全國(guó)物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)習(xí)

全國(guó)物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽講座三上海市物理業(yè)余學(xué)校上海市格致中學(xué)第1頁(yè)1-1平均速度清注意其中整體和局部思索方式。這種思索方式在處理實(shí)際問(wèn)題中是很慣用。全國(guó)復(fù)賽題就是以處理實(shí)際問(wèn)題為主。第2頁(yè)變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)表示物體大致運(yùn)動(dòng)快慢情況平均速度st旅程(S)與時(shí)間(t)一定要注意“一一對(duì)應(yīng)”平均速度等于旅程除以走完這段旅程所用時(shí)間第3頁(yè)1.一輛汽車(chē)在平直公路上行駛,從甲地經(jīng)乙地抵達(dá)丙地,若汽車(chē)在甲乙兩地間行駛所用時(shí)間為t,平均速度為v1；汽車(chē)在乙丙兩地間行駛平均速度為v2，行駛旅程為s，則汽車(chē)在全程中平均速度為（）v1t+v2sv1+v2v1v2t+v2ss+v2tv1tv2v1+v2v1+v22A.C.B.D.甲乙丙半旅程或半時(shí)間類(lèi)問(wèn)題變形C第4頁(yè)一輛汽車(chē)以15米/秒速度駛完全程二分之一,又以20米/秒速度駛完余下旅程二分之一,最終以12米/秒速度駛到終點(diǎn),則汽車(chē)在全程中平均速度舉一反三練習(xí)一下最簡(jiǎn)單方法就是120米60米60米第5頁(yè)A、B兩人各自沿直線(xiàn)從甲地去乙地，A所用時(shí)間為tA，B所用時(shí)間為tB。已知A在前二分之一時(shí)間內(nèi)平均速度為v1，后二分之一時(shí)間內(nèi)平均速度為v2；而B(niǎo)在前二分之一旅程內(nèi)平均速度為v1，后二分之一旅程內(nèi)平均速度為v2，且v1≠v2，則tA_____tB(＞＝＜)

<第6頁(yè)速度的合成第7頁(yè)2．車(chē)站自動(dòng)扶梯用1分鐘可將一個(gè)站在扶梯上人送上去。若自動(dòng)扶梯不動(dòng)，人沿扶梯走上去要用3分鐘．若此人沿運(yùn)動(dòng)扶梯走上去，則需要()A1分鐘B2分鐘C0.25分鐘D0.75分鐘D速度合成類(lèi)問(wèn)題選不一樣參考物，人速度不一樣第8頁(yè)3．河中有甲乙兩只船，甲船在河中某漂浮物上游５０米處，乙船在該漂浮物下游５０米處，漂浮物順?biāo)?。若兩完全相同船都以最大速度去靠近漂浮物．則＿＿＿＿抵達(dá)（填“甲船先”、“乙船先”或“兩船同時(shí)”）相對(duì)速度與參考物選取類(lèi)問(wèn)題兩船同時(shí)速度等于水速速度等于船速加水速速度等于船速減水速甲乙甲相對(duì)于瓶速度是多少？乙相對(duì)于瓶速度是多少？第9頁(yè)線(xiàn)段數(shù)與節(jié)點(diǎn)數(shù)差別類(lèi)問(wèn)題第10頁(yè)某人早晨8：00從起點(diǎn)出發(fā)，路徑三個(gè)不一樣路段，先是上坡路，然后是較平直路，最終是一段下坡路，三路段長(zhǎng)度均相同，在三個(gè)路段上平均行駛速度之比為1∶2∶3，此人中午12：00恰好抵達(dá)終點(diǎn)．則早晨10：00時(shí)他行進(jìn)在（）

Ａ.上坡路段Ｂ.平直路段Ｃ.下坡路段Ｄ.無(wú)法判斷Ａ情景分析類(lèi)問(wèn)題三段旅程所用時(shí)間關(guān)系是第11頁(yè)在北京和上海之間往返T13次、T14次特快列車(chē)運(yùn)行時(shí)刻表以下：自北京到上海鐵路線(xiàn)長(zhǎng)1462km

T13次T14次到站時(shí)間到站時(shí)間發(fā)車(chē)時(shí)間發(fā)車(chē)時(shí)間北京天津西濟(jì)南上海16：1120：118：0414：4016：1620：239：037：233：147：283：2615：45（1）T13、T14次列車(chē)運(yùn)行時(shí)間是否相同？這兩次車(chē)全程運(yùn)行時(shí)間差多少？（2）計(jì)算列車(chē)由北京駛往上海全程行駛（不包含列車(chē)中途停站時(shí)間）平均速度多大？（3）依據(jù)列車(chē)時(shí)刻表估算，T13、T14次列車(chē)相遇地點(diǎn)距北京大約多遠(yuǎn)？大約什么時(shí)間相遇？情景分析類(lèi)問(wèn)題17h07min17h01minV1×(1h05min+t)=V2×t17h24min17h18min第12頁(yè)1-2有關(guān)大氣壓強(qiáng)第13頁(yè)液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)原因是什么液體有受到重力且含有流動(dòng)性。第14頁(yè)大氣也受到重力，也含有流動(dòng)性，大氣對(duì)其中物體會(huì)產(chǎn)生壓強(qiáng)

空氣對(duì)浸在它里面物體產(chǎn)生壓強(qiáng)．簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓或氣壓.大氣壓強(qiáng)能不能采取p=ρgh來(lái)計(jì)算？第15頁(yè)氣體壓強(qiáng)

1．大氣壓∶地球附近覆蓋著很厚大氣層，大氣受重力作用而產(chǎn)生壓強(qiáng)叫大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱(chēng)大氣壓，2．大氣壓測(cè)定∶大氣壓可用托里拆利試驗(yàn)或氣壓計(jì)來(lái)測(cè)定。托里拆利試驗(yàn)原理分析∶平行于槽內(nèi)液面，在管內(nèi)取一液片，液片靜止處于平衡狀態(tài)，液片受力情況如圖，大氣壓經(jīng)過(guò)液面?zhèn)鬟f支持著管中水銀柱。P大=P水柱=ρgh=13.6×103×9.8×0.76帕=1.01×105帕托里拆利試驗(yàn)就是把未知大氣壓轉(zhuǎn)化為可計(jì)算液體壓強(qiáng)，最終得到大氣壓值。第16頁(yè)3．大氣壓?jiǎn)挝弧贸脟?guó)際單位制中壓強(qiáng)單位帕斯卡外，還慣用毫米汞柱、厘米汞柱和標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。下面數(shù)字應(yīng)記住∶l標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.01×105帕=76cm汞柱產(chǎn)生壓強(qiáng)，能托起10.3米水柱。4．氣體性質(zhì)∶一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與它體積和溫度相關(guān)。在溫度不變情況下，一定質(zhì)量氣體體積增大，即密度減小，壓強(qiáng)就減小，體積減小，密度增大，壓強(qiáng)就增大。一定質(zhì)量氣體，在體積不變情況下，溫度越高，壓強(qiáng)越大，溫度越低，壓強(qiáng)越小，比如，自行車(chē)車(chē)胎在夏季輕易爆就是這個(gè)道理。

第17頁(yè)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生原因：空氣受重力作用且有流動(dòng)性存在證實(shí)：馬德堡半球試驗(yàn)測(cè)定：托里拆利試驗(yàn)改變規(guī)律：離地面越高，氣體壓強(qiáng)越小還與天氣相關(guān)，冬高夏低，睛高陰低與沸點(diǎn)關(guān)系測(cè)量工：氣壓計(jì)壓強(qiáng)增大，沸點(diǎn)升高應(yīng)用：活塞式抽水機(jī)和離心泵壓強(qiáng)減小，沸點(diǎn)降低標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值：76厘米汞柱＝1.01×105帕第18頁(yè)連通器知識(shí)洗手池排水管為何是彎曲？我們仔細(xì)觀察一下洗手池排水管，就會(huì)發(fā)覺(jué)排水管不是豎直地通入地下，而是彎曲，彎曲u型管實(shí)際上是一個(gè)連通器。【解】彎曲管CD部分相當(dāng)一個(gè)連通器。當(dāng)洗手池中水排完后在彎管中CD部分總會(huì)有一段水柱，其作用可預(yù)防地下水道中臭氣經(jīng)過(guò)排水管進(jìn)入室內(nèi)，另外在彎管下部留有孔，平時(shí)用螺栓塞住，可預(yù)防雜物經(jīng)過(guò)排水管直接掉入下水道。經(jīng)過(guò)這個(gè)孔清理彎管中沉積雜物。第19頁(yè)虹吸現(xiàn)象一個(gè)應(yīng)用給魚(yú)缸換水，只要用一根長(zhǎng)軟膠管，一端插入水中，吮一下另一端，待有水充滿(mǎn)膠管后，將這一端垂到缸外，水便會(huì)自動(dòng)源源不停地由缸內(nèi)經(jīng)膠管流出來(lái)，解釋這種現(xiàn)象。第20頁(yè)第21頁(yè)第22頁(yè)1-3有關(guān)簡(jiǎn)單機(jī)械第23頁(yè)第一部分輪軸介紹輪軸：由輪和軸兩部分組成，能繞共同軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械。第24頁(yè)輪軸其實(shí)是杠桿變形第25頁(yè)生活中螺絲刀、汽車(chē)搖把、方向盤(pán)等都屬于輪軸。第26頁(yè)起重機(jī)傳動(dòng)部分和卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)部分也都屬于輪軸第27頁(yè)輪軸計(jì)算公式其平衡條件為：F1R=F2r，由此可知，只有動(dòng)力加在輪上才能省力。第28頁(yè)從功角度來(lái)了解輪軸輪軸做功①W物體=F2S2=F2×2πr④W手=F1S1=F1×2πR因?yàn)槭峭膱A，當(dāng)小圓轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，大圓也轉(zhuǎn)動(dòng)一周，所以由功原理可知，用任何機(jī)械都不省功W物體=W手F1R=F2r第29頁(yè)重點(diǎn)提醒目標(biāo)要求：1、知道有用功和總功及額外功；2、知道機(jī)械效率。主要內(nèi)容：1、有用功——對(duì)人們有利用價(jià)值功；2、總功——是動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做功；3、額外功——是克服機(jī)械本身重力和摩擦等而做功，對(duì)人們沒(méi)有利用價(jià)值而又不得不做功；4、機(jī)械效率——有用功與總功比值；重點(diǎn)：有用功、額外功、總功、機(jī)械效率難點(diǎn)：機(jī)械效率第30頁(yè)知識(shí)提醒：1、功原理：

2、“全部阻力”包含哪些？3、“效率”意思：疑問(wèn)：我們使用機(jī)械效率怎樣計(jì)算？使用任何機(jī)械都不能省功。動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做功，等于機(jī)械克服全部阻力所做功。指一個(gè)機(jī)械或裝置在工作時(shí)輸出有用能量與輸入能量比值。這是今天我們要學(xué)習(xí)研究問(wèn)題。第31頁(yè)機(jī)械三種功GF要提升G，同時(shí)必須將本滑輪也提升。嘿，你要克服本滑輪重力和摩擦而額外做功，不然你不能完成任務(wù)。本功無(wú)利用價(jià)值而又不得不做，是額外功。提升本G是目標(biāo)，有利用價(jià)值，是有用功要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，完成有用功,必須施加本動(dòng)力F對(duì)滑輪做功，是總功第32頁(yè)機(jī)械三種功動(dòng)力對(duì)機(jī)械所做功有兩個(gè)效果為到達(dá)目標(biāo)，克服機(jī)械本身重力和摩擦，對(duì)人們無(wú)利用價(jià)值而又不得不做功克服機(jī)械本身部件（如動(dòng)滑輪、繩子）重力和摩擦等而做功實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，有利用價(jià)值功實(shí)現(xiàn)目標(biāo)而做功依據(jù)功原理第33頁(yè)機(jī)械效率GF我們總希望，有用功占總功中份額越大越好1、定義：有用功跟總功比值，叫做機(jī)械效率。正確了解機(jī)械效率，關(guān)鍵是明確三種功忽略我重力和摩擦，我機(jī)械效率是等于1；其它任何情況，我機(jī)械效率都小于1。第34頁(yè)“一桶（統(tǒng)）江山”：古代有個(gè)宰相，奏準(zhǔn)皇帝“一桶（統(tǒng)）江山”，鑄一個(gè)大鐵桶，巧妙地整改了講他壞話(huà)御膳房伙計(jì)。抬一桶水，卻要抬起很重鐵桶，要做很多無(wú)用功（額外功）。圣旨宰相所奏極是，朕奉天一統(tǒng)天下，鑄一個(gè)大鐵桶給御膳房使用，換掉木水桶鐵桶都怪我們背后講宰相壞話(huà)這要多做好多無(wú)用功，怎么抬喲！傳說(shuō)故事木桶鐵桶第35頁(yè)精選例題GFGF1、使用下面兩個(gè)滑輪組，提升相同重物，提升相同高度，哪個(gè)機(jī)械效率大？動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)較少，自重輕，繩子股數(shù)少，摩擦也小，額外功較少動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)較多，繩子股數(shù)多，額外功較多將相同重物提升相同高度，做有用功相同第36頁(yè)精選例題2、使用下面滑輪組，用拉力F勻速拉動(dòng)重物水平移動(dòng)距離為L(zhǎng)，有用功是多少？機(jī)械效率等于什么？FGfGL本題使用滑輪組任務(wù)目標(biāo)是拉動(dòng)G水平移動(dòng)L，所以機(jī)械克服G和地面摩擦力做功是有用功。使用滑輪組拉動(dòng)G，必須施加動(dòng)力F依據(jù)機(jī)械效率定義第37頁(yè)精選例題3、例：某人用如圖所表示滑輪組提升牛重物，揚(yáng)用拉力是800牛，繩子自由端被拉下4米。（1）這個(gè)人做總功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）額外功是多少焦？（4）這個(gè)滑輪組機(jī)械效率是多少？解題示范：已知：G=牛F=800米S=4米n=4求：答：（略）FG第38頁(yè)思索問(wèn)題1、例題中總功、有用功、額外功中哪些功一點(diǎn)都不能?。?、哪些功能夠省一些？3、這“省功”與前面所說(shuō)“使用任何機(jī)械都不能省功”是否矛盾？為何？（有用功一點(diǎn)不能省，不然達(dá)不到目標(biāo)。）額外功能夠想方法省一些，如減輕動(dòng)滑輪重力降低動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)，其額外功能夠省一些，有用功不能省，而總功=有用功+額外功，這么總功也就可省一些。不矛盾。因?yàn)閯?dòng)力對(duì)滑輪組做功，還是等于滑輪組克服重物重力和本身重力及摩擦所做功，依然是：總功=有用功+額外功。第39頁(yè)鞏固練習(xí)1、關(guān)于機(jī)械效率，以下說(shuō)法正確是：D、省力越多機(jī)械，機(jī)械效率越高。C、做功越多機(jī)械，機(jī)械效率越高；B、單位時(shí)間里做功越多機(jī)械，機(jī)械效率越高；A、機(jī)械效率總小于1；第40頁(yè)鞏固練習(xí)2、某機(jī)械機(jī)械效率是75%，這說(shuō)明使用這一裝置做功：D、額外功占總功3/4。C、總功是有用功3倍；B、有用功是額外功3倍；A、總功是額外功3倍；第41頁(yè)鞏固練習(xí)3、為了提升滑輪組機(jī)械效率，以下做法中正確是：D、把滑輪做得更輕巧，減小滑輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中摩擦；C、增加負(fù)擔(dān)物重繩子股數(shù)；B、以較慢速度勻速提升重物；A、以較快速度勻速提升重物；第42頁(yè)鞏固練習(xí)第43頁(yè)知識(shí)小結(jié)一、機(jī)械三種功：有用功——有利用價(jià)值功?？偣Α?jiǎng)恿?duì)機(jī)械所做功。額外功——對(duì)人們無(wú)利用價(jià)值而又不得不做功。二、機(jī)械效率：1、定義：有用功與總功比值。2、公式討論：第44頁(yè)尤其提醒當(dāng)一道題中有兩種機(jī)械或物體做功時(shí)，而且各自有機(jī)械效率，比如杠桿甲與滑輪乙組合做功，甲機(jī)械效率為80%，乙機(jī)械效率為70%，則整個(gè)組合效率只有η總＝η1×2＝80%×70%＝56%。您能想出這是為何嗎？第45頁(yè)2-1有關(guān)焦耳定律第46頁(yè)電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)體做功時(shí)，把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能。假如電路中只有電阻，則消耗電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使導(dǎo)體變熱，溫度升高。這就是電流熱效應(yīng)。電流熱效應(yīng)是電流普遍現(xiàn)象。焦耳定律是對(duì)電流熱效應(yīng)規(guī)律定量描述，即：電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生熱量，跟電流二次方成正比，跟導(dǎo)體電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。其數(shù)學(xué)表示式為：Q=I2Rt第47頁(yè)電流做功W=UIt跟電流產(chǎn)生熱量Q=I2Rt之間有什么關(guān)系呢簡(jiǎn)單地說(shuō)，它們是整體與局部、全體與部分關(guān)系。在電路中接入假如是電爐、白熾燈、電烙鐵等“純電阻性”用電器，當(dāng)電流經(jīng)過(guò)時(shí)，可認(rèn)為消耗電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即W=Q。如在電路中接入電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、充電蓄電池等，當(dāng)有電流經(jīng)過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)等，消耗電能中大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、磁場(chǎng)能、化學(xué)能，只有一部分電能消耗在導(dǎo)線(xiàn)上，克服電阻做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以“電熱”Q只是“電功"W中一部分，即W>Q。只有在純電阻電路中，電流做功才全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即W＝Q。此時(shí)，電功和電熱計(jì)算相同。第48頁(yè)第49頁(yè)例(1991年全國(guó)競(jìng)賽題)從商店買(mǎi)來(lái)一個(gè)電熱毯，使用中有時(shí)感到溫度太高，現(xiàn)想用一個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)電阻把它改為兩檔，使電熱毯?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量或?yàn)樵瓉?lái)數(shù)值，或?yàn)樵瓉?lái)二分之一。廠家說(shuō)明書(shū)上只寫(xiě)著額定電壓為220V，沒(méi)有其它電器指示。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案完成這項(xiàng)改裝，要求：(1)畫(huà)出電路圖；(2)導(dǎo)出所用電阻大小計(jì)算式；(3)指明安裝時(shí)必須注意問(wèn)題。第50頁(yè)2-2有關(guān)家用電路和安全用電第51頁(yè)第52頁(yè)2-3磁場(chǎng)對(duì)電流和作用第53頁(yè)第54頁(yè)第55頁(yè)2-4電磁感應(yīng)和交流發(fā)電機(jī)第56頁(yè)第57頁(yè)第58頁(yè)3-1分子運(yùn)動(dòng)論（略）2-5原子和原子核、第59頁(yè)3-2熱值第60頁(yè)單位質(zhì)量某種晶體，在熔點(diǎn)變成同溫度液體時(shí)，吸收熱量叫做這種物質(zhì)熔化熱，普通用字母λ表示，比如在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰熔化熱為3．36×105J/kg。質(zhì)量為m晶體熔化(或凝固)時(shí)要吸收(或放出)熱量為：Q=mλ第61頁(yè)液化要放熱。單位質(zhì)量某種液體變成同溫度氣體時(shí)，吸收熱量叫做這種物質(zhì)汽化熱，用字母L表示，如水在100℃時(shí)汽化熱為2．26×106J／kg質(zhì)量為m液體汽化變成同溫度氣體要吸收熱量為：Q=Lm第62頁(yè)請(qǐng)參考第十七屆復(fù)賽第六題物體燃燒要放熱。單位質(zhì)量某種物質(zhì)完全燃燒時(shí)，放出熱量叫做這種物質(zhì)燃燒值，也稱(chēng)為熱值，用字母q表示，如煤燃燒值為3×107J／kg。質(zhì)量為m物體完全燃燒要放出熱量為：Q=mq第63頁(yè)3-3熱機(jī)及熱機(jī)的效率第64頁(yè)第65頁(yè)4-1凸面鏡及凹面鏡（略）4-2物體的顏色（略）第66頁(yè)第67頁(yè)5-1聲學(xué)第68頁(yè)頻率1.頻率——每秒鐘振動(dòng)次數(shù)，2.單位：赫茲，3.頻率用來(lái)表示發(fā)聲體振動(dòng)快慢符號(hào)：f符號(hào)：Hz發(fā)聲體振動(dòng)越快，頻率越高，音調(diào)越高。5.響度：人耳感覺(jué)到聲音強(qiáng)弱程度。（也叫音量）發(fā)聲體振動(dòng)幅度越大，距離越近，響度越大。4.音調(diào)：人耳感覺(jué)到聲音高低程度。第69頁(yè)第70頁(yè)6試題對(duì)比分析第71頁(yè)年第十屆一、串聯(lián)電路，電壓分配二、光直線(xiàn)傳輸（空間想象，影子分析）三、泥沙中含沙量四、電熱元件圖像分析五、太陽(yáng)能汽車(chē)（效率分析、空間想象）六、五角鏡與攝影機(jī)（反射與影子）第72頁(yè)年第十一屆一、水吸熱后溫度改變