題目列表(包括答案和解析)
力學綜合計算題分類例析
綜觀歷年各省市中考題，不難發現，力學計算大多以綜合題的形式出現，單獨用一個知識點只對某一個物理量（如密度、壓強等）進行求解的力學計算題已很少見了，絕大部分力學的計算題都有一定的綜合性。綜合題的優點是：一方面能考查學生分析、理解和推理的思維能力，另一方面考查學生綜合運用知識的能力和知識遷移能力。這完全符合新課程標準的要求和目標，所以這種題型在今后的中考中仍將占有很重要的位置。本專題從以下幾個方面對這類計算題進行分析探究。以指導同學們解題時抓住要點，一舉突破。
一.思路和方法
1.讀懂題意或圖示，明確已知量和所求量。
有些新題型會出現一些新名詞或概念，有的已知條件比較隱蔽，應該努力挖掘出對解題有用的信息。
2.分析研究對象所處的狀態或物理過程，找出已知量和未知量之間的聯系。
為了幫助分析，通常對研究對象進行受力分析并畫出受力圖，確定哪些力構成平衡力，根據平衡條件建立平衡方程式，這是很關鍵的一步。
3.明確題目所描述的對象和過程涉及到哪些知識點，選擇適當的公式或規律進行計算。
①求壓強時可用，兩個公式進行求解。但后一個公式一般用來求解液體壓強，只有豎直放置的柱體對支承面產生壓強，才能用來解。
②計算浮力的方法有很多：（1）阿基米德原理；（2）彈簧測力計測浮力（G與F分別為物體在空氣中稱和在液體中稱時彈簧測力計的示數）；（3）平衡法：物體處于漂浮或懸��；（4）壓力差法：。根據已知條件和研究對象所處的狀態選擇適當的公式求浮力。
③求滑輪組的機械效率也有兩個公式：和。當滑輪組豎直提升物體時就用前者，當滑輪組水平拉物體時就用后者。
4.驗證計算結果
對答案進行檢驗，看過程有無錯誤，看結果是否符合實際。
二.熱點問題歸類
熱點一：密度、壓強和浮力的綜合。
例1.某電梯公寓樓約40m，完成此建筑物需要澆鑄鋼筋混凝土，還需要使用其他建筑材料，混凝土密度為，取。求：（1）已知自來水的密度為，若要從地面向樓頂提供自來水，加壓設備至少需要給施加多大的壓強？（不考慮大氣壓強）
（2）測量表明，該樓的地基所承受的壓強不得超過，若地基與地面的接觸面積為，則此大樓另外添加的裝飾材料、各種設備等物資及進入大樓的人員的總質量不得超過多少？
解析：這是一道密度和壓強的綜合題，根據公式。（1）小題立即解決。（2）小題中要求質量，則可以先求出最大重力，然后求出最大質量，最后減去已有的質量即可，具體解法如下：
（1）
（2）設混凝土、其他建筑材料和其余部分的質量分別為m1、m2和m3，總重量為G
當m3最大時，G最大，大樓對地基的壓力F最大，地基所承受的壓強達到最大值。
所以
所以
例2.去年南京市對大明湖進行了首次換水清淤，換水后大明湖水清澈見底，魚兒歡暢。愛湖小分隊的同學準備利用自己掌握的科學知識對湖水水質進行監測。他們通過調查，了解到大明湖周邊主要污染源很容易導致湖水密度變大，而密度達到的水域就不適宜湖里魚類生存，他們就想到做一個簡易的密度計來監控湖水密度。為此找來一根長為1.2m粗細均勻的木條，在底端嵌入適量重物，使其能直立漂浮水中，做好相應的標記后就可以監測湖水的密度了，測量得該簡易密度計的總質量為0.5kg。（g取10N/kg）
（1）先將該木條放入足夠深的清水中，測得木條露出水面0.2m，在水面處畫上白線，請計算此時木條底端受到的水的壓強及木條受到的浮力。
（2）請通過計算說明應在木條的什么位置畫上表示污水密度達到時的紅線，以監測湖水密度是否超標。
解析：此題是一道運用知識解決實際問題的好題，綜合的知識有壓強、浮力和二力平衡等。（1）木條底端受到水的壓強可直接用來求；又因木條處于漂浮狀態，故可用二力平衡法求浮力。
由于木條處于漂浮狀態，所以：
（2）此題實際上是求木條浸入污水的深度h，要求深度必先求，因為，可通過浮力算出。又因木條的橫截面積S未知，深度h似乎無法求出，但我們要善于利用（1）小題的條件，找到兩者的相同之處，即在清水中和污水中都處于漂浮狀態，兩者受到的浮力相等，所以
，即，所以：
熱點二：速度、功率和效率的綜合
例3.如圖1所示，物體重20N，在拉力F的作用下，以0.5m/s的速度沿水平方向勻速運動，物體與地面的摩擦力是物重的0.2倍，求：
（1）不記滑輪、繩重和滑輪組的摩擦，拉力的大小及拉力的功率。
（2）若拉力為2.5N，該滑輪組的機械效率。
圖1
解析：在不計摩擦的情況下，可直接用滑輪組省力公式求拉力，不過不是，而應該是（是物體A與地面的摩擦）。因為對物體的拉力不是等于物體的重量，而是等于地面對物體的摩擦力。相應地，求這種水平裝置的滑輪組的機械效率的計算公式也應該是，而不是。拉力的功率可進行如下推導：
（1）拉力的大�。�
拉力的功率：
（2）
熱點三：壓強或浮力與杠桿類相結合的綜合題
例4.圖2是小明設計的一個用水槽來儲存二次用水的沖廁裝置。帶有浮球的橫桿AB（B為浮球的中心）能繞O點轉動，倒“T”形閥門C底部為厚度不計的橡膠片，上部為不計粗細的直桿，進水口的橫截面積為4cm2，浮球的體積為100cm3，OB是OA長度的6倍，AB桿左端壓在閥門C上，閥門C堵住進水口時，AB桿水平，浮球頂部和溢水口相平，不考慮閥門C、橫桿AB及浮球受到的重力。（）求：
（1）浮球浸沒時，浮球受到的浮力多大？A端受力多大？
（2）為了防止水從溢水口溢出，水槽中的水面與溢水口的高度差不能超過多少？
圖2
解析：本題又是一道力學綜合題，描述的物理情境較為復雜，所以分析審題是關鍵，尤其是要把這個裝置的結構示意圖看懂，搞清楚它的工作過程和原理，解題過程如下：
（1）當球全部浸沒水中時：
橫桿B端受力等于浮球所受浮力，即：
運用杠桿平衡條件：
，因為
所以A端受力為：
（2）水恰能從溢水口流出時水槽中的水面距溢水口的高度差是允許的最大值。此時，浮球全部浸沒，閥門C受到水槽中的水向上的壓力和水箱中水向下的壓力及浮球浸沒時杠桿A端對閥門C向下的壓力相互平衡，即：
①
設水槽中的水面距閥門C底部橡膠片的高度為H，溢水口到閥門C底部橡膠片的高度為h，則：
②
③
把②③式代入①中，有
整理得：
摘要：本文分析了如何挖掘物理題中隱含條件的途徑和方法。并對物理學試題題型進行歸類、例舉和解析。學生要解好物理題，必須要有扎實的物理知識和相關學科的知識，綜合分析和解決問題的能力。因此，在物理教學過程中要注重提高學生的解題能力，加強對解題方法的教學。 關鍵詞：隱含條件 物理學 解題能力 學習在解物理習題時，經常會遇到這種情況，有些解題的必要條件，題中并為明確給出，而是隱含在字里行間。充分挖掘隱含條件，明確題目要求，采用合適方法，選擇正確答案，是解好這類題的關鍵。本文就如何挖掘試題中的隱含條件，提高解題能力作一例析。 一、從關鍵詞中挖掘隱含條件 在物理題中，常見的關鍵用語有：表現為極值條件的用語，如“最大”、“最小”、“至少”、“剛好”等，它們均隱含著某些物理量可取特殊值；表現為理想化模型的用語，如“理想滑輪”、“輕質杠桿”、“光滑水平面”等，扣住關鍵用語，挖掘隱含條件，能使解題靈感頓生。 例1 一個物體在平衡力的作用下，在光滑水平面上做勻速直線運動，當這對平衡力突然消失，則物體將（�。� A．立刻停止運動 B．運動速度越來越快 C．速度減慢，最后停止 D．仍作勻速直線運動 解析：題中“光滑水平面”為關鍵詞。光滑水平面意味著物體不受摩擦力的作用。題目中的物體待平衡力消失后，將不再受力的作用，因此仍要保持勻速直線運動（牛頓第一定律）。 答案：D 二、從物理學常識中找隱含條件 有些題目幾乎沒有條件，但仔細研究就會發現條件其實全部隱含于物理常識中，這就要求學生根據題意進行發散性思維，努力挖掘相關知識，在條件不足的情況下，根據常識假設適當的條件和數據以彌補題中明確給出的已知條件的不足。 例2 一個中學生對地面的壓強大約是（�。� A．10Pa B．100Pa C．1000Pa D．10000Pa 解析：此題隱含條件有兩個，一是中學生的體重約為50kg，二是中學生雙腳底面積約為5dm2，而這兩個條件都非常隱蔽，屬于物理學常識，只要明確了這兩點，不難得出正確答案D。 三、從物理學發展史中尋找隱含條件 這類試題一般涉及對物理學研究有貢獻的科學家、科研成果和歷史進程等，增加了學生的愛國情感，有利于培養學生的高尚情操，激起學生學習生物學知識的遠大理想。 例3 發電機和電動機的發明使人類步入電氣化時代，制造發電機的主要依據是電磁感應現象，首先發現電磁感應現象的是（�。� A．愛因斯坦 B．帕斯卡 C．奧斯特 D．法拉第 解析：知道這些科學家的研究成果和對社會的巨大貢獻，很快就能準確地選出正確答案D。 四、從物理現象的出現條件中尋找隱含條件 一定的物理現象的出現，是以具備一定的條件為前提的，當知道什么條件具備時可出現什么現象后，一旦題目給出某種現象，馬上可以找出相應的隱含條件。 例4 我國“遠望號”衛星測控船從江陰出發執行任務，由長江進入海洋。下列有關測控船所受浮力的說法正確的是（�。� A．由于海水的密度大，所以船在海洋力受到的浮力大 B．由于船排開海水的體積小，所以它在海洋里受到的浮力小 C．由于船排開的海水的體積大，所以它在海洋力受到的浮力大 D．由于船始終漂浮在水面上，所以它受到的浮力不變 解析：“一個物體漂浮在液面上……”，出現這種現象的條件是物體所受浮力等于物重，所以隱含條件是物體受到的浮力等于重力。 答案：D 例5 放在水平常木板上重10N的木塊，受到水平向右，大小為5N的拉力作用，沿水平方向做勻速直線運動，這時木板水平方向受的合力為_______N。當拉力增大到8N時，木塊受到的合力為_______N。 解析：“一個物體勻速運動……”要出現這種現象，前提條件是物體必須不受力或受平衡力作用，所以隱含條件為：物體不受力或受平衡力作用。 答案：0；3 五、從物理概念、物理原理中尋找隱含條件 有些物理學問題、現象、判斷等條件隱含于相關的概念和原理中，或是命題時有意混淆概念，偷換概念，要求學生對概念掌握準確，理解要透徹。 例6 晴天，幾位大學生在森林中迷路了，下面四種利用風向引導他們走出森林的說法中，正確的是_______（圖中虛線為空氣流動形成風的路徑示意圖）
A．森林吸熱，溫度升高慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應順風走 B．土地吸熱，溫度升高快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應順風走 C．森林吸熱，溫度升高慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應迎風走 D．土地吸熱，溫度升高快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應迎風走 解析：本題中隱含了比熱容的概念。物體的比熱容越大，吸收熱量后溫度變化越小。 土地的比熱容大，吸熱后溫度升高較快，空氣溫度高。熱空氣因密度小而向上升，地面空氣從森林流向外界，應順風走。 答案：A 六、數學關系之中尋找隱含條件 正確的示意圖不僅能幫助我們理解題意、啟發思路，而且還能通過數學關系找出題中的隱含條件。這種方法不僅在幾何光學中有較多的應用，而且在其它物理問題中也經常應用。 例7 有一均勻正方體對水平地面的壓力是F，壓強是P，如下圖所示。若切去陰影部分，則剩余部分對地面的壓力是原來的_______倍，壓強是原來的_______倍。
解析：該題的條件隱含在數學關系之中，解題的關鍵要建立物理模型的空間想象力。切去部分的正方體邊長為a/2，體積為V/8。切去陰影部分后，其質量為7/8m，底部受力面積為3/4S，剩余部分壓強為P’＝m/S＝7/6P，壓力為F’＝Ps＝7/8F。 答案：7/8；7/6 七、從圖形、圖表與曲線關系中尋找隱含條件 圖示是貯存和傳遞科學文化知識比較便捷的一條途徑，它能夠高度濃縮物理學的基本概念及原理，使之更加形象、直觀。試題圖文并茂，生動活潑，但圖表曲線中隱含了相當多的沒有敘述和未提及的條件，解題時結合題設條件分析圖形，從圖形中挖掘隱含條件，才能正確作答，較好地培養學生的觀察和分析問題的能力。 例8 在如圖所示的各圖中，關于磁場的描述和小磁針表示正確的是（�。�
解析：這是一道集概念、實驗和理論于一體的圖形選擇題，要求學生明確磁場的概念、磁場方向及磁場方向的規定等情況，這樣才可選出正確答案為B。 八、從實驗的器材、操作過程或結果中尋找隱含條件 在理論試題中，也有相當多的題干條件看似不足，其實隱含在實驗器材、操作步驟和實驗結果之中，要求學生根據已有知識，挖掘這些隱含條件，從而得出正確答案，這有利于考查學生的實驗操作技能，有利于培養學生的創新精神和實踐能力。 例9 如圖所示電路，圖中1、2、3表示電流表或電壓表，請填上各表電路符號．并標出正、負接線柱的位置。
解析：判斷電表的類型，需了解器材的使用規則。電流表要串聯接入電路，電壓表要并聯接入電路。判斷時，可假設將改表處斷開，凡對電路結構有影響的是電流表，沒有影響的是電壓表。答案如上圖。 九、選擇合適的方法 確定解題思路，根據題型特點，充分理解題意。采用合適方法，能很好地提高解題能力，常用的物理方法有控制變量法、等效法、轉換法、數據歸納法等。 例10 下表列出由實驗測定的幾種物質的比熱容。認真閱讀，你一定會有所發現，請填出任意三條：
（1）________________________________________； （2）________________________________________； （3）________________________________________。 解析：給表找規律時一般采用比較分析，綜合分析的方法，即可找一般規律如某種變大或變小的趨勢，共性等，也可找特殊規律。此表中12種物質除煤油和冰比熱相同外，其他不同。說明不同物質得比熱一般不同，這是共性。但冰和煤油不同物質比熱相同這是特殊性質。水、冰同種物質，狀態不同，比熱容也不同。且可將物質分為金屬、非金屬進行比較。還可找比熱容最大的、最小的。 例11 用實驗研究決定電阻大小的因素，供選擇的導體規格如下表:
①要比較電阻與長度的關系應選擇導線：_______________________； ②要比較電阻與橫截面積的關系應選擇導線：_______________________； ③要比較電阻與材料的關系應選擇導線：_______________________。 解析：本題中導體的電阻與導體的長度、材料、橫截面積三個物理量有關，要探究它們之間的關系，要采用“控制變量法”。要驗證猜想一，就要取不同的長度，相同材料和橫截面積的導線，所以應選序號1、2，同理可選出另兩個猜想的序號。 答案：（1）1、2；（2）3、4；（3）1、3 |
人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1．物質是由分子組成的。分子若看成球型，其直徑以10-10m來度量。
2．一切物體的分子都在不停地做無規則的運動。
�、贁U散：不同物質在相互接觸時，彼此進入對方的現象。
②擴散現象說明：A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規則的運動。
�、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是：防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。實驗現象：兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻，結論：氣體分子在不停地運動。
④固、液、氣都可擴散，擴散速度與溫度有關。
�、莘肿舆\動與物體運動要區分開：擴散、蒸發等是分子運動的結果，而飛揚的灰塵，液、氣體對流是物體運動的結果。
3．分子間有相互作用的引力和斥力。
�、佼敺肿娱g的距離ｄ＝分子間平衡距離r，引力＝斥力。
�、冢洌迹驎r，引力＜斥力，斥力起主要作用，固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間的斥力起主要作用。
�、郏洌荆驎r，引力＞斥力，引力起主要作用。固體很難被拉斷，鋼筆寫字，膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
④當ｄ＞10ｒ時，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍，鏡子不能因分子間作用力而結合在一起。
二、內能
1．內能：物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。
2．物體在任何情況下都有內能：既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。
3．影響物體內能大小的因素：①溫度：在物體的質量，材料、狀態相同時，溫度越高物體內能越大；②質量：在物體的溫度、材料、狀態相同時，物體的質量越大，物體的內能越大；③材料：在溫度、質量和狀態相同時，物體的材料不同，物體的內能可能不同；④存在狀態：在物體的溫度、材料質量相同時，物體存在的狀態不同時，物體的內能也可能不同。
4．內能與機械能不同：
機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關。
內能是微觀的，是物體內部所有分子做無規則運動的能的總和。內能大小與分子做無規則運動快慢及分子作用有關。這種無規則運動是分子在物體內的運動，而不是物體的整體運動。
5．熱運動：物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高，分子無規則運動的速度越大。
三、內能的改變
1．內能改變的外部表現：
物體溫度升高（降低）──物體內能增大（減�。�
物體存在狀態改變（熔化、汽化、升華）──內能改變。
反過來，不能說內能改變必然導致溫度變化。（因為內能的變化有多種因素決定）
2．改變內能的方法：做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內能：
�、僮龉梢愿淖儍饶埽簩ξ矬w做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
�、谧龉Ω淖儍饶艿膶嵸|是內能和其他形式的能的相互轉化。
�、廴绻麅H通過做功改變內能，可以用做功多少度量內能的改變大小。（Ｗ＝△Ｅ）
④解釋事例：圖15．2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內能增加，溫度升高，達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內能增加，溫度升高，達到木頭的燃點而燃燒。圖15．2-5乙看到當塞子跳起來時，容器中出現了霧，這是因為瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內能。
�、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現象。
②熱傳遞的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內能（熱量），而不是溫度。
�、蹮醾鬟f過程中，物體吸熱，溫度升高，內能增加；放熱溫度降低，內能減少。
�、軣醾鬟f過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質是內能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內能的區別：由于它們改變內能上產生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同，前者能的形式發生了變化，后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內能的區別：
四、熱量
1．比熱容：⑴定義：單位質量的某種物質溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。
�、莆锢硪饬x：表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
�、潜葻崛菔俏镔|的一種特性，大小與物體的種類、狀態有關，與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
⑷水的比熱容為4．2×103J（kg·℃）表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4．2×103J。
�、伤Ｕ{節氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。
2．計算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）。
3．熱平衡方程：不計熱損失Ｑ吸＝Ｑ放。
五、內能的利用、熱機
�。ㄒ唬﹥饶艿墨@得──燃料的燃燒
燃料燃燒：化學能轉化為內能。
�。ǘ嶂�
1．定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
2．單位：J/kg。
3．關于熱值的理解：
①對于熱值的概念，要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質量而言，如果燃料的質量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。
�、跓嶂捣从车氖悄撤N物質的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能的本領大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態、質量、體積等均無關。
3．公式：Q＝mq（q為熱值）。
實際中，常利用Q吸＝Q放即cm（t-t0）=ηqm′聯合解題。
4．酒精的熱值是3．0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3．0×107J。
煤氣的熱值是3．9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3．9×107J。
5．火箭常用液態氫做燃料，是因為：液態氫的熱值大，體積小便于儲存和運輸。
6．爐子的效率：
�、俣x：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
�、诠剑害�=Q有效/Q總=cm（t-t0）/qm′。
�。ㄈ﹥饶艿睦�
1．內能的利用方式：
⑴利用內能來加熱；從能的角度看，這是內能的轉移過程。
�、评脙饶軄碜龉Γ粡哪艿慕嵌瓤�，這是內能轉化為機械能。
2．熱機：定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉化：內能轉化為機械能。
蒸氣機──內燃機──噴氣式發動機。
3．內燃機：將燃料燃燒移至機器內部燃燒，轉化為內能且利用內能來做功的機器叫內燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4．內燃機大概的工作過程：內燃機的每一個工作循環分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程，是由內能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內能。
5．熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
公式：η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒；盡量減小各種熱量損失；機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6．汽油機和柴油機的比較：
|
| 汽油機 | 柴油機 |
不 同 點 | 構造： | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機 | |
相同點 | 沖程：活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環活塞往復運動2次，曲軸和飛輪轉動2周，經歷四個沖程，做功1次。 | ||
六、能量守恒定律
1．自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統地學習，但在日常生活中我們也有所了解，如跟電現象相聯系的電能，跟光現象有關的光能，跟原子核的變化有關的核能，跟化學反應有關的化學能等。
2．在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉化和轉移（列舉學生所熟悉的事例，說明各種形式的能的轉化和轉移）。在熱傳遞過程中，高溫物體的內能轉移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機械能轉移到乙球。在這種轉移的過程中能量形式沒有變。
3．在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機械能轉化為內能；在氣體膨脹做功的現象中，內能轉化為機械能；在水力發電中，水的機械能轉化為電能；在火力發電廠，燃料燃燒釋放的化學能，轉化成電能；在核電站，核能轉化為電能；電流通過電熱器時，電能轉化為內能；電流通過電動機，電能轉化為機械能。
4．能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。
能量的轉化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1．物質是由分子組成的。分子若看成球型，其直徑以10-10m來度量。
2．一切物體的分子都在不停地做無規則的運動。
�、贁U散：不同物質在相互接觸時，彼此進入對方的現象。
�、跀U散現象說明：A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規則的運動。
�、壅n本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是：防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。實驗現象：兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻，結論：氣體分子在不停地運動。
④固、液、氣都可擴散，擴散速度與溫度有關。
�、莘肿舆\動與物體運動要區分開：擴散、蒸發等是分子運動的結果，而飛揚的灰塵，液、氣體對流是物體運動的結果。
3．分子間有相互作用的引力和斥力。
①當分子間的距離ｄ＝分子間平衡距離r，引力＝斥力。
�、冢洌迹驎r，引力＜斥力，斥力起主要作用，固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間的斥力起主要作用。
�、郏洌荆驎r，引力＞斥力，引力起主要作用。固體很難被拉斷，鋼筆寫字，膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
④當ｄ＞10ｒ時，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍，鏡子不能因分子間作用力而結合在一起。
二、內能
1．內能：物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。
2．物體在任何情況下都有內能：既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。
3．影響物體內能大小的因素：①溫度：在物體的質量，材料、狀態相同時，溫度越高物體內能越大；②質量：在物體的溫度、材料、狀態相同時，物體的質量越大，物體的內能越大；③材料：在溫度、質量和狀態相同時，物體的材料不同，物體的內能可能不同；④存在狀態：在物體的溫度、材料質量相同時，物體存在的狀態不同時，物體的內能也可能不同。
4．內能與機械能不同：
機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關。
內能是微觀的，是物體內部所有分子做無規則運動的能的總和。內能大小與分子做無規則運動快慢及分子作用有關。這種無規則運動是分子在物體內的運動，而不是物體的整體運動。
5．熱運動：物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高，分子無規則運動的速度越大。
三、內能的改變
1．內能改變的外部表現：
物體溫度升高（降低）──物體內能增大（減�。�
物體存在狀態改變（熔化、汽化、升華）──內能改變。
反過來，不能說內能改變必然導致溫度變化。（因為內能的變化有多種因素決定）
2．改變內能的方法：做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內能：
①做功可以改變內能：對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
②做功改變內能的實質是內能和其他形式的能的相互轉化。
�、廴绻麅H通過做功改變內能，可以用做功多少度量內能的改變大小。（Ｗ＝△Ｅ）
�、芙忉屖吕簣D15．2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內能增加，溫度升高，達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內能增加，溫度升高，達到木頭的燃點而燃燒。圖15．2-5乙看到當塞子跳起來時，容器中出現了霧，這是因為瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內能。
�、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現象。
�、跓醾鬟f的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內能（熱量），而不是溫度。
�、蹮醾鬟f過程中，物體吸熱，溫度升高，內能增加；放熱溫度降低，內能減少。
④熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質是內能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內能的區別：由于它們改變內能上產生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同，前者能的形式發生了變化，后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內能的區別：
四、熱量
1．比熱容：⑴定義：單位質量的某種物質溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。
⑵物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
�、潜葻崛菔俏镔|的一種特性，大小與物體的種類、狀態有關，與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
⑷水的比熱容為4．2×103J（kg·℃）表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4．2×103J。
�、伤Ｕ{節氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。
2．計算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）。
3．熱平衡方程：不計熱損失Ｑ吸＝Ｑ放。
五、內能的利用、熱機
�。ㄒ唬﹥饶艿墨@得──燃料的燃燒
燃料燃燒：化學能轉化為內能。
�。ǘ嶂�
1．定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
2．單位：J/kg。
3．關于熱值的理解：
①對于熱值的概念，要注重理解三個關鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質量而言，如果燃料的質量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學能轉變成內能就不是該熱值所確定的值。
②熱值反映的是某種物質的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉變成內能的本領大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態、質量、體積等均無關。
3．公式：Q＝mq（q為熱值）。
實際中，常利用Q吸＝Q放即cm（t-t0）=ηqm′聯合解題。
4．酒精的熱值是3．0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3．0×107J。
煤氣的熱值是3．9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3．9×107J。
5．火箭常用液態氫做燃料，是因為：液態氫的熱值大，體積小便于儲存和運輸。
6．爐子的效率：
�、俣x：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
�、诠剑害�=Q有效/Q總=cm（t-t0）/qm′。
�。ㄈ﹥饶艿睦�
1．內能的利用方式：
�、爬脙饶軄砑訜幔粡哪艿慕嵌瓤�，這是內能的轉移過程。
�、评脙饶軄碜龉�；從能的角度看，這是內能轉化為機械能。
2．熱機：定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉化：內能轉化為機械能。
蒸氣機──內燃機──噴氣式發動機。
3．內燃機：將燃料燃燒移至機器內部燃燒，轉化為內能且利用內能來做功的機器叫內燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4．內燃機大概的工作過程：內燃機的每一個工作循環分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程，是由內能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內能。
5．熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
公式：η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒；盡量減小各種熱量損失；機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6．汽油機和柴油機的比較：
|
| 汽油機 | 柴油機 |
不 同 點 | 構造： | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機 | |
相同點 | 沖程：活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環活塞往復運動2次，曲軸和飛輪轉動2周，經歷四個沖程，做功1次。 | ||
六、能量守恒定律
1．自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統地學習，但在日常生活中我們也有所了解，如跟電現象相聯系的電能，跟光現象有關的光能，跟原子核的變化有關的核能，跟化學反應有關的化學能等。
2．在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉化和轉移（列舉學生所熟悉的事例，說明各種形式的能的轉化和轉移）。在熱傳遞過程中，高溫物體的內能轉移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機械能轉移到乙球。在這種轉移的過程中能量形式沒有變。
3．在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機械能轉化為內能；在氣體膨脹做功的現象中，內能轉化為機械能；在水力發電中，水的機械能轉化為電能；在火力發電廠，燃料燃燒釋放的化學能，轉化成電能；在核電站，核能轉化為電能；電流通過電熱器時，電能轉化為內能；電流通過電動機，電能轉化為機械能。
4．能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。
能量的轉化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
人教版第四章 物態變化 復習提綱
一、溫度計
1、溫度：表示物體的冷熱程度。
2、攝氏溫度：溫度計上的字母C或℃表示的是攝氏溫度。
攝氏溫度的規定：在一個標準大氣壓下冰水混合物的溫度是0攝氏度，沸水的溫度是100攝氏度，0℃和100℃之間分成100等份，每等份代表1℃
3、溫度計：測量溫度的工具。
①原理：常用溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質制成的。
②常用溫度計種類：
A、實驗用溫度計：量程一般為-20℃—110℃，分度值為1℃，所裝液體一般為水銀或酒
B、寒暑表：量程一般為-30℃—50℃，分度值為1℃，所裝液體一般為煤油或酒精。
C、體溫計：量程為35℃—42℃，分度值為0.1℃ ，所裝液體為水銀。結構特點：玻璃泡和直玻璃管之間有一段非常細的縮口。體溫計離開人體后縮口處的水銀斷開，直玻璃管內的水銀不會退回玻璃泡內，這樣體溫計離開人體后仍然表示人體的溫度。但是每次使用之前，應當把體溫計中的水銀甩下去（其他溫度計不用甩）�？潭炔糠种瞥扇庵问抢梅糯箸R原理。
③溫度計的使用方法：
4、利用標準點法求正確溫度
對刻度模糊的溫度計和刻度不標準的溫度計，根據它們的讀數或水銀柱的變化來確定正確的溫度比較困難，可采用標準點法來確定正確的溫度。其步驟為：A、確定標準點及其對應的兩個實際溫度；B、寫出兩標準點之間的格數變化或長度變化及與其對應的實際溫度的變化；C、寫出待求點與其中一個標準點之間的格數變化或長度變化及與其對應的待求溫度與一個實際溫度的變化；D、利用溫度變化與格數變化或長度變化之比相等列出比例式；E、根據題意求解。
二、熔化和凝固
⑴、熔化
1、定義：物質從固態變成液態的過程叫做熔化。
2、固體分晶體和非晶體兩類：有確定的熔化溫度的固體叫晶體。常見的晶體：海波、冰、石英、水晶、食鹽、明礬、萘、各種金屬。沒有確定的熔化溫度的固體叫非晶體。常見的非晶體：松香、玻璃、蜂蠟、瀝青等。
3、晶體的熔化：
①晶體在熔化過程中保持在一定的溫度，這個溫度叫熔點。
②晶體熔化的條件：溫度達到熔點，繼續吸熱。
③晶體熔化的特點：晶體在熔化過程中吸熱溫度保持不變。
4、非晶體的熔化
①非晶體在熔化過程中沒有一定的溫度，溫度會一直升高。
②非晶體熔化的特點：吸熱，先變軟，然后逐漸變稀成液態，溫度不斷長升高，沒有固定的熔化溫度。
⑵、凝固
1、定義：物質從液態變成固態的過程叫做凝固。
2、凝固點：液態晶體在凝固過程中保持一定的溫度，這個溫度叫凝固點。
3、液態晶體的凝固：液態晶體在凝固過程中放熱溫度保持不變。同一種物質的熔點就是它的凝固點。
4、非晶體的凝固：非晶體在凝固過程中沒有一定的凝固點，溫度會一直降低。
⑶、物體在熔過程中要吸熱，在凝固過程中要放熱，熔化和凝固互為逆過程。
⑷、溫度為熔點的物質既可能是固態、液態，也可能是固液共存狀態。
⑸、晶體和非晶體的異同
晶體 | 非晶體 | ||
相同點 | 狀態 | 固體 | 固體 |
熔化過程 | 吸熱 | 吸熱 | |
凝固過程 | 放熱 | 放熱 | |
不同點 | 熔化過程中的溫度 | 保持主變 | 不斷升高 |
凝固過程中的溫度 | 保持不變 | 不斷降低 | |
熔點和凝固點 | 有 | 無 | |
熔化條件 | 溫度達到熔點；繼續吸熱 | 持續吸熱 | |
凝固條件 | 溫度達到凝固點；繼續放熱 | 持續放熱 |
三、汽化和液化
1、汽化
①定義：物質從液態變為氣態的過程叫汽化。
②汽化的兩種方式：沸騰和蒸發
③沸騰：
A、沸騰是在一定溫度下在液體內部和表面同時發生的劇烈的汽化現象。
B、沸點：液體沸騰時的溫度叫沸點。不同的液體沸點不同；同一種液體的沸點還與上方的氣壓有關系。
C、液體沸騰的條件：一是溫度達到沸點，二是需要繼續吸熱。
D、液體沸騰時吸熱溫度持在沸點不變。
④蒸發
B、發快慢的因素：液體的溫度越高蒸發越快；液體的表面積越大蒸發越快；液體表面上的空氣流動越快蒸發越快。
C、蒸發的特點：在任何溫度下都能發生；只發生在液體表面；是一種緩慢的汽化現象；蒸發吸熱。
D、蒸發致冷：是指液體蒸發時要從周圍或自身吸收熱量，從而使周圍物體或自身溫度下降。
⑤蒸發和沸騰的異同
蒸發 | 沸騰 | ||
共同點 | 都屬于汽化現象，都要吸熱 | ||
不同點 | 發生部位 | 液體表面 | 液體表面和內部 |
劇烈程度 | 緩慢 | 劇烈 | |
發生條件 | 任何溫度 | 達到沸點，繼續吸熱 | |
溫度變化 | 液體自身溫度和它依附的物體溫度下降 | 溫度不變 | |
影響因素 | 液體溫度高低；液體表面積大��；液面上空氣流動速度 | 液體表面上方氣壓的大小 | |
⑥汽化吸熱
2、液化：物質從氣態變為液態的過程叫液化。
①液化的兩種方法：降低溫度；壓縮體積。
②氣體液化時要放熱。
③常見的液化：霧和露的形成；冰棒周圍的“白氣”；冷飲瓶外的水滴�；鸺先剂稀皻洹焙椭苿把酢倍际峭ㄟ^加壓的方法變成液態氫和氧的。
3、電冰箱是根據液體蒸發吸熱，氣體壓縮體積液化放熱的原理制成的。
四、升華和凝華
1、升華：物質從固態直接變為氣態的過程叫升華。
物質在升華過程中要吸收大量的熱，有制冷作用。生活中可以利用升華吸熱來得到低溫。
常見的升華現象：樟腦丸先變小最后不見了；寒冷的冬天，積雪沒有熔化卻越來越少，最后不見了；用久的燈絲變細。
2、凝華：物質從氣態直接變為固態的過程叫凝華。
物質在凝華過程中要放熱。
常見的凝華現象：玻璃窗上的冰花；霜；用久的燈泡變黑；冰棒上的“白粉”。
五、解釋物態變化時應注意的問題
1、解答問題的一般步驟：A、識別問題給出的初狀態與末狀態；B、根據有關的概念或規律尋找與其有關的物態變化過程；C、得出結論。
2、不要以錯誤的主觀感覺作為判斷依據，人們的一些主觀感覺并不正確。
（1）2.75（說明：答案在2.71～2.79之間即可）；
（2）溫度計的玻璃泡碰到容器底部 （容易題）
2．請你試一試：
（1）如圖9―10所示的水筆芯，當上端開口堵住后書寫了一會兒，筆尖就無法寫出字了。發生這種現象的主要原因是 。
（2）當水筆的筆尖朝上書寫了一會兒，筆尖也無法寫出水了。發生這種現象的主要原因是
。
（3）圖中的水筆在太空中是無法使用的，請發揮你的想象力為這種筆提出一種改進措施：
。
【參考答案】
（1）大氣壓的作用；
（2）重力的作用；
（3）略（說明：只要能針對水筆在太空中由于失重而造成無法朝著筆尖的方向流出墨水的現象，提出改進措施，使得墨水受到一個持續向筆尖方向的力即可 ）
（中檔題）
3． 小小文具盒里蘊含著豐富的物理知識，可以用來做很多物理實驗。請你利用文具盒中的文具設計兩個物理小實驗，只要求寫出實驗的做法和要說明的物理問題。
[ 示例 ]把鉛筆立在桌面上，可以看到鉛筆形成一個影子。說明光是沿直線傳播。
答：（1）
（2）
【參考答案】
（1）用力彎塑料尺，塑料尺變彎。說明力可以改變物體的形狀。
（2）用兩手指按住圓珠筆的筆尖和筆尾，按住筆尖的手指更痛。（說明：用其他方法進行實驗，能說明問題的同樣給分）
（中檔題）
4.小明彎曲手中的鋼鋸片，感覺到彈力大小與彎曲程度有關，同時他猜想，彈力大小可能還跟鋼鋸片的長度有關。于是他和同學合作進行了圖9―11所示的實驗，將鋼鋸片夾在厚書內，伸出的長度(簡稱長度)用L表示；鋼鋸片形變量(彎曲程度)用末端側移量x表示，鋼鋸片的彈力用F表示，其大小等于測力計的讀數。實驗數據如下表。
（1）由第 次實驗數據分析可知，鋼鋸片在形變量x一定時，彈力F 隨長度L的
而
（選填“增大”或“減小”）；
（2）由第3～7次實驗數據分析可知，鋼鋸片在長度L一定時，彈力F跟形變量x成
；
（3）請用表中鋼鋸片長度L為
（4）分析圖象，進一步歸納得出：
。
【參考答案】
（1）1、2、4 ， 增大（或減�。�，減�。ɑ蛟龃螅�；
（2）正比 ；
（3）圖象略；
（4）彈力F與x成正比只在x小于
（稍難題）
（四）計算題
1．餐飲業的浪費現象比較嚴重。小偉同學利用暑假到某餐館進行社會調查，以事實來提醒人們注意節約。他每天從餐館收集到顧客剩余、丟棄的啤酒約
（1）一瓶未開封啤酒的質量；
（2）該餐館相當于每天浪費幾瓶未開封的啤酒；
（3）啤酒的密度。
【參考答案】
（１）一瓶未開封啤酒的質量：m1=m-m0=
（２）每天浪費的啤酒瓶數： 
（取33瓶）
（3）啤酒的密度：
（容易題）
2．發光二極管是一種發展前景十分看好的節能照明燈具，我國計劃在2008年北京奧運會上大量使用它。電子制作興趣小組的同學用“2.5V 10mA”的高亮發光二極管制作手電筒，電路如圖9―12所示。
（1）若電源電壓為3V，為使發光二極管正常發光，R應取何值？
（2）實驗發現，4只高亮發光二極管與1只“2.5V
【參考答案】
（1）電阻R與發光二極管串聯
UR ＝ U－ U管 ＝ 3V－ 2.5V ＝ 0.5 V
I
R= I管 = 10 mA =
由歐姆定律 
得 
（2）P管總= 4P管 = 4 U管I管 = 4 × 2.5V × 0.01A = 0.1W
P燈 = U燈I燈 = 2.5V × 0.3A = 0.75 W
ΔP = P燈－P管總 = 0.75 W－0.1W = 0.65 W
W = ΔPt = 0.65 W×10×3600s = 2.34×104J
（中檔題）
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