第十七章 第2节 欧姆定律 物理观念 1.理解欧姆定律的内容，知道欧姆定律的计算公式； 2.能运用欧姆定律进行简单的计算。 科学思维 通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯。 科学态度与责任 通过对欧姆生平的介绍，学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神，激发学生学习的积极性。 重点 难点 画出探究电流与电压和电阻关系的实验电路图。 回忆： 探究电流与电压和电阻关系实验，并展示图片，下图就是探究电流与电压和电阻的关系电路图简化后的等效电路。 任务一、理解欧姆定律 结合探究电流与电压和电阻的关系实验所得的实验结论，若用I表示导体中的电流，用U表示导体两端的电压，用R表示导体的电阻，你能试着用I、U、R这三个物理量表达欧姆定律的内容吗？ 结合数据并阅读课本P78内容回答。 总结：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。数学表达式是： ；变形公式：U=IR 和 。 任务一、理解欧姆定律 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 思考： 根据欧姆定律及其变形公式，我们可以分别计算哪些物理量？ 计算某一物理量时，需要知道哪些条件？ 总结： 知识要点 题型 解题规律 欧姆定律 已知U、R求I 直接用公式 求解 已知U、I求R 用变形公式 求解 已知I、R求U 用变形公式U＝IR求解 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 例题讲解 例1 某导体的电阻为30 Ω，当加在它两端的电压是36 V时，求通过它的电流。 解：通过的电流 当电路断路时，该导体的阻值为多少? 理解电阻大小与电流、电压无关。 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 分析图像，当电阻两端的电压为2 V时，通过它的电流为_____ 。电阻的阻值为______。 0.5 ? 随讲随练 4 A 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 例2 如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R1＝20 Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3 A，电流表A的示数为0.45 A。求： （1）电源电压； （2）通过电阻R2的电流； （3）电阻R2的阻值。 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 解题思路： ①分析电路是串联电路还是并联电路。 ③选择合适的公式进行计算。 ②分析电表测量的用电器。 回答： 两电阻并联，U=U1=U2，I=I1+I2。 电流表A测干路的电流，电流表A1测量通过定值电阻R1的电流。I=0.45 A，I1=0.3 A。 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 解：（1）由欧姆定律 和并联电路电压的规律得电源电压为：U=U?=U?=I?R?=0.3 A×20 Ω=6 V； （2）由并联电路电流的规律得通过R? 的电流为： I2=I-I1=0.45 A-0.3 A=0.15 A； （3）由I=U2/R得R2的阻值为：R2= =40 Ω。 注意：公式中的各物理量要具有“同一性”和“同时性”； 即对应同一个导体或同一段电路，并对应同一段时间（或同一状态）。 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 随讲随练 如图甲所示的电路中，电源电压恒为8 V，电阻R2的阻值为20 Ω，闭合开关S，电压表的示数如图乙所示，求： （1）通过电阻R2的电流是多少？ （2）电阻R1的阻值是多少？ 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 随讲随练 已知U=8 V、R2=20 Ω、电压表示数U2=2 V。 （1）已知R2和U2，I2= =0.1 A。 （2）结合串联电路电流电压特点可以得到I1=I2=0.1 A，U1=U-U2=8 V-2 V=6 V，则R1= =60 Ω。 任务二、应用欧姆定律进行简单计算 用公式进行计算的一般步骤: ①读题、审题（注意已知量的内容）； ②根据题意在电路图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号； ③根据串、并联电路电流、电压规律，并选用物理公式进行计算（书写格式要完整，规范）。 随讲随练 欧姆定律 内容 欧姆定律的应用 表达式及变形公式 理解 1． 关于欧姆定律，下列说法正确的是（　　） A．导体两端电压越大，通过导体的电流越小 B．导体电阻越大，通过导体的电流越小 C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 D 2.通过甲、乙两导体的电流与其两端电压的关系如图所示，由图中\ 信息可知（ ） A. 甲导体的电阻不变，其阻值为0.2 Ω B. 当乙导体两端电压为0时，其电阻为0 Ω C. 乙导体是定值电阻 D. 若导体甲与乙并联，当电源电压为2 V 时， 通过它们的总电流为0.6 A D 3．小明用材料相同的均匀电阻线（涂有绝缘漆），在相同的绝 缘棒上以相同缠绕方法制成了两个定值电阻R1和R2。R1由50 圈较细的电阻线绕制而成，R2由40圈较粗的电阻线绕制而成， 则R1的阻值更 　 　；现将R1和R2并联接入电路中，通过电 阻 　 　的电流较大。 大 R2 4.如图所示电路中，定值电阻R1=10 Ω，当开关S闭合时，电流表示数为200 mA，电压表示数为0.004 kV。 （1）定值电阻R2的电阻值为多少？ （2）电源的电压大小为多少？ 解：(1)串联电路中，I＝I1＝I2＝200 mA＝0.2 A，U2＝0.004 kV ＝4 V，R2＝ ＝20 Ω。 (2)U1＝I1R1＝0.2 A×10 Ω＝2 V，串联电路中，U＝U1＋U2＝2 V ＋4 V＝6 V。 5．如图所示电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数 为1 A，电流表A2的示数为0.3 A，电压表示数为9 V， 设灯泡电阻恒定不变。求： （1）通过L1的电流； 解：由电路图知两灯泡并联，电压表测量电源电压，电流表A1 测量干路的电流，电流表A2测量通过小灯泡L2的电流； (1)由并联电路电流的规律知通过L1的电流 I1＝I－I2＝1 A－0.3 A＝0.7 A； 5．如图所示电路中，闭合开关S后，电流表A1的示数 为1 A，电流表A2的示数为0.3 A，电压表示数为9 V， 设灯泡电阻恒定不变。求： （2）灯泡L2的阻值。 1.作业本作业： 完成对应练习。 2.实践性作业： 上网查阅资料：欧姆的生平故事以及欧姆定律在物理研究中的价值。

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特殊方法测量物质的密度 微专题 类型一　缺量筒(日照2022.17) 【思路点拨】缺量筒时，无法直接测量体积，可用等体积法进行测量.对于规则固体，可以用刻度尺测量其边长，从而计算体积． {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 固体(阿基米德原理法) (1)用调节好的天平，测得待测固体的质量m1；(2)把盛有水的烧杯放在天平上测量，此时天平的示数为m2；(3)用细线使待测物体浸没在水中，此时天平的示数为m3；此时物体在水中受到水的浮力为F浮＝m3g－m2g＝ρ水gV排，可推出物体的体积为V＝V排＝________，故物体的密度ρ＝___________. {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 固体 (等体积法) (1)用调节好的天平测出物体的质量m1； (2)在烧杯中装适量的水，在水面处做标记，用天平测出烧杯和水的总质量m2； (3)_______________________________________________________________________________，用天平测出烧杯、水和物体的总质量m3.物体的体积V＝ ，故物体密度ρ＝___________. 将固体浸没在水中，倒出超过标记的水，并用胶头滴管使烧杯中的水面恰好达到标记处 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 固体 (溢水法) (1)用天平测出待测固体的质量m1、空烧杯的质量m2； (2)将待测固体浸没于盛满水的溢水杯中，用烧杯收集溢出的水，测出烧杯和水的总质量m3； 故物体的密度ρ＝___________. {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 液体 (等体积法) (1)用调节好的天平测出空烧杯的质量m1，再向烧杯中加入适量的水，在烧杯壁作出标记，并测出烧杯和水的质量m2； (2)将烧杯中的水倒出并擦干烧杯壁，往烧杯中倒入适量的待测液体，使液面到达标记处，测出烧杯和液体的质量m3，故液体的密度为 . ρ液＝ 针对训练 1. 小明用天平、大烧杯、小烧杯和水来测量一不规则形状的金属块密度. (1)在使用托盘天平前要对天平进行调节，请将下列各步骤的字母按照正确的顺序排列______； A．组装好天平，把天平放在水平台面上 B．调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡 C．把游码置于标尺的零刻度线处 ACB (2)天平调平后，小明测出了金属块的质量，砝码和游码位置如图甲所示，金属块的质量m＝_____g； (3)因金属块较大，不能直接放入量筒，小明用以下方法测量体积，步骤如下： A．测出空小烧杯的质量为15.0 g B．如图乙放置，把金属块缓缓浸没在大烧杯中 C．待溢出的水全部滴入小烧杯后测出小烧杯的总质量是24.7 g 小明计算出金属块的密度ρ＝_______kg/m3； 58.2 6×103 (4)小华观察了小明的实验后认为小明测量体积的方法麻烦，他认为可以把小烧杯中溢出的水倒入量筒中，直接读出金属块的体积．你认为谁的方案可以使测量误差更小？_____为什么？__________________________ ___________________________________________________. 小明 将小烧杯中的水倒入量筒中时，在烧杯中会残留少量水，测量出金属块的体积会偏小 2. 小强想测量标有净含量是“250 mL”的舒化奶的密度，请帮他完成下面的实验： (1)将天平放在水平台上，将游码移动到_____________处．天平横梁静止时，指针指在如图甲所示的位置．为使天平水平平衡，应将平衡螺母向___端调节． 右 标尺零刻度线 (2)小强用调好的天平测量这盒舒化奶的质量．天平平衡时盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示．小强把包装盒打开，将盒中舒化奶全部倒入塑料杯中(如图丙所示)，称得包装盒的质量为11.4 g，利用舒化奶的“净含量”求得它的密度为_____g/cm3.若牛奶的“净含量”标注准确，他测得的密度值_____(选填“偏大”或“偏小”)． 偏小 1.04 (3)小强又想到了另一种方法测舒化奶的密度，利用一个记号笔和水做了如下实验，请你将实验内容补充完整： ①测出图丙中塑料杯和舒化奶的总质量m1； ②用记号笔在塑料杯上标记出液面的位置，倒出舒化奶并擦干塑料杯，用天平测出塑料杯的质量为m2； ③_____________________，用天平测出___________的质量为m3； ④舒化奶密度表达式ρ＝__________(用字母表示)． 塑料杯和水 把水倒入杯中至标记处 3. (2023泰安22题6分)物理学习小组测量某种液体的密度，他们的实验器材有：托盘天平(配有砝码和镊子)、玻璃杯、细线和一个体积为10 cm3、密度为7.9 g/cm3的实心铁块．请完成下列问题： (1)把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻度线处，天平指针静止时在分度盘上的位置如图甲所示，应将横梁上平衡螺母向___(选填“左”或“右”)调节，直到_____平衡． 横梁 左 (2)在玻璃杯中倒入适量的该液体，放在天平左盘中，用_____向右盘中加减砝码，并调节游码，直到横梁恢复平衡，测量玻璃杯和液体的总质量m1＝102.4 g. (3)用细线拴住铁块使其浸没在液体中，铁块不接触玻璃杯，液体无溢出，进行再次测量，测量数据如图乙所示，测量值m2＝______g. (4)计算该种液体的密度ρ＝__________kg/m3. 镊子 111.2 0.88 ×103 4. (2020梧州)小明在复习“测量物质的密度”的实验时，想测量他爱吃的李子的密度，征得老师同意后进行如下操作： (1)将天平放在_____桌面上，并把游码放到标尺左端的_________处，分度盘的指针如图甲所示，此时应将平衡螺母向___(选填“左”或“右”)调节，使天平横梁平衡． (2)把一颗新鲜的李子放到天平的左盘上，当天平平衡时右盘添加的砝码数和游码位置如图乙所示，则李子的质量为____g. 零刻度线 水平 左 12 (3)小明不小心把量筒打碎了，老师建议他用一个质量为50 g的烧杯代替量筒继续做实验，他思考后，接受了老师的建议，进行了如下操作： ①往烧杯倒入适量的水，把李子放入烧杯中，发现李子沉入水中，如图丙所示，用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置M； ②用天平测出烧杯、水和李子的总质量为112 g； ③将李子从水中取出，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M，如图丁所示； ④用天平测出杯和水的总质量为110 g. 根据实验数据，计算出李子的体积为____cm3, 密度为____g/cm3(ρ水＝1.0×103 kg/m3)． 10 1.2 类型二　缺天平(烟台2023.26涉及，济宁2022.21涉及) 【思路点拨】缺天平时，无法直接测量质量，可用弹簧测力计测量重力求质量或用浮力法直接进行求解． {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 双提法 (1)将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下，记下测力计示数F1； (2)读出量筒中待测液体的体积V1； (3)将小石块浸没在待测液体中，记下弹簧测力计示数F2和量筒中液面对应的刻度V2. (4)待测液体的密度ρ液＝__________，小石块的体积V＝_______，密度ρ石＝____________. V2－V1 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 固体(漂沉法) (1)在量筒内装有适量的水，读取示数V1；将物块放入量筒，使其漂浮在水面上，此时量筒示数V2； (2)用一细铁丝使物块没入水中，读取量筒示数V3，则物体的密度为ρ＝ ＝_________. {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 液体(等浮力法) (1)量筒内装有体积为V1的水； (2)将一密度较小的固体放入水中，量筒示数为V2；(3)再在量筒内装入适量的液体，量筒示数为V3； (4)再将固体放入该液体内，量筒示数为V4，则液体密度为ρ液＝_________. 针对训练 1. 小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度．如图所示是小曼正确测量过程的示意图．已知水的密度为1×103 kg/m3，g取10 N/kg.实验过程如下： ①将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，记录量筒中水的体积． ②将拴有石子的物块置于量筒内的水中，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为66 cm3. ③将待测液体倒入另一量筒中，如图丙所示，记录量筒中待测液体的 体积． ④将上述石子和物块擦干后，置于量筒内的待测液体中，如图丁所示，量筒中液面所对应的示数为70 cm3. 由以上实验可知： (1)石子和物块在水中所受的总浮力为_____N； (2)待测液体的密度为________kg/m3. 0.8×103 0.16 2. (2021潍坊21题 6分)某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石，他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作： ①用细线系住石块，悬挂在测力计下，记录测力计示数为F1； ②量杯中装入海水，记录此时水面刻度为Va； ③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中(不接触杯底且海水不溢出)，石块静止时，记录水面刻度值为V，测力计示数为F2. 请回答下列问题．(已知重力与物体质量的比值为g) (1)鹅卵石的质量为____，鹅卵石的密度为__________； (2)海水的密度为__________． 3. (2023滨州21题8分)在测量不规则小物块的密度实验中，某实验小组的实验步骤如下： (1)将天平放在_____桌面上，游码归零后发现指针的位置如图甲所示，则需将平衡螺母向___调节使横梁平衡(选填“左”或“右”)． (2)天平调好后，测量小物块的质量，天平平衡时，游码位置和所加砝码如图乙所示，则小物块的质量是_____g．　 右 水平 16.2 (3)在量筒中倒入适量的水，记下水的体积为40 cm3；再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中，这时的总体积为60 cm3，则小物块的体积为____ cm3. (4)小物块的密度ρ＝_____g/cm3. 20 0.81 (5)该小组尝试用另一种方法测量该物块的密度，如图丙所示，他们做了如下的操作： ①向量筒内倒入适量的水，记下水的体积V1为20 cm3. ②将小物块轻轻放入量筒内，稳定后水面上升至V2为35 cm3. ③再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中时，水面上升至V3为40 cm3. 由以上测量数据可知：物块的质量m＝___g． 物块的体积V＝___cm3.物块的密度 ρ＝_____g/cm3. 20 15 0.75 丙 类型三　双缺型[淄博2020.23(3)，日照2考] {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 固体(称重法) (1)用细线系住石块，用调整好的弹簧测力计测得石块的重力G0； (2)用弹簧测力计悬挂着石块，将其完全浸没在盛有水的烧杯内，此时示数为F，则物体的密度为ρ物＝_________. {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 液体(等体积法) (1)用细线系住金属块，用调整好的弹簧测力计测得金属块的重力G0； (2)向烧杯中装入足够多的水，用弹簧测力计悬挂着金属块浸没在水中，不触及烧杯侧壁和底部，此时示数为F1； (3)向烧杯中装入足够多的待测液体，用弹簧测力计悬挂着金属块浸没在液体中，不触及烧杯侧壁和底部，此时示数 为F2，则液体的密度为ρ液＝___________. {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}方法 示意图 实验步骤 液体(密度计) (1)取粗细均匀的木棒，用刻度尺测量其长度h，底部缠上足够的金属丝； (2)烧杯中装入足够多的水，将木棒放入烧杯内竖直漂浮，用刻度尺测量露出水面的高度 Δh1； (3)倒掉烧杯中的水，装入足够多的待测液体，将木棒放入烧杯内，使其竖直漂浮，用刻度尺测量露出 液面的高度 Δh2，液体的密度ρ液＝__________. 针对训练 1. (2023日照17题6分)某学校研学团队来到“海上碑”研学基地开展活动，配备以下物品：弹簧测力计、几瓶纯净水、保温瓶自备热水、细线、小刀、锤子等．已知g＝10 N/kg，常温时ρ水＝1.0×103 kg/m3.他们采集了一小块岩石样本，进行如下探究： (1)用细线系住小石块悬挂在弹簧测力计下， 静止时示数如图，为____N. 1.1 (2)把纯净水瓶切掉上半部分，把小石块慢慢浸没在水中，未碰触瓶底，弹簧测力计的示数为0.7 N．则小石块受到的浮力为____N，可得小石块的体积为___cm3. (3)计算得出小石块的密度为ρ石＝_________kg/m3. 0.4 40 2.75×103 接着，他们进行了反思、拓展． (4)已知海水的密度为1.03×103 kg/m3，若把石块浸没在海水中，弹簧测力计的示数应_____0.7 N(选填“大于”、“小于”或“等于”)． (5)测量过程中，如果利用的是保温杯中的热水，计算时仍取ρ水＝1.0×103 kg/m3，测得小石块密度与真实值相比应_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)． 小于 偏大 (1)小明的实验过程： ①用调好的天平测量烧杯和豆浆的总质量，所加砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，总质量为_____g； ②把烧杯中的豆浆倒入量筒中一部分，如图 乙所示，记下量筒中豆浆的体积为____cm3； ③测出烧杯和剩余豆浆的质量为30 g； 根据以上数据，计算豆浆的密度为_________kg/m3. 2. (2020淄博23题8分)在劳动实践活动中，物理兴趣小组的同学用大豆、核桃、花生等食材制作营养豆浆，并测量营养豆浆的密度． 40 71.6 1.04×103 (2)小亮的方法： ①用调好的天平测量空烧杯的质量m1； ②在空烧杯中倒入适量豆浆，测量烧杯和豆浆的总质量m2； ③将烧杯中的豆浆倒入量筒中，记下量筒中豆浆的体积V. 你认为_____(选填“小明”或“小亮”)的实验方法所测密度误差较大，理由是_________________________________________________________ __________________________. 小亮 将烧杯中的豆浆倒入量筒中时，烧杯内壁会残留豆浆，测量豆浆的体积偏小，密度误差较大 (3)测量结束后，小明把核桃放入水中，发现核桃漂浮在水面上，他想测量核桃密度，于是挑选了一个不透水的核桃(如图丙)，却发现无法放入量筒中．聪明的小明利用弹簧测力计、小桶、细线、细铁丝、装满水的溢水杯，也测出了核桃的密度． 实验步骤： ①用弹簧测力计测出小桶所受的重力G0； ②_____________________________________________________________ _________________________________________________； 用细线拴住核桃，然后将核桃轻轻放入装满水的溢水杯中，用小桶收集溢出的水，用弹簧测力计测出小桶和桶内水的重力G1　 ③_____________________________________________________________ ______________________________. 请补全主要步骤，用所测物理量写出核桃密度表达式ρ＝__________.(水的密度用ρ水表示) 用细铁丝将核桃全部按入水中，用小桶继续收集溢出的水，用弹簧测力计测出小桶和桶内水的重力G2 3. (2022威海24题6分)牛奶密度是检验牛乳质量的一项重要指标，小明为了比较市场上两种不同品牌牛奶的密度，设计了如下实验： (1)通过观察比较牛奶的密度 小明将一正方体塑料块先后放入两种牛奶中，让它漂浮在液面上，观察塑料块露出液面的体积，露出液面体积较大的牛奶的密度较___；又将压强计的金属盒先后放入两种牛奶中的同一深度，观察U形管液面的高度差，高度差较大的牛奶的密度较___． 大 大 (2)通过测量比较牛奶的密度 小明利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水等物品来测量，其操作步骤是： ①用弹簧测力计测出石块的重力为G； ②将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数为F1； ③__________________________________________(写出具体方法和要测出的物理量并用字母表示)； ④牛奶密度的表达式为ρ牛奶＝_________(用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示)． 将石块浸没在牛奶中，弹簧测力计的示数为F2 4. (2020潍坊21题6分)已知水的密度为1.0×103 kg/m3，某兴趣小组用一薄壁量杯(杯壁体积忽略不计)制作了一个测量液体密度的简易装置，操作如下： (1)在量杯内装入适量细沙后放入水中，量杯在水中竖直静止时，如图甲所示．此时量杯浸没在水中的体积为___mL； (2)将该装置放入某液体中，静止时如图乙所示， 则该液体的密度为________kg/m3; 某同学将一小 石子放入量杯，静止时如图丙所示，则小石子质 量是____g. 0.8×103 20 5.6

密度、压强、浮力综合 微专题 1. 浮力六种模型分析 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA} 图1 图2 图3 图4 图5 图6 受力分析(画出 ①～⑥物体的受 力分析示意图 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ G物 F浮 G物 F浮 G物 F浮 F支 G物 F浮 F拉 G物 F浮 F拉 G物 F浮 F压 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物体所受浮力 阿基米德原理法 F浮＝______ 平衡法　　 F浮＝___ F浮＝ G物－F支 F浮＝_______ F浮＝ G物－F拉 F浮＝ G物＋F压 物体密度和液体密度的关系 ρ物＜ ρ液 ρ物＝ ρ液 ρ物＞ρ液 ρ物___ ρ液 ρ物___ ρ液 ρ物___ ρ液 G物 ρgV排 G物＋F拉 < < > {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}容器对桌面的压力、压强 图1、2、3、4整体受力分析：F支＝G总 压力F压＝F支＝G容＋G液＋G物 压强 ____________ 图1 图2 图3 图4 图5 图6 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}容器对桌面的压力、压强 图5整体受力分析：________＝G总 F压＝F支＝G容＋G液＋G物－G拉 因为F浮＝G物－F拉，所以F压＝G容＋G液＋F浮 F支＋F拉 图1 图2 图3 图4 图5 图6 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}容器对桌面的压力、压强 图6整体受力分析：F支＝G总＋F压 F压＝F支＝G容＋G液＋G物＋F压 因为F浮＝G物＋F压，所以F压＝G容＋G液＋F浮 液体对容器底的压力、压强 先压强，后压力(适用于各种容器)： 压强p液＝ρ液gh，压强变化量Δp液＝ρ液gΔh 压力F液＝p液S容，压力变化量ΔF液＝Δp液S容＝ρ液gΔhS容 p容＝ 图6 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}液体对容器底的压力、压强 先压力，后压强(适用于柱状容器)： 压力F液＝________，压力变化量ΔF液＝ΔF浮＋ΔG液(液体无增减时，ΔG液＝0) 压强p液＝ ，压强变化量Δp液＝ (液体无增减时，ΔG液＝0) G液＋F浮 2.漂浮比例问题 结论：漂浮时，物体的体积有几分之几浸没在液体中，ρ物就是ρ液的几分之几． 3．液面高度变化 (1)移动物体导致液面发生变化 a．已知浮力变化量ΔF浮 Δh＝ ＝________ b．已知物体先后两次浸入液体中的高度h1、h2 Δh＝ c．已知物体相对地面移动的高度h移 Δh＝ Δh＝________ (2)加减液体导致液面发生变化 a．若已知ΔV排，Δh＝ b．若已知ΔV液，ΔhS容＝ΔV液＋ΔhS物 Δh＝_________ 针对训练 考向1　同一物体，不同液体(烟台2022.17，淄博2023.15) 方法指导 同一物体在任何液体中若处于漂浮或悬浮状态时，所受浮力相等(等于物体的重力)． 类型一　密度、压强、浮力综合分析 1. 水平桌面上有甲、乙两个完全相同底面积为S的容器，所装液体密度分别为ρ甲、ρ乙．将两个质量均为m且完全相同的长方体A、B，分别放入甲、乙两容器中，静止时的状态如图所示，其中长方体B露出水面的体积占其总体积的 ，此时两个容器中的液面相平．请回答下列问题：[(2)到(6)均选填“＞”、“＜”或“＝”] (1)长方体A在甲液体中静止时处于_____状态，长方体B在乙液体中静止时处于______状态． 一题多设问 悬浮 漂浮 (2)物体所受浮力F浮A____F浮B. (3)物体A下表面受到液体的压力为FA′，物体B下表面受到水的压力为FB′，FA′___FB′. (4)物体密度与液体密度的关系：ρ甲___ρ物，ρ乙____ρ物；两液体的密度 ρ甲___ρ乙． ＝ > ＝ ＞ < (5)两液体对容器底部产生的压强p甲___p乙． (6)容器对桌面的压力、压强的关系：F甲___F乙，p甲 ___p乙． (7)将物块A从甲容器中取出，甲容器中液面下降的高度Δh＝_____； (8)将物块B从乙容器中取出，乙容器中液体对容器底部的压强变化量Δp＝_____． < < < 2. (2022烟台17题3分)水平桌面上两个完全相同的烧杯中分别盛有甲、乙两种液体，将两个完全相同的小球A、B分别放入两烧杯中，当两球静止时，两液面高度相同，球所处的位置如图所示．两小球所受浮力的大小关系为FA___FB；两小球所排开液体重力的大小关系为GA___GB；甲、乙两种液体对烧杯底的压强的大小关系为p甲___p乙．(均选填“>”、“＝”或“＝”) ＝ ＝ > 考向2　不同物体，同种液体(淄博2考) 方法指导 物体体积相同，质量不同：根据阿基米德原理F浮＝ ρ液gV排判断，在同种液体中，几个物体中排开液体的体积V排大的物体受到的浮力也大． 一题多设问 3. 如图所示，水平桌面上的三个完全相同的容器内装有相同质量的水，将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内，静止时如图所示．请完成下列各小问： (1)物体排开液体的体积V排A、V排B、V排C的大小关系为_______________． (2)物体所受浮力FA、FB、FC的大小关系为____________． (3)物体的质量mA、mB、mC大小关系为_____________． FA＜FB＜FC V排A＜V排B＜V排C mA＜mB＜mC (4)物体密度ρA、ρB、ρC的大小关系为____________． (5)容器底部受到的水的压力F甲、F乙、F丙的大小关系为_____________；容器对桌面的压力F甲′、F乙′、F丙′的大小关系为_______________． (6)液体对容器底部的压强p甲、p乙、p丙的大小关系为_____________；容器对水平桌面的压强p甲′、p乙′、p丙′的大小关系为______________． F甲＜F乙＜F丙 ρA＜ρB＜ρC F甲′＜F乙′＜F丙′ p甲＜p乙＜p丙 p甲′＜p乙′＜p丙′ 方法指导 物体质量相同，体积不同：根据物体在液体中的浮沉条件判断，物体漂浮或悬浮时F浮1＝G，物体下沉时F浮2＜G，物体上浮时F浮3＞G，则有F浮2＜F浮1＜F浮3. 一题多设问 4. 如图甲、乙所示，盛有等质量水的两个相同圆柱形容器，分别放在水平桌面上．现将两个质量相同、体积不同的球体A、B分别放入其中，待球体静止后，A、B两个球体的位置如图所示． (1)球体所受浮力F浮A___F浮B.(选填“＞”、“＜”或“＝”，下同) (2)球体密度与水密度的关系：ρ水___ρA，ρ水____ρB. ＜ ＜ ＞ (3)容器中水的深度h甲____h乙． (4)水对容器底部的压强p甲___p乙． (5)容器对桌面的压力F甲____F乙，压强p甲___p乙． ＜ ＜ ＝ ＝ 5. (2020淄博15题2分)如图所示，烧杯中装有一定量的水，把金属箔卷成一卷放入水中，金属箔沉底．再把它做成碗状放入水中(水的质量未变)，金属箔漂浮．与原来相比，金属箔受到的浮力和水对容器底的压强将会 (　　) A. 变大　变大 B. 变大　不变 C. 不变　不变 D. 不变　变小 A 6. (2022淄博15题2分)如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲和乙，杯中装满了水，将两个体积相同、材料不同的实心小球A和B分别放入溢水杯中．则下列说法错误的是(　　) A. 小球A的质量小于小球B的质量 B. 小球A受到的浮力等于小球B受到的浮力 C. 甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强 D. 水对甲杯底的压强等于水对乙杯底的压强 B ．． 考向3　不同物体，不同液体(淄博2023.15) 方法指导 不同物体在不同液体中：①若物体质量相等，根据物体的浮沉状态，比较物体所受浮力的大小；②若排开液体体积相同，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排比较物体所受浮力的大小． 一题多设问 7. 在完全相同的两容器中盛有甲、乙两种不同的液体，把体积相同的A、B实心小球放入甲液体中，两球静止时如图甲所示；放入乙液体中，两球静止时的情况如图乙所示．甲、乙两液面相平，则： (1)甲图中两实心小球所受浮力FA___FB，乙图中两实心小球所受浮力FA′ ___FB′.小球A在甲液体中排开液体的质量____在乙液体中排开液体的质量．(均选填“＞”、“＜”或“＝”，下同) ＝ < < (2)两容器中液体的密度关系ρ甲___ρ乙． (3)小球B在两液体中受到的浮力FB甲浮___FB乙浮． (4)甲液体中小球B对容器底的压力___乙液体中小球B对容器底的压力，在甲液体中，小球A对容器底的压力___小球B对容器底的压力． (5)两容器对桌面的压强p甲___p乙． < ＜ ＞ < < 8. (2022淄博13题2分)如图所示，水平桌面上放置甲、乙两个圆筒形容器，甲容器中盛有液体A，物块M漂浮在A中，排开液体的质量为m1，液体A对甲容器底部的压强为p1；乙容器中盛有液体B，物块N漂浮在B中，排开液体的质量为m2，液体B对乙容器底部的压强为p2.已知甲容器的底面积大于乙容器的底面积，容器中液体A、B质量相等，物块M、N质量相等．下列判断正确的是(　　) A. p1＜p2，m1＜m2 B. p1＜p2，m1＝m2 C. p1＞p2，m1＞m2 D. p1＞p2，m1＝m2 B 类型二　密度、压强、浮力综合计算 考向1　漂浮、悬浮类(淄博2考，济宁2022.21) 1. 如图甲所示，已知容器重为1 N、底面积为200 cm2，装入水的质量为2 kg.将边长为10 cm的正方体木块A放入容器中的水中，木块A静止时有 的体积露出水面．水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg.求： 一题多设问 (1)木块A所受的浮力是多少； (2)木块A的密度； 木块A的密度ρA＝ ＝0.6×103 kg/m3 解：(1)木块A的体积V木＝(10×10－2 m)3＝1×10－3 m3 木块A浸入水中的体积V排＝(1－ )×1×10－3 m3＝6×10－4 m3　 木块所受的浮力 F浮A＝ρ水gV排＝1×103 kg/m3×10 N/kg×6×10－4 m3＝6 N (2)木块A漂浮在水中，受到的重力等于浮力， GA＝F浮A＝6 N 木块A的质量mA＝ ＝0.6 kg (3)放入木块A后，水对容器底部的压强变化量是多少； (3)放入木块A后，液面高度的变化量 液体对容器底部的压强变化量 Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.03 m＝300 Pa (4)放入木块A后，容器对桌面的压强； (4)容器对桌面的压力F压容＝G水＋G容＋GA ＝2 kg×10 N/kg＋1 N＋6 N＝27 N 容器对桌面的压强 p容＝ ＝1 350 Pa (5)如图乙所示，用力F将木块A逐渐向下压，使其完全浸没在水中静止(水未溢出)，此时F的大小及水对容器底部压强的增加量是多少； 请在下图中作出木块A的受力分析作图，并写出木块A所受力的关系式：___________． 思维引导 G F F浮 F浮＝F＋G 木块A浸没时受到的浮力F浮＝ρ水gV排′ ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N 木块A受到压力的大小F＝F浮－GA＝10 N－6 N＝4 N 水对容器底部压力的增加量ΔF＝F＝4 N 水对容器底部压强的增加量Δp＝ ＝200 Pa (6)撤去压力F，在木块A上加一个边长为0.05 m的正方体实心物块B时木块A刚好浸没在水中，如图丙所示，求物块B的密度是多少； (6)物块B的体积VB＝(0.05 m)3＝1.25×10－4 m3 此时两物块所受的浮力F浮＝ρ水gV排′ ＝1×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N 物块B的重力GB＝F浮－GA＝10 N－6 N＝4 N 物块B的密度ρB＝ ＝3.2×103 kg/m3 (7)将体积为500 cm3的物块C用细线悬挂于木块A下，A刚好浸没在水中，如图丁所示，求C所受重力大小． (7)物块A对木块C的拉力T＝F浮－GA＝10 N－6 N＝4 N 物块C受到的浮力F浮C＝ρ水gV排″ ＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×500×10－6 m3＝5 N 物块C受到的重力GC＝F浮C＋T＝5 N＋4 N＝9 N 考向2　出水、入水类(烟台2023.26，淄博2022.24，济宁2023.21，日照2022.19) 方法指导 物体入水情景分析图 注：出水过程可以看作入水过程的逆过程，从4→3→2→1计算即可 一题多设问 2. 如图甲，圆柱形薄壁容器重为0.5 N、底面积为100 cm2，盛有2 000 g的水，弹簧测力计的下端挂着一个长方体物块A，将物块A从容器底部开始缓慢向上提起的过程中，弹簧测力计的示数F与物块A下表面距容器底的距离h的关系如图乙．求： (1)物块A的重力为____N，浸没在水中时所受浮力为___N. (2)物块A的密度； (3)物体A出水前后，水面高度变化量； (4)物体A出水后，水对容器底的压强和容器对桌面的压强分别是多少？ 2 5.6 解：(2)物块完全浸没时受到的浮力F浮＝2 N，则物块的体积VA＝ ＝2×10－4 m3 物块的质量mA＝ ＝0.56 kg 则物块的密度ρA＝ ＝2.8×103 kg/m3 (3)物体A出水后，受到的浮力变为0，排开水的体积减小了 VA＝2×10－4 m3，水面高度的变化量Δh＝ ＝0.02 m (4)物体A出水后，水对容器底的压力等于水的重力 F水压＝m水g＝2 kg×10 N/kg＝20 N 水对容器底的压强p＝ ＝2×103 Pa 容器对桌面的压力等于水的重力加容器的重力 F压＝G水＋G容＝20 N＋0.5 N＝20.5 N 对桌面的压强p′＝ ＝2.05×103 Pa 3. (2022淄博24题7分)在水平台面上放置一个底面积为100 cm2的圆筒形容器，容器内水深20 cm，将一个长方体用细线拴好悬挂在弹簧测力计下，从水面开始逐渐浸入直至浸没到水面下某处停止．此过程中，弹簧测力计的示数F与长方体下表面到水面的距离h的关系图像如图所示．(g＝10 N/kg，容器厚度、细线重均不计，容器内的水未溢出)．求： (1)长方体浸没在水中时受到的浮力； (2)长方体浸没时，水对容器底的压强． 解：(1)由图像知，当h＝0时，此时弹簧测力计的示数等于长方体的重力，所以G＝9 N 当h≥10 cm时，弹簧测力计的示数不变，说明此时浮力不变，长方体完全浸没，此时F示＝5 N 所以长方体浸没在水中受到的浮力 F浮＝G－F示＝9 N－5 N＝4 N (2)由F浮＝ρ水gV排得排开水的体积 V排＝ ＝4×10－4 m3 容器内水的体积 V水＝100 cm2×20 cm＝2 000 cm3＝2×10－3 m3 长方体浸没时，水和物体的总体积 V＝V水＋V排＝2×10－3 m3＋4×10－4 m3＝2.4×10－3 m3 容器内水的深度 h＝ ＝0.24 m 水对容器底的压强 p＝ρ水gh＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.24 m＝2 400 Pa 考向3　注水、排水类(烟台2考) 方法指导 注水情景分析图 注：排水过程可以看作注水过程的逆过程，从6→5→4→3→2→1计算即可. 4. 如图所示，将质量为0.5 kg的圆柱形薄壁容器放在水平桌面上，把高为10 cm、底面积为50 cm2的均匀实心圆柱体A竖直放在容器底，圆柱体A的密度为0.5×103 kg/m3 ，容器底面积为250 cm2，向容器内缓慢加水．(A始终保持竖直)求： 一题多设问 (1)当圆柱体A对容器底部的压力刚好为0时： ①容器中水的深度；②容器对桌面的压强； 思维引导 用模型图和受力分析帮助理解，请画出此时A的受力分析情况： G F浮 解：(1)①圆柱体A的质量 mA＝ρASAhA＝0.5 ×103 kg/m3×50×10－4 m2×0.1 m＝0.25 kg 当圆柱体A对容器底部的压力刚好为零时，圆柱体A下底面受到的向上的压力等于圆柱体A的重力，此时F向上1＝GA＝0.25 kg×10 N/kg＝2.5 N 圆柱体A底面受到的压强 p向上1＝ ＝500 Pa 圆柱体底面所处的深度即为容器中水的深度 h水＝ ＝0.05 m ②容器中水的质量m水＝ρ水(S容－SA)h1 ＝1.0×103 kg/m3×(0.025 m2－0.005 m2)×0.05 m＝1 kg 容器对桌面的压力等于容器中水的重力、容器的重力和圆柱体的重力之和 即F压＝G容＋GA＋G水＝0.5 kg×10 N/kg＋0.25 kg×10 N/kg＋1 kg×10 N/kg＝17.5 N 容器对桌面的压强 p＝ ＝700 Pa (2)当向容器内加入0.3 kg水时，圆柱体A受到的浮力； (2)0.3 kg水的体积为 V水＝ ＝3×10－4 m3 容器中水的深度 h2＝ ＝0.015 m 圆柱体受到的浮力等于水对它下底面向上的压力 F浮2＝ρ水gh2SA＝1×103 kg/m3×10 N/kg×0.015 m×0.005 m2＝0.75 N (3)当容器内注水深度达到10 cm时，圆柱体A受到的浮力． (3)由(1)可知，当加水深度为5 cm时，圆柱体A恰好漂浮，因此当加水深度为10 cm时，圆柱体A完全漂浮在水面上，此时受到的浮力F浮A＝GA＝2.5 N 5. (2023威海26题8分)某实验小组在研究某种物质的属性时，日常需将物体浸没在煤油中保存，将体积为1×10－3 m3、重6 N的该物体用细线系在底面积为250 cm2的圆柱形容器的底部，物体浸没在煤油中，如图所示，(g＝10 N/kg，ρ煤油＝0.8×103 kg/m3)，请解答下列问题： (1)细线受到的拉力是多大？ (2)若细线与物体脱落，待物体静止后煤油对容器底的压强变化了多少？ 解：(1)物体浸没在煤油中，则V排＝V物＝1×10－3 m3 物体浸没时受到的浮力F浮＝ρ煤油gV排 ＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝8 N 绳子的拉力F＝F浮－G＝8 N－6 N＝2 N (2)物体静止在液面时，由于漂浮，所以F浮′＝G＝6 N V排′＝ ＝7.5×10－4 m3 V露＝V物－V排′＝1×10－3 m3－7.5×10－4 m3＝2.5×10－4 m3 Δh＝ ＝0.01 m 则Δp＝ρ煤油gΔh＝0.8×103 kg/m3×10 N/kg×0.01 m＝80 Pa 考向4　弹簧类 方法指导 弹簧类注水情景分析图 F弹＝G物 1.未注入水前 F弹＋F浮＝G物 2.注入部分水 (弹簧对物体有支持力) F浮＝G物 3.弹簧处于自然伸长状态 F浮＝G物 ＋F弹 4.物体刚好浸没 注：弹簧类排水过程可以看作注水过程的逆过程，从4→3→2→1计算即可. 6. (2023莱芜27题11分)如图甲所示，在容器底部固定一轻质弹簧，弹簧上端连有一边长为0.1 m的正方体物体A，容器中水的深度为40 cm时，物块A刚好完全浸没在水中．容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口，打开阀门B，使水缓慢流出，当物块A有 的体积露出水面时，弹簧恰好处于自然伸长状态(即恢复原长没有发生形变)，此时关闭阀门B.弹簧受到的拉力F跟弹簧的伸长量ΔL关系如图乙所示．(已知g取10 N/kg，水的密度为ρ水＝1.0×103 kg/m3，不计弹簧所受 的浮力，物块A不吸水)．求： (1)打开阀门前物块A受到的浮力； 解：(1) 打开阀门前，物块A刚好完全浸没在水中，则V排＝VA＝(0.1 m)3＝1×10－3 m3 即F浮＝ρ水gV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×1×10－3 m3＝10 N (2)物块A的密度； (2)当弹簧恰好处于自然伸长状态，物块A处于漂浮状态，由F浮＝G可得 ρ水gV排＝ρAgVA 即ρ水× VA＝ρAVA 则ρA＝ ×1.0×103 kg/m3＝0.6×103 kg/m3 (3)弹簧恰好处于自然伸长状态时水对容器底部压强． (3)漂浮时，物块受力平衡，由题意知： G＝F浮′＝ρ水gV排′＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×(1－ )×1×10－3 m3＝6 N 全部浸没时，根据物块A受平衡力作用可知： 弹力F＝F浮－G＝10 N－6 N＝4 N 由图像可知此时弹簧伸长了ΔL＝2 cm 所以弹簧处于自然状态时水深 h＝40 cm－ ×10 cm－2 cm＝34 cm＝0.34 m 水对容器底部的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.34 m ＝3.4×103 Pa

受力分析 微专题 方法指导 受力分析的一般步骤： 第1步：定对象：确定研究对象，即受力物体． 第2步：看状态：若物体是静止或匀速直线运动状态，则受平衡力；若是加速、减速状态，受非平衡力． 第3步：寻找力：(按照“重力→弹力→摩擦力→其他力”的顺序分析物体受到的力)． (1)重力：地球周围一切物体都要受到重力，重力的方向竖直向下． (2)弹力：看研究对象与其他物体有几个接触点(面)，某个点(面)若有挤压，则说明研究对象受弹力(支持力、压力、拉力、推力等属于弹力)． (3)摩擦力 ①接触面光滑→不受摩擦力 ②接触面粗糙 相对运动→受到与相对运动方向相反的摩擦力 相对静止 有相对运动趋势→受到与相对运动 趋势方向相反的静摩擦力 无相对运动趋势→不受摩擦力 第4步：检验：根据研究对象的运动状态和平衡力的知识来检验此受力分析是否正确. 一、受力分析常见模型 受力分析模型1：水平面模型 1. 如图所示，一物块静止在水平地面上．物块在竖直方向上受到___个力(填数字)，水平方向上受到___个力(填数字)，画出物块所受力的示意图 . 0 2 G F 变式1：【改变运动状态、接触面粗糙程度】如图所示，一物块在光滑水平地面向右运动．物块在竖直方向上受到___ 个力(填数字)，水平方向上受到___个力(填数字)，画出物块所受力的示意图． 0 2 G F 变式2：【改变运动状态、接触面粗糙程度】如图所示，一物块在粗糙水平地面向右运动．物块在竖直方向上受到___个力(填数字)，水平方向上受到___个力(填数字)，画出物块所受力的示意图． 1 2 G F f 受力分析模型2：竖直面模型 2. 如图所示，物块在水平推力作用下静止在竖直墙面上，物块在竖直方向上受到___个力(填数字)，水平方向上受到___个力(填数字)，画出物块所受力的示意图． 2 2 G f静 F支 F 变式1：【改变物体运动状态】如图所示，物块在水平推力作用下在竖直墙面上匀速下滑，物块竖直方向上受到____个力(填数字)，水平方向上受到____个力(填数字)，画出物块所受力的示意图． 2 2 G f动 F支 F 变式2：【改为叠加物体】如图所示，物块A、B在向右的压力F作用下处于静止状态，B物体在竖直方向上受到___个力(填数字)，水平方向上受到___个力(填数字)，画出B物体的受力示意图． G f墙对B F支 FA fA对B 3 2 受力分析模型3：斜面模型 3. 如图所示，物体A放在一斜面上，分析物体A受力情况(接触面粗糙)(请选填以下合适的字母)． (1)如图a所示，物体A在斜面上静止，受到_____，并画出它所受力的示意图； (2)如图b所示，物体A沿斜面向下滑动，受到_____； A. 重力　　　　B. 支持力　　　　C. 摩擦力 ABC G f F ABC (3)如图c所示，物体A沿斜面向上滑动，受到______，并画出它所受力的示意图； (4)如图d所示，若物体A沿光滑的斜面向下滑动，受到____，并画出它所受力的示意图． ABC AB G f F支 G F 变式1：【绳拉小球】小球在竖直细绳的拉力作用下在斜面上处于静止状态，请分析小球受到___个力(填数字)，并在图中画出小球的受力示意图. 2 G F 变式2：【改变物体静止状态】如图所示，小球被细线拴着在斜面上静止，请分析小球受到___个力(填数字)，并画出小球受力的示意图． 3 G F N 受力分析模型4：定滑轮模型 4. 如图所示，两物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起，甲重8N，放在地面上，乙重5N，被吊在空中，它们均保持静止．若不计弹簧及细绳重，则 (1)物体甲受到___个力(填数字)， 并画出它所受力的示意图； (2)物体乙受到___个力(填数字)， 并画出它所受力的示意图； (3)弹簧受到的拉力为___N，甲物体受地面的支持力为___N. 3 2 3 5 G甲 G乙 F2 F1 FN 二、受力分析常见方法 (一)隔离法与整体法 方法指导 {5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 整体法 隔离法 概念 将几个物体作为一个整体来分析研究 将研究对象与周围物体分隔开的方法 应用 原则 研究系统外的物体对整个系统整体的作用 研究系统内部物体间的相互作用力 注意 问题 不分析整体内部物体间的相互作用力 分析该物体受到周围其他物体对它的作用力 1. 一重力为10 N的木块被两块木板夹在中间静止不动，则木块受到的摩擦力大小为_____，方向_________；若给木块一个向上的力，使木块匀速向上运动，则需要向上的力大小为______． 竖直向上 10 N 20 N 变式：【水平叠加物体】如图所示，两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态，设每一木块的重力为10 N，则两木块间的摩擦力大小为___. 0 2. (多选)如图所示，物体B放置在水平的地面上，物体A放置在B的上表面，用水平向右的力F拉物体A时，A、B两物体始终保持静止，则下列分析正确的是(　　) A. 物体A只受到拉力、重力、B对A的支持力的作用 B. 物体A只受到拉力、重力、B对A的支持力以及摩擦力的作用 C. B物体只受到重力、地面对B的支持力、A对B的 压力以及地面对B的摩擦力的作用 D. 把A、B两个物体看成一个整体，则该整体在水 平方向上只受到拉力和摩擦力的作用 BD 变式1：【改变受力大小、运动状态】如图，A、B两物体叠放在水平桌面上，用F＝10 N的拉力向右拉A物体．若A、B一起做匀速直线运动，则B物体受到地面的摩擦力为____N，方向水平向____，B受到A的摩擦力为____N，方向水平向___． 左 10 10 右 变式2：【改变受力大小及受力物体、运动状态】如图，A、B两物体叠放在水平桌面上，用F＝10 N的拉力向右拉B物体．若A、B一起做匀速直线运动，则B物体受到地面的摩擦力是____N，A受到的摩擦力为____N. 0 10 (二)假设法 方法指导 在某个力的有无或方向不容易判断时，可先假设这个力不存在，看物体的运动会受什么样的影响，从而得出结论．如分析弹力可用假设拿开法，分析静摩擦力可用假设光滑法等． 3. A、B、C三物块质量分别为M、m和m0，在桌面上用如图所示的方法连接，绳子不可伸长，且绳子和滑轮的质量、绳子与滑轮之间的摩擦均可不计，此刻保持静止．(要求用假设法判断，并说出理由) (1)请判断此刻A、B之间是否有摩擦力、A与桌面之间是否有摩擦力_____ _______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________； 假设 A与B之间的接触面光滑，B物体依然静止，故A、B之间无摩擦力．假设A与地面之间的接触面光滑，则A在拉力的作用下会向右运动，而物体此刻静止，故A受到桌面向左的摩擦力 (2)若A、B向右做匀速直线运动，A、B之间是否存在摩擦力__________ _______________________________________________________________ ______________________________________________； (3)若A、B向右做加速直线运动，A、B之间是否存在摩擦力____________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________________________. 当A、B做匀速直线运动时，假设A、B之间无摩擦力，则B物体水平方向上不受力，依然能做匀速直线运动，故A、B之间不存在摩擦力 当A、B向右做加速直线运动时，假设A、B之间无摩擦力，则B物体水平方向上不受力，B物体不会做加速运动，故A、B之间存在摩擦力．B物体向右做加速运动，说明B物体受到向右的力，这个力就是A对B的摩擦力

第十二章检测卷 一、填空题(每空2分，共20分) 1. 如图所示，小宇做了一个简单的思维导图来弄清楚“热量”“内能”与“温度”的关系，则图中①处应填________。 (第1题) 2. 飞机在万米高空飞行时，机舱外的温度低至－50 ℃，舱外气压比舱内气压低得多。要使舱内获得新鲜空气，必须用压缩机把新鲜空气从舱外压进舱内。在这个过程中，压缩机对空气做功，使空气的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)，空气的温度可升高到50 ℃。 3. “卡路里”简称“卡”，是热量的一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量中，“卡”是这样规定的：1卡等于在1个标准大气压下，1 g水温度升高1 ℃吸收的热量，那么1卡等于________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 4.汽车发动机工作时把内能转化为机械能，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率________(填“升高”“不变”或“降低”)。 5.如图是小明同学设计的简易实验装置，用手握住烧瓶的外壁，会看到液柱向左移动。这是因为空气受热膨胀对液柱做功，此能量转化过程与热机的________冲程的原理相同。 (第5题) 6.如图所示为一种防风打火机，这种打火机在出气口上方设计了一个金属网罩，点火后网罩温度很快升到很高，当火焰被风吹灭后，打火机内喷出的燃气又会被灼热的网罩重新点燃。制成网罩的金属必须选用熔点高、比热容______(填“大”或“小”)的材料。 　(第6题) 7.已知某品牌的卡式炉在一次加热水的过程中其热效率为63%，在此过程中，完全燃烧0.2 m3的丁烷气将40 kg初温为15 ℃的水加热到45 ℃，则丁烷气的热值为________J/m3。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 8.如图是一种新型的金属冰块，相较于普通冰块，金属冰块使用起来更加方便，且可无限次循环使用。茗茗将每块质量为125 g且质量相等的四块金属冰块冷冻至－20 ℃后，迅速取出放入另一个装有200 g水的杯中，容器中水温为30 ℃，放入金属块后水温最终下降到20 ℃，在这个过程中，若不计热量损失，该金属冰块的比热容为__________J/(kg·℃)。 　(第8题) 9.某型号汽车单缸四冲程内燃机1 s内对外做功15次。若做功冲程推动活塞一次做功1 200 J，则该内燃机工作时的功率是________W。 10.热机的广泛使用从根本上改变了我们的世界。现有甲、乙两台柴油机，在相同的时间内，它们所做的有用功之比是5?4，消耗柴油的质量之比是3?2。则它们的效率之比是________。 二、选择题(每题2分，共14分) 题序 11 12 13 14 15 16 17 答案 11.关于热学的知识，下列说法正确的是(　　) A.热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递 B.冰在熔化过程中，内能和温度都保持不变 C.使燃料燃烧更充分，可以提高燃料的热值 D.夏天人们喜欢往地上洒水降温，是利用水的比热容较大的性质 12.水壶中的水烧开后，壶盖会向上跳动。以下四个事例中能量转化与之相同的是(　　) (第12题) A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁 13.下图中，昼夜温差最小的是(　　) 14.有质量和初温都相同的甲、乙两个物体，将甲投入一杯冷水中，水的温度升高Δt，取出甲物体，再将乙物体投入这杯冷水中，水的温度又升高Δt，不计热量损失，则(　　) A.甲的比热容较大 B.乙的比热容较大 C.甲、乙的比热容一样大 D.无法比较 15.上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室，压缩后推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电。那么(　　) (第15题) A.当海水上升时，空气的内能转化为海水的机械能 B.当海水下降时，是活塞吸力将空气吸入气室 C.当海水下降时，气流推动涡轮机带动发电机发电 D.当海水上升时，类似于汽油机的压缩冲程 16.如图所示为探究热传递过程中，高温物体、低温物体温度变化的特点。将盛有30 ℃冷水的小烧杯，放进盛有70 ℃热水的大烧杯中，分别用温度传感器，测量两杯水的温度变化。有关说法错误的是(　　) (第16题) A.冷水吸收的热量等于热水放出的热量 B.热水温度下降比冷水温度升高得快 C.冷水和热水到达同一温度的时间相同 D.热水的质量可能小于冷水的质量 17.质量相等的甲、乙两种不同液体，装在相同的容器中，用相同的电加热器加热，其温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　　) (第17题) A.乙液体在1 min后可能处于固液共存态 B.甲、乙的比热容之比为2?1 C.升高相同温度，甲吸收的热量更少 D.3 min后甲的内能保持不变 三、实验题(第18题4分，第19题8分，共12分) 18.在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中。 (第18题) (1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的质量相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表。在两个燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作： ①先点燃酒精，再点燃碎纸片； ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数； ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中，操作________是错误的。小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。 19.在研究“不同物质的吸热本领”实验中： (第19题) (1)取______(填“质量”或“体积”)和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示； (2)图B为某时刻的温度，其示数为______℃； (3)实验中可通过____________(填“加热时间”或“温度计示数”)反映物质吸收热量的多少，这是科学探究中常见的方法，为________法； (4)分析图C可知，吸收相同热量，________液体升温更高，________液体吸热能力较强；________液体更适合作汽车发动机的冷却液；(均填“甲”或“乙”) (5)若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到40 ℃和35 ℃，吸收热量之比为2?1，则甲、乙液体的比热容之比为______。 四、计算与推导题(第20题8分，第21题8分，第22题8分，共24分；解答要有必要的公式和过程) 20.小明学习了燃料的热值后，试测量天然气的热值。于是，他在家里将装有2 kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20 ℃升温至80 ℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)。 (1)在这个过程中水吸收了多少热量？ (2)请你帮小明算出天然气的热值。 21.现有一杯初温为t1的热水和一杯初温为t2的冷水，已知热水质量是冷水质量的两倍(不计热量损失)，推导：这两杯水混合成温水时的末温t(用t1、t2表示)。 22.新能源的开发及利用正逐步走入寻常百姓家。若已知液态氢的热值是1.4×108 J/kg，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)。试计算： (1)我国第4代运载火箭一般使用液态氢作为燃料，某火箭发射时携带3×104 kg液态氢燃料。这些燃料完全燃烧，最多能将多少千克初温为20 ℃的水加热至沸腾？(当地大气压为标准大气压) (2)氢能源车的发动机工作时，将液态氢转化为氢气，氢气在气缸中燃烧提供动力。某次测试中，一辆氢能源车以75 kW的功率匀速行驶0.5 h，消耗了2 kg燃料，求该发动机的效率(小数点后保留一位小数)。 答案 一、1.热传递 　2.增大 　3.4.2 4．降低　5.做功　6.小 7．4×107　点拨：水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(45 ℃－15 ℃)＝5.04×106 J；热效率为63%，则丁烷气完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝8×106 J；丁烷气的热值q＝＝＝4×107 J/m3。 8．420　点拨：水放出的热量Q放＝c水m水(t0－t)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(30 ℃－20 ℃)＝8.4×103 J；不计热量损失，则Q吸＝Q放＝8.4×103 J，金属块变化的温度Δt金＝t－t0金＝20 ℃－(－20 ℃)＝40 ℃，金属块的比热容c＝＝＝420 J/(kg·℃)。 9．1.8×104　点拨：该四冲程内燃机对外做功一次需要的时间t＝s，则该内燃机工作时的功率P＝＝＝1.8×104 W。 10．5?6 二、11.A 12．A　点拨：水壶中的水烧开后，壶盖会向上跳动，内能转化成机械能。按动电火花发生器按钮，盒盖飞出；汽油机的做功冲程，两者都是内能转化为机械能。活塞迅速下压，棉花燃烧；汽油机压缩冲程是机械能转化成内能。故甲和丙的能量转化与烧水壶盖跳动相同。 13．D 14．B　点拨：先后将甲、乙两物体投入到同一杯水中，水升高的温度相同，水吸收的热量相同；不计热量损失，则Q水吸＝Q放，可知甲、乙两物体放出的热量相同；由题知，甲物体比乙多降低了Δt，由c＝可知：质量相同的甲、乙两物体，放出相同的热量，降低的温度多的甲物体的比热容小。 15．D　点拨：海水上升时，气室体积减小，压强增大，阀门S1开启，阀门S2关闭，压缩后将空气推入工作室，利用海水的机械能转化为空气的内能，类似于汽油机的压缩冲程，故A错误，D正确。海水下降时，气室体积增大，压强减小，在大气压的作用下，阀门S1关闭，阀门S2开启，将空气吸入气室，类似于汽油机的吸气冲程，此时该装置没有对外做功，故BC错误。 16．A 17．B　点拨：乙是液体，对乙液体加热过程中，不可能出现固液共存态，故A错误；由图可知，加热1 min，吸收相同的热量，甲升高的温度为25 ℃，乙升高的温度为50 ℃，甲、乙的质量相等，由c＝可知，甲、乙的比热容之比＝＝＝，故B正确；由图可知，升高相同的温度，甲加热的时间较长，甲吸收的热量较多，故C错误；3 min后甲液体吸收热量，温度不变，内能增大，故D错误。 三、18.(1)通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧放出的热量 (2)温度计的玻璃泡没有充分浸入到烧杯的水中 (3)②；燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中 19．(1)质量　(2)39　(3)加热时间；转换 (4)乙；甲；甲　 (5)3?2 四、20.解：(1)水吸收的热量Q＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J。 (2)天然气完全燃烧释放的热量Q放＝＝＝1.4×106 J，天然气的热值q＝＝＝4×107 J/m3。 21．解：冷水吸收的热量Q吸＝cm(t－t2)，热水放出的热量Q放＝2cm(t1－t)，由题知，Q吸＝Q放，则有cm(t－t2)＝2cm(t1－t)，解得t＝。 22．解：(1)3×104 kg液态氢燃料完全燃烧放出的热量Q放＝m氢q＝3×104 kg×1.4×108 J/kg＝4.2×1012 J，依题意，水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×1012 J，标准大气压下，水的沸点为100 ℃，故升高的温度Δt＝100 ℃－20 ℃＝80 ℃，水的质量m＝＝＝1.25×107 kg； (2)有用功W＝Pt＝75×103 W×0.5×3 600 s＝1.35×108 J，完全燃烧2 kg燃料放出的热量Q′放＝m′氢q＝2 kg×1.4×108 J/kg＝2.8×108 J，该发动机的效率η＝×100%＝×100%≈48.2%。

第一学期期中检测卷 一、填空题(每空2分，共18分) 1.黄山是安徽的一张名片，其因石、松、泉、云海而闻名世界。黄山上建有较多的盘山公路，盘山公路实质上就是斜面。一辆以恒定功率上山的汽车，为更容易上山，其速度大小应________(填“变大”“不变”或“变小”)。 2. [物理观念]如图所示是投篮过程中篮球运动的轨迹示意图(不能忽略空气阻力)，其中A、B两点距离地面等高，则篮球在A点时的机械能E1和B点时的机械能E2的大小关系是E1________(填“＞”“＝”或“＜”)E2。 (第2题) 3.湿地被称为“地球之肾”，合肥滨湖湿地公园内，水面碧波荡漾，对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的________较大。 4.如图所示，利用轻质滑轮匀速拉动水平地面上重300 N的A物体，使A物体在10 s内向右移动了2 m，若A物体受到的摩擦力大小为20 N，拉力F大小为50 N，则滑轮的机械效率为________。 (第4题) 5.某兴趣小组在探究“水的沸腾”实验时，完全燃烧了0.28 kg的酒精，若燃烧酒精放出的热量全部被水吸收，则可让______kg的水温度升高20 ℃。[已知酒精热值q＝3.0×107 J/kg，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)] 6.如图所示是汽油机的剖面图，图示冲程中能量转化的情况是____________________________________________。 (第6题)　(第7题) 7.如图，手握带电的吸管，靠近导轨上的吸管，出现不同的现象。验电器的工作原理与图________(填“甲”或“乙”)的原理相同。 8.如图甲所示电路，闭合开关S，两灯都发光，电流表A2示数为0.6 A，电流表A1指针的位置如图乙所示，则通过灯L1的电流为________A。 (第8题) 9.如图，电源电压为6 V，当开关S闭合后，只有一只灯泡发光，且电压表的示数为6 V，产生这一现象的原因可能是________________________________。 (第9题) 二、选择题(每题2分，共14分) 题序 10 11 12 13 14 15 16 答案 10.九年级的小明同学在做第九套广播体操跳跃运动这一节时，他每跳一次克服自身重力所做的功约为(　　) A.5 J B.50 J C.500 J D.6 000 J 11.如图所示，甲运动员比乙运动员高，如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等，则(　　) (第11题) A.甲做功较多，功率较大 B.甲做功较多，功率较小 C.甲做功较多，甲、乙功率相等 D.甲、乙做功相等，甲的功率较大 12.2023年10月31日，“神舟十六号”返回舱进入大气层，与大气层摩擦产生高温形成火球进入黑障区(如图)。下列改变内能的方式，与“火球”的形成相同的是(　　) A.扬汤止沸 B.钻木取火 C.釜底抽薪 D.炙手可热 (第12题)　(第14题) 13.下列关于热现象的说法中不正确的是(　　) ①火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多 ②汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是汽油和空气的混合物 ③ 0 ℃的水变成0 ℃的冰，温度不变，内能不变 ④热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 A.①② B.①③④ C.②④ D.①④ 14.如图所示是加油站里的人体静电释放器，加油前工作人员要触摸释放器上的金属球，这样就可以防止产生电火花发生危险。以下说法中正确的是(　　) A.人身体与衣物摩擦带电，这个过程中创造了电荷 B.静电释放器金属球和大地之间相连的可以是一根塑料管 C.如果人体带负电，静电释放器中电流方向是从人体到大地 D.无论人体带正电还是负电，触摸放电过程中移动的都是负电荷 15.小东连接的电路如图所示，他所用的电源是由四节新干电池串联组成的电池组，当他将开关闭合后，L1两端的电压为4 V，则电压表的示数为(　　) (第15题) A.10 V B.6 V C.4 V D.2 V 16.科技小组的同学为新研发的无人机设计了飞行指示系统：当开关S1闭合时无人机的指示灯亮起，再闭合S2时电动机启动无人机起飞。下列电路设计符合要求的是(　　) A B C D 三、实验题(第17题、18题、19题每题6分，共18分) 17.在探究“比较不同物质吸热的情况”实验中： (第17题) (1)如图甲所示，在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油；实验中记录下两种物质温度随时间变化的图像(如图乙)，观察图像并思考：用相同的电加热器对两杯液体同时加热6分钟，A、B两种液体吸收的热量QA______(填“＞”“＜”或“＝”)QB。 (2)由图可知：______(填“A”或“B”)是食用油。 18.在探究动能的大小与什么因素有关的实验中，小景同学猜想动能大小可能与物体的质量和速度有关，并在老师的指导下做了如图所示的实验：让小球从斜面滚下，与放在水平面上的木块碰撞，推动木块运动。 (第18题) (1)本实验是通过比较木块运动的距离来比较________(填“小球A”或“木块B”)动能大小的。 (2)让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，该实验的目的是探究物体动能的大小与________(填“质量”“高度”或“速度”)的关系。 (3)实验过程中，发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。请你写出一条改进措施：______________________________。 19.小扬在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接的实物电路如图甲所示。 (第19题) (1)在某次测量L1两端电压时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为______V。 (2)小扬同学根据实验电路完成了实验，并把数据记录在下表中。 UAB/V UCD/V UAD/V 1.4 1.4 2.8 小扬同学分析实验数据得出两个实验结论： ①串联电路两端的总电压________各部分电路两端电压之和； ②串联电路中，各部分电路两端电压相等。 (3)实验结束后小扬和小丹互相交流，小丹指出结论②是错误的，你认为造成结论②错误的原因是___________________________________________________ ________________________________。 四、计算题(第20题、21题每题6分，第22题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程) 20.为节约能源、保护环境，罗山县建成理昂生态能源股份有限公司，通过焚烧秸秆把水加热至沸腾来推动汽轮机发电，已知焚烧秸秆释放出的热量有40%被水吸收。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，秸秆热值为2.4×107 J/kg，液氢的热值为1.4×108 J/kg] (1)现把质量为5 t、温度为20 ℃的水加热到100 ℃需要完全燃烧多少秸秆？ (2)燃烧(1)中的秸秆释放的热量相当于完全燃烧多少液氢？ 21.一辆质量为3.5×103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面，汽车司机组织人们用如图所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力F＝2×103 N，汽车沿水平方向匀速移动了6 m，滑轮组的机械效率是90%。求： (1)拉力F做的总功。 (2)汽车受到的阻力大小。 　(第21题) 22.在如图所示的电路中，L1和L2为两只灯泡，当开关闭合后电流表A1、A2的示数分别为0.5 A和0.2 A，电压表V的示数为3 V。 (1)灯泡L1和L2两端的电压分别是多少？ (2)电源电压是多少？ 　(第22题) (3)流过灯泡L1和L2的电流分别是多少？ 答案 一、1.变小 2．>　点拨：篮球运动过程中，由于受到空气阻力的作用，一部分机械能转化为内能，使得篮球的机械能逐渐减小，所以A点的机械能大于B点的机械能。 3．比热容　4.80%　5.100 6．内能转化为机械能 7．乙　8.0.9　9.灯泡L2短路 二、10.B　11.A　12.B 13．B　14.D　15.D　16.C 三、17.(1)＝　 (2)A 18．(1)小球A (2)速度 (3)增大在斜面上释放小球的高度(合理即可) 19．(1)1.9 (2)①等于 (3)选用了规格相同的小灯泡 四、20.解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×5×103 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.68×109 J；由题知，Q放×40%＝Q吸，秸秆完全燃烧放出的热量Q放＝＝＝4.2×109 J，由Q放＝mq得，完全燃烧秸秆的质量m秸秆＝＝＝175 kg。 (2)液氢完全燃烧放出的热量Q液氢＝Q放＝4.2×109 J，由Q放＝mq得，需要液氢的质量m液氢＝＝＝30 kg。 21．解：(1)由图像可知滑轮组动滑轮上绳子的段数为3，绳子自由端移动的距离s＝3×6 m＝18 m，拉力F做的总功W总＝Fs＝2×103 N×18 m＝3.6×104 J。 (2)设汽车受到的阻力为f，汽车移动的距离为s0，整个过程的机械效率η＝＝＝＝ ，整理得f＝3Fη＝3×2×103 N×90%＝5.4×103 N。 22．解：(1)由电路图可知，L1和L2并联，由并联电路电压规律可知，L2两端的电压等于L1两端的电压，且等于电源电压。电压表的示数为3 V，灯泡L1和L2两端的电压U1＝U2＝3 V。 (2)电源电压U＝U2＝3 V。 (3)由图可知，电流表A1测量的是干路的电流，即I＝0.5 A，电流表A2测量的是通过L2的电流，则流过灯泡L2的电流I2＝0.2 A，由并联电路电流的规律可知，流过灯泡L1的电流I1＝I－I2＝0.5 A－0.2 A＝0.3 A。

第一学期期末检测卷(B) 一、填空题(每空2分，共20分) 1.6月5日是世界环境日，同学们在进行大扫除，小明端着一盆水在水平路面上匀速行走，在行走过程中，小明对这盆水 ________(填“做功”或“不做功”)。 2.如图所示，撑竿跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以分成三个阶段：持竿助跑、撑竿起跳上升、越竿下落。在运动员撑竿起跳，上升到达最高点的过程中，是动能和________转化为重力势能。 (第2题) (第3题) 3.如图所示是一款迷你台灯扇，它既可以照明又可以吹风，且互不影响，长时间使用后扇叶上会吸附很多灰尘，这是因为扇叶转动时和空气之间发生了________现象。 4.教室里有12盏灯，同学发现闭合开关后，有一盏灯不亮，其余灯都亮，由此可以判断教室里的灯是________(填“串联”或“并联”)的。 5.A、B两种物质，A吸收的热量是B的，B的质量是A的2倍，A升高的温度是B的4倍，则A、B的比热容之比为________。 6.“绿色环保，低碳出行”，一辆纯电动公交车在水平路面上匀速行驶，发动机的功率为200 kW，速度为72 km/h，公交车行驶1 h，则发动机做功为________J。 7.如图所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图，闭合开关S，未到达设定时间，定时开关闭合，此时播放器处于________(填“工作”或“不工作”)状态。 (第7题)　　(第8题) 8.如图所示，电源电压恒为12 V，电阻R1为20 Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为8 V，若将这两个电阻并联后接在同一电源上，干路中的电流为________A。 9.如图所示的电路中，电压U保持不变，其中R1＝5 Ω、R2＝10 Ω，当开关S断开时，电流表示数为0.3 A，则当开关S闭合时，电流表示数为________A。 (第9题)　　　(第10题) 10.如图所示，电源电压保持12 V不变，小灯泡L上标有“6 V　3 W”字样，滑动变阻器最大电阻值R＝48 Ω，闭合开关，若不考虑灯丝电阻随温度的变化，小灯泡的最小功率是________W。 二、选择题(每题2分，共14分) 题序 11 12 13 14 15 16 17 答案 11.对常见家用电器正常工作时的电流估计，其中最接近实际的是(　　) A.家庭节能灯中的电流约为1 A B.家用冰箱的电流约为10 A C.家用空调的电流约为5 A D.手电筒中的电流约为200 A 12.关于物理概念的说法，正确的是(　　) A.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 B.电功率越大的用电器，通电后消耗的电能越多 C.比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1 ℃所吸收的热量 D.做功改变内能的实质是机械能与内能的相互转化 13.2023年4月24日，我国第八个“中国航天日”主场活动在合肥举行，这一年的航天日主题是“格物致知，叩问苍穹”。下列有关航天器发射过程中的说法，不正确的是(　　) A.航天器随火箭加速上升时，航天器的动能和重力势能都增大 B.航天器使用的燃料是液氢，因为液氢的热值大 C.航天器外壳与大气摩擦，通过做功使外壳的内能增大，温度升高 D.航天器在加速升空时，其发动机效率可达到100% 14.抽油烟机是现代家庭的“好帮手”，它内部装有照明灯和电动机。使用时，有时需要照明灯和电动机各自独立工作，有时需要它们同时工作。如图所示的电路中，符合上述要求的是(　　) 15.在如图电路中，闭合开关时小灯泡L发光。一段时间后小灯泡L不亮，电压表示数接近电源电压。则下列说法正确的是(　　) A.可能是滑动变阻器被短路 B.可能是小灯泡L处发生断路 C.电流表处发生断路 D.移动滑动变阻器的滑片，电压表示数会明显变化 (第15题)　　　(第16题) 16.在如图所示的电路中，当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，示数之比为I甲：I乙＝2：3；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，则两表的示数之比U甲：U乙为(　　) A.2：1 B.3：1 C.1：3 D.3：2 17.某实验小组用如图甲所示的电路进行实验，根据获得的数据画出了电流表示数I随电压表示数U变化的图像，如图乙所示。已知电源两端的电压保持5 V不变，下列说法正确的是(　　) (第17题) A.电压表的示数为3 V时，电流表的示数为0.25 A B.随着小灯泡两端电压减小，通过小灯泡的电流增大 C.当电流表的示数为0.3 A时，小灯泡的电功率为0 W D.小灯泡两端的电压为3 V时，滑动变阻器接入电路的阻值为8 Ω[HJ] 三、实验探究题(第18题、19题每题8分，共16分) 18.小点和小训两位同学利用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，他们先用弹簧测力计测出图甲中钩码的重力G，再按图乙的连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。 (第18题)　　 (1)在图乙实验中，为了测量绳子自由端的拉力F，小点同学在缓慢匀速提升时读数，小训同学在弹簧测力计静止时读数，则小点同学测量的滑轮组机械效率________(填“大于” “小于”或“等于”)小训同学测量的滑轮组的机械效率； (2)此次实验中，小点测出滑轮组的机械效率η＝________(用所给字母F和G表示)。 19.利用如图一所示的电路，可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系，实验中使用小灯泡的额定电压为2.5 V。 (第19题) (1)请根据图一所示电路图，在图二中将实物图连接完整(电表使用小量程)； (2)如图一所示，为了保护电路，闭合开关S前应将滑动变阻器滑片移动到________(填“A”或“B”)端； (3)闭合开关S后，当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时，小灯泡两端的电压连续发生变化，于是可得到多组测量值(U，I)，根据测量值画出小灯泡的I－U图像如图三所示。从图像可以发现：随着小灯泡两端电压逐渐增大(不大于额定电压)，其灯丝的电阻阻值________(填“不断增大”“保持不变”或“不断减小”)； (4)根据图三可知，该小灯泡的额定功率为________W。 四、计算与推导题(第20题4分，第21题、22分每题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程) 20.如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600 N的物体从斜面底部匀速推到顶端(不考虑物体的大小)，用时5 s。已知斜面长L＝3 m，高h＝1.5 m。若该过程中斜面的效率为60%，求： 　(第20题) (1)力F所做功的功率； (2)摩擦力f。 21.国家规定能效等级为2级的热水器，其热效率值不低于88%。李华想通过洗澡来估测一下他家新安装的能效等级为2级的燃气热水器是否达标，于是他将燃气热水器的温度设定在 40 ℃(即水从热水器流出的温度)，他家所用的花洒出水量为5 kg/min，洗澡用时10 min，洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.6 m3和165.4 m3，[JP]已知进入热水器的冷水温度为 10 ℃[水的比热容c＝ 4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝3.5×107 J/m3]。 (1)求洗澡10 min水吸收的热量。 (2)求消耗的天然气完全燃烧放出的热量。 (3)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标。 22.一般家用电饭锅工作时有两种状态，分别是煮饭过程中的加热状态和饭煮熟后的保温状态。图示为某种电饭锅的电路原理图，图中R1、R2是电阻丝，电源电压U为220 V，部分参数如下表所示。(R1和R2的阻值不随温度变化而变化) 额定电压 加热功率 保温功率 220 V 1 000 W 44 W (1)请分析论证：当开关S闭合时，电饭锅处于加热状态。 (2)求出电阻丝R1和R2的阻值。 (3)[JP3]小明想要测量电饭锅的实际加热功率，他断开家中其他用电器，只接通电饭锅且处于加热状态，发现家中标有“3 000 imp/(kW·h)”[JP]字样的电能表指示灯在2 min内闪烁了81次，则此时电源两端的实际电压是多少？ (第22题) 答案 一、1.不做功 2．弹性势能 3．摩擦起电 4．并联 5．1?6 6．7.2×108 7．不工作 8．0.9 9．0.9 10．0.48 二、11.C　12.C　13.D 14．A　15.B　16.B　17.D 三、18.(1)小于　(2)×100% 19．解：(1)如图所示。 (第19题) (2)A (3)不断增大 (4)0.625 四、20.解：(1)由题知，物体的重力为G＝600 N，斜面高h＝1.5 m，推力做的有用功W有＝Gh＝600 N×1.5 m＝900 J；由η＝得，推力做的总功W总＝＝＝1 500 J，推力做功功率P＝＝＝300 W； (2)推力做的额外功W额＝W总－W有＝1 500 J－900 J＝600 J，由W额＝fL得，物体受到斜面的摩擦力f＝＝＝200 N。 21．解：(1)由题意可知，洗澡10 min所用水的质量m水＝5 kg/min×10 min＝50 kg，水的初温t0＝10 ℃，末温t＝40 ℃，则洗澡10 min水吸收的热量Q吸＝cm水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×(40 ℃－10 ℃)＝6.3×106 J。 (2)由题意可知，洗澡10 min消耗的天然气为V天然气＝165.6 m3－165.4 m3＝0.2 m3，消耗的天然气完全燃烧放出的热量为Q放＝ V天然气q＝0.2 m3×3.5×107 J/m3＝7.0×106 J。 (3)该热水器的热效率为η＝ ×100%＝ ×100%＝90%>88%，因此该款热水器能效等级达标。 22．解：(1)当开关S断开时，电路为R1和R2的串联电路，此时电路的总电阻为R1＋R2；当开关S闭合时，电阻丝R1被短路，只有R2接入电路中，此时电路的总电阻为R2；电源电压不变，根据P＝可知，总电阻越小，功率越大，所以，当开关S闭合时，电路中总电阻最小，功率最大，电饭锅为加热状态。 (2)加热时，只有R2接入电路，由公式P＝得，电阻丝R2的阻值是R2＝＝＝48.4 Ω；保温时，R1和R2串联，电路的总电阻为R总＝＝＝1 100 Ω，电阻丝R1的阻值为R1＝R总－R2＝1 100 Ω－48.4 Ω＝1 051.6 Ω。 (3)电能表指示灯闪烁81次时电饭锅消耗的电能W＝＝0.027 kW·h，电饭锅加热的实际功率P实＝＝＝0.81 kW＝810 W，由于加热时只有R2接入电路，根据P＝可知，此时电源两端的实际电压U实＝＝＝198 V。

第十五章检测卷 一、填空题(每空2分，共20分) 1.若如图所示的电能表所在电路中只有一个额定功率为1 000 W的电饭锅煮饭，该电饭锅正常煮饭时电能表的转盘转过900转，则煮饭时间是________h。 (第1题)　　(第3题) 2.小雨利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15 min内，消耗电能0.3 kW·h，这个用电器可能是____________(填“电饭锅”或“电视机”)。 3.定值电阻R和灯泡L的U?I图像如图所示，将该定值电阻R和灯泡L串联接入电路中，如果通过灯泡的电流为0.4 A，则通电5 min电阻R和灯泡L消耗的总电能为________J。 4. [立德树人·中国智造]我国远距离输电采用高压输电方式，当电流通过输电线时，由于电流的热效应，输电线上就不可避免地有电能损失。在输电线电阻一定的情况下，要减小输电线上的电能损失，就要尽可能减小输电电流；为了在一定时间内输送更多的电能，就应该采用________来输电。 　(第5题) 5.如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关，电流表A的示数为0.5 A，A1的示数为0.3 A，则定值电阻R2在1 min内消耗的电能为________J。 6.智能照明灯已进入千家万户，家用LED吸顶灯是采用LED作为光源的一种灯，与一般的日光灯、节能灯相比，吸顶灯不仅节能环保，而且耗电量较少，同等亮度耗电量比普通节能灯要节约80%，则12 W的LED灯的亮度与________W的节能灯亮度相当。 7.将一只“220 V　484 W”的户外照明灯接在家庭电路中，可正常发光。如图所示，若用输电线把该灯泡由家引到较远的工地时，发现灯泡亮度变暗，测得灯泡两端的实际电压为200 V，则输电线上消耗的功率为______W。[JP](不计灯丝电阻受温度的影响) (第7题) 8.如图所示是某款电热壶内部电路原理图，它有加热和保温两个挡位，R1、R2均为加热电阻丝。若该电热壶加热功率为550 W，保温功率为44 W，则R1?R2＝________。 (第8题) 9.如图甲是智能电热眼罩，内部结构如图乙，10根PTC加热丝的两端与金属导线相连，由6 V的锂电池供电，图丙是PTC加热丝电阻随温度变化关系的图像，当温度达到40 ℃时，每根PTC加热丝的发热功率等于散热功率，温度保持不变，实现智能控温。眼罩加热电路的最大发热功率为________W。 (第9题) 10.如图为迷你型小电风扇。其规格参数如表中所示。这种迷你型小电风扇正常工作1 min，产生的热量是______J。 (第10题) 型号 电池 额定电压 额定功率 线圈电阻 LP149 18650锂电池 5 V 2.5 W 1 Ω 二、选择题(每题2分，共14分) 题序 11 12 13 14 15 16 17 答案 11.在下列用电器工作的过程中，电能全部转化为内能的是(　　) A.电风扇 B.电热水壶 C.电视机 D.电冰箱 12.下列说法不正确的是(　　) A.额定功率大的灯泡比额定功率小的灯泡一定亮 B.电视机的后盖上的散热窗是防止由于电流的热效应引起的危害 C.电能表是测量消耗电能多少的仪表 D.量程够大的电压表是可以直接接在电源两极的 13.如图甲所示，将一个标有“36 V　25 W”字样的小灯泡接在电压为12 V的恒压电源上，闭合开关的瞬间(t＝0)开始利用传感器记录电路中电流随时间的变化情况(如图乙所示)，利用慢速摄影技术可以观察到前0.04 s灯丝经历了从不发光、微微发光到逐渐变亮的过程，从第0.04 s后灯泡变为稳定发光。下列说法正确的是(　　) (第13题) A.灯丝的实际功率一直不变 B.闭合开关瞬间，灯丝的实际功率最小 C.灯丝从0～0.04 s实际功率逐渐变小 D.灯丝从0～0.04 s逐渐变亮，所以实际功率逐渐变大 14. [科学思维]如图所示，电阻R1＝R2＝R3＝2 Ω，若在AB间连接一个电压恒为3 V的电源，则下列说法错误的是(　　) A.R2与R3是并联关系 B.通过电流表的电流是0.5 A C.通过R1与R2的电流之比为2?1 D.1分钟内电路消耗的电能为150 J (第14题)　　(第15题) 15. [科学探究]为了探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”实验，小聪设计了如下电路(其中烧瓶内是用电阻丝加热空气)，闭合开关后一段时间，发现甲气球[JP]膨胀得更大，则下列判断正确的是(　　) A.通过R1的电流I1与通过R2的电流I2的大小关系为I1＞I2 B.两个电阻丝的阻值R1＞R2 C.该电路是探究电流通过导体产生的热量与电流大小之间的关系 D.若要探究水和煤油的比热容大小只需要在烧瓶中装上等质量的水和煤油即可 16.现有额定电压均为6 V的A、B、C三盏小灯泡，它们的U?I关系图像如图所示。下列说法中正确的是(　　) (第16题) A.若将三盏灯串联在电压为12 V的电路中，则C灯最亮 B.若将三盏灯串联，当A灯正常发光时，C灯的功率为1 W C.若将三盏灯串联在电压为18 V的电路中，则三盏灯均可正常发光 D.若将三盏灯并联在电压为6 V的电路中，电路消耗的总功率为14.8 W 17.如图所示的电路中，R1与R3都是定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从左向右滑动的过程中，下列说法正确的是(　　) 　(第17题) A.电流表示数变大，电压表示数变大 B.电流表示数变小，电压表示数变小 C.R1消耗的功率变大 D.R3消耗的功率变大 三、实验题(第18题4分，第19题、20题每题6分，共16分) 18.如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系”的实验装置，其中R1、R2、R3是发热的电阻丝，R1、R2分别安装在两个气密性良好的密封容器中，密封容器内有相同质量的空气，两容器各接一个相同的U形管，U形管另一端开口，两U形管内注入等量的同种液体。 (第18题) (1)小明想探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系，则R1和R2的电阻大小应该满足R1______(填“>”“<”或“＝”)R2； (2)在实验过程中发现两个U形管中的液面高度差均较小，实验现象不明显，导致上述现象的原因可能是____________。 19.某初中物理实验小组的同学想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关。于是他们找来额定电流小于0.6 A，额定电压是2.5 V的灯L1，接在电源电压恒为6 V的电路中，按照如图甲所示的电路进行探究。 (第19题) (1)请你用笔画线代替导线，根据如图甲所示的电路图，将图乙连接完整。 (2)据实验数据可知，小灯泡的额定功率是________W。 实验次数 1 2 3 4 U/V 1.40 2.00 2.50 2.80 I/A 0.14 0.18 0.20 0.21 亮暗程度 暗 较暗 较亮 明亮 (3)通过实验数据和现象可得出结论：____________________________________________________________________________________________________________________________________。 20.某实验小组为了测量小灯泡在不同电压下的实际功率，在老师指导下设计了如图甲所示的电路，实验中使用的电源电压为3 V，小灯泡的额定电压为2.5 V。 (第20题) (1)将甲图中电路连接完整。(要求：滑动变阻器滑片P向右移灯泡变亮)。 (2)多次移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图乙所示的I－U图像，分析图像可知，当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻会 ________(填“增大”“不变”或“减小”)；由图可知小灯泡的额定功率是________ W。 (3)继续调节滑动变阻器时，把灯丝烧断了(其他器材均完好)，则该小组成员会观察到电压表和电流表的示数情况是________________________ 。 四、计算与推导题(第21题8分，第22题12分，共20分；解答要有必要的公式和过程) 21.合肥市新能源汽车产业已聚集规模化效应，形成覆盖上中下游的完整产业链。合肥基地生产的某型号混合动力技术的汽车的工作原理是将电动机和燃油发动机结合起来，实现能源的高效利用。当其在纯电动模式下，车辆只使用电动机驱动，电能来自电池组，其中120 km版本的电池组容量为18 kW·h。 (1)当用1.5 kW插头的家用随车充对该车电池组进行充电，则充满电需要多少小时？(设电池组充电前电池容量为零) (2)在纯电动模式下某次测试中，当该型号汽车充满电后匀速行驶120 km，仪表盘电子屏显示电量剩余20%，已知匀速行驶中该车所受阻力为360 N，求该汽车在纯电动模式下的效率。 　(第21题) 22.多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能，深受市场欢迎，图甲是该养生壶的简化电路图，R1、R2均为加热电阻且阻值不随温度变化。当养生壶正常工作时，它的加热功率为968 W，保温时的功率为121 W。图乙是小明家的电能表表盘示意图，某天傍晚小明只将该养生壶接入家中电路加热食物，观察到家中电能表指示灯在1 min内闪烁了40次。求： (1)养生壶正常加热时的电流。 (2)电阻R2的阻值。 (3)养生壶的实际功率及当天傍晚家中电路的实际电压。 　(第22题) 答案 一、1.0.3　 2．电饭锅　 3．360　 4．更高电压 5．36 6．60 7．40　点拨：由P＝可得灯泡的电阻RL＝＝＝100 Ω，不计灯丝电阻受温度的影响，当灯泡两端的实际电压为200 V时，通过灯泡的实际电流IL＝＝＝2 A；由图知，输电线电阻与灯泡串联，由串联电路的特点可知，此时电路中的电流I＝IL＝2 A，输电线分得的电压U线＝U－UL＝220 V－200 V＝20 V，则输电线上消耗的电功率P线＝U线I＝20 V×2 A＝40 W。 8．23?2　点拨：当S断开时电热壶处于保温挡，R1、R2串联接入电路，保温功率P保＝44 W＝＝①；当S闭合时电热壶处于加热挡，R2接入电路，R1被短路，加热功率P热＝550 W＝＝②；由①②式可得，R1?R2＝23?2。 9．9　点拨：根据P＝可知，当电路总电阻最小时，功率最大，由图丙可知，当温度达到30 ℃时，每根PTC加热丝的电阻最小，为40 Ω，并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，则电路总电阻倒数为＝×10＝，算出R总＝4 Ω，眼罩加热电路的最大发热功率为P＝＝＝9 W。 10．15 二、11.B　12.A　13.C　14.D 15．B　点拨：装置中，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，故该装置用来探究电流热效应与电阻大小的关系，故AC错误；发现甲气球膨胀得更大，据转换法，R1产生的热量多，根据Q＝I2Rt可知两个电阻丝的阻值R1＞R2，故B正确；若要探究水和煤油的比热容大小，要控制水和煤油相同时间内吸热相同，由选项B可知，相同时间两电阻丝放出的热量不同，水和煤油相同时间内吸热不相同，故这样做不能比较水和煤油的比热容大小，故D错误。 16．B　17.C 三、18.(1)＝ (2)装置气密性不好(或电源电压太低，电路中的电流太小；或电阻产生的热量少，空气膨胀不明显) 19．解：(1)如图所示。 (第19题) (2)0.5 (3)小灯泡的亮暗程度与实际功率有关，实际功率越大，小灯泡越亮 20．解：(1)如图所示。 (第20题) (2)增大；0.5 (3)电流表无示数，电压表有示数 四、 21.解：(1)根据P＝得，充满电需要的时间t＝＝＝12 h； (2)汽车匀速行驶，根据二力平衡条件得，F牵＝f＝360 N，s＝120 km＝1.2×105 m，牵引力做的有用功W有＝F牵s＝360 N×1.2×105 m＝4.32×107 J，该汽车消耗的电能W总＝18 kW·h×(1－20%)＝14.4 kW·h＝5.184×107 J，该汽车在纯电动模式下的效率η＝×100%＝×100%＝×100%≈83.3%。 22．解：(1)该养生壶处于加热挡正常加热时的电流 I＝＝＝4.4 A。 (2)开关S接a时，电路为R1的简单电路，养生壶处于加热挡；R1的阻值R1＝＝＝50 Ω；开关S接b时，两电阻串联，养生壶处于保温挡，电路的总电阻R总＝＝＝400 Ω；则电阻R2的阻值R2＝R总－R1＝400 Ω－50 Ω＝350 Ω。 (3)3 000 imp/(kW·h)表示电路每消耗1 kW·h的电能，电能表的指示灯闪烁3 000次，则电能表指示灯闪烁40次消耗的电能W＝ kW·h ，此养生壶的实际功率P实＝＝＝0.8 kW＝800 W；实际电压为U′＝＝ ＝200 V。

第十一章检测卷 一、填空题(每空2分，共20分) 1. 如图所示，杂技演员在表演蹦床节目。某次她被蹦床弹起，在离开蹦床之前的C到B过程中，弹性势能________(填“增加”“减少”或“不变”)。 (第1题)　　　 (第2题) 2.如图所示，当足球离开同学的脚后，足球在空中下落过程中，重力对足球________(填“做”或“没有做”)功。 3.如图所示，质量为1 kg的物体放在水平面上，用绳通过动滑轮拉物体使物体在水平面上以0.5 m/s的速度做匀速直线运动，水平拉力F为2 N，拉力做功的功率为________W。 (第3题)　　 (第5题) 4.一台功率为90 kW的发动机装到汽车上，汽车速度可达到108 km/h，若将该发动机装到汽船上，汽船的速度只能达到12 m/s，则汽车和汽船行驶时所受阻力之比为________。 5.为积极践行“碳达峰”和“碳中和”理念，合肥市公交集团全面采用新能源纯电动公交车。如图所示，一辆纯电动公交车在平直的公路上匀速行驶100 m，所用时间为10 s，该公交车、乘客以及司机所受的总重力为5×104 N，公交车匀速行驶时受到的阻力是车、乘客和司机总重的0.2。该公交车的牵引力做功的功率为________W。(g取10 N/kg) 6.为了响应国家“节能减排”的号召，小明帮爸爸卸下汽车后备箱放置的不常用物品，使汽车负载减少。假设汽车以20 m/s的速度匀速直线行驶，负载改变前汽车受到的阻力为2 000 N，如果汽车在负载改变后实际功率减少了1 000 W，则汽车在负载改变后受到的阻力为________N。 7.如图所示的滑轮组，在不计绳重和摩擦的情况下，均将重为G的物体匀速提升h的高度，且每个滑轮的重力都等于G0且小于物体的重力G，甲装置机械效率η1与乙装置机械效率η2的大小关系为__________。 　(第7题) 8.小海利用如图所示的装置，将物体匀速提升1 m，不计绳重和摩擦，如图乙为拉力做的功和有用功的柱状图。则动滑轮的重力为________N。 (第8题) 9.利用斜面把重60 N的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，已知斜面长1.5 m，高0.4 m，机械效率为80%，则物体受到的摩擦力f＝________N。 10.如图，小明在探究杠杆机械效率的实验中，将重为G的物体挂在一粗细相同、质量均匀的长硬棒的中点，在棒的另一端用竖直向上的拉力将物体缓慢匀速提升时效率为η，若不计摩擦，杠杆自重为________(用题干中给的字母表示)。 　(第10题) 二、选择题(每题2分，共14分) 题序 11 12 13 14 15 16 17 答案 11.下列四种情景，人对物体做功的是(　　) A.提着水桶水平行走 B.推着小车水平前进 C.举着杠铃原地不动 D.用力却推不动石头 12.八年级2班的小王同学用20 s的时间从教学楼一楼走到三楼，则他上楼消耗的功率最接近(　　) A.1.8 W B.18 W C.180 W D.1 800 W 13.质量是40 kg的小点同学用重10 N的水桶，提起重为100 N的水，沿楼梯从一楼送到三楼，每层楼高3 m，完成一次提水，他对水做的功为有用功，则他做的有用功和额外功分别是(g取10 N/kg)(　　) A.600 J、2 400 J B.600 J、2 460 J C.600 J、60 J D.3 000 J、60 J 14.如图是跳板跳水运动员跳水过程中的几个瞬间，不计空气阻力，其中①位置时运动员把跳板压到最低处。关于该过程，下列判断正确的是(　　) (第14题) A.①位置到②位置的过程中重力势能转化为弹性势能 B.②位置到③位置的过程中运动员减小的动能等于运动员增加的重力势能 C.③位置时运动员的动能为零 D.④位置时运动员的动能等于③位置时运动员的重力势能 15.跳远是通过高速助跑的冲击，迅速地改变运动方向，以争取更大远度效果的运动。经常从事跳远运动，可以发展练习者的速度、弹跳、意志力以及协调性。跳远运动的几个阶段如图所示，不能忽略空气阻力，则运动员(　　) (第15题) A.助跑时机械能不变 B.起跳后升空的过程中，重力势能转化为动能 C.经过最高点时动能为零 D.起跳离开地面一瞬间的速度大于落地前一瞬间的速度 16.小明用如图所示滑轮组将一个放在水平地面上的物体匀速拉动4 m，用时2 s，物体重力为2 000 N，运动过程中物体受到的摩擦力为450 N，绳子自由端受到的拉力F为200 N。下列说法正确的是(　　) (第16题) A.绳端移动了12 m B.该装置的有用功是8 000 J C.拉力的功率是400 W D.该装置的机械效率为70% 17.如图所示，为了把两件相同的货物搬运到汽车上，工人用相同材质的木板搭建了AB、CD两个斜面，用沿斜面向上的力将其中一件货物从斜面AB的底端匀速推到顶端，另一件货物用同样的方法沿斜面CD搬运。下列说法正确的是(　　) (第17题) A.沿斜面AB推动更省力 B.沿斜面CD推动，工人克服货物重力做的功更多 C.无论利用哪个斜面，工人克服货物重力做功的功率一定相同 D.沿斜面推动货物的过程中，货物的机械能增大 三、实验题(第18题4分，第19题4分，第20题8分，共16分) 18.李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。同学们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关。他们设计的实验装置如图，弹簧左端固定在墙上，放在水平面上，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点后从静止释放。当物体M运动到O点时，弹簧恢复到原长与物体脱离，物体运动到Q点停止。请补充完成他们的探究过程。 (第18题) (1)该实验是通过观察比较________________来判断弹簧弹性势能大小的。 (2)若探究弹性势能与弹簧长度变化量的关系则应选择相同的弹簧进行实验，并先后改变________的距离。 19.如图所示，某同学在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，分别将质量不同(mA＝mB＜mC)的三个小球先后从同一装置的不同高度处(hA＝hC＞hB)由静止滑下，分别推动同一木盒运动一段距离后静止。 (第19题) (1)小球到达水平面时，三个小球速度vA、vB、vC的大小关系是____________。 (2)在上述情景中，我们认为C球所具有的动能最大，其依据是__________________________________________________________________。 20.小张同学测量如图所示滑轮组的机械效率，部分实验数据如表。 实验 序号 钩码重 力G/N 钩码上升 高度h/cm 拉力 F/N 绳端移动 距离s/cm 机械效 率η 1 1.0 5 15 55.6% 2 1.5 5 0.8 15 3 2.0 5 1.0 15 66.7% (第20题) (1)实验过程中需要竖直向上________拉动弹簧测力计；第1次实验时，弹簧测力计示数如图所示，为________N。 (2)第2次实验时，滑轮组的机械效率是______。 (3)分析1、2、3次实验的数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越________(填“大”或“小”)，滑轮组的机械效率越高。 四、计算与推导题(第21题6分，第22题6分，第23题8分，共20分；解答要有必要的公式和过程) 21.如下表是一张出租车的乘车发票的一部分，若该出租车重力为2×104 N，在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为4×103 N。求该过程中： (1)出租车重力所做的功。 (2)牵引力做功的平均功率。 TAXI 车费发票 上车 09：11 下车 09：21 里程 7.5 km 22.用滑轮组提升重物时，我们可以用参数“M”(M＝)来衡量滑轮组的省力程度，M越大，此时滑轮组越省力。如图所示，当被提升物体的重力G＝300 N时，M＝1.5(绳重和摩擦忽略不计)。 (1)求滑轮组的机械效率η。 (2)若物体上升速度为0.1 m/s，求此时拉力F的功率。 (3)请推导：该滑轮组提升不同物体时，被提升的物体越重，滑轮组越省力。 　(第22题) 23.如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600 N的物体从斜面底部匀速推到顶部(不考虑物体的大小)。已知斜面长s＝3 m，高h＝1.5 m。 (1)若该过程中斜面的效率为60%，求工人所做的额外功。 (2)若斜面光滑没有摩擦，请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大，推力F的变化情况。 (3)若物体重力为G，与斜面之间的摩擦力为f，试根据有用功、额外功和总功之间的关系，证明推力F＞f。 　(第23题) 答案 一、1.减少　2.做　3.2　4.2?5 5． 1×105　点拨：该公交车行驶时受到的阻力为f＝0.2G＝0.2×5×104 N＝1×104 N，公交车匀速直线行驶，牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以牵引力F牵＝f＝1×104 N，牵引力做的功W＝F牵s＝1×104 N×100 m＝1×106 J，该公交车的牵引力做功的功率P＝＝＝1×105 W。 6．1 950 7．η1<η2　点拨：不计绳重和摩擦的情况下，有用功相同时，甲滑轮组比乙滑轮组要多克服动滑轮的重力做功，甲的总功大于乙的总功，根据η＝×100%可知η1<η2。 8．50　点拨：由图乙可知，不计绳重和摩擦，额外功为W额外＝W总－W有用＝250 J－200 J＝50 J，动滑轮的重力为G动＝＝＝50 N。 9．4　10.－G 二、11.B　12.C 13．B　点拨：提水桶上楼，该同学上升的高度h＝2×3 m＝6 m，对水做的功W有用＝G水h＝100 N×6 m＝600 J，该同学的重力G人＝mg＝40 kg×10 N/kg＝400 N，该同学做的额外功W额外＝G人h＋G桶h＝400 N×6 m＋10 N×6 m＝2 460 J。 14．B　15.D 16．A　点拨：由图可知，n＝3，绳端移动的距离s绳＝ns物＝3×4 m＝12 m，故A正确；该装置的有用功为物体克服摩擦力做的功，即W有用＝fs物＝450 N×4 m＝1 800 J，故B错误；拉力做的功W总＝Fs绳＝200 N×12 m＝2 400 J，拉力的功率P＝＝＝1 200 W，故C错误；该装置的机械效率η＝×100%＝×100%＝75%，故D错误。 17．D 三、18.(1)物体M被弹出的距离 (2)AP 19．(1)vA＝vC>vB (2)C球把木盒推动的距离最远 20．(1)匀速；0.6　(2)62.5%　(3)大 四、21.解：(1)出租车在平直的公路上匀速行驶，出租车在重力的方向上没有移动距离，重力不做功，即重力做功为0 J； (2)出租车行驶的路程s＝7.5 km＝7 500 m，牵引力F＝f＝4×103 N，牵引力做功W＝Fs＝4×103 N×7 500 m＝3×107 J，出租车行驶的时间t＝09：21－09：11＝10 min＝600 s，牵引力做功的平均功率P＝＝＝50 000 W。 22．解：(1)当被提升物体的重力G＝300 N时，绳子自由端的拉力F＝＝＝200 N，由图可知n＝2，滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝75%； (2)绳子自由端移动的速度v＝nv物＝2×0.1 m/s＝0.2 m/s，则拉力的功率P＝＝＝Fv＝200 N×0.2 m/s＝40 W； (3)不计绳重和摩擦时，F＝(G＋G动)，M＝＝＝，动滑轮的重力一定，被提升的物体越重，M越大，滑轮组越省力。 23．解：(1)此过程所做有用功为W有用＝Gh＝600 N×1.5 m＝900 J；总功为W总＝＝＝1 500 J；此过程所做额外功为W额外＝W总－W有用＝1 500 J－900 J＝600 J。 (2)若斜面光滑没有摩擦，则有W总＝W有用，即Fs＝Gh，则有F＝G·，当斜面倾斜角度增大时，的值变大，G不变，F变大。 (3)推着物体在斜面上匀速运动时，推力不仅要克服重力做功，还要克服摩擦力做功。 推力做的功为总功，W总＝Fs；克服物体重力做的功为有用功，W有用＝Gh，克服摩擦力做的功为额外功，W额外＝fs；因为W总＝W有用＋W额外，所以W总＞W额外，即Fs＞fs，所以F＞f。