初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽培訓(xùn)資料定

1、初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽專題一： 壓強(qiáng)與浮力【重點(diǎn)知識(shí)解讀】1固體壓強(qiáng)公式： p=F/S，液體壓強(qiáng)公式：p=gh求固體之間的壓力與壓強(qiáng)時(shí)，先求壓力后求壓強(qiáng)。而液體內(nèi)部則先求壓強(qiáng)后求壓力。2液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng)，在同一深度，各方向壓強(qiáng)大小相等。液體的壓強(qiáng)只跟液體密度和距液面的深度h有關(guān)，與液體重力、體積及容器形狀、底面積等無關(guān)。3大氣壓強(qiáng)是由于氣體分子對(duì)器壁的碰撞而產(chǎn)生。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓數(shù)值p=1.013×105Pa=760mmhHg?；钊匠樗畽C(jī)和離心式抽水機(jī)都是利用大氣壓工作的。大氣壓隨高度的增加而減小。在海拔3000m以內(nèi)，大約每升高10m，大氣壓減小100Pa。4在流體中，流速越大

2、的位置，壓強(qiáng)越小。飛機(jī)能夠升空是由于機(jī)翼上下表面空氣流速不同產(chǎn)生了壓強(qiáng)差。5帕期卡定律：加在密閉液體上的壓強(qiáng)，能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞。液壓機(jī)是帕斯卡定律的重要應(yīng)用之一公式F大/S大=F小/S小6氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系：溫度一定時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)越大，體積越??；壓強(qiáng)越小，體積越大。7 浮力是浸在流體中的物體受到流體向上托的力。浮力的方向總是豎直向上的。阿基米德原理：浸入液體（氣體）中的物體受到向上浮力的大小等于它排開液體（氣體）的重力，即F=gV排。8密度計(jì)是用來測(cè)量液體密度的儀器，它根據(jù)漂浮時(shí)的受力平衡及阿基米德原理而制成的。液體密度較大時(shí)，密度計(jì)露出部分多，反之就少。密度計(jì)

3、上的刻度數(shù)是上面較小下面較大，密度計(jì)上的刻度數(shù)值表示待測(cè)液體密度是水密度的倍數(shù)?！窘?jīng)典競(jìng)賽題分析】例1（2011全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽試題）小明的父親為了解決全家人夏季淋浴問題，想自己動(dòng)手:作一個(gè)太陽淋浴器，他買來了一個(gè)圓柱形金屬桶，一個(gè)壓力傳感開關(guān)，兩個(gè)圓柱體以及細(xì)線若干。初步設(shè)計(jì)如圖13所示，其中A、B兩個(gè)圓柱體通過細(xì)繩與壓力傳感開關(guān)相連。己知:圓柱形金屬桶的底面積Sl=0.5 m2，高h(yuǎn)1=50 c m;壓力傳感開關(guān)的作用是當(dāng)它受到豎直向下的拉力達(dá)到10 N時(shí)閉合，通過控制水泵從進(jìn)水口向桶內(nèi)注水，當(dāng)拉力等于4N時(shí)斷開，水泵停止向桶內(nèi)注水:兩個(gè)圓柱體的底面積S2=40 cm2，高h(yuǎn)2=1

4、2 cm，每個(gè)圓柱體重G=6N。要求當(dāng)水桶內(nèi)儲(chǔ)水量達(dá)200 L時(shí)停止注水，當(dāng)儲(chǔ)水量剩余40L時(shí)開始注水。請(qǐng)你幫助小明的父親在其初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，求出滿足上述要求的兩段細(xì)線的長(zhǎng)度。(壓力傳感開關(guān)與金屬桶間的距離、細(xì)繩質(zhì)量與體積、計(jì)算儲(chǔ)水量時(shí)圓柱體排水體積忽略不計(jì))例2(2009全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽題)科技小組的同學(xué)想利用學(xué)到的浮力知識(shí)制作一個(gè)浮力秤。他們找來一個(gè)瓶身為柱狀體的空飲料瓶，剪掉瓶底，旋緊瓶蓋，在瓶蓋系上一塊質(zhì)量適當(dāng)?shù)氖瘔K，然后將其倒置在水桶里，如圖所示。使用時(shí)，只要把被測(cè)物體投入瓶中，從水面所對(duì)的刻度就可以直接讀出被測(cè)物體的質(zhì)量。 1在這里石塊的作用是什么?試應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)分析

5、其中的道理。 2這種浮力秤的質(zhì)量刻度是均勻的嗎?為什么?3經(jīng)測(cè)量，該飲料瓶圓柱狀部分的直徑為8.0cm，當(dāng)浮力秤中不放被測(cè)物體時(shí)，水面所對(duì)位置為零刻度(如圖所示)。請(qǐng)根據(jù)圖中標(biāo)明的長(zhǎng)度值，通過計(jì)算，在1、2、3、4各刻度線右側(cè)給浮力秤標(biāo)明對(duì)應(yīng)的質(zhì)量值。(取3.1，最后結(jié)果只保留整數(shù)) 實(shí)戰(zhàn)練習(xí)：1(2009全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽題)在建造高樓大廈時(shí)，其地基大多采用箱式基礎(chǔ)。所謂箱式基礎(chǔ)，就是把整棟大樓占地范圍的地皮掏空挖深，然后填上鋼筋混凝土。箱式基礎(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)在于：第一，增大了大樓與地面的接觸面積，從而減小了大樓對(duì)地面的_，可有效地防止地皮大幅度的下陷；第二，降低了整棟大樓的_，增大了大樓的穩(wěn)

6、度，提高了大樓的抗震能力。2.(2009上海初中物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題).在一個(gè)底面積為200厘米2、高度為20厘米的圓柱形薄壁玻璃容器底部，放入一個(gè)邊長(zhǎng)為10厘米的實(shí)心正方體物塊，然后逐漸向容器中倒入某種液體。右圖反映了物塊對(duì)容器底部壓力的大小F與容器中倒入液體的深度h（06厘米）之間的關(guān)系。由此可知這種液體的密度大小為_千克/米3，當(dāng)?shù)谷胍后w的深度h為l2厘米時(shí)，物塊對(duì)容器的底部壓力的大小F大小為_牛。3.(2010全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題) 干簧管（也叫干簧繼電器）比一般機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、速度高、工作壽命長(zhǎng)；而與電子開關(guān)相比，它又有抗負(fù)載沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)，工作可靠性很高。如圖1

7、甲所示為干簧管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中磁簧片是一種有彈性的薄鐵片，被固定于玻璃管上。（1）當(dāng)將一個(gè)條形磁鐵與干簧管平行放置時(shí)，如圖1乙，干簧管的磁簧片觸點(diǎn)就會(huì)閉合，將電路接通；當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，觸點(diǎn)就會(huì)斷開。請(qǐng)簡(jiǎn)述其原理。（2）某同學(xué)設(shè)想用干簧管制作水位自動(dòng)報(bào)警器，圖2是他設(shè)計(jì)的一部分情況，請(qǐng)幫助他完成其余部分的設(shè)計(jì)：設(shè)永久磁鐵所受的重力為3N，浮球的體積為200cm3，不計(jì)滑輪處的摩擦。則要想讓此裝置能正常工作，浮球的質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件（取g=10N/kg）？他手邊還有開關(guān)、紅燈、綠燈和電鈴各一個(gè)，導(dǎo)線若干，請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線方框內(nèi)畫出報(bào)警電路，要求：水位到達(dá)A處時(shí)，紅燈亮，電鈴報(bào)警；水位到達(dá)B處

8、時(shí)，綠燈亮，電鈴報(bào)警。 4.（12分）容器水平底面上有一個(gè)大小為a×b 的長(zhǎng)方形洞。用半徑為a，長(zhǎng)度為b的圓柱體蓋住此洞（如圖所示為其側(cè)視圖）?，F(xiàn)往容器里慢慢注入密度為的液體，試分析說明圓柱體的質(zhì)量M應(yīng)該多大，才能使它在任何液位下不會(huì)浮起。 5.(2009全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題)小明家的高壓鍋鍋體直徑為24cm，排氣孔內(nèi)徑為4mm。小明不慎丟失了鍋的限壓閥，當(dāng)他到商店購買時(shí)售貨員告訴他，生產(chǎn)這個(gè)鍋的廠家提供的限壓閥有兩種，孔徑相同，質(zhì)量分別為100g和60g。（1）請(qǐng)你根據(jù)說明書給出的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算說明，小明應(yīng)該買哪一種限壓閥。(說明書標(biāo)有：當(dāng)大氣壓為105Pa時(shí)，該鍋?zhàn)罡邷?/p>

9、度為120。已知：水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示，取g =10N/kg) （2）請(qǐng)你說明如果買另一種限壓閥，使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么問題。6(13分)圖12是一種牲畜飲水用自動(dòng)裝置的示意圖。水箱底部有一出水孔，底蓋A平時(shí)頂住水箱的出水孔，一旦飲水槽水位下降，浮球C受到的浮力減小，底蓋A打開，水就通過出水孔從水箱流入飲水槽。設(shè)計(jì)水箱的最高水位為60 cm，水箱出水孔橫截面積是30 cm2。底蓋A及豎桿B的總質(zhì)量是400 g，浮球C的質(zhì)量是600 g，體積是2 dm3，g取10 NKg。 (1)寫出此裝置應(yīng)用到的物理知識(shí)(至少說出2條)； (2)通過計(jì)算說明，這個(gè)自動(dòng)裝置在水箱蓄滿水時(shí)是否能正常工作；(3

10、)若能正常工作，請(qǐng)分析說明影響此自動(dòng)裝置能否正常工作的因素；若不能正常工作，請(qǐng)?zhí)岢鍪乖撟詣?dòng)裝置正常工作的改進(jìn)方案。7、（2007全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題）12分）我們已經(jīng)知道，肺活量是一個(gè)人做最大吸氣后再做最大呼氣所呼出的氣體的體積，單位是毫升（ml）。肺活量是身體機(jī)能的重要指標(biāo)之一，對(duì)青少年的成長(zhǎng)及日后身體是否健康都關(guān)系重大。我們要注意增強(qiáng)自身的肺活量。圖2所示的是一種測(cè)定肺活量的實(shí)用方法，圖中A為倒扣在水中的開口薄壁圓筒，測(cè)量前排盡其中的空氣（即測(cè)量前筒內(nèi)充滿水）。測(cè)量時(shí)，被測(cè)者吸足空氣，再通過B盡量將空氣呼出，呼出的空氣通過導(dǎo)管進(jìn)入A內(nèi)，使A浮起。測(cè)得圓筒質(zhì)量為m，橫截面積為S，筒

11、底浮出水面的高度為H，大氣壓強(qiáng)為p0，求： 1、此時(shí)圓筒內(nèi)氣體的體積。 2、此時(shí)筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。 3、“肺活量體重指數(shù)”是人體重要的呼吸機(jī)能指數(shù)，它主要通過人體的肺活量與體重的比值來反映肺活量和體量的相關(guān)程度，用以對(duì)不同年齡、性別的個(gè)體與群體進(jìn)行客觀的定量比較分析。 肺活量體重指數(shù)=肺活量/體重，單位是ml/kg 例如，我國初三年級(jí)男生肺活量體重指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：67以上為優(yōu)秀；50-66為良好；33-49為及格；32以下為不及格。 如果體重60kg的小強(qiáng)用上面的肺活量?jī)x測(cè)肺活量，測(cè)得H=18cm，已知筒A的質(zhì)量為200g，橫截面積為200cm2，請(qǐng)計(jì)算他的肺活量體重指數(shù)是多少？ 8、（18分）醫(yī)院里

12、的護(hù)士使用如圖5所示的裝置給患者輸液。小雨發(fā)現(xiàn)照這樣做法，護(hù)士為患者多次更換藥瓶比較麻煩，于是就設(shè)計(jì)了圖6所示的三瓶串接的方案。請(qǐng)分析回答：圖5圖61. 圖5中藥液為何會(huì)勻速滴下？2. 圖6中哪個(gè)藥瓶中的藥液先流完？為什么？3. 根據(jù)病房的現(xiàn)有條件，如果要估測(cè)出輸液過程中的一滴藥液的質(zhì)量，需要收集哪些數(shù)據(jù)，請(qǐng)寫出表達(dá)式，并簡(jiǎn)要說明估測(cè)中作了哪些近似處理。初中應(yīng)用物理知識(shí)專題二 熱與能【重點(diǎn)知識(shí)解讀】1分子動(dòng)理論三個(gè)論點(diǎn)：一切物質(zhì)都是由大量分子組成；一切物質(zhì)的分子都是在永不停息地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)；分之間同時(shí)存在引力和斥力。2物體內(nèi)部所有分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體在任

13、何情況下都有內(nèi)能。物體的內(nèi)能與物體的溫度和狀態(tài)有關(guān)。同一個(gè)物體狀態(tài)不變時(shí)，溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加劇，分子動(dòng)能增加，內(nèi)能增加；同一物體，發(fā)生物態(tài)變化時(shí)溫度不變，分子動(dòng)能不變，吸收熱量?jī)?nèi)能增加，放出熱量?jī)?nèi)能減小。3發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫度差。熱量總是自發(fā)的從高溫物體傳遞給低溫物體。熱傳遞的過程是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。4做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。通過做功改變物體內(nèi)能實(shí)質(zhì)是其它形式的能量與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。5單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1所吸收（或放出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性，反映了物質(zhì)吸熱放熱本領(lǐng)的強(qiáng)弱。比熱容與物質(zhì)的質(zhì)量、體積、溫度無關(guān)。6燃料的熱值q是指單

14、位質(zhì)量的燃料完全燃燒所放出的熱量。質(zhì)量為m的燃料完全燃燒放出熱量Q=qm。7能量守恒定律：自然界中各種形式的能量在一定條件下相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變。8熱量的計(jì)算：Q=cmt。式中t是物體溫度的變化量。Qmq或vq； 熱平衡方程：Q吸=Q放。實(shí)際應(yīng)用時(shí)：cmtmq.【經(jīng)典競(jìng)賽題分析】1（2011上海第25界初中物理競(jìng)賽復(fù)賽）將一功率為P=500瓦的加熱器置于裝有水的碗中，經(jīng)過2.0分鐘后，碗中水溫從T1=85上升到T2=90，之后將加熱器關(guān)掉1.0分鐘，發(fā)現(xiàn)水溫下降1.0。試估算碗中所裝水的質(zhì)量。2、（2011上海第25界初中物理競(jìng)賽復(fù)賽）因?yàn)榄h(huán)境污染，北極的冰山上常年沉積著灰塵，使冰山表面吸

15、收了更多太陽光，加速了冰山的熔化。假設(shè)覆蓋著灰塵的冰山上表面每單位時(shí)間單位面積所吸收的太陽光為98瓦/米2(此數(shù)據(jù)已將太陽光白天和黑夜的不同日照量平均計(jì)算在內(nèi))。若有厚度為30米的冰山，如圖所示，則僅靠陽光的暴曬，在0的海水中，需要約_天才能將此冰山熔化。3、(2010全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽題) “鴛鴦火鍋”是用金屬片將鍋的內(nèi)部空間隔成相等的兩部分，一邊放清湯鹵，一邊放紅湯鹵，清湯和紅湯的質(zhì)量、主要成分以及初溫幾乎相同，但是清湯鹵一側(cè)液面沒有油層，紅湯鹵一側(cè)液面有一層麻辣風(fēng)味的油，如圖8所示。吃飯的人們可根據(jù)自己的喜好把食物放入不同的湯料中進(jìn)行燙涮。但小新注意到每次使用這種“鴛鴦火鍋”吃燙涮

16、食品時(shí)，總是紅湯鹵一側(cè)首先沸騰。最初，小新認(rèn)為這是由于紅湯鹵一側(cè)的火更大些，但觀察發(fā)現(xiàn)，兩邊的火焰相同。試分析為什么總是紅湯鹵一側(cè)先沸騰。 （答案三個(gè)要點(diǎn)：（1）鍋體兩側(cè)火焰相同，在相同時(shí)間內(nèi)，湯料吸收的熱量近似相同。（2）但由于紅湯一側(cè)液面上方有一層油，使蒸發(fā)減慢，帶走的熱量較少。（3）兩邊湯料的質(zhì)量、主要成分以及初溫度幾乎相同，所以紅湯溫度升高得快，首先沸騰。）4、(2011全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽題) "米線"是一種特色小吃。端上餐桌的有:一碗熱湯，上面浮著一層油:一碟切成薄片的鮮肉:一碗已煮熟的米線。食客先把肉片放進(jìn)湯內(nèi)，稍候再加入米線?，F(xiàn)有以下資料:湯的初溫97&

17、#176;C，比熱容4.2×103J/(kg·);肉片的質(zhì)量為0.2kg，初溫22，比熱容3.5×l03J/( kg·)。基于健康緣故，肉片必須至少在大于80的湯中保持2min，在這2 min時(shí)間里，由于向外界散熱整體溫度將下降約2 。問:（1）.碗中油層的作用是什么? （2）.為實(shí)現(xiàn)上述的溫度要求，碗中湯的質(zhì)量多少應(yīng)滿足什么條件? 5、(2010全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題) 單位質(zhì)量的某種液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w所需要吸收的熱量，叫做這種液體的汽化熱。通常情況下，同種液體在不同溫度下的汽化熱是不同的。某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖7所示的裝置，可以用來測(cè)定1

18、00時(shí)水的汽化熱。該裝置的測(cè)量原理是：用電壓可調(diào)的電加熱器使玻璃容器內(nèi)的水沸騰，用電子天平分別測(cè)量沸騰一段時(shí)間前后水的質(zhì)量，同時(shí)測(cè)量所用的時(shí)間及在該段時(shí)間內(nèi)電加熱器的電壓和電流，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)和能量守恒關(guān)系即可求出水的汽化熱。由于這個(gè)裝置工作時(shí)的散熱損失是不可忽略的，該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量了兩組數(shù)據(jù)，如下表所示：電壓V電流A時(shí)間s水的初質(zhì)量g水的末質(zhì)量g第一組2013007068第二組4023007060（1）試簡(jiǎn)單說明該裝置的散熱功率是否隨加熱功率的改變而改變。（2）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求水的汽化熱（3）針對(duì)此實(shí)驗(yàn)提出一些減少實(shí)驗(yàn)誤差的措施。6、(2010全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題) 小亮家有一輛

19、家用轎車，爸爸在給他說車的性能時(shí)，總是說“20的排量”，卻很少說“功率”，為此小亮特地從網(wǎng)上查到了排量的定義：活塞從上止點(diǎn)移動(dòng)到下止點(diǎn)所通過的空間容積稱為汽缸排量。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有若干個(gè)氣缸，所有氣缸工作容積之和稱為發(fā)動(dòng)機(jī)排量。從說明書上查到：小亮家的汽車采用的是LFX直列四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為2.0L；從網(wǎng)上查找到了其輸出特性曲線（如圖8所示）；小亮又向爸爸詢問了一些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：由于汽車行駛的路況很好，所以平均車速為90kmh，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為2000r/min，平均行駛百公里油耗為9L；從物理書上查得汽油的熱值為46×107J/kg，密度為071×103kg/m3（1）由這臺(tái)發(fā)動(dòng)

20、機(jī)輸出特性曲線可以看出，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為10005000 r/min范圍內(nèi)，它的輸出功率與轉(zhuǎn)速大致有什么關(guān)系？（2）試通過公式推導(dǎo)出在其他參數(shù)相同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率與其排量的關(guān)系。（3）這輛汽車以90kmh行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率約為多少？每個(gè)做功沖程汽缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是約為多少？7、（9分）(2009上海初中物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題)圖為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲 軸上，并使各汽缸的做功過程錯(cuò)開。曲軸與飛輪相連，飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。現(xiàn)有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示，其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽

21、缸工作容積等于活塞的面積與活塞上下運(yùn)動(dòng)的距離（即沖程長(zhǎng)）的乘積，轉(zhuǎn)速表示 每分鐘飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。求： (1)飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)半周，發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少？ (2)若在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞壓強(qiáng)可以看作恒壓，則壓強(qiáng)多大？8、(2009上海初中物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽題)如圖所示的裝置，可以測(cè)定每千克I00 的水，在大氣壓下汽化成100 的水蒸氣所需吸收的熱量Q。該裝置的測(cè)量原理是：用加熱器使水沸騰，汽化的水蒸氣通過凝聚器液化后被收集在量杯中；測(cè)量加熱器的發(fā)熱功率及一段時(shí)間內(nèi)在量杯中收集到的水的質(zhì)量，根據(jù)能量守恒關(guān)系即可求出Q的值。這個(gè)汽化裝置工作時(shí)的散熱功率恒定不變，但散熱功率的值未知。測(cè)得加熱器的功率為285.0瓦

22、時(shí)，在300秒時(shí)間內(nèi)被冷凝和收集的液體質(zhì)量為28.0克；加熱器的功率為100.0瓦時(shí)，在300秒時(shí)間內(nèi)被冷凝和收集的液體質(zhì)量為4.0克。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，求每千克100的水在大氣壓下汽化成100 的水蒸氣所需吸收的熱量Q。9、(2009全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽題)在一些農(nóng)村地區(qū)建造的沼氣池，通過將農(nóng)村大量的秸稈、人畜糞便發(fā)酵來獲取沼氣，利用沼氣來燒火做飯，點(diǎn)燈照明。沼氣池的應(yīng)用，不僅使上述資源得以更好的利用，同時(shí)也給生活帶來了諸多便利，使環(huán)境得以改善。這是一個(gè)一舉多得的惠民工程。圖9所示為一農(nóng)戶的水壓式沼氣池的剖面簡(jiǎn)圖。說明：1沼氣池 2水壓池 3進(jìn)料口 4密封蓋 5輸氣管 6貯氣室 7沼氣壓力顯

23、示器 8總閥門 9U形管壓強(qiáng)計(jì)(里面裝有染成紅色的水) l0出料口蓋板(不密封水壓池，水壓池仍與外面大氣相通) 11閥門 已知該農(nóng)戶家燃?xì)庠畹南嚓P(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：使用燃料液化石油氣天然氣人工煤氣人工沼氣灶前壓強(qiáng)(kPa)2.8 2.01.0 0.5額定熱流量（kW)普通爐左：3.6組合爐左：3.6右：4.0右：3.6單爐4.0取g=10 Nkg，水的比熱容c水=4.2×l03J(kg·) （1）根據(jù)圖9所示，通過計(jì)算說明，該農(nóng)戶此時(shí)能否使用這個(gè)沼氣池中的沼氣來正常燒火做飯? （2）有一天，該農(nóng)戶發(fā)現(xiàn)，沼氣壓強(qiáng)小于燃?xì)庠畹囊?。為了能盡快利用沼氣生火做飯，從物理學(xué)的角度看，可采

24、取哪些措施? （3）若該農(nóng)戶所用的燃?xì)庠钍瞧胀t，通常情況下，普通爐中的右爐單獨(dú)正常工作時(shí)，將一壺質(zhì)量為2.5 kg、溫度為20的水燒開，耗時(shí)約10 min。試估算右爐燒水的效率。（4）請(qǐng)你就如何提高燃?xì)庠畹男蕟栴}談淡你的設(shè)想。初中應(yīng)用物理知識(shí)專題三 歐姆定律 焦耳定律 電功率 電功知識(shí)點(diǎn)：1.歐姆定律：IU/R 串聯(lián)分壓 并聯(lián)分流。 2電功率：基本式 P=UI，用電器的額定功率等于額定電壓與額定電流的乘積，用電器的實(shí)際功率等于實(shí)際電壓與通過的實(shí)際電流的乘積。 定義式：PW/t 導(dǎo)出公式：PU2/R=I2R 電壓一定時(shí)，電路中的電阻越小，實(shí)際功率反面越大。3焦耳定律: 電流具有熱效應(yīng)，電流通

25、過電阻時(shí)要產(chǎn)生焦耳熱，由焦耳定律可得，產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt。電流產(chǎn)生的熱量計(jì)算方法：任何導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量都可用Q=I2Rt計(jì)算；對(duì)純電阻電路，即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，如電爐、電烙鐵、電飯鍋等，電流產(chǎn)生的熱量還可以用QU2/Rt, Q=Uit計(jì)算。4電能的計(jì)算: 若用電器以恒定功率P工作，則t時(shí)間消耗電能為W=Pt。5電能表常見參數(shù)：3000r/KWh 3000imp/KWh 220V,10(20)A6電路簡(jiǎn)化方法：電流路徑法，看電流是否有分支。節(jié)點(diǎn)法，不管導(dǎo)線有多長(zhǎng)，只要是同一根導(dǎo)線的兩端實(shí)為同一點(diǎn)。7電動(dòng)機(jī)電路：電動(dòng)機(jī)的輸入功率P入U(xiǎn)I 電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻R發(fā)熱功率P熱I2R 所以它輸出的機(jī)械

26、功率P出P入P熱。精選競(jìng)賽試題：1（2011全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽）家用電熨斗為了適應(yīng)不同衣料的熨燙需要，設(shè)計(jì)了調(diào)整溫度的多檔開關(guān)。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕即可使電熨斗達(dá)到需要的低溫、中溫或高溫。圖（甲）是電熨斗的電路圖，圖中電熱絲R1=96.8，R2=48.4。旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以改變1、2、3、4四個(gè)接點(diǎn)的連接情況，如圖（乙）中的A、B、C所示2、（2011全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽河南預(yù)賽）節(jié)能是這個(gè)時(shí)代的主旋律。小強(qiáng)要測(cè)量一盞節(jié)能燈的額定功率，他利用如圖甲所示的照明電路，將標(biāo)有“220V60W”的白熾燈L1和標(biāo)有“220V4W-40W”的節(jié)能燈L2正確接入電路中，當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，兩盞燈都

27、正常發(fā)光，且在2000s內(nèi)，標(biāo)有1800r/kWh的電能表轉(zhuǎn)了71轉(zhuǎn)。試問：節(jié)能燈的發(fā)光功率是多少？當(dāng)開關(guān)S1和S2都斷開時(shí)，小明將圖乙所示的電路插入照明電路的插座內(nèi)。超導(dǎo)限流器是一種短路故障電流限制裝置，它的電阻R隨電流I變化關(guān)系如圖丙所示，L為用電器。為使用電器短路后電路仍能保持穩(wěn)定狀態(tài)，超導(dǎo)電阻R應(yīng)滿足什么條件？在R滿足一定條件時(shí)，有人把超導(dǎo)限流器稱為“不斷電保險(xiǎn)絲”，請(qǐng)你說明理由。3.（2007第17屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽）表1中提供的是明湖中學(xué)使用的一臺(tái)數(shù)學(xué)投影儀的有關(guān)數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)其中的數(shù)據(jù)，通過計(jì)算回答： 1、這臺(tái)投影儀的耗電總功率是多大？ 2、如果投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓

28、的話，所有電阻的阻值應(yīng)該多大？該電阻消耗的功率為多大？ 3、這臺(tái)投影儀的光源采用上述串聯(lián)電阻降壓的方法可行嗎？為什么？ 4、如果上述方法不可行，請(qǐng)你提出一種可以使投影儀正常工作的方案。（要求定性說明即可） 表1 電源工作電壓 220V 電源頻率 50Hz 光源電壓 24V 光源電流 10.0A 鼓風(fēng)機(jī)電壓 220V 鼓風(fēng)機(jī)電流 0.1A 4.（2008第18屆全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽）如圖l 3是一個(gè)電熱器的工作原理圖，電熱器內(nèi)有兩個(gè)阻值分別為R1=60和R2=120的電熱絲；旋轉(zhuǎn)開關(guān)內(nèi)有一塊絕緣圓盤，在圓盤的邊緣依次有0，1，2， 9共10個(gè)金屬觸點(diǎn)；可以繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開關(guān)旋鈕兩端各有一個(gè)金

29、屬滑片，轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)旋鈕可以將相鄰的觸點(diǎn)連接。如旋鈕上的箭頭指向圖中位置D時(shí)，金屬滑片將2、3觸點(diǎn)接通，同時(shí)另一端將7、8觸點(diǎn)接通。用這個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電熱器有多擋位工作的要求。請(qǐng)回答：（1）這個(gè)電熱器可有幾個(gè)不同加熱擋位?并指出每個(gè)加熱檔位旋轉(zhuǎn)開關(guān)的箭頭指向的位置；（2）將此電熱器接人家庭電路中，電熱器在正常工作時(shí)每個(gè)擋位的功率各是多大。5、(15分) （2011全國初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽試題）隨著新能源、低碳等理念的普及，小明設(shè)想出了一種完全以太陽能電池為能源的汽車，以下是他查到的一些數(shù)據(jù):太陽輻射的總功率P總=3.9x1026 W，太陽到地球的距離口1.5x1011 m，陽光穿過太空和地球周

30、圍的大氣層到達(dá)地面的過程中的能量損耗約為51%;太陽光垂直照射時(shí)，太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率最高約為15%;假設(shè)一輛太陽能電池車的質(zhì)量約為750kg，期望達(dá)到的最高時(shí)速為72km/h，車輛行駛過程中的平均阻力約為車重的0.02倍，車身最多能敷設(shè)的太陽能電池板的面積約為8m2，驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率。(已知半徑為r的球的表面積為S=4r2)1.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，通過計(jì)算對(duì)小明的設(shè)想進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。2.你對(duì)他的設(shè)想有什么改進(jìn)建議?初中應(yīng)用物理知識(shí)專題四： 電與磁知識(shí)點(diǎn)：1電流的磁效應(yīng)。奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。直線電流、通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感線方向分別用對(duì)應(yīng)的

31、安培定則去判斷。2電磁繼電器：電磁繼電器實(shí)質(zhì)上是利用電磁鐵控制的開關(guān)。利用電磁繼電器可以實(shí)現(xiàn)利用低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流的電路，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱和自動(dòng)控制。3電流在磁場(chǎng)中要受到磁場(chǎng)力（安培力）的作用，作用力的方向用左手定則判斷。4電磁感應(yīng)：法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，發(fā)電機(jī)就是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。應(yīng)用：發(fā)電機(jī)5、兩條平行直導(dǎo)線，通同向電流相互吸引，通反向電流相互排斥。6、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)里受到力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，受力的方向跟導(dǎo)體內(nèi)電流方向和磁感線方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)就是利用通

32、電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)制成的。應(yīng)用：電動(dòng)機(jī)。競(jìng)賽題1、（04年復(fù)試題18分）圖1為一種電磁爐的原理示意圖，它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁化鐵磁性材料制成的烹飪鍋，在鍋體形成無烽小的渦流（感應(yīng)電流）而產(chǎn)生焦耳熱。同時(shí)被磁化的鐵磁材料分子因摩擦，碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。（1）使用電磁爐加熱食物時(shí)，不產(chǎn)生明火，無煙塵，無廢氣，清潔、高效、節(jié)能。請(qǐng)寫出電磁爐在使用中可能涉及到的物理知識(shí)（只寫名稱不寫內(nèi)容，不少于10個(gè)可得滿分）（2）在使用電磁爐時(shí)，爐和鍋之間的熱是由_傳遞給_的。電磁爐加熱食物的過程中消耗_能轉(zhuǎn)化為_能；若用該電磁爐1次蒸熟5個(gè)饅頭需用時(shí)間2

33、5min，那么1次只蒸熟1個(gè)同樣大小的饅頭大約需要_min。（3）某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示：型號(hào)額定電壓額定功率功率調(diào)節(jié)范圍溫度調(diào)節(jié)范圍熱效率SC-16200V 50Hz 1600W450W-1600W70OC-240OC大于90%根據(jù)上表數(shù)據(jù)，若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線，電磁爐工作電壓正常，在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燒開一鍋質(zhì)量為3kg，溫度為22OC的水最多需要多少時(shí)間（不計(jì)鍋吸熱及熱散失） 2、（04年復(fù)試16分）圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下現(xiàn)是王寧同學(xué)對(duì)電飯煲工作原理的研究，請(qǐng)你也參與共同探討。按下、扳起電飯煲的開關(guān)，有一種“粘連”“吸

34、引”的感覺，取出飯鍋，發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個(gè)凸起物，它可以上下彈動(dòng)，能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用這個(gè)電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況，請(qǐng)回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。（1）圖4中只有兩根外接導(dǎo)線，這樣的用電器有什么危害？應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善？（2）將三腳插頭插入電源插座，不用按開關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開關(guān)后，指示燈亮度不變。此時(shí)為什么開關(guān)對(duì)指示燈的亮度沒有影響？（3）電飯煲工作了15min，會(huì)出現(xiàn)大量“白氣”，這些“白氣”是怎樣形成的？（4）電飯煲工作了25min，聽到“啪”的一聲，指示燈不亮了。以此推測(cè)，感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響？怎樣影響？（5）聽到“啪”的一聲后又過了10min，指示燈又發(fā)光，一會(huì)兒指示燈又熄來了，分析在相同條件下，不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣？（6）要想獲得恒溫的溫水，你可以怎樣做？（7）電飯煲使用較長(zhǎng)一段時(shí)間后，常常在飯未完全熟透時(shí)就“跳閘”，這樣就會(huì)出現(xiàn)“夾生飯”請(qǐng)問這種情況電飯煲可能