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初中物理

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、测量

⒈长度L:主单位:米;测量工具:刻度尺;测量时要估读到最小刻度的下一位;光年的单位是长度单位。

⒉时间t:主单位:秒;测量工具:钟表;实验室中用停表。1时=3600秒,1秒=1000毫秒。

⒊质量m:物体中所含物质的多少叫质量。主单位:千克; 测量工具:秤;实验室用托盘天平。 二、机械运动

⒈机械运动:物体位置发生变化的运动。 参照物:判断一个物体运动必须选取另一个物体作标准,这个被选作标准的物体叫参照物。

⒉匀速直线运动:

①比较运动快慢的两种方法:a 比较在相等时间里通过的路程。b 比较通过相等路程所需的时间。

②公式: 1米/秒=3.6千米/时。 三、力

⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。

力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。 力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。

物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。 ⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。 力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。

⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。 重力和质量关系:G=mg m=G/g

g=9.8牛/千克。读法:9.8牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。

重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。 ⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。 物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。 物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合力为零。 ⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2 ;合力方向与F1、F2方向相同; 方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。 ⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。

滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】

7.牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。 惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。 四、密度

⒈密度ρ:某种物质单位体积的质量,密度是物质的一种特性。

公式: m=ρV 国际单位:千克/米3 ,常用单位:克/厘米3,

关系:1克/厘米3=1×103千克/米3;ρ水=1×103千克/米3; 读法:103千克每立方米,表示1立方米水的质量为103千克。 ⒉密度测定:用托盘天平测质量,量筒测固体或液体的体积。 面积单位换算:

1厘米2=1×10-4米2, 1毫米2=1×10-6米2。 五、压强

⒈压强P:物体单位面积上受到的压力叫做压强。

压力F:垂直作用在物体表面上的力,单位:牛(N)。

压力产生的效果用压强大小表示,跟压力大小、受力面积大小有关。 压强单位:牛/米2;专门名称:帕斯卡(Pa)

公式: F=PS 【S:受力面积,两物体接触的公共部分;单位:米2。】 改变压强大小方法:①减小压力或增大受力面积,可以减小压强;②增大压力或减小受力面积,可以增大压强。

⒉液体内部压强:【测量液体内部压强:使用液体压强计(U型管压强计)。】 产生原因:由于液体有重力,对容器底产生压强;由于液体流动性,对器壁产生压强。

规律:①同一深度处,各个方向上压强大小相等②深度越大,压强也越大③不同液体同一深度处,液体密度大的,压强也大。 [深度h,液面到液体某点的竖直高度。]

公式:P=ρgh h:单位:米; ρ:千克/米3; g=9.8牛/千克。 ⒊大气压强:大气受到重力作用产生压强,证明大气压存在且很大的是马德堡半球实验,测定大气压强数值的是托里拆利(意大利科学家)。托里拆利管倾斜后,水银柱高度不变,长度变长。

1个标准大气压=76厘米水银柱高=1.01×105帕=10.336米水柱高 测定大气压的仪器:气压计(水银气压计、盒式气压计)。

大气压强随高度变化规律:海拔越高,气压越小,即随高度增加而减小,沸点也降低。 六、浮力

1.浮力及产生原因:浸在液体(或气体)中的物体受到液体(或气体)对它向上托的力叫浮力。方向:竖直向上;原因:液体对物体的上、下压力差。

2.阿基米德原理:浸在液体里的物体受到向上的浮力,浮力大小等于物体排开液体所受重力。

即F浮=G液排=ρ液gV排。 (V排表示物体排开液体的体积)

3.浮力计算公式:F浮=G-T=ρ液gV排=F上、下压力差 4.当物体漂浮时:F浮=G物 且 ρ物<ρ液 当物体悬浮时:F浮=G物 且 ρ物=ρ液

当物体上浮时:F浮>G物 且 ρ物<ρ液 当物体下沉时:F浮ρ液

七、简单机械

⒈杠杆平衡条件:F1l1=F2l2。力臂:从支点到力的作用线的垂直距离

通过调节杠杆两端螺母使杠杆处于水位置的目的:便于直接测定动力臂和阻力臂的长度。

定滑轮:相当于等臂杠杆,不能省力,但能改变用力的方向。

动滑轮:相当于动力臂是阻力臂2倍的杠杆,能省一半力,但不能改变用力方向。

⒉功:两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力方向上通过距离。W=FS 功的单位:焦耳

3.功率:物体在单位时间里所做的功。表示物体做功的快慢的物理量,即功率大的物体做功快。

W=Pt P的单位:瓦特; W的单位:焦耳; t的单位:秒。 八、光

⒈光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。小孔成像、影子、光斑是光的直线传播现象。

光在真空中的速度最大为3×108米/秒=3×105千米/秒

⒉光的反射定律:一面二侧三等大。【入射光线和法线间的夹角是入射角。反射光线和法线间夹角是反射角。】

平面镜成像特点:虚像,等大,等距离,与镜面对称。物体在水中倒影是虚像属光的反射现象。

⒊光的折射现象和规律: 看到水中筷子、鱼的虚像是光的折射现象。

凸透镜对光有会聚光线作用,凹透镜对光有发散光线作用。 光的折射定律:一面二侧三随大四空大。

⒋凸透镜成像规律:[U=f时不成像 U=2f时 V=2f成倒立等大的实像] 物距u 像距v 像的性质 光路图 应用 u>2f f2f 倒放大实 幻灯机 u⒌凸透镜成像实验:将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,使烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一个高度上。 九、热学:

⒈温度t:表示物体的冷热程度。【是一个状态量。】 常用温度计原理:根据液体热胀冷缩性质。

温度计与体温计的不同点:①量程,②最小刻度,③玻璃泡、弯曲细管,④使用方法。

⒉热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。【是过程量】

热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。

⒊汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。

影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。

⒋比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。

比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。

C水=4.2×103焦/(千克℃) 读法:4.2×103焦耳每千克摄氏度。 物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4.2×103焦。 ⒌热量计算:Q放=cm⊿t降 Q吸=cm⊿t升

Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。⊿t=Q/cm

6.内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能。内能单位:焦耳

物体的内能与物体的温度有关。物体温度升高,内能增大;温度降低内能减小。

改变物体内能的方法:做功和热传递(对改变物体内能是等效的)

7.能的转化和守恒定律:能量即不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变。

十、电路

⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。 电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。

⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。

绝缘体在一定条件下可以转化为导体。

⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。 【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。】 十一、电流定律

⒈电量Q:电荷的多少叫电量,单位:库仑。

电流I:1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度。 Q=It

电流单位:安培(A) 1安培=1000毫安 正电荷定向移动的方向规定为电流方向。

测量电流用电流表,串联在电路中,并考虑量程适合。不允许把电流表直接接在电源两端。 ⒉电压U:使电路中的自由电荷作定向移动形成电流的原因。电压单位:伏特(V)。 测量电压用电压表(伏特表),并联在电路(用电器、电源)两端,并考虑量程适合。

⒊电阻R:导电物体对电流的阻碍作用。符号:R,单位:欧姆、千欧、兆欧。 电阻大小跟导线长度成正比,横截面积成反比,还与材料有关。【 】

导体电阻不同,串联在电路中时,电流相同(1∶1)。 导体电阻不同,并联在电路中时,电压相同(1:1)

⒋欧姆定律:公式:I=U/R U=IR R=U/I

导体中的电流强度跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。

导体电阻R=U/I。对一确定的导体若电压变化、电流也发生变化,但电阻值不变。

⒌串联电路特点:

① I=I1=I2 ② U=U1+U2 ③ R=R1+R2 ④ U1/R1=U2/R2

电阻不同的两导体串联后,电阻较大的两端电压较大,两端电压较小的导体电阻较小。

例题:一只标有“6V、3W”电灯,接到标有8伏电路中,如何联接一个多大电阻,才能使小灯泡正常发光?

解:由于P=3瓦,U=6伏

∴I=P/U=3瓦/6伏=0.5安

由于总电压8伏大于电灯额定电压6伏,应串联一只电阻R2 如右图, 因此U2=U-U1=8伏-6伏=2伏

∴R2=U2/I=2伏/0.5安=4欧。答:(略) ⒍并联电路特点:

①U=U1=U2 ②I=I1+I2 ③1/R=1/R1+1/R2 或 ④I1R1=I2R2 电阻不同的两导体并联:电阻较大的通过的电流较小,通过电流较大的导体电阻小。

例:如图R2=6欧,K断开时安培表的示数为0.4安,K闭合时,A表示数为1.2安。求:①R1阻值 ②电源电压 ③总电阻 已知:I=1.2安 I1=0.4安 R2=6欧 求:R1;U;R

解:∵R1、R2并联

∴I2=I-I1=1.2安-0.4安=0.8安

根据欧姆定律U2=I2R2=0.8安×6欧=4.8伏 又∵R1、R2并联 ∴U=U1=U2=4.8伏 ∴R1=U1/I1=4.8伏/0.4安=12欧

∴R=U/I=4.8伏/1.2安=4欧 (或利用公式 计算总电阻) 答:(略) 十二、电能

⒈电功W:电流所做的功叫电功。电流作功过程就是电能转化为其它形式的能。 公式:W=UQ W=UIt=U2t/R=I2Rt W=Pt 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特

⒉电功率P:电流在单位时间内所作的电功,表示电流作功的快慢。【电功率大的用电器电流作功快。】

公式:P=W/t P=UI (P=U2/R P=I2R) 单位:W焦 U伏特 I安培 t秒 Q库 P瓦特

⒊电能表(瓦时计):测量用电器消耗电能的仪表。1度电=1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳

例:1度电可使二只“220V、40W”电灯工作几小时?

解 t=W/P=1千瓦时/(2×40瓦)=1000瓦时/80瓦=12.5小时 十三、磁

1.磁体、磁极【同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引】

物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物质叫磁体。磁体的磁极总是成对出现的。

2.磁场:磁体周围空间存在着一个对其它磁体发生作用的区域。

磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。

磁场方向:小磁针静止时N极所指的方向就是该点的磁场方向。磁体周围磁场用磁感线来表示。

地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。 3.电流的磁场:奥斯特实验表明电流周围存在磁场。 通电螺线管对外相当于一个条形磁铁。

通电螺线管中电流的方向与螺线管两端极性的关系可以用右手螺旋定则来判定

某城市高架桥工程建设为兼顾城市发展和保护历史文化遗产,需要将一栋古建筑平移。在移动过程中,施工人员先将古建筑四周深挖,把古建筑连同地基挖起,然后在地基下铺设平行轨道,再用一个推力为3.2×10的8次方牛顿的千斤顶同时推动古建筑沿轨道缓慢滑动50米,在新地点安放、固定、复原。若古建筑连同地基的总重量为1.5×10的7次方牛顿,铺设轨道的地面能承受的最大压强为7.5×10的5次方Pa,问:

1.为防止在移动过程中轨道下陷,轨道对地面的压力作用面积至少是多大?

2.在古建筑的整个平移过程中,千斤顶对古建筑做的功是多少?

3.若使电动机通过滑轮组移动古建筑,已知电动机对滑轮组做功的功率为80kW,滑轮组的机械效率巍峨80%,古建筑移动的速度是多大?

1,由压强公式知 P=F/S (P为压强,F为压力,S为作用面积)

由于知道了铺设轨道的地面能承受的最大压强为7.5×10的5次方Pa,而压力就是

古建筑连同地基的总重量,所以轨道对地面的压力作用面积至少是 S=F/P=1.5×10的7次方N/7.5×10的5次方Pa=20 (m平方)

2,由功的公式 W=F×s (F为力,s为力方向的位移,W为力F做的功) 题目已经告诉了 千斤顶的推力F=3.2×10的8次方牛顿 和 位移s=50 m 所以,千斤顶对古建筑做的功

W=3.2×10的8次方N×50m=1.6×10的10次方 J

3,由功率的公式 p=W/t (p为功率,t为作用时间,W为t时间内做的功) 由前面知,将古建筑移动50米需做的功 W=1.6×10的10次方 J

而电动机对滑轮组做功的功率为80kW,效率为80%,则 真正用到的功率为 p=80KW × 80% = 000W

所以,时间 t=W/p=1.6×10的10次方 J/000W = 2.5×10的5次方 s 则,古建筑移动的速度 v=50m/2.5×10的5次方s =2×10的-4次方 m/s

、连通器粗管直径是细管直径的4倍、先在连通器内装入水银、然后在细管中注入70cm高的水、求: 粗管内水银面上升多少?

细管内水银面下降多少?

如果将这些水倒入粗管内、细管内水银面比粗管内水银面高多少? 以细管中水的底面为参考面,粗管中的水银高度是h银,静止时此参考面受到的压强相等p银=p水即=ρ水gh水,h水=70cm=0.7m,求得h银=0.051m

细管下降h,粗管直径是细管直径的4倍,细管下降的高度是粗管上升高度的16倍。(作简图)h/16+h=0.051m得h=0.048m,即细管内水银面下降0.048m,粗管内水银面上升0.048m/16=0.003m

把在细管中注入70cm高的水,注入粗管中后,高度是0.7m/16=7/160m.选择粗管中水的底面为参考面,细管内水银面比粗管内水银面高h,参考面受到的压强相等

p水=p银

ρ水gh水=ρ银gh,把ρ水、ρ银、h水=7/160m代入求得h=0.0032m 细管内水银面比粗管内水银面高0.0032m

2、有一件标称是纯金属的工艺品,质量为100克,体积6立方厘米,判断是不是金属。(三种方法,并且要求写出因为所以) 应该判断是否是纯金做成的

ρ金=19.3×10 3Kg/m3=19.3g/cm3 方法一:求密度

工艺品的密度ρ=m/V=100g/6cm3=16.7g/cm3<19.3g/cm3 所以此工艺品不是纯金做成的 方法二:求质量

假设此工艺品是纯金做成的,6cm3的质量是m=ρV=19.3g/cm3×6cm3=115.8g>100g,所以此工艺品不是纯金做成的 方法三:求体积

假设此工艺品是纯金做成的,100g纯金的体积是

V=m/ρ=100g/19.3g/cm3=5.2cm3<6cm3,所以此工艺品不是纯金做成的

3、为铸造金属铸件,木模工用0.6*10^3kg/m^3的木料按计划要求制成模具。若模具质量为1.8kg(实心的)浇铸时采用的密度是2.7*10^3kg/m^3的合金材料,求铸件的质量。

先求模具的体积V=m/ρ=1.8kg/(0.6×10 3kg/m3)=3×10 -3m3

铸件体积和模具体积相等,铸件的质量m=ρV=2.7×10 3kg/m3×3×10 -3m3 =8.1kg

4、量筒中盛有某种液体,当液面的高度为20cm时,液面对量筒底部的压强是2.72×10^4Pa,这种液体的密度是多少? 解:g=10N/kg,h=20cm=0.2m 由液体压强公式p=ρgh得

ρ=p/gh=2.72×10^4Pa/(10N/kg×0.2m) =13.6×10^3kg/m^3

即这种液体的密度是13.6×10^3kg/m^3

5、两列火车,甲的速度为km/h,乙的速度为11m/s,甲车长为120m.两车同向行驶时的超车时间比两车同时反向行驶的错车时间多55s.则乙车长为多少m?

解:v甲=km/h=15m/s,v乙=11m/s,s甲=120m,设乙车长为s乙,t=55s

同向行驶时的超车距离和两车同时反向行驶的错车距离是s=s甲+s乙, 两车同向行驶超车时的相对速度是v超=v甲-v乙=15m/s-11m/s=4m/s, 超车时间t超=s/v超;

两车同时反向行驶的错车相对速度是v错=v甲+v乙=15m/s+11m/s=26m/s, 错车时间t错=s/v错

由题意的t超+t=t错即s/v超+t=s/v错 (s甲+s乙)/v超+t=(s甲+s乙)/v错

把s甲=120m,t=55s,v超=4m/s,v错=26m/s代入上式解得s乙=140m 即乙车长为140m

6、声音在空中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度接近3乘10的8次方m/s,雷雨天,小王看见闪电后5s钟听到雷声,打雷处距离小王( )km

由题意知:t声-t光=t,因为声音在空气中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度接近3×10^8m/s,传播相同的距离,光的传播时间比声音的传播时间快得多,即光的传播时间大大小于声音的传播时间,光的传播时间可以忽略不计,得到t声=t,

所以打雷处离小王的距离 s=vt=340m/s×5s=1700m=1.7km

7、有一条冰封的江河,冰面所能承受的最大压强是2×10的3次方Pa,某坦克质量为40t,每条履带跟地面接触面积为2㎡,求 ①,该坦克在冰面上行驶时对冰面的压强是多少? 2。它能装载的人员和其他装备的总质量最多是多少? 冰面所能承受的最大压强应该是p大=2×10ˆ5Pa 解:(1)坦克质量m坦=40t=4×10ˆ4kg,

坦克在冰面上行驶时对冰面的压力等于坦克的重力即 F=G=m坦g=4×10ˆ4kg×10N/kg=4×10ˆ5N 坦克在冰面上行驶时对冰面的受力面积 S=2㎡×2=4㎡

坦克在冰面上行驶时对冰面的压强p=F/S=(4×10ˆ5N)/4㎡=10ˆ5Pa

(2)冰面所能承受的最大压强是p大=2×10ˆ5Pa,当冰面承受的压强达到最大值时,冰面受到的压力是F=p大S=2×10ˆ5Pa×4㎡=8×10ˆ5N G=F=8×10ˆ5N,求出坦克、装载的人员和其他装备的总质量 m=G/g=(8×10ˆ5N)/10N/kg=8×10ˆ4kg=80t

所以它能装载的人员和其他装备的总质量最多m’=m-m坦=80t-40t=40t

8、如果冰面能承受2*10的4次方pa的压强,一个质量为60kg的人,每只鞋与冰面的接触面积为150cm方,他能否在这个冰面上行走?

这个人在冰面上行走对冰面的压力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N

在冰面上行走与冰面的接触面积S=150cmˆ2=0.015mˆ2(行走时一只脚接触地面)

在冰面上行走对冰面的压强P=F/S=600N/0.015mˆ2=4×10ˆ4Pa>2×10^4 Pa 所以他不能在这个冰面上行走

9、上海)放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心长方体,它们的长、宽、高如图11所示。物体A的密度为0.8×103千克/米3,物体B的质量为8千克。求:

1、物体A的质量;

2、物体B所受重力的大小;

3、在保持物体A、B原有放置方式的情况下,若沿竖直方向截取物体,并通过一定的方法使它们对水平地面的压强相等。下表有两种方案,请判断这两种方案是否可行,若认为行,计算所截取的长度。

1、Va=0.2m×0.1m×0.1m=0.002mˆ3,ρa=0.8×10ˆ3kg/mˆ3 ma=ρa×Va=(0.8×10ˆ3kg/mˆ3)×0.002mˆ3=1.8kg 2、mb=8kg

Gb=mb*g=8kg*10N/kg=80N

3、Sa=0.2m×0.1m=0.02mˆ2,Sb=0.4m×0.2m=0.08mˆ2 Ga=ma*g=1.6kg*10N/kg=16N 这时A对地面的压强是

Pa=Fa/Sa=Ga/Sa=16N/0.02mˆ2=800Pa B对地面的压强是

Pb=Fb/Sb=Gb/Sb=80N/0.08mˆ2=1000Pa

按照方法一,从A的右侧沿竖直方向截取一部分长方体叠放在B的上表面,A对地面的压强不变(柱体物体对地面的压强经过推导可以用P=ρgh,高度不变),而B对地面的压强增加,所以方法一不可行 方法二可行

Vb=0.4m×0.2m×0.2m=0.016mˆ3

ρb=mb/Vb=8kg/0.016mˆ3=500kg/mˆ3

因为按相同比例沿竖直方向截取,所以A、B三边长比仍然是1:2的关系,面积比是1:4,体积比是1:8,要想使A、B对水平地面的压强相等,根据公式P=F/S知道A、B对水平地面的压力之比必须是1:4

总压力是16N+80N=96N,所以A、B对水平地面的压力分别是19.2N和76.8N 设A沿竖直方向截取的长度为a,B沿竖直方向截取的长度为2a, 根据题意得对于A物体来说

16N-ρa(a*0.1m*0.1m)g+ρb(2a*0.2m*0.2m)g=19.2N,把ρa=0.8×10ˆ3kg/mˆ3和ρb=500kg/mˆ3代入上式得a=0.01m

即A所截取的长度是0.01m,B所截取的长度是0.02m 10、春天农民需用水泵缺水灌溉农田,有一水泵铭牌如下: 型号:8b13 流量:300m³/h 扬程:12m 质量:111kg 效率:80%

(1)水泵连续正常工作5小时,所作有用功是多少? (2)此水泵总功率是多少?

(3)若此水泵用一柴油机带动,假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能,则每小时消耗柴油多少kg?(柴油热值按3×10七次方J/kg计算,g=10N/kg)

(1)水泵连续正常工作5小时,所做有用功

w有=Gh=mgh=ρVgh=1.0×10ˆ3kg/mˆ3×(300 mˆ3/h×5h) × 10N/kg×12m =1.8×10ˆ8J

(2)η= w有/W总得W总= w有/η=1.8×10ˆ8J/80%=2.25×10ˆ8J

P总=W总/t=2.25×10ˆ8J/(5×3600s)=1.25×10ˆ4w=12.5kw (3) 每小时做的总功2.25×10ˆ8J/5=4.5×10ˆ7J

柴油完全燃烧所释放的内能Q放=4.5×10ˆ7J/40%=1.125×10ˆ8J 每小时消耗柴油m油=Q放/q=1.125×10ˆ8J/(3×10ˆ7J/kg)=3.75kg

11、一质量为0.1千克的平底容器,放在水平桌面上,容器高为0.3米,内装0.4千克的水,水深02米,容器对桌面的接触面积为0.005米平方, 若将容器内装满水,则水对容器底部的压强增加量为?

原来水深0.2m,容器高0.3m,装满水后,我们认为水的深度也是0.3m,所以水的深度增加了0.1m,根据液体压强公式p=ρgh知道,水对容器底部的压强增加量 △p=ρg△h=1.0×10ˆ3kg/mˆ3×10N/kg×0.1m=1000pa 即水对容器底部的压强增加量为1000pa

12、一台电动机线圈电阻是5欧姆,接在照明电路中正常工作,电流是2A,则电动机每分钟有( )J 的电能转化为内能,每分钟有( )J的电能转化为机械能。

1200 25200

(1)Q放=Iˆ2Rt=(2A)ˆ2*5Ω*60s=1200J,1200J电能转化为内能 (2)w=UIt=220V*2A*60s=200J(消耗的电能)

W机械=w-Q放=200J-1200J=25200J (电能转化为机械能和内能)

13、.一个平底容器质量为0.2kg,底面积为1×10的负二次方㎡。在容器中装入0.8kg的酒精后,将它放在水平地面上。求 ①酒精的体积

②装入酒精后,容器对水平地面的压力和压强 。(肉酒精=0.8×10的三次方kg/m³)

14.水平地面上放有一个边长为30cm的正方体箱子,箱子重20N,其顶部有一根长20cm,横截面积为4平方厘米竖直的管子与箱子相通,管子重10N,管子和箱子都灌满水,求:

①箱内顶部受到水的压强和压力 ②箱内底部受到水的压强和压力 ③水的重力

④箱子对水平面的压力和压强

1、①V=m/ρ=0.8kg/(0.8×10³kg/m³)=10ˆ-3m³ ②装入酒精后,容器对水平地面的压力

F=G=mg=(m1+m2)g=(0.2kg+0.8kg)*10N/kg=10N;S=10ˆ-2mˆ2

装入酒精后,容器对水平地面的压强p=F/S=10N/10ˆ-2mˆ2=1000Pa

2、①箱内顶部受到水的压强p=ρgh=1.0×10³kg/m³*10N/kg*0.2m=2000Pa S=0.3m*0.3m=0.09mˆ2

箱内顶部受到水的压力F=pS=2000Pa*0.09mˆ2=180N ②箱内底部受到水的压强p底=ρgh底=1.0×10³kg/m³*10N/kg*0.5m=5000Pa S=0.3m*0.3m=0.09mˆ2

箱内底部受到水的压力F=p底S=5000Pa*0.09mˆ2=450N

③V=(V1+V2)=4cmˆ2*20cm+30cm*30cm*30cm=27080cmˆ3=0.02708mˆ3 水的重力G=mg=ρVg=ρVg=1.0×10³kg/m³*0.02708mˆ3*10N/kg=270.8N ④箱子对水平面的压力F=G=270.8N+20N+10N=300.8N 箱子对水平面的压强p=F/S=300.8N/0.09mˆ2=3342Pa

15、有一个灯泡额定功率是36V,要接在220V的电路中。大约要串联多少个这样的灯泡才能正常工作

应该是灯泡额定电压是36V,

220V/36V=6个,大约要串联6个这样的灯泡才能正常工作,只是电压略高于额定电压一点,如果7个串联,每个电压只有大约31V。

16、运动会上,40×200接力赛中,某班4名运动员跑完每棒的时间分别为29.2秒 30.3秒 31秒 29.5秒,则这四个运动员平均速度最快的是第几棒?(要说理),全程的平均速度是多少?

最快的是第一棒,v=s/t得在路程s=200m相同时,v和t成反比,t1最小。所以v1最大,即最快的是第一棒 全程的平均速度是v=s总/t总

=(4*200m)/(29.2s+30.3s+31s+29.5s)=(20/3)m/s=6.67m/s

17、高压锅盖的面积是450平方厘米,若高压锅的排气孔的内径为3毫米,测得限压阀的质量为70克,求此时锅盖能承受的最大压力?外界大气压为101000pa

S1=450cmˆ2=0.045mˆ2,限压阀的质量为m=70g=0.07kg,G=mg=0.07g*10N/kg=0.7N 排气孔的内径为3毫米,

面积S内=πRˆ2=3.14*[(1.5*10ˆ(-3)m]ˆ2=7.065×10ˆ(-6)mˆ2 限压阀刚被顶起时受到的锅内外的压强差 P=F/S内=0.7N/[7.065×10ˆ(-6)mˆ2]=10ˆ5pa

这时锅盖受到向上和向下的压力差是F=pS=10ˆ5pa*0.045mˆ2=4500N

18、把木板搭在汽车上,把一个重为600N的货物推到车上,这时木板成为一斜面,已知斜面长为3m,高为1m,求:①设斜面是光滑的,人的推力为多大?②实际斜面不光滑,人的推力为250N,斜面的摩擦力为多大?③斜面的机械效率为多少?④额外功为多大?

(1)斜面光滑FL=Gh得F=Gh/L=(600N*1M)/3M=200N

(2)实际斜面不光滑,人的推力为250N,斜面的摩擦力为250N-200N=50N (3)W有=Gh=600N*1m=600J,W总=FL=250N*3m=750J η=W有/W总=600J/750J=80%

(4)W额=W总-W有=750J-600J=150J (摩擦力也可以用W额=fL求得)

19、一人在路旁敲打铁块,每秒敲打4下。观察者恰好正在看到他把锤举到最高处,听到敲打的声音,问观察者和此人至少相距多远 每秒敲打四下,完成4个锤举起落下的过程,观察者和此人至少相距的距离是听到的是刚刚敲过的声音,声音传播的时间t=1S÷4÷2=0.125S 观察者和此人最小距离s=vt=340m/s*0.125s=42.5m

20、1、电流通过某一用电器产生机械能9000J,产生热能3000J,则消耗电能为( ) A 3000J B 6000J C 9000J D 12000J

2、例1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V,线圈内阻为2Ω,线圈中电流为10 A,则这台电动机正常工作10s消耗的电能为多少?

【思路点拨】本题容易错解为:W=I2Rt =(10 A)2×2Ω ×10s=2000 J。而题目中要求计算电动机正常工作10 s消耗的电能,由于该电路不是将电能全部转化为热能,在计算电功时不能用W=I2Rt计算,只能用W=UIt计算(w=I2Rt只是计算了电热,这只是消耗电能的一部分)。故正确解法应该为:W=UIt=380 V×lO A×10s=3.8×104J。 答案:3.8×104J

例2.有一台“220 V,1OO W'’的洗衣机,由于使用不当,造成电动机卡死,电动机由于温度升高而被烧坏,已知这台电动机内的线圈阻值为2 欧,则这台洗衣机正常工作2 min消耗多少电能?电动机被卡死时,2 min产生多少热量? 【思路点拨】

由于电动机正常工作功率P=100 W,

所以电流2 min做的功 :W=Pt=1O0 W x120 s=l. 2 ×l04 J. 电动机卡死后,电能全部转化为机械能,电路中的电流:I=U/R=220V/2Ω=110A 所以可产生热量Q=I2Rt=(llO A)2 x2 Ω x 120 s=2.9 xl06 J. 答案 : 1.2 x 104 J;2.9 x 106 J 【规律总结】

公式W=UIt是普遍适用的公式,而w=I2Rt,W=(U2/R)t只适用在电能完全转化成热能的情况。如果电路中还包含有电动机、电解槽等用电器,这时电能除部分转化为热能外,还要转化为机械能、化学能等,这时电功只能用W=UIt计算,而不能用W=I2Rt,W=(U2/R)t计算了。 拓展演练

1.一台电动机正常工作时线圈两端电压为220 V,线圈内阻为2Ω,它正常工作1 min消耗的电能为66 000 J,求通过电动机线圈内的电流。 答案:I=5A

2.有一额定电压为6V的电动机通电后,当其自由转动时,用电流表测得其工作电流为0.6A,若用手捏着转头不让其转动,测得其电流为2A,则该电动机的机械效率为( D )

A.91% B.9% C.30% D.70% 3. 如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看.它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。问: (1)每分钟该电动机消耗的电能是多少,

(2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少?

(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?

答案:

4. 电动自行车既环保又节能,深受城市居民喜爱。下表是小王同学的电动自行车的有关数据。 电动自行车

自重m/㎏ 电能转化为机械能 的效率η 工作电 压U/V 行驶速度 v/(km·h-1) 骑车人质量为50 ㎏ 时的平均阻力f/N 40 75% 36 ≤36 20

小王质量为50kg,从学校匀速回到家用时20min,距离为5.4km。根据相关信息求小明回家过程中:

(1)电动自行车速度大小;

(2)电动自行车牵引力所做的功; (3)电动自行车消耗的电能。 解:(1)由V=S/t

得:V=00m/1200s=4.5m/s (2)由W=FS

得W=20N×00m=1.08×105J (3)由η=W有用/W总

得W电= W有用/η=1.08×105J/75%=1.44×105J

25、取10g的酒精放在酒精灯处中,另取500g的水放在烧杯中,测得水的温度为20°C,然后点然酒精灯给烧杯加热,当酒精耗尽,火焰熄灭时,温度计的示数为50°C,若酒精灯的热值为3.0*10^7J/kg,该实验酒精灯燃烧效率是多少?

26、质量为200g的铝锅装有质量1kg初吻为25摄氏度的水,要把水烧开,铝锅和水至少供需吸收多少热量?铝的比热容0.88乘以10^3J/(kg;℃)水的比热容4.2乘以10^3J/(kg;℃)

Q吸=cm(t-t0)=4.2×10^3J/(kg.℃)*0.5kg *(50℃-20℃)=6.3×10^4J Q放=m酒q=0.01kg*3.0×10^7J/kg=3×10^5J

酒精灯燃烧效率Q吸/Q放=6.3×10^4J/3×10^5J=21%

Q铝=c铝m铝(t-t0)=0.88×10^3J/(kg.℃)*0.2kg *(100℃-25℃) =1.32×10^4J

Q水=cm水(t-t0)=4.2×10^3J/(kg.℃)*1kg *(100℃-25℃)=3.15×10^5J 铝锅和水至少供需吸收多少热量1.32×10^4J+3.15×10^5J=3.282×10^5J 27、一块铜的质量是1780kg,体积是0.2m^3,铜 密度是多少 解:m=1780kg,V=0.2m^3

由公式ρ=m/V得到ρ=m/V=1780kg/0.2m^3=8.9×10^3kg/m^3 答:铜的密度是8.9×10^3kg/m^3

28、取10g的酒精放在酒精灯处中,另取500g的水放在烧杯中,测得水的温度为20°C,然后点然酒精灯给烧杯加热,当酒精耗尽,火焰熄灭时,温度计的示数为50°C,若酒精灯的热值为3.0*10^7J/kg,该实验酒精灯燃烧效率是多少?

29、质量为200g的铝锅装有质量1kg初吻为25摄氏度的水,要把水烧开,铝锅和水至少供需吸收多少热量?铝的比热容0.88乘以10^3J/(kg;℃)水的比热容4.2乘以10^3J/(kg;℃)

Q吸=cm(t-t0)=4.2×10^3J/(kg.℃)*0.5kg *(50℃-20℃)=6.3×10^4J

Q放=m酒q=0.01kg*3.0×10^7J/kg=3×10^5J

酒精灯燃烧效率Q吸/Q放=6.3×10^4J/3×10^5J=21%

Q铝=c铝m铝(t-t0)=0.88×10^3J/(kg.℃)*0.2kg *(100℃-25℃) =1.32×10^4J

Q水=cm水(t-t0)=4.2×10^3J/(kg.℃)*1kg *(100℃-25℃)=3.15×10^5J 铝锅和水至少供需吸收多少热量1.32×10^4J+3.15×10^5J=3.282×10^5J

30、质量为76kg的滑雪运动员,其脚下每块滑雪板长2m,宽0.1m,重12N,求运动员站立时水平雪面压强

运动员站立时水平雪面压力F=G1+G2=mg+G2=76kg*10N/kg+2*12N=784N 受力面积S=2m*0.1m*2=0.4mˆ2

运动员站立时水平雪面压强p=F/S=784N/0.4mˆ2=1960pa

1、在图1所示的电路中,电源电压为4.5V,且保持不变,电流表使用0~0.6A的量程,电压表使用0~3V量程,R2=5Ω,滑动变阻器R1的最大阻值是50Ω,为保证电流表和电压表不超过其量程,R1接入电路的阻值只能在什么范围内变化?(计算后说明)

已知:U=4.5V,R2=5Ω,R1的最大阻值是50Ω 求:R1阻值范围

解:R1和R2串联,电流表测电流,电压表测R1电压 电流表最大电流0.6A,

电路中的最小电阻R=U/I=4.5V/0.6A=7.5Ω, R1=R-R2=7.5Ω-5Ω=2.5Ω

这时R1电压是U1=IR1=O.6A*2.5Ω=1.5V,不超过电压表量程 电压表使用0~3V量程,U1=3V,U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V 电路中电流I=U2/R2=1.5V/5Ω=0.3A(不超过电流表量程) 这时R1=U1/I=3V/0.3A=10Ω 所以R1阻值范围是2.5Ω----10Ω 2、在图2所示的电路中,电源电压U=6V,且保持不变。电阻R1=9Ω、R2=4Ω、R3=2Ω,滑动变阻器的阻值为0~10Ω。求:(1)何时电路中电流最小,此时电流表和电压表的示数各多大?(2)当开关S1闭合、S2断开时,滑片P在b端时,两表的示数各为多大?(3)当开关S1断开、S2闭合,滑片P在a端时,两表的示数各为多大?

已知:U=6V,R1=9Ω、R2=4Ω、R3=2Ω,滑动变阻器的阻值为0~10Ω 求:1、电流最小时,电压表电流表示数

解:1、电流最小时,总电阻最大,这时P在b端,s1、S2都断开 四个串联,总电阻R=R1+R2+R3+R'=9Ω+4Ω+2Ω+10Ω=25Ω 电流表的示数I=U/R=6V/25Ω=0.24A 电压表的示数U'=IR'=0.24A*10Ω=2,.4V

2、当开关S1闭合、S2断开时,滑片P在b端时,R1R2被短路 R3和R'串联,

总电阻R=R3+R'=2Ω+10Ω=12Ω 电流表的示数I=U/R=6V/12Ω=0.5A 电压表的示数U'=IR'=0.5A*10Ω=5V

当开关S1断开、S2闭合,滑片P在a端时,R'=0,R2R3被短路,只有R1 电流表的示数I=U/R1=6V/9Ω=0.67A

电压表的示数U'=IR'=0

3、如图3所示,电源电压不变,开关S闭合后,开关S1断开和闭合时,电压表V1前后示数之比是5 : 6;电压表V2前后示数之比是10 : 9。已知电阻R3=5Ω, 求:电阻R1、R2的阻值。

解:开关S闭合后,开关S1断开时,R1R2R3串联,V1 测量R1电压,V2测量R2R3电压之和;

这时电流I=U/R=U/(R1+R2+5Ω) V1示数U1=IR1=UR1/(R1+R2+5Ω)

V2示数U=I(R2+R3)=U(R2+R3)/(R1+R2+5Ω)

开关S闭合后,开关S1闭合时,R3被短路,R1R2串联,V1 测量R1电压,V2测量R2电压; 这时电流I=U/R=U/(R1+R2) V1示数U1=IR1=UR1/(R1+R2) V2示数U=IR2=UR2/(R1+R2)

根据题意得UR1/(R1+R2+5Ω):UR1/(R1+R2)=5 : 6

U(R2+R3)/(R1+R2+5Ω):UR2/(R1+R2)=10:9 解得R1=10Ω,R2=15Ω

4、设电源电压保持不变,在图23所示的电路中,当开关闭合后,将滑动变阻器的滑片P移动到a端时,电流表的示数为0.8A,把滑片P再移动到b端时,电流表的示数变为0.2A,而电压表的示数改变了8.4V,求:电阻R1的阻值是多大?电源电压多大?滑动变阻器R'的最大阻值。

解:当开关闭合后,将滑动变阻器的滑片P移动到a端时,只有 R1,电压表示数是电源电压,这时电流是I=0.8A;把滑片P再移 动到b端时,电流表的示数变为I'=0.2A,而电压表的示数改变了 8.4V,即减小了8.4V,R1和R'串联,U'=8.4V 滑动变阻器R'的最大阻值R'=U'/I=8.4V/0.2A=42Ω 在电压相同时,电流与电阻成反比I/I'=R总'/R总 0.8A/0.2A=(R'+R1)/R1=4 解得R1=14Ω

电源电压U=IR1=0.8A*14Ω=11.2V

5、如图5所示的电路中、电源电压U=7.5V,且保持不变。已知电R1=2Ω、R2=5Ω,当开关闭合后,电压表V1的示数为2.5V,电压表V2的示数为4V。求:电阻R3、R4的阻值。

解:四个电阻串联,V1测量R1R2电压之和,V2测量R2R4电压之和 电路中电流I=U12/R12=2.5V/(2Ω+5Ω)=5/14A 5/14A=4V/(R2+R4) R4=6.2Ω R=U/I=7.5V/(5/14A)=21Ω

R3=R-R1-R2-R4=21Ω-2Ω-5Ω-6.2Ω=9.8Ω

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