2016年第41周湖州學(xué)習(xí)中心初三科學(xué)之能量

PAGEPAGE45精銳教育網(wǎng)站：精銳教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義學(xué)員編號：年級：初三課時(shí)數(shù)：3學(xué)員姓名：輔導(dǎo)科目：科學(xué)學(xué)科教師：授課類型授課日期及時(shí)段教學(xué)內(nèi)容一、同步引入知識精講1、功的概念1.功的兩個(gè)必要因素:一個(gè)是作用在物體上的力,另一個(gè)是物體在力的方向上移動的距離。2.功的計(jì)算公式：W=Fs=Pt功的單位：焦3.功率功率是反映物體做功快慢的物理量。2）功率的定義:單位時(shí)間里完成的功叫功率。3）功率的計(jì)算公式:P=W/t=Fv。4功率的單位:瓦；常用單位還有:千瓦、兆瓦。5）1千瓦=1000瓦；1兆瓦=106瓦2能量的概念在一定的條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化；摩擦生熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；發(fā)電機(jī)發(fā)電，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；電動機(jī)工作，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；植物的光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；燃料燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變典型例題1.核能發(fā)電是目前常用的發(fā)電方式之一，它是利用鈾原子核裂變時(shí)放出的核能加熱水，用水產(chǎn)生的高溫、高壓蒸汽作為動力，推動蒸汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的。在核能發(fā)電的整個(gè)過程中，不發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是（

）A.核能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能D.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能題目難度：85(較難)題目解析：根據(jù)核電站的發(fā)電過程可知，核能發(fā)電的能量傳遞和轉(zhuǎn)化過程是：核能→水和蒸汽的內(nèi)能→發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械能→電能；因此，選項(xiàng)中ACD的能量轉(zhuǎn)化情況在核能發(fā)電時(shí)均有出現(xiàn)，不發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故選B2.“嫦娥一號”在繞月飛行時(shí)，衛(wèi)星上的太陽能電池翼會遇到?jīng)]有太陽照射的情況。為了有效幫助“嫦娥一號”內(nèi)的電器設(shè)備度過黑暗時(shí)光，你認(rèn)為“嫦娥一號”內(nèi)必須有的設(shè)備是（

）A.性能良好的蓄電池B.性能好的發(fā)電機(jī)C.性能好的電動機(jī)D.性能好的熱機(jī)題目難度：85(較難)題目解析：A性能良好的蓄電池可以長時(shí)間提供電能，故正確；B發(fā)電機(jī)通過電磁感應(yīng)原理，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，而衛(wèi)星上沒有足夠的機(jī)械能可以利用，故錯(cuò)誤；C電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為動能的機(jī)械，不能產(chǎn)生電能，故錯(cuò)誤；D太空中沒有空氣，熱機(jī)無法工作，故錯(cuò)誤。綜上，選A3.當(dāng)前市場上有些聲控玩具，只要在它附近拍一下手，就會動起來。這種玩具接受信號的能量形式是（

）A.電磁能B.光能C.聲能D.化學(xué)能考點(diǎn)能量的概念和形式參考答案：C題目難度：85(較難)題目解析：拍手時(shí)會產(chǎn)生聲音，通過空氣傳到聲控玩具中，所以接受能量的形式應(yīng)該為聲音具有的聲能。同步小結(jié)：專題引入生活中我們無處不在做功，想想那些都是做功。1.關(guān)于能量，下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.正在發(fā)聲的物體具有聲能B.正在運(yùn)動的物體具有動能C.可見光具有能，不可見光不具有能D.綠色植物進(jìn)行光合作用需要太陽能考點(diǎn)能量的概念和形式參考答案：C題目難度：85(較難)題目解析：A、正在發(fā)聲的物體向外發(fā)送聲波，所以具有聲能；B、動能指的是物體由于運(yùn)動而具有的能量，所以正在運(yùn)動的物體一定具有動；C、可見光具有能量是正確的，不可見光包括紅外線，紫外線等，其也具有或多或少的能量，所以不可見光不具有能錯(cuò)誤；D、植物進(jìn)行光合作用需要光照，即需要利用太陽能。點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對能量概念的理解，屬于基本的概念題。對于這一類選擇題，主要可以利用排除法解題。略2.關(guān)于能量，下列說法中錯(cuò)誤的是(

)A正在發(fā)聲的物體具有聲能B.正在運(yùn)動的物體具有機(jī)械能C.可見光可以傳遞光能，不可見光不能傳遞光能D.雷達(dá)天線能產(chǎn)生電磁能考點(diǎn)能量的概念和形式參考答案：C題目難度：85(較難)題目解析：A、發(fā)聲的物體正在振動，會產(chǎn)生能量，即聲能，利用這種振動可以除石、潔牙，故符合題意；

B、運(yùn)動的物體具有動能，動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，則物體的動能越大，機(jī)械能是動能和勢能的總稱，故符合題意；

C、可見光可以傳遞光能，紅外線、紫外線等不可見光也能傳遞光能，如用紅外線進(jìn)行遙控、用紫外線來殺菌等，故不符合題意；

D、雷達(dá)能產(chǎn)生電磁波，電磁波具有電磁能，故符合題意；故選C。點(diǎn)評：此題考查了聲能、光能、動能、電磁能等多種不同形式的能，考生需熟練掌握自然界中存在的不同形式的能量，考點(diǎn)全面，且貼近生活實(shí)際。3.我省每年5～9月是雷電的高發(fā)季節(jié)。雷電發(fā)生時(shí)具有的能量是（

）①機(jī)械能②電磁能③電能④聲能⑤光能⑥熱能⑦化學(xué)能A.①②③④B.②③④⑥C.③④⑤⑥D(zhuǎn).①②④⑤2000227053考點(diǎn)能量的概念和形式參考答案：C題目難度：95(困難)題目解析：雷電是帶不同電荷的云團(tuán)產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，因此具有電能；能聽到轟隆隆的雷聲，因此具有聲能；能看到閃電劃過天空，因此有光能；閃電劃過之處，溫度升高，因此具有熱能。故選C。點(diǎn)評：本題的考查需要熟悉雷電的形成過程，以及過程中的各種能量形式。4.（浙江紹興中考）如圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在一壓力傳感器上，壓力傳感器是電阻阻值隨受到壓力的增大而減小的變阻器（壓力不超過最大值），壓力傳感器、電流表、定值電阻和電源組成一電路。壓力傳感器不受力時(shí)電流表示數(shù)是。t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。整個(gè)過程中，不計(jì)能量損失，電流表示數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示，則(

)

A.時(shí)刻，小球動能最小B.t時(shí)刻，彈簧的彈性勢能最小C.～，彈簧的彈性勢能先增加后減少D.～，小球增加的動能小于彈簧減少的彈性勢能2000266990考點(diǎn)動能和勢能的轉(zhuǎn)化與機(jī)械能守恒；彈性勢能-參考答案：D題目難度：95(困難)題目解析：（1）t=0時(shí)，金屬小球從彈簧上方由靜止釋放；到時(shí)刻，電流表讀數(shù)為0，說明壓力傳感器受力為零，即小球未落在彈簧上，小球處于下落狀態(tài)，這個(gè)過程中，小球速度不斷增大，動能也不斷增大；（2）時(shí)刻，電流表示數(shù)達(dá)到最大，說明壓力傳感器的阻值最小，即受到的壓力最大，故此時(shí)小球應(yīng)處于彈簧壓縮的最低點(diǎn)，此時(shí)彈性勢能最大；（3）時(shí)間段內(nèi)，電流表示數(shù)減小，表明壓力傳感器的阻值增大，即壓力逐漸減小，說明此時(shí)間段是小球被彈簧彈起的過程，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能和重力勢能，故小球增加的動能小于彈簧減少的彈性勢能。綜合以上分析，可知答案為D。點(diǎn)評：本題是一道機(jī)械能與電路專題相結(jié)合的難度較大的題。難點(diǎn)就在于將電路分析與小球受力和運(yùn)動情況聯(lián)系起來。選項(xiàng)還涉及到能量的守恒與轉(zhuǎn)化，對學(xué)生力學(xué)水平要求較高。可以作為一道典型題學(xué)習(xí)。5.（2014·浙江紹興)面積很大的水池，水面上浮著一邊長為a、質(zhì)量為m的正方體均勻木塊，開始時(shí)木塊靜止，如圖甲?，F(xiàn)用力F將木塊勻速下壓，運(yùn)動時(shí)，F(xiàn)隨深度H變化如圖乙，則下列正確的是(

)

甲

乙A.正方體木塊的密度為水的B.在木塊勻速下沉過程中，F(xiàn)最大值是C.木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，重力對木塊做功是D.木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，F(xiàn)對木塊做的功是

2000280826考點(diǎn)功的計(jì)算公式及其運(yùn)用；阿基米德原理；力與圖象的結(jié)合參考答案：C題目難度：95(困難)題目解析：A、木塊的體積：，由圖可知，木塊漂浮，，∵木塊底面深度H為a時(shí)，壓力為0，則浸沒在水中的體積為，

∴根據(jù)阿基米德原理得：，

則：，，∴，故A錯(cuò)誤；B、有得：，∵木塊漂浮，

∴，木塊完全浸沒后的浮力：，

∵木塊完全浸沒時(shí)：，

∴手對木塊的壓力（最大壓力）：，故B錯(cuò)誤；

C、木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，由圖可知物體重心下降，重力所做的功，故C正確；

D、木塊開始下沉到恰好浸沒的過程中，F(xiàn)勻速下壓，則F勻速增大，到浸沒時(shí)F最大為，

所以F對木塊做功是，故D錯(cuò)誤。

故選C點(diǎn)評：本題考查了重力的計(jì)算公式、密度的計(jì)算公式、阿基米德原理、物體的浮沉條件及其應(yīng)用以及液體壓強(qiáng)公式的計(jì)算，本題中要把握漂浮時(shí)，物體受到的浮力等于重力，以及排開液體體積的變化會引起h的變化。同步練習(xí)：1.有兩只相同的水缸，需好幾桶水才能盛滿?，F(xiàn)有甲、乙兩位同學(xué)用相同的水桶從同一處取水分別倒人兩只水缸內(nèi)。甲力氣大，每次均提一桶水；乙力氣小，每次均提半桶水。在兩位同學(xué)都使各自的水缸注滿水的過程中（

）1、A.甲比乙做的功多B.乙比甲做的功多C.兩人做的功一樣多D.條件不足，無法比較做功的多少考點(diǎn)做功的多少比較參考答案：B題目解析：由于甲、乙都需要將缸灌滿（缸相同），所以需要取水的質(zhì)量相同；由于將水提升的高度相同，所以兩人所做的有用功相同，但乙每次提的水較少，需要多提幾次，因此克服自身重力和桶重做的額外功較多，需要做的總功也越多。故選B點(diǎn)評：此題中，在沒有說明不計(jì)桶重的情況下，兩人所做的額外功就需要考慮桶重這個(gè)因素；若說明了不計(jì)桶重和自身重，那么兩人做的功相同。2、為了研究動能的大小與哪些因素有關(guān)，教材中設(shè)計(jì)了“小鋼球撞木塊”的實(shí)驗(yàn)（如圖所示），讓靜止的小鋼球從斜面上滾下，觀察木塊被推動的距離。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法中，不正確的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是采用轉(zhuǎn)換法，用木塊移動的距離來表示動能的大小B.該實(shí)驗(yàn)研究的基本方法是控制變量法，如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等C.在實(shí)驗(yàn)器材的選擇時(shí)，可以不考慮斜面的光滑程度，被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素D.實(shí)驗(yàn)過程中，讓同一小球從不同高度滾下，目的是為了讓小球獲得不同的運(yùn)動速度考點(diǎn)動能參考答案：C題目難度：95(困難)題目解析：A、球的動能是從木塊被推出的距離看出的，這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想，故A正確；

B、球的動能與質(zhì)量和速度都有關(guān)系，要研究其中一個(gè)因素與動能的關(guān)系，必須控制另一個(gè)因素不變，如分別控制小球滾下的高度、小球的質(zhì)量等，故B正確；

C、實(shí)驗(yàn)過程中，如果斜面太粗糙，小球滾到平面上時(shí)速度會太小，這樣導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯；如果被撞木塊的質(zhì)量太大，則木塊移動的距離會太小，甚至不移動，因此在實(shí)驗(yàn)器材的選擇時(shí)，必須考慮斜面的光滑程度、被撞木塊的質(zhì)量和軟硬等因素，故C錯(cuò)誤；

D、球滾到水平面上時(shí)獲得的速度與球在斜面上的高度有關(guān)，高度越大，滾下時(shí)速度越大，同一小球從不同高度落下，目的是為了讓小球獲得不同的運(yùn)動速度，故D正確。點(diǎn)評：本題全面地考查動能的大小與哪些因素有關(guān)，解答時(shí)注意多因素問題需要運(yùn)用控制變量法，反映動能大小時(shí)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。4.如圖所示，面積較大的水池內(nèi)水深為H，水面上浮著一邊長為a質(zhì)量為m的正方體木塊，木塊的一半體積浸在水中?，F(xiàn)用力將木塊緩慢地壓入水中直到池底，從木塊剛好浸沒水中開始到最終壓在池底的過程中，池中水的能量增加了(

)

A.2mg(H-a)B.mg（H-a）C.D.2000344222考點(diǎn)勢能的轉(zhuǎn)化；功的計(jì)算及運(yùn)用；阿基米德原理；浮力的計(jì)算參考答案：D題目難度：95(困難)題目解析：由阿基米德定律可知：木塊漂浮時(shí)，木塊完全浸沒后，所以,手對木塊的壓力木塊下移距離為，壓力F做的功，同時(shí)木塊由水面下降了h，所以勢能減少了由此分析可知：壓力F對木塊做的功和木塊下降減少的能量全部用于增加池中水的能量，所以故答案為，應(yīng)選D。點(diǎn)評：本題比較綜合，考查了受力分析，浮力的計(jì)算，功的計(jì)算以及能量的轉(zhuǎn)換問題。解題的關(guān)鍵在于弄清楚壓力F對木塊做的功和木塊下降減少的能量全部用于增加池中水的重力勢能5.如圖所示，一根長為L的木棒的B端放在截面直徑為D的圓柱體上，且木棒保持水平。現(xiàn)用水平力F推木棒的A端，圓柱體在水平地面上向前滾動。設(shè)木棒與圓柱體、圓柱體與地面間均無滑動現(xiàn)象，當(dāng)把木棒從圖甲位置勻速地推至圖乙位置時(shí)，推力F做的功是(

)A.B.FL+DC.2FLD.2FL+D2000344976考點(diǎn)相對運(yùn)動；參考系的選擇；功的計(jì)算公式及其運(yùn)用參考答案：C題目難度：95(困難)題目解析：先以圓柱體為參照物，以木棒為研究對象，則由圖很容易可以看出，木棒相對圓柱體向右移動了距離L；再以地面為參照物，以圓柱體為研究對象，由于木棒與圓柱體、圓柱體與地面間均無滑動，故圓柱體相對向右滾動距離等于圓柱體相對木棒向左滾動距離，也就是木棒相對圓柱體向右移動距離，即木棒長度L；綜上所述，圓柱體相對于地面向右運(yùn)動了L，而木棒又相對于圓柱體向右運(yùn)動了L，故木棒相對于地面向右移動距離為2L，根據(jù)功的計(jì)算公式W=Fs可知：W=2FL。故選C。點(diǎn)評：本題的難點(diǎn)在于確定球運(yùn)動的距離，由于木板和球、球和地面沒有滑動摩擦，只有滾動摩擦，所以球運(yùn)動的距離就等于球轉(zhuǎn)動的距離，并且圓柱體相對向右滾動距離等于圓柱體相對木棒向左滾動距離。5.如圖所示，甲、乙兩物體在A、B兩水平桌面上做勻速直線運(yùn)動，可以確定(

)

A.甲的速度一定小于乙的速度B.F甲所做的功一定小于F乙所做的功C.甲、乙的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變D.甲受到的摩擦力一定小于乙受到的摩擦力考點(diǎn)做功的多少比較參考答案：D題目難度：95(困難)題目解析：A、由題知，無法知道甲乙物體的速度大小關(guān)系，故A錯(cuò)；

B、知道拉力大小，但不知在拉力方向上移動的距離，由W=Fs，所以不能比較拉力做功大小，故B錯(cuò)；

C、由題知，甲、乙兩物體做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動狀態(tài)不變，故C錯(cuò)；

D、∵甲、乙兩物體做勻速直線運(yùn)動，處于平衡狀態(tài)，

∴它們受到的拉力等于摩擦力，

即：故D正確。故選D。6.（臺州黃巖區(qū)期末統(tǒng)考題）塔式起重機(jī)下掛著重物，重物在下列情形中：①靜止不動；②勻速向上運(yùn)動；③沿水平方向勻速運(yùn)動；④與水平方向成45°斜向上勻速運(yùn)動。鋼索拉力做功的是(

)A.②B.①③C.②③D.②④考點(diǎn)功的定義及物體是否做功的判斷參考答案：D題目解析：鋼索拉力的方向是與重力相反的方向，豎直向上。①當(dāng)起重機(jī)下掛著重物處于靜止不動時(shí)，拉力沒有移動距離，所以沒有做功；②當(dāng)起重機(jī)下掛著重物處于勻速向上運(yùn)動時(shí)，有力且沿拉力的方向移動了一段距離，所以此時(shí)拉力做了功；③當(dāng)起重機(jī)下掛著重物沿水平方向勻速運(yùn)動時(shí)，有力也有距離，但是沿力的方向的距離是零，故此時(shí)拉力沒有做功；④當(dāng)起重機(jī)下掛著重物與水平方向成45°斜向上勻速運(yùn)動時(shí)，拉力方向與移動的方向不垂直，即在拉力的方向移動一段距離，所以此時(shí)拉力做了功；故答案為D。7.（杭州上城區(qū)中考模擬題）足球明星貝克漢姆近日在武漢示范罰任意球時(shí)摔了一跤，給中國之行增添一個(gè)歡樂的“小插曲”。若當(dāng)時(shí)他用腳把足球踢向空中時(shí)的情景如圖所示，以下說法中不正確的是(

)A.足球被踢出說明力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)B.足球在空中運(yùn)動時(shí)，腳對它沒有做功C.由于慣性，足球離開腳后還能繼續(xù)運(yùn)動考點(diǎn)功的定義及物體是否做功的判斷；慣性；動能；重力勢能參考答案：D題目難度：95(困難)題目解析：A、足球受到腳的作用力，從靜止變?yōu)檫\(yùn)動狀態(tài)，這說明了力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)，故正確；B、對物體做功的兩個(gè)要素是：作用在物體上的力和物體在力的方向上移動的一段距離。足球在空中運(yùn)動時(shí)，腳對它沒有作用力，因此腳不可能對足球做功，故正確；C、物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，稱為慣性；任何物體在任何時(shí)候都具有慣性。足球在離開腳后，由于慣性它將保持原來的速度作勻速直線運(yùn)動，同時(shí)在重力、空氣阻力以及落地后地面對它的支持力等作用下，其速度大小和方向都會逐漸變化，并最終相對地面靜止下來。故C正確。D、在足球上升到最高點(diǎn)時(shí)，其重力勢能達(dá)到最大值，但從圖中足球的運(yùn)動軌跡可以看出，足球在豎直方向上的速度大小減為0，但仍存在水平速度，因此其動能不為零，故錯(cuò)誤。故選D。點(diǎn)評：物體的慣性使它具有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，而力是使物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變的的原因；在力對物體做功的要素中，并沒有提及作用點(diǎn)，這是因?yàn)閮蓚€(gè)不直接接觸的物體之間也可能產(chǎn)生力的作用，如兩塊磁鐵之間的相互引力等，因此我們并不能從兩個(gè)物體是否接觸來判斷它們是否相互做功；D選項(xiàng)必須結(jié)合足球的運(yùn)動軌跡圖進(jìn)行分析，若軌跡圖中足球在達(dá)到最高點(diǎn)之后的軌跡為一條鉛垂線，則說明它在達(dá)到最高點(diǎn)之后，水平速度也正好減為0，那么此時(shí)其動能為0，重力勢能達(dá)到最大值。能力培養(yǎng)1.小黃同學(xué)做“比較兩種材料保溫性能”的實(shí)驗(yàn)，他取泡沫塑料①和衛(wèi)生紙②兩種分別作保溫材料，同時(shí)準(zhǔn)備了兩支相同的溫度計(jì)，兩個(gè)相同的大玻璃燒杯，鐘表和熱開水，以及細(xì)線、硬紙片、剪刀。做兩個(gè)相同的硬紙外殼，其中一個(gè)裝置如圖(a)所示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)繪得如圖(b)所示“水溫與時(shí)間關(guān)系”的圖像，實(shí)驗(yàn)過程室溫基本不變。請回答：(1)你認(rèn)為小黃在操作時(shí)，就控制變量法方面還要注意什么？（只要求寫出一條）________。(2)①和⑦哪種材料的保溫性能較好？________。(3)當(dāng)時(shí)的室溫大約為________。2000151734考點(diǎn)控制變量法；能量的概念和形式參考答案：（1）保持水的量相等（合理皆可）；（2）①；（3）20℃。題目難度：95(困難)題目解析：（1）在實(shí)驗(yàn)中，為了增加實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，需要采用控制變量法，即保持水的初溫、環(huán)境因素、水的質(zhì)量等（合理皆可）。

（2）由坐標(biāo)圖象可看出，用泡沫塑料做保溫材料時(shí)，水溫變化較慢，說明泡沫塑料的保溫性能較好。

（3）隨著時(shí)間的推遲，水的溫度最后基本不變化了，也就是與室溫差不多了，即達(dá)到了熱平衡，此時(shí)的溫度大約是20℃，所以說室溫大約是20℃。點(diǎn)評：能夠用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)即可作答?？刂谱兞糠ǖ木褪瞧渌兞慷疾蛔儯桓淖円粋€(gè)變量。所以，控制變量的實(shí)驗(yàn)一定要嚴(yán)謹(jǐn)。2.張軍同學(xué)在探究“重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，找來質(zhì)量分別為50克、100克、200克的三個(gè)小鋼球，刻度尺和裝滿松軟細(xì)沙子的木箱，按如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。先將木箱中的細(xì)沙抹平，再讓小鋼球從距地面h處由靜止釋放，小鋼球砸進(jìn)細(xì)沙并陷入其中，測出小鋼球在細(xì)沙中下陷的深度d，并記錄釋放前小鋼球的高度h，下表是他五次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。請回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中他根據(jù)________來判斷物體重力勢能的大小。(2)分析表中序號為1、2、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是________，在這三次實(shí)驗(yàn)中，他使小鋼球的________保持不變。(3)分析表中序號為2、4、5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是________，在這三次實(shí)驗(yàn)中，他使小鋼球的________保持不變。2000151818考點(diǎn)重力勢能；控制變量法；轉(zhuǎn)換法參考答案：（1）小球在細(xì)砂中下陷的深度（2）同一物體，所處位置越高，重力勢能越大；質(zhì)量（3）物體在同一高度，質(zhì)量越大，重力勢能越大；下落高度題目難度：95(困難)題目解析：（1）細(xì)砂陷得越深，說明小球做的功越多，具有的能也越大。（2）從1、2、3看出，小球質(zhì)量相等，但下落初始高度不相等，下陷深度不相等，所以說同一物體，位置越高，重力勢能越大。（3）由2、4、5數(shù)據(jù)看出，三次初始高度相等，但小球質(zhì)量不相等，而下陷深度不相等，所以同一高度物體質(zhì)量越大，重力勢能越大。點(diǎn)評：掌握勢能的影響因素，能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對其進(jìn)行探究即可，在本題中注意控制變量，注意轉(zhuǎn)化法的運(yùn)用。將無形的，看不到的轉(zhuǎn)化成可以觀察到的，這種思想在以后的實(shí)驗(yàn)中會用到很多。3.(2014·四川宜賓)某同學(xué)在體育活動中，從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到：物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動路徑有關(guān)。于是設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用大小、形狀相同的A、月、C、D四個(gè)鉛球，其中A、C、D三球質(zhì)量均為m，B球質(zhì)量為2m，讓A、B兩球從距秒表面高H靜止下落,C球從距沙表面高2H靜止下落，D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運(yùn)動的能量損失不計(jì))。實(shí)驗(yàn)測得A、B兩球陷入沙中的深度分別為和，C、D兩球陷入沙中的深度均為，且

＜＜。(1)本實(shí)驗(yàn)中，鉛球的重力勢能大小是通過________來反映的。(2)比較A、B兩球，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙中的深度更大，由此可得出結(jié)論：________；(3)比較A、C兩球，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙中的深度更大，由此可得出結(jié)論:________；(4)比較C、D兩球，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動的路徑不同，但陷入沙中的深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運(yùn)動的路徑________（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）。2000265728考點(diǎn)重力勢能參考答案：（1）球陷入沙面的深度（2）當(dāng)物體下落高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大（3）當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，下落高度越高，物體的重力勢能越大（4）無關(guān)題目難度：95(困難)題目解析：（1）鉛球的重力勢能無法直接測量獲得，因此需要通過其他現(xiàn)象間接反映，該題是通過鉛球陷入沙面的深度來反映的，陷入的越深，表明重力勢能越大；（2）由于物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動路徑有關(guān)，比較A、B兩球，下落高度和運(yùn)動路徑相同，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)B球陷入沙面深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)下落高度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢能越大；（3）由于物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運(yùn)動路徑有關(guān)，比較A、C兩球，兩球質(zhì)量相同，下落路徑也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，發(fā)現(xiàn)C球陷入沙面深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，下落高度越高，物體的重力勢能越大；（4）比較C、D兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運(yùn)動路徑不同，但陷入沙面深度相同，由此可得出結(jié)論：物體的重力勢能與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。點(diǎn)評：該類型題目是探究型實(shí)驗(yàn)綜合題，即探究影響物體重力勢能大小的因素，考查學(xué)生對于物體重力勢能的理解和掌握，注意分析實(shí)驗(yàn)時(shí)，控制變量。4.在學(xué)習(xí)勢能知識時(shí)，小明同學(xué)猜想物體的重力勢能的大小可能與以下三個(gè)因素有關(guān)：①物體高度；②物體質(zhì)量大??；③物體所處地理位置。為了證明自己的猜想，首先決定對因素①進(jìn)行驗(yàn)證。他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓1個(gè)小球從不同高度自由下落，記錄結(jié)果如表所示。（1）該同學(xué)依據(jù)________判斷重力勢能的大小。

（2）本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是________________。

（3）若想對因素②進(jìn)行驗(yàn)證，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制相等的變量是________________。2000361924考點(diǎn)重力勢能參考答案：（1）小球陷入橡皮泥的凹痕程度（2）物體的質(zhì)量相同，高度越大，重力勢能越大（3）小球的高度不變題目難度：95(困難)題目解析：（1）試驗(yàn)中采用的是轉(zhuǎn)換法進(jìn)行分析小球的重力勢能大小，即觀察小球陷入橡皮泥的凹陷程度反應(yīng)重力勢能的大小。（2）通過表格數(shù)據(jù)可知，同一小球的高度越高，橡皮泥的凹陷程度越深，說明小球的重力勢能越大；所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：物體的質(zhì)量相同，高度越大重力勢能越大。（3）在探究重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制小球的高度相同，讓不同質(zhì)量的小球下落。點(diǎn)評：解決此類問題要結(jié)合影響重力勢能的大小因素進(jìn)行分析解答，學(xué)會應(yīng)用控制變量法做題，此題屬于基礎(chǔ)題。5.如圖所示的是“探究影響重力勢能大小的因素”的實(shí)驗(yàn)過程。（容器中裝有沙子，A和B為實(shí)心鐵塊，A的質(zhì)量比B?。?/p>

（1）由________兩圖可探究重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，結(jié)論是：當(dāng)________一定時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢能越大。

（2）由甲、丙兩圖________（填“能”或“不能”）探究重力勢能的大小與高度的關(guān)系，理由是________________。

（3）本實(shí)驗(yàn)是通過觀察________________________來判斷重力勢能大小的，這也是物理探究過程中較常用的________法。利用本實(shí)驗(yàn)裝置還可探究________________________________。2000362895考點(diǎn)探究影響物體重力勢能大小的因素參考答案：（1）乙、丙；高度（2）不能；圖甲和圖丙中A、B的質(zhì)量不同（3）實(shí)心鐵塊陷入沙中的深度；轉(zhuǎn)換；重力勢能的大小與高度的關(guān)系題目難度：95(困難)題目解析：（1）若探究重力勢能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，必須保證A、B的高度相同，而圖乙和圖丙中A、B所處的高度相同，但質(zhì)量不同，所以可以實(shí)現(xiàn)探究目

的；當(dāng)高度一定時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢能越大。

（2）如果探究重力勢能與高度的關(guān)系，必須保證A、B的質(zhì)量相等，而圖甲和圖丙中A、B的質(zhì)量不同，故實(shí)現(xiàn)探究不能進(jìn)行。（3）重力勢能的大小無法直接觀察到，所以采用轉(zhuǎn)換法，通過觀察實(shí)心鐵塊A、B陷入沙中的深淺來判斷重力勢能的大??；由圖可知，圖甲和圖乙中都采用的是鐵塊A，即質(zhì)量相同，但是從不同高度落下，所以本實(shí)驗(yàn)還可以探究的問題是質(zhì)量相同時(shí)，重力勢能的大小與高度的關(guān)系。點(diǎn)評：本題考查了重力勢能與質(zhì)量和高度的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，考查了轉(zhuǎn)換法和控制變量法在該實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。6.（2014，浙江紹興，實(shí)驗(yàn)探究題）探究影響物體彈性勢能大小的因素，選擇彈簧進(jìn)行研究。將光滑水平面與光滑斜面連接，如圖所示。①將甲彈簧放置在水平面上，用小球壓縮彈簧2厘米，釋放后，小球滾上A斜面，記錄小球在斜面最高點(diǎn)時(shí)高度，重復(fù)三次，取平均值記錄在下表中。更換B斜面，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。②壓縮甲彈簧3厘米，重復(fù)實(shí)驗(yàn)①步驟。③換用不同彈簧，重復(fù)實(shí)驗(yàn)①步驟。

（1）實(shí)驗(yàn)中，通過觀察________判斷彈簧彈性勢能的大小。（2）比較________（填實(shí)驗(yàn)序號），說明彈簧的彈性勢能大小與彈簧的形變大小有關(guān)。（3）由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，彈簧的彈性勢能大小還與彈簧的________有關(guān)?？键c(diǎn)彈性勢能參考答案：（1）小球到達(dá)斜面的高度（2）1、2（3）長度、材料題目難度：95(困難)題目解析：（1）彈性勢能和彈性形變程度有關(guān)，彈性形變程度越大，彈性勢能越大。當(dāng)彈簧壓縮程度越大時(shí)，彈簧彈性形變程度越大，對小球做功就越多，實(shí)驗(yàn)中，通過觀察小球到達(dá)斜面的高度判斷彈簧彈性勢能的大小。（2）1、2兩組實(shí)驗(yàn)中，彈簧的材料和初始長度相同，壓縮量不同，小球最終在斜面的高度也不同即說明了小球獲得的能量不同，根據(jù)能量守恒定律，小球獲得的能量等于彈簧的彈性勢能，可以說明兩組彈簧的彈性勢能不相等，因此可以說明彈簧的彈性勢能大小與彈簧的形變大小有關(guān)。（3）2、3組數(shù)據(jù)兩彈簧的材料不同，彈性形變的程度相同；據(jù)圖還能看出，它們推動小球上升高度不同，即表明它們所具有的彈性勢能不同，這是由于材料不同造成的。

通過比較2、4或3、5兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可知，彈簧的彈性勢能與彈簧的長度有關(guān)。

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，彈簧的彈性勢能大小還與彈簧的長度、材料有關(guān)。點(diǎn)評：本題考查學(xué)生對勢能的影響因素及其轉(zhuǎn)化的掌握情況；在研究多變量的關(guān)系時(shí)，一定要運(yùn)用控制變量法。7.＜四川綿陽＞李明等幾位同學(xué)準(zhǔn)備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關(guān)”。同學(xué)們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量和彈簧粗細(xì)有關(guān)。他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，彈簧左端固定在墻上，放在水平面上，水平面A點(diǎn)左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。物體P壓縮彈簧到B點(diǎn)后從靜止釋放，運(yùn)動到C點(diǎn)彈簧恢復(fù)到原長與物體脫離，物體運(yùn)動到D點(diǎn)停止。請補(bǔ)充完成他們的探究過程：（1）對同一根彈簧，物體P壓縮彈簧至B點(diǎn)，從靜止釋放，運(yùn)動到D點(diǎn)。測量________之間的距離和________之間的距離，并改變________之間的距離，測多組數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得到：彈簧長度變化量越大，彈性勢能越大；（2）對原長相同、只有粗細(xì)不同的兩根彈簧，物體P分別壓縮彈簧至同一位置B點(diǎn)，從靜止釋放，運(yùn)動到D點(diǎn)，分別測量________之間的距離，改變壓縮量，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)得到：彈性勢能與彈簧粗細(xì)有關(guān)。2000386699考點(diǎn)彈性勢能參考答案：【1】BC【2】AD【3】BC【4】AD題目難度：95(困難)題目解析：（1）本實(shí)驗(yàn)探究的是彈性勢能和彈簧長度變化量之間的關(guān)系，所以必須測出彈簧長度變化量，即BC間的距離；彈性勢能通過彈簧推動物體在粗糙表面上運(yùn)動的距離遠(yuǎn)近來體現(xiàn)，所以必須測出AD間的距離；為了使結(jié)論具有普遍性，應(yīng)改變彈簧長度變化量，即BC間的距離，多測幾組數(shù)據(jù)；

（2）本實(shí)驗(yàn)探究彈性勢能與彈簧粗細(xì)是否有關(guān)，必須控制彈簧長度變化量，即BC間的距離相同，改變彈簧的粗細(xì)，測量物體在粗糙表面上運(yùn)動的距離（AD間的距離），并進(jìn)行比較得出結(jié)論。點(diǎn)評：此題主要考查的是學(xué)生對彈性勢能大小跟彈簧長度變化量、彈簧粗細(xì)之間關(guān)系的理解和掌握，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用。課后作業(yè)課后作業(yè)1.玻璃是由熾熱的玻璃液體冷卻后形成的。受到油滴能在水面上均勻分布開來的啟發(fā)，科研人員發(fā)明了一種制取平板玻璃的方法。其主要過程是讓玻璃液體浮于某溶液表面上，冷凝后用真空吸盤吊運(yùn)，如圖所示。請回答問題：(g取10牛/千克)(1)該方法的關(guān)鍵是能否找到會浮起玻璃液體的一種溶液，你認(rèn)為這種溶液應(yīng)具備怎樣的物理性質(zhì)？（說出兩點(diǎn)）(2)一塊密度為，體積為的平板玻璃，冷凝后用真空吸盤吊運(yùn)轉(zhuǎn)送，若當(dāng)時(shí)大氣壓為帕，則吸盤的面積至少是多大？(3)將上述玻璃板提升1米，需克服重力做多少功？考點(diǎn)功的計(jì)算公式及其運(yùn)用；壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算參考答案：（1）一是其沸點(diǎn)高于熾熱玻璃的溫度；二是密度比玻璃大。

（2）

（3）375J題目難度：95(困難)題目解析：（1）要讓玻璃浮在液體面上，溶液的密度大于玻璃的密度；并且液體的沸點(diǎn)要高于熾熱玻璃液體的溫度；

（2）平板玻璃重：

能吊起時(shí)，平板玻璃受到的拉力：F=ps≥G，即：1×Pa×s≥375N，

∴s≥；

（3）W=Gh=375N×1m=375J。點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對密度公式、重力公式、壓強(qiáng)公式、功的計(jì)算公式的掌握和運(yùn)用，知識點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，需要學(xué)生靈活選用公式分析計(jì)算。2.如圖所示是某水上打撈船起吊裝置的結(jié)構(gòu)。某次打撈作業(yè)中，該船將沉沒于水下深處的一只密封貨箱打撈出水面，已知該貨箱體積為50，質(zhì)量是200噸。(1)貨箱完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多少？(2)貨箱完全出水后，又被勻速吊起1米，已知此時(shí)鋼纜拉力F為1×牛，則在此過程中拉力F所做的功是多少？起吊裝置的滑輪組機(jī)械效率是多少？(3)若貨箱從剛露出水面到完全出水的過程中是被勻速提升的，請分析在此過程中，貨箱所受浮力和滑輪組機(jī)械效率的變化情況。（水的密度為1.0×千克／，g取10牛／千克，不考慮風(fēng)浪、水流等的影響）考點(diǎn)物體的浮沉條件及其應(yīng)用；功的計(jì)算；滑輪（組）的機(jī)械效率參考答案：(1)(2)；50%(3)貨箱從露出水面到完全離開水面的過程中，滑輪組的機(jī)械效率增大題目難度：95(困難)題目解析：（1）；

答：完全浸沒時(shí)受到的浮力為；（2）由圖可知，拉力的距離S是貨物高度的4倍，S=4h=4m，

故拉力做的功：，有用功：，

機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%＝50%；

答：拉力做的功為，機(jī)械效率為50%；

（3）貨物從剛露出水到完全出水的過程中，排開水的體積逐漸減小，由公式F浮=ρ水gV可知，所受的浮力變逐漸變??；在此過程中，滑輪組對貨物的拉力變大，有用功在變大，額外功不變，使滑輪組的機(jī)械效率增大。點(diǎn)評：本題考查了浮力、功率、總功、有用功和機(jī)械效率的計(jì)算，主要是考查各種公式的靈活運(yùn)用。3.演繹式探究--研究機(jī)械能守恒與平衡運(yùn)動。

甲

乙

丙

丁(1)如圖甲，質(zhì)量為，m的小球從高度為h的光滑斜面頂端由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的速度為v。此過程機(jī)械能守恒，關(guān)系式成立，則一個(gè)物體從高0.2m的光滑斜面頂端自有下滑到斜面底端時(shí)的速度為________m/s。如圖乙，將物體以一定的初速度沿水平方向拋出（不計(jì)阻力），物體做平拋運(yùn)動，在水平方向運(yùn)動的距離，在豎直方向下落得高度，則y與r的關(guān)系可用丙圖中的圖線________表示。(2)如圖丁所示，小球沿長度為的光滑斜面AB由靜止自由滑下，經(jīng)過高度為，h的光滑桌面BC后做平拋運(yùn)動，撞到前方擋板的D點(diǎn)，桌邊到擋板的距離為s.D點(diǎn)到地面的高度為d.請推理證明。________________________________________________________________考點(diǎn)動能和勢能的轉(zhuǎn)化與機(jī)械能守恒參考答案：（1）2；b

（2）推理過程見解析題目難度：95(困難)題目解析：（1）因?yàn)橘|(zhì)量為m的小球從高度為h的光滑斜面頂端由靜止自由滑下，到達(dá)斜面底端的速度為v，過程中機(jī)械能守恒，所以，將h=0.2m，代入求解得v=2m/s；將物體以一定的初速度沿水平方向拋出（不計(jì)阻力），物體做平拋運(yùn)動，在水平方向運(yùn)動的距離，

∵運(yùn)動時(shí)間為，∴在豎直方向下落得高度，因此，下落高度y與水平移動距離r的2次方成正比，由此可以判斷曲線為b；（2）如圖丁所示，小球沿長度為l的光