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中考物理復(fù)習(xí)第13講內(nèi)能課件(84頁ppt)+學(xué)案(含解析)

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  1. 二一教育資源

中考物理復(fù)習(xí)第13講內(nèi)能課件(84頁ppt)+學(xué)案(含解析)

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知識(shí)點(diǎn)1 分子熱運(yùn)動(dòng)
分子熱運(yùn)動(dòng) 定義:一切物質(zhì)的分子都在不停地做________運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)
特點(diǎn):溫度越________,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈
擴(kuò)散 現(xiàn)象 定義:不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)________的現(xiàn)象
說明:一切物質(zhì)的分子都在________;分子間________(選填“存在”或“不存在”)間隙
影響因素:擴(kuò)散現(xiàn)象的劇烈程度與溫度有關(guān),溫度越________擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯
分子 動(dòng)理論 (1)常見的物質(zhì)是由大量的________、________構(gòu)成的; (2)構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做________; (3)分子間存在著________和________,如被壓在一起的鉛柱很難被分開,說明分子間存在________;固體和液體很難被壓縮,說明分子間存在________
方法點(diǎn)撥:(1)分子間的引力和斥力同時(shí)存在。
(2)通常氣體擴(kuò)散最快,液體次之,固體最慢。
(3)分子的運(yùn)動(dòng)無法用肉眼直接看到。
知識(shí)點(diǎn)2 內(nèi)能
1.內(nèi)能
(1)定義:物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的________能與分子________能的總和。
(2)單位是________,簡稱________,符號(hào)是________。
(3)影響因素:內(nèi)能的大小與________以及物體的質(zhì)量、種類、狀態(tài)有關(guān)。
2.改變內(nèi)能的兩種方式
方式 實(shí)質(zhì) 條件 判斷 說明
熱傳遞 能量的 轉(zhuǎn)____ 物體間或同一物體不同部位存在____ 能量從高溫物體轉(zhuǎn)移到____物體或從同一物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到____部分 做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能是________的。一個(gè)物體的溫度升高,有可能是對(duì)物體做功,也可能是發(fā)生了熱傳遞
做功 能量的 轉(zhuǎn)____ 外界對(duì)物體做功或物體對(duì)外做功 外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能________;物體對(duì)外做功,自身的內(nèi)能________
知識(shí)點(diǎn)3 比熱容
1.定義:比熱容是描述物質(zhì)____________的物理量。某種物質(zhì)吸收(或放出)的________與它的________及溫度變化量乘積之比,叫做這種物質(zhì)的比熱容,用符號(hào)c表示,即c=。
2.單位:焦每千克攝氏度,符號(hào)是________。
3.水的比熱容
(1)水的比熱容大小為____________。物理意義是質(zhì)量為1 kg的水溫度升高(或降低)1 ℃時(shí),吸收(或放出)的熱量是________。
(2)應(yīng)用:制冷劑、取暖、調(diào)節(jié)氣候。
(3)利用比熱容計(jì)算熱量[用t0表示初溫,t表示變化后的溫度(即末溫)]:
吸熱公式:Q吸=________;
放熱公式:Q放=________。
方法點(diǎn)撥:比熱容與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與物質(zhì)的質(zhì)量大小、溫度的高低、吸收或放出熱量的多少無關(guān)。
重難點(diǎn)1 分子動(dòng)理論的辨識(shí)
【典例1】 (2023·棗莊一模)如圖所示是由微顆粒(直徑為1~50 nm)制備得到的新型防菌“納米紙”,在“納米紙”的表面,細(xì)菌無法停留且“油水不沾”,下列與此現(xiàn)象有關(guān)的說法正確的是(  )
A.“油水不沾”的原因是組成“納米紙”的分子間沒有間隙
B.組成“納米紙”的分子間有引力,也有斥力
C.細(xì)菌的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)
D.組成“納米紙”的分子是靜止不動(dòng)的
辨識(shí)技巧:
分子動(dòng)理論 辨識(shí)技巧或?qū)?yīng)實(shí)例
物質(zhì)是由分子或原子組成的 分子或原子肉眼不可見,比病毒小
分子在做熱運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子做熱運(yùn)動(dòng)
分子間存在引力或斥力 (1)磨平壓在一起的鉛塊拉不開→分子間有引力; (2)物體難壓縮→分子間有斥力
易錯(cuò)提醒:破碎的東西難聚合,是因?yàn)榉肿娱g幾乎沒有作用力。
[聽課記錄]                                     
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
【變式1】 夏天,當(dāng)荷葉上的兩滴水珠相遇時(shí),能匯合成一滴較大的水珠是因?yàn)榉肿又g存在________;當(dāng)固體被壓縮時(shí),分子間的距離變小,分子間的作用力表現(xiàn)為________(均選填“引力”或“斥力”)。
【變式2】 如圖表示某晶體的物態(tài)變化過程,其中甲、乙、丙分別表示三種物態(tài)。下列分析正確的是(  )
A.甲為氣態(tài)
B.甲→乙的過程需要放熱
C.乙→丙的過程與露珠形成過程相同
D.BC段對(duì)應(yīng)的溫度為該晶體的熔點(diǎn)
重難點(diǎn)2 內(nèi)能的改變方式
【典例2】 2024年4月30日,神舟十七號(hào)返回艙進(jìn)入大氣層,與大氣摩擦形成高溫“火球”進(jìn)入黑障區(qū)(如圖)。下列改變內(nèi)能的方式,與“火球”的形成相同的是(  )
A.用柴火把壺中的水燒開 
B.反復(fù)錘打鐵片,鐵片變熱 
C.熱雞蛋放在冷水中冷卻 
D.北方的冬天,用暖氣片來取暖
關(guān)鍵點(diǎn)撥:(1)做功:通過使物體運(yùn)動(dòng),改變物體內(nèi)能。
(2)熱傳遞:兩個(gè)物體間存在溫度差。
[聽課記錄]                                     
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
【變式3】 如圖所示,是小麗媽媽做的香甜可口的“拔絲紅薯”。“拔絲紅薯”剛出鍋時(shí)聞起來甜香濃郁,這是________現(xiàn)象;制作“拔絲”用的糖漿,需要不斷地加熱、攪拌,主要是通過 ________的方式改變糖漿的內(nèi)能。
【變式4】 燒瓶內(nèi)盛少量水。給瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶塞跳出時(shí),看到瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。這是因?yàn)樗魵鈱?duì)瓶塞________,內(nèi)能________,溫度________,水蒸氣液化成小液珠。
重難點(diǎn)3 比熱容及其應(yīng)用
【典例3】 小明在探究“物質(zhì)的放熱能力與哪些因素有關(guān)”時(shí),分別用質(zhì)量均為0.5 kg的水和另一種液體(水的比熱容大于另一種液體)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),并用圖象對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程中,水和另一種液體在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等,分析圖象可以得出:_________(選填“甲”或“乙”)物質(zhì)為水,另一種液體的比熱容為________,這種液體在0~15 min內(nèi)放出的熱量為________J。[已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
關(guān)鍵點(diǎn)撥:依據(jù)公式c=比較甲、乙兩種物質(zhì)的比熱容的大小,比熱容大的是水。
[聽課記錄]                                     
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
                                   
【變式5】 (2024·棗莊三模)某同學(xué)在“探究不同物質(zhì)吸熱情況”的實(shí)驗(yàn)中,將質(zhì)量相同的水和煤油分別裝在兩個(gè)相同的燒杯中,用兩個(gè)相同的酒精燈加熱,如圖甲所示,每隔2 min 記錄一次溫度。
(1)加熱過程中某時(shí)刻水的溫度如圖乙所示,為________℃;
(2)實(shí)驗(yàn)中用________表示物質(zhì)吸熱的多少;
(3)某同學(xué)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了如圖丙所示的溫度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象,由圖象可知________吸熱能力強(qiáng)。已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),則煤油的比熱容為________J/(kg·℃)。
【變式6】 (2023·棗莊一模)如圖所示是某種固態(tài)物質(zhì)被加熱變成液態(tài)時(shí)溫度隨時(shí)間變化的曲線,由圖可知,從4 min加熱到8 min過程中,物質(zhì)的內(nèi)能________(選填“增加”或“不變”),該物質(zhì)在CD段的比熱容______(選填“大于”“等于”或“小于”)AB段的比熱容。第1講 機(jī)械運(yùn)動(dòng)
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.(1)刻度尺 (2)米(m) (3)零刻度線 量程 分度值 緊貼 垂直 分度值 數(shù)字 單位 (4)測量值 真實(shí)值 2.(1)停表 (2)秒(s)
知識(shí)點(diǎn)2
1.位置 2.標(biāo)準(zhǔn)
知識(shí)點(diǎn)3
1.(1)路程 (2)時(shí)間 2.路程 時(shí)間 (1)快慢 (2)v=
t=;s=vt (3)米每秒(m/s或m·s-1) 千米每小時(shí)(km/h或km·h-1) 3.6 (4)人在1 s時(shí)間內(nèi)通過的路程為1.1 m
知識(shí)點(diǎn)4
1.v= 2.變化 快
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:刻度尺上1 cm之間有10個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表的長度是0.1 cm,即此刻度尺的分度值為0.1 cm;物體左側(cè)與零刻度線對(duì)齊,右側(cè)與3.55 cm對(duì)齊,所以物體的長度為L=3.55 cm。
在停表的中間小表盤上,1 min中間有2個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表0.5 min,指針在“3”和“4”之間,偏向“3”一側(cè),所以分針指示的時(shí)間為3 min;在停表的大表盤上,1 s之間有10個(gè)小格,所以一個(gè)小格代表0.1 s,指針在10 s處,所以秒針指示的時(shí)間為10 s,即秒表的讀數(shù)為3 min 10 s=190 s。
答案:3.55 190
變式1 解析:將四次測量結(jié)果取平均值就是鉛筆的測量長度:=17.57 cm;刻度尺讀數(shù)要估讀到分度值的下一位,所以此刻度尺的分度值為1 mm。
答案:17.57 1 mm
變式2 解析:從題圖甲中信息可知,刻度尺的分度值是1 mm,A的長度為1.10 cm;從題圖乙中信息可知,分針在1和2之間更靠近2,秒表的分度值是0.1 s,故停表的讀數(shù)是99.8 s。
答案:1.10 99.8
典例2 D [從物理學(xué)的角度看,我們說舟中人是靜止的,即人相對(duì)于輕舟的相對(duì)位置沒有改變,故是選擇輕舟為參照物,故A、B、C不符合題意。]
變式3 D [天舟六號(hào)到達(dá)天和核心艙所用的時(shí)間t===95 s,A錯(cuò)誤;以天和核心艙為參照物,天舟六號(hào)的位置發(fā)生了變化,是運(yùn)動(dòng)的,故B錯(cuò)誤;以天舟六號(hào)為參照物,天和核心艙的位置發(fā)生了變化,是運(yùn)動(dòng)的,C錯(cuò)誤,D正確。]
變式4 向西運(yùn)動(dòng) 靜止
典例3 解析:當(dāng)汽車過橋速度為100 km/h時(shí),駕車通過大橋的時(shí)間最少,為t===0.55 h=33 min;依題意得,飲酒后與不飲酒相比,反應(yīng)時(shí)間多Δt=1.0 s-0.4 s=0.6 s,在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)要多行駛s′=v′t=72× m/s×0.6 s=12 m。
答案:33 12
變式5 解析:(1)聲音傳到人耳的時(shí)間t===8 s。
(2)人聽到飛機(jī)發(fā)出聲音時(shí),飛機(jī)沿水平方向飛行的距離:s飛機(jī)=v飛機(jī)t=200 m/s×8 s=1 600 m。
答案:(1)8 s (2)1 600 m
典例4 C [5~10 s內(nèi),由題圖可知甲車的s-t圖線的斜率更大,表明甲車速度更快,兩車均向東行駛,開始時(shí)乙車在甲車前方20 m處,甲車速度比乙車快,所以距離在縮小,以甲車為參照物,則乙車相對(duì)甲車向西運(yùn)動(dòng),故A不符合題意;甲、乙兩車運(yùn)動(dòng)時(shí)的s-t圖象為一條直線,表示路程隨時(shí)間變化均勻,速度不變,都做勻速直線運(yùn)動(dòng),故B不符合題意;甲車與橫坐標(biāo)相交,表明開始運(yùn)動(dòng)時(shí),位置在坐標(biāo)原點(diǎn),運(yùn)動(dòng)的開始時(shí)刻是5 s,而乙車與縱坐標(biāo)相交,表示開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻是0時(shí)刻,但是開始運(yùn)動(dòng)的位置在距坐標(biāo)原點(diǎn)20 m處,所以開始運(yùn)動(dòng)時(shí),甲、乙兩車相距20 m,乙車先運(yùn)動(dòng),甲車晚5 s運(yùn)動(dòng),故C符合題意;s-t圖象相交的點(diǎn)表示的是兩車在同一位置,即兩車相遇,而不是速度相同,由題圖可知兩車均做勻速直線運(yùn)動(dòng),甲車的s-t圖線的斜率更大,表明甲車速度更快,故D不符合題意。故選C。]
變式6 B 變式7 C
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn) 解析:(1)利用速度公式可求出平均速度,因此本實(shí)驗(yàn)的原理是v=。
(2)小車在下滑過程中,到達(dá)B點(diǎn)的速度并不為零,所以讓小車從B點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間并不等于下半段的時(shí)間,計(jì)算得到v3結(jié)果不準(zhǔn)確,故A不符合題意;可以在B點(diǎn)開始計(jì)時(shí),但在運(yùn)動(dòng)中開始計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)誤差比較大,計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確,故B不符合題意;不測量,利用已有數(shù)據(jù)求得t3=t1-t2,s3=s1-s2,再計(jì)算得到v3結(jié)果比較準(zhǔn)確,故C符合題意。故選C。
(3)由于小車在下滑過程中做加速運(yùn)動(dòng),所以上半段的平均速度最小,下半段的平均速度最大,全程的平均速度居中,即v3>v1>v2。
(4)提前按下停表停止計(jì)時(shí),會(huì)導(dǎo)致所測量的時(shí)間偏小,根據(jù)v=可知,所測得的平均速度會(huì)偏大。
(5)小車全程做加速運(yùn)動(dòng)。選項(xiàng)A中小車運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小,說明小車做減速運(yùn)動(dòng),故A不符合題意;選項(xiàng)B中小車運(yùn)動(dòng)速度不變,說明小車做勻速運(yùn)動(dòng),故B不符合題意;選項(xiàng)C中,小車運(yùn)動(dòng)速度逐漸增大,說明小車做加速運(yùn)動(dòng),故C符合題意;選項(xiàng)D中小車運(yùn)動(dòng)速度先減小后增大,說明小車先做減速運(yùn)動(dòng),后做加速運(yùn)動(dòng),故D不符合題意。故選C。
(6)斜面的坡度越大,小車在斜面上滑下的速度越快,在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短,不便于測量時(shí)間,因此為了便于測量時(shí)間,應(yīng)將木塊向右適當(dāng)移動(dòng),保持較小的坡度。
(7)小明如果在小車過了A點(diǎn)才開始計(jì)時(shí),則測量時(shí)間偏小,根據(jù)v=可知,會(huì)使所測AC段的平均速度偏大。
(8)該刻度尺分度值為0.1 cm,故sAB讀數(shù)為42.40 cm;vAB===42.40 cm/s,vCD===19.70 cm/s。
答案:(1)v= (2)C (3)v3>v1>v2 (4)偏大 (5)C
(6)右 (7)大 (8)42.40 42.40 19.70
變式訓(xùn)練
1.B 2.A
3.解析:測量小車的平均速度實(shí)驗(yàn)原理:v=;根據(jù)v=知,測量路程要用刻度尺,測量小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間要用停表。
(1)由題中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知小車在AB段的速度小于BC段的速度,故小車全程做變速運(yùn)動(dòng)。
(2)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小車在做加速運(yùn)動(dòng),即小車的速度越來越大,則小車在中間時(shí)刻不能達(dá)到AC段的中點(diǎn),因此小車中間位置速度大于中間時(shí)刻速度。
答案:v= 刻度尺 停表 (1)變速 (2)大于
第2講 聲現(xiàn)象
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
振動(dòng) 振動(dòng) 振動(dòng) 介質(zhì) 真空 波的形式 340 m/s v固>v液>v氣 被反射回來
知識(shí)點(diǎn)2
高低 高 強(qiáng)弱 大 遠(yuǎn)近 品質(zhì) 特色 不同
知識(shí)點(diǎn)3
20 000 Hz 20 Hz
知識(shí)點(diǎn)4
做無規(guī)則 聲源 傳播過程 人耳
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 B [聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的,“魚洗”發(fā)出的嗡嗡聲是由“魚洗”振動(dòng)產(chǎn)生的,故A錯(cuò)誤;發(fā)聲的“魚洗”振動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)水振動(dòng),從而使“水花四濺”,因此“水花四濺”說明發(fā)聲的“魚洗”正在振動(dòng),故B正確;聲音的傳播需要介質(zhì),“魚洗”發(fā)出的聲音通過空氣傳入人耳,故C錯(cuò)誤;聲音的傳播速度只與介質(zhì)種類和溫度有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān),故D錯(cuò)誤。故選B。]
變式1 解析:在教室里,小明敲響乙音叉時(shí),與甲音叉的叉股接觸的乒乓球會(huì)彈起來,這一現(xiàn)象既可以說明聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生,也能說明聲音可以在空氣中傳播;若在月球表面上進(jìn)行此實(shí)驗(yàn),則不能觀察到上述現(xiàn)象,這是因?yàn)檎婵詹荒軅髀暋?br/>答案:空氣 不能 真空不能傳聲
變式2 解析:用手捏住棉線,“土電話”便不能傳聲,原因是用手捏住棉線,棉線不能振動(dòng),發(fā)不出聲音。
答案:用手捏住棉線,棉線不能振動(dòng),發(fā)不出聲音
變式3 (1)振動(dòng) 放大音叉的振動(dòng),便于觀察 (2)減弱 不能 科學(xué)推理法
典例2 D [將一把鋼尺緊緊按在桌面上,一端伸出桌面適當(dāng)?shù)拈L度,撥動(dòng)鋼尺,就可聽到鋼尺振動(dòng)發(fā)出的聲音;保持鋼尺振動(dòng)的幅度大致相同,增大鋼尺伸出桌邊的長度,則鋼尺振動(dòng)變慢,因此聽到聲音的音調(diào)變低。]
變式4 B [手機(jī)能識(shí)別主人是依據(jù)聲音的音色不同,B正確。]
變式5 解析:用相同力度敲擊編鐘,編鐘的大小不同,振動(dòng)頻率不同;大鐘聲音低沉、渾厚,小鐘聲音高昂、清脆,這是因?yàn)槁曇舻囊粽{(diào)不同。
答案:音調(diào)
變式6 解析:骨笛發(fā)出的聲音,是由笛子內(nèi)部空氣柱振動(dòng)產(chǎn)生的;用手指按住不同的孔,改變了里面空氣柱振動(dòng)的長度,從而改變頻率,改變聲音的音調(diào)。
答案:空氣柱 音調(diào)
典例3 A [禁止鳴喇叭是在聲源處減弱噪聲,防止噪聲的產(chǎn)生。故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。故選A。]
變式7 解析:題圖中噪聲監(jiān)測器顯示此時(shí)的噪聲是63.0 dB,該裝置是用來監(jiān)測噪聲強(qiáng)弱的儀器,所以測的是當(dāng)時(shí)環(huán)境聲音的響度;廣場周邊禁止汽車鳴笛是從聲源處減弱噪聲。
答案:響度 聲源
典例4 C [物體振動(dòng)能夠產(chǎn)生聲音,但是產(chǎn)生的聲音不一定被人耳聽到,只有頻率在人耳聽覺范圍內(nèi)的聲音才能被人耳聽到,即使在人耳聽覺范圍內(nèi)的聲音,如果沒有傳播聲音的介質(zhì),人也是無法聽到的,A錯(cuò)誤;古箏演奏中撥動(dòng)不同琴弦時(shí),琴弦振動(dòng)的頻率不同,發(fā)出聲音的音調(diào)不同,B錯(cuò)誤;用超聲波清洗眼鏡,是利用聲波可以傳遞能量,C正確;航空母艦上的起飛引導(dǎo)員佩戴耳罩是在人耳處減弱噪聲,D錯(cuò)誤。]
變式8 B
第3講 物態(tài)變化
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.(1)冷熱 (2)攝氏度 (3)0 100 1 2.(1)液體熱脹冷縮
(2)量程 全部浸入 不能 相平 3.(1)0.1 (2)可以
知識(shí)點(diǎn)2
1.固 液 吸 液 固 放 2.液 氣 吸 蒸發(fā) 沸騰 氣 液 放 壓縮體積 降低溫度 3.沸點(diǎn) 吸熱 液體與空氣接觸面積 液面上方空氣流速 液體溫度 4.固 氣 吸 氣 固 放
知識(shí)點(diǎn)3
有 沒有 不變 下降 熔點(diǎn) 凝固點(diǎn)
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 C [體溫計(jì)的量程是35~42 ℃,A錯(cuò)誤;體溫計(jì)一個(gè)小格代表0.1 ℃,所以體溫計(jì)的分度值是0.1 ℃,B錯(cuò)誤;人的正常體溫約37 ℃,某同學(xué)體溫是36.6 ℃,該同學(xué)體溫正常,C正確;體溫計(jì)的量程是35~42 ℃,液體的溫度可能低于35 ℃,也有可能高于42 ℃,因此不可以用體溫計(jì)測量液體的溫度,D錯(cuò)誤。]
變式1 解析:由題圖甲知,此刻度尺的分度值是1 mm,木塊的長度是9.80 cm-6.00 cm=3.80 cm;溫度計(jì)上,10 ℃之間有10個(gè)小格,一個(gè)小格代表1 ℃,所以此溫度計(jì)的分度值為1 ℃;“30”在“20”的下方,液柱最高處在兩者之間,說明溫度低于0 ℃,為-22 ℃。
答案:3.80 -22
變式2 解析:由題圖可知,體溫計(jì)的分度值為0.1 ℃,示數(shù)為37.8 ℃;體溫計(jì)都是利用液體的熱脹冷縮的原理制成的。
答案:37.8 熱脹冷縮
典例2 A [冰雪消融是固態(tài)變成了液態(tài),是熔化現(xiàn)象,需要吸熱,故A正確;夏天灑水降溫,水變?yōu)樗魵猓諢崃浚蔅錯(cuò)誤;秋天細(xì)雨綿綿,雨是水蒸氣液化形成的,需放熱,故C錯(cuò)誤;冬天大雪紛飛,雪為水蒸氣凝華形成的,需要放熱,故D錯(cuò)誤。故選A。]
變式3 D [二氧化碳?xì)怏w變成干冰,由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài),屬于凝華現(xiàn)象,A錯(cuò)誤;干冰直接變成二氧化碳?xì)怏w,是直接由固態(tài)升華為氣態(tài),屬于升華現(xiàn)象,B錯(cuò)誤;水蒸氣遇冷凝結(jié)成水滴,是氣態(tài)變化為液態(tài),屬于液化現(xiàn)象,水蒸氣遇冷凝結(jié)成小冰晶,屬于凝華現(xiàn)象,C錯(cuò)誤;升華吸熱,干冰有致冷作用是因?yàn)楦杀兂蓺怏w時(shí)需吸收熱量,D正確。]
變式4 解析:園內(nèi)城堡、滑梯等都是由冰塊雕琢而成,地上還積了厚厚的雪,冰是水凝固形成的,是凝固現(xiàn)象,需要放熱,雪是空氣中水蒸氣遇冷形成的小冰晶,是凝華現(xiàn)象,需要放熱。
答案:凝固 凝華 放
典例3 D [從圖象可知,此物質(zhì)在熔化過程中溫度保持60 ℃不變,所以此物質(zhì)是晶體,且熔點(diǎn)為60 ℃;BC段平行于橫軸,處于熔化過程,B處于固態(tài)、BC之間處于固液共存態(tài),C熔化剛結(jié)束時(shí)是液態(tài),D正確,A、C錯(cuò)誤;物質(zhì)從第6 min開始熔化,到第13 min結(jié)束,熔化過程持續(xù)了7 min,B錯(cuò)誤。]
變式5 D 變式6 D
變式7 解析:(1)由題圖可知,該物質(zhì)的熔點(diǎn)為0 ℃,沸點(diǎn)為100 ℃,故這種物質(zhì)氣態(tài)時(shí)的名稱是水蒸氣,固態(tài)時(shí)它是晶體。
(2)由圖象可知,在AB段物質(zhì)處于固體狀態(tài),在BC段物質(zhì)的溫度保持0 ℃不變,此時(shí)吸熱,物質(zhì)正在熔化;CD段為水,水的密度為1.0 g/cm3。
(3)B至C段是物質(zhì)的熔化過程;DE段是水的汽化過程。
答案:(1)水蒸氣 晶體 (2)固 吸 1.0 (3)熔化 汽化
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)1 答案:(1)-4 (2)從下到上 (3)晶體 (4)小于 小于 (5)不能 (6)受熱均勻 (7)汽化 (8)高于 (9)減少試管中冰的質(zhì)量
變式訓(xùn)練
1.解析:(1)題圖乙中,溫度計(jì)的分度值為1 ℃,且液柱在零刻度線的上方,因此該溫度計(jì)的示數(shù)是10 ℃。
(2)由題圖丙可知,在5~15 min加熱時(shí)間內(nèi),冰正在熔化過程中,吸收熱量,溫度保持0 ℃不變。
(3)在加熱過程中,物體吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度不變,故在第10 min時(shí)的內(nèi)能大于在第5 min時(shí)的內(nèi)能。
(4)物體在15~25 min內(nèi)完全熔化為液態(tài)的水,吸收的熱量為Q水=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×30×10-3 kg×10 ℃=1 260 J,由于相同時(shí)間吸收的熱量相同,冰在第10~15 min吸收的熱量為Q=Q水=×1 260 J=630 J。
答案:(1)10 (2)不變 (3)大于 (4)630
2.(1)a (2)固液共存態(tài) (3)43 (4)增加
實(shí)驗(yàn)2 答案:(1)停表 (2)液化 (3)12 水在沸騰過程中吸熱,溫度保持不變 小于 (4)減少水的質(zhì)量(或提高水的初溫) (5)移走酒精燈(或停止加熱) (6)水的質(zhì)量不相等
(7)B
變式訓(xùn)練
1.(1)水銀 (2)96 (3)后 (4)98 初始溫度
2.解析:(1)在實(shí)驗(yàn)中需要用酒精燈的外焰加熱,所以應(yīng)先確定鐵圈的高度。
(2)該實(shí)驗(yàn)需要記錄溫度和時(shí)間,所以需要的主要測量儀器有溫度計(jì)和停表。
(3)在實(shí)驗(yàn)中,向燒杯內(nèi)倒入熱水,這種做法的優(yōu)點(diǎn)是熱水溫度較高,可以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
(4)水沸騰時(shí),氣泡的體積逐漸變大,大量氣泡不斷上升到水面破裂,其中氣泡中的“氣”指的是水蒸氣。
(5)在沸騰過程中,水的溫度保持不變,一切液體在沸騰時(shí)都有確定的溫度,這個(gè)溫度叫沸點(diǎn)。
答案:(1)鐵圈 (2)停表 (3)縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間 (4)水蒸氣 (5)沸點(diǎn)
第4講 光現(xiàn)象
第1課時(shí) 光的直線傳播和反射
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
正在發(fā)光 真空中或同種均勻介質(zhì) 徑跡 方向 3×108 m/s
知識(shí)點(diǎn)2
一種介質(zhì) 另一種介質(zhì) 反射 在同一平面內(nèi) 分居法線 等于 可逆 平行光 各個(gè)方向 光的反射定律
知識(shí)點(diǎn)3
相等 相等 垂直 虛像 鏡面對(duì)稱 發(fā)散 會(huì)聚
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 B [題圖甲中雖然發(fā)生了漫反射,但每條光線也要遵循光的反射定律,A錯(cuò)誤;木工師傅利用光沿直線傳播的原理來檢測木板是否光滑平整,B正確;題圖丙是小孔成像情況,屏幕上出現(xiàn)的是物體倒立的實(shí)像,C錯(cuò)誤;題圖丁中能看到掉在地面上的書,書本表面不平整,書發(fā)生了漫反射,故D錯(cuò)誤。]
變式1 C [鏡子表面光滑,發(fā)生鏡面反射,垂直照射的手電筒的光,反射后幾乎還是向上的,人眼在側(cè)面看,幾乎接收不到鏡子的反射光線,所以鏡子比較暗;白紙表面粗糙,發(fā)生漫反射,手電筒的光反射后,各個(gè)方向都有,人眼在側(cè)面看,白紙的反射光線進(jìn)入人眼的較多,人感覺更亮,故C正確。]
典例2 解析:先過入射點(diǎn)畫出法線,根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線;同理在平面鏡S2上畫出第二次反射光線,如圖所示。
答案:見解析圖
變式2 解析:過鏡面作出點(diǎn)A的對(duì)稱點(diǎn)A′,即為點(diǎn)光源A在平面鏡中的像,連接A′B與鏡面交于O點(diǎn),即為入射點(diǎn)(反射點(diǎn)),連接AO就得到入射光線,OB為反射光線,如圖所示。
答案:見解析圖
變式3 解析:根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn),像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,所成的像為虛像,作出B、O的對(duì)稱點(diǎn),用虛線連接即為BO的像,如圖所示。
答案:見解析圖
典例3 解析:一只蜻蜓平行于湖面飛行,距湖面1 m,蜻蜓在水中所成的像與蜻蜓的大小相等,蜻蜓的像距水面1 m,蜻蜓的像到蜻蜓相距1 m+1 m=2 m,以蜻蜓的像為參照物,蜻蜓與像的位置不變,是靜止的。
答案:相等 2 靜止
變式4 解析:平面鏡成的像與物到平面鏡的距離相等,小麗同學(xué)站在平面鏡前3 m處,則她的像到平面鏡的距離也是3 m,故鏡中的像與她相距6 m。平面鏡成的像與物大小相等,物不變,像不變,故她向平面鏡靠近1 m時(shí),成的像大小不變。
答案:6 不變
變式5 D 變式6 C
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)1 解析:(5)移動(dòng)激光筆,使入射光線繞入射點(diǎn)O沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),則入射角增大,反射角也增大,則反射光線會(huì)遠(yuǎn)離法線,即反射光線將會(huì)繞入射點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
(7)在題圖中,若將紙板(連同激光筆)向后傾斜,而法線始終垂直于平面鏡,則反射光線、入射光線、法線所在的平面也垂直于平面鏡,可知反射光線在紙板前方,故應(yīng)選C。
答案:(1)等于 (2)同一平面內(nèi) (3)可逆 (4)漫反射 (5)順 (6)一次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論具有偶然性 (7)C
變式訓(xùn)練
1.A 2.A 
實(shí)驗(yàn)2 解析:(1)用透明玻璃代替平面鏡,在觀察到蠟燭A的像的同時(shí),也能觀察到蠟燭B,便于確定像的位置,便于比較物像大小。蠟燭點(diǎn)燃時(shí)比較亮,在較暗的環(huán)境中,燭焰和環(huán)境的對(duì)比度比較大,燭焰的像會(huì)更清晰,因此實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇較暗的環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(2)當(dāng)蠟燭A逐漸遠(yuǎn)離鏡面時(shí),由于像的大小始終與物體的大小相同,則在鏡中所成像的大小將不變。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),點(diǎn)燃蠟燭A,透過玻璃板觀察到A的像,把與A完全相同的蠟燭B放在像的位置,觀察到B與A的像完全重合,說明像與物大小相等。
(4)因?yàn)樘撓癫荒茉诠馄辽铣薪樱詫⒐馄练诺较竦奈恢茫瑹o法直接在光屏上觀察到像,說明所成的像是虛像。平面鏡成的像是光的反射形成的,A蠟燭發(fā)出的光線經(jīng)玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在蠟燭A所在這一側(cè)。
(5)一次實(shí)驗(yàn)不具有普遍性,多次改變蠟燭A的位置,重復(fù)前面的步驟,目的是尋找普遍規(guī)律,避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性。
(6)根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),因物的位置不變,所以像的位置不變,所以蠟燭通過左右兩部分玻璃板都能成完整的像,且兩個(gè)像在同一位置。故選A。
(7)如果在實(shí)驗(yàn)時(shí),玻璃板未與水平面垂直,則蠟燭所成的像會(huì)向上或向下偏,此時(shí)蠟燭B不能與蠟燭A的像重合。
(8)拿另一支與點(diǎn)燃蠟燭大小相同的沒有點(diǎn)燃的蠟燭C在玻璃板后面移動(dòng),當(dāng)看到它跟像完全重合,這說明了像和物大小是相等的。
(9)根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn):物與像關(guān)于鏡面對(duì)稱可知,鍍膜玻璃應(yīng)與顯示器夾角45°時(shí),像正好成在演講者的前方的豎直方向。
答案:(1)玻璃板 暗 (2)不變 (3)像與物大小相等 (4)虛 A (5)尋找普遍規(guī)律,避免實(shí)驗(yàn)結(jié)論的偶然性 (6)A (7)玻璃板未與水平面垂直 (8)不需要 像和物大小相等 (9)45°
變式訓(xùn)練
1.(1)確定像的位置 (2)相等 (3)垂直 (4)斜上方 (5)不透過
2.C [使用厚玻璃板會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像,會(huì)干擾觀察,故A不符合題意;燭光較弱,為了成像清晰,應(yīng)在較暗的環(huán)境中進(jìn)行,故B不符合題意;像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,點(diǎn)燃的蠟燭靠近玻璃板,盛水的玻璃杯也應(yīng)靠近玻璃板,故C符合題意;平面鏡成像是光的反射現(xiàn)象,應(yīng)讓學(xué)生在玻璃板右側(cè)觀察水中的“蠟燭”,故D不符合題意。故選C。]
第2課時(shí) 光的折射和色散
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
斜射 同一平面 分居法線 小于 大于 增大 不變 可逆
知識(shí)點(diǎn)2
1.牛頓 紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫 紅 綠 藍(lán) 2.紅外線夜視儀、電視遙控器 紫外線燈、驗(yàn)鈔機(jī)
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 B [墻上的手影,影子的形成利用了光沿直線傳播的原理,A錯(cuò)誤;杯中“折斷”的鉛筆,這是光的折射現(xiàn)象,B正確;日食是由光的直線傳播形成的,C錯(cuò)誤;水中的“倒影”屬于平面鏡成像,平面鏡成像是利用光的反射原理,D錯(cuò)誤。]
變式1 解析:硬幣反射的光線由水中斜射入空氣時(shí),在水面處發(fā)生折射,折射角大于入射角;折射光線進(jìn)入人眼,人會(huì)認(rèn)為光是沿直線傳播的,會(huì)逆著折射光線的方向看去,就會(huì)看到硬幣變淺了的虛像,所以看到“硬幣”是由于光的折射造成的。
答案:虛像 折射
變式2 解析:①手影是光沿直線傳播形成的,光傳播到不透明的物體時(shí),被物體擋住,就形成了影子;②海市蜃樓是光在不均勻介質(zhì)中發(fā)生折射形成的;③小孔成像是光沿直線傳播形成的;④池水變“淺”是光由水中斜射入空氣時(shí),在水面上發(fā)生折射,折射角大于入射角,折射光線進(jìn)入人眼,人眼會(huì)逆著折射光線的方向看去,看到的是比真實(shí)位置要淺的虛像;所以,由于光沿直線傳播產(chǎn)生的是①③,由于光的折射產(chǎn)生的是②④。
答案:①③ ②④
典例2 解析:由光的反射定律可知,反射角等于入射角,入射光線和反射光線分別位于法線兩側(cè),畫出入射光線AO;由光的折射規(guī)律可知,入射光線和折射光線分別位于法線兩側(cè),折射角大于入射角,故折射光線應(yīng)遠(yuǎn)離法線,據(jù)此畫出折射光線OB,如圖所示。
答案:見解析
變式3 C
典例3 解析:電視機(jī)上絢麗多彩的畫面都是由紅、綠、藍(lán)三種色光組成的;沐浴時(shí)常打開浴霸來加熱浴室,這是利用了紅外線的熱作用強(qiáng)的特點(diǎn)。
答案:綠 紅外線
變式4 解析:驗(yàn)鈔器利用了紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)光的特點(diǎn)。
答案:紫外線
第5講 透鏡及其應(yīng)用
第1課時(shí) 透鏡對(duì)光的作用和凸透鏡成像的規(guī)律
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
厚 薄 薄 厚 會(huì)聚 發(fā)散 焦點(diǎn)
知識(shí)點(diǎn)2
縮小 等大 放大 放大的虛
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:延長線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸,由此畫出經(jīng)過凹透鏡后的折射光線;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后將過焦點(diǎn),由此畫出經(jīng)凸透鏡后的折射光線,如圖所示。
答案:見解析圖
變式1 解析:延長線過另一側(cè)焦點(diǎn)的光線經(jīng)凹透鏡折射后將平行于主光軸,如圖所示。
答案:見解析圖
變式2 解析:分別做S點(diǎn)發(fā)出的平行于主光軸的光線與過光心的光線,平行于主光軸的光線的折射光線過焦點(diǎn);通過光心的光線經(jīng)凸透鏡傳播方向不變,這兩條光線的反向延長線的交點(diǎn)為S點(diǎn)的像S′,過S′用虛線作出物體所成的像,如圖所示。
答案:見解析圖
典例2 B [由題圖可知,刻度尺的分度值為1 cm,蠟燭與凸透鏡的距離為20.0 cm,即物距為20.0 cm,此時(shí)在光屏上成的像是倒立、等大的實(shí)像,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知此時(shí)物距等于二倍焦距,所以凸透鏡的焦距為10.0 cm,故A錯(cuò)誤;把蠟燭移至刻度尺10 cm處,凸透鏡不動(dòng),此時(shí)物距為40 cm,大于兩倍焦距,成倒立、縮小的實(shí)像,故B正確;把蠟燭移至刻度尺32 cm處,凸透鏡不動(dòng),此時(shí)物距為18 cm,大于一倍焦距小于兩倍焦距,成倒立、放大的實(shí)像,而照相機(jī)成的是倒立、縮小的實(shí)像,故C錯(cuò)誤;把蠟燭移至刻度尺45 cm處,凸透鏡不動(dòng),此時(shí)物距為5 cm,小于焦距,成正立、放大的虛像,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上,故D錯(cuò)誤。故選B。]
變式3 B
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn) 解析:(1)凸透鏡正對(duì)平行光,平行光線平行于主光軸,經(jīng)凸透鏡折射后會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn),這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn),焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距,所以凸透鏡的焦距是f=60.0 cm-50.0 cm=10.0 cm。
(2)為了使像成在光屏的中心,所以要使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度上。
(3)如題圖乙所示,物距u=30.0 cm>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,生活中的照相機(jī)就是這個(gè)原理。
(4)保持凸透鏡位置不變,將蠟燭向左移動(dòng)一段距離,物距變大,像變小,像距變小,所以應(yīng)將光屏向左移動(dòng)適當(dāng)距離才能呈現(xiàn)清晰的像。若在蠟燭和凸透鏡之間靠近凸透鏡放置一近視鏡,近視鏡為凹透鏡,對(duì)光線的會(huì)聚作用減弱,光線會(huì)會(huì)聚在更遠(yuǎn)的地方,為了使光屏上重新呈現(xiàn)清晰的像,光屏應(yīng)遠(yuǎn)離透鏡,即光屏應(yīng)向右移動(dòng)。
(5)飛蛾飛到了凸透鏡上,透過凸透鏡的光線減少,蠟燭的像亮度會(huì)暗一些,但像仍然是完整的,同時(shí)飛蛾所成的是虛像,不能出現(xiàn)在光屏上,故C符合題意。故選C。
(6)保持蠟燭和凸透鏡位置不動(dòng),換成焦距更小、折射能力更強(qiáng)的凸透鏡,所成的像向左移動(dòng),則需要適當(dāng)向左移動(dòng)光屏可以再次得到清晰的像。
(7)物距均為u=35 cm-5 cm=30 cm,由題圖丙所示可知,成倒立、放大的實(shí)像,則物距介于1倍焦距與2倍焦距之間,因此凸透鏡A的焦距15 cm(8)(9)用注射器向水透鏡里加適量的水,水透鏡變厚,焦距變短,水透鏡對(duì)光的偏折能力變強(qiáng)。根據(jù)近視眼的成因可知,遠(yuǎn)處來的光線經(jīng)晶狀體后,在視網(wǎng)膜前方會(huì)聚,這是晶狀體太厚,聚光能力太強(qiáng)或眼球前后距離太遠(yuǎn)造成的,要佩戴對(duì)光有發(fā)散作用的凹透鏡矯正。
答案:(1)10.0 (2)同一高度 (3)縮小 照相機(jī) (4)左 右 (5)C (6)左 (7)大于 靠近 (8)強(qiáng) 前方 (9)凹
變式訓(xùn)練
(1)同一高度 光屏正中央 (2)10 (3)倒立、縮小的實(shí)像 照相機(jī) (4)靠近 (5)靠近
第2課時(shí) 生活中透鏡的成像原理和使用
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.u>2f 縮小 2.f知識(shí)點(diǎn)2
1.凸 縮小 2.厚 前 薄 后 凹透鏡 凸透鏡
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:由題圖可知,物距u=50 cm-10 cm=40 cm,像距v=74 cm-50 cm=24 cm,物距大于像距,此時(shí)u>2f,成倒立、縮小的實(shí)像,與照相機(jī)的成像特點(diǎn)相同;在此基礎(chǔ)上,若僅將蠟燭和光屏的位置互換,光屏上仍然能看到燭焰清晰的像,原因是發(fā)生折射時(shí),光路是可逆的。
答案:照相機(jī) 仍能 可逆
變式1 C [刷臉機(jī)的成像原理與照相機(jī)相同,“刷臉”時(shí),人要在凸透鏡的二倍焦距之外,成的是倒立、縮小的實(shí)像,A、B錯(cuò)誤,C正確;要使屏幕上自己的像變大,需要減小物距,增大像距,即要靠近刷臉機(jī)鏡頭,D錯(cuò)誤。]
變式2 解析:由于凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用,可以把冰塊削成凸透鏡形狀,把太陽光會(huì)聚在焦點(diǎn)上,就可以點(diǎn)燃物體。遠(yuǎn)處物體通過人眼所成的像成在視網(wǎng)膜的后方,為遠(yuǎn)視眼,為了使像成在視網(wǎng)膜上,需要佩戴對(duì)光線具有會(huì)聚作用的凸透鏡。照相機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,其原理是物體在凸透鏡的2倍焦距以外,像成在另一側(cè)的1倍焦距和2倍焦距之間,成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。
答案:會(huì)聚 遠(yuǎn)視 倒立、縮小的實(shí)像
典例2 解析:近視眼的成因是像成在視網(wǎng)膜的前方,故丙是近視眼的成因;近視眼需要佩戴對(duì)光線具有發(fā)散作用的凹透鏡矯正,故丁是近視眼的矯正。
答案:丙 丁
變式3 B
微專題1 光現(xiàn)象作圖
考點(diǎn)1
1.解析:過入射點(diǎn)垂直界面作出法線,發(fā)生反射時(shí)反射角等于入射角,在法線右側(cè)的水中畫出反射光線OB;光由水斜射入空氣中時(shí),折射角大于入射角,由此在法線的右側(cè)空氣中畫出折射光線OC,如圖所示。
答案:見解析圖
2.解析:平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后折射光線通過焦點(diǎn),該折射光線又入射到水面上,入射點(diǎn)為焦點(diǎn)F;過焦點(diǎn)垂直水面畫出法線,根據(jù)折射角小于入射角在水中法線的右側(cè)畫出水中的折射光線,如圖所示。
答案:見解析圖
3.解析:由題圖知,入射光線與主光軸垂直,主光軸與鏡面的夾角為45°,過入射點(diǎn)垂直于鏡面作出法線,則入射角為90°-45°=45°,反射角也為45°,根據(jù)光的反射定律作出反射光線,與主光軸平行;平行于主光軸的光線經(jīng)凹透鏡折射后,其折射光線的反向延長線過焦點(diǎn),據(jù)此畫出折射光線,如圖所示。
答案:見解析圖
考點(diǎn)2
1.解析:作出像點(diǎn)S′的對(duì)稱點(diǎn),即為發(fā)光點(diǎn)S,連接S′P,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)O,再連接SO,畫上箭頭,則SO為入射光線,OP為反射光線,如圖所示。
答案:見解析圖
2.解析:(1)(2)根據(jù)平面鏡成像時(shí),像與物到鏡面的距離相等,則水面在BC的中點(diǎn)處,根據(jù)BC長度為30.0 cm-10.0 cm=20.0 cm,則水面在20.0 cm刻度處;連接AC與水面相交點(diǎn)O是入射點(diǎn),連接DO是入射光線,OA是折射光線,如圖所示。
答案:見解析圖
3.解析:(1)過焦點(diǎn)的光線經(jīng)凸透鏡折射后將平行于主光軸射出,過光心的光線經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不改變,兩條折射光線的交點(diǎn)位置,就是像點(diǎn)S1的位置。
(2)像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,畫出S2關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn),即為人身上點(diǎn)S的位置,如圖所示。
答案:見解析圖
第6講 質(zhì)量與密度
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.(1)m (2)千克(kg) (3)103 106 109 (4)形狀 狀態(tài)
位置 2.托盤天平 3.(1)水平 左端的零刻度線 (2)平衡螺母 中央刻度線處 (3)左盤 右 (4)砝碼總質(zhì)量 左 ①稱量 ③不能
知識(shí)點(diǎn)2
1.質(zhì)量 體積 2.ρ= m=ρV V= 3.103 4.體積為1 m3的水的質(zhì)量為1.0×103 kg 5.> <
知識(shí)點(diǎn)3
1.量筒(或量杯) (1)1 1 (3)相平 相平 2.ρ=
知識(shí)點(diǎn)4
1.(1)小 大 (2)最大
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:由題圖甲知,指針指在盤中央刻度線的右側(cè),根據(jù)“左偏右調(diào)、右偏左調(diào)”可知,應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié);標(biāo)尺的分度值為0.2 g,金屬塊的質(zhì)量為20 g+10 g+5 g+1.6 g=36.6 g。
答案:左 36.6
變式1 解析:題圖中的2處錯(cuò)誤操作分別是:①物體和砝碼的位置放反了;②用手拿砝碼。
答案:①物體和砝碼的位置放反了 ②用手拿砝碼
典例2 解析:由題圖可知,當(dāng)a、b、c三種物質(zhì)體積相同時(shí),c的質(zhì)量最大,由ρ=可知,c物質(zhì)的密度最大;由題圖可知,當(dāng)體積Vc=2 cm3時(shí),c物質(zhì)的質(zhì)量mc=4 g,c物質(zhì)的密度ρc===2 g/cm3=2×103 kg/m3。
答案:c 2×103
變式2 解析:密度是物質(zhì)的一種特性,把鐵棒放在石頭上磨的過程中,其質(zhì)量變小,體積變小,但密度大小不變;在寒冷的冬天,裸露在室外的自來水管容易爆裂,其原因是水管中的水結(jié)冰后,質(zhì)量不變,但冰的密度小于水的密度,根據(jù)ρ=可知其體積增大。
答案:不變 減小 增大
變式3 解析:(1)石塊的總質(zhì)量為m石=10 g×25=250 g。
(2)瓶內(nèi)水的體積為V水===200 cm3
石塊的總體積為V石=V容-V水=300 cm3-200 cm3=100 cm3。
(3)石塊的密度為ρ石===2.5 g/cm3。
答案:(1)250 g (2)100 cm3 (3)2.5 g/cm3
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn) 解析:(1)題圖甲所示天平的游碼沒有在標(biāo)尺的零刻度線處,故應(yīng)進(jìn)行的操作是用鑷子把游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處。
(2)天平平衡后,在測量金屬塊的質(zhì)量時(shí),通過增減砝碼或移動(dòng)游碼使天平平衡,由題圖乙可知,小紅通過調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平平衡,故她的實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤是調(diào)節(jié)了天平的平衡螺母。
(3)由題圖丙可知游碼在標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的刻度值為4 g,則金屬塊的質(zhì)量m=50 g+20 g+5 g+4 g=79 g,天平右盤添加砝碼的順序?yàn)橄却蠛笮。仕蛱炱奖P中依次添加這3個(gè)砝碼的合理順序是50 g、20 g、5 g。
(4)由題圖丁可知金屬塊和水的總體積為30 mL,金屬塊的體積V=30 mL-20 mL=10 mL=10 cm3,金屬塊的密度為ρ===7.9 g/cm3,金屬塊的密度為7.9 g/cm3=7.9×103 kg/m3,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知該金屬塊可能是鐵。
(5)量筒的分度值為2 mL,量筒中牛奶的體積為V=40 mL。
(6)已知測得燒杯和牛奶的總質(zhì)量m總=106 g,燒杯和剩余牛奶的質(zhì)量m剩=50 g+10 g+2 g=62 g,量筒中牛奶的質(zhì)量為m=m總-m剩=106 g-62 g=44 g。
(7)牛奶的密度ρ===1.1 g/cm3=1.1×103 kg/m3。
(8)若操作(5)時(shí)有少量牛奶附著在量筒內(nèi)壁上,使得體積偏小,由密度公式ρ=可知,密度測量偏大。
(9)取出土豆后,土豆上會(huì)沾有一部分水,導(dǎo)致步驟③剩余的水偏少,所以步驟①的數(shù)據(jù)加上步驟③的數(shù)據(jù)不等于步驟②的數(shù)據(jù)。
(10)若沒有步驟③測量的數(shù)據(jù),能求出土豆的密度。后加水的質(zhì)量m水=202.0 g+80.5 g-212.5 g=70 g,由密度定義公式得,土豆的體積等于后加水的體積V土=V水===70 cm3,土豆的密度ρ土===1.15 g/cm3。
答案:(1)用鑷子把游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處 (2)調(diào)節(jié)了天平的平衡螺母 (3)79 50 g、20 g、5 g (4)10 7.9 鐵 (5)40 (6)62 44 (7)1.1×103 (8)偏大 (9)取出土豆后,土豆上會(huì)沾有一部分水,導(dǎo)致步驟③剩余的水偏少
(10)能 1.15 g/cm3
變式訓(xùn)練
1.(1)零刻度線 右 分度盤中央刻度線處 (3) 一
體積 大(或“三 質(zhì)量 小”)
2.解析:(2)由題圖乙可知,游碼的分度值為0.2 g,故櫻桃的質(zhì)量為m=10 g+0.6 g=10.6 g。
(3)由題圖丙可知,櫻桃的體積為V=70 mL-60 mL=10 mL=10 cm3。則櫻桃的密度為ρ===。
(4)由測量過程可知,用細(xì)線將大櫻桃從水中提出時(shí),細(xì)線上會(huì)帶出一部分水,使得量筒中剩余的水變少,從而使得櫻桃的體積測量值偏大,故由ρ=可得,會(huì)使得所測的櫻桃密度值與真實(shí)值相比偏小。
(5)由題意可知,手鐲的質(zhì)量為m0=48.0 g,由題圖丁、戊可知,手鐲浸入水中后,電子秤的示數(shù)變化量為Δm=668.5 g-666 g=2.5 g=0.0025 kg;由受力分析可得,手鐲所受浮力為F浮=ρ水gV排=Δmg=0.0025 kg×10 N/kg=0.025 N;故可得手鐲的體積為V0=V排===2.5×10-6m3;可得手鐲的密度為ρ0===。
答案:(1)零刻度線 左 (2)10.6 (3)1.06 (4)偏小 (5)19.2
第7講 力
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.作用 牛頓(N) 2.作用 3.形變 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 4.大小 方向 作用點(diǎn) 5.受力物體 力的方向 力的作用點(diǎn) 6.相互的
知識(shí)點(diǎn)2
1.受力發(fā)生形變 2.彈性形變 發(fā)生彈性形變 相反
4.(1)在彈性限度內(nèi),彈簧受到的拉力越大,彈簧的伸長量就越長 (2)量程 分度值 最大測量值 調(diào)零 軸線 垂直
知識(shí)點(diǎn)3
2.地球的吸引 G 3.正比 G=mg 9.8 N/kg 質(zhì)量為1 kg的物體受到的重力是9.8 N 4.地球 5.豎直向下 豎直向下 豎直 6.重心
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:重力的方向豎直向下,作用在物體重心位置;物體對(duì)斜面的壓力垂直于斜面向下,作用在物體與斜面接觸面的中心位置,如圖所示。
答案:見解析圖
變式1 解析:細(xì)繩拉著沙袋繞手做圓周運(yùn)動(dòng),此時(shí)沙袋受重力和細(xì)繩的拉力,重力方向豎直向下,拉力方向沿細(xì)繩指向手,作用點(diǎn)均在沙袋的重心上,如圖所示。
答案:見解析圖
變式2 D [若忽略空氣阻力,實(shí)心球在最高點(diǎn)A位置時(shí)只受到重力作用。故選D。]
典例2 解析:(1)最多儲(chǔ)水的體積V水=V容=16 m3
最多儲(chǔ)水的質(zhì)量m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×16 m3=1.6×104 kg。
(2)裝滿水時(shí)總質(zhì)量m總=m車+m水=10×103 kg+1.6×104 kg=2.6×104 kg
車與水的總重力G總=m總g=2.6×104 kg×10 N/kg=2.6×105 N。
答案:(1)1.6×104 kg (2)2.6×105 N
變式3 解析:物體質(zhì)量m===23.5 kg;因?yàn)槲矬w的質(zhì)量不隨位置的改變而改變,所以在月球上物體的質(zhì)量不變,還是23.5 kg。
答案:23.5 不變
第8講 運(yùn)動(dòng)和力
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.阻力 勻速直線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 2.靜止 勻速直線運(yùn)動(dòng)
3.(1)不變 (2)固有 質(zhì)量 質(zhì)量 慣性
知識(shí)點(diǎn)2
1.靜止 勻速直線運(yùn)動(dòng) 2.相等 相反 同一條直線 3.靜止 勻速直線運(yùn)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)快慢改變 運(yùn)動(dòng)方向改變
知識(shí)點(diǎn)3
1.相對(duì)運(yùn)動(dòng) 阻礙 3.接觸面粗糙 4.相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢 相反
5.壓力大小 粗糙程度 6.壓力 粗糙 滑動(dòng) 壓力 光滑
滾動(dòng) 彼此分離
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 D [錘頭與錘柄原來都向下運(yùn)動(dòng),錘柄撞在硬物上受到阻力作用,改變了它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就停止了運(yùn)動(dòng),錘頭由于慣性仍保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),這樣錘頭就緊套在錘柄上了,故D正確。]
變式1 解析:當(dāng)停止蹬腳踏時(shí),由于慣性,自行車還要保持原來向前運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),因此還會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng);自行車越來越慢,最終停下來,是由于受到阻力作用的緣故。
答案:慣性 阻力
變式2 D
典例2 B [鋼絲對(duì)自行車的支持力等于自行車和所掛物體的重力之和,即自行車的重力小于鋼絲對(duì)自行車的支持力,所以自行車和所掛物體總重力與鋼絲對(duì)自行車的支持力是一對(duì)平衡力,A錯(cuò)誤,B正確;自行車對(duì)鋼絲的壓力與鋼絲對(duì)自行車的支持力是一對(duì)相互作用力,C錯(cuò)誤;自行車對(duì)繩的拉力作用在繩上,繩下所掛物體的重力作用在物體上,二者沒有作用在同一個(gè)物體上,不是一對(duì)平衡力,D錯(cuò)誤。]
變式3 C
典例3 A [鞋底刻有凹凸不平的花紋,通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦,A符合題意;拉桿旅行箱底部裝有輪子,用滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦來減小摩擦,B不符合題意;向自行車的轉(zhuǎn)軸處加潤滑油,在壓力一定時(shí),通過減小接觸面的粗糙程度來減小摩擦,C不符合題意;在氣墊船底和水之間形成一層空氣墊,通過使接觸面脫離來減小摩擦,D不符合題意。]
變式4 解析:用杯子接水時(shí),水杯靜止在手中,在豎直方向上,杯子受到的重力和摩擦力是一對(duì)平衡力,在接水過程中,杯子和水的總重力變大,所以杯子受到的摩擦力將會(huì)變大;接觸面的粗糙程度是一定的,因此可以緊握杯子,通過增大壓力的方式來增大摩擦力使其在手中靜止。
答案:變大 增大壓力
變式5 解析:冰壺被推出后,能在冰面上繼續(xù)滑行就是因?yàn)楸鶋鼐哂袘T性,要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);運(yùn)動(dòng)員在冰壺前方的冰道上用冰刷“刷冰”,其目的是使冰熔化,在冰面上形成一層水膜,這是通過使接觸面彼此分離的方法減小摩擦力,使冰壺運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)。
答案:慣性 減小
典例4 解析:(1)平衡車的重力G車=m車g=10 kg×10 N/kg=100 N。
(2)G總=m總g=(m小紅+m車)g=(50 kg+10 kg)×10 N/kg=600 N
根據(jù)二力平衡可知地面對(duì)平衡車的支持力為600 N。
(3)平衡車受到的阻力f=0.2 G總=0.2×600 N=120 N
因?yàn)閯蛩傩旭偅胶廛嚨臓恳=f=120 N。
答案:(1)100 N (2)600 N (3)120 N
變式6 D [物體靜止,說明物體受到平衡力的作用,在水平方向上物體受到的壓力和墻壁對(duì)物體的支持力平衡,均為50 N;在豎直方向上,物體受到豎直向下的重力,G=30 N,還受豎直向上的拉力,F(xiàn)=20 N;物體有向下的運(yùn)動(dòng)趨勢,因此它還受到向上的靜摩擦力作用, 根據(jù)力的平衡條件有F+f=G,則摩擦力f=G-F=30 N-20 N=10 N,方向豎直向上,D正確。]
變式7 30 60
典例5 解析:(1)根據(jù)控制變量法,讓小車從同一高度滑下,目的是為了控制小車每次滑到水平面時(shí)的初始速度相同。
(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察小車滑行的距離來反映阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響,A正確。
(3)表面越光滑,小車速度減小的越慢,故小車在木板上運(yùn)動(dòng)時(shí),速度減小的慢。
(4)根據(jù)牛頓第一定律的內(nèi)容,即物體不受力時(shí)將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),故如果小車在水平面運(yùn)動(dòng)時(shí)不受阻力,它就不會(huì)停下來,B正確。
(5)物體受力平衡時(shí),可以保持靜止?fàn)顟B(tài),A錯(cuò)誤;物體不受力,會(huì)保持靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng),不一定靜止,B錯(cuò)誤;物體不受力的作用,也可以做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,一定受力,且受的是非平衡力,D正確。
答案:(1)初始速度 (2)A (3)木板 (4)B (5)D
變式8 (1)摩擦力 (2)靜止 (3)相等 (4)同一條直線
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn) 解析:(1)根據(jù)二力平衡的條件,只有用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉著木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),彈簧測力計(jì)的示數(shù)才等于滑動(dòng)摩擦力的大小。因題圖甲中,彈簧測力計(jì)沿斜上方拉動(dòng)木塊,故它的示數(shù)不等于木塊所受的滑動(dòng)摩擦力,操作是錯(cuò)誤的。
(2)驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面所受的壓力的關(guān)系,應(yīng)該控制接觸面粗糙程度相同,改變壓力大小,由題圖丙、丁可知,接觸面粗糙程度相同,壓力大小不同,可以驗(yàn)證猜想A;驗(yàn)證滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系,應(yīng)該控制壓力大小相同,改變接觸面粗糙程度,由題圖乙、丙可知,壓力大小相同,接觸面粗糙程度不同,可以驗(yàn)證猜想B。
(3)木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)(與速度大小無關(guān)),所以木塊受力平衡,水平方向上受到的拉力與滑動(dòng)摩擦力是一對(duì)平衡力,大小相等,所以毛巾對(duì)木塊的摩擦力為2.4 N。
(4)研究滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積的關(guān)系,要控制壓力大小和接觸面粗糙程度相同,將題圖甲中的木塊沿豎直方向截去一半后,壓力變小了,由此得出的“滑動(dòng)摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小”這一結(jié)論不正確,原因是沒有控制壓力大小相同。
(5)由題圖(a)可知,木塊相對(duì)于地面處于靜止?fàn)顟B(tài),受到彈簧測力計(jì)的拉力與受到的滑動(dòng)摩擦力為一對(duì)平衡力,大小相等,實(shí)驗(yàn)中用力F向右拉木板,當(dāng)F變大時(shí),因壓力大小和接觸面的粗糙程度不變,木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小不變,故彈簧測力計(jì)的示數(shù)將不變。
(6)①從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理來看,圖線a是平滑的直線,圖線b是曲折的,故a更合理。②小明作圖時(shí),認(rèn)為木塊與長木板間的壓力F壓=G,而事實(shí)上G是砝碼的重力,壓力大小等于砝碼的重力和木塊的重力的總和,F(xiàn)壓不等于G,所以圖線沒有過原點(diǎn)。
(7)本實(shí)驗(yàn)要保證甲物體在電子秤上保持靜止,乙物體才能保持靜止;當(dāng)長木板運(yùn)動(dòng)時(shí),乙物體受到的摩擦力大小就等于乙物體受到的拉力,所以長木板不一定要?jiǎng)蛩龠\(yùn)動(dòng),但是乙物體受到的拉力方向必須是水平向右的,否則乙物體受到的拉力就不等于摩擦力,所以實(shí)驗(yàn)除了要保證甲物體在電子秤上保持相對(duì)靜止外,還需控制的條件是:定滑輪左側(cè)連接乙的繩子必須保持水平。故選A。
(8)對(duì)乙物體進(jìn)行受力分析可知,乙物體通過細(xì)繩對(duì)甲的拉力等于乙受到的摩擦力f,對(duì)甲物體進(jìn)行受力分析可知,甲物體除了受到細(xì)繩對(duì)它向上的拉力F(物體間力的作用是相互的,所以繩子的拉力大小也為F)外,還受到豎直向下的重力G1和豎直向上的支持力,甲物體受到豎直向上的支持力大小和電子秤的讀數(shù)一樣,為G。因甲物體靜止,受力平衡,所以此時(shí)繩子的拉力F=G1-G,則物體乙所受的摩擦力大小f=F=G1-G。
答案:(1)錯(cuò)誤 (2)丙、丁 乙、丙 (3)2.4 (4)不正確 沒有控制壓力大小相同 (5)不變 (6)①a ②壓力不等于砝碼的重力G (7)A (8)G1-G
變式訓(xùn)練
1.解析:(1)箱子放在水平面上,對(duì)水平面的壓力大小等于箱子的重力,箱子越重,壓力越大,推起來越費(fèi)力,滑動(dòng)摩擦力越大,由此猜想滑動(dòng)摩擦力的大小可能跟壓力的大小有關(guān);水平面越粗糙,接觸面的粗糙程度越大,推起來越費(fèi)力,滑動(dòng)摩擦力越大,由此猜想滑動(dòng)摩擦力的大小可能跟接觸面的粗糙程度有關(guān)。
(2)根據(jù)二力平衡條件可知,只有當(dāng)用彈簧測力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測力計(jì)對(duì)木塊的拉力與木塊受到的滑動(dòng)摩擦力大小才相等。
(3)由實(shí)驗(yàn)甲、丙可知,壓力的大小相同,毛巾表面比木板粗糙,木塊在毛巾表面運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)較大,說明滑動(dòng)摩擦力較大,因此可得結(jié)論:在壓力大小一定時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。由實(shí)驗(yàn)甲、乙可知,接觸面的粗糙程度相同,乙實(shí)驗(yàn)中壓力較大,彈簧測力計(jì)的示數(shù)較大,說明滑動(dòng)摩擦力較大,因此可得結(jié)論:在接觸面粗糙程度一定時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大。在實(shí)驗(yàn)中,小華用到的主要研究方法是轉(zhuǎn)換法和控制變量法。
(4)由在木塊和桌面之間形成的一層水膜充當(dāng)了潤滑劑可知,注水后滑動(dòng)摩擦力會(huì)減小,因此注水后的摩擦力都比沒注水時(shí)要小。
答案:(1)壓力的大小 接觸面的粗糙程度 (2)勻速直線 (3)越大 越大 控制變量 (4)小
2.A 3.D
第9講 壓強(qiáng)
第1課時(shí) 固體壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.(1)垂直 (2)被壓物體 (4)壓力的大小 受力面積 2.(1)壓力的大小 受力面積 (5)減小 增大 減小 增大
減小 增大
知識(shí)點(diǎn)2
(1)重力 流動(dòng)性 各個(gè)方向 (2)同一深度 相等 深度
液體的密度
知識(shí)點(diǎn)3
1.開口 連通 2.不流動(dòng) 相同
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:(1)本實(shí)驗(yàn)是通過觀察海綿的凹陷程度來比較壓力作用效果的;實(shí)驗(yàn)中用到的研究方法有控制變量法和轉(zhuǎn)換法。
(2)通過比較題圖甲、乙知,受力面積一定,題圖乙中壓力大,海綿的凹陷程度大,這說明受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯。
(3)探究壓力的作用效果與受力面積時(shí),應(yīng)控制壓力的大小不變,而受力面積不同,故應(yīng)該比較圖乙、丙。
(4)將該小桌和砝碼放在題圖丁所示的木板上,與題圖丙相比,因壓力大小和受力面積都相同,則根據(jù)p=可知,題圖丙中海綿受到的壓強(qiáng)p和題圖丁中木板受到的壓強(qiáng)p′的大小關(guān)系為p=p′。
答案:(1)海綿的凹陷程度 控制變量法 (2)受力面積一定時(shí),壓力越大 (3)乙、丙 (4)=
變式1 B [該實(shí)驗(yàn)通過比較釘子陷入沙土中的深度來比較壓力的作用效果,這是轉(zhuǎn)換法的運(yùn)用,A正確;由題圖可知,甲、乙受力面積相同,壓力不同,因此說明壓力的作用效果與壓力的大小有關(guān),B錯(cuò)誤,D正確;實(shí)驗(yàn)中探究壓力作用效果與壓力大小和受力面積大小兩個(gè)量的關(guān)系,用到了控制變量法,C正確。]
典例2 解析:(1)水對(duì)魚缸底部的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa
水對(duì)魚缸底部的壓力F=pS=3 000 Pa×0.01 m2=30 N。
(2)魚的重力G魚=mg=0.1 kg×10 N/kg=1 N
魚缸對(duì)桌面的壓力F′=G水+G缸+G魚=40 N+30 N+1 N=71 N
魚缸對(duì)桌面的壓強(qiáng)p′===7 100 Pa。
答案:(1)30 N (2)7 100 Pa
變式2 D 
變式3 3×103 40 0.5
變式4 B [鐵軌鋪在枕木上、書包帶做得較寬、坦克裝有較寬的履帶,是通過增大受力面積的方法減小對(duì)受力面的壓強(qiáng),A、C、D錯(cuò)誤;圖釘?shù)尼敿庾龅煤芗猓峭ㄟ^減小受力面積的方法增大壓強(qiáng),B正確。]
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn) 解析:(1)探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)時(shí),要用到液體壓強(qiáng)計(jì)測量液體內(nèi)部壓強(qiáng)。
(2)實(shí)驗(yàn)中通過U形管中兩邊的液面高度差反映液體壓強(qiáng),當(dāng)探頭的橡皮膜受到壓強(qiáng)時(shí),U形管中兩邊的液面會(huì)形成高度差,這個(gè)高度差越大,說明受到的壓強(qiáng)越大。
(3)由題圖可知,C、D、E中,液體的密度相同,探頭的朝向相同,探頭深度不同,U形管中兩邊的液面高度差不同,液體壓強(qiáng)不同,可以得到在同種液體中,壓強(qiáng)與深度有關(guān),壓強(qiáng)隨深度增加而增大。
(4)由A、B、C可知,探頭放在水中的深度不變,改變探頭的朝向,U形管兩側(cè)液面的高度差相同,可得出的結(jié)論是:液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),同種液體在同一深度處向各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等。
(5)由E、F可知,控制探頭的朝向、深度相同,改變液體的密度,U形管兩側(cè)液面的高度差不同,可得出的結(jié)論是:不同的液體,在同一深度產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小與液體的密度有關(guān),密度越大,液體的壓強(qiáng)越大。
(6)向瓶中緩慢注水,水對(duì)橡皮膜產(chǎn)生向下的壓強(qiáng),橡皮膜會(huì)向下凸出,壓強(qiáng)越大,凸出程度越大,所以可以通過觀察橡皮膜向下凸出程度來比較液體壓強(qiáng)的大小。
(7)向隔板左側(cè)倒水,側(cè)壁的橡皮膜向右側(cè)凸起,這說明液體對(duì)容器側(cè)壁也有壓強(qiáng)。
(8)橡皮膜恢復(fù)原狀,說明另一種液體和水對(duì)橡皮膜產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等,由題圖丙可知,橡皮膜到水面的深度小于到另一種液面的深度,根據(jù)公式p=ρgh可知,ρ液<ρ水;若在隔板的M點(diǎn)處也安裝一橡皮膜,M點(diǎn)到原橡皮膜這段高度水的壓強(qiáng)大于另一種液體壓強(qiáng),由于原橡皮膜處兩種液體壓強(qiáng)相等,所以水對(duì)M點(diǎn)的壓強(qiáng)大于另一種液體對(duì)M點(diǎn)的壓強(qiáng),則此橡皮膜將向右側(cè)凸起。
(9)探究液體內(nèi)部某點(diǎn)的壓強(qiáng)跟該點(diǎn)到容器底的距離是否有關(guān),應(yīng)控制液體的密度和液體的深度相同,甲杯中探頭距液面的距離hA=19 cm-7 cm=12 cm,乙杯中探頭距液面的距離hB=19 cm-12 cm=7 cm;要控制探頭所處深度相同,從甲杯中抽出5 cm深的水,使h′A=hB=7 cm,或向乙杯中加入5 cm深的水,使h′B=hA=12 cm,故選B。
(10)本實(shí)驗(yàn)中采用轉(zhuǎn)換法的實(shí)驗(yàn)方法,將液體壓強(qiáng)通過玻璃管下方的薄膜鼓起的程度來反映液體壓強(qiáng)的大小。
(11)題圖1中三支相同的玻璃管,液體的種類相同,且管內(nèi)液體的深度逐漸增加,相應(yīng)的液體的質(zhì)量、體積、重力也逐漸增大,所以猜測液體的壓強(qiáng)可能與液體的質(zhì)量、重力、體積或深度有關(guān)。
(12)題圖2中,4號(hào)管中液體的質(zhì)量、體積、重力一定大于2號(hào)管,但二者薄膜鼓起程度相同,說明液體壓強(qiáng)與液體的質(zhì)量、體積、重力無關(guān),只與深度有關(guān),且題圖1中液體的深度越大,薄膜鼓起的程度越大,即液體壓強(qiáng)越大,所以可得結(jié)論:液體的深度越大,壓強(qiáng)越大。
(13)題圖3中5號(hào)管和2號(hào)管液體的深度相同,液體的密度不同,薄膜鼓起的程度不同,所以可探究液體壓強(qiáng)與液體的密度是否有關(guān),且5號(hào)管裝的鹽水,橡皮膜鼓起的程度更大,由此可得液體的密度越大,壓強(qiáng)越大。
(14)題圖3中2號(hào)管和6號(hào)管液體的種類、深度相同,液體的長度不同,但橡皮膜鼓起的程度相同,表明液體的壓強(qiáng)與液柱的長度無關(guān)。
答案:(1)液體壓強(qiáng)計(jì) (2)高度差 大 (3)C、D、E 增大
(4)各個(gè)方向 (5)E、F 深度 大 (6)橡皮膜向下凸出的程度 (7)側(cè)壁 (8)< 向右側(cè)凸起 (9)深度 B
(10)壓強(qiáng) (11)深度 (12)深度越大 (13)密度 (14)無關(guān)
變式訓(xùn)練
1.C 2.D
3.解析:(1)實(shí)驗(yàn)中液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小通過U形管中的液面高度差來反映,U形管中的液面高度差越大,表明金屬盒所在位置的壓強(qiáng)越大。
(2)題圖乙和題圖丙中是同種液體,丙中金屬盒深度更深,U形管中的液面高度差更大,則說明液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與深度有關(guān)。
(3)金屬盒距液面的距離相同時(shí),只改變金屬盒的方向,U形管兩邊液柱的高度差不變化,表明在相同條件下,液體內(nèi)部各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等。
(4)U形管底部受到的液體壓強(qiáng)為p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m=1 000 Pa。
(5)要探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與液體密度的關(guān)系,須控制深度不變。小明將一杯濃鹽水倒入燒杯中攪勻后(如題圖丁所示),則丁中的液面上升,即金屬盒的深度增加了,故小明的做法是不對(duì)的。
答案:(1)U形管液面的高度差 (2)深度 (3)相等 (4)1 000 (5)不可靠 未控制深度相同
第2課時(shí) 大氣壓強(qiáng)和流體壓強(qiáng)
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
重力作用 流動(dòng)性 壓強(qiáng) 馬德堡半球 托里拆利實(shí)驗(yàn)
1.013×105 760 10 升高 減小 增大 降低
知識(shí)點(diǎn)2
2.越大 越小 4.快 小 慢 大 壓強(qiáng)差 壓力差
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 A [在測量過程中,由于外界的氣壓不變,則支持的水銀柱的高度不變,如果玻璃管傾斜,管內(nèi)水銀的長度會(huì)變長,但高度差不變,故A正確;水銀柱的高度是由外界大氣壓的大小決定的,若將玻璃管向上提2 cm,但玻璃管口仍在槽內(nèi)水銀面以下,不會(huì)影響水銀柱的最終高度,則玻璃管內(nèi)外水銀面高度差仍為760 mm,故B錯(cuò)誤;玻璃管中混入了空氣,空氣會(huì)對(duì)水銀柱產(chǎn)生向下的壓強(qiáng),抵消了大氣壓的部分作用效果,所測高度將變小,則所測的大氣壓值偏小,故C錯(cuò)誤;因?yàn)榇髿鈮弘S高度的升高而降低,故將此裝置從山腳移到山頂,管內(nèi)被托起的水銀將下降,即管內(nèi)外水銀面高度差減小,故D錯(cuò)誤。故選A。]
變式1 C
變式2 解析:大氣裝置壓強(qiáng)與海拔高度有關(guān),高度越高,氣壓越低,將甲、乙兩實(shí)驗(yàn)裝置從泰山山腳移到山頂,外界氣壓變小,甲裝置中能支撐的水銀柱高度會(huì)降低,乙裝置中瓶內(nèi)的氣壓大于外界氣壓,因此會(huì)將液體壓入玻璃管內(nèi),導(dǎo)致玻璃管內(nèi)的水柱升高。
答案:減小 增大 減小
典例2 D [飛機(jī)的機(jī)翼呈現(xiàn)流線型,故飛機(jī)在運(yùn)動(dòng)時(shí),其機(jī)翼上方的空氣流速快,壓強(qiáng)小,而機(jī)翼下方的空氣流速慢,壓強(qiáng)大,故機(jī)翼受到一個(gè)向上的壓強(qiáng),所以飛機(jī)能起飛,能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,A不符合題意;當(dāng)火車駛過車站時(shí),安全線以內(nèi)的地方空氣流速增大壓強(qiáng)減小,人外側(cè)受到的壓強(qiáng)大于內(nèi)側(cè)受到的壓強(qiáng),人被壓向列車,易發(fā)生交通事故,所以火車站的站臺(tái)設(shè)置安全線,能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,B不符合題意;對(duì)著兩張平行的紙吹氣,兩紙中間的空氣流速大壓強(qiáng)小,而兩紙的外部空氣流速小壓強(qiáng)大,兩紙受到兩邊向內(nèi)的壓力差,所以兩張紙相吸,能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,C不符合題意;抽水機(jī)抽水,通過活塞上移使活塞下方的桶內(nèi)氣壓減小,水在外界大氣壓的作用下被壓上來,利用了大氣壓,不能用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來解釋,D符合題意。]
變式3 C [由題圖知,相同時(shí)間內(nèi),空氣通過傘上方的路程大于傘下方的路程,所以傘上方的空氣流速大于下方。根據(jù)流體的流速越大、壓強(qiáng)越小可知,傘下方的壓強(qiáng)大于上方的壓強(qiáng),傘在向上的壓強(qiáng)差的作用下被吸向上方。故選C。]
變式4 解析:由于在流體中,流速越大的地方壓強(qiáng)越小,流速越小的地方壓強(qiáng)越大,漩渦中心流速大,壓強(qiáng)小,小于周圍的水壓;因?yàn)楹0卧礁撸瑲鈮涸降停远朊忌降拇髿鈮旱陀跇?biāo)準(zhǔn)大氣壓,又因?yàn)橐后w沸點(diǎn)隨液面上氣壓的減小而減小,所以水的沸點(diǎn)低于100 ℃,在這些地方用普通鍋煮飯,往往不熟。
答案:小于 低
第10講 浮力
第1課時(shí) 浮力的產(chǎn)生及大小
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.(1)向上 (2)豎直向上 重力 (3)壓力 F壓力差 F向上-F向下 2.(2)液體的密度 液體的體積 無關(guān)
知識(shí)點(diǎn)2
1.它排開的液體所受的重力 3.(1)不一定 (2)V浸 V物 V浸 V物
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 D [F上表面=5 N,F(xiàn)下表面=13 N,則這個(gè)圓柱體受到水的浮力F浮=F下表面-F上表面=13 N-5 N=8 N,D正確。]
變式1 B [在水中下沉的鐵塊、浮在水面上的輪船、空中上升的氣球,都受到液體或氣體向上的壓力,由浮力的產(chǎn)生原因可知,它們都受到浮力作用,A、C、D不符合題意;橋墩由于底面埋在地下,其底面不與水接觸,因此橋墩沒有受到水對(duì)其向上的壓力,則橋墩不受浮力作用,B符合題意。]
變式2 解析:開始時(shí)乒乓球受到上面液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用,下部沒有液體只受大氣壓的作用,向上的壓強(qiáng)小于向下的壓強(qiáng),向上的壓力小于向下的壓力,乒乓球不能上浮。當(dāng)用手堵住瓶口,乒乓球下面有水,乒乓球下面也受到液體壓強(qiáng)和大氣壓的作用,向上的液體壓強(qiáng)大于向下的液體壓強(qiáng),根據(jù)F=pS,產(chǎn)生了一個(gè)豎直向上的壓力差,所以乒乓球上浮,故此實(shí)驗(yàn)說明了浮力產(chǎn)生的原因,浮力的方向是豎直向上的。
答案:豎直向上 壓力差
典例2 D [由題圖乙可知,當(dāng)注入水的深度在16 cm時(shí),圖線出現(xiàn)拐點(diǎn),且此后注入相同深度的水時(shí)水的質(zhì)量增大,而圓柱體高是20 cm,所以,當(dāng)注入水的深度h1=16 cm時(shí),圓柱體恰好處于漂浮狀態(tài),此時(shí)圓柱體露出水面的高度為20 cm-16 cm=4 cm,故A錯(cuò)誤;當(dāng)圓柱體剛好漂浮時(shí),圓柱體受到的浮力為F浮=ρ水gV排=ρ水gS柱h1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×50×10-4 m2×0.16 m=8 N,即G=F浮=8 N,根據(jù)密度公式結(jié)合G=mg可知,圓柱體的密度為ρ柱====0.8×103 kg/m3,故B錯(cuò)誤;注水停止時(shí),圓柱體處于漂浮狀態(tài),浸入水中的深度不變,則水對(duì)圓柱體底部的壓強(qiáng)為p=ρ水gh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.16 m=1 600 Pa,故C錯(cuò)誤;注入水的體積為V水=V總-V排=S容h-S柱h1=200 cm2×25 cm-50 cm2×16 cm=4 200 cm3,水的質(zhì)量為m水=ρ水V水=×4 200 cm3=4 200 g,故D正確。故選D。]
變式3 解析:(1)由題圖甲可知,彈簧測力計(jì)分度值為0.2 N,彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4.8 N,則金屬塊的重力為4.8 N。
(2)根據(jù)稱重法測浮力,由題圖甲、乙可得金屬塊浸沒在水中受到的浮力為F浮水=G-F示乙=4.8 N-2.8 N=2 N。
(3)根據(jù)阿基米德原理,金屬塊排開水(另一種液體)的體積V排===2×10-4 m3,根據(jù)題圖甲、丙可得金屬塊浸沒在另一種液體中受到的浮力F浮液=G-F示丙=4.8 N-2.4 N=2.4 N,由阿基米德原理F浮=G排=ρ液V排g可得另一種液體的密度ρ液===1.2×103 kg/m3。
答案:4.8 2 1.2×103
變式4 解析:木塊漂浮,木塊受到的浮力為F浮=G木=0.8 N;木塊浸沒在水中時(shí),木塊受到的浮力為F浮′=G排=ρ水gV排=ρ水gV木=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6m3=1 N。
答案:0.8 1
變式5 解析:將它浸沒到酒精中時(shí),所受浮力F浮=ρ酒精gV排=0.8×103 kg/m3×10 N/kg×2×10-3m3=16 N,則測力計(jì)的示數(shù)F=G-F浮=18 N-16 N=2 N。
答案:16 2
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn) 解析:(1)由題圖①可知物體的重力,由②③兩次實(shí)驗(yàn)可知,液體的密度相同,排開液體的體積不同,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不同,由稱重法可知,物體受到的浮力不同,排開液體體積越大,物體受到的浮力越大,由此可知,①②③三次實(shí)驗(yàn)可以探究浮力的大小與排開液體體積的關(guān)系,得出的結(jié)論是:在液體密度一定時(shí),物體排開液體的體積越大,物體受到的浮力越大。
(2)由題圖①可知物體的重力,由③④兩次實(shí)驗(yàn)可知,液體的密度和排開液體的體積均相同,物體浸沒在液體中的深度不同,彈簧測力計(jì)的示數(shù)相同,由稱重法可知物體受到的浮力相同,由此可知浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。
(3)由題圖③⑤所示實(shí)驗(yàn)可知,物體排開液體的體積相同,而液體的密度不同,鹽水密度較大,彈簧測力計(jì)示數(shù)較小,由稱重法可知,物體在鹽水中受到的浮力較大,由此可知,該實(shí)驗(yàn)可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系,得出的結(jié)論是:在排開液體體積一定的情況下,液體密度越大,物體受到的浮力越大。
(4)由題圖①所示實(shí)驗(yàn)可知,物體的重力G=7.9 N,由G=mg可知,物體的質(zhì)量為m===0.79 kg,由題圖①④所示實(shí)驗(yàn)可知,物體浸沒在水中受到的浮力為F浮=G-F=7.9 N-6.9 N=1 N,由F浮=ρ水gV排可知,物體的體積為V=V排===1×10-4 m3,則物體的密度為ρ===7.9×103 kg/m3。
(5)通過實(shí)驗(yàn)證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,必須改變物體的重力,且保持液體的密度和排開液體的體積不變,因而選擇鋁塊,浸沒水中,如圖所示。
(6)要證明“物體受到的浮力和重力有關(guān)”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,題圖B中銅塊所受浮力記為F浮1,題圖C中物塊所受浮力記為F浮2,因而當(dāng)F浮1等于F浮2,就可以證明這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。
(7)h=0 cm時(shí)電子秤示數(shù)為2.00 kg,則容器和水的總重力為G0=m0g=2.00 kg×10 N/kg=20 N,圓柱體重力為G,電子秤受到壓力為F,細(xì)線對(duì)圓柱體拉力為F拉,則圓柱體未下沉到容器底時(shí)電子秤受到壓力F=G0+F浮,當(dāng)h=8 cm時(shí),圓柱體受到的浮力大小為F浮=F-G0=m示g-G0=2.16 kg×10 N/kg-20 N=1.6 N;當(dāng)h=8 cm開始,電子秤顯示的示數(shù)不變,說明當(dāng)h=8 cm時(shí),圓柱體剛好浸沒,以圓柱體為研究對(duì)象,由力的平衡知圓柱體的重力G=F浮+F拉=1.6 N+0.8 N=2.4 N,根據(jù)F浮=ρ液V排g可知,圓柱體的體積即排開水的體積為V=V排===1.6×10-4 m3,圓柱體的密度為ρ====1.5×103 kg/m3=1.5 g/cm3;當(dāng)h=14 cm時(shí),因電子秤示數(shù)為2.18 kg>2.16 kg,說明圓柱體沉底,則m示′g=G0+G-F拉′,可得F拉′=G0+G-m示′g=20 N+2.4 N-2.18 kg×10 N/kg=0.6 N。
(8)①②相比,臺(tái)秤示數(shù)增加值即為排開水的質(zhì)量,為m排=m2-m1=110 g-105 g=5 g=0.005 kg,由阿基米德原理,增加的浮力為ΔF浮= m排g=0.005 kg×10 N/kg=0.05 N,根據(jù)阿基米德原理,在排開液體的密度不變時(shí),浮力與排開液體的體積成正比,故圓柱體完全浸沒時(shí),在水中受到的浮力為F浮′=2ΔF浮=2×0.05 N=0.1 N,根據(jù)阿基米德原理知圓柱體的體積V圓柱體=V排′===1×10-5 m3=10 cm3,圓柱體從一半浸入水中到全部浸沒在水中,臺(tái)秤示數(shù)增加量m排=m2-m1=110 g-105 g=5 g=0.005 kg,所以圓柱體未浸入前,容器中水與容器的總質(zhì)量為m總液=m1-m排=105 g-5 g=100 g,將圓柱體全部浸入與水等質(zhì)量的未知液體中,臺(tái)秤示數(shù)增加量m′=m3-m總液=108 g-100 g=8 g=0.008 kg,此時(shí)圓柱體全部浸沒在未知液體中受到的浮力等于增加的壓力F浮″=ΔF壓′=m′g=0.008 kg×10 N/kg=0.08 N,未知液體的密度ρ液===0.8×103 kg/m3=0.8 g/cm3。
答案:(1)①②③ 有關(guān) (2)①③④ (3)液體密度
(4)7.9×103 (5)見解析圖 (6)等于 (7)1.6 1.5 0.6
(8)10 0.8
變式訓(xùn)練
1.(1)丁、乙、甲、丙 (2)2.0 (3)排開液體的重力
(4)1.7×103 kg/m3 (5)不變 不變
2.解析:(1)由題圖甲可知物體的重力G=F1,由題圖丁可知物體浸沒時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F′=F3,則物體受到的浮力F浮=G-F′=F1-F3。
(2)由題表可知,物體a、b的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中物體受到浮力大小與物體排開水的重力相等,因此可得結(jié)論:物體浸在液體中時(shí)所受浮力大小等于它排開液體所受的重力。
(3)在實(shí)驗(yàn)中,若溢水杯沒有裝滿水,造成溢出水的體積小于排開水的體積,則排開水的重力明顯小于所受的浮力(或排開的水沒有全部流入小桶)。
(4)如題圖2所示,向下移動(dòng)水平橫桿,使重物緩慢浸入盛滿水的溢水杯中,重物排開水的體積變大,受到的浮力變大,由稱重法F浮=G-F′可知彈簧測力計(jì)A的示數(shù)變小,重物排開水的體積越大時(shí)薄塑料杯內(nèi)水的重力越大,即彈簧測力計(jì)B的示數(shù)變大,薄塑料杯的質(zhì)量忽略不計(jì)時(shí),由阿基米德原理可知,彈簧測力計(jì)A、B示數(shù)的變化量大小相等,即ΔFA=ΔFB。
(5)比較兩種實(shí)驗(yàn)方案,改進(jìn)后由稱重法F浮=G-F′可知,彈簧測力計(jì)A的示數(shù)等于物體的重力減去受到的浮力,故A錯(cuò)誤;薄塑料杯不計(jì)質(zhì)量,能同步觀察彈簧測力計(jì)A、B示數(shù)的變化,從而得出物體受到浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系,故B正確。
答案:(1)F1-F3 (2)物體浸在液體中時(shí)所受浮力大小等于它排開液體所受的重力 (3)將物體c浸入水中之前,溢水杯中沒有加滿水(或排開的水沒有全部流入小桶) (4)變小 變大 = (5)B
第2課時(shí) 物體的浮沉條件及應(yīng)用
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)
1.> < > < 2.F浮=G總 F浮=G排 3.自身的重力
4.小
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:滿載時(shí)受到的浮力為F浮=G排=m排g=88 000×103 kg×10 N/kg=8.8×108 N
滿載時(shí)航母漂浮,處于平衡狀態(tài),所受浮力和航母的總重是一對(duì)平衡力,艦載機(jī)飛離航母后,航母總重力變小,航母仍漂浮,根據(jù)F浮=G可知航母所受浮力會(huì)變小。航母將會(huì)上浮一些,艙底到海面的深度h會(huì)變小,根據(jù)p=ρ液gh可知艦底所受海水的壓強(qiáng)變小。
因?yàn)楹侥钙≡谒嫔希瑒tF浮=G
艦載機(jī)飛離該航母后,則F浮′=G′
由于艦載機(jī)飛離該航母后,艦載機(jī)的重力G機(jī)=G-G′
則ΔF浮=F浮-F浮′=G-G′=G機(jī)
根據(jù)F浮=ρ液gV排,G=mg
可得,艦載機(jī)的質(zhì)量m機(jī)===ρ海ΔV排=×26 m3=2.6×104 kg=26 t。
答案:8.8×108 小 小 26
變式1 解析:(1)已知水對(duì)潛艇頂部的壓強(qiáng)為p=4.12×105 Pa
潛艇頂部面積為1.5 m2的艙門受到海水的壓力F=pS=4.12×105 Pa×1.5 m2=6.18×105 N。
(2)水下排水量m排=8 000 t=8×106 kg
由阿基米德原理得,潛艇水下潛航時(shí),受到的浮力
F浮=G排=m排g=8×106 kg×10 N/kg=8×107 N。
(3)排出2 000 t海水后,此時(shí)排水量m排′=8 000 t-2 000 t=6 000 t=6×106 kg
核潛艇漂浮在海面時(shí)所受浮力等于重力
即F漂浮=G排′=m排′g=6×106 kg×10 N/kg=6×107 N
由F漂浮=ρ液gV排可得,核潛艇排開海水體積
V排==≈5.83×103 m3。
答案:(1)6.18×105 N (2)8×107 N (3)5.83×103 m3
變式2 B 變式3 C
典例2 解析:(1)靜止時(shí)玻璃杯浸入水中的深度為5.5 cm
則玻璃杯底面所受水的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×5.5×10-2 m=550 Pa
玻璃杯底面所受水的壓力F=pS=550 Pa×80×10-4 m2=4.4 N。
(2)空玻璃杯的重力G杯=m杯g=200×10-3kg×10 N/kg=2 N
因玻璃杯上表面受到水的壓力為零,下表面受到的壓力F=4.4 N
由壓力差法F浮=F向上-F向下可知,玻璃杯受到水的浮力F浮=F=4.4 N
由題圖甲可知,裝有鐵塊的玻璃杯在水中處于漂浮狀態(tài)
根據(jù)物體的浮沉條件可知,玻璃杯和鐵塊的總重力G總=F浮=4.4 N
則鐵塊的重力G鐵=G總-G杯=4.4 N-2 N=2.4 N
鐵塊的質(zhì)量m鐵===0.24 kg。
(3)將空玻璃杯放入待測液體中,空玻璃杯處于漂浮狀態(tài)
由物體的浮沉條件可知,此時(shí)玻璃杯受到的浮力F浮′=G杯=2 N
此時(shí)玻璃杯排開待測液體的體積V排=Sh1=80×10-4m2×2×10-2m=1.6×10-4m3
由阿基米德原理可知待測液體的密度
ρ液===1.25×103 kg/m3。
答案:(1)550 Pa 4.4 N (2)0.24 kg (3)1.25×103 kg/m3
變式4 3 0.6×103 2.1×103
變式5 解析:(1)V排=V=(10 cm)3=1 000 cm3=1×10-3 m3
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3m3=10 N。
(2)G木=mg=ρVg=0.6×103 kg/m3×1×10-3m3×10 N/kg=6 N
所以繩子對(duì)木塊的拉力F拉=F浮-G=10 N-6 N=4 N。
(3)木塊漂浮在水面上F浮=G木=6 N
浮力是液體對(duì)物體上下表面的壓力差,所以下表面的壓力F=F浮=6 N
下表面受到的壓強(qiáng)p===600 Pa。
答案:(1)10 N (2)4 N (3)600 Pa
變式6 解析:(1)因?yàn)榇藭r(shí)小球全部浸沒在水中,所以V排=V球=1×10-4m3
則小球受到的浮力F浮=ρ水gV球=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-4m3=1 N。
(2)此時(shí)小球受到豎直向上的浮力、豎直向下的重力和壓力的作用,且處于靜止?fàn)顟B(tài),由力的平衡條件可知,F(xiàn)浮=G+F壓
擋板對(duì)小球的壓力為F壓=F浮-G=1 N-0.6 N=0.4 N。
(3)當(dāng)撤去擋板后,小球要上浮,最后漂浮在液面上,由F浮′=ρ水gV排′=G,代入數(shù)據(jù)可得
1.0×103 kg/m3×10 N/kg×V排′=0.6 N
解得V排′=6×10-5m3。
答案:(1)1 N (2)0.4 N (3)6×10-5m3
微專題2 壓強(qiáng)、浮力的綜合計(jì)算和判斷
考點(diǎn)1
1.B [由題圖可知,甲在水中漂浮,甲的密度小于水的密度,乙在水中懸浮,乙的密度等于水的密度,故甲物體的密度小于乙物體的密度,故A錯(cuò)誤;甲、乙的體積相同,甲在水中漂浮,乙在水中懸浮,根據(jù)阿基米德原理,甲排開液體的體積小于乙排開液體的體積,故甲物體受到的浮力小于乙物體受到的浮力,故B正確;往水中加入食用鹽,液體密度變大,甲物體仍然漂浮在水面上,浮力等于自身重力,重力不變,所受浮力不變,故C錯(cuò)誤;丙物體沉在底部靜止,受到的支持力、浮力和重力,三力平衡,故D錯(cuò)誤。故選B。]
2.C [A、B、C三個(gè)物體的體積相同,由題圖可知,A、B浸沒則排開液體的體積等于物體的體積,C物體漂浮,排開液體的體積小于物體的體積,由F浮=ρ液gV排可得,A、B受到的浮力相等且大于C物體受到的浮力,即FA浮=FB浮>FC浮,故A正確,A不符合題意;由于各杯液面相平,則乙、丙兩容器內(nèi),物體漂浮或懸浮,物體受到的浮力等于物體的重力,根據(jù)阿基米德原理可知,B、C兩物體的質(zhì)量等于排開液體的質(zhì)量,甲容器中物體的質(zhì)量大于排開液體的質(zhì)量,則三個(gè)容器對(duì)桌面的壓力為F甲>F乙>F丙,由于容器的底面積相同,由p=可知,燒杯對(duì)桌面的壓強(qiáng)p甲>p乙>p丙,故B、D正確,B、D不符合題意;已知FA浮=FB浮>FC浮,根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因,只能確定C物體上表面無壓力,浮力等于其下表面的壓力,由于A、B兩物體不確定底面積的大小,所以無法確定壓力的大小,故C錯(cuò)誤,C符合題意。故選C。]
3.D [如題圖所示,小球在甲中沉底,則密度大于甲液體,浮力小于重力;小球在乙中漂浮,則密度小于乙液體,浮力等于重力;小球在丙中懸浮,則密度等于丙液體,浮力等于重力。所以液體的密度關(guān)系是ρ甲<ρ丙<ρ乙,小球受到的浮力大小關(guān)系F乙=F丙>F甲,故A、C錯(cuò)誤;液體的密度關(guān)系是ρ甲<ρ丙<ρ乙,深度相同,根據(jù)p=ρgh可知液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系為p甲4.D [a在水中漂浮,說明a的密度小于水的密度,b在水中懸浮,說明b的密度等于水的密度,c在水中沉底,說明c的密度大于水的密度,三個(gè)球的體積相同,由m=ρV可知,小球的質(zhì)量關(guān)系為ma5.B [由題圖乙可知,當(dāng)注入液體深度h=0 cm,即還沒有注入液體時(shí),M對(duì)容器底部的壓力F壓1=G=12 N,由G=mg得,M的質(zhì)量m===1.2 kg,M的體積V==0.001 m3,M的密度ρM===1.2×103 kg/m3,故①錯(cuò)誤;由題圖乙可知,當(dāng)注入液體深度h=5 cm,M對(duì)容器底部的壓力F壓2=G-F浮=7 N,此時(shí)M受到的浮力F浮=G-F壓2=12 N-7 N=5 N,M排開液體的體積為V排=(0.1 m)2×0.05 m=0.000 5 m3,由F浮=ρ液gV排可得,液體的密度ρ液===1×103 kg/m3,故②正確;當(dāng)h=10 cm時(shí),排開液體的體積V排′=(0.1 m)2×0.1 m=0.001 m3,受到的浮力F浮′=ρ液gV排′=1×103 kg/m3×10 N/kg×0.001 m3=10 N,M對(duì)容器底部的壓力F壓3=G-F浮′=12 N-10 N=2 N,故③正確;M的密度ρM=1.2×103 kg/m3>ρ液=1×103 kg/m3,即M的密度大于注入液體的密度,當(dāng)h>10 cm時(shí),M不會(huì)漂浮,故④錯(cuò)誤。故選B。]
考點(diǎn)2
1.解析:(1)B浸沒在水中,則物體B受到的浮力
F浮B=ρ水gV排B=ρ水gVB=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×100×10-6m3=1 N。
(2)B物體的重力GB=mBg=0.5 kg×10 N/kg=5 N
細(xì)線對(duì)物體B的拉力F拉B=GB-F浮B=5 N-1 N=4 N。
(3)因?yàn)槲矬w間力的作用是相互的,所以細(xì)線對(duì)物體A的拉力和B對(duì)細(xì)線的拉力大小相等,即F拉A=F拉B=4 N
A的體積VA=(10 cm)3=1×10-3 m3
A浸沒在水中時(shí),排開水的體積V排A=VA=1×10-3 m3
A浸沒在水中時(shí)受到的浮力F浮A=ρ水gV排A=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3m3=10 N
對(duì)物體A受力分析知GA+F拉A=F浮A
故物體A受到的重力GA=F浮A-F拉A=10 N-4 N=6 N。
答案:(1)1 N (2)4 N (3)6 N
2.解析:(1)當(dāng)盛液筒內(nèi)沒有液體時(shí),浮筒下表面受到水的壓強(qiáng)為
p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.12 m=1 200 Pa。
(2)不放液體時(shí),浮力秤處于漂浮狀態(tài),該密度秤的重力為
G=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh1=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-3m2×0.12 m=4.8 N。
(3)倒入醬油時(shí),密度秤處于漂浮狀態(tài),受到的浮力和自身的重力相等,該密度秤的總重力為G總=F浮′=ρ水gV排′=ρ水gSh2=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-3 m2×0.18 m=7.2 N
醬油的重力為G醬油=G總-G=7.2 N-4.8 N=2.4 N
由G=mg得醬油的質(zhì)量為m醬油===0.24 kg
醬油的密度為ρ醬油===1.2×103 kg/m3。
答案:(1)1 200 Pa (2)4.8 N (3)1.2×103 kg/m3
3.D [由題圖可知,木塊A從剛接觸液面(h=0 cm)到完全浸沒(h=12.5 cm),下沉的高度(即木塊A的高度)為h=12.5 cm,則木塊A的體積為VA=S2h=0.01 m2×0.125 m=0.001 25 m3=1 250 cm3,故A正確;由題圖可知,當(dāng)h=0 cm 時(shí),即物體完全處于空氣中時(shí),壓力傳感器示數(shù)為-6 N,說明此時(shí)壓力傳感器對(duì)A有向上的拉力,該拉力大小即為A的重力,所以GA=6 N;當(dāng)h=12.5 cm以后,壓力傳感器示數(shù)為F=9 N保持不變,說明A已經(jīng)浸沒在液體中,此時(shí)A受到的浮力為F浮A=F+GA=9 N+6 N=15 N,根據(jù)F浮=ρ液gV排得,該液體的密度為ρ液====1.2×103 kg/m3=1.2 g/cm3,故B正確;木塊A從接觸液面到浸沒過程中,A下降、液面上升,液面上升高度為Δh液=====0.062 5 m,則木塊下降的高度為Δh木=h-Δh液=0.125 m-0.062 5 m=0.062 5 m,所以木塊A的重力對(duì)它做功為W=GAΔh木=6 N×0.062 5 m=0.375 J,故C正確;木塊A從接觸液面到浸沒,容器底對(duì)水平面的壓力增大量等于A的重力與傳感器施加的壓力之和,即A受到的浮力,則容器底對(duì)水平面的壓強(qiáng)增加了Δp====750 Pa,故D錯(cuò)誤。]
4.解析:(1)此時(shí)水深h=26 cm=0.26 m
水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.26 m=2 600 Pa。
(2)物塊剛好完全浸沒在水中,排開水的體積等于物塊的體積,即V排=V物=(0.1 m)3=1×10-3m3
物塊所受的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10-3m3=10 N。
(3)由題圖甲可知,當(dāng)物塊上表面與液面齊平時(shí),物塊上表面距容器底的距離為h=26 cm,彈簧伸長的長度ΔL=26 cm-12 cm-10 cm=4 cm
由題圖乙可知,此時(shí)彈簧對(duì)物體的拉力為F拉=4 N
物塊的重力G物=F浮-F拉=10 N-4 N=6 N
物塊的質(zhì)量m物===0.6 kg
物塊的密度ρ物===0.6×103 kg/m3。
答案:(1)2 600 Pa (2)10 N (3)0.6×103 kg/m3
5.解析:(1)當(dāng)注入水的質(zhì)量等于m0時(shí),木塊恰好漂浮。此時(shí)水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)為0.5×103 Pa,注入水的深度為h0===0.05 m=5 cm。
(2)木塊恰好漂浮時(shí),所注水的質(zhì)量為m水=ρ水V0=ρ水(S1-S2)h0=1.0 g/cm3×(300 cm2-200 cm2)×5 cm=500 g。
(3)木塊恰好漂浮時(shí),水深為5 cm,當(dāng)注水深度為4 cm時(shí),木塊排開液體的體積為V排=S2h=200 cm2×4 cm==8×10-4 m3
木塊受到的浮力為F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-4 m3=8 N
木塊對(duì)圓柱形容器的壓力為F=G-F浮=1 kg×10 N/kg-8 N=2 N
木塊對(duì)圓柱形容器的壓強(qiáng)為ρ===100 Pa。
答案:(1)5 cm (2)500 g (3)100 Pa
第11講 功和機(jī)械能
第1課時(shí) 功和功率
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.(1)距離 (2)力 距離 2.(1)乘積 (2)Fs Gh 焦耳(J)
知識(shí)點(diǎn)2
1.比 2.做功快慢 單位時(shí)間內(nèi)所做的功 3.P= P=Fv 4.瓦(W) 1 000 1
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 A [學(xué)生背著書包在水平路面上勻速前進(jìn),施加的力豎直向上,而移動(dòng)的方向沿水平方向,沒有在力的方向上移動(dòng)距離,A符合題意;女孩把一箱報(bào)刊搬起來,對(duì)報(bào)刊施加了力,且沿力的方向移動(dòng)了距離,對(duì)報(bào)刊做了功,B不符合題意;把車推出來,人對(duì)車有一個(gè)力的作用,車移動(dòng)距離,對(duì)車做了功,C不符合題意;運(yùn)動(dòng)員用力將足球踢出去,球在力的作用下移動(dòng)一段距離,因此腳對(duì)足球做功,D不符合題意。]
變式1 B
典例2 D [因?yàn)閮纱味际莿蛩僦本€運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡條件可知,推力都等于摩擦力,摩擦力沒變,故受到的水平推力為F1=F2,因此F1∶F2=1∶1,由題圖甲可知,第一次物體的速度大小為v甲===3 m/s,由題圖乙可知,第二次物體的速度大小為v乙=5 m/s,由P===Fv可得,兩次推力的功率之比====,故D正確。故選D。]
變式2 解析:起重機(jī)提升大石頭做的功W=Gh=mgh=6×103 kg×10 N/kg×10 m=6×105 J,起重機(jī)提升大石頭的功率P===4×104 W。
答案:6×105 4×104
變式3 解析:(1)由v=得推土機(jī)的做功時(shí)間t===8 s
推土機(jī)做功W=Pt=1.5×105 W×8 s=1.2×106 J。
(2)由W=Fs得,F(xiàn)===1×105 N
因?yàn)橥仆翙C(jī)勻速前進(jìn),所以阻力f和牽引力F是一對(duì)平衡力,則阻力f=F=1×105 N。
答案:(1)1.2×106 J (2)1×105 N
第2課時(shí) 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
運(yùn)動(dòng) 受到重力并處在一定高度 彈性形變 質(zhì)量 運(yùn)動(dòng)速度 質(zhì)量 所處高度 彈性形變 大
知識(shí)點(diǎn)2
1.機(jī)械能 轉(zhuǎn)化 2.不變
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 A [衛(wèi)星和火箭加速升空過程中,衛(wèi)星的質(zhì)量不變、速度增大,動(dòng)能增大;高度增大,重力勢能增大;衛(wèi)星升空時(shí),沒有發(fā)生彈性形變,不具有彈性勢能;機(jī)械能=動(dòng)能+重力勢能,故機(jī)械能增大,A正確。]
變式1 D [返回艙在減速下降過程中,質(zhì)量不變,速度變小,動(dòng)能減小;質(zhì)量不變,高度變低,勢能減小;機(jī)械能是動(dòng)能與勢能的總和,動(dòng)能減小,勢能減小,所以機(jī)械能也減小,D正確。]
變式2 B [動(dòng)能的影響因素是質(zhì)量和速度,重力勢能的影響因素是質(zhì)量和高度。在水平路面上勻速行駛的灑水車正在灑水作業(yè),則灑水車的質(zhì)量減小,速度不變,動(dòng)能變小;高度不變,重力勢能變小,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤。故選B。]
典例2 D [小球起跳時(shí),由于與空氣的摩擦,在彈跳的過程中部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機(jī)械能逐漸減少,故A正確;從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),小球做加速運(yùn)動(dòng),速度變大,動(dòng)能增加,高度減小,重力勢能減小,即小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故B正確;B、C兩點(diǎn)高度相同,小球的質(zhì)量不變,所以B、C兩點(diǎn)小球的重力勢能相同,故C正確;小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),由于與空氣的摩擦,機(jī)械能逐漸減少,由于B、C兩點(diǎn)高度相同,所以B、C兩點(diǎn)小球的重力勢能相同,而C點(diǎn)的機(jī)械能小于B點(diǎn),所以C點(diǎn)的動(dòng)能小于B點(diǎn)的動(dòng)能,故D錯(cuò)誤。]
變式3 A
變式4 重力勢 動(dòng)
第12講 簡單機(jī)械
第1課時(shí) 簡單機(jī)械
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)1
1.固定點(diǎn) 2.F1l1=F2l2 > < 費(fèi)距離 < > 省距離 = =
知識(shí)點(diǎn)2
方向 省力 F=G物 s繩=h物 v繩=v物 等臂 省力 方向 s繩=2h物 v繩=2v物 省力 省力 方向 s繩=nh物 v繩=nv物
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:(1)支架下端墊有底面積較大的石塊,是為了在壓力相同的情況下,通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)。
(2)支架上橫桿的動(dòng)力臂大于阻力臂,所以支架上的橫桿相當(dāng)于省力杠桿。
(3)如果他們無法將巨木抬起,可以將支架支點(diǎn)向左移動(dòng),增長動(dòng)力臂,同時(shí)減小阻力臂,從而更加省力。
答案:(1)減小 (2)省力 (3)將支架支點(diǎn)左移
變式1 B [羊角錘、鋼絲鉗和扳手在使用過程中,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿,費(fèi)距離;筷子在使用過程中,動(dòng)力臂小于阻力臂,是費(fèi)力杠桿,省距離。]
典例2 解析:讀圖可知,用手提起重物時(shí),是橈骨在肱二頭肌的牽引下繞著肘關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng),肘關(guān)節(jié)為支點(diǎn)O;肱二頭肌對(duì)橈骨的拉力沿肱二頭肌收縮向上方向;從O點(diǎn)作動(dòng)力F1的垂線段,就是動(dòng)力F1的力臂L1,如圖所示。
答案:見解析圖
變式2 解析:在杠桿上,支點(diǎn)是杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn),根據(jù)用力情況,起子與瓶蓋上面接觸點(diǎn)O為支點(diǎn),當(dāng)動(dòng)力臂等于OA時(shí),力臂最長,動(dòng)力最小,動(dòng)力F1方向垂直O(jiān)A斜向下,如圖所示。
答案:見解析圖
變式3 解析:向下拉繩將重物提升,從繩子的自由端繞過定滑輪,再繞過動(dòng)滑輪,最后掛在定滑輪的下掛鉤上,如圖所示。
答案:見解析圖
典例3 解析:如圖所示,由杠桿平衡可知G1·OA=G2·OB,即m1g·OA=m2g·OB,m1===0.4 kg。若秤砣有缺損,m2減小,而G1·OA不變,所以O(shè)B要變大,桿秤所示的質(zhì)量值要偏大。
答案:0.4 偏大
變式4 解析:過重心作豎直向下的重力即為F2,從支點(diǎn)O向力F2的作用線作垂線段,即為阻力臂L2, 由所作圖象可知L為8個(gè)小格,L2為3個(gè)小格,根據(jù)杠桿平衡條件可得FL=F2L2,且F2=mg,則支撐力F====225 N;只將胳膊彎曲,阻力臂變大,根據(jù)杠桿平衡條件可知墻壁對(duì)手掌的支撐力F將會(huì)變大;腳尖離開墻壁越遠(yuǎn),支撐點(diǎn)會(huì)下移,由題圖可知?jiǎng)恿Ρ蹠?huì)減小,阻力臂會(huì)增大,阻力(人的重力)大小不變,根據(jù)杠桿平衡條件可知人受到的支撐力會(huì)變大。
答案:225 變大 增大腳尖與墻壁的距離
變式5 A [根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2分析,將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時(shí),動(dòng)力臂不變,阻力為杠桿的重力,也不變,阻力臂變大,所以動(dòng)力變大。當(dāng)杠桿從水平位置拉到最終位置時(shí),動(dòng)力臂不變,阻力不變,阻力臂變小,所以動(dòng)力變小。故F先變大后變小,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。故選A。]
練實(shí)驗(yàn) 重遷移 強(qiáng)素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn) 解析:(1)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài),就是處于平衡狀態(tài)。題圖甲所示左高右低,應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)。
(2)題圖乙,此時(shí)若推動(dòng)右側(cè)鉤碼的懸線,懸線對(duì)杠桿的拉力方向向左傾斜,使力臂變小,因此左端下沉。
(3)“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”,是在杠桿在水平位置平衡且動(dòng)力和阻力的方向都是豎直向下的條件下得出的,也就是實(shí)驗(yàn)過程中沒有改變動(dòng)力或阻力的方向。
(4)將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿左端下沉,右端上翹,平衡螺母向上翹的右端移動(dòng),直到杠桿在水平位置平衡。
(5)用彈簧測力計(jì)代替右側(cè)鉤碼,保持杠桿在水平位置平衡,右側(cè)彈簧測力計(jì)的拉力作為動(dòng)力,每個(gè)小格長L0。如圖所示:
此時(shí)的力臂L=sin 60°×3L0=×3L0≈2.6 L0>2L0,動(dòng)力臂大于阻力臂,是省力杠桿。
(6)由表格中數(shù)據(jù)可得①1.0 N×0.2 m=2.0 N×0.1 m,②1.5 N×0.1 m=1.0 N×0.15 m,③2.0 N×0.15 m=1.5 N×0.2 m,故可得,杠桿的平衡條件為F1l1=F2l2。
(7)保持阻力F2及阻力臂l2不變,根據(jù)杠桿的平衡條件知,F(xiàn)1與l1的乘積為常數(shù),題圖(c)中,當(dāng)F1=1 N時(shí),l1=15 cm,所以當(dāng)l1=30 cm時(shí),F(xiàn)1=0.5 N。
(8)桿秤利用了杠桿平衡原理,若物體和秤盤的重力為G物,秤砣的重力為G砣,提紐到秤盤的距離為l1,且為G物的力臂,提紐到秤砣的距離為l2,且為G砣的力臂,由杠桿的平衡條件可知滿足關(guān)系G物×l1=G砣×l2,由題圖1可知,將秤砣置于最遠(yuǎn)處時(shí),使用提紐2,則l1減小而l2增大,此時(shí)G物變大,即使用提紐2桿秤的量程更大。
(9)桿秤出現(xiàn)左低右高現(xiàn)象,根據(jù)杠桿平衡原理,右側(cè)的動(dòng)力和動(dòng)力臂的乘積小于左側(cè)阻力和阻力臂的乘積,所以向右移動(dòng)秤砣,增大動(dòng)力臂,可以達(dá)到水平平衡。根據(jù)杠桿平衡原理,懸掛的秤盤質(zhì)量不同會(huì)影響“0”刻度的位置。
(10)若秤砣長時(shí)間使用出現(xiàn)磨損,會(huì)導(dǎo)致秤砣質(zhì)量偏小,那么使用該桿秤,根據(jù)杠桿平衡條件,其力臂會(huì)增大,則測量結(jié)果將偏大。
答案:(1)平衡 左 (2)左端下沉 (3)力的方向 (4)右 (5)省力 (6)F1l1=F2l2 (7)0.5 (8)2 (9)右 會(huì) (10)偏大
變式訓(xùn)練
1.B
2.解析:(1)如題圖甲所示,杠桿左低右高,表明左邊要重一些,可將左端的平衡螺母向右調(diào)節(jié)。
由于實(shí)驗(yàn)時(shí)作用力一般為豎直方向,杠桿在水平位置平衡,此時(shí)力臂與杠桿重合,這樣操作的目的是便于測量力臂。
(2)兩種收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方案,方案一中動(dòng)力與阻力相等,導(dǎo)致動(dòng)力臂與阻力臂與相等,數(shù)據(jù)過于特殊,為了實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具普遍性,其中合理的是方案二。
(3)分析合理方案中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),每次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積總是等于阻力與阻力臂的乘積,故得出杠桿的平衡條件F1l1=F2l2。
(4)某次實(shí)驗(yàn)所掛鉤碼的個(gè)數(shù)和位置如題圖乙所示,假設(shè)每個(gè)鉤碼重為G0,每一格長為l0,將兩側(cè)所掛的鉤碼同時(shí)遠(yuǎn)離支點(diǎn)O一格,左邊動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積為F1l1=4G0×4l0=16G0l0
右邊阻力與阻力臂的乘積為F2l2=3G0×5l0=15G0l0
由于F1l1>F2l2,杠桿右端將會(huì)上升。
(5)根據(jù)杠桿平衡條件,在秤砣一定時(shí),使用它稱較重的物體時(shí),可以增加秤砣的力臂,減小重物的力臂,故常用離秤鉤較近的提紐。
答案:(1)右 力臂 (2)二 (3)F1l1=F2l2 (4)上升 (5)近
3.解析:由題圖可知,硬棒平衡時(shí),有ρBVg×OC=GA×L1,把金屬塊B浸沒在水中,硬棒再次在水平位置平衡時(shí),有(ρBVg-ρ水gV)×OC=GA×L2,聯(lián)立兩式可得ρB=。
答案:
第2課時(shí) 機(jī)械效率
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
知識(shí)點(diǎn)
1.(3)總和 W有用+W額 2.(1)比值  (2)η=
研重難 學(xué)方法 提能力
典例1 解析:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要讀出測力計(jì)的示數(shù),所以需要?jiǎng)蛩倬徛睦瓌?dòng)測力計(jì),以方便讀數(shù)。
(2)由題表中數(shù)據(jù)可得,鉤碼移動(dòng)的距離為0.1 m時(shí),繩子端移動(dòng)的距離為0.4 m,則繩子的股數(shù)為n==4,即動(dòng)滑輪上有4股繩,所以題圖丙符合題意。由題表中數(shù)據(jù)可得,有用功為W有=G3h3=4 N×0.1 m=0.4 J;總功為W總=F3S3=1.25 N×0.4 m=0.5 J;機(jī)械效率為η===80%。
(3)對(duì)比2、4的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),其他條件不變,只改變重物提升的高度,機(jī)械效率是不變的,所以猜想Ⅰ是錯(cuò)誤的。
(4)要想得到同一滑輪組提升重物時(shí),物重越大,滑輪組的機(jī)械效率越高的結(jié)論,需要保證滑輪組不變,重物提升的高度也不變,只改變重物的重力,所以題表中1、2號(hào)實(shí)驗(yàn)符合條件。
(5)對(duì)比2、3次實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),重物的重力不變,提升的高度也不變,但滑輪組中動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)增多了,且動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多,機(jī)械效率越低,所以可得結(jié)論:不同滑輪組提升相同重物時(shí),動(dòng)滑輪越重,滑輪組的機(jī)械效率越低。
答案:(1)勻速 (2)丙 80% (3)錯(cuò)誤 (4)1、2 (5)越低
變式1 (1)60% 3.2 A (2)左 2、3
典例2 解析:(1)由題圖可知,有兩段繩子拉著動(dòng)滑輪,則繩子的自由端移動(dòng)的速度為v=2×0.2 m/s=0.4 m/s;拉力的功率為P===Fv=150 N×0.4 m/s=60 W。
(2)物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到地面的摩擦力為物重的0.2倍,則物體受到的摩擦力為f=0.2G=0.2×1 000 N=200 N;物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),受到的拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力,則拉動(dòng)物體的力F′=f=200 N;不計(jì)繩重及繩與滑輪、滑輪與軸之間的摩擦,根據(jù)F=(F′+G動(dòng))可知,動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng)=2F-F′=2×150 N-200 N=100 N。
(3)若物重增大到2 000 N,(共84張PPT)
第13講 內(nèi)能
棗莊中考·考情分析
知識(shí)點(diǎn) 考點(diǎn) 考查難度 考查年份
分子熱運(yùn)動(dòng) 分子動(dòng)理論辨識(shí) 易 2021T9
內(nèi)能 內(nèi)能的改變方式、熱量的理解 易 2024T8、2023T17、2021T9
比熱容 探究不同物質(zhì)的吸熱能力、水的比熱容大的應(yīng)用、物體吸放熱的計(jì)算 中、易、中 2022T23
過教材 串知識(shí) 夯基礎(chǔ)
分子熱運(yùn)動(dòng) 定義:一切物質(zhì)的分子都在不停地做________運(yùn)動(dòng),這種現(xiàn)象叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)
特點(diǎn):溫度越________,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈
無規(guī)則

知識(shí)點(diǎn)1 分子熱運(yùn)動(dòng)
擴(kuò)散
現(xiàn)象 定義:不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)_________________的現(xiàn)象
說明:一切物質(zhì)的分子都在________;分子間________(選填“存在”或“不存在”)間隙
影響因素:擴(kuò)散現(xiàn)象的劇烈程度與溫度有關(guān),溫度越________擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯
彼此進(jìn)入對(duì)方
運(yùn)動(dòng)
存在

分子
動(dòng)理論 (1)常見的物質(zhì)是由大量的________、________構(gòu)成的;
(2)構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做____________;
(3)分子間存在著________和________,如被壓在一起的鉛柱很難被分開,說明分子間存在________;固體和液體很難被壓縮,說明分子間存在________
分子
原子
無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
引力
斥力
引力
斥力
方法點(diǎn)撥:(1)分子間的引力和斥力同時(shí)存在。
(2)通常氣體擴(kuò)散最快,液體次之,固體最慢。
(3)分子的運(yùn)動(dòng)無法用肉眼直接看到。
知識(shí)點(diǎn)2 內(nèi)能
1.內(nèi)能
(1)定義:物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的________能與分子________能的總和。
(2)單位是________,簡稱________,符號(hào)是________。
(3)影響因素:內(nèi)能的大小與________以及物體的質(zhì)量、種類、狀態(tài)有關(guān)。
動(dòng)

焦耳

J
溫度
2.改變內(nèi)能的兩種方式
方式 實(shí)質(zhì) 條件 判斷 說明
熱傳遞 能量的
轉(zhuǎn)____ 物體間或同一物體不同部位存在____ 能量從高溫物體轉(zhuǎn)移到____物體或從同一物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到____部分 做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能是________的。一個(gè)物體的溫度升高,有可能是對(duì)物體做功,也可能是發(fā)生了熱傳遞

溫差
低溫
低溫
等效
方式 實(shí)質(zhì) 條件 判斷 說明
做功 能量的
轉(zhuǎn)____ 外界對(duì)物體做功或物體對(duì)外做功 外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能________;物體對(duì)外做功,自身的內(nèi)能________ 做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能是________的。一個(gè)物體的溫度升高,有可能是對(duì)物體做功,也可能是發(fā)生了熱傳遞

增大
減小
等效
吸熱(或放熱)本領(lǐng)
熱量
質(zhì)量
J/(kg·℃)
3.水的比熱容
(1)水的比熱容大小為_______________。物理意義是質(zhì)量為1 kg的水溫度升高(或降低)1 ℃時(shí),吸收(或放出)的熱量是____________。
(2)應(yīng)用:制冷劑、取暖、調(diào)節(jié)氣候。
(3)利用比熱容計(jì)算熱量[用t0表示初溫,t表示變化后的溫度(即末溫)]:
吸熱公式:Q吸=___________;
放熱公式:Q放=________。
方法點(diǎn)撥:比熱容與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與物質(zhì)的質(zhì)量大小、溫度的高低、吸收或放出熱量的多少無關(guān)。
4.2×103
4.2×103 J
cm(t-t0)
cm(t0-t)
研重難 學(xué)方法 提能力
重難點(diǎn)1 分子動(dòng)理論的辨識(shí)
【典例1】 (2023·棗莊一模)如圖所示是由微顆粒(直徑為1~50 nm)制備得到的新型防菌“納米紙”,在“納米紙”的表面,細(xì)菌無法停留且“油水不沾”,下列與此現(xiàn)象有關(guān)的說法正確的是(  )
A.“油水不沾”的原因是組成“納米紙”的分子間沒有間隙
B.組成“納米紙”的分子間有引力,也有斥力
C.細(xì)菌的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)
D.組成“納米紙”的分子是靜止不動(dòng)的

B [任何分子之間都有空隙,“納米紙”只是空隙較小,不是沒有空隙,故A錯(cuò)誤;分子間存在相互作用的引力和斥力,分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的,故B正確;細(xì)菌不是分子,細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)不是分子熱運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),組成“納米紙”的分子是在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。]
辨識(shí)技巧:
分子動(dòng)理論 辨識(shí)技巧或?qū)?yīng)實(shí)例
物質(zhì)是由分子或原子組成的 分子或原子肉眼不可見,比病毒小
分子在做熱運(yùn)動(dòng) 擴(kuò)散現(xiàn)象,說明分子做熱運(yùn)動(dòng)
分子間存在引力或斥力 (1)磨平壓在一起的鉛塊拉不開→分子間有引力;
(2)物體難壓縮→分子間有斥力
易錯(cuò)提醒:破碎的東西難聚合,是因?yàn)榉肿娱g幾乎沒有作用力。
【變式1】 夏天,當(dāng)荷葉上的兩滴水珠相遇時(shí),能匯合成一滴較大的水珠是因?yàn)榉肿又g存在________;當(dāng)固體被壓縮時(shí),分子間的距離變小,分子間的作用力表現(xiàn)為________(均選填“引力”或“斥力”)。
引力
斥力
解析:水珠相遇后之所以會(huì)合成一滴,是因?yàn)楫?dāng)分子相互靠近時(shí)分子間存在著相互作用的引力,將兩滴水珠合成了一滴;當(dāng)固體被壓縮時(shí),分子間的距離變小,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力。
【變式2】 如圖表示某晶體的物態(tài)變化過程,其中甲、乙、丙分別表示三種物態(tài)。下列分析正確的是(  )
A.甲為氣態(tài)
B.甲→乙的過程需要放熱
C.乙→丙的過程與露珠形成過程相同
D.BC段對(duì)應(yīng)的溫度為該晶體的熔點(diǎn)

重難點(diǎn)2 內(nèi)能的改變方式
【典例2】 2024年4月30日,神舟十七號(hào)返回艙進(jìn)入大氣層,與大氣摩擦形成高溫“火球”進(jìn)入黑障區(qū)(如圖)。下列改變內(nèi)能的方式,與“火球”的形成相同的是(  )
A.用柴火把壺中的水燒開 
B.反復(fù)錘打鐵片,鐵片變熱 
C.熱雞蛋放在冷水中冷卻 
D.北方的冬天,用暖氣片來取暖

關(guān)鍵點(diǎn)撥:(1)做功:通過使物體運(yùn)動(dòng),改變物體內(nèi)能。
(2)熱傳遞:兩個(gè)物體間存在溫度差。
B [“火球”的形成是返回艙進(jìn)入大氣層,與大氣層摩擦生熱形成的,是克服摩擦力做功,使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。用柴火把壺中的水燒開、把熱雞蛋放在冷水中冷卻、用暖氣片取暖,都是通過熱傳遞來改變物體的內(nèi)能,故A、C、D不合題意;反復(fù)錘打鐵片,鐵片變熱,是通過做功使物體的內(nèi)能增大,故B符合題意。]
【變式3】 如圖所示,是小麗媽媽做的香甜可口的“拔絲紅薯”。“拔絲紅薯”剛出鍋時(shí)聞起來甜香濃郁,這是________現(xiàn)象;制作“拔絲”用的糖漿,需要不斷地加熱、攪拌,主要是通過 ________的方式改變糖漿的內(nèi)能。
擴(kuò)散
熱傳遞
解析:“拔絲紅薯”聞起來甜香濃郁,是擴(kuò)散現(xiàn)象;制作“拔絲”用的糖漿,需要不斷地加熱、攪拌,使內(nèi)能從高溫的鍋傳遞給低溫的糖漿,主要是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能。
【變式4】 燒瓶內(nèi)盛少量水。給瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶塞跳出時(shí),看到瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。這是因?yàn)樗魵鈱?duì)瓶塞________,內(nèi)能________,溫度________,水蒸氣液化成小液珠。
做功
減小
降低
解析:用氣筒向裝有少量水的燒瓶里打氣,瓶內(nèi)氣壓增大,當(dāng)氣壓把瓶塞從瓶口推出時(shí),瓶內(nèi)氣體對(duì)瓶塞做功,使氣體自身的內(nèi)能減少,溫度降低,受溫度降低的影響,瓶口周圍的水蒸氣液化成小水滴,這些小水滴就是看到的白氣。
重難點(diǎn)3 比熱容及其應(yīng)用
【典例3】 小明在探究“物質(zhì)的放熱能力與哪些因素有關(guān)”時(shí),分別用質(zhì)量均為0.5 kg的水和另一種液體(水的比熱容大于另一種液體)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),并用圖象對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程中,水和另一種液體在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等,分析圖象可以得出:_________(選填“甲”或“乙”)物質(zhì)為水,另一種液體的比熱容為____________________,這種液體在0~15 min內(nèi)放出的熱量為____________J。[已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]

2.1×103 J/(kg·℃)
4.2×104
【變式5】 (2024·棗莊三模)某同學(xué)在“探究不同物質(zhì)吸熱情況”的實(shí)驗(yàn)中,將質(zhì)量相同的水和煤油分別裝在兩個(gè)相同的燒杯中,用兩個(gè)相同的酒精燈加熱,如圖甲所示,每隔2 min 記錄一次溫度。
(1)加熱過程中某時(shí)刻水的溫度如圖乙所示,為________℃;
(2)實(shí)驗(yàn)中用___________表示物質(zhì)吸熱的多少;
(3)某同學(xué)根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制了如圖丙所示的溫度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象,由圖象可知________吸熱能力強(qiáng)。已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),則煤油的比熱容為___________J/(kg·℃)。
27
加熱時(shí)間

2.1×103
【變式6】 (2023·棗莊一模)如圖所示是某種固態(tài)物質(zhì)被加熱變成液態(tài)時(shí)溫度隨時(shí)間變化的曲線,由圖可知,從4 min加熱到8 min過程中,物質(zhì)的內(nèi)能________(選填“增加”或“不變”),該物質(zhì)在CD段的比熱容______(選填“大于”“等于”或“小于”)AB段的比熱容。
增加 
大于
1.“墻角數(shù)枝梅,凌寒獨(dú)自開。遙知不是雪,為有暗香來”。寒冬梅花香氣撲鼻而來,這是因?yàn)?  )
[A]分子之間存在引力 [B]分子之間存在斥力 
[C]分子之間沒有空隙 [D]分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
課時(shí)分層評(píng)價(jià)卷(十五) 內(nèi)能
(說明:選擇題每題2分,填空題每空1分,總分58分)

2.液體很難被壓縮,主要是因?yàn)?  )
[A]液體分子不停地運(yùn)動(dòng) [B]液體分子間存在引力
[C]液體分子間存在斥力 [D]液體分子間沒有空隙

3.“破鏡”不能“重圓”的原因是(  )
[A]分子間的作用力因玻璃被打碎而消失
[B]玻璃的分子間只有斥力沒有引力
[C]玻璃碎片間的距離太大,大于分子間發(fā)生相互吸引的距離
[D]玻璃表面太光滑

4.禮花筒利用筒內(nèi)的高壓空氣膨脹,將彩帶噴向空中,產(chǎn)生喜慶效果。則高壓空氣膨脹過程中(  )
[A]對(duì)外做功內(nèi)能增加 [B]分子熱運(yùn)動(dòng)加劇
[C]內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 [D]氣體溫度升高

5.下表中有幾種物質(zhì)的比熱容,小智同學(xué)根據(jù)提供的數(shù)據(jù)得出了四個(gè)結(jié)論,其中正確的是(  )
幾種物質(zhì)的比熱容/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 鐵 0.46×103
酒精 2.4×103 銅 0.39×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 水銀 0.14×103
[A]一杯水比一桶煤油的比熱容小
[B]液體的比熱容一定比固體的比熱容大
[C]比熱容是物質(zhì)自身的性質(zhì)之一,只和物質(zhì)的種類有關(guān)
[D]水吸收或放出熱量的本領(lǐng)較強(qiáng),常用作冷卻劑

6.下列實(shí)例中與“水的比熱容較大”這一特性無關(guān)的是(  )
[A]用循環(huán)水冷卻汽車發(fā)動(dòng)機(jī) [B]夏天在房間內(nèi)灑水降溫 
[C]讓熱水流過散熱器供暖 [D]沿海地區(qū)晝夜溫差較小

7.關(guān)于下面四幅圖的說法正確的是(  )
[A]甲圖:活塞壓縮空氣,硝化棉燃燒,此過程與熱機(jī)的壓縮沖程原理相同
[B]乙圖:瓶內(nèi)空氣推開瓶塞,內(nèi)能減少,瓶口出現(xiàn)的白霧是汽化現(xiàn)象
[C]丙圖:抽出玻璃板,下瓶中出現(xiàn)紅棕色二氧化氮?dú)怏w,表明氣體間可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象
[D]丁圖:懸掛重物不能把兩塊鉛塊分開,說明分子間存在引力,沒有斥力

8.(2024·棗莊一模)小明同學(xué)取a、b兩種粉末各50 g,利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的圖象,下列說法正確的是(  )
[A]由圖象可以判斷b物質(zhì)是晶體
[B]第6 min時(shí)a物質(zhì)為液態(tài)
[C]a物質(zhì)第9 min時(shí)的內(nèi)能等于第3 min時(shí)的內(nèi)能
[D]若a物質(zhì)在固態(tài)時(shí)的比熱容為1.0×103 J/(kg·℃),則該物質(zhì)在

9.“東岳泰山多美景,五月槐花又飄香”,從物理學(xué)角度分析,槐花飄香屬于________現(xiàn)象。
解析:從物理學(xué)角度來看,聞到花香屬于擴(kuò)散現(xiàn)象,這個(gè)現(xiàn)象表明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
擴(kuò)散
10.(2023·棗莊三模)我國嫦娥五號(hào)成功登月并順利取回1 731 g月壤樣品,樣品的質(zhì)量不會(huì)隨它的形狀、狀態(tài)和______的改變而改變;如圖所示,返回艙穿越大氣層時(shí)溫度升高,這是通過________的方式使其內(nèi)能增加而導(dǎo)致的。
 做功
位置
解析:質(zhì)量是物質(zhì)本身的一種屬性,不會(huì)隨著形狀、狀態(tài)、溫度和位置的改變而改變,所以,樣品的質(zhì)量不會(huì)改變。返回艙穿越大氣層的過程中,返回艙和大氣摩擦生熱,返回艙表面溫度升高,這是通過做功的方式使其內(nèi)能增加而導(dǎo)致的。
11.剛出鍋的“拔絲地瓜”香氣特別濃,這是因?yàn)闇囟仍礁撸肿拥臒o規(guī)則運(yùn)動(dòng)越________(選填“劇烈”或“緩慢”);地瓜由生到熟,主要是通過__________的方式改變內(nèi)能。
解析:分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),即擴(kuò)散現(xiàn)象,溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,所以剛出鍋的“拔絲地瓜”的香氣特別濃;做“拔絲地瓜”時(shí),地瓜吸收熱量由生到熟,是通過熱傳遞的方式改變地瓜的內(nèi)能。
 熱傳遞
劇烈
12.小明在燃?xì)庠钌响覝瑢①|(zhì)量為2 kg、初始溫度為20 ℃的湯,升高了80 ℃,湯吸收了________J的熱量。[湯的比熱容為4×103 J/
(kg·℃)]
解析:湯吸收的熱量Q吸=cmΔt=4×103 J/(kg·℃)×2 kg×80 ℃=6.4×105 J。
6.4×105
13.標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為0.5 kg、溫度為70 ℃的水放出4.2×104 J的熱量,水的溫度降低了_______℃[已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)]。
20
14.(6分)(2024·棗莊一模)某班同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究水和煤油的吸熱能力。
(1)在圖甲中除了所給的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要的測量工具有天平和秒表。加熱過程中,水和煤油吸收熱量的多少是通過___________來判斷的。
(2)實(shí)驗(yàn)中第1、2兩個(gè)小組記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
實(shí)驗(yàn)組別 液體 質(zhì)量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 加熱時(shí)間/min
1 水 200 25 40 13.5
煤油 200 25 40 6.5
2 水 200 25 40 12
煤油 200 25 40 5.5
加熱時(shí)間
通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能夠得出的結(jié)論是: __________________________________________________________。
(3)圖乙是第1組同學(xué)繪制的“吸收熱量—時(shí)間”和“溫度—時(shí)間”圖象,能正確描述該實(shí)驗(yàn)真實(shí)情況的圖象是________(選填序號(hào))。
相同質(zhì)量的水和煤油,升
高相同的溫度,水吸收的熱量多
C
(4)使質(zhì)量相同的水升高相同的溫度,加熱時(shí)間應(yīng)該相同,但1、2兩組的同學(xué)在交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn):第1小組的加熱時(shí)間明顯偏長,其原因可能是______________________。
酒精燈火焰大小不同
(5)這兩組同學(xué)對(duì)圖甲的裝置進(jìn)行了改進(jìn),將分別裝有水和煤油的試管放在同一個(gè)燒杯中用水加熱,如圖丙所示,而不是用兩個(gè)酒精燈分別加熱,這樣做的好處是______________________________________________。
確保在相同時(shí)間內(nèi)水和煤油吸收的熱量
相同
(6)實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法,下列探究過程中也用到了這一方法的是________。
[A]探究影響壓力作用效果的因素
[B]探究平面鏡成像的特點(diǎn)
[C]探究真空不能傳聲
A
解析:(1)加熱過程中,水和煤油吸收熱量的多少是通過加熱時(shí)間長短來判斷的,采用了轉(zhuǎn)換法。
(2)通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,質(zhì)量相同的水和煤油升高相同溫度,水加熱時(shí)間長,由轉(zhuǎn)換法,能夠得出的結(jié)論是:質(zhì)量相同的水和煤油升高相同溫度,水吸熱的熱量多。
(3)加熱時(shí)間相同,水和煤油吸收的熱量相同,故A、B不符合題意;水的吸熱能力比煤油強(qiáng),所以吸收熱量相同即加熱時(shí)間相同時(shí),水的溫度變化量更小,故C符合題意,D不符合題意。故選C。
(4)酒精燈火焰大小不同,導(dǎo)致相同時(shí)間內(nèi)兩組水與煤油吸收的熱量不同,所以兩組同學(xué)實(shí)驗(yàn)所用時(shí)間不同。
(5)將水和煤油放在同一水浴中加熱,可以確保在相同時(shí)間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相同,可以避免因酒精燈火焰大小不同對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的干擾,實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。
(6)探究影響壓力作用效果的實(shí)驗(yàn)中,在探究壓力大小對(duì)壓力作用效果的影響時(shí),控制受力面積相同,在探究受力面積對(duì)壓力作用效果的影響時(shí),控制壓力大小相同,采用了控制變量法,故A符合題意;探究平面鏡成像的特點(diǎn),用兩支一樣的蠟燭進(jìn)行實(shí)驗(yàn),采用了等效替代法,沒有采用控制變量法,故B不符合題意;探究真空不能傳聲采用了推理法,沒有采用控制變量法,故C不符合題意。故選A。
15.下列現(xiàn)象中,不能說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是
(  )
[A]堆煤的墻角時(shí)間久了會(huì)變黑
[B]樟腦丸變小了
[C]紅墨水在水中散開
[D]舞臺(tái)上彌漫的煙霧

D [堆煤的墻角時(shí)間久了會(huì)變黑,是擴(kuò)散現(xiàn)象,能證明分子做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),故A不符合題意;樟腦丸過一段時(shí)間變小了,是擴(kuò)散現(xiàn)象,能證明分子做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng),故B不符合題意;紅墨水在水中散開是擴(kuò)散現(xiàn)象,能證明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故C不符合題意;舞臺(tái)上彌漫的煙霧,是固體小顆粒的運(yùn)動(dòng),不是分子的運(yùn)動(dòng),不能說明分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故D符合題意。故選D。]
16.關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量,下列說法正確的是(  )
[A]溫度高的物體含有的熱量多
[B]物體吸收熱量,溫度一定升高
[C]氣體膨脹對(duì)外做功,自身內(nèi)能會(huì)減少
[D]熱傳遞過程中,溫度從高溫物體傳遞給低溫物體

C [熱量是一個(gè)過程量,不能說含有,A錯(cuò)誤;物體吸收了熱量,溫度可以不變,比如晶體熔化時(shí),不斷吸收熱量,但溫度不變,B錯(cuò)誤;氣體膨脹對(duì)外做功后,自身的內(nèi)能減小,溫度降低,C正確;熱傳遞過程中,熱量是從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,傳遞的不是溫度,D錯(cuò)誤。]
17.甲、乙兩物體的質(zhì)量之比為2∶1,當(dāng)甲物體溫度升高10 ℃,乙物體溫度降低15 ℃時(shí),甲物體吸收的熱量與乙物體放出的熱量相等,則甲、乙兩物體的比熱容之比為(  )
[A]2∶3 [B]4∶3
[C]3∶2 [D]3∶4

18.小明發(fā)現(xiàn)用適量的冰既可以探究晶體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律,熔化后還可探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn),如圖是繪制的冰熔化部分溫度—時(shí)間圖象,下列說法正確的是(  )
[A]冰完全熔化需要4分鐘,吸收熱量,
溫度保持不變
[B]為縮短水沸騰時(shí)的加熱時(shí)間,可以采用加熱水的方法
[C]水沸騰時(shí)溫度為98 ℃,說明此時(shí)大氣壓高于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
[D]AB段比CD段陡,是因?yàn)楸谋葻崛荼人谋葻崛荽?br/>√
B [冰在BC段溫度保持0 ℃不再上升,是冰的熔化過程,需要6分鐘,吸收熱量,溫度保持不變,A錯(cuò)誤;為縮短水沸騰時(shí)的加熱時(shí)間,可以采用加熱水的方法,B正確;水沸騰時(shí)溫度為98 ℃,說明此時(shí)大氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,C錯(cuò)誤;AB段比CD段陡,是因?yàn)楸谋葻崛荼人谋葻崛菪。蔇錯(cuò)誤。]
19.“卡路里”簡稱“卡”,是熱量的另一個(gè)單位,現(xiàn)在仍被廣泛使用在營養(yǎng)計(jì)量中。“卡”是這樣規(guī)定的:1卡等于在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,1 g水溫度升高1 ℃吸收的熱量,那么1卡等于________焦耳;將0 ℃的水和等質(zhì)量的80 ℃的水相混合,不計(jì)熱量損失,則混合后水的溫度是________℃[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。
 40
4.2
解析:1 g水溫度升高1 ℃吸收的熱量為Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/
(kg·℃)×1×10-3 kg×1 ℃=4.2 J,即1卡=4.2焦耳;0 ℃的水和等質(zhì)量的80 ℃的水相混合,不計(jì)熱量損失時(shí),冷水吸收的熱量等于熱水放出的熱量,即Q吸=Q放,由Q=cmΔt可得c水m(t-t0冷)=c水m(t0熱-t),代入數(shù)據(jù)可得,混合后水的溫度為t=40 ℃。
20.(7分)(2024·棗莊一模)如圖甲所示,小明為比較“不同物質(zhì)吸熱的情況”,用相同的實(shí)驗(yàn)裝置分別加熱水和食用油,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的溫度隨時(shí)間變化圖象。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),選取________相同、初溫相同的水和食用油,加熱時(shí)液體溫度升高,這是通過________方式來增大液體內(nèi)能的;
(2)由圖乙和表格可知,小明選用的是________(選填“酒精”“煤油”或“水銀”)溫度計(jì);
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下
物質(zhì) 沸點(diǎn)/℃
酒精 78
煤油 150
水銀 357
質(zhì)量 
熱傳遞
水銀
(3)此實(shí)驗(yàn)通過_________________(選填“液體升高溫度的多少”或“加熱時(shí)間的長短”)來反映液體吸收熱量的多少,由圖乙可知,________的吸熱能力較強(qiáng);
(4)若水的質(zhì)量為200 g,則水在4~6 min吸收的熱量是__________J;[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
加熱時(shí)間的長短

3.36×104
(5)小明分析圖乙后,想到端午節(jié)媽媽煮粽子時(shí),先用大火將水燒開,再改用小火加熱,這樣既可以節(jié)約能源,又能保持水繼續(xù)沸騰將粽子煮熟。原因是水沸騰時(shí)持續(xù)吸熱,溫度________。
不變
解析:(1)根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同,實(shí)驗(yàn)時(shí),選取質(zhì)量相同、初溫相同的兩種不同液體,加熱時(shí)液體溫度升高,這是通過熱傳遞方式來增大液體內(nèi)能的。
(2)由題圖乙可知,食用油的沸點(diǎn)為260 ℃,大于酒精和煤油的沸點(diǎn),小于水銀的沸點(diǎn),故小明選用的是水銀溫度計(jì)。
(3)根據(jù)轉(zhuǎn)換法,此實(shí)驗(yàn)通過加熱時(shí)間的長短來反映液體吸收熱量的多少,由題圖乙可知,相同的情況下,加熱4分鐘,即吸收相同的熱量,水升高的溫度低一些,水的吸熱能力強(qiáng)。
21.(2021·棗莊)在醫(yī)務(wù)人員平時(shí)的工作中,涉及到很多物理知識(shí),下列說法正確的是(  )
[A]醫(yī)務(wù)人員所戴的護(hù)目鏡上經(jīng)常出現(xiàn)水霧是汽化現(xiàn)象
[B]我們很遠(yuǎn)能聞到消毒液的氣味是因?yàn)榉肿釉谧鰺徇\(yùn)動(dòng)
[C]用酒精擦拭皮膚感到?jīng)鏊且驗(yàn)榫凭舭l(fā)放熱
[D]用冰塊給發(fā)熱病人降溫是因?yàn)楸鶋K的內(nèi)能為零

B [護(hù)目鏡上出現(xiàn)水霧是醫(yī)務(wù)人員呼出的水蒸氣遇冷液化形成的小水滴,故A錯(cuò)誤;我們很遠(yuǎn)能聞到消毒液的氣味是因?yàn)榉肿釉诓煌5刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng),故B正確;皮膚上涂一些酒精會(huì)感到?jīng)鏊且驗(yàn)榫凭舭l(fā)時(shí)吸熱,故C錯(cuò)誤;用冰塊給發(fā)熱病人降溫,是冰熔化從人體吸收熱量,達(dá)到降溫的目的,故D錯(cuò)誤。故選B。]
22.(2022·聊城)下列事例中,主要利用做功的方式來改變物體內(nèi)能的是(  )
[A]把酒精擦在手背上,手背感覺到?jīng)?br/>[B]冬天人們?cè)谑彝鈺裉枺杏X暖和
[C]汽油機(jī)的壓縮沖程,燃料溫度升高
[D]把水放進(jìn)冰箱冷凍室,水變成冰塊

C [把酒精擦在手背上,酒精從手背上吸收熱量,使手背上的溫度降低,是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能,A不符合題意;冬天人們?cè)谑彝鈺裉枺梭w從陽光中吸收熱量,溫度升高,是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能,B不符合題意;汽油機(jī)的壓縮沖程,壓縮氣體做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是通過做功改變物體的內(nèi)能,C符合題意;把水放進(jìn)冰箱冷凍室,水變成冰塊,水放出熱量,溫度降低,是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能,D不符合題意。]
23.(2023·青島)下列詞語中,能體現(xiàn)分子熱運(yùn)動(dòng)的是(  )
[A]駿馬奔馳 [B]塵土飛揚(yáng)
[C]花香滿園 [D]水滴石穿
C [駿馬奔馳、塵土飛揚(yáng)、水滴石穿都不是擴(kuò)散現(xiàn)象,是宏觀物體的運(yùn)動(dòng),不能說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),花香滿園,是花香分子擴(kuò)散到空氣中的結(jié)果,能體現(xiàn)分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),故選C。]

24.(2023·蘇州)在沿海地區(qū),炎熱、晴朗的天氣里常常出現(xiàn)“海陸風(fēng)”,當(dāng)出現(xiàn)如圖所示風(fēng)向時(shí),通常(  )
[A]發(fā)生在白天,且陸地溫度較高
[B]發(fā)生在白天,且海水溫度較高
[C]發(fā)生在夜晚,且陸地溫度較高
[D]發(fā)生在夜晚,且海水溫度較高

D [水的比熱容比泥土、砂石的大,白天太陽照射時(shí),水面溫度上升得慢,陸地溫度上升得快,熱空氣上升,冷空氣補(bǔ)充,風(fēng)從海面吹向陸地,形成海風(fēng);晚上,氣溫下降,水面溫度下降得慢,溫度高一些,熱空氣上升,風(fēng)從陸地吹向海面,形成陸風(fēng),由題圖可知,此時(shí)地面附近的空氣從陸地吹向海洋,形成陸風(fēng),故出現(xiàn)如題圖所示風(fēng)向時(shí),通常發(fā)生在夜晚,且海水溫度較高,故選D。]
25.(2021·聊城)關(guān)于下列熱學(xué)實(shí)驗(yàn)說法正確的是(  )
[A]甲圖氣體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)中只有二氧化氮分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
[B]乙圖兩個(gè)緊壓在一起的鉛柱沒有被重物拉開,是因?yàn)殂U柱的分子之間存在斥力
[C]丙圖用電加熱器給食用油加熱,隨著溫度的升高,食用油的內(nèi)能增加
[D]丁圖水蒸氣的壓力把塞子推出去,這個(gè)過程中的能量轉(zhuǎn)化和汽油機(jī)壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同

C [題圖甲氣體擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)中除了二氧化氮分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),空氣分子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;題圖乙兩個(gè)緊壓在一起的鉛柱沒有被重物拉開,是因?yàn)殂U柱的分子之間存在引力,B錯(cuò)誤;題圖丙用電加熱器給食用油加熱,食用油吸收熱量,溫度升高,食用油的內(nèi)能增加,C正確;在塞子被沖出試管口的過程中,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能,與汽油機(jī)的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同,D錯(cuò)誤。]
26.(2023·廣州)以下過程不發(fā)生物態(tài)變化。初溫相同的兩塊金屬甲、乙吸收了相同熱量,甲的末溫比乙的低;那么,初溫相同的甲、乙放出相同熱量(  )
[A]甲的末溫比乙的低,但無法判斷甲、乙比熱容哪一個(gè)大
[B]甲的末溫比乙的高,但無法判斷甲、乙比熱容哪一個(gè)大
[C]甲的末溫比乙的高,且可以判斷甲、乙比熱容哪一個(gè)大
[D]無法判斷甲、乙的末溫哪一個(gè)高,且無法判斷甲、乙比熱容哪一個(gè)大

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