解析】【分析】(1)克服重力所做的功為有用功,拉力所做的功為總功。(2)總功減有用功等于額外功。(3)內(nèi)能計(jì)算公式。【解答】(1)機(jī)械效率。(2)滑動(dòng)摩擦力的大小與拉力大小及接觸面的粗糙程度有關(guān),所以向上移動(dòng)時(shí)受到的摩擦力等于向下滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力,克服摩擦力所做的功為額外功,故摩擦力為。(3)增加的內(nèi)能為。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·余杭月考) 斜面是一種簡單機(jī)械,在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力,那么斜面省力情況與哪些因素有關(guān)呢 (使用斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來判定,比值越小,越省力)小明做了如下猜想:猜想1:與斜面的表面材料有關(guān);猜想2:與斜面的傾斜程度有關(guān);猜想3:與物體受到的重力大小有關(guān)。小明為驗(yàn)證上述猜想,利用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),相關(guān)的記錄如表。實(shí)驗(yàn)序號 1 2 3 4 5 6斜面傾角 θ θ θ θ θ1(θ1>θ) θ2(θ2>θ1)斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板物塊重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70(1)物體從斜面底端沿斜面勻速拉到頂端過程中,傾斜角度越大,機(jī)械效率 (填“越高” “越低”或“不變”) 。(2) 通過對比實(shí)驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是 。(3) 小明通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想3是錯(cuò)誤的,他的依據(jù)是 。(4) 完成實(shí)驗(yàn)后,小明還想知道實(shí)驗(yàn)1中物體在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面傾角θ時(shí),斜面長1m、高0.5m,分析可知f= kN 。【答案】(1)越高(2)在其他條件相同時(shí)(在接粗面粗糙程度相同時(shí)),斜面的傾斜程度越小,提升物體越省力(3)比較1、3、4幾次實(shí)驗(yàn),沿斜面的拉力與物體的重力的比值相等(4)0.35【知識點(diǎn)】斜面及其工作特點(diǎn)【解析】【分析】(1)利用機(jī)械效率的計(jì)算公式分析比較機(jī)械效率變化情況;(2)采用控制變量法對比數(shù)據(jù),即可得出結(jié)論;(3)通過實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)從而得出沿斜面的拉力與物體重力的關(guān)系;(4)根據(jù)受力情況,依據(jù)力的平衡條件確定摩擦力大小。【解答】(1)斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度有關(guān)。斜面粗糙程度相同時(shí),斜面的傾斜程度越大,機(jī)械效率越高;(2)對比實(shí)驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù)可知,在斜面的表面材料、物重相同的情況下,傾角越小,拉力越小,故結(jié)論是:在其他條件相同時(shí)(在接粗面粗糙程度相同時(shí)),斜面的傾斜程度越小,提升物體越省力;(3)探究斜面省力的情況與重力大小有關(guān)時(shí),根據(jù)控制變量法可知,實(shí)驗(yàn)中需要控制傾角相同、表面材料相同,物體的重力不同,所以需要對比1、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);比較1、3、4幾次實(shí)驗(yàn),沿斜面的拉力與物體的重力的比值相等;由題意可知,這三次實(shí)驗(yàn)的省力情況相同,故猜想3是錯(cuò)誤的;(4)根據(jù)W=Fs、W總=W有+W額可得:Fs=Gh+fs(s表示斜面的長度、h表示斜面的高度);代入數(shù)據(jù),解得:f=0.35N;故答案為:(1)越高;(2)在其他條件相同時(shí)(在接粗面粗糙程度相同時(shí)),斜面的傾斜程度越小,提升物體越省力;(3)比較1、3、4幾次實(shí)驗(yàn),沿斜面的拉力與物體的重力的比值相等;(4)0.35。2.(2024九上·余杭月考)小科在研究滑輪組機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖所示,每個(gè)鉤碼重2N,測得的數(shù)據(jù)如表:次數(shù) 鉤碼總重G/N 鉤碼上升的高度 h/m 測力計(jì)示數(shù)F/N 測力計(jì)移動(dòng)距離s/m 機(jī)械效率η1 4 0.1 1.8 0.3 74%2 6 0.1 2.4 0.3 待填3 4 0.1 1.4 0.5 57%4 4 0.2 1.4 1.0 57%(1) 計(jì)算得出第2次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為 (2) 分析表中數(shù)據(jù)可知:第4次實(shí)驗(yàn)是用 (填“甲” “乙”或“丙”) 圖裝置完成的,你判斷的理由是 (3) 分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論是 。【答案】(1)83%(2)丙;鉤碼上升的高度是測力計(jì)移動(dòng)距離的1/5(3)換輪組的機(jī)械效率與鉤碼總重有關(guān)與動(dòng)滑輪的總重有關(guān)【知識點(diǎn)】滑輪組及其工作特點(diǎn);機(jī)械效率;機(jī)械效率的計(jì)算【解析】【分析】】(1)根據(jù)圖乙讀出拉力的大小;由表格中第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知,提升物體的重力為6N,由測力計(jì)移動(dòng)的距離和物體上升的高度之間的關(guān)系可知使用的是圖乙裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),根據(jù)得出機(jī)械效率;(2)由表格中第4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),利用得出連接動(dòng)滑輪的繩子的段數(shù),進(jìn)而分析;(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論;【解答】 (1)由圖乙可知拉力為2.4N;第2次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為:;(2)由表格中第4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知,連接動(dòng)滑輪的繩子的段數(shù)為,即使用的是圖丙裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn);(3) 分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論是換輪組的機(jī)械效率與鉤碼總重有關(guān)與動(dòng)滑輪的總重有關(guān) 。■考點(diǎn)6內(nèi)能[典例6](2024九上·黃巖競賽) 甲裝置:在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。乙裝置:燒瓶內(nèi)盛少量水,給瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶塞跳出時(shí),觀察瓶內(nèi)的變化。下列說法正確的是( )A.甲:迅速向下壓活塞的過程中,筒內(nèi)空氣溫度不變B.甲:活塞下壓后反彈的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程C.乙:給瓶內(nèi)打氣至瓶塞跳出前,瓶內(nèi)空氣內(nèi)能減小D.乙:瓶塞跳出的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程【答案】B【知識點(diǎn)】物體內(nèi)能的改變方法【解析】【分析】(1)改變物體內(nèi)能的兩種方法:對物體做功、熱傳遞;做功可以改變物體的內(nèi)能,對物體做功,物體內(nèi)能增加;物體的內(nèi)能與其本身的溫度有關(guān),溫度越高內(nèi)能越大;(2)物體對外做功,物體的內(nèi)能減少;物體吸收熱量內(nèi)能增加,物體放出熱量內(nèi)能減少;(3)內(nèi)燃機(jī)的做功沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;壓縮沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)為內(nèi)能。【解答】A、當(dāng)把活塞迅速壓下去后,活塞壓縮氣體做功,氣體的內(nèi)能增加,溫度也會隨之升高,故A錯(cuò)誤;B、內(nèi)燃機(jī)的做功沖程,高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故活塞下壓后反彈的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程,故B正確;C、用氣筒向裝有少量水的燒瓶里打氣,瓶內(nèi)氣壓增大,內(nèi)能增大,故C錯(cuò)誤;D、瓶塞跳出的過程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,相當(dāng)于做功沖程,故D錯(cuò)誤。故答案為:B。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·義烏月考) 室溫為10℃時(shí),小寧利用如圖所示裝置驗(yàn)證“外界對物體做功,可以使物體的內(nèi)能增加”。小寧用平均為50牛的力將活塞壓下12厘米,發(fā)現(xiàn)底部浸有0.001千克乙醚的棉花并沒有出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象。(乙醚的比熱容約為 著火點(diǎn)為160℃)(1) 求小寧對活塞的做功大小。(2)0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點(diǎn)至少需要吸收多少熱量 (3) 小寧的實(shí)驗(yàn)沒有成功,請幫助他分析原因。【答案】(1)小寧對活塞的做功。(2)乙醚吸收的熱量(3)小寧的實(shí)驗(yàn)沒有成功原因是做功太少,乙醚升溫太小,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到著火點(diǎn)溫度【知識點(diǎn)】功;熱量的計(jì)算【解析】【分析】(1)利用杠桿進(jìn)行計(jì)算。(2)熱量的計(jì)算公式。(3)燃燒的條件是有可燃物、助燃劑以及溫度達(dá)到著火點(diǎn)。【解答】(3)由(1)(2)可知,小寧做的功遠(yuǎn)小于乙醚燃燒需要吸收的熱量,所以乙醚的溫度未達(dá)著火點(diǎn),故乙醚不能燃燒。■考點(diǎn)7 電能[典例7](2024九上·黃巖競賽)現(xiàn)有一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡,小明同學(xué)想知道小燈泡的額定功率,于是連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,電源電壓恒為6伏、小燈泡電阻約為10歐。(1)為了完成實(shí)驗(yàn),在標(biāo)有“10Ω1A”、 “20Ω1A”的兩種滑動(dòng)變阻器中應(yīng)選用標(biāo)有“ Ω1A”的。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明剛閉合開關(guān)就發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度很亮然后馬上熄滅了,她觀察此時(shí)電表的示數(shù),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)為6伏。老師指出她操作時(shí)可能存在的錯(cuò)誤是 (寫出一條即可)。(3) 實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5伏時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 瓦。(4)小明打算增加兩只開關(guān)和一個(gè)阻值為10歐的電阻R0,只用一只電壓表來測量小燈泡的額定功率。如圖是小明設(shè)計(jì)的電路圖。請判斷此方案是否可行 并說明理由。 。【答案】(1)20(2)開關(guān)閉合前,滑片沒有移動(dòng)到阻值最大處。(3)0.75(4)不可行,R0、小燈泡、變阻器三者串聯(lián),S1S2閉合時(shí)電壓表測定值電阻的電壓。S1斷開,S1S2閉合時(shí),電壓表,測燈和R0的總電壓。都無法確定小燈泡是否正常發(fā)光。故不能測定小燈泡的額定功率。【知識點(diǎn)】測定小燈泡的功率;小燈泡電功率的影響因素【解析】【分析】(1)根據(jù)燈的額定電壓為2.5V和小燈泡電阻約為10Ω,由歐姆定律求燈的額定電流大小,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律求當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)變阻器連入電路中的電阻,確定選用的滑動(dòng)變阻器;(2)為保護(hù)電路,連接電路時(shí),開關(guān)要斷開,閉合開關(guān)前,變阻器連入電路中的電阻最大;根據(jù)電路連接和現(xiàn)象分析回答;(3)根據(jù)圖中電流表選用的量程確定分度值讀數(shù),根據(jù)P=UI求小燈泡的額定功率;( 4)根據(jù)電路圖,確定能否使小燈泡正常發(fā)光,若不能,則無法測量小燈泡的額定電功率。【解答】 (1)燈的額定電壓為2.5V,電源電壓為6V,小燈泡電阻約為10Ω,燈的額定電流為,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律,當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí)變阻器連入電路中的電阻:,故選用“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器:(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),某個(gè)小組同學(xué)剛閉合開關(guān)就發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度很亮,說明閉合開關(guān)時(shí),電路電流太大,滑動(dòng)變阻器未接入最大阻值,后來燈熄滅了,電流表無示數(shù),電壓表等于電源電壓,說明小燈泡斷路了,說明操作時(shí)的錯(cuò)誤是:閉合開關(guān)前未將滑片P移至最大阻值處;(3)移動(dòng)滑片,使小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖所示,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02A,大小為0.3A.則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;(4)R0、小燈泡、變阻器三者串聯(lián),S、S1閉合時(shí),電壓表測定值電阻的電壓,S1斷開,S、S2閉合時(shí),電壓表測燈和定值電阻的總電壓,都無法確定小燈泡是否正常發(fā)光,故不能測定小燈泡的額定電功率。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·黃巖競賽) 某校的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組,對家用電水壺進(jìn)行探究。電熱水壺由分離式底座和壺身兩個(gè)部分組成,如圖甲。分離式底座由電源線、圓形底座和供電插座組成,電熱水壺內(nèi)部簡化電路,如圖乙。(1) 電水壺額定電壓為220伏,額定功率為2000瓦,容量為2L。①電阻R1的阻值是多少 ②正常工作時(shí),加熱7分鐘,能將整壺初溫為20℃水燒開(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下),求此電水壺的加熱效率為多少 [水的比熱為(2)為滿足人們隨時(shí)取用熱水的需求,電熱水壺需設(shè)置保溫功能。現(xiàn)有一個(gè)溫控開關(guān)一定溫度時(shí),可以自動(dòng)斷開或閉合,元件符號為() ,一個(gè)阻值遠(yuǎn)大于 R1的定值電阻R (元件符號頭) 。要求利用提供的器材,對原電熱水壺的簡化電路講行改進(jìn)。實(shí)現(xiàn)既可加熱又能保溫的功能,且加熱功率保持不變。請?jiān)诖痤}卷的虛線框內(nèi)畫出電路圖。【答案】(1)①由P=U2/R得R=U2/P=(220V)2/2000W=24.2Ω②m=ρv=2kg,=Jp=W/t W=P/t=2000*7*103=8.4*105J(2)【知識點(diǎn)】電功率計(jì)算公式的應(yīng)用;電器的電功率【解析】【分析】 (1)①知道電熱水壺額定電壓和額定功率,根據(jù)求出其電阻;②一滿壺水的體積和自身的容量相等,根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量,在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃,又知道水的質(zhì)量和初溫以及比熱容,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的熱量,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能,利用求出電水壺的加熱效率;(2) 由題意可知,電熱水壺改進(jìn)后加熱功率保持不變即電路仍為R1的簡單電路,保溫時(shí)R1與Rx串聯(lián),且保溫和加熱是通過溫控開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的,據(jù)此畫出改進(jìn)后的電路圖;然后分析開關(guān)的閉合、斷開得出保溫的工作原理;【解答】 (1)①由可得,電阻R1的阻值:;②一滿壺水的容量:V=2.0L=2.0dm3=2×10-3m3,由可得,水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃,則水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,由可得,正常加熱消耗的電能:W=P加熱t(yī)'=2000W×7×60s=8.4×105J,電熱水壺的加熱效率:;(2)由題意可知,電水壺改進(jìn)后加熱功率保持不變即電路仍為R1的簡單電路,保溫時(shí)R1與Rx串聯(lián),且保溫和加熱是通過溫控開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的,改進(jìn)的電路如圖所示:保溫的工作原理:開關(guān)S和溫控開關(guān)均閉合時(shí),電路為R1的簡單電路,電路的總電阻最小,電源的電壓一定,由可知,電路的總功率最大,電水壺處于加熱狀態(tài);當(dāng)電水壺內(nèi)的水燒開后,溫控開關(guān)斷開,此時(shí)電路中R1與Rx串聯(lián),電路的總電阻最大,總功率最小,電熱水壺處于保溫狀態(tài);■考點(diǎn)8 核能、能量的轉(zhuǎn)化與守恒[典例7](2024九上·蕭山月考) 如圖1所示,中國“人造太陽”——大型核實(shí)驗(yàn)裝置“東方超環(huán)” (EAST)實(shí)現(xiàn)1.2億攝氏度101秒等離子體運(yùn)行,創(chuàng)造了世界新紀(jì)錄。(1) “東方超環(huán)”的反應(yīng)原理與太陽類似,即通過核 (選填“裂變”或“聚變”)釋放巨大的核能。(2)如圖2為核電站發(fā)電流程圖,核電站發(fā)電過程中,能量轉(zhuǎn)化是:核能→ →機(jī)械能→電能。【答案】(1)聚變(2)內(nèi)能【知識點(diǎn)】核裂變與核聚變;核電站及其工作原理【解析】【分析】(1)太陽的能量來自于上面輕核的聚變;(2)根據(jù)核電站的能量轉(zhuǎn)化分析解答。【解答】(1)”東方超環(huán)”的反應(yīng)原理與太陽類似,即通過核聚變釋放巨大的核能。(2)如圖2為核電站發(fā)電流程圖,核電站發(fā)電過程中,能量轉(zhuǎn)化是:核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·黃巖競賽)核電站是利用核反應(yīng)堆提供能量,使水變成蒸汽,再利用高溫高壓的蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的。甲是核電站的原理示意圖,乙是兩種核反應(yīng)示意圖。下列說法不正確的是( )A.日本福島核污染水是C中流出的水B.核電站核反應(yīng)堆利用的是A所示的核反應(yīng)C.核反應(yīng)后有核廢料,因此它是化學(xué)變化D.根據(jù)核電站原理圖,能量轉(zhuǎn)化順序是核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能【答案】C【知識點(diǎn)】核裂變與核聚變;核電站及其工作原理【解析】【分析】核電站主要利用核裂變釋放的能量進(jìn)行發(fā)電。【解答】A.日本排放的是核污染水,日本福島核污染水是機(jī)芯斷裂,內(nèi)部核料泄露到冷卻水中,A正確;B.A是核裂變,B是核聚變,核電站主要利用核裂變釋放的能量進(jìn)行發(fā)電,B正確;C. 核反應(yīng)后有核廢料,屬于核反應(yīng),不是化學(xué)反應(yīng),也不是化學(xué)變化,C錯(cuò)誤;D. 核電站能量轉(zhuǎn)化順序是核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能,D正確;故答案為:C。1.(2018·紹興)如圖,木塊以一定的速度滑過A,B點(diǎn),到C點(diǎn)滑出下落至D點(diǎn)。A和B,C和D之間的垂直距離均為h。若空氣阻力忽略不計(jì),則對木塊在運(yùn)動(dòng)過程中能量變化的分析,正確的是( )A.D點(diǎn)與A點(diǎn)相比,動(dòng)能增加,勢能減少,機(jī)械能不變B.A點(diǎn)到C點(diǎn)減少的重力勢能大于C點(diǎn)到D點(diǎn)減少的重力勢能C.B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于A點(diǎn)的動(dòng)能,但一定大于C點(diǎn)的動(dòng)能D.B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于D點(diǎn)的動(dòng)能,但一定大于A點(diǎn)的動(dòng)能【答案】C【知識點(diǎn)】能的多種形式;能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移;能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律【解析】【分析】能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,其總量不變。【解答】A、如果不考慮木塊與接觸面之間的摩擦則機(jī)械能不變;所以機(jī)械能可能不變;故A錯(cuò)誤;B、 A到C與C與D之間的改變的高度相同,所以減小的重力勢能相同;故B錯(cuò)誤;C、 木塊由A到B重力勢能減小,如果接觸面之間有摩擦則減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和動(dòng)能,如果內(nèi)能較大,則動(dòng)能不會增加,所以A、B點(diǎn)的動(dòng)能可能相等;BC之間有摩擦,會有能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能被消耗;C點(diǎn)動(dòng)能一定會比A點(diǎn)大;故C正確;D、 BC之間有摩擦力時(shí),B點(diǎn)到C點(diǎn)時(shí),動(dòng)能會減小,而C到D時(shí)動(dòng)能會增大,則B、D點(diǎn)的動(dòng)能可能相等;AB之間存在摩擦?xí)r,A到B的重力勢能都轉(zhuǎn)換為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能;故D錯(cuò)誤;故答案為:C2.(2018·衢州)在探究“阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”時(shí),讓同一小車每次都從同一斜面的同一位置靜止滑下,使小車分別在毛巾、棉布和木板上運(yùn)動(dòng)直至靜止,小車運(yùn)動(dòng)距離如圖所示。下列說法正確的是( )A.小車在毛巾上運(yùn)動(dòng)的距離最短,所以它消耗的機(jī)械能最少B.小車在木板上運(yùn)動(dòng)的距離最長,所以它消耗的動(dòng)能最多C.小車在毛巾、棉布和木板上運(yùn)動(dòng)的距離不同,但每次小車獲得的內(nèi)能相同D.小車在毛巾、棉布和本板上運(yùn)動(dòng)的距離不同,但每次小車克服阻力所做的功相同【答案】D【知識點(diǎn)】影響摩擦力大小的因素;能的多種形式;能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移;能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律【解析】【分析】能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體,而能量的總量保持不變。【解答】A、小車是從相同的高度下滑的,小車的機(jī)械能相同,所以小車停止時(shí)消耗的機(jī)械能相同;故A錯(cuò)誤;B、 小車從相同的高度下滑的,小車獲得的動(dòng)能相同,所以小車停止時(shí)消耗的動(dòng)能相同;故B錯(cuò)誤;C、 小車的運(yùn)動(dòng)距離不同,但由于接觸面粗糙程度不同,所以摩擦力大小不一樣,所以小車獲得的內(nèi)能不同;故C錯(cuò)誤;D、 小車初始的具有的能相同,最終為克服阻力做功停止;故D正確;故答案為:D。3.(2023·溫州)如圖是滾擺完成一次下降和上升的示意圖。該過程中,滾擺處于甲、乙位置時(shí)( )A.重力勢能不同,動(dòng)能相同 B.重力勢能不同,動(dòng)能不同C.重力勢能相同,動(dòng)能相同 D.重力勢能相同,動(dòng)能不同【答案】D【知識點(diǎn)】動(dòng)能和勢能的大小變化【解析】【分析】動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān),重力勢能與質(zhì)量和高度有關(guān),結(jié)合機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化分析判斷。【解答】甲和乙的高度相同,且滾擺的質(zhì)量相同,那么二者的重力勢能相等,故A、B錯(cuò)誤;在運(yùn)動(dòng)過程中,由于摩擦和阻力的存在,會有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,且運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長,機(jī)械能損失越多,那么甲的機(jī)械能大于乙的機(jī)械能。根據(jù)“機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢能”可知,甲的動(dòng)能大于乙的動(dòng)能,故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。4.(2021·溫州)一番茄從手中由靜止開始下落,撞擊水面時(shí)濺起許多水珠(如圖),同時(shí)番茄仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計(jì)一切機(jī)械能損耗,番茄從開始下落至剛好浸沒時(shí)減少的勢能( )A.等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和B.大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和C.等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和D.小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和【答案】B【知識點(diǎn)】動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒【解析】【分析】根據(jù)機(jī)械能守恒的知識分析判斷。【解答】番茄從開始下落至剛好浸沒時(shí)減少的勢能,一部分轉(zhuǎn)化為番茄自身的動(dòng)能,另一部分轉(zhuǎn)化為濺起的水珠增加的機(jī)械能,則番茄減小的勢能肯定大于濺起水珠增加的機(jī)械能,故B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。故選B。5.(2020·溫州)科學(xué)中常用數(shù)學(xué)方法來表示某些量的關(guān)系。下列圖像中能用陰影面積表示相應(yīng)的量是( )A.壓強(qiáng) B.壓力 C.功率 D.時(shí)間【答案】B【知識點(diǎn)】壓力及重力與壓力的區(qū)別;壓強(qiáng)的變化;功率【解析】【分析】長方形的面積公式為S=ab,因此只有橫軸和縱軸表示的物理量為相乘關(guān)系時(shí)才能用面積表示,據(jù)此分析即可。【解答】長方形的面積公式為S=ab,A.根據(jù)可知,壓力F與受力面積的比值等于壓強(qiáng)p,與陰影面積不符,故A錯(cuò)誤;B.根據(jù)F=pS可知,壓力等于壓強(qiáng)和受力面積的乘積,與陰影面積相符,故B正確;C.根據(jù)可知,功與時(shí)間的比值等于功率,與陰影面積不符,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)可知,功與功率的比值等于時(shí)間,與陰影面積不符,故D錯(cuò)誤。故選B。6.(2022·杭州)現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量不同的物體(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s,如圖所示。F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙,三者大小判斷正確的是( )A.W甲>W乙>W丙 B.W甲C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙【答案】C【知識點(diǎn)】功的計(jì)算公式的應(yīng)用【解析】【分析】根據(jù)W=Fs分析判斷。【解答】根據(jù)題目描述可知,三個(gè)物體受到的拉力相等,在拉力的方向上運(yùn)動(dòng)的距離也相等,根據(jù)W=Fs可知,拉力對物體做的功相等,即W甲=W乙=W丙。故選C。7.(2024·浙江)如圖所示,取一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒,選擇一團(tuán)可燃物置于筒內(nèi),壓下活塞。為了可燃物更易燃燒,關(guān)于所選可燃物的著火點(diǎn)及對活塞的操作正確的是( )A.著火點(diǎn)低,緩慢下壓 B.著火點(diǎn)高,緩慢下壓C.著火點(diǎn)低,快速下壓 D.著火點(diǎn)高,快速下壓【答案】C【知識點(diǎn)】物體內(nèi)能的改變方法【解析】【分析】①對物體做功,物體內(nèi)能會增加;物體對外做功,物體內(nèi)能會減少;②可燃物的著火點(diǎn)越低,則越容易燃燒起來。【解答】 下壓活塞的過程中,活塞對筒內(nèi)氣體做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)氣體的內(nèi)能,使氣體的內(nèi)能增加、溫度升高,當(dāng)溫度升高到可燃物的著火點(diǎn)時(shí),可燃物就燃燒起來。為了使可燃物燃燒,則可燃物的著火點(diǎn)要低一些,這樣可以在更低的溫度下被點(diǎn)燃,且要迅速下壓活塞,從而提高里面的溫度,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。故選C。8.(2019·臺州)下列是關(guān)于水蒸發(fā)致冷現(xiàn)象的解釋,①水分子運(yùn)動(dòng)速度有大有小;②剩余的水內(nèi)能減少,溫度降低;③剩余的水分子運(yùn)動(dòng)速度相對較小;④速度大的水分子動(dòng)能大,更易擺脫周圍分子的“束縛”,跑到空氣中。此解釋合理的順序是( )A.①④③② B.②③①④ C.③①④② D.④③②①【答案】A【知識點(diǎn)】分子的熱運(yùn)動(dòng);蒸發(fā)及其現(xiàn)象;內(nèi)能【解析】【分析】解釋水蒸發(fā)致冷時(shí),先描述水分子的運(yùn)動(dòng)速度有差異,再說明哪部分水分子容易跑到空氣中,最后說明剩余水分子的速度大小,進(jìn)而判斷剩余水的內(nèi)能和溫度變化。【解答】關(guān)于水蒸發(fā)致冷的現(xiàn)象,解釋如下:①水分子運(yùn)動(dòng)速度有大有小;②速度大的水分子動(dòng)能大,更易擺脫周圍分子的“束縛”,跑到空氣中。③剩余的水分子運(yùn)動(dòng)速度相對較小;④剩余的水內(nèi)能減少,溫度降低。那么正確的順序是:①④③②。故選A。9.(2019·寧波)下列都是教材中的實(shí)驗(yàn),其中為了說明“對物體做功,物體內(nèi)能增加”的是( )A.圖甲:手帕摩擦塑料絲后,塑料絲散開B.圖乙:縫衣針與磁鐵摩擦后,有了磁性C.圖丙:加熱后,水蒸氣把木塞沖出試管D.圖丁:迅速下壓活塞后,浸過乙醚的棉花燃燒【答案】D【知識點(diǎn)】物體內(nèi)能的改變方法【解析】【分析】分析各個(gè)實(shí)驗(yàn)包含的物理原理,哪個(gè)與題干相符,哪個(gè)就是正確選項(xiàng)。【解答】A.圖甲:手帕摩擦塑料絲后,塑料絲散開 ,說明同種電荷相互排斥,故A不合題意;B.圖乙:縫衣針與磁鐵摩擦后,有了磁性,這是磁化現(xiàn)象,故B不合題意;C.圖丙:加熱后,水蒸氣把木塞沖出試管,這是水蒸氣對外界做功,內(nèi)能減少,故C不合題意;D.圖丁:迅速下壓活塞后,活塞對里面的空氣做功,使乙醚的內(nèi)能增加,導(dǎo)致浸過乙醚的棉花燃燒,這說明外界對物體做功,物體內(nèi)能增加,故D符合題意;故選D。10.(2021·紹興)以可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ),通過推理得出結(jié)論的研究方法稱為科學(xué)推理法。下列結(jié)論通過這種方法得出的是( )A.①電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)B.②可燃物燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn)C.③葉片的下表面一般氣孔數(shù)目較多D.④牛頓第一定律【答案】D【知識點(diǎn)】蒸騰作用;牛頓第一定律;影響電流熱效應(yīng)的因素(焦耳定律);燃燒與滅火【解析】【分析】“理想實(shí)驗(yàn)”雖然也叫做“實(shí)驗(yàn)”,但它同前面所說的真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)是有原則區(qū)別的,真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)是一種實(shí)踐的活動(dòng),而“理想實(shí)驗(yàn)”則是一種思維的活動(dòng);前者是可以將設(shè)計(jì)通過物化過程而實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn),后者則是由人們在抽象思維中設(shè)想出來而實(shí)際上無法做到的“實(shí)驗(yàn)”.【解答】A、①實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證焦耳定律的影響因素,采用了轉(zhuǎn)換法觀察實(shí)驗(yàn),可以直接得出電流的產(chǎn)熱與電阻有關(guān);故A錯(cuò)誤;B、②是驗(yàn)證可燃物燃燒的條件,可以直接得出可燃物燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn);故B錯(cuò)誤;C、③對比兩邊的氣泡數(shù)量的多少,可以得出葉片的下表面氣孔比上表面氣孔多;故C錯(cuò)誤;D、④牛頓第一定律的適用條件是理想狀態(tài)下的,實(shí)驗(yàn)不可能完成,采用的是推理的方式得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的;故D正確;故答案為:D。11.(2020·湖州)如圖表示用中子轟擊鈾-235原子核產(chǎn)生氪核和鋇核的模型。下列敘述正確的是( )A.該模型表示的是核聚變B.該反應(yīng)產(chǎn)生的中子可繼續(xù)轟擊其他鈾核形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C.該反應(yīng)不會產(chǎn)生放射性物質(zhì)D.不能用該反應(yīng)獲得能量的方式來發(fā)電【答案】B【知識點(diǎn)】核裂變與核聚變【解析】【分析】(1)核聚變,即輕原子核(例如氘和氚)結(jié)合成較重原子核(例如氦)時(shí)放出巨大能量。(2)根據(jù)核聚變的過程分析;(3)根據(jù)核聚變的產(chǎn)物分析;(4)根據(jù)核聚變的能量利用形式分析。【解答】A.根據(jù)圖片可知,中子轟擊重原子核,然后分解為質(zhì)量較小的輕核,所以該模型表示的是核裂變,故A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)產(chǎn)生的中子仍然具有很多能量,可繼續(xù)轟擊其他鈾核形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng),故B正確;C.該反應(yīng)肯定會產(chǎn)生放射性物質(zhì),故C錯(cuò)誤;D.可用該反應(yīng)中的可控核裂變獲得能量的方式來發(fā)電,故D錯(cuò)誤。故選B。12.(2023·湖州)2023年5月11日,天舟六號貨運(yùn)飛船與空間站完成對接。這是我國改進(jìn)型貨運(yùn)飛船首發(fā)船,其發(fā)射成功意義重大。下列說法正確的是( )A.起飛時(shí),燃料的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能B.對接完成后,以空間站為參照物,飛船是靜止的C.貨物從地面運(yùn)到空間站,其質(zhì)量與重力都保持不變D.完成對接后,空間站繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變【答案】B【知識點(diǎn)】質(zhì)量及其特性;參照物及其選擇;力的作用效果;重力及其方向;能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移【解析】【分析】(1)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識判斷;(2)根據(jù)參照物的知識判斷;(3)根據(jù)質(zhì)量和重力的特點(diǎn)判斷;(4)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變包括:靜止變運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)變靜止,速度大小改變和運(yùn)動(dòng)方向改變。【解答】A.起飛時(shí),燃料的化學(xué)能不能全部轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能,因?yàn)闊崃坑袚p失,故A錯(cuò)誤;B.對接完成后,以空間站為參照物,飛船的位置保持不變,因此它們是靜止的,故B正確;C.貨物從地面運(yùn)到空間站,雖然位置發(fā)生改變,但是質(zhì)量不變。所有的物體在太空中都處于失重狀態(tài),因此重力會減小為零,故C錯(cuò)誤;D.完成對接后,空間站繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí),速度大小和方向不斷改變,那么它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不斷改變,故D錯(cuò)誤。故選B。13.(2022·杭州)汽車開動(dòng)和人的生命活動(dòng)都需要能量,能量是各種運(yùn)動(dòng)的量度。給汽車開動(dòng)和人的生命活動(dòng)提供能量的兩個(gè)過程如圖所示,下列分析錯(cuò)誤的是( )A.都通過劇烈的氧化反應(yīng)釋放出能量B.都將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C.都參與自然界的碳循環(huán)和氧循環(huán)D.都遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律【答案】A【知識點(diǎn)】能量的相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移;能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律;氧化反應(yīng)【解析】【分析】(1)細(xì)胞呼吸是指有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化分解,氧化緩慢;燃燒是一種放熱發(fā)光的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)放出能量較劇烈。(2)化學(xué)能通常可以轉(zhuǎn)化為熱能、光能、機(jī)械能、電能等。(3)碳循環(huán)和氧循環(huán)分別指的是氧元素在自然界的循環(huán)狀態(tài)。動(dòng)植物的呼 吸作用及人類活動(dòng)中的燃燒都需要消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳。(4)能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體,而能量的總量保持不變。【解答】A:組織細(xì)胞呼吸作用是緩慢氧化,A錯(cuò)誤。B:燃燒和呼吸作用都將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,B正確。C:含碳燃料的燃燒可將氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳,呼吸作用將氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化碳,因此兩者都參與自然界的碳循環(huán)和氧循環(huán),C正確。D:所有的化學(xué)反應(yīng)都遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律,D正確。故選A。14.(2022·臺州)鋁箔輕巧,導(dǎo)電性好,能做許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1:“鋁箔小火箭”將鋁箔卷成簡狀,上端封閉并裝人一截火柴頭,下端開口并裝上尾翼,制成小火箭。將小火箭套在發(fā)射架上,加熱其上端,如圖甲所示。稍后小火箭就會射到空中。(1)小火箭與發(fā)射架不能套得太緊,否則會因 力太大,難以起飛。(2)火柴頭燃盡后,空中的小火箭還能繼續(xù)上升,這是因?yàn)樾』鸺哂小? 。(3)實(shí)驗(yàn)2:“鋁箔秋千”折一個(gè)U形鋁箔框,其兩端通過回形針與干電池兩端相連,置于磁鐵上方,如圖乙所示。通電時(shí),鋁箔框就會朝一個(gè)方向擺動(dòng)。通電擺動(dòng)時(shí),電能轉(zhuǎn)化為 能和內(nèi)能。(4)若要改變鋁箔框通電時(shí)的擺動(dòng)方向,請寫出一種方法: 。【答案】(1)摩擦(2)慣性(3)機(jī)械(4)調(diào)換干電池的正負(fù)極(或“調(diào)換磁鐵的磁極”)【知識點(diǎn)】慣性;影響摩擦力大小的因素;通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向的判斷;能的多種形式【解析】【分析】(1)滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān);(2)物體保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性;(3)根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的知識解答;(4)通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流方向有關(guān)。【解答】(1)小火箭與發(fā)射架不能套得太緊,即發(fā)射架對火箭的壓力太大,那么會產(chǎn)生較大的摩擦力,造成火箭難以起飛。(2)火柴頭燃盡后,空中的小火箭還能繼續(xù)上升,這是因?yàn)樾』鸺哂袘T性。(3)通電擺動(dòng)時(shí),線圈具有機(jī)械能,即將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(4)要改變鋁箔框通電時(shí)的擺動(dòng)方向,方法:①改變電流方向,即調(diào)換干電池的正負(fù)極;②改變磁場方向,即調(diào)換磁鐵的磁極。15.(2022·杭州)如圖所示為蹦極運(yùn)動(dòng)的簡化示意圖,彈性繩一端系在運(yùn)動(dòng)員雙腳上,另一端固定在跳臺O點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員由靜止開始自由下落,A點(diǎn)處彈性繩正好處于原長;B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對運(yùn)動(dòng)員的拉力大小相等;C點(diǎn)處是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn)。(整個(gè)過程忽略空氣阻力,彈性繩的自彈性繩重不計(jì))(1)從O點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能 (選填“增大”、“減小”、“不變”或“先增大后減小”)。(2)從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中,彈性繩的彈性勢能 (選填“增大”、“減小”、“不變”或“先增大后減小”,下同):運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能 。【答案】(1)不變(2)增大;先增大后減小【知識點(diǎn)】力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系;動(dòng)能和勢能的大小變化【解析】【分析】(1)注意分析機(jī)械能是否轉(zhuǎn)換為彈性繩的彈性勢能即可;(2)物體的彈性勢能與它發(fā)生彈性形變的程度大小有關(guān)。根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析運(yùn)動(dòng)員的速度改變,從而確定動(dòng)能的變化。【解答】(1)從O點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,彈性繩沒有被拉長,則這個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能沒有轉(zhuǎn)換為彈性勢能,因此機(jī)械能不變。(2)A點(diǎn)時(shí)繩子等于原長,A點(diǎn)后,運(yùn)動(dòng)員開始受到向上的彈力,但是彈力小于重力,即合力向下,此時(shí)向下做加速運(yùn)動(dòng)。隨著彈力的增大,當(dāng)?shù)竭_(dá)B點(diǎn)彈力和重力相等時(shí),合力為零,此時(shí)加速停止,即此時(shí)速度最大。從B到C,彈力大于重力,合力向上,運(yùn)動(dòng)員做減速運(yùn)動(dòng),因此整個(gè)過程運(yùn)動(dòng)員的速度先增大后減小,則動(dòng)能先增大后減小。(15題圖) (16題圖)16.(2022·紹興)長度均為20厘米的相同均質(zhì)木塊A、B平放在水平桌面上,從圖示位置開始推木塊。當(dāng)F為3牛時(shí),木塊靜止;當(dāng)F為6牛時(shí),木塊A、B開始沿桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng),2秒后木塊A掉落:繼續(xù)推木塊B使其仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)直到掉落。(1)推力為3牛時(shí),AB整體受到摩擦力為 牛。(2)木塊A在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為 米/秒。(3)從開始推動(dòng)到木塊B掉落的過程中,推力共做功 焦。【答案】(1)3(2)0.05(3)1.2【知識點(diǎn)】速度公式及其應(yīng)用;二力平衡的條件及其應(yīng)用;功的計(jì)算公式的應(yīng)用【解析】【分析】(1)根據(jù)二力平衡的知識計(jì)算出AB整體受到的摩擦力;(2)當(dāng)木塊A的重心到達(dá)桌面邊緣以外時(shí),A會從桌面上掉落,據(jù)此確定木塊A移動(dòng)的距離,然后根據(jù)公式計(jì)算速度;(3)推力做的功W分為兩部分,一部分是木塊A掉落前做的功,另外一部分是從A掉落到B掉落這段路程做的功;分別找到對應(yīng)的力和移動(dòng)距離,就可計(jì)算相應(yīng)的功。【解答】(1)推力為3N時(shí),木塊靜止,則摩擦力和推力是一對平衡力。根據(jù)二力平衡條件可知,摩擦力f=F=3N;(2)當(dāng)木塊A一半體積離開桌面時(shí),木塊A就會掉落,此時(shí)移動(dòng)的距離;木塊A在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)的速度;(3)木塊A掉落前做的功W1=F1s=6N×0.1m=0.6J;當(dāng)木塊B一半體積離開桌面時(shí),木塊B就會掉落,從A掉落到B掉落,一共移動(dòng)距離s′=0.1m+0.1m=0.2m;這段路程中,壓力大小變成了之前的一半,摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话耄?br/>所以推力;這段路程做功W2=F2s′=3N×0.2m=0.6J;從開始推動(dòng)到木塊B掉落的過程中,推力做的功:W=W1+W2=0.6J+0.6J=1.2J。17.(2016·紹興)光滑斜面甲與水平面AB平滑連接,從斜面甲高H處靜止釋放小球,小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)靜止,如圖甲,在AB上的C點(diǎn)平滑拼接另一光滑斜面乙.已知AB=3AC,如圖乙,回答下列問題:(1)如果小球從斜面甲高H處靜止釋放,說明小球在乙斜面到達(dá)的最大高度h與H的數(shù)量關(guān)系及理由.(2)要使小球在乙斜面上到達(dá)的最大高度變?yōu)?h,小球應(yīng)在甲斜面上多高處靜止釋放,并說明理由.【答案】(1)從釋放點(diǎn)到B點(diǎn)靜止,減少的機(jī)械能等于在AB水平面上由于摩擦而損失的機(jī)械能,因?yàn)锳B=3AC,所以在AC上損耗的機(jī)械能是AB上的三分之一,所以乙斜面上時(shí)機(jī)械能比甲斜面上時(shí)的機(jī)械能少三分之一,故上升的高度h= H;(2)小球在乙斜面上升高度為2h,因?yàn)锳C段上消耗的機(jī)械能與第一次相同,即消耗 高度的機(jī)械能,所以原來小球在甲斜面上的釋放高度是:2h+ = H;【知識點(diǎn)】動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化與守恒【解析】【分析】(1)據(jù)AB=3AC可知,在AC上損耗的機(jī)械能是AB上的三分之一,進(jìn)而判斷乙斜面上時(shí)機(jī)械能比甲斜面上時(shí)的機(jī)械能少的關(guān)系,進(jìn)而判斷出上升高度;(2)據(jù)(1)可判斷出小球在AC上損失的機(jī)械,而后可以計(jì)算出(2)中小球在甲斜面上的高度.弄懂題意,并能明確小球在AC段損失的機(jī)械能相當(dāng)與斜面的多大高度是解決該題的關(guān)鍵.18.(2023·臺州)電動(dòng)微單車可有效地減輕交通壓力。如圖為某一電動(dòng)微單車,其部分參數(shù)如下表所示。(1)裝有電動(dòng)微單車的包裝箱總質(zhì)量為20千克,平放在水平地面上時(shí)對地面的最小壓強(qiáng)是多少?(2)如圖是某同學(xué)使用扳手組中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺4.1 能的形式、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化考點(diǎn)分布 考查頻率 課標(biāo)要求考點(diǎn)1 各種形式的能 ☆☆ 1.結(jié)合實(shí)例了解能的多種形式(機(jī)械能、內(nèi)能、電磁能、化學(xué)能、核能等)。2.了解動(dòng)能和勢能的影響因素;知道動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,以及機(jī)械能守恒的含義。3.用實(shí)例說明功和功率的概念與意義,能區(qū)別機(jī)械功率和機(jī)械效率。4.知道常見的簡單機(jī)械(杠桿、滑輪、輪軸、斜面等)的特點(diǎn),并用它們解釋-一些生活實(shí)例。5.描述克服摩擦做功與物體內(nèi)能改變的關(guān)系,知道改變內(nèi)能的途徑,知道可用熱量來量度熱傳遞過程中的內(nèi)能變化。6.通過實(shí)驗(yàn)了解比熱容,嘗試用比熱容解釋有關(guān)自然現(xiàn)象。7.能舉例說明化學(xué)能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,認(rèn)識燃料的熱值,說明生物體能量的來源和轉(zhuǎn)化。8.以汽油機(jī)為例,了解熱機(jī)的工作原理,知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史.上的重要意義。9.通過實(shí)驗(yàn)探究,知道影響電流熱效應(yīng)的因素。10.知道用電器消耗的電能可以用電功來量度,會計(jì)算用電器消耗的電能,了解家用電器的額定功率,知道電能表及熔斷器(保險(xiǎn)絲、空氣斷路器)的作用。11.了解家用電器的使用以及安全用電的常識。12.知道核能及其應(yīng)用,知道放射性的應(yīng)用與防護(hù)。13.能舉出能的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移有一 一定的方向性的實(shí)例。14.通過實(shí)例認(rèn)識能的轉(zhuǎn)化的普遍性。知道能量守恒定律,初步了解“永動(dòng)機(jī)”是不可能實(shí)現(xiàn)的。考點(diǎn)2 動(dòng)能與勢能 ☆☆考點(diǎn)3 功和功率 ☆☆考點(diǎn)4 杠桿 ☆☆考點(diǎn)5 滑輪、斜面 ☆☆考點(diǎn)6 內(nèi)能 ☆☆考點(diǎn)7 電能 ☆☆☆考點(diǎn)8 核能、能量的轉(zhuǎn)化與守恒 ☆☆☆■考點(diǎn)① 各種形式的能 一、認(rèn)識能量1、日常生活中的能量植物的生長、流星等自然現(xiàn)象都與能量相關(guān);人類的一切活動(dòng)都離不開能量,我們需要能量來保證日常生活和工作,即使在睡覺的時(shí)候也需要消耗能量。事 例 說 明植物的生長需要能量 所有的自然現(xiàn)象都涉及能量破壞力巨大的龍卷風(fēng)具有能量太陽的照射提供能量運(yùn)動(dòng)員的奔跑需要能量 人類的一切活動(dòng)每時(shí)每刻都離不開能量人的學(xué)習(xí)需要能量人睡覺時(shí)需要消耗能量2、通過斜面實(shí)驗(yàn)認(rèn)識能量小球在斜面甲A處時(shí),有一種與升高高度相聯(lián)系的能量,該能量使小球在斜面上運(yùn)動(dòng)。二、能量的形式物體的運(yùn)動(dòng)有多種多樣的形式。跟物體的運(yùn)動(dòng)一樣,能量也有多種形式。根據(jù)能量的特點(diǎn)大致可以分為機(jī)械能、化學(xué)能、聲能、電能、電磁能、內(nèi)能、核能等。1、機(jī)械能:天體的運(yùn)行、河水的流淌、候鳥的飛翔、人類的行走、蒲公英種子的飛行等,都屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng);這些做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體都具有 。2、 :儲存在食物中的能量屬于化學(xué)能,汽油、木材、天然氣、沼氣、煤炭等燃料都儲存著能量,這種能量也屬于化學(xué)能。3、 :聲音具有能量,這種能量稱為聲能(如沖擊鉆發(fā)出刺耳的聲音)。4、 :如發(fā)電站、電池等提供電能。5、 :如光、紅外線、紫外線、微波和 X 射線等都是電磁能的表現(xiàn)形式。電磁能以波的形式傳播。事例 具有的能量形式做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體 機(jī)械能汽車行駛時(shí)需要的燃料 化學(xué)能動(dòng)聽的音樂 聲能各種電池和發(fā)電廠提供的電 電能核電站發(fā)電 核能可見光、紅外線紫外線、微波和X射線 電磁能高溫水蒸氣 內(nèi)能6、太陽能是各種形式的能的最終能量來源。■考點(diǎn)② 動(dòng)能與勢能 一、動(dòng)能1、動(dòng)能的概念物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做 。一切做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。例如:飛翔的小鳥、行走的人、行駛的汽車、流動(dòng)的水和空氣等,都具有 。2、影響動(dòng)能大小的因素<小鋼球撞木塊實(shí)驗(yàn)>(1)提出問題:動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān) (2)猜想與假設(shè):物體動(dòng)能大,表示物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量大,所以動(dòng)能可能與物體的 有關(guān),還可能與 有關(guān)。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃:讓鋼球從斜面上滑下,碰到一個(gè)木塊上,推動(dòng)木塊做功。在同樣的水平面上,通過木塊被推動(dòng)的距離大小,判斷出鋼球動(dòng)能的大小。①探究動(dòng)能大小與 的關(guān)系:讓同一鋼球從不同高度滑下,看哪次木塊被推得遠(yuǎn)。②探究動(dòng)能大小與 的關(guān)系:換用質(zhì)量不同鋼球,讓它們從同一高度滑下,看哪個(gè)鋼球把木塊推得遠(yuǎn)。(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)① 由甲乙兩圖可知,同一鋼球從不同的高度滾下,鋼球碰撞木塊時(shí)的速度不同,高度越高,鋼球滾下時(shí)速度越大,木塊被推得越遠(yuǎn),說明物體動(dòng)能大小與物體的速度有關(guān);② 由乙丙兩圖可知,不同鋼球從同一高度滾下,鋼球碰撞木塊時(shí)的速度相同,質(zhì)量大的鋼球?qū)⒛緣K推得遠(yuǎn),說明物體動(dòng)能的大小與 有關(guān)。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的動(dòng)能大小與 和 有關(guān);質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)速度越大,它的動(dòng)能越大;運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能越大。<此實(shí)驗(yàn)需注意>:(1)因動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)的速度兩個(gè)因素有關(guān),所以要用控制變量的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn);(2)一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能,物體的動(dòng)能由 和 共同決定,在比較物體的動(dòng)能大小或分析物體動(dòng)能大小的變化時(shí),要同時(shí)考慮到物體的質(zhì)量和物體的速度兩個(gè)因素,不能只考慮其中的一個(gè)方面。二、勢能1、重力勢能物體由于被舉高而具有的能叫 。【決定因素: 和 】2、影響重力勢能大小的因素(1)提出問題:勢能大小跟什么因素有關(guān)?(2)猜想與假設(shè):勢能大小可能跟物體的質(zhì)量、高度有關(guān)。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):控制變量法的運(yùn)用①控制質(zhì)量相同,改變物體的高度,研究物體的勢能跟物體高度的關(guān)系;②控制高度相同,改變物體的質(zhì)量,研究物體的勢能跟物體質(zhì)量的關(guān)系;(4)實(shí)驗(yàn)裝置如圖(5)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①讓質(zhì)量為m,體積為V的小球從高度為h的自由下落,記錄小球撞擊形成沙坑的深度h1;②讓質(zhì)量為m,體積為V的小球從高度為2h的自由下落,記錄小球撞擊形成沙坑的深度h2;③讓質(zhì)量為2m,體積為V的小球從高度為h的自由下落,記錄木小球撞擊形成沙坑的深度h3;(6)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①同樣質(zhì)量的小球,從不同位置下落,高度高的小球撞擊形成沙坑的深度越 ;②不同質(zhì)量的小球,從相同位置下落,質(zhì)量大的小球撞擊形成沙坑的深度越 。(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)論物體的勢能大小跟 和 有關(guān)。質(zhì)量相同的物體,高度越高,它的勢能越大;高度相同的物體,質(zhì)量越大,它的勢能也越 。2、彈性勢能(1)定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫做彈性勢能。例如,張開的弓、拉長的橡皮條、卷緊的鐘表發(fā)條等。判斷一個(gè)物體是否具有彈性勢能,關(guān)鍵是看物體是否發(fā)生了彈性形變,若物體發(fā)生了彈性形變,則此物體具有 。(2)影響彈性勢能大小的因素彈性勢能的大小與物體 有關(guān)。物體的彈性形變越大,彈性勢能就越大。如:射箭時(shí)手拉弓弦使弓的彈性形變越大,彈性勢能就越大,箭就射得越遠(yuǎn)。同樣,機(jī)械表內(nèi)發(fā)條卷得越緊,彈性形變越大,彈性勢能就越大,機(jī)械表走動(dòng)的時(shí)間就越長。■考點(diǎn)③ 功和功率 一、功1、功:一個(gè)物體 的作用,如果在力的方向上 ,這個(gè)力就對物體做了功。2、力對物體做功的兩個(gè)必要因素:① ;② 。3、不做功的情況圖示甲:用力搬石頭但沒搬動(dòng) 乙:保齡球離開手后繼續(xù)滾動(dòng)的過程中,手對保齡球不做功 丙:豎直向上有力拎滑板,但滑板只在水平方向上有移動(dòng)距離原因4、功的計(jì)算功有大小,科學(xué)上規(guī)定:功等于 。即:功=力×距離。如果用F表示力,s表示物體在力的方向上通過的距離,W表示功,則功的計(jì)算公式為W= 。<注意>(1)要明確是哪個(gè)力對物體做功,或是哪個(gè)施力物體對哪個(gè)受力物體做功。(2)公式W=Fs中的F是作用在物體上的 ,s必須是物體在力F方向上通過的距離。(3) F是使物體沿力F方向通過距離s的過程中,始終作用在物體上的力,它的大小和方向都是不變的。5、功的單位在國際單位制中,力的單位是牛( N ),距離的單位是米(m),功的單位是 ,在國際單位制中,用專門的名稱“ ”來表示,簡稱為焦,符號是J。1焦=1牛·米。6、生活中的功估量(1)把1 只雞蛋舉高2 米,做的功大約是 。(2)把一本《科學(xué)》從地面撿起放回桌面所做的功大約為 。(3)將一瓶500 mL的礦泉水從地上拿起并舉高,做功約 。7、做功的實(shí)質(zhì)做功的過程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程,力對物體做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。因此,可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少。二、功率1、功率(1)定義:單位時(shí)間里完成的功叫做 。(2)意義:反映做功快慢的量(即表示能量轉(zhuǎn)化快慢的量)。(3)符號:P(4)公式:由功率的定義知,功率=功/時(shí)間,如果用P表示功率,W表示功,t表示時(shí)間,則功率的公式可表示為P= 。(5)單位在國際單位制中,功率的單位是瓦特,簡稱 ,符號為 。1瓦=1焦/秒。在實(shí)際應(yīng)用中還常用千瓦( kW )、兆瓦( MW )作為功率的單位。1千瓦=1000瓦,1兆瓦=106瓦。(6)物理意義:某小轎車功率為66kW,它表示:小轎車每秒鐘做66000J的功。(7)功率的推導(dǎo)公式P = .①當(dāng)物體在力F的作用下,以速度v沿力的方向做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),力F做功的功率可以表示為: ,即功率的大小等于作用在物體上的力與物體速度的乘積;②應(yīng)用P= Fv進(jìn)行計(jì)算時(shí),力的單位為牛(N),速度的單位為米每秒(m/s),這樣計(jì)算出來的功率的單位才是瓦(W);③應(yīng)用:駕駛功率一定的機(jī)車,有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)在上坡時(shí)總要換用低擋來減速行駛。根據(jù)P= Fv可知,當(dāng)功率P一定時(shí),減小車速v,可增大牽引力F,這樣更容易上坡。2、功和功率的辨析 功 功 率概 念 力和物體在力的方向上通過的距離的乘積 單位時(shí)間內(nèi)所做的功物理意義 表示力做功的多少 表示力做功的快慢決定因素 功由力和物體在力的方向上通過的距離決定 功率由功和時(shí)間決定計(jì)算公式 W=Fs P=W/t單 位 功的單位是焦耳(J) 功率的單位是瓦特(W)辨析(1)做功越多,做功越快( ); (2)功率越大,做功時(shí)間越短( );(3)功率越大,做功越快( ); (4)做功越快,功率越大( );(5)時(shí)間一定時(shí),做功越多,功率越大,做功越快( );(6)時(shí)間一定時(shí),功率越大,做功越快,做功越多( );(7)功表示做功的多少,功率表示做功的快慢( )。 3、比較做功的快慢(1)若做功相同,比較做功的時(shí)間,所用時(shí)間越短做功越快,功率越大。(2)若做功時(shí)間相同,比較做功的多少,做功越多做功越快,功率越大。(3)若做功的多少和所用時(shí)間都不相同,則通過計(jì)算(做功的多少與做功所用時(shí)間的比值)進(jìn)行比較。■考點(diǎn)④ 杠桿 一、杠桿1、杠桿(1)定義:在 下能繞 轉(zhuǎn)動(dòng)的 ,叫做杠桿。(2)對“ 硬棒 ”的理解:“硬棒”不一定是棒,而是泛指有一定長度,能在外力作用下不發(fā)生彎曲、伸縮等形變的物體;杠桿可以是 的,也可以是 的。2、杠桿的五要素五要素 物理含義支點(diǎn) 杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),用“O”表示動(dòng)力 使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F ”表示阻力 阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力,用“F ”表示動(dòng)力臂 從支點(diǎn)O到動(dòng)力F 作用線的距離,用“L1”表示阻力臂 從支點(diǎn)O到阻力F 作用線的距離,用“ L2”表示<注意>支點(diǎn)在兩力的作用點(diǎn)之間時(shí),兩力的方向指向杠桿同一邊,當(dāng)支點(diǎn)在兩力作用點(diǎn)之外,兩力方向指向杠桿兩邊。3、力臂的畫法要正確畫出杠桿上各力的力臂,首先要明確力臂的概念——力臂是從支點(diǎn)到力的作用線的距離,這是解決杠桿問題的關(guān)鍵。通常按下述步驟即可畫出力臂:(1)在杠桿的示意圖上,確定支點(diǎn)O,如圖所示。(2)畫好動(dòng)力作用線及阻力作用線,有時(shí)需要用虛線將力的作用線延長。(3)從支點(diǎn)O向力的作用線引垂線,要畫出垂足,則從支點(diǎn)到垂足的距離就是力臂,力臂用實(shí)線表示并用大括號勾出,在旁邊標(biāo)上字母L1或L2,分別表示動(dòng)力臂或阻力臂。可以用簡單的順口溜記住:先找點(diǎn),后延線,過支點(diǎn),引垂線。4、杠桿平衡的條件<實(shí)驗(yàn)探究>(1)杠桿平衡:在動(dòng)力和阻力的作用下,杠桿保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。(2)實(shí)驗(yàn)探究:杠桿的平衡條件(3)實(shí)驗(yàn)器材:杠桿和支架、彈簧測力計(jì)、鉤碼、刻度尺、線。(4)實(shí)驗(yàn)步驟A. 調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡。B. 如圖所示,在杠桿兩邊掛上不同數(shù)量的鉤碼,調(diào)節(jié)鉤碼的位置,使杠桿在水平位置平衡。這時(shí)杠桿兩邊受到鉤碼的作用力的大小都等于鉤碼重力的大小。把支點(diǎn)右方的鉤碼的重力當(dāng)成動(dòng)力F1,支點(diǎn)左方的鉤碼的重力當(dāng)成阻力F2;用刻度尺測量出杠桿平衡時(shí)的動(dòng)力臂L1和阻力臂L2;把F1、F2、L1、L2的數(shù)值填入實(shí)驗(yàn)表格中。C. 改變力和力臂的數(shù)值,再做兩次實(shí)驗(yàn),將結(jié)果填入人實(shí)驗(yàn)表格中。實(shí)驗(yàn)序號 動(dòng)力F1/牛 動(dòng)力臂L1/厘米 動(dòng)力×動(dòng)力臂/(牛 厘米) 阻力F2/牛 阻力臂L2/厘米 阻力×阻力臂/(牛 厘米)1 0.5 20 10 1.0 10 102 1.5 20 30 1.0 30 303 2.0 20 40 4.0 10 40(5)分析與論證:分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可知杠桿平衡時(shí),如果動(dòng)力臂比阻力臂大,則動(dòng)力比阻力小;動(dòng)力臂比阻力臂小,則動(dòng)力比阻力大。如果把每次實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力與動(dòng)力臂相乘,阻力與阻力臂相乘,雖然各次實(shí)驗(yàn)的乘積不相同,但每次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積跟阻力與阻力臂的乘積相等,即動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂,用公式表示為F1×L1=F2×L2。(6)杠桿平衡條件(或杠桿平衡原理): ,用公式表示為 。(7)最小動(dòng)力作法要實(shí)現(xiàn)最小動(dòng)力,就是要找最大動(dòng)力臂,最大動(dòng)力臂就一般是連接支點(diǎn)與杠桿最遠(yuǎn)處,然后垂直于動(dòng)力臂做出動(dòng)力。5、杠桿的分類名 稱 力臂關(guān)系 力的關(guān)系 特 點(diǎn) 應(yīng)用舉例省力杠桿 L1>L2 F1<F2 省力但費(fèi)距離 撬棒、鍘刀、起子等費(fèi)力杠桿 L1<L2 F1>F2 費(fèi)力但省距離 釣魚竿、鑷子等等臂杠桿 L1=L2 F1=F2 既不省力也不費(fèi)力 天平、定滑輪■考點(diǎn)⑤ 滑輪、斜面 一、滑輪的分類1、滑輪的定義滑輪是一種周邊有槽、可以繞著中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。2、滑輪的分類和作用使用滑輪工作時(shí),根據(jù)滑輪軸的位置是否移動(dòng),可將滑輪分成定滑輪和動(dòng)滑輪兩類。定 滑 輪 動(dòng) 滑 輪定 義 軸固定不動(dòng) 軸隨物體一起移動(dòng)特 點(diǎn) 不省力,不省距離, 但能夠改變力的作用方向 省一半力, 費(fèi)一倍距離, 并且不能改變力的作用方向應(yīng) 用 旗桿頂部的滑輪 起重機(jī)的動(dòng)滑輪3、定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)(1)定滑輪可以看做一個(gè)變形的杠桿,如圖,滑輪的軸相當(dāng)于支點(diǎn),動(dòng)力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑,根據(jù)杠桿的平衡條件可知:F=G,所以不省力。因此,定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿。(2)動(dòng)滑輪也可以看做一個(gè)變形的杠桿,如圖所示,支點(diǎn)O在滑輪的邊緣上,動(dòng)力臂為阻力臂的2倍,故動(dòng)力F是阻力F的二分之一,即動(dòng)滑輪能夠省一半力。因此,動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的省力杠桿,使用動(dòng)滑輪費(fèi)一倍的距離,如物體上升距離為h,則繩子自由端移動(dòng)的距離s=2h。4、使用定滑輪和動(dòng)滑輪的幾種情況(圖中物體全部勻速運(yùn)動(dòng),且繩與滑輪摩擦不計(jì))F:自由端拉力 G:單個(gè)滑輪的重力 S:繩子末端移動(dòng)的距離 h:物體升高的高度定 滑 輪 動(dòng) 滑 輪圖示表達(dá)式二、滑輪組1、在實(shí)際應(yīng)用中,人們常常把定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起構(gòu)成滑輪組。2、滑輪組特點(diǎn):既可以省力,又能改變力的方向(但費(fèi)距離)。3、常規(guī)滑輪組的構(gòu)成和繞線:【口訣:奇動(dòng)偶定】承重繩的股數(shù)n是偶數(shù)時(shí),繩的起始端拴在定滑輪的掛鉤上;承重繩的股數(shù)n是奇數(shù)時(shí),繩的起始端拴在動(dòng)滑輪的掛鉤上。滑輪類型 用滑輪組勻速提升重物 用滑輪組勻速水平拉動(dòng)重物裝置圖力、距離和速度的關(guān)系 S=nh V繩=nV物 F= S繩=nS物 V繩=nV物三、機(jī)械效率1、有用功、額外功、總功的定義(1)有用功:人們提升重物過程中必須做的功,用w有用表示。(2)額外功:利用機(jī)械時(shí),人們不得不額外做的功,用W額外表示。(3)總功:人的拉力(動(dòng)力)對動(dòng)滑輪(機(jī)械)所做的功,用W總表示,W總=W有用+W額外(總功必定大于有用功)。(4)有用功、額外功、總功的單位都是焦(J)。2、機(jī)械效率定 義 公 式有用功 提升重物過程中必須要做的功 W有額外功 利用機(jī)械時(shí),人們不得不額外做的功 W額總 功 有用功和額外功之和 W總=W有+W額機(jī)械效率 科學(xué)上把有用功跟總功的比值 η=×100%3、常見機(jī)械效率的計(jì)算分析(1)滑輪組①若不計(jì)繩重和摩擦有用功:W有= , 總功:W總= ,機(jī)械效率:η=②若計(jì)繩重和摩擦有用功W額= , 總功:W總= ,機(jī)械效率:η=(2)橫置滑輪組有用功:W有=fs, 總功:W總=F·ns, 機(jī)械效率:η=×100%=×100%4、機(jī)械效率的影響因素(1)其他條件相同時(shí),繩重和摩擦越大,機(jī)械效率越低。(2)其他條件相同時(shí),G動(dòng)越大,機(jī)械效率越低;G物越大,機(jī)械效率越大。5、提高機(jī)械效率的途徑(1)在所做的有用功不變的情況下,減小額外功,具體方法是改進(jìn)結(jié)構(gòu),使機(jī)械更合理,更輕巧,如減少動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù),或換用質(zhì)量小的動(dòng)滑輪,盡量減小摩擦等;(2)在所做額外功一定的情況下,增大 ,即在機(jī)械能承受范圍內(nèi)盡可能增加每次提起重物的重力。6、其他機(jī)械效率的測量(1)測量滑輪組的機(jī)械效率:多數(shù)情況下僅考慮由于動(dòng)滑輪自重所帶來的額外功,而不考慮繩子的重力和摩擦。此時(shí)對于用滑輪組提升物體時(shí)有:η===。(2)測量杠桿的機(jī)械效率:η= =四、斜面1、斜面是一種簡單機(jī)械,使用它可以省力,但要費(fèi)距離。2、影響斜面機(jī)械效率的因素(1)其他條件相同時(shí),斜面越光滑,機(jī)械效率越高;(2)其他條件相同時(shí),斜面越陡,機(jī)械效率越高。3、測量斜面的機(jī)械效率(1)光滑斜面:Fl=Gh W額=0 η=100%;(2)有摩擦的斜面:η=Gh/Fl;(3)斜面的機(jī)械效率與斜面的光滑程度和傾斜程度有關(guān)。■考點(diǎn)⑥ 內(nèi)能 一、內(nèi)能1、分子動(dòng)能分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),同一切運(yùn)動(dòng)著的物體一樣,運(yùn)動(dòng)著的分子也具有動(dòng)能。物體的溫度越高,分子具有的動(dòng)能 。2、分子勢能由于分子之間存在相互作用力,因此分子之間也具有勢能。3、物體的內(nèi)能物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和和勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能,俗稱熱能,內(nèi)能的單位是焦耳(J)。4、影響內(nèi)能大小的因素:物體的溫度、質(zhì)量、狀態(tài)、種類等。(1)在其他因素相同時(shí),溫度越高物體的內(nèi)能越大;(2)在其他因素相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大;(3)在其他因素相同時(shí),物體的狀態(tài)不同,物體的內(nèi)能可能不同;(4)在其他因素相同時(shí),物體的種類不同,物體的內(nèi)能也可能不同。5、改變物體內(nèi)能的方式【物體內(nèi)能改變的途徑有兩種: 和 】(1)熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能,此時(shí)內(nèi)能的改變是用熱量來計(jì)量的。①熱傳遞的條件:物體之間或同一物體的不同部分之間存在 。②熱傳遞對物體的影響:溫度高的物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減少;溫度低的物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加。③內(nèi)能變化的量度:用 來量度內(nèi)能的變化。熱量是指在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少。④熱傳遞的實(shí)質(zhì):是內(nèi)能從 物體(或同一物體的高溫部分)傳遞到低溫物體(或同一物體的低溫部分)。(2)做功可以改變物體的內(nèi)能①大量生活現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)表明:外界對物體做功,可以使物體的內(nèi)能增加。常見對物體做功四種方法如下:A. 壓縮體積(如:用打氣筒打氣) B. 摩擦生熱(如:鉆木取火)C. 鍛打物體(如:用鐵錘敲打鐵塊) D. 彎折物體(如:來回多次擰彎細(xì)鐵絲)②大量實(shí)驗(yàn)表明,物體對外做功,物體的內(nèi)能會減少,如氣體體積膨脹。③通過做功改變物體的內(nèi)能,實(shí)質(zhì)是其他形式的能與物體內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。對物體做了多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;物體對外做了多少功,就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式。6、溫度、熱量、內(nèi)能之間的區(qū)別與聯(lián)系溫度 熱量 內(nèi)能定義 不同 宏觀上: 表示物體的冷熱程度 微觀上: 反映物體中大量分子 在熱傳遞過程中, 傳遞熱量的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度多少 物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與勢能的總和量的性質(zhì) 狀態(tài)量 過程量 狀態(tài)量表述 “降低”或“升高” “放出”或“吸收” “有”“具有”“改變”“增加”“減少”單位 攝氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J)聯(lián)系 溫度的變化,可以改變一個(gè)物體的內(nèi)能,,傳遞熱量的多少可以量度物體內(nèi)能改變的多少。物體吸收或放出熱量,它的內(nèi)能將發(fā)生改變,但它的溫度不一定改變。如冰融化時(shí)要吸收熱量,內(nèi)能增加,但溫度卻保持在0℃不變。同樣,物體放出熱量時(shí),溫度也不一定降低二、比熱容1、比熱容定義單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量,叫做這種物質(zhì)的比熱容。2、比熱容用符號℃表示,單位為焦/(千克·℃),讀作焦每千克攝氏度。3、物理意義水的比熱容為4.2×103焦/(千克·℃),它的意義是 。4、水的比熱容的特點(diǎn)和應(yīng)用一定質(zhì)量的水升高(或降低)一定溫度吸收(或放出)的熱量較多,根據(jù)這特點(diǎn),我們用水作為降溫物質(zhì)或用來取暖,用來降溫時(shí),讓水吸收并帶走更多的熱量:用來取暖時(shí),讓水放出更多的熱量。另一方面,由于水的比熱容大,在吸收(或放出)相同的熱量時(shí),溫度升高(或降低)得小,故沿海沿海地區(qū)晝夜溫差小,沿海地區(qū)冬暖夏涼等。三、熱量的計(jì)算公式1、吸熱公式: 。<名師指點(diǎn)>:式中C表示物質(zhì)的比熱容,m表示物體的質(zhì)量,t0表示物體加熱前的溫度,t表示物體加熱后的溫度,“t-t0”表示升高的溫度,有時(shí)可用△t0表示,此時(shí)吸熱公式可寫成Q吸=cm△t0。2、放熱公式: 。<名師指點(diǎn)>:式中c、m的含義不變,t0表示物體放熱前的溫度,t表示物體放熱后的溫度,“t0-t”表示降低的溫度,有時(shí)可用△t0表示,此時(shí)放熱公式可寫成Q放=cm△t0。3、熱量計(jì)算的一般式: Q=cm△t。【△t表示溫度的變化量】<名師指點(diǎn)>:物體吸收或放出熱量的多少由物體的質(zhì)量、物質(zhì)的比熱容和物體溫度的變化量這三個(gè)量的乘積決定,跟物體溫度的高低無關(guān)。◇區(qū)別:Q吸與Q放公式中各物理量的單位比熱容C的單位是焦/(千克·℃),質(zhì)量m的單位是千克,溫度(t、t或△t0)的單位是℃(攝氏度),熱量Q的單位是焦,計(jì)算時(shí)要注意單位的統(tǒng)一。4、兩個(gè)溫度不同物體放在一起時(shí),高溫物體放出熱量,溫度 ;低溫物體吸收 ,溫度升高。若放出熱量沒有損失,全部被低溫物體吸收,最后兩物體溫度相同,稱為“達(dá)到熱平衡”。用公式表示為Q吸=Q放。四、熱機(jī)1、熱機(jī)的類型:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。2、熱機(jī)的特點(diǎn):通過做功把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為 。3、內(nèi)燃機(jī):燃料在機(jī)器汽缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)。汽油機(jī)和 是兩種常見的內(nèi)燃機(jī)。4、汽油機(jī)(1)汽油機(jī):以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)。(2)構(gòu)造:如圖。(3)汽油機(jī)在工作時(shí),活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞從汽缸的一端 運(yùn)動(dòng)到另端的過程叫做一個(gè)沖程。其工作過程如下表:沖程名稱 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程工作示 意圖進(jìn)氣門開閉情況 打開 關(guān)閉 關(guān)閉 關(guān)閉排氣門開閉情況 關(guān)閉 關(guān)閉 關(guān)閉 打開活塞運(yùn)動(dòng)方向 向下 向上 向下 向上沖程的作用 吸入汽油和空氣的混合物 壓縮汽油和空氣的混合物,使其壓強(qiáng)增大、溫度升高。在壓縮沖程末,火花塞產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃燃料混合物 燃料混合物燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓邷馗邏喝細(xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),對外做功 排出廢氣能的轉(zhuǎn)化 無能量轉(zhuǎn)化 汽油燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。 燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功:內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 無能量轉(zhuǎn)化(4)工作過程分析大多數(shù)汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)都是由四個(gè)沖程組成的,分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在一個(gè)工作循環(huán)中,曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈,對外做功1次。在四個(gè)沖程中,只有做功沖程是燃?xì)鈱ν庾龉Γ瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,其他三個(gè)沖程是輔助沖程,要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。五、燃料的熱值1、定義:1千克某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。2、單位:焦/千克,如:木炭的熱值是3.4×107焦/千克,它表示 。<注意>燃料的熱值與燃料的 有關(guān),熱值反映的是不同燃料在燃燒過程中,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能本領(lǐng)的大小。燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān),是物質(zhì)的一種特性,與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積以及是否完全燃燒無關(guān)。3、熱值公式及簡單計(jì)算:(1)公式:Q=mq(Q為燃燒放出的熱量);氣體燃料有Q=Vq (V為氣體體積)。(2)熱值在計(jì)算中用于計(jì)算某種燃料所能提供的能量總和。<名師指點(diǎn)>:分析計(jì)算:第一步:找完全燃燒(沒有,不能算;有,跳到第二步);第二步:擺公式Q放 = mq 分析計(jì)算。4、能量轉(zhuǎn)化:燃料燃燒釋放熱量的過程,就是將貯存在燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。5、燃料很難完全燃燒,燃料燃燒放出的熱量也不可能完全得到利用。因此,改善燃燒條件,使燃料盡可能完全燃燒,同時(shí)應(yīng)盡可能減少各種熱損失,既可以節(jié)約燃料、提高效率,又可以減少污染、保護(hù)環(huán)境。6、熱效率的計(jì)算①汽車前進(jìn)時(shí),汽油燃燒釋放熱能用于汽車克服摩擦做功,η=;②用天然氣燒熱水時(shí),天然氣燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,η=。■考點(diǎn)⑦ 電能 一、電能與電功1、定義(1)電功:電流所做的功叫做 。(2)電能:電能是能量的一種,屬于二次能源,用符號W表示。2、實(shí)質(zhì)電流做功的過程實(shí)質(zhì)上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程。電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的多少可以用電功來度量。如:電流通過電動(dòng)機(jī),把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,說明電流對電動(dòng)機(jī)做了功。3、單位電能電功的單位是 ,還有 俗稱“度”;焦耳與千瓦時(shí)之間的換算關(guān)系:1千瓦時(shí)= 焦耳。4、電能表(1)電能表的作用:測量用電器在一段時(shí)間里消耗的電能的多少。電能表也叫電度表。(2)電能表的參數(shù)含義①220V: 。②kw·h:電能表上的數(shù)字以千瓦時(shí)為單位來顯示用電器所消耗的電能。③1200r/kW·h: 。④5(10)A:該電能表的額定電流為5安,在短時(shí)間內(nèi)使用時(shí)電流可允許大一些,但不能超過10安。(3)電能表測量電能的方法①讀數(shù)法:電能表計(jì)數(shù)器上顯示著數(shù)字,計(jì)數(shù)器前后兩次示數(shù)之差就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)(消耗電能的多少),單位是千瓦時(shí)(度)。如:家中電能表在月初的示數(shù)是03248,月末的示數(shù)是03365,則這個(gè)電能表計(jì)數(shù)器示數(shù)這個(gè)月家中用電量為336.5千瓦時(shí)-324.8千瓦時(shí)=11.7千瓦時(shí),即這個(gè)月家中用電量為11.7度。②計(jì)算法:由電能表參數(shù)Nr/ kW·h (N由不同電能表規(guī)格而定),數(shù)出某段時(shí)間電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)n,則這段時(shí)間消耗的電能W=n/N千瓦時(shí)=n/N×3.6×106焦耳。二、電功率1、電功率(1)物理意義:描述電流做功的 。(2)定義:電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功。用字母P表示。(3)單位:瓦(W )或千瓦(kW),換算關(guān)系為1千瓦=1 000瓦。(4)公式:P= W/t,其中W代表電功,t表示時(shí)間,其變形式為W=Pt,t= W/P2、額定功率與實(shí)際功率用電器兩端的電壓 電功率 用電器工作情況U實(shí)=U額 P實(shí)=P額 正常工作U實(shí)>U額 P實(shí)>P額 容易損壞U實(shí)三、影響電功率大小的因素1、研究電功率與電流的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方案:如圖所示,將兩只小燈泡并聯(lián),目的是控制兩者兩端的電壓相同,比較通過兩只小燈泡的電流大小和亮度(亮度反映實(shí)際功率的大小)。觀察兩只小燈泡的亮暗,并記錄兩只電流表的示數(shù),把觀察結(jié)果記錄在下表中。燈L1 燈L2條件控制(電壓關(guān)系)亮度(亮暗)電流(安)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在電壓相等的情況下,通過小燈泡的電流越大,小燈泡的電功率越大。2、研究電功率與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)方案:如圖所示,將兩只小燈泡串聯(lián),目的是控制通過兩者的電流相同,比較兩只小燈泡兩端的電壓大小和亮度(亮度反映實(shí)際功率的大小)。觀察兩只小燈泡的亮暗,并記錄兩只電壓表的示數(shù),把觀察結(jié)果記錄在下表中。燈L1 燈L2條件控制(電流關(guān)系)亮度(亮暗)電壓(安)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在電流相等的情況下,小燈泡兩端的電壓越高,小燈泡的電功率越大。四、電功率和電功的計(jì)算【推導(dǎo)過程如右圖】1、求電功率:P=UI=I2R=2、求電阻:R===3、求電壓:U=IR==4、求電流:I===★有關(guān)電功率模塊的比例計(jì)算—— “串正、并反”解題技巧(1)串聯(lián)電路的比例關(guān)系——P、W、U全都和對應(yīng)電阻成正比。依據(jù):W=I2Rt、P=I2R、U=IR(2)并聯(lián)電路的比例關(guān)系——P、W、I全都和對應(yīng)電阻成反比。依據(jù):I=、P=、W=t五、測定小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)原理:伏安法測電功率的原理是P=UI。利用電壓表和電流表分別測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流就可以求出小燈泡的電功率。在額定電壓下測出來的電功率就是額定功率。六、電熱器與焦耳定律1、電流的熱效應(yīng)(1)定義:電流通過各種導(dǎo)體時(shí),會使導(dǎo)體的溫度升高,這種現(xiàn)象叫做 。(2)實(shí)質(zhì):電流通過導(dǎo)體發(fā)熱的過程實(shí)際上是 的過程。(3)應(yīng)用:各種各樣的電熱器都是利用電流的熱效應(yīng)工作的,如電熨斗、電熱毯、電熱壺、電飯煲等。電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體一般是由電阻大、熔點(diǎn)高的金屬導(dǎo)體制成的。2、探究影響電熱的因素實(shí)驗(yàn)方法 控制變量法和轉(zhuǎn)換法影響因素 (1)通過導(dǎo)體電流的大小;(2)導(dǎo)體的電阻大小;(3)通電時(shí)間。常見的兩個(gè)探究方向 探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系 探究導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)論 在電流相同、通電時(shí)間相同的情實(shí)驗(yàn)結(jié)論情況下,電阻越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。 在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過一個(gè)電阻的電流越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。3、焦耳定律(1)焦耳定律的內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。焦耳定律是由英國科學(xué)家焦耳最先發(fā)現(xiàn)的。(2)公式:Q=I2Rt。(3)對焦耳定律的計(jì)算公式Q=I2Rt的理解要注意以下幾點(diǎn):①講到影響電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素時(shí)要控制好變量,要同時(shí)考慮到通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間。例如不能說導(dǎo)體通電時(shí)間越長,產(chǎn)生的熱量就越多。②不能說導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流成正比,只能說跟電流的二次方成正比。③公式中的各個(gè)物理量都是對同一導(dǎo)體或電路而言的,計(jì)算時(shí)不能張冠李戴。④電熱和電功的單位是相同的,都是焦(J)。七、電熱(Q)和電功(W)的區(qū)別電熱是指電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量,這部分熱量是由電能轉(zhuǎn)化而來的,電功是指電流通過導(dǎo)體時(shí)所做的功。當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí),如果電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(純電阻電路),此時(shí)電功等于電熱(W=Q);如果電能部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(非純電阻電路),此時(shí)電功大于電熱。舉例說明:當(dāng)電流通過電飯煲(純電阻電路)時(shí),電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,此時(shí)電功等于電熱(W=Q);電流通過電風(fēng)扇(非純電阻電路)時(shí),電流做的功(電功)只有一小部分轉(zhuǎn)化為電熱,另外部分轉(zhuǎn)化成機(jī)械能使電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)起來,此時(shí)電功大于電熱,故選用熱量計(jì)算公式時(shí)分兩種情況:電功全部轉(zhuǎn)化成電熱: Q=W=I2Rt=UIt= U2t/R=Pt (適用于純電阻電路)②電功全部或部分轉(zhuǎn)化成電熱: Q=I2Rt(適用于任何電路)■考點(diǎn)⑧ 核能、能量的轉(zhuǎn)化與守恒 一、核能1、核能:是通過將核反應(yīng)從原子核釋放的能量,先轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的機(jī)械能及水的內(nèi)能,再轉(zhuǎn)化為電能。初中階段,核能可通過兩種核反應(yīng)方式進(jìn)行釋放。 和 是獲得核能的兩種途徑。2、核裂變(1)含義:核裂變是質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成2個(gè)新原子核,并釋放出巨大能量的現(xiàn)象。如中子轟擊鈾235,鈾核就會分裂成2個(gè)新核,并釋放出能量,同時(shí)產(chǎn)生幾個(gè)新的中子,1千克鈾全部裂變,釋放的能量超過2000噸煤完全燃燒釋放的能量。(2)鏈?zhǔn)椒磻?yīng):每個(gè)鈾核裂變時(shí)會產(chǎn)生幾個(gè)中子,這些中子又會繼續(xù)轟擊其他鈾核,使其他鈾核裂變并產(chǎn)生更多的中子,這樣就會導(dǎo)致一系列鈾核持續(xù)裂變,產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng),如圖所示。快速的裂變反應(yīng)可以引起猛烈的爆炸,原子彈就是利用快速裂變制成的,我們還可以控制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的速度,把核能用于和平建設(shè)事業(yè)。“核反應(yīng)堆”就是控制裂變反應(yīng)的裝置。(3)應(yīng)用:原子彈、核電站都是根據(jù)核裂變的原理制成的。原子彈屬于不加控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng);核電站屬于可控制的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。3、核聚變(1)含義:2個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新原子核,同時(shí)釋放出能量的現(xiàn)象。由于核聚變需要極高的溫度,所以核聚變也叫 。如圖所示,氘核(1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)氘核中子)和氚核(1個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子)在超高溫下聚合成新的原子核—氦核,并釋放出1個(gè)中子,同時(shí)釋放巨大的能量。(2)釋放能量情況:質(zhì)量相同的核燃料,核聚變反應(yīng)釋放的核能比核裂變反應(yīng)釋放的核能要多得多。(3)應(yīng)用:氫彈是根據(jù)核聚變的原理制造的,它的威力比原子彈大得多。太陽的內(nèi)部在不停地發(fā)生這種核聚變,從而向外釋放出巨大的能量。二、核電站利用核能發(fā)電的電站叫核電站。利用核能發(fā)電是人們和平利用核能的一個(gè)重要方向。1、核電站的原理(1)核反應(yīng)堆:可控制地進(jìn)行核反應(yīng)的裝置,稱為核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆是核電站核心部分,它以鈾為核燃料。(2)核電站的原理:利用核反應(yīng)堆提供的能量,使水變成蒸汽,再利用高溫高壓的蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。工作過程:如圖所示。(3)核電站的能量轉(zhuǎn)化:核電站并非將核能直接轉(zhuǎn)化為電能。核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能。2、核電站的特點(diǎn)(1)消耗燃料少,廢渣也少,產(chǎn)生的能量巨大,可以大大減少燃料的運(yùn)輸量;(2)特別適合于缺少煤、石油和水力資源的區(qū)域;(3)核電站需防止放射性物質(zhì)泄漏造成的放射性污染,因此必須采用可靠的保護(hù)措施,同時(shí)要處理好廢渣;(4)成本低,一些發(fā)達(dá)國家的核電已占相當(dāng)大的比例,我國的核電事業(yè)發(fā)展得也很快。3、太陽能(1)在太陽內(nèi)部,氫原子核在超高溫下發(fā)生核聚變。(2)太陽的巨大能量是內(nèi)部核聚變產(chǎn)生的。(3)大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射出去,其中有一部分到達(dá)地球表面。三、放射性1、放射性原子核的裂變和聚變都會產(chǎn)生些放射性物質(zhì),這些物質(zhì)的原子核內(nèi)部會向外輻射出肉眼看不見的、能量很高的射線,如:a射線、β射線和γ射線。2、三種主要的放射線射線 組成 穿透本領(lǐng)a射線 帶正電的高速運(yùn)動(dòng)的氦原子核 最弱,在空氣中只能前進(jìn)幾厘米β射線 帶負(fù)電的高速運(yùn)動(dòng)的電子流 較強(qiáng),很容易穿透黑紙,還能穿透幾厘米厚的鋁板γ射線 能量很高的電磁波 很強(qiáng),能穿透幾厘米厚的鉛板和幾十厘米厚的混凝土3、放射性的利與弊(1)利:少量的放射線可以為人類服務(wù),如r射線可以對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行探傷;可以使種子變異,培育出新的優(yōu)良品種;利用放射線可以殺菌。醫(yī)療上利用γ射線可以治療腫瘤等疾病。(2)弊:過量的高能量的放射線照射對人體和動(dòng)植物的組織有破壞作用。四、能量的相互轉(zhuǎn)化1、能量可以在兩個(gè)物體之間轉(zhuǎn)移,能量形式也可以轉(zhuǎn)化(1)太陽能的轉(zhuǎn)化①照射到植物葉片上----植物的化學(xué)能; ②照射到大氣層中------空氣的動(dòng)能;③照射到太陽能熱水器--水的內(nèi)能; ④照射到電池板上------電能。(2)人體能量的來源及轉(zhuǎn)化:人體所需的能量都來自食物,食物被消化后且被分解的過程,是食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為人體的內(nèi)能、電能、機(jī)械能等能量的過程。(3)火力發(fā)電廠的能量轉(zhuǎn)化:燃料燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能來加熱水,水沸騰后,產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,渦輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。2、能量轉(zhuǎn)化的普遍性自然界中的能量有多種表現(xiàn)形式,如機(jī)械能、內(nèi)能、化學(xué)能、電能、電磁能、核能等。自然界中各種形式的能量不是孤立的,它們可以在一定的條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化,能量也可以在同一物體或不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。能量轉(zhuǎn)化是普遍現(xiàn)象,自然界中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式的變化中伴隨著能量的相互轉(zhuǎn)化。五、能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律1、內(nèi)容能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體。而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能的總量保持不變。這就是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律。2、意義能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。無論是機(jī)械運(yùn)動(dòng),還是生命運(yùn)動(dòng),無論是宇宙天體,還是微觀粒子,都遵循這個(gè)定律。3、永動(dòng)機(jī)—不可能成功六、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性1、內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,而不能從低溫物體自發(fā)地轉(zhuǎn)移到高溫物體如:燒杯中的熱水變冷等,是內(nèi)能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。電冰箱、空調(diào)制冷,都是從低溫物體的內(nèi)部吸熱,向外面放熱,使內(nèi)能從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。這種轉(zhuǎn)移不是自發(fā)進(jìn)行的,必須要有附加的條件:消耗電能,電動(dòng)機(jī)(壓縮機(jī))做功。2、機(jī)械能可自發(fā)地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能無法自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能如:汽車制動(dòng)剎車時(shí),由于摩擦,機(jī)械能轉(zhuǎn)變成地面、輪胎及空氣的內(nèi)能,但是這些內(nèi)能不能再次轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能而使汽車重新啟動(dòng)。可見,能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化是有一定的方向性的。能量可以自發(fā)地朝一個(gè)方向進(jìn)行,但不能自發(fā)地朝反方向進(jìn)行。■考點(diǎn)1 各種形式的能[典例1](2024七上·義烏月考)下列關(guān)于能的敘述不正確的是( )A.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中,小球從斜面滾下后能滾上另一個(gè)斜面是因?yàn)樾∏蚓哂小澳堋?br/>B.掛在樹枝上的蘋果沒有運(yùn)動(dòng),所以蘋果不具有“能”C.人在跑步時(shí)要消耗體內(nèi)的“能”D.向日葵在太陽下不斷生長時(shí)將太陽光中的“能”儲存到體內(nèi)◆變式訓(xùn)練1.下列災(zāi)害①嚴(yán)寒、②泥石流、③臺風(fēng)、④洪水、⑤酷暑、⑥干旱所造成的破壞中,與機(jī)械能有關(guān)的是( ) 。A.①③④ B.①⑤⑥ C.②③④ D.③④■考點(diǎn)2 動(dòng)能與勢能[典例2]如圖所示,將質(zhì)量為0.1kg的小球從輕質(zhì)彈簧原長A 點(diǎn)處靜止釋放 到達(dá)B位置速度達(dá)到最大,到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱恪C長度為20cm,小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能 (選填“守恒”或“不守恒”) 。B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力 (填“大于”、 “小于”或“等于”)彈簧所施加的彈力; 科學(xué)上通常用“功”來量度物體能量的轉(zhuǎn)化,小球到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí),彈簧具有的彈性勢能為 J。(在下落過程中,不計(jì)能量損失)◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·黃巖競賽)物體的動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。某小組選用質(zhì)量不同、材質(zhì)相同的光滑金屬小球進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn),記錄木塊在水平面上移動(dòng)的距離,數(shù)據(jù)如表。實(shí)驗(yàn)序號 小球放置的高度 小球的質(zhì)量 木塊在水平面上移動(dòng)的距離1 h m S12 h 2m S23 2h m S3(1) 實(shí)驗(yàn)所用的水平面不能是光滑的,原因是 。(2)實(shí)驗(yàn)中為了使小球到達(dá)水平面的初速度不同,應(yīng)采取的操作是 。(3) 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)S2始終等于 S3, 請從功能轉(zhuǎn)化角度分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因 。■考點(diǎn)3 功和功率[典例3](2024九上·義烏月考)如圖所示,將同一物體分別沿光滑的斜面AC、BC以相同的速度從底部勻速拉到頂點(diǎn)C,已知AC>BC,施加的力分別為FA、FB,拉力做功的功率分別為PA、PB,則下列判斷中正確的是( )A.FA>FB,PAFB,PA>PBC.FAPB◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·余杭月考) 如圖甲,粗糙程度不變的水平面上的物體受到水平向右的拉力。拉力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖乙,物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丙。下列說法正確的是 ( )A.4~6s, 物體運(yùn)動(dòng)路程為18mB.4~6s, 拉力F的功率為12WC.t=1s時(shí), 物體受到摩擦力大于2ND.拉力為6N時(shí),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)■考點(diǎn)4 杠桿[典例4](2024九上·義烏月考)如圖所示,推走獨(dú)輪車之前,先將其撐腳抬離地面。慢慢抬起的過程中,獨(dú)輪車屬于 (選填“省力”或“費(fèi)力”)杠桿。已知車廂和磚頭的總重力G=800N,則圖中人手豎直向上的力為 N。若施加在車把手向上的力始終與把手垂直,則慢慢抬起的過程中這個(gè)力的大小 (選填“逐漸增大”、“逐漸減小”或“始終不變”)。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·義烏月考)如圖所示是某高壓蒸氣壓力控制裝置的示意圖。當(dāng)閥門S(底面積為2cm2)受到的蒸氣壓力超過其安全值時(shí),閥門就會被頂起釋放一些蒸氣來降低壓力,若OA=0.2m,AB=0.6m。物體C重25N,那么杠桿平衡時(shí)桿上的A點(diǎn)所受的支持力為 N,方向是 。(忽略桿重)■考點(diǎn)5 滑輪、斜面[典例5-1](2024九上·余杭月考)如圖用10N的水平拉力F拉滑輪,使足夠長的物體A以0.4m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3N。下列說法錯(cuò)誤的是(不計(jì)滑輪、彈簧測力計(jì)、繩重及滑輪摩擦)( )A.地面對A的摩擦力為2NB.1s內(nèi)繩子拉物體A所做的功為2JC.拉力F的功率為2WD.若將拉力F增大,彈簧測力計(jì)的示數(shù)也增大[典例5-2](2024九上·浙江期末) 如圖所示物體質(zhì)量為5kg,在40N的拉力 F 作用下從斜面底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端,已知斜面高3m ,長5m 。(1)利用斜面勻速拉動(dòng)物體的過程中,該裝置的機(jī)械效率為 。(2)若此物體到達(dá)頂端后撤去拉力,物體又下滑至底端,在下滑過程中物體受到的摩擦力為 N。(3)此物體在運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做功,使它的內(nèi)能增加,溫度升高。若該物體的溫度升高了0.1℃,則物體的內(nèi)能增加了 J。 [已知物體的比熱為2000J/(kg·℃)]◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·余杭月考) 斜面是一種簡單機(jī)械,在生活和生產(chǎn)中使用斜面的好處是可以省力,那么斜面省力情況與哪些因素有關(guān)呢 (使用斜面的省力情況可以通過比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來判定,比值越小,越省力)小明做了如下猜想:猜想1:與斜面的表面材料有關(guān);猜想2:與斜面的傾斜程度有關(guān);猜想3:與物體受到的重力大小有關(guān)。小明為驗(yàn)證上述猜想,利用如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),相關(guān)的記錄如表。實(shí)驗(yàn)序號 1 2 3 4 5 6斜面傾角 θ θ θ θ θ1(θ1>θ) θ2(θ2>θ1)斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板物塊重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70(1)物體從斜面底端沿斜面勻速拉到頂端過程中,傾斜角度越大,機(jī)械效率 (填“越高” “越低”或“不變”) 。(2) 通過對比實(shí)驗(yàn)1、5、6中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是 。(3) 小明通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想3是錯(cuò)誤的,他的依據(jù)是 。(4) 完成實(shí)驗(yàn)后,小明還想知道實(shí)驗(yàn)1中物體在斜面上受到的摩擦力f的大小。已知斜面傾角θ時(shí),斜面長1m、高0.5m,分析可知f= kN 。2.(2024九上·余杭月考)小科在研究滑輪組機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,所用裝置如圖所示,每個(gè)鉤碼重2N,測得的數(shù)據(jù)如表:次數(shù) 鉤碼總重G/N 鉤碼上升的高度 h/m 測力計(jì)示數(shù)F/N 測力計(jì)移動(dòng)距離s/m 機(jī)械效率η1 4 0.1 1.8 0.3 74%2 6 0.1 2.4 0.3 待填3 4 0.1 1.4 0.5 57%4 4 0.2 1.4 1.0 57%(1) 計(jì)算得出第2次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為 (2) 分析表中數(shù)據(jù)可知:第4次實(shí)驗(yàn)是用 (填“甲” “乙”或“丙”) 圖裝置完成的,你判斷的理由是 (3) 分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論是 。■考點(diǎn)6內(nèi)能[典例6](2024九上·黃巖競賽) 甲裝置:在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。乙裝置:燒瓶內(nèi)盛少量水,給瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶塞跳出時(shí),觀察瓶內(nèi)的變化。下列說法正確的是( )A.甲:迅速向下壓活塞的過程中,筒內(nèi)空氣溫度不變B.甲:活塞下壓后反彈的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程C.乙:給瓶內(nèi)打氣至瓶塞跳出前,瓶內(nèi)空氣內(nèi)能減小D.乙:瓶塞跳出的過程相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·義烏月考) 室溫為10℃時(shí),小寧利用如圖所示裝置驗(yàn)證“外界對物體做功,可以使物體的內(nèi)能增加”。小寧用平均為50牛的力將活塞壓下12厘米,發(fā)現(xiàn)底部浸有0.001千克乙醚的棉花并沒有出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象。(乙醚的比熱容約為 著火點(diǎn)為160℃)(1) 求小寧對活塞的做功大小。(2)0.001千克乙醚溫度從10℃升高到著火點(diǎn)至少需要吸收多少熱量 (3) 小寧的實(shí)驗(yàn)沒有成功,請幫助他分析原因。■考點(diǎn)7 電能[典例7](2024九上·黃巖競賽)現(xiàn)有一個(gè)標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡,小明同學(xué)想知道小燈泡的額定功率,于是連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,電源電壓恒為6伏、小燈泡電阻約為10歐。(1)為了完成實(shí)驗(yàn),在標(biāo)有“10Ω1A”、 “20Ω1A”的兩種滑動(dòng)變阻器中應(yīng)選用標(biāo)有“ Ω1A”的。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小明剛閉合開關(guān)就發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度很亮然后馬上熄滅了,她觀察此時(shí)電表的示數(shù),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)為6伏。老師指出她操作時(shí)可能存在的錯(cuò)誤是 (寫出一條即可)。(3)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5伏時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是瓦。(4)小明打算增加兩只開關(guān)和一個(gè)阻值為10歐的電阻R0,只用一只電壓表來測量小燈泡的額定功率。如圖是小明設(shè)計(jì)的電路圖。請判斷此方案是否可行 并說明理由。 。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·黃巖競賽) 某校的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組,對家用電水壺進(jìn)行探究。電熱水壺由分離式底座和壺身兩個(gè)部分組成,如圖甲。分離式底座由電源線、圓形底座和供電插座組成,電熱水壺內(nèi)部簡化電路,如圖乙。(1) 電水壺額定電壓為220伏,額定功率為2000瓦,容量為2L。①電阻R1的阻值是多少 ②正常工作時(shí),加熱7分鐘,能將整壺初溫為20℃水燒開(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下),求此電水壺的加熱效率為多少 [水的比熱為(2)為滿足人們隨時(shí)取用熱水的需求,電熱水壺需設(shè)置保溫功能。現(xiàn)有一個(gè)溫控開關(guān)一定溫度時(shí),可以自動(dòng)斷開或閉合,元件符號為() ,一個(gè)阻值遠(yuǎn)大于 R1的定值電阻R (元件符號頭) 。要求利用提供的器材,對原電熱水壺的簡化電路講行改進(jìn)。實(shí)現(xiàn)既可加熱又能保溫的功能,且加熱功率保持不變,請畫出電路圖。■考點(diǎn)8 核能、能量的轉(zhuǎn)化與守恒[典例7](2024九上·蕭山月考) 如圖1所示,中國“人造太陽”——大型核實(shí)驗(yàn)裝置“東方超環(huán)” (EAST)實(shí)現(xiàn)1.2億攝氏度101秒等離子體運(yùn)行,創(chuàng)造了世界新紀(jì)錄。(1) “東方超環(huán)”的反應(yīng)原理與太陽類似,即通過核 (選填“裂變”或“聚變”)釋放巨大的核能。(2)如圖2為核電站發(fā)電流程圖,核電站發(fā)電過程中,能量轉(zhuǎn)化是:核能→ →機(jī)械能→電能。◆變式訓(xùn)練1.(2024九上·黃巖競賽)核電站是利用核反應(yīng)堆提供能量,使水變成蒸汽,再利用高溫高壓的蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的。甲是核電站的原理示意圖,乙是兩種核反應(yīng)示意圖。下列說法不正確的是( )A.日本福島核污染水是C中流出的水B.核電站核反應(yīng)堆利用的是A所示的核反應(yīng)C.核反應(yīng)后有核廢料,因此它是化學(xué)變化D.根據(jù)核電站原理圖,能量轉(zhuǎn)化順序是核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能1.(2018·紹興)如圖,木塊以一定的速度滑過A,B點(diǎn),到C點(diǎn)滑出下落至D點(diǎn)。A和B,C和D之間的垂直距離均為h。若空氣阻力忽略不計(jì),則對木塊在運(yùn)動(dòng)過程中能量變化的分析,正確的是( )A.D點(diǎn)與A點(diǎn)相比,動(dòng)能增加,勢能減少,機(jī)械能不變B.A點(diǎn)到C點(diǎn)減少的重力勢能大于C點(diǎn)到D點(diǎn)減少的重力勢能C.B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于A點(diǎn)的動(dòng)能,但一定大于C點(diǎn)的動(dòng)能D.B點(diǎn)的動(dòng)能可能等于D點(diǎn)的動(dòng)能,但一定大于A點(diǎn)的動(dòng)能2.(2018·衢州)在探究“阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”時(shí),讓同一小車每次都從同一斜面的同一位置靜止滑下,使小車分別在毛巾、棉布和木板上運(yùn)動(dòng)直至靜止,小車運(yùn)動(dòng)距離如圖所示。下列說法正確的是( )A.小車在毛巾上運(yùn)動(dòng)的距離最短,所以它消耗的機(jī)械能最少B.小車在木板上運(yùn)動(dòng)的距離最長,所以它消耗的動(dòng)能最多C.小車在毛巾、棉布和木板上運(yùn)動(dòng)的距離不同,但每次小車獲得的內(nèi)能相同D.小車在毛巾、棉布和本板上運(yùn)動(dòng)的距離不同,但每次小車克服阻力所做的功相同3.(2023·溫州)如圖是滾擺完成一次下降和上升的示意圖。該過程中,滾擺處于甲、乙位置時(shí)( )A.重力勢能不同,動(dòng)能相同 B.重力勢能不同,動(dòng)能不同C.重力勢能相同,動(dòng)能相同 D.重力勢能相同,動(dòng)能不同4.(2021·溫州)一番茄從手中由靜止開始下落,撞擊水面時(shí)濺起許多水珠(如圖),同時(shí)番茄仍有較大速度并繼續(xù)下沉。若不計(jì)一切機(jī)械能損耗,番茄從開始下落至剛好浸沒時(shí)減少的勢能( )A.等于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和B.大于所有濺起的水珠在撞擊過程中增加的機(jī)械能總和C.等于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和D.小于所有濺起的水珠在空中上升過程中增加的機(jī)械能總和5.(2020·溫州)科學(xué)中常用數(shù)學(xué)方法來表示某些量的關(guān)系。下列圖像中能用陰影面積表示相應(yīng)的量是( )A.壓強(qiáng) B.壓力 C.功率 D.時(shí)間6.(2022·杭州)現(xiàn)有甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量不同的物體(m甲>m乙>m丙),在相等的恒力F作用下,分別在水平方向、沿斜面向上、豎直方向通過了相等的距離s,如圖所示。F在三種情況下做的功分別為W甲、W乙、W丙,三者大小判斷正確的是( )A.W甲>W乙>W丙 B.W甲C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙7.(2024·浙江)如圖所示,取一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒,選擇一團(tuán)可燃物置于筒內(nèi),壓下活塞。為了可燃物更易燃燒,關(guān)于所選可燃物的著火點(diǎn)及對活塞的操作正確的是( )A.著火點(diǎn)低,緩慢下壓 B.著火點(diǎn)高,緩慢下壓C.著火點(diǎn)低,快速下壓 D.著火點(diǎn)高,快速下壓8.(2019·臺州)下列是關(guān)于水蒸發(fā)致冷現(xiàn)象的解釋,①水分子運(yùn)動(dòng)速度有大有小;②剩余的水內(nèi)能減少,溫度降低;③剩余的水分子運(yùn)動(dòng)速度相對較小;④速度大的水分子動(dòng)能大,更易擺脫周圍分子的“束縛”,跑到空氣中。此解釋合理的順序是( )A.①④③② B.②③①④ C.③①④② D.④③②①9.(2019·寧波)下列都是教材中的實(shí)驗(yàn),其中為了說明“對物體做功,物體內(nèi)能增加”的是( )A.圖甲:手帕摩擦塑料絲后,塑料絲散開B.圖乙:縫衣針與磁鐵摩擦后,有了磁性C.圖丙:加熱后,水蒸氣把木塞沖出試管D.圖丁:迅速下壓活塞后,浸過乙醚的棉花燃燒10.(2021·紹興)以可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ),通過推理得出結(jié)論的研究方法稱為科學(xué)推理法。下列結(jié)論通過這種方法得出的是( )A.①電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)B.②可燃物燃燒需要溫度達(dá)到著火點(diǎn)C.③葉片的下表面一般氣孔數(shù)目較多D.④牛頓第一定律11.(2020·湖州)如圖表示用中子轟擊鈾-235原子核產(chǎn)生氪核和鋇核的模型。下列敘述正確的是( )A.該模型表示的是核聚變B.該反應(yīng)產(chǎn)生的中子可繼續(xù)轟擊其他鈾核形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)C.該反應(yīng)不會產(chǎn)生放射性物質(zhì)D.不能用該反應(yīng)獲得能量的方式來發(fā)電12.(2023·湖州)2023年5月11日,天舟六號貨運(yùn)飛船與空間站完成對接。這是我國改進(jìn)型貨運(yùn)飛船首發(fā)船,其發(fā)射成功意義重大。下列說法正確的是( )A.起飛時(shí),燃料的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能B.對接完成后,以空間站為參照物,飛船是靜止的C.貨物從地面運(yùn)到空間站,其質(zhì)量與重力都保持不變D.完成對接后,空間站繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變13.(2022·杭州)汽車開動(dòng)和人的生命活動(dòng)都需要能量,能量是各種運(yùn)動(dòng)的量度。給汽車開動(dòng)和人的生命活動(dòng)提供能量的兩個(gè)過程如圖所示,下列分析錯(cuò)誤的是( )A.都通過劇烈的氧化反應(yīng)釋放出能量B.都將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C.都參與自然界的碳循環(huán)和氧循環(huán)D.都遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律14.(2022·臺州)鋁箔輕巧,導(dǎo)電性好,能做許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1:“鋁箔小火箭”將鋁箔卷成簡狀,上端封閉并裝人一截火柴頭,下端開口并裝上尾翼,制成小火箭。將小火箭套在發(fā)射架上,加熱其上端,如圖甲所示。稍后小火箭就會射到空中。(1)小火箭與發(fā)射架不能套得太緊,否則會因 力太大,難以起飛。(2)火柴頭燃盡后,空中的小火箭還能繼續(xù)上升,這是因?yàn)樾』鸺哂小? 。(3)實(shí)驗(yàn)2:“鋁箔秋千”折一個(gè)U形鋁箔框,其兩端通過回形針與干電池兩端相連,置于磁鐵上方,如圖乙所示。通電時(shí),鋁箔框就會朝一個(gè)方向擺動(dòng)。通電擺動(dòng)時(shí),電能轉(zhuǎn)化為 能和內(nèi)能。(4)若要改變鋁箔框通電時(shí)的擺動(dòng)方向,請寫出一種方法: 。15.(2022·杭州)如圖所示為蹦極運(yùn)動(dòng)的簡化示意圖,彈性繩一端系在運(yùn)動(dòng)員雙腳上,另一端固定在跳臺O點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員由靜止開始自由下落,A點(diǎn)處彈性繩正好處于原長;B點(diǎn)處運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對運(yùn)動(dòng)員的拉力大小相等;C點(diǎn)處是蹦極運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn)。(整個(gè)過程忽略空氣阻力,彈性繩的自彈性繩重不計(jì))(1)從O點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能 (選填“增大”、“減小”、“不變”或“先增大后減小”)。(2)從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中,彈性繩的彈性勢能 (選填“增大”、“減小”、“不變”或“先增大后減小”,下同):運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能 。(15題圖) (16題圖)16.(2022·紹興)長度均為20厘米的相同均質(zhì)木塊A、B平放在水平桌面上,從圖示位置開始推木塊。當(dāng)F為3牛時(shí),木塊靜止;當(dāng)F為6牛時(shí),木塊A、B開始沿桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng),2秒后木塊A掉落:繼續(xù)推木塊B使其仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)直到掉落。(1)推力為3牛時(shí),AB整體受到摩擦力為 牛。(2)木塊A在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為 米/秒。(3)從開始推動(dòng)到木塊B掉落的過程中,推力共做功 焦。17.(2016·紹興)光滑斜面甲與水平面AB平滑連接,從斜面甲高H處靜止釋放小球,小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)靜止,如圖甲,在AB上的C點(diǎn)平滑拼接另一光滑斜面乙.已知AB=3AC,如圖乙,回答下列問題:(1)如果小球從斜面甲高H處靜止釋放,說明小球在乙斜面到達(dá)的最大高度h與H的數(shù)量關(guān)系及理由.(2)要使小球在乙斜面上到達(dá)的最大高度變?yōu)?h,小球應(yīng)在甲斜面上多高處靜止釋放,并說明理由.18.(2023·臺州)電動(dòng)微單車可有效地減輕交通壓力。如圖為某一電動(dòng)微單車,其部分參數(shù)如下表所示。(1)裝有電動(dòng)微單車的包裝箱總質(zhì)量為20千克,平放在水平地面上時(shí)對地面的最小壓強(qiáng)是多少?(2)如圖是某同學(xué)使用扳手組裝電動(dòng)微單車時(shí)的簡化俯視圖,其中O是支點(diǎn),A是動(dòng)力作用點(diǎn),B是阻力作用點(diǎn),此時(shí)扳手相當(dāng)于 (選填“省力”“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿。(3)一定條件下,電動(dòng)微單車充滿電后,能以最高時(shí)速勻速行駛0.8小時(shí),共行駛了多少千米?19.(2021·嘉興)健康的生活既要注意平衡膳食,還要積極參加體育鍛煉,如圖所示為可調(diào)式握力器,可用于鍛煉手部肌肉。鍛煉時(shí)只要抓住左手柄,用力抓緊使其碰觸右手柄上的計(jì)數(shù)按鈕,即算完成一個(gè)握力動(dòng)作。(1)握力器的力度可以通過使用調(diào)節(jié)器移動(dòng)彈簧下端的位置來改變。現(xiàn)在需要將力度調(diào)小,則應(yīng)該將彈簧下端向 (選填“左”或“右”)移。(2)小嘉用平均大小為500牛的力抓握力器的手柄,使手柄在力的方向上移動(dòng)6厘米完成一個(gè)握力動(dòng)作,則做功多少焦 (3)小嘉飲用一罐凈含量為330毫升的可樂后,獲得的能量為540千焦。若獲得能量的10%用于握力做功,則消耗這些能量需要完成多少個(gè)題(2)中的握力動(dòng)作 (19題圖) (20題圖)20.(2021·杭州)已知一根質(zhì)量分布均勻的圓柱體木料質(zhì)量為60kg,體積為0.1m3。問:(1)此木料的密度為多少 (2)如圖所示,甲、乙兩人分別在A點(diǎn)和B點(diǎn)共同扛起此本料并恰好水平,其中AO=OB,O為木料的中點(diǎn)。求此時(shí)乙對木料的作用力大小。(3)若在(2)中當(dāng)乙的作用點(diǎn)從B點(diǎn)向O點(diǎn)靠近時(shí),請列式分析此過程中甲對木料作用力大小變化情況。21.(2024·浙江)圖1是某興趣小組設(shè)計(jì)的一款“高空修枝”工具的示意圖。使用時(shí),一只手握緊桿子保持靜止,另一只手用F1的力緩慢拉繩子,帶動(dòng)滑輪組工作,在A點(diǎn)產(chǎn)生的拉力為F2,從而使修剪刀繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),其刀口對樹枝的力為F3。請回答:(1)該工具可用于剪下高處的枝葉。其中,葉屬于生物體結(jié)構(gòu)層次中的____(填字母)。A.細(xì)胞 B.組織 C.器官(2)為了探究制作修剪刀的碳鋼合金(含F(xiàn)e、C兩種元素)類型,興趣小組取制作修剪刀的廢料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)檢測:取樣品1.00克與足量的稀硫酸充分反應(yīng)后,收集到428毫升(按0.035克計(jì))氫氣。通過計(jì)算并結(jié)合下表判斷修剪刀材質(zhì)屬于哪種合金類型?合金類型 低碳鋼 中碳鋼 高碳鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 低于0.3% 0.3%~0.6% 高于0.6%(3)某時(shí)刻,彈簧處于原長,若修剪刀的刀口對樹枝施加的力F3為960牛,F(xiàn)3'是樹枝對刀口的力(如圖2),此時(shí)繩子端需施加的力F1為多大?(已知OB=8厘米,OC=2厘米,滑輪中各股繩子視為平行,工具自重和摩擦忽略不計(jì)。)22.(2023·杭州)如圖所示為自動(dòng)升降單桿晾衣架,頂盒中有牽引裝置,甲、乙是連接牽引裝置和水平晾桿的豎直鋼絲繩,水平晾桿上有7個(gè)掛衣孔,相鄰兩孔間距相等,甲、乙鋼絲繩懸掛晾桿的點(diǎn)分別與1號、7號孔中心對齊。現(xiàn)把重為30N的衣服(含衣架)掛在5號孔(不計(jì)晾桿和繩的重力,不計(jì)摩擦和空氣阻力)。(1)繩甲對晾桿的拉力為F甲,繩乙對晾桿的拉力為F乙,則F甲 F乙(選填“大于”“等于”或“小于”)。(2)此時(shí)繩甲對晾桿的拉力F甲為多少?(3)閉合開關(guān),牽引裝置工作,將晾桿保持水平狀態(tài)勻速提升1.2m,用時(shí)10s,此過程該裝置牽引鋼絲繩做功的功率是多少?23.(2022·臺州)圖甲是一種太陽能“擺葉花",其擺動(dòng)原理如圖乙所示。塑料擺葉AOB是硬質(zhì)整體,由擺桿OB和葉瓣OA組成,可視為繞固定點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。(1)圖乙為斷電靜止時(shí)的狀態(tài),葉瓣OA重0.04牛,C是其重力作用點(diǎn)。擺桿OB質(zhì)量不計(jì),B端固定著一塊小磁鐵,C、O、D在同一水平線上。求磁鐵受到的重力是多少牛?(2)線圈E有電流時(shí),推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng),則線圈E上端的磁極是 極。(3)線圈E推動(dòng)磁鐵向左上方運(yùn)動(dòng),使擺葉AOB順時(shí)針小幅擺動(dòng)后,立即斷電,擺葉AOB會自動(dòng)逆時(shí)針擺回來。請利用杠桿知識對上述現(xiàn)象作出分析。24.(2024·浙江)自然界中有許多“電魚”,它們身體中的發(fā)電器官能產(chǎn)生電。研究表明,某電魚在水中放電時(shí)(圖1),身體AB段可看成電源和電阻(R1)兩部分串聯(lián)而成,其余部分和水的電阻為R2,它們共同構(gòu)成閉合電路,簡化電路如圖2所示。電魚放電時(shí)的電壓(即電源電壓)為U,電阻R1=1.0×104歐。為獲得U的大小,研究人員通過在水里加入氯化鈉來改變R2,得到A、B兩點(diǎn)間電壓UAB和電路中電流I的關(guān)系,如圖3所示。電魚每次放電電壓視為相同,電魚電阻不變。請回答:(1)向水里加入氯化鈉,目的是 (填“增大”或“減小”)電阻R2。(2)求電魚放電時(shí)電壓U的大小。(3)當(dāng)R2=1.0×104歐,求電魚放電時(shí)R2的電功率P2。25.(2023·舟山)科技小組開展設(shè)計(jì)一款多功能電飯煲的項(xiàng)目活動(dòng),過程如下:[明確問題]科技小組同學(xué)們討論后認(rèn)為,電飯煲應(yīng)具有如下基本功能,并提出具體標(biāo)準(zhǔn):①工作電壓:220V;煮飯模式功率:880W ;保溫模式功率:88W;②電飯煲達(dá)到設(shè)定溫度后能自動(dòng)切換到保溫模式。(1)[方案設(shè)計(jì)]根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),小組討論后,初步設(shè)計(jì)了如圖甲的方案,圖中開關(guān)S1,S2都閉合時(shí),電飯煲處于煮飯模式,功率為880W,則發(fā)熱電阻R1,應(yīng)選擇的阻值為多少歐?(2)[方案優(yōu)化]有同學(xué)認(rèn)為甲方案不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換功能,于是同學(xué)們利用電磁繼電器與熱敏電阻,設(shè)計(jì)了如圖乙的方案。①工作電路中的發(fā)熱電阻R,應(yīng)設(shè)計(jì)在 ▲ 處(選填“a"或“b")。②為確保安全,當(dāng)電飯煲內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度105℃時(shí),工作電路自動(dòng)切換到保溫模式,其中熱敏電阻R的阻值與溫度關(guān)系見圖丙。控制電路的電源電壓為24V,當(dāng)電流達(dá)到0.03A時(shí),電磁鐵會吸下銜鐵,工作電路自動(dòng)切換到保溫模式。那么,選用的定值電阻R0阻值應(yīng)為多少歐?(電磁鐵線圈阻值不計(jì))26.(2022·杭州)密閉的房間里有一臺規(guī)格為“220V 800W”的取暖器,閉合開關(guān)使其正常工作30分鐘。(1)該取暖器消耗的電能為多少焦耳?(2)若房間里空氣質(zhì)量為45千克,取暖器放出熱量的15%被空氣吸收,則房間里空氣溫度升高了多少攝氏度?[空氣的比熱為1000J/(kg·℃)]1.(2020·西湖模擬)以下有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說法正確的是( )A.氫氧化鈉固體溶于水——內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)——燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.太陽能電池板工作時(shí)——太陽能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D.蓄電池充電——化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能和內(nèi)能2.(2024·紹興模擬)如圖所示,將一個(gè)小球從h 高處以相同的速度拋出,一次斜上拋,沿a 運(yùn)動(dòng)軌跡落地;另一次水平拋;沿b 運(yùn)動(dòng)軌跡落地,不計(jì)空氣阻力。關(guān)于小球落地時(shí)動(dòng)能的大小,下列說法中正確的是 ( )A.沿 a 軌跡大 B.沿b軌跡大C.沿a、b軌跡一樣大 D.條件不足,無法判斷(2題圖) (3題圖)3.(2024·杭州模擬)如圖所示,物理項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組在空曠的室外測試某型號無人機(jī)負(fù)重飛行能力。測試時(shí)將重20N的物體A固定在無人機(jī)上,并控制無人機(jī)完成以3m/s的速度勻速上升、在空中懸停、以2m/s的速度勻速下降三個(gè)階段的測試項(xiàng)目,同時(shí)利用系統(tǒng)軟件記錄多次測量的相關(guān)信息,并做出測評報(bào)告。下列說法中( )①勻速上升階段,物體A相對于地面是運(yùn)動(dòng)的②勻速上升階段,物體A的機(jī)械能不變③勻速下降階段,物體A的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能④無人機(jī)勻速上升階段對重物的拉力大于它勻速下降階段對重物的拉力A.只有②④正確 B.只有②③正確C.只有①④正確 D.只有①正確4.(2024·瑞安模擬)籃球運(yùn)球投籃溫州體育中考的項(xiàng)目之一。小科在操場上將一籃球拋出,籃球被拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,a、c兩點(diǎn)處于同一高度。則下列判斷中正確的是 ( )A.籃球由a到b時(shí),動(dòng)能逐漸增大 B.籃球在b 點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最大C.籃球在a、c兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等 D.籃球由c到d時(shí),機(jī)械能一直減小(4題圖) (5題圖)5.(2024·溫州模擬)如圖是位于水平桌面上的玩具“不倒翁”擺動(dòng)過程的示意圖。將“不倒翁”扳到位置1后靜止釋放,“不倒翁”向右擺動(dòng),經(jīng)過豎直位置2,到達(dá)另一側(cè)最大擺角的位置3(忽略空氣阻力)。下列關(guān)于“不倒翁”由位置1→2→3的擺動(dòng)過程中能量變化描述正確的是( )A.由1→2過程中,重力勢能減小,動(dòng)能減小B.由1→2過程中,重力勢能增加,動(dòng)能增加C.由2→3過程中,重力勢能減小,動(dòng)能增加D.由2→3過程中,重力勢能增加,動(dòng)能減小6.(2024·余姚模擬)如圖為某款“投籃玩具”及其設(shè)計(jì)原理,當(dāng)用手向下按壓投射裝置 A 端時(shí),C端與底座相連的橡皮筋被拉長;松手后,橡皮筋快速回彈,投射裝置將小球拋向籃筐。若忽略空氣阻力,則下列說法正確的是 ( )A.下壓投射裝置A 端時(shí),ABC 部分可視為費(fèi)力杠桿B.橡皮筋收縮時(shí),彈性勢能僅轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能C.投射裝置將小球拋出的過程中,沒有對小球做功D.小球被拋出后,運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為零(6題圖) (7題圖)7.(2023·寧波模擬)如圖甲是某小區(qū)使用的一種垃圾投放裝置,即方便又衛(wèi)生,其側(cè)面模式圖如圖乙所示,人向下拉吊把就能打開垃圾桶桶蓋,桶蓋所受的重力可視為集中在桶蓋中心。下列說法正確的是( )A.裝置中的滑輪是動(dòng)滑輪B.繩子拉起桶蓋瞬間,桶蓋是費(fèi)力杠桿C.裝置中的滑輪改變了使用者施力的方向D.用此裝置拉起桶蓋比直接打開桶蓋做功更少8.(2024·溫州模擬)為了緩解城市交通壓力,減少交通事故,邵陽市政府采取禁摩電的措施,獲得市民廣泛支持。目前上班騎電動(dòng)車比較多,某廠工人騎電動(dòng)車從家里到工廠前8 min在平面直路面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)的 v-t圖象如圖所示,若某次他前5 min走過的路程是前8 min 路程的一半,也是總路程的四分之一,設(shè)電動(dòng)車在勻速運(yùn)動(dòng)過程中牽引力的功率恒為2kW,設(shè)電動(dòng)車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),牽引力做功為W,他家到工廠的距離為s,g取 ,下列正確的是 ( )A. B.C. D.9.(2024·鹿城模擬)在古代,秈稻收割后利用前方裝有石塊的簡易杠桿敲擊谷粒去殼。下列方案中腳踩踏時(shí)最省力的是B. C. D.10.(2023·寧波模擬)如圖甲所示的電路中,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為60歐,電源電壓保持不變。滑動(dòng)變阻器R2的滑片從一端滑到另一端的過程中,測得R2的電功率與通過它的電流的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是( )A.R2的滑片向左滑動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)都變大B.電源電壓為12VC.R1的電功率變化范圍是1.2~10.8WD.電流為0.6A時(shí),2min內(nèi)電流通過R1產(chǎn)生的熱量是648J11.(2024·寧波一模)2023年8月24日,日本政府無視國際社會的質(zhì)疑和反對,單方面啟動(dòng)核污水排海,給人類生存帶來了巨大危機(jī)。對此,以下說法錯(cuò)誤的是()A.核污水中含有放射性物質(zhì),這些物質(zhì)會影響人體正常細(xì)胞的功能B.核污水排海后放射性物質(zhì)的濃度將降低C.核污水排海后將影響全球海域,嚴(yán)重破壞海洋生態(tài)環(huán)境D.核污水排海后,食物鏈中營養(yǎng)級別越高的生物,體內(nèi)放射性物質(zhì)的含量越低12.(2024·寧波模擬)籃球運(yùn)球是寧波市體育中考項(xiàng)目之一,其中投籃時(shí)可采用打擊籃板進(jìn)籃的方法,如圖所示。忽略空氣阻力,下列關(guān)于打板進(jìn)籃的說法正確的是( )A.籃球拋出后向上運(yùn)動(dòng),打板的一瞬間,籃球的動(dòng)能最大B.籃球打板進(jìn)籃筐的過程中,籃球的能量沒有損失C.籃球離開籃筐下落到地面的過程中,球的機(jī)械能不變D.籃球在地面上越彈越低,最終靜止,說明能量消失,不符合能量守恒定律13.(2021·婺城模擬)2020年6月23日,長征三號火箭將北斗三號全球衛(wèi)P星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星送入太空預(yù)定軌道。請回答:(1)火箭在大氣層中高速飛行時(shí),外殼與空氣劇烈摩擦,是通過 方式使外殼內(nèi)能增加,溫度升高。為防止內(nèi)部溫度過高,火箭采用隔熱性好的新型陶瓷作為防護(hù)層;(2)該火箭助推器主要燃料選用液氫,是因?yàn)橐簹渚哂? (填字母編號) 。A.較大的熱值 B.較大的比熱容C.較高的沸點(diǎn) D.較高的燃點(diǎn)14.(2023·鹿城模擬)小實(shí)設(shè)計(jì)的“井蓋丟失自動(dòng)警示裝置”如圖所示,當(dāng)井蓋丟失時(shí)上方?jīng)]了壓力,彈簧的彈力將標(biāo)志彈起,起到警示作用。已知標(biāo)志牌的重力為20牛,重心在A點(diǎn),OA長度為1米。(輕質(zhì)桿和彈簧的質(zhì)量忽略不計(jì))(1)裝置中的彈簧將標(biāo)志彈起至豎直位置,是將彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為標(biāo)志牌的 能。(2)若將標(biāo)志牌從水平地面彈起至豎直位置,則克服標(biāo)志牌重力做功 焦。(3)將彈簧固定在B點(diǎn),若產(chǎn)生的彈力始終豎直向上,OB長0.4米。現(xiàn)有三種最大彈力不同的彈簧,請你選擇最合適的彈簧并說明理由 。彈簧種類 A B C最大彈力 10牛 30牛 60牛15.(2024·杭州模擬)如圖所示,水平桌面上有ABC三個(gè)相同的木塊,C木塊放在B上方,AB兩個(gè)木塊用繩子相連,三木塊在輕質(zhì)滑輪組的拉力F的作用下,均以速度v=1m/s向左勻速直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)繩重、繩與滑輪的摩擦,F(xiàn)=3N,則C受到的摩擦力為 N;AB間的繩子的拉力大小是 N;F的功率是 W。(已知接觸面粗糙程度相同時(shí),滑動(dòng)摩擦力的大小與壓力大小成正比)16.(2024·紹興模擬)古代起重的一種轆轤如圖所示,軸的大半徑R=30cm,小半徑r=20cm ,搖把離軸中心為 L=50cm,若不計(jì)摩擦,滑輪、轆轤的重力的影響,要提升一重G=500N的重物,則搖把上的力F至少為 。17.(2024·紹興模擬)(1)如圖所示,一塊光滑的木板AB水平放置,左端與固定在墻上的光滑鉸鏈連接,右端懸掛在一根細(xì)繩OB上,板上放著質(zhì)量相等的木塊M和N,M和N 之間用輕彈簧連接,開始時(shí),彈簧被壓縮且用細(xì)線拉住,并處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線后,M和N 在板上來回振動(dòng)。在此過程中細(xì)繩OB 的拉力將 。(選填“變大”“變小”“不變”或“時(shí)大時(shí)小”)(2)在兩端開口的U形管中灌有密度為ρ的液體,左管上端另有一小段同種液體將一部分空氣封在管內(nèi),如圖所示處于平衡狀態(tài),設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0,則封閉氣體的壓強(qiáng)為 ;若將右管內(nèi)的液體取出一些,當(dāng)重新平衡時(shí),左邊管內(nèi)被封閉的空氣柱體積將 (選填“增大”“減小”或“不變”)。18.(2024·杭州模擬)若有三塊完全相同的木塊長度為L,形狀規(guī)則且質(zhì)量分布均勻,當(dāng)如圖甲所示疊放在水平桌面上時(shí),要確保木塊乙能靜止在木塊1上,木塊2 的右端離木塊1 右端的最大距離為 ,若按如圖2的順序依次疊放,確保三塊木塊相對靜止,木塊3的右端離木塊2 右端的最大距離為 ,木塊2右端離木塊1右端的最大距離為 。19.(2024·浙江模擬)小州同學(xué)用溫度計(jì)分別測量了 A、B、C三個(gè)燒杯中不同質(zhì)量水的溫度。(如圖所示)。(1)三個(gè)燒杯中,水分子平均運(yùn)動(dòng)速度最大的是哪個(gè)燒杯 。(2)三個(gè)燒杯中水所具有的內(nèi)能從大到小排序?yàn)椋骸? (用“>”連接)(3)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下給C燒杯中的水加熱,使它吸收的熱量達(dá)到 焦,試問C燒杯中的水溫最終為多少,并加以解釋。 (·℃)20.(2024·杭州模擬)單板滑雪U形池比賽是冬奧會比賽項(xiàng)目,其場地可以簡化為如圖甲所示的模型。某次練習(xí)過程中,質(zhì)量為M的運(yùn)動(dòng)員以速度v從軌道邊緣A點(diǎn)騰空后到達(dá)最高點(diǎn)B,隨后沿C點(diǎn)進(jìn)入軌道,A、B、C三點(diǎn)距水平面的垂直距離分別為h1、h2和h3圖乙為騰空過程左視圖,請回答下列問題(過程中不計(jì)空氣阻力)。(1)A點(diǎn)的機(jī)械能 B點(diǎn)的機(jī)械能(選填“小于”“等于”或“大于”)。(2)B點(diǎn)動(dòng)能是否為零 (選填“是”或“否”)。(3)從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中,運(yùn)動(dòng)員增加的動(dòng)能可使質(zhì)量為m的水溫度升高 (滑雪板與C點(diǎn)接觸時(shí)能量損失不計(jì),水的比熱容用c表示)。21.(2024·余姚模擬)單位質(zhì)量的氣體物質(zhì),在體積不變的條件下溫度升高 1℃所吸收的熱量稱為該氣體的定容比熱,已知氦氣的定容比熱為3100 J/(kg·℃)。如圖所示,質(zhì)量為0.02kg的氦氣被密封在圓柱形氣缸內(nèi),氣缸內(nèi)氦氣氣壓與外界大氣壓相同。(1)固定活塞AB,當(dāng)氦氣溫度從20℃升高到30℃時(shí),氦氣吸收的熱量是 J。(2)撤去活塞固定裝置,氦氣推動(dòng)活塞做功,該過程與四沖程汽油機(jī)的 沖程類似。22.(2024·寧波模擬) 美國航天器“帕克”太陽探測器升空,正式開啟人類歷史上首次穿越日冕“觸摸”太陽的逐日之旅。(1)太陽能為我們提供光和熱,是因?yàn)樘杻?nèi)部一直發(fā)生著 。(填“輕核聚變”或“重核裂變”)(2)“帕克”上天后將越飛越快,在最接近太陽時(shí),打破人造物體的飛行速度紀(jì)錄。不過,要接近太陽,它還必須借助金星的引力“踩剎車”減速,這是因?yàn)榱梢浴? 。(3)太陽主要通過 (填“熱傳遞”或“做功”)的方式傳遞熱量,“帕克”之所以可以近距離“觸摸”太陽,主要原因是其面向太陽的一面裝有厚約11.4cm的防熱罩。23.(2024·拱墅會考)小樂受騎自行車上坡的啟發(fā),提出了“物體沖上斜坡的最大距離與哪些因素有關(guān)”的問題,并建立了如下猜想:猜想一:物體沖上斜坡的最大距離與物體的質(zhì)量有關(guān);猜想二:物體沖上斜坡的最大距離與斜坡的傾角有關(guān);猜想三:物體沖上斜坡的最大距離與沖上斜坡前的速度有關(guān)。(1)為驗(yàn)證猜想一,小樂將長木板的一端與水平面接觸,另一端墊起一定高度,使長木板與水平面成一定的傾角θ,如圖所示;實(shí)驗(yàn)時(shí)讓不同質(zhì)量的木塊從弧形滑道同一位置靜止釋放,木塊從弧形滑道滑下后再?zèng)_上長木板。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了猜想一是錯(cuò)誤的,則小樂在該實(shí)驗(yàn)中獲得的證據(jù)(或事實(shí))是 。(2)為了驗(yàn)證猜想二,小樂多次改變長木板與水平面的傾角θ,讓同一木塊從弧形滑道同一位置靜止釋放,測出木塊沖上長木板后滑行的最大距離,相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:次數(shù) 1 2 3 4 5長木板與水平面的傾角θ 10° 30° 53° 75° 85°木塊沖上長木板后滑行的最大距離s/m 0.50 0.40 0.36 0.39 0.43據(jù)表中數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是 。(3)若使用如圖所示裝置驗(yàn)證猜想三,應(yīng)如何選擇和操控木塊? 、(寫出2點(diǎn))。24.(2022·龍港模擬)如圖甲所示是我們常見的按壓式圓珠筆。小明利用圓珠筆開展了以下實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)一:研究彈簧彈力與壓縮量的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表:序號 鉤碼質(zhì)量(g) 彈簧壓縮量x(mm) 彈簧彈力F(N) k1 50 2 0.5 0.252 100 4 1 0.25實(shí)驗(yàn)二:先將筆倒立向下按壓然后放手,筆將向上彈起一定的高度。彈跳過程可以分為三個(gè)階段:①把筆豎直倒立于水平硬桌面,下壓外殼使其下端接觸桌面(見位置a);②由靜止釋放,外殼豎直上升,彈簧恢復(fù)到原長(見位置b);③筆繼續(xù)上升到離桌面2cm的最高處(見位置c)開始下落。(1)實(shí)驗(yàn)一表中的“k”應(yīng)該填入的項(xiàng)目是: 。(2)筆在上升過程中,筆的外殼的最大速度處于位置之間 。(選填“ab”或“bc”)(3)若不計(jì)一切摩擦,請說明從a到b到c位置筆的內(nèi)芯的機(jī)械能變化情況 。25.(2024·寧波模擬)小寧騎自行車時(shí)發(fā)現(xiàn),騎車上陡坡要吃力些。坡路和斜面相似,那么斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)呢 小寧做了如下猜想:猜想1:與斜面的表面材料有關(guān)。猜想2:與斜面的傾斜程度有關(guān)。猜想3:與物體受到的重力大小有關(guān)。為驗(yàn)證上述猜想,小寧利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中用沿斜面向上的拉力 F拉動(dòng)物塊在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的記錄如表。(使用斜面的省力情況可以通過比較沿斜面的拉力 F 與物塊所受的重力G 的比值大小來判定,比值越小,越省力)實(shí)驗(yàn)序號 1 2 3 4 5 6 7斜面傾角 0 0 0 θ 0 0.(01>0) θ2(θ2>01)斜面的表面材料 木板 棉布 毛巾 木板 木板 木板 木板物塊重G/N 2.0 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0沿斜面拉力 F/N 1.35 1.43 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70(1)通過對比 (填寫實(shí)驗(yàn)序號)三次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知,使用斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān)。(2)通過對比1、6、7三次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是: 。(3)為驗(yàn)證猜想3,小寧做了1、4、5 三次實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,小寧認(rèn)為這幾次實(shí)驗(yàn)省力情況相同的依據(jù)是 。26.(2024·湖州模擬)小德帶了一個(gè)西瓜到學(xué)校與同學(xué)分享,在分享前同學(xué)們想測出它的重力,發(fā)現(xiàn)西瓜的重力超出了現(xiàn)有彈簧測力計(jì)的量程,但又找不到其它合適的測量工具,于是小德找來了一些細(xì)繩(不計(jì)重力)、一把米尺等物品按如圖所示進(jìn)行了改進(jìn)實(shí)驗(yàn):步驟一:將細(xì)繩系在米尺50厘米刻度線處,米尺剛好能在水平位置平衡。步驟二:將彈簧測力計(jì)在豎直方向調(diào)零(如圖甲左)。步驟三:如圖甲所示,在米尺 45 厘米刻度線處掛上西瓜,用細(xì)繩把彈簧測力計(jì)的拉環(huán)系在 75厘米刻度線處,并豎直向下拉掛鉤,使米尺在水平位置平衡。(1)在步驟一中將細(xì)繩系在米尺中間,使米尺在水平位置平衡,是為了避免 對測量結(jié)果的影響。(2)當(dāng)小德在操作步驟三時(shí),有同學(xué)指出彈簧測力計(jì)的使用存在問題,你認(rèn)為小德這樣使用彈簧測力計(jì)會使測量結(jié)果 (選填“偏大”或“偏小”)。(3)小德分析后改用如圖乙所示的正確方法操作:他將彈簧測力計(jì)倒置使掛鉤朝上后,重新調(diào)零(如圖乙左),并重新測出拉力為5牛,最后計(jì)算出西瓜的重力為 牛。(4)在測量過程中小德發(fā)現(xiàn):如果斜向下拉彈簧測力計(jì),且使杠桿在水平位置平衡(如圖丙所示), 彈簧測力計(jì)示數(shù) 5 牛(選填“>”“<”或“=”) 。27.(2023·鹿城模擬)為探究動(dòng)能大小的影響因素時(shí),山山采用大小相同質(zhì)量不同的小球利用圖甲所示裝置完成實(shí)驗(yàn),獲得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。(實(shí)驗(yàn)中忽略圖釘插入橡皮泥中的摩擦力不同的影響及碰撞時(shí)的能量損耗)實(shí)驗(yàn) 組別 球質(zhì)量/克 球釋放高 度/厘米 圖釘起始插 入深度/厘米 圖釘碰撞后 深度/厘米① 5 50 0.5 2.5② 15 50 0.5 6.5③ 20 50 0.5 8.5④ 5 40 0.5 2.1(1)①②③組中,小球從同一高度靜止釋放的目的是 。(2)本實(shí)驗(yàn)通過 反映小球的動(dòng)能大小。(3)探究質(zhì)量對動(dòng)能大小影響時(shí),山山認(rèn)為采用大小不同的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),會導(dǎo)致撞擊位置高低不同引起誤差,秀秀認(rèn)為可以采用圖乙方式減小誤差。你是否認(rèn)同秀秀的觀點(diǎn), 。28.(2024·嵊州模擬)2023年9月6日, 全球首創(chuàng)的氫能源“智軌”電車(三編組) 正式亮相。“智軌”電車以膠輪取代鋼輪,無需鋪設(shè)有形軌道,采用激光雷達(dá)感知技術(shù)獲得安全防護(hù)信息。“智軌”電車(三編組)創(chuàng)新采用了70MPa儲氫系統(tǒng)和大功率燃料電池系統(tǒng),還配備鈦酸鋰電池,用于回收制動(dòng)能量,實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用。(1)激光雷達(dá)感知是通過信號發(fā)射端向環(huán)境發(fā)射電磁波,然后信號接收系統(tǒng)接收到來自環(huán)境 (選填“反射”或“折射”)回來的信號而獲得車輛周邊環(huán)境的信息。“智軌”電車部分參數(shù)如下表:(三編組即三節(jié)車廂編組)項(xiàng)目 參數(shù)車重 滿載 51噸最大載客量 每節(jié)車廂100人 共 300人儲氫罐 每節(jié)車廂1個(gè) 共3個(gè)車輪 每節(jié)車廂4個(gè) 共12個(gè)(2)“智軌”電車制動(dòng)時(shí),鈦酸鋰電池回收制動(dòng)能量的過程是機(jī)械能先轉(zhuǎn)化為電能,并最終轉(zhuǎn)化為 能貯存在電池中。(3)若“智軌”電車(三編組)滿載時(shí),每個(gè)車輪接觸地面面積為0.025m2,則電車對水平地面的壓強(qiáng)為 帕。(4)已知某燃油公交車(滿載30人),平均油耗為30L/100km,汽油的二氧化碳排放量為2.5kg/L。若在相距18km的某兩地之間啟用“智軌”電車(三編組), 替代10輛該款燃油公交車運(yùn)送300人,可減少二氧化碳排放量 千克。(只考慮單程)29.(2022·蕭山模擬)“軸(元素符號為U)”是存在于自然界中的一種稀有化學(xué)元素,最常見的兩種同位素為U-235和U-238,其中U-235具有放射性。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的定義,豐度為3%的U-235為核電站發(fā)電用低濃縮軸,U-235豐度大于80%的軸為高濃縮軸,其中豐度大于90%的稱為武器級高濃縮軸,主要用于制造核武器。仙礦中U-235含量極低,只占0.64%,絕大部分是U-238,占了99.2%。目前從軸礦中提取U-235的主要方法是“氣體擴(kuò)散法”,即讓這兩種原子處于氣體狀態(tài),利用U-235原子和U-238原子運(yùn)動(dòng)速度略有不同而逐漸分離。分離次數(shù)越多U-235的濃度就越大。受2011年發(fā)生的大地震及海影響,日本福島第一核電站1至3號機(jī)組維芯熔毀。截至目前,已儲存了125萬噸核污水。喪心病狂的日本政府,不顧國內(nèi)外反對聲浪,在其它手段沒有用盡的前提下,堅(jiān)持決定在2023年夏開啟“核廢水排海”計(jì)劃,請根據(jù)以上信息分析:(1)U-235和U-238在原子結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別 。(2)用氣體擴(kuò)散法分離U-235和U-238的方法,屬于 (選填“物理變化”、“化學(xué)變化”、“原子核裂變”)。在氣體狀態(tài)時(shí),U-235的運(yùn)動(dòng)速度 AU-238(選填“大于”、“等于”或“小于”),你判斷的依據(jù)是 。(3)如圖是核電站的工作原理圖,在機(jī)組反應(yīng)維芯中的鋯合金Zr能與水蒸氣反應(yīng),產(chǎn)生ZrO2和一種可燃性氣體,其反應(yīng)方程式為: 。核電站在發(fā)電的過程中,能量的轉(zhuǎn)化過程為 A.核能→機(jī)械能→內(nèi)能→電能B.核能→內(nèi)能→機(jī)械能→電能C.核能→電能→內(nèi)能→機(jī)械能D.核能→電能→機(jī)械能→內(nèi)能(4)福島核電站的廢水中含有大量的放射性碘-131和銫-137,一旦排放后,在海洋環(huán)境中,放射性物質(zhì)會通過 最終進(jìn)入人體,在人體內(nèi)富集。并對人體基因造成損害。這種類型的傷害 遺傳給下一代(選填“會”或“不會”)。30.(2024·鄞州模擬)有一種電子體重計(jì)的原理如圖甲所示,它由均勻壓力杠桿ABO、壓敏電阻和踏板等元件組成。壓力杠桿重 ,其右端O為支點(diǎn),其左端A 壓在壓敏電阻上,對壓敏電阻的壓力用F 表示。壓敏電阻的阻值大于5Ω時(shí),其阻值R 與所受壓力F 符合如圖乙的關(guān)系。質(zhì)量可以忽略不計(jì)的踏板固定在 B 點(diǎn),其中 。圖中電源電壓U=5V,電流表量程為0.6A,取g=10N/ kg,求:(1)電子秤開機(jī)后,電流表的示數(shù)是多大 (2)該電子秤能夠稱量的最大體重是多少 31.(2024·浙江模擬) 近年來,各地接連發(fā)生多起抽屜柜倒塌壓死/傷兒童事件,再一次警示人們家裝安全的重要性。如圖甲所示為一款家庭常用的抽屜柜,柜高 109cm,長60cm,寬40cm,空柜質(zhì)量為20kg。(1)若柜子中所裝物品的總質(zhì)量為6kg,求抽屜柜對地面的壓強(qiáng)。(結(jié)果保留整數(shù))(2)如圖乙所示為抽屜柜的側(cè)視圖,此時(shí)抽屜的拉開距離為30cm,點(diǎn)O為抽屜柜的重心所在位置,假設(shè)體重為18kg的小文將身體的全部重量均壓在與抽屜相接觸的作用點(diǎn)A 上,問此時(shí)抽屜柜是否會被拉動(dòng) (3)為避免抽屜柜倒塌意外的發(fā)生,請你提出一條合理的建議 。32.(2024·杭州模擬)如圖甲所示的電飯鍋,額定電壓為220V,加熱功率為1210W。從銘牌上可知該電飯鍋能效等級為三級,簡化電路圖如圖乙所示,有加熱和保溫兩擋,由開關(guān)S調(diào)節(jié),其中R1和R2均為發(fā)熱電阻,且阻值不隨著溫度的變化而改變。求:(1)電阻R1的阻值;(2)小明利用電能表測量電飯鍋的保溫功率,他關(guān)閉家里的其它用電器,讓電飯鍋處于“保溫”狀態(tài)下正常工作,觀察在10min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了30圈。求該電飯鍋保溫功率。(3)小明上網(wǎng)查詢了解,國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電飯鍋在該加熱功率下正常工作時(shí),三級能效的熱效率值范圍為81%≤η<86%(熱效率是指裝置的有效輸出能量與輸入能量的比值)。他用學(xué)過的知識對電飯鍋進(jìn)行測試:在加熱狀態(tài)下,將溫度為23℃、質(zhì)量為2.2kg的水加熱到100℃,電飯鍋正常工作用時(shí)700s。已知c水=4.2×103J/(kg ℃),請你通過計(jì)算幫助小明判斷該電飯鍋的熱效率值是否達(dá)到三級能效。33.(2024·寧波模擬)我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第55顆衛(wèi)星搭乘長征3號乙運(yùn)載火箭,從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。該衛(wèi)星也是北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的地球靜止軌道衛(wèi)星。日前,衛(wèi)星已完成在軌測試、入網(wǎng)評估等工作,正式入網(wǎng),使用測距碼編號61提供定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)。某款油 展開更多...... 收起↑ 資源列表 【新課標(biāo)·新思維】4.1能的形式、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化--2025年中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案-學(xué)生版.docx 【新課標(biāo)·新思維】4.1能的形式、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化--2025年中考科學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案-教師版.docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫