初中物理競(jìng)賽專題講座

1、初中物理知識(shí)競(jìng)賽輔導(dǎo)專題講座第一講 力學(xué)(一)（教師使用）一、知識(shí)提要知識(shí)點(diǎn)分項(xiàng)細(xì)目測(cè)量1長(zhǎng)度的測(cè)量；正確使用刻度尺2測(cè)量數(shù)據(jù)的記錄和處理3測(cè)量的特殊方法：(1)累積法；(2)替換法；(3)輔助工具法運(yùn)動(dòng)和力1變速直線運(yùn)動(dòng)：理解的含義2勻速直線運(yùn)動(dòng)3按性質(zhì)分類的三種力：重力、彈力、摩擦力4二力的合成5平衡力和相互作用力6力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系密度1密度的測(cè)量2的應(yīng)用壓力與壓強(qiáng)液體壓強(qiáng)，連通器大氣壓強(qiáng)二、例題與練習(xí)例1小明和爸爸到市場(chǎng)上選購(gòu)了一批（成卷的）電線，為方便搬運(yùn)，不愿將每卷電線都散開，又擔(dān)心電線的實(shí)際長(zhǎng)度與商品說(shuō)明書上的標(biāo)稱長(zhǎng)度不符。小明看到柜臺(tái)上有電子秤和米尺，便向營(yíng)業(yè)員要來(lái)了一段做樣品的同

2、品牌的電線，幫助爸爸順利地測(cè)出了每卷電線的實(shí)際長(zhǎng)度。你知道小明是怎樣做的嗎？分析與解：（1）用米尺測(cè)量樣品電線的長(zhǎng)度L0；（2）用電子秤測(cè)量樣品電線的質(zhì)量m；（3）用電子秤測(cè)量一卷電線的質(zhì)量M；（4）算出一卷電線的實(shí)際長(zhǎng)度：練習(xí)1現(xiàn)有一個(gè)內(nèi)徑為2cm的圓環(huán)和一支直徑為0.6cm的圓柱形鉛筆，僅用上述器材，你如何較精確地測(cè)出某足夠長(zhǎng)且厚薄均勻紙帶的厚度？方法： ；紙帶厚度表達(dá)式為： 。分析與解：對(duì)一些形狀不規(guī)則或者太小、太細(xì)、太薄的物體，直接測(cè)量有困難，只好尋求一些特殊的測(cè)量方法。 “累積法” 比效適合采用對(duì)“細(xì)、薄”的物體直徑或厚度的測(cè)量運(yùn)用方面。將紙帶緊密地環(huán)繞在鉛筆上，直至恰好能套進(jìn)圓環(huán)內(nèi)

3、，記下紙帶環(huán)繞的圈數(shù)n。紙帶厚度的表達(dá)式：（20.6）/2ncm，或0.7/ncm例2現(xiàn)有一個(gè)盛有大半瓶飲料的平底可樂(lè)瓶(如圖)給你一把刻度尺，一根細(xì)線，試測(cè)出這個(gè)可樂(lè)瓶的容積。寫出操作步驟及計(jì)算容積的數(shù)學(xué)表達(dá)式。分析與解：（1）用刻度尺測(cè)液面的高h(yuǎn)1；（2）用線繞主體部分一周，用刻度尺量出線長(zhǎng)L，得瓶子主體部分的橫截面積；（3）算出裝有飲料部分的體積； （4）將瓶蓋旋緊后使瓶子倒置，重新測(cè)量上面空余部分的高h(yuǎn)2，對(duì)應(yīng)的體積；（5）可樂(lè)瓶容積的表達(dá)式：。練習(xí)2請(qǐng)你閱讀下面的短文： 繞幾圈之后 增大摩擦力的方法通常有兩種，即增大壓力、使接觸面粗糙。那么，還有沒(méi)有別的方法了呢？小明對(duì)自己提出了這樣

4、的問(wèn)題。對(duì)此，他進(jìn)行了如下的研究：找一段棉線，在棉線的一端拴上一個(gè)沉重的東西(例如一把大鎖)，然后，把它搭在一個(gè)平放的圓棍上(如鐵床的橫梁、自行車的大梁等)。像圖中那樣，通過(guò)彈簧秤來(lái)拉棉線的另一端，如圖1所示。這時(shí)，要使重物不下落，用的力雖然比豎直向上提要少，但少的力卻不算多。再如圖2所示那樣，將棉線在圓棍上繞一圈，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)變小了。再如圖3那樣，將棉線在圓棍上繞兩圈，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)更小了。再如圖4那樣，將棉線在圓棍上繞四圈，發(fā)現(xiàn)彈簧秤的示數(shù)幾乎等于零。對(duì)上述現(xiàn)象，小明進(jìn)行了歸納分析，得出了結(jié)論。根據(jù)你的閱讀，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)小明同學(xué)可以得出一個(gè)什么結(jié)論？(2)這一結(jié)論在日常生活

5、、生產(chǎn)中有何應(yīng)用？請(qǐng)列舉兩例。(3)小明在上述研究過(guò)程中采取了怎樣的思維程序？分析與解：(1)結(jié)論：纏繞的圈數(shù)越多，摩擦力就越大。(2)應(yīng)用舉例：船靠岸時(shí)，將纜繩在纜柱上繞幾圈。系鞋帶。兩段電線擰在一起要相互纏繞。(3)思維程序：提出問(wèn)題搜尋事實(shí)(或?qū)嶒?yàn))歸納分析得出結(jié)論。例3某船在靜水中航速為36km/h，船在河中逆流而上，經(jīng)過(guò)一座橋時(shí)，船上的一只木箱不慎被碰落水中，經(jīng)過(guò)2min，船上的人才發(fā)現(xiàn)，立即調(diào)轉(zhuǎn)船頭追趕，在距橋600m處追上木箱，則水的流速是多少m/s？分析與解：在研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常選地面或固定在地面上的物體為參照物。但參照物的選取是任意的。我們要選擇合適的參照物，使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。

6、本題參照物有兩種解法，一種選地面為參照物，容易理解，但十分繁瑣。一種選河水為參照物，比較簡(jiǎn)便。解法一以地面為參照物。設(shè)船速為V船，水的流速為V水，船逆流而上的時(shí)間t12min120s。船調(diào)轉(zhuǎn)船頭順流而下的時(shí)間為t2。船逆流而上對(duì)地的速度為V船V水，順流而下對(duì)地的速度為V船V水。木箱順?biāo)碌乃俣扰c水速相同，根據(jù)路程的等量關(guān)系：船順流而下的路程減去船逆流而上的路程，即為木箱在這段時(shí)間通過(guò)的路程。即：（V船V水）t2（V船V水）t1V水（t1t2）化簡(jiǎn)后得到V船t2V船t1t2t1120sV水（t1t2）600m V水2.5m/s解法二以河水為參照物，河水靜止，木箱落入水中保持靜止?fàn)顟B(tài)。船逆流和順

7、流時(shí)相對(duì)于河水的速度都為V船，因此，船追趕木箱的時(shí)間和自木箱落水到發(fā)覺(jué)的時(shí)間相等，即等于2min120s，木箱落入水中漂流時(shí)間為120s120s240s，漂流距離為600m。故木箱漂流速度即水的流速練習(xí)3在一靜水湖的南北兩岸，有兩只船同時(shí)相向開出，各以其速度垂直于湖岸勻速駛向?qū)Π?。兩船在離北岸800m處迎面相會(huì)，相會(huì)后繼續(xù)駛向?qū)Π??？堪逗罅⒓捶岛?，兩船又在離南岸600m處迎面相會(huì)。若不計(jì)兩船靠岸時(shí)間，求湖寬。分析與解：設(shè)湖寬為s米，從北岸出發(fā)的船行駛速度為V1，從南岸出發(fā)的船行駛速度為V2，兩船第一次相會(huì)，行駛時(shí)間相等，依據(jù)題意有 兩船第二次相會(huì)，行駛時(shí)間也相等，依據(jù)題意有 聯(lián)立式和式，將看作

8、一個(gè)未知數(shù)可得：s1800m另解：根據(jù)題意可知，兩船第一次相會(huì)時(shí)，兩船通過(guò)的路程之和為湖寬s，此時(shí)從北岸出發(fā)的船通過(guò)的路程為800m。兩船第二次相會(huì)時(shí)，兩船通過(guò)的路程之和是3s，從北岸出發(fā)的船通過(guò)的路程為(s600)m。根據(jù)路程之比等于速度之比，則有解之s1800m例4相距3750m的甲、乙兩車站之間有一條筆直的公路，每隔2min有一輛摩托車由甲站出發(fā)以20m/s的速度勻速開往乙站，每一輛摩托車在抵達(dá)乙站后都立即掉頭以10m/s的速度勻速開回甲站。這樣往返的車輛共有48輛；若在第一輛摩托車開出的同時(shí)，有一輛汽車由甲站出發(fā)勻速開始乙站，速度為15m/s，那么汽車抵達(dá)乙站前最后將與從甲站開出的第

9、輛摩托車迎面相遇，相遇處距乙站 m。分析與解：摩托車從甲地到乙地所需時(shí)間為t1S/v13750m/(20m/s) 187.5s設(shè)汽車速度為v15m/s 摩托車從乙地開往甲地的速度v210m/s設(shè)汽車抵達(dá)乙站前最后與甲站開出的第n輛摩托車相遇，相遇時(shí)汽車行駛的時(shí)間為t。由題意知，每隔2min即t120s有一輛摩托車由甲站開出，則相遇時(shí)，第n輛摩托車行駛的時(shí)間為tt(n1)，第n輛摩托車從到乙站后和汽車相遇所經(jīng)歷的時(shí)間為tt(n1)·t1依據(jù)題意，摩托車在tt(nl)t1這段時(shí)間內(nèi)行駛的距離與汽車在時(shí)間t內(nèi)行駛的距離之和正好等于甲、乙兩地之間的距離。即vtv2tt(n1)t1s 化簡(jiǎn)得(

10、vv2)tSv2t1v2t(n1) (15m/s10m/s)t3750m10m/s×187.5s10m/s×120s(n1)整理得25m/s×t4425m1200m×n汽車從甲地到乙地所需時(shí)間故tt0250sn為正整數(shù)當(dāng)n1時(shí) 可得t225s當(dāng)n2時(shí) 可得t273st0250s則根據(jù)上述分析，當(dāng)n2時(shí)，都不合題意，只能取n1，此時(shí)t225s汽車行駛距離為S1vt此時(shí)汽車離乙站距離S2SS1svt 3750m15m/s×225s375m即汽車抵達(dá)乙站前最后將與從甲站開出的第1輛摩托車相遇，相遇處距乙站375m。練習(xí)4甲、乙兩輛汽車沿平直公路從某地

11、同時(shí)駛向同一目標(biāo)，甲車在前一半時(shí)間里以速度1做勻速直線運(yùn)動(dòng)，后一半時(shí)間里以速度2做勻速直線運(yùn)動(dòng)；乙車在前一半路程中以速度1做勻速直線運(yùn)動(dòng)，后一半路程中以速度2做勻速直線運(yùn)動(dòng)則：、甲車先到達(dá) 、乙車先到達(dá) 、甲、乙同時(shí)到達(dá) 、不能確定。分析和解：甲車的平均速度：乙車的平均速度： 所以 由 有t甲t乙即甲車先到，正確答案是：例5用手握住一個(gè)啤酒瓶，啤酒瓶開口向上靜止在手中不動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的是：、啤酒瓶靜止在手中，是由于受到靜摩擦力的作用；、隨著手握啤酒瓶的力增大，瓶子所受的靜摩擦力也將增大；、手握啤酒瓶的力增大時(shí)，瓶子所受的靜摩擦力并未增大；、若啤酒瓶原來(lái)為空瓶，那么向瓶?jī)?nèi)注水的過(guò)程中瓶仍靜止

12、，即使手握瓶的力大小不變，瓶所受的靜摩擦力也將增大。分析與解：人用手握住啤酒瓶，由于瓶受重力作用，有從手中下滑的趨勢(shì)，瓶與手之間存在摩擦，啤酒瓶受到向上的摩擦力。當(dāng)瓶子所受摩擦力等于瓶的重力數(shù)值時(shí)，瓶靜止在手中不動(dòng)，瓶與手相對(duì)靜止，瓶受到的摩擦力是靜摩擦力。當(dāng)手握瓶的力增大時(shí)，瓶子受到的靜摩擦力并不隨之增大，仍與瓶的重力相等。在向瓶?jī)?nèi)注水的過(guò)程中，瓶及水的總重增大，瓶從手中下滑的滑趨增強(qiáng)，為維持瓶靜止，手對(duì)瓶的靜摩擦力也隨之增大，保持與瓶的總相等。但靜摩擦力不可能無(wú)限增大，當(dāng)增大到某個(gè)最大值時(shí)，若再向瓶?jī)?nèi)注水，平衡狀態(tài)就會(huì)被破壞，瓶將從手中滑下。這個(gè)靜摩擦力的最大值就做最大靜摩擦力。由上可知，

13、正確答案為A、C、D練習(xí)5如圖，ABCD是4塊質(zhì)量相同的磚，每塊重50牛，A、D兩側(cè)是兩塊豎直的木板，木板外側(cè)分別用1000牛的力壓緊，磚處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：B磚與C磚之間的摩擦力? 分析與解：先以ABCD整體為研究對(duì)象，整體受重力為G總50×4200（N），另外的左側(cè)（即整體的左側(cè)）和的右側(cè)（即整體的右側(cè)）各受一個(gè)向上的靜摩擦力，由平衡條件知：2fG總，則fG/2200/2100（N）。再以兩塊磚為研究對(duì)象，總重力為AB100牛，已與A左側(cè)的靜摩擦力f平衡，故的右側(cè)不受摩擦力。若以為研究對(duì)象，同理可得的左側(cè)不受摩擦力，因此，之間的摩擦力為零。例6為了保護(hù)環(huán)境，治理水土流失，學(xué)校環(huán)保小

14、組測(cè)定了山洪沖刷地面時(shí)洪水中的平均含砂量(即每立方米的洪水中所含泥砂的質(zhì)量)，治理環(huán)境前，他們共采集了40dm3的水樣，稱得其總質(zhì)量為40.56kg，已知干燥的泥砂的密度砂24×103kgm3，試求洪水中的平均含砂量?分析與解：得：水樣中泥砂總質(zhì)量為：m泥V泥2.4×0.40.96（kg）水樣共40dm，因此洪水中平均含砂量為：m25m24（kg）。練習(xí)6某工廠生產(chǎn)的酒精要求其含量不超過(guò)10，已知純酒的密度是水的密度的08倍。試求：用密度計(jì)檢測(cè)產(chǎn)品的含水量指標(biāo)時(shí)，該廠生產(chǎn)的酒精密度滿足什么條件才符合產(chǎn)品要求?分析與解：設(shè)取檢驗(yàn)樣品總質(zhì)量為m，當(dāng)其中含水量達(dá)10時(shí)，水和純酒精

15、的質(zhì)量分別為m水0.1m，m酒0.9m。已知純酒精的密度為酒0.8水，檢驗(yàn)樣品中水和酒精體積分別為：V水0.1m水，V酒0.9m酒1.125m水檢驗(yàn)樣品中的總體積VV水V酒(0.11.125) m水1.225 m水此樣品密度為：mV水1.2250.82×103(kgm3)。例7壓力鍋的直徑為24cm，限壓閥的氣孔直徑為35mm，限壓閥質(zhì)量為100g，使用時(shí)，壓力鍋內(nèi)最大壓強(qiáng)是多少?鍋蓋與鍋的接口處承受的壓力至少是多大?分析與解：當(dāng)限壓閥被鍋內(nèi)氣流頂起時(shí)，壓強(qiáng)達(dá)到最大，且等于限壓閥產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上外面的大氣壓強(qiáng)P0。限壓閥產(chǎn)生的壓強(qiáng)：P1mgS0.983.14×(1.75

16、15;103)21.02×105(Pa)。P最大P0 P1(1.011.02)×1052.03×105(Pa)。鍋內(nèi)外的最大壓強(qiáng)差即為P1，故鍋蓋與鍋的接口處承受的壓力至少為：FP1S1.02×105×3.14×0.1224.61×103(N)。練習(xí)7給你一注射器，一封閉注射器針頭端的橡皮帽，一刻度尺，若干鉤碼及適量細(xì)線，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出粗測(cè)大氣壓強(qiáng)的辦法，寫出測(cè)量步驟和計(jì)算式。分析與解：用間接測(cè)量。而大氣的壓力不容易直接測(cè)量，可借助二力平衡原理就可以解決。用刻度尺測(cè)量針筒上體積刻度值為V對(duì)應(yīng)的針筒長(zhǎng)度L，得活塞橫截面積；在活塞柄端

17、牢固地系上細(xì)線并打結(jié)；把活塞推到針筒頂端，用橡皮帽封閉裝針頭的小孔；手拿針筒，橡皮帽向上，在線結(jié)處不斷加掛鉤碼，直到活塞將開始被拉動(dòng)為止，記下鉤碼總質(zhì)量m，此時(shí)大氣對(duì)活塞的壓力就可以看作等于鉤碼對(duì)活塞的拉力，即鉤碼的重力Fmg（活塞的重力忽略不計(jì)）。（）根據(jù)得大氣壓強(qiáng)。例8如圖所示的連通器，粗管截面積為16cm2，半徑是細(xì)管半徑的2倍，橫管長(zhǎng)10cm，粗細(xì)與細(xì)管一樣。先把024L水銀注入連通器內(nèi)，然后在細(xì)管一端灌水。問(wèn)：灌多少毫升水可以灌滿?如果改在由粗管一端灌水，則需多少毫升可以把粗管灌滿?分析與解：設(shè)灌水前兩管中高度為h1Rr21，則S粗S細(xì)41細(xì)管截面積S細(xì)16×4（cm）則在

18、未灌水前：S細(xì)(h1L)S粗h1V即：4(h110)16h1240h110cm。在細(xì)管中倒水：若這時(shí)細(xì)管中水銀下降h，則粗管中水銀面上升那么水銀面的高度差為 。代入數(shù)據(jù)得h5.625cm h水9.625cmV水S細(xì)h水4×95.625382.5(cm)382.5ml。（）若在粗管中倒水：若這時(shí)粗管中水銀下降h，則細(xì)管中水銀面上升4h那么水銀面的高度差為5h。有：代入數(shù)據(jù)得h1.6cm h水91.6cmV水S粗h水16×91.61465.6(cm3)1465.6ml。練習(xí)8課外小組設(shè)計(jì)了一個(gè)間歇式放水裝置，基本構(gòu)造如圖所示，其中T為蓄水箱，A為進(jìn)水口，C為排水口，C與倒置的形

19、管連接，出水口E與水箱底部B等高。使用前水箱里沒(méi)有水，試分析這個(gè)排水裝置的工作過(guò)程并指出要實(shí)現(xiàn)間歇式排水，需要滿足什么條件?分析與解：向水箱里注水過(guò)程中，水箱與管CD構(gòu)成連通器，管內(nèi)水面與箱內(nèi)水面同步升高。由于進(jìn)水口的位置高于U形管最高端D。當(dāng)水箱內(nèi)水面達(dá)到D的高度時(shí)，開始向外排水。如果在相同的時(shí)間內(nèi)從A進(jìn)入水箱的水量大于或等于從C排放的水量，就不能出現(xiàn)間歇式排水的效果。實(shí)現(xiàn)間歇式水排水需要滿足的條件是：相同時(shí)間內(nèi)向箱內(nèi)注水量小于從C排放的水量。排水過(guò)程開始后，因注水量小于排水量，水箱內(nèi)的水面很快低于D的位置，不過(guò)CDE是一個(gè)虹吸管，排水過(guò)程會(huì)繼續(xù)下去。當(dāng)水箱里的水面降到C的位置時(shí)，停止排水，

20、箱內(nèi)水面就逐漸升高，水面升到D的高度時(shí)，新的一輪排水過(guò)程又開始。例9如圖所示的容器中裝有液體，當(dāng)液體溫度升高而膨脹時(shí)，容器底部受到液體的壓強(qiáng)將如何變化?分析與解：借用一圓柱形容器進(jìn)行比較、分析。下圖甲、乙兩容器中裝有等質(zhì)量、等深度、同溫度的同種液體。當(dāng)溫度升高時(shí)，圖乙中液體因質(zhì)量不變，容器底部受到的壓力不變，圓柱體底面積不變，由可知，圓柱形容器底部所受液體的壓強(qiáng)不變。當(dāng)甲、乙兩容器液體升高相同的溫度時(shí)，液體體積的增大量相等，但液面上部甲的橫截面積大些，因而h1h2，所以溫度升高后，甲中液體深度h甲hh1小于h乙hh2。由gh可知P甲P乙，而乙不變，所以甲減小。所以答案應(yīng)為：減小。練習(xí)9老師給小

21、華一支粗細(xì)均勻的兩端開口的長(zhǎng)直細(xì)玻璃管，一把帶毫米刻度線的刻度尺，讓小華通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量食用花生油的密度。老師問(wèn)小華是否還需要其它器材，他考慮片刻后又要了一盞酒精燈和一些清水，然后開始做實(shí)驗(yàn)，很快測(cè)出了花生油的密度，請(qǐng)你說(shuō)出他的方法?分析與解：先用酒精燈加熱長(zhǎng)直細(xì)玻璃管的中部，中部變軟后將長(zhǎng)直細(xì)玻璃管制成形管。待冷卻后，將水灌入形管內(nèi)，兼形管開口豎直向上放置時(shí)，兩側(cè)管內(nèi)水面處在同一水平面，此時(shí)從管的一側(cè)緩慢注入待測(cè)花生油，注入油的一側(cè)管內(nèi)水面下降，另一側(cè)管內(nèi)水面上升，注入適當(dāng)高度的油后，使管內(nèi)液體保持靜止（如圖），測(cè)出油柱高度h1及兩側(cè)管內(nèi)水面高度差h2，根據(jù)h1產(chǎn)生的壓強(qiáng)與h2的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相

22、等，得：油gh1水gh2 例10用長(zhǎng)度相同、直徑分別為d和d2d的輸油管輸送石油，如果泵站保證兩管管端的壓強(qiáng)差始終不變，且液體勻速流動(dòng)，流動(dòng)時(shí)所受阻力與速度成正比，問(wèn)一晝夜后者所輸送的石油是前者的多少倍?分析與解：液體勻速流動(dòng)，有阻壓PS，其中阻kV，設(shè)一晝夜流過(guò)管子的石油流量為MSVt（t為一晝夜的時(shí)間）則：PSkV 即后者是前者的16倍練習(xí)10同學(xué)們仔細(xì)觀察過(guò)生活中的水桶形狀嗎？下圖的三種情況，從桶子耐用角度講，哪中形狀最適用做水桶？為什么？分析與解：由例9的解答可知：桶底所受壓力：F甲>G水、F乙G水、F丙G水一般情況下，桶底與桶圍不是一個(gè)整體，使用太久，容易導(dǎo)致桶底與桶圍出現(xiàn)裂縫

23、而漏水因此必須使桶底受到的壓力盡量減小，使桶底水壓小于水重，水的部分壓力壓在桶圍上，故乙圖最合要求。第二講 力學(xué)(二)（教師使用）一、知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)分項(xiàng)細(xì)目(一)浮力：1浮力產(chǎn)生的原因2浮力的計(jì)算：漂浮：F浮G物gV物稱量法；F浮GF成因法：F浮F下F上定律法：F浮G排液gV排3阿基米德定律的應(yīng)用；物體沉浮條件的應(yīng)用(二)功和能：1功和功率的計(jì)算2功的原理、機(jī)械效率3機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒(三)簡(jiǎn)單機(jī)械：杠桿、滑輪、斜面二、例題與練習(xí)例1小明在一根粗細(xì)均勻及質(zhì)量分布也均勻的直木桿的一端纏繞少許細(xì)鉛絲制成一支測(cè)液體密度的密度計(jì)。將這支自制的密度計(jì)放在水中，密度計(jì)直立浮在水面上，木桿上與水面相平的刻線

24、到木桿下端的距離為16.2cm。將這支自制的密度計(jì)放在鹽水中，密度計(jì)上與鹽水表面相平的刻線到木桿下端的距離為14.2cm，若纏繞的鉛絲體積很小，可忽略，試求鹽水的密度?分析與解：設(shè)木桿的底面積為，木桿及細(xì)鉛絲共重G，當(dāng)它豎立在水中時(shí)：F浮G。即水gSL1G同理，當(dāng)它豎立在鹽水中時(shí)，有：鹽gSL2G由、可得鹽1.14×103(kgm3)。練習(xí)1有一方木決，當(dāng)它浮在水面上時(shí)，露出水面部分是它總體積的五分之二，當(dāng)把它放在某種液體中時(shí)，露出液面的部分是它總體積的三分之一，求物體的密度和液體的密度。解答：設(shè)物體的體積為V，漂浮在水面時(shí)：G物F浮水gV排 （1） (2) G物F浮液gV排 （3）

25、 (4) G物物gV (5)解以上方程得： 物水0.6×103kg/m3 液 物0.9×103kg/m3例2 在一個(gè)盛有150水的容器中放入一物塊，則它所受到的浮力應(yīng)為大于150 小于150 等于150 以上答案都可能分析與解：由阿基米德原理可知浮水排 容器中的水受到的重力為水水水 由式除以式得浮排水水 由式可知，當(dāng)排水時(shí)，浮水； 當(dāng)排水時(shí)，浮水； 當(dāng)排水時(shí)，浮水 所以以上題目正確答案應(yīng)是選項(xiàng) 由以上分析可知，排與原液體的量沒(méi)有直接關(guān)系練習(xí)2已知小球A能在水中懸浮，小球B能在水中下沉，小球C能漂浮在水面上。現(xiàn)將三個(gè)小球放在一只盒內(nèi)，然后把小盒漂浮在盛水的容器里，測(cè)下列判斷正

26、確的是：A只把小球A從小盒中拿出放入水里，容器中水面下降。B只把小球B從盒中拿出放入水中，容器中水面下降。C只把小球C從盒中拿出放入水里，容器中水面高度不變。分析與解：設(shè)盒子中只裝一只小球，球的密度為球，把盒子和小球看成一個(gè)漂浮在水面上的整體，此時(shí)相當(dāng)于小球和盒子分別漂浮在水面上（如圖）對(duì)球：F浮G球 即：水gV排球gV球 （1）當(dāng) 球 水 小球仍漂浮在水面上，與乙圖情況一樣，故水面高度不變。所以，C答案正確。（2）當(dāng) 球 水時(shí)，由式可知，此時(shí)，V排 V球即小球?qū)腋∷校娓叨纫嗖蛔儭?所以，A答案錯(cuò)誤。（3）當(dāng)球水時(shí)，小球會(huì)沉入水底，由（1）式將V排V物，水面高度下降。所以，B答案正確。

27、例3 在湖水中24m深處，有一個(gè)體積為2dm3的氣泡，當(dāng)它上升到離液面16m、12m、8m等深處時(shí)，它的體積逐漸變大，相應(yīng)為3dm3、4dm3、6dm3，如圖甲所示求氣泡在各深度處所受的浮力作出F隨排變化的函數(shù)圖象 分析與解：k水1×103kg/m3×10N/kg104Nm3根據(jù)浮k排104排，列表計(jì)算如下：氣泡所在處深度m排dm3浮N2422016330124408660根據(jù)表中數(shù)據(jù)可作F隨排變化的圖象，如圖乙所示由圖象可看出：浮力的大小與排成線性關(guān)系用圖象表示物理規(guī)律最形象、最直觀練習(xí)3馬鈴薯中所含淀粉的百分率與它密度關(guān)系如下表所示：馬鈴薯密度（gcm）1.081.10

28、1.121.141.15所含淀粉百分率（）141822.526.529某采購(gòu)員在選購(gòu)馬鈴薯時(shí)，在空氣中稱洗凈的馬鈴薯樣品重為150g，再將樣品浸沒(méi)在水中稱得重為19.6g，求樣品中淀粉的百分含量?分析與解：設(shè)樣品重為G，在水平中重G, 樣品在水中有：GF浮G.又F浮 水gVs樣 而 查表得：樣品中淀粉含量為29%。例4把一個(gè)長(zhǎng)10cm，直徑7cm的金屬圓柱體，先后放在空氣和二氧化碳里稱，所得數(shù)據(jù)相差0.24g，求CO2的密度?分析與解：由受力分析和平衡條件可知：在空氣中稱時(shí)，有：N1F浮1G在CO2中稱時(shí)，有：N2F浮2G由（1）（2）得：NF浮而N0.24×103×9.8

29、N F浮 2gV 1gV 2gV1gV0.24×103×9.8將空氣的密度1值和圓柱體的體積V代入得， CO2的密度為21.91kg/m3練習(xí)4 小華用一只有頸圓柱形的塑料飲料瓶和一桶水、一把尺就巧妙地測(cè)出了食用油的密度。寫出他的操作步驟，用字母代表測(cè)量量，推導(dǎo)出計(jì)算密度的公式。分析與解：(1)剪去飲料瓶的上部，保留中間的圓柱部分。(2)瓶中放入幾個(gè)石塊和少量水，使水沒(méi)過(guò)石塊，將它放入桶中。使它浮在水面上，測(cè)量露出水面的瓶高h(yuǎn)1。(3)在瓶?jī)?nèi)注入一些待測(cè)的食用油，測(cè)量瓶?jī)?nèi)水面上的油層厚度H。(4)再次將瓶放入桶中，測(cè)量露出水面的瓶高h(yuǎn)2。瓶的直徑記為D，水的密度記為水，推導(dǎo)

30、計(jì)算油的公式：第一次放入桶中以后，排開水的體積記為V1，注入食用油后排開水的體積記為V2，于是V2V1/4×(h1h2)D2根據(jù)阿基米德原理，食用油所受的重力為mg水(V2V1)g食用油的質(zhì)量為m 水(V2V1)/4×水(h1h2)D2另一方面，食用油的體積為所以油m/V油(h1h2) 水/H例5如圖，一木塊上面放一塊實(shí)心鐵塊A，木塊頂部剛好與水面相齊，在同樣的木塊下面掛另一實(shí)心鐵塊B，木決也剛好全部浸入水中，則A、B兩鐵塊的體積比為多少?分析與解：將A和木塊一起作好研究對(duì)象，整體受重力（GGA）和浮力F作用，且處于平衡狀態(tài)，再將B和木塊也視為整體，受重力（GGB）和浮力（

31、FFB）作用，也處于平衡狀態(tài)。則：FGAG （1） FFBGBG （2）（2）(1)得 FBGBGA 又GAMAg鐵gVA GBMBg鐵gVB FB水gVB水gVB鐵gVB鐵gVA練習(xí)5一塊冰內(nèi)有一小石塊，放入盛有水的量筒內(nèi)，正好懸浮于水中，此時(shí)量筒內(nèi)的水面升高了4.6cm；當(dāng)冰熔化后，水面又下降了0.44cm，已知量筒的橫截面積為10cm2，求石塊的密度。（p冰0.9×103kgm3）。分析與解：V冰V石46cm3V冰V化水4.4cm3V冰/V化水水/冰10/9故V冰44cm3 V石2cm3G石水gV排當(dāng)石塊沉底時(shí)V石V排V排V排(石gV石/水g) V石2cm3石2水2×

32、103kg/m3例6試分析：在平直公路上，通過(guò)的距離一定時(shí)，騎自行車比步行既省又省功的道理。分析與解：在平直公路騎車時(shí)，人體的重心始終位于同一高度，且車前進(jìn)是靠車輪的滾動(dòng)。除空氣的阻力外，只需克服較小的滾動(dòng)摩擦。而人走路時(shí)，后腳蹬地重心升高，步行者要克服重力做功，前腳落地重心降低，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能（如內(nèi)能）浪費(fèi)掉。雖然自行車的傳動(dòng)由于腳蹬地的力。又由于腳蹬踏板一周，車輪可向前滾動(dòng)幾周，同步行相比，若前進(jìn)的距離相等，騎自行車的人腿屬屈伸次數(shù)少得多。因此，騎自行車比步行既省力又省功。這個(gè)道理并不違背功的原理，因?yàn)轵T車與步行相比較的條件是平直公路上通過(guò)相同的路程，并非要完成相同的功。所以不

33、能一遇到“既省力又省功”的說(shuō)法就不問(wèn)條件，也不具體分析，盲目認(rèn)為違背功的原理。練習(xí)6 某工地在冬季水利建設(shè)中設(shè)計(jì)了一個(gè)提起重物的機(jī)械，是這個(gè)機(jī)械組成部分的示意圖。是鋼管，每米長(zhǎng)受重力為30N；是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，重物的質(zhì)量為150kg，掛在處，；拉力加在點(diǎn)，豎直向上，取10N/kg。為維持平衡，鋼管為多長(zhǎng)時(shí)所用的拉力最?。窟@個(gè)最小拉力是多少？分析與解：解：設(shè)，每米長(zhǎng)鋼管重為，根據(jù)杠桿平衡條件可列出方程：，整理得這個(gè)方程有解的條件是，其中；由此解出，把數(shù)值代入得，這表示拉力的最小值為300N。從（1）式可以解出鋼管長(zhǎng)為：由于拉力最小時(shí)，所以拉力最小時(shí)的鋼管為。參考答案中巧妙地運(yùn)用數(shù)學(xué)中一元二次方程的解存在

34、的條件作為解題的突破口使問(wèn)題得到解決，如果充分利用數(shù)學(xué)知識(shí)還可得到以下幾種解法：方法1：配方法。利用方程（1）可得：，整理、配方可得.方法2：利用“兩正數(shù)積為常數(shù)，則兩數(shù)相等時(shí)，其和最小?！狈椒?：極值法。當(dāng)，在物理競(jìng)賽中，往往設(shè)計(jì)出一些需要用數(shù)學(xué)思想、方法及技巧處理物理問(wèn)題的考題，用來(lái)考查學(xué)生的智力和能力。 例7一個(gè)600N重的成年人和一個(gè)小孩都過(guò)一道5m寬的水渠。成人從左岸到右岸，而小孩從水渠右岸到左岸，兩岸各有一塊4m長(zhǎng)的堅(jiān)實(shí)木板，請(qǐng)你想出一種方式過(guò)渠。并分析在忽略木板自身重量和木板疊交的距離情況下，要使成年人和小孩都能平安過(guò)渠，小孩的體重不能輕于多少牛?分析與解：方法如圖，小孩站在B處

35、讓成年人先從木板上過(guò)水渠，待成年人站在原小孩處，再讓小孩過(guò)水渠。把AB木板視為杠桿，A為支點(diǎn)，成年人對(duì)木板壓力視為阻力，A對(duì)B的支持力視為動(dòng)力，那么阻力臂總小于動(dòng)力臂，所以，人在A時(shí)，A對(duì)B的支持力最大，最大值為600N。把AB視為杠桿，O為支點(diǎn)，成年人對(duì)AB壓力視為阻力F1，小孩對(duì)木板的壓力視為動(dòng)力F2。則：F1×AOF2×OB而OA1m，OB 3m， F1600N F2200N即小孩體重不能輕于200N練習(xí)7 一架不準(zhǔn)確的天平，是因?yàn)樗鼨M梁左右兩臂不等長(zhǎng)，雖然砝碼很準(zhǔn)確，但是通常的辦法卻不能稱得待測(cè)物體質(zhì)量的準(zhǔn)確值。你能想出什么好辦法用這架天平稱得物體質(zhì)量的準(zhǔn)確值嗎？說(shuō)

36、出你的辦法。分析與解： 天平的原理是利用杠桿平衡的條件 動(dòng)力×動(dòng)力臂阻力×阻力臂。當(dāng)兩個(gè)力臂相等，則被測(cè)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量。利用這種不準(zhǔn)確的天平，測(cè)物體質(zhì)量的準(zhǔn)確值的方法有三種。第一種方法：替代法。先把要測(cè)量的物體放在天平的一個(gè)盤上，在另一個(gè)盤子內(nèi)加小顆粒的物體（如砂子），直加到天平平衡為止，然后用砝碼替代被測(cè)物體，重新使天平平衡，這時(shí)砝碼的質(zhì)量就是物體的質(zhì)量。第二種方法：恒載量法。選擇一個(gè)比被測(cè)物體質(zhì)量大些的物體，放在天平的一只盤上，在另一只盤里加砝碼，直到平衡。然后把被稱物體放在盛砝碼的那只盤內(nèi)，天平失去平衡，再?gòu)捻来a盤內(nèi)取下一部分砝碼，直到天平再度平衡。數(shù)一數(shù)拿

37、下的砝碼就知道被測(cè)物的質(zhì)量。第三種方法：復(fù)稱法。把被測(cè)物體先后放在兩只盤內(nèi)，測(cè)量?jī)纱危褍纱螠y(cè)量結(jié)果相乘再開方，便可得到被測(cè)物的準(zhǔn)確質(zhì)量：例8在如圖所示的裝置中OC1m，OD15m，A、B為兩鐵塊，當(dāng)A全部浸沒(méi)在水中時(shí)，杠桿恰好平衡。求A、B兩鐵塊的體積比VAVB是多少(桿和滑輪的質(zhì)量不計(jì)，鐵7.8×103kgm水1.0×103kgm)分析與解：設(shè)A、B兩鐵塊的體積分別VA、VB，三段繩中的拉力分別為FC、FD 、F對(duì)A列平衡方程有：FCGB 鐵gVB又由杠桿平衡條件有：得 FD又由動(dòng)滑輪省力的特殊得F即 對(duì)A列平衡方程有：FF浮GA其中， 則練習(xí)8某人站在岸上，利用滑輪組

38、通過(guò)拉繩使停泊在水中的船勻速靠岸。已知滑輪組是由兩個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成（滑輪組的自重忽略不計(jì)），船重1.02×105N，船移動(dòng)時(shí)受到水的阻力是船重的0.01倍。船受到滑輪組的拉力始終沿水平方向。此人水平拉繩的力為240N，船靠岸的速度是0.72km/h。求：(1)滑輪組的機(jī)械效率。(2)人拉繩的功率。分析與解：解決滑輪組的問(wèn)題，一定要判斷其連接方式。本題要求人在岸上拉繩，也就是繩索最后通過(guò)動(dòng)滑輪，才能確定有5根繩子拉船。若題目改為人站在船上拉，則繩索最后通過(guò)的是定滑輪，為用4根繩拉船前進(jìn)。（1）人拉繩的力為F240N，設(shè)繩前進(jìn)S m，人做的總功W總F·s240s J船前

39、進(jìn)克服阻力做功是有用功。阻力為船重的0.01倍即f0.01G0.01×1.02×105N1.02×103N。船前進(jìn)的距離是繩索端前進(jìn)距離的1/5,當(dāng)繩被岸上人拉過(guò)s 時(shí),船前進(jìn)s/5米。有用功為：W有用1020N×s/5204s J滑輪組的機(jī)械效率W有用/W總204s/240s0.85 即85%。(2)人拉繩的功率為PW/tFs/tF·s/t。船前進(jìn)的距離是繩端前進(jìn)的距離的1/5，速度也是繩端前進(jìn)速度的1/5，即s/t5v由船靠近岸的速度v 0.72km/h 0.2m/s，得s/t 5v 1m/s。人拉繩的功率為P240N×1m/s2

40、40w。例9某工人利用一滑輪組，把重量G為300N的物體從深10m的井底勻速地拉到井口。如圖，若滑輪組的效率是75，重物上升的速度為V1ms，求人所消耗的功率。分析與解：有用功為W有Gh300×103000J又 做功所有的時(shí)間為： 故人所消耗的功率 練習(xí)9 “一個(gè)和尚挑水吃，兩個(gè)和尚抬水吃，三個(gè)和尚沒(méi)水吃”，這是民間流傳的一個(gè)故事，現(xiàn)給你兩根長(zhǎng)度相同且自重忽略不計(jì)的扁擔(dān)和一只水桶，請(qǐng)你幫他們想出一個(gè)辦法來(lái)，使甲、乙、丙三個(gè)小和尚共抬一桶水且各自承受的壓力相同。要求畫出簡(jiǎn)要示意圖，并算出水桶的懸掛位置。分析與解：如圖所示，使一根扁擔(dān)的一端置于另一扁擔(dān)中點(diǎn)B處(可用細(xì)繩固定)，水桶懸掛在

41、E點(diǎn)，三個(gè)和尚分別在A、C、D三點(diǎn)抬水。設(shè)桶及水重為G，扁擔(dān)長(zhǎng)為L(zhǎng)，根據(jù)杠桿平衡條件F動(dòng)·L動(dòng)F阻·L阻得到：當(dāng)F甲F乙時(shí)，LBCLBDL2此時(shí)：F甲F乙FB2若要F丙F甲F乙FB2，則LAB2LBE。所以水桶應(yīng)懸掛于離A點(diǎn)23L處例10用同種材料制成的物體A和B，分別掛在如圖所示的杠桿的兩端，且GA>GB，此時(shí)杠桿平衡（圖甲）若物體全部浸沒(méi)在水中（圖乙）杠桿是否還能平衡（桿重不計(jì)）？ 分析與解：對(duì)甲圖，杠桿是否平衡，杠桿處于平衡狀態(tài).則FAL1FBL2設(shè)物體的密度為，當(dāng)物體全部浸沒(méi)在水中時(shí)，物體受浮力作用，因此圖乙中C點(diǎn)受到的作用力為：FAGAF浮AGA水gVA 設(shè)

42、乙中杠桿仍平衡，則FAL1FBL2即：）B物在浸沒(méi)在水中，使D點(diǎn)實(shí)際受力FD為： FDGBF浮BGB水gVB可見(jiàn)，F(xiàn)BFD, 即杠桿仍能平衡。練習(xí)10在天平的兩邊分別掛一塊鉛和鋁，質(zhì)量均為102.6g，若鉛浸沒(méi)在煤油里，鋁浸沒(méi)在水里，平衡是否破壞?( 鋁2.7gcm 鉛11.4gcm 煤0.8gcm 水1gcm)分析與解：天平是等臂杠桿，只要鋁塊和鉛塊對(duì)天平的拉力相等，天平就能平衡。開始時(shí)天平是平衡的，原將鉛塊和鋁塊分別浸沒(méi)在煤油和水中后，若兩物受的浮力也相等，則天平仍平衡。鉛塊和鋁塊和體積分別為：（） V鉛9 cm 3 V鋁38 cm 3鉛塊浸沒(méi)在煤油中所受浮力為：F鉛浮煤gV鉛即 F鉛浮0

43、.8×103×10×9×1067.2×102N鋁塊浸沒(méi)在水中所受浮力為：F浮鋁水gV鋁1×103×10×38×10638×102N因?yàn)殂U塊和鉛塊的質(zhì)量相等，重量也相等。而F浮鉛F浮鋁所以天平不再平衡。練習(xí)11小林想知道自家的牛有多重，村里的磅秤最大稱量值小于牛的體重，小林還是用這臺(tái)磅秤稱出了牛的重量，他是用的什么辦法？分析與解：設(shè)牛的重心與后腳的距離為x；前腳與后腳間的距離為，牛重為。磅秤最大稱量值比牛的體重小得不太多時(shí)：()先讓牛的前腳站到秤臺(tái)上，秤的示數(shù)為，則：()再讓牛的后腳站到秤臺(tái)上，秤

44、的示數(shù)為，則：（）解方程、得：GGG第三講 光、熱、聲一、知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)分項(xiàng)細(xì)目(一)光：1光的直線傳播，光速2光的反射及反射定律，光的折射及規(guī)律3影和像、日食、月食、小孔成像、平面鏡成像 凸、凹透鏡成像，照相機(jī)、放映機(jī)、放大鏡等(二)熱：1熱膨脹和水的反常膨脹，溫度與溫度計(jì)2熱傳遞的方式，物態(tài)變化，分子運(yùn)動(dòng)論的要點(diǎn)，內(nèi)能3改變內(nèi)能的兩種方式，比熱，熱量的計(jì)算，熱平衡方程，熱功光量(三)聲：1聲音的發(fā)生和傳播2音調(diào)、響度和音色二、例題與練習(xí)例1處在赤道上某地的人在月落4h后，還能看到一顆繞赤道平面軌道運(yùn)行的人造衛(wèi)星在其正上方，試求這顆衛(wèi)星距地面高度最小約多少?(地球半徑R6.4X106m)分析

45、與解答：忽略大氣對(duì)光的折射，光沿直線傳播。能看到衛(wèi)星，則衛(wèi)星上必須有太陽(yáng)的反射光線進(jìn)入觀察者的眼中，作出示意圖如下：圖中A點(diǎn)處剛?cè)章?，地球自轉(zhuǎn)4h，原A點(diǎn)轉(zhuǎn)至A點(diǎn)，由圓的知識(shí)可得：×360°60° (1)又：cos (2)由（1）、（2）兩式得hR（1）6.4×106（m）練習(xí)1太陽(yáng)和月亮位于如圖所示的位置，請(qǐng)你根據(jù)光的直線傳播規(guī)律，在圖中畫出當(dāng)?shù)厍蛏系娜朔謩e處于什么空間區(qū)域時(shí)，可以看到月全食、日偏食和日環(huán)食? 分析與解答：如圖所示1區(qū)日全食2區(qū)日偏食3區(qū)日環(huán)食例2水平桌面上放置一平面鏡，鏡面與桌面成45°角，一個(gè)小球以V勻速沿桌面向鏡滾去，如

46、圖所示，問(wèn)鏡中小球的像將如何運(yùn)動(dòng)? 分析與解答：根據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知，物像等大，物像對(duì)稱。小球沿桌面向鏡主動(dòng)的任一時(shí)刻，物像關(guān)系都符合此規(guī)律。故小球的像將豎直向下運(yùn)動(dòng)。練習(xí)2只要你稍微注意一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，除了大型客車外，絕大多數(shù)汽車的前窗都是傾斜的，你能從光學(xué)的原理解釋這一情況嗎?分析與解答：當(dāng)汽車和前窗玻璃傾斜裝置時(shí)，車內(nèi)乘客經(jīng)過(guò)玻璃反射成人像在車的前上方，而路上行人是不可能出現(xiàn)在上方空中的，這樣就將車內(nèi)乘客的像與路上的行人分離開來(lái)，司機(jī)就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，尤其在夜間開車，車內(nèi)開燈，造成外暗內(nèi)亮的時(shí)候，大型客車較大，前窗離地面要比小汽車高得多，即使前窗玻璃豎直裝，像是與窗同高的，而路上行人不可能

47、出現(xiàn)在這個(gè)高度，則不會(huì)混淆。例3一般人臉寬（包括兩耳）約18cm，兩眼的光心相距約7cm，兩眼光心離頭頂和下巴分別為10cm和13cm當(dāng)平面鏡豎直放置時(shí)，則至少要用多大的平面鏡（矩形），才能看到自己臉的全部？分析與解答：先求鏡寬（如圖）設(shè)、為兩耳，、為兩眼因?yàn)榧熬鶠槠叫兴倪呅危矗核早R寬（187）2cm5.5cm再求鏡長(zhǎng)（如圖2）設(shè)人臉長(zhǎng)，眼在處，因?yàn)橄耖L(zhǎng)，所以鏡長(zhǎng)（1013）2cm115cm練習(xí)3如圖所示，水平地面上有一障礙物ABCD，較大的平面鏡MN在某一高度上水平放置，試用作圖法求出眼睛位于O點(diǎn)從平面鏡中所能看到的障礙物后方地面的范圍。如果想在原處看到更大范圍的地面，水平放置的鏡子的高

48、度該怎樣改變？分析：若直做此題目，我們只能確定邊緣光線FAO的入射光線HF，而另兩條光線GBE和EO卻無(wú)法確定。通過(guò)平面鏡看到某部分地面，表明這部分地面上每一點(diǎn)發(fā)出的光線中有一些經(jīng)平面鏡反射后到達(dá)眼睛即O點(diǎn)。則由光路可逆性原理可知，若在O點(diǎn)放置點(diǎn)光源，它發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后將到達(dá)地面上這部分范圍。解答將O點(diǎn)看成是一個(gè)發(fā)光點(diǎn)。作O點(diǎn)在平面鏡中的像O，連接OA交MN于F，連接OF交地面于H；連接OB交MN于E，交地面于G。連接OE。標(biāo)上箭頭，光線傳播方向如圖所示。入射光線為HF、GE；反射光線為FO、EO。圖中GH所圍區(qū)域就是眼睛位于O點(diǎn)從平面鏡MN中所能看到障礙物后方地面的范圍。假定水平放置

49、的鏡子的高度降低至與障礙AB面接觸，眼睛就看不到障礙物后面的地面，因此，如果想在原處看到更大范圍的地面，水平放置的鏡子在高度該增高（即向上平移）。光路可逆原理是光學(xué)知識(shí)中的基本原理，用“光路可逆原理”解答一些復(fù)雜的光學(xué)問(wèn)題，顯得相當(dāng)簡(jiǎn)捷明快。例4在水平地面上有一點(diǎn)光源S，光源正上方有一平面鏡MN，S到MN中點(diǎn)0的距離為2m，且平面鏡MN與豎直方向成225°角，(如圖)若光斑照在離點(diǎn)光源5m處的墻上，那么光斑離地面的距離為多少? 分析與解答：利用平面鏡成像規(guī)律，找出像點(diǎn)S，連接S和入射點(diǎn)的直線交墻壁于A點(diǎn)，交地面于C點(diǎn)，由圖可知： 故OSC為等腰直角三角形，則有：SCSO2m所以 BC

50、BSSC5m2m7m又因?yàn)?故ABC也是等腰直角三角形所以ABBC7m 即光斑在墻上離地面高7m 練習(xí)4人立于河邊看對(duì)岸的一株樹AB在水中的像，當(dāng)人離開河岸后退超過(guò)6m就不能看到整個(gè)樹的像。已知人高EF15m，河兩岸都高出水面1m，河寬40m，如圖所示，求樹高? 分析與解答：如圖所示，直角COB、 OGH和GEF相似，則每個(gè)三角形的直角邊之比為一定值，則： 又GF6m， EF1.5m，GH1m 而CO40436m 又因?yàn)?所以 CB CO 故ABABCBCA918m 樹高為8m。例5我國(guó)北方為了室內(nèi)采暖，用管道將熱水從鍋爐輸往室內(nèi)。在管道上方的天花板上?？煽吹奖弧把焙诘暮圹E。1.根據(jù)你學(xué)過(guò)的

51、物理知識(shí)，解釋形成這種黑跡的原因。 2提出一種觀察或?qū)嶒?yàn)的方法，用以判斷上述解釋的正確性。分析與解答：1熱水管道附近空氣溫度較高，密度較小，上升，對(duì)流加快，空氣中的微塵附著在天花板上，形成黑跡。 2居住單元通往樓道的門比較嚴(yán)實(shí)，但門和墻之間仍有小縫，外面的風(fēng)經(jīng)常吹進(jìn)來(lái)，這種門縫附近的墻壁上，也有類似黑跡。這種現(xiàn)象支持了上述的解釋。 練習(xí)5解釋我國(guó)夏季東南風(fēng)多的原因?分析與解答：東南沿海多水，西北帶多砂，砂的比熱比水小，夏季在陽(yáng)光照射下，水、砂吸收的熱量差不多，但砂升溫多，砂上的空氣溫度高，受熱膨脹上升，而水升溫少，水上空氣溫度也不高，所以東南的冷空氣就水平流向西北去填補(bǔ)，從而形成東南風(fēng)。例6體溫計(jì)的測(cè)溫范圍是3542，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)用體溫計(jì)測(cè)量沸水溫度的方案。要求：(1)說(shuō)明測(cè)量原理和方法；(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟；(3)說(shuō)明測(cè)量必須滿足的條件。分析與解答：根據(jù)熱平衡方程，采用混合法間接測(cè)量沸水的溫度。（2）步驟：A、取足夠量的冷水，若溫度低于35，可適當(dāng)加入沸水，使之溫度略高于35，用體溫計(jì)測(cè)出t1B、用天平測(cè)出冷水和容器的質(zhì)量m1 C、將適量沸水倒入容器中，測(cè)出混合后的溫度tD、再測(cè)總質(zhì)量m2 E、倒掉水，測(cè)容器質(zhì)量m.(此步可放到A前)F、冷水質(zhì)量m1m1m0 沸水質(zhì)量m2m2m1G、根據(jù)Q吸Q放 不計(jì)熱損失，有 得：（3）由于終溫t42. 則 ： 得： 而