题目列表(包括答案和解析)
在学习吉他的演奏过程中,小明发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行探究,经过和同学们讨论,提出以下猜想:
猜想1:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关;
猜想2:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关;
猜想3:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关;
为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列的9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来了一个能够测量振动频率的仪器进行实验。
(1) 为了验证猜想1,应选用编号为 的三根琴弦进行实验;
为了验证猜想2,应选用编号为 的三根琴弦进行实验。
表中有的规格还没有填全,为了验证猜想3,必须知道该项内容:请在表中填上所缺数据。
(2) 随着实验的进行,小明又觉得琴弦音调的高低与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:
。
编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2
A 铜 60 0.76
B 铜 60 0.89
C 铜 60 1.02
D 铜 80 0.76
E 铜 1.02
F 铜 100 0.76
G 钢 80 1.02
H 尼龙 80 1.02
I 尼龙 100 1.02
如图8所示,用手提住弹簧测力计,下面吊着一个金属快.当金属块接触容器中的水时(图b),弹簧测力计的示数为5N;当金属块全部浸入水中时(图c),弹簧测力计的示数为3N.(取10N/kg)
(1) 求金属块全部进入水中时受到的浮力
(2) 求金属快的体积和密度
(3) 在使金属快由图(b)位置渐渐浸入水中图(c)位置的过程中,试分析水对容器底部压力的变化情况.
人教版第十五章 功和机械能 复习提纲
一、功
1.力学里的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2.不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。
3.力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:W=FS。
4.功的单位:焦耳,1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
二、功的原理
1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2.说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。
3.应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑;
②理想斜面遵从功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
三、机械效率
1.有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总 斜面:W有用=Gh
2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面:W额=fL
3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η 斜面:W总= fL+Gh=FL
4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:
斜 面: 定滑轮:
动滑轮: 滑轮组:
③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5.机械效率的测量:
①原理:
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B、提升重物越重,做的有用功相对就多。
C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
四、功率
1.定义:单位时间里完成的功。
2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.公式:
4.单位:主单位W;常用单位kW mW 马力。
换算:1kW=103W?1mW=106 W?1马力=735W。
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。
5.机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
五、机械能
(一)动能和势能
1.能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。
2.知识结构:
3.探究决定动能大小的因素:
①猜想:动能大小与物体质量和速度有关。
实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量。
·如何判断动能大小:看小钢球能推动木块做功的多少。
·如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同。
·如何改变钢球速度:使钢球从不同高度滚下。
③分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大。
保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
④得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
物体 | 质量m/kg | 速度v/(m.s-1) | 动能E/J |
牛 | 约600 | 约0.5 | 约75 |
中学生 | 约50 | 约6 | 约900 |
练习:☆上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。你判断的依据:人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍,此时动能为牛的12倍,说明速度对动能影响大。
4.机械能:动能和势能统称为机械能。
理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(二)动能和势能的转化
1.知识结构:
2.动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
3.动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能。
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
4.动能与势能转化问题的分析:
⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。
(三)水能和风能的利用
1.知识结构:
2.水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
练习:☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?
答:水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。
人教版第十五章 功和机械能 复习提纲
一、功
1.力学里的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2.不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。(原因是足球靠惯性飞出)。
3.力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式:W=FS。
4.功的单位:焦耳,1J=1N·m。把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
二、功的原理
1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2.说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。
3.应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑;
②理想斜面遵从功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
三、机械效率
1.有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总 斜面:W有用=Gh
2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组) 斜面:W额=fL
3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η 斜面:W总= fL+Gh=FL
4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:
斜 面: 定滑轮:
动滑轮: 滑轮组:
③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5.机械效率的测量:
①原理:
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B、提升重物越重,做的有用功相对就多。
C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
四、功率
1.定义:单位时间里完成的功。
2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.公式:
4.单位:主单位W;常用单位kW mW 马力。
换算:1kW=103W?1mW=106 W?1马力=735W。
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。
5.机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
五、机械能
(一)动能和势能
1.能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。也不一定要做功。
2.知识结构:
3.探究决定动能大小的因素:
①猜想:动能大小与物体质量和速度有关。
实验研究:研究对象:小钢球 方法:控制变量。
·如何判断动能大小:看小钢球能推动木块做功的多少。
·如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同。
·如何改变钢球速度:使钢球从不同高度滚下。
③分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大。
保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
④得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
物体 | 质量m/kg | 速度v/(m.s-1) | 动能E/J |
牛 | 约600 | 约0.5 | 约75 |
中学生 | 约50 | 约6 | 约900 |
练习:☆上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。你判断的依据:人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍,此时动能为牛的12倍,说明速度对动能影响大。
4.机械能:动能和势能统称为机械能。
理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(二)动能和势能的转化
1.知识结构:
2.动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
3.动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能。
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
4.动能与势能转化问题的分析:
⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。
(三)水能和风能的利用
1.知识结构:
2.水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
练习:☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?
答:水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。
在“探究灯泡的电功率跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
甲:电功率跟电压有关,电压越高,电功率越大。
乙:电功率跟电流有关,电流越大,电功率越大。
请你任选其中一个猜想,设计实验,进行验证。
(1)你验证的猜想是 (填甲或乙)。
(2)实验需要的器材,除电源、导线、开关外,还需要 。
(3)在右面的方框中画出你的实验电路图。
(4)在该实验中,你需要收集的数据是 。
(5)你是通过观察比较 来比较两灯泡功率的大小的。
(6)探究出电功率跟电压和电流的关系后,爱动脑筋的小明猜想 :“电功率跟电阻之间也可能有一定的关系。”于是,他向老师借了一些定值电阻和其他相关器材进行实验,其实验数据如表一、表二所示。
表一 表二
R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
I/A | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
U/V | 1 | 2 | 3 | 4 | 6 |
P/W | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.2 |
R/Ω | 5 | 10 | 15 | 20 | 30 |
I/A | 1.2 | 0.6 | 0.4 | 0.3 | 0.2 |
U/V | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
P/W | 7.2 | 3.6 | 2.4 | 1.8 | 1.2 |
根据表一中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是∶ 。
根据表二中的数据可以得出电功率跟电阻阻值之间的关系是∶ 。
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