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本 章 总 结,知识框架,第 3 章 能量的转化与守恒,本章中考,挑战自我,知识框架,第 3 章 能量的转化与守恒,能量的转化与守恒,能量转化的量度,功,功 率,做功的两个必要因素： 作用在物体上的力；在 力的方向上通过的距离,公式：W=Fs,定义：单位时间里完成的功,意义：表示物体做功的快慢,公式：P= W/t ，P=Fv,第 3 章 能量的转化与守恒,能量的转化与守恒,简 单 机 械,杠杆,五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂,平衡条件：F1l1=F2l2,类型：省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆,滑轮,定滑轮：等臂杠杆，既不省力 , 也不省距离， 但能改变力的方向,滑轮： 动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆，能 省一半力，但要多移动一倍距离，且 不能改变力的方向,滑轮组：既能省力，又能改变力的方向,第 3 章 能量的转化与守恒,能量的转化与守恒,简单机械,机械效率： W 有用/W 总100%,能 量 及 其 转 化,动能,势能,定义：物体由于运动而具有的能量,影响因素：质量和运动速度,重力势能,弹性势能,定义： 物体由于被举高 而具有的能量,影响因素：质量和高度,定义： 物体由于发生弹性 形变而具有的能量,影响因素：发生弹性形变的程度,动能与势能的转化（机械能守恒）,第 3 章 能量的转化与守恒,能 量 及 其 转 化,能量的转化与守恒,内 能,定义：物体内部所有分子热运动的 动能和势能的总和,改变内能的两种方法：做功和热传递,热量的计算,热机,温度改变：比热容 Q=cmt,燃料燃烧：燃料的热值 Q=mq,第 3 章 能量的转化与守恒,能 量 及 其 转 化,能量的转化与守恒,电 能,电功,定义：电流所做的功,实质：电能转化为其他形式的能,公式：W=Pt；W=UIt=I2Rt= （U2/R）t,测量：电能表,电功率,定义：电流在单位时间内做的功,意义：描述电流做功的快慢,公式：P= W/t ；P=UI=I2R= U2/R,测量,伏安法原理：P=UI,电能表原理：P= W/t,第 3 章 能量的转化与守恒,能 量 及 其 转 化,能量的转化与守恒,电 能,电热,电流的热效应能量转化： 电能转化为内能,电热器：利用电流的热效应制成的加热装置,焦耳定律：Q=I2Rt,核能,定义：原子核在转变过程中所释放出的能量,获得核能的途径：核裂变和核聚变应用：原子弹、核电站和氢弹,放射线,第 3 章 能量的转化与守恒,能量的转化与守恒,能量的转化与守恒,能量守恒定律,能量转移和转化的方向性,一 功和机械能,【考点扫描】知道功和功率的概念和单位；能用功和功率的公式进行简单计算；知道做功伴随着能的转化；能识别动能、重力势能和弹性势能；知道动能大小跟质量、速度的定性关系；知道重力势能大小跟质量、高度的定性关系；知道弹性势能大小跟弹性形变程度的定性关系；能举例说出动能和势能的相互转化；知道机械能守恒的条件；能利用机械能守恒解释简单的现象。,本章中考,第 3 章 能量的转化与守恒,第 3 章 能量的转化与守恒,例1 金华、丽水中考 压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为 3104 kg，发动机的额定功率为 120 kW，g 取 10 N/kg。,（1）如图 3-Z-1 所示，压路机在碾压沥青路面时，对水平路面的压强为2105 Pa，则压路机对水平路面的压力为多少牛？压路机与路面的接触面积为多少？,答案3105N 1.5 m2,解析 （1）压路机对水平路面的压力：F=G=mg=3104kg10 N/kg=3105N。根据 p= F/S 得，压路机与路面的接触面积：S= F/p = (2105Pa) /( 3105N) =1.5 m2。,第 3 章 能量的转化与守恒,例1 金华、丽水中考 压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为 3104 kg，发动机的额定功率为 120 kW，g 取 10 N/kg。,（2）若该压路机发动机正常工作，压路机在沥青路面上行驶 500 s，发动机所做的功为多少焦？,答案 6107 J,解析 （2）发动机所做的功：W=Pt=1.2105 W500 s=6107J。,第 3 章 能量的转化与守恒,例1 金华、丽水中考 压路机是一种利用碾轮的碾压作用，使土壤、路基垫层和路面铺砌层压实的工程机械，广泛用于筑路、筑堤和筑坝等工程。某型号压路机质量为 3104 kg，发动机的额定功率为 120 kW，g 取 10 N/kg。,（3）若该压路机发动机正常工作，压路机在水平地面上以 4 m/s 的速度匀速直线行驶，则压路机的牵引力为多少牛？压路机受到的阻力为多少牛？,答案 3104N 3104 N,解析（3）根据 P=Fv 得，压路机的牵引力：F= P/v = (1.2105W)/(4 m/s) =3104N。根据二力平衡条件可知，压路机受到的阻力：f=F=3104N。,方法点拨 此题考查了压强的计算、功和功率的计算，同时还考查了有关二力平衡的知识。不仅要掌握基本公式，而且要学会对公式进行变形和推导，并结合题意具体分析各个问题。,【试题链接】挑战自我 1、7、9、11,第 3 章 能量的转化与守恒,二 简单机械,【考点扫描】能指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂；能绘制杠杆的动力臂和阻力臂；能概述杠杆的平衡条件；能应用杠杆的平衡条件解决简单的问题；能举例说出人体中的杠杆。能辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组；知道定滑轮和动滑轮的特点；知道滑轮组的特点（限于两个滑轮的滑轮组）；会使用滑轮组（限于两个滑轮的滑轮组）解决简单的问题。,第 3 章 能量的转化与守恒,第 3 章 能量的转化与守恒,例2 福州中考小明在测量物重时： （1）用弹簧测力计测物体甲受到的重力，如图 3-Z-2（a）所示， 物体甲重 N。 （2）估测物体乙重约 10 N，请你利用下列器材帮他设计一个测量物体乙所受重力的实验方案。器材 : 物体乙、弹簧测力计（05 N）、已调平衡的杠杆、刻度尺和细线。,4.4,第 3 章 能量的转化与守恒,在图（b）中画出测量方案的示意图，简述主要测量步骤，并在图（b）中标出需测量的物理量符号。 ( 提示 : 作图时，弹簧测力计对杠杆的拉力 F 用力的示意图表示，可不画出弹簧测力计实物图 ) 物体乙重力的表达式：G 乙 = ( 用测量的物理量符号表示 )。,【答案】测量方案示意图如图 3-Z-3 所示 实验步骤：a把物体乙挂在杠杆右侧的 A 处，用弹簧测力计在杠杆右侧的 B 处（OB 2OA）竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，读出拉力 F1；b分别用刻度尺测出 OB、OA 的长 l1、l2。,方法点拨 解答此类题的关键是从具体事例中抽象出杠杆的五要素，灵活应用杠杆的平衡条件解决实际问题。,【试题链接】挑战自我 3、6、11,第 3 章 能量的转化与守恒,三 热和能,【考点扫描】能列举能的多种形式（机械能、内能、电能、化学能、核能等）；知道克服摩擦做功与物体内能改变的关系；知道做功和热传递是改变内能的两种途径；知道在热传递过程中用热量来量度内能的变化；能举例说出化学能与内能的转化；能说明人体能量来源及其转化；能说明生物体能量来源及其转化；知道裂变和链式反应；知道聚变和热核反应；知道放射性及其应用；知道核电站是利用核裂变的原理来工作的。能说出能量守恒定律；能举例说出能量的转化与转移有一定的方向性；知道提高能量利用效率和节能的关系；通过对能量守恒定律发现史的学习，领悟科学思想和科学精神。,第 3 章 能量的转化与守恒,第 3 章 能量的转化与守恒,例3 杭州中考某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为 1 m2的表面上每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为 50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是 2 m2，太阳能热水器内水的质量为 100 kg，水的初温为 20 ，经 8750 s 时间后上升到 45 。请计算：c 水=4.2103J/（kg） （1）在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳？,【答案】 1.05107J,解析 （1）水吸收的热量：Q 吸 =cm(t-t0)=4.2103J/（kg）100 kg (45 -20 )=1.05107 J。,第 3 章 能量的转化与守恒,例3 杭州中考某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为 1 m2的表面上每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为 50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是 2 m2，太阳能热水器内水的质量为 100 kg，水的初温为 20 ，经 8750 s 时间后上升到 45 。请计算：c 水=4.2103J/（kg） （2）垂直于太阳光的 1 m2 的表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？,【答案】 1.2103J,解析（2）垂直于太阳光的面积为 1 m2 的表面上，每秒钟接收到的太阳能为 Q0，太阳能热水器的面积为 S，效率为 ，在时间 t 内，接收到的太阳能为 Q，则 Q=Q0 St，1.05107J=Q02 m28750 s50%，解得 Q0 =1.2103 J。,方法点拨 在有热损失的前提下，水吸收的热量等于太阳能热水器接收到的太阳能与效率的乘积，应用热量公式即可正确解题。,【试题链接】挑战自我 4,第 3 章 能量的转化与守恒,四 电功、电功率和电热,【考点扫描】知道电功的概念及其单位；能列举决定电功大小的因素；知道用电器消耗的电能可以用电功来量度；能应用电功的公式计算用电器消耗的电能；能根据电能表读数的变化计算消耗的电能。知道电功率的概念及其单位；能应用电功率的公式进行简单的计算；知道额定功率的概念；能从说明书或铭牌上识别用电器的额定功率。能说明伏安法测量小灯泡的电功率的实验原理；会绘制实验的电路图；会测定小灯泡的额定功率和实际功率；收集和整理实验数据得出实验结论。知道电热器是利用电流的热效应工作的；掌握焦耳定律，并能运用该定律进行简单的计算。,第 3 章 能量的转化与守恒,第 3 章 能量的转化与守恒,例4 金华、丽水中考如图 3-Z-4 所示是临海市一村民建在房顶上的分布式光伏电站（利用太阳能发电），这是浙江首例并网发电的光伏电站。该电站发的电满足自家使用后，多余的电并入电网。下表是该电站的有关数据： （1）该光伏电站每天发电_ kWh。,20,解析 （1）光伏电站每天发电量：W=Pt=5 kW4 h=20 kWh。,第 3 章 能量的转化与守恒,例4 金华、丽水中考如图 3-Z-4 所示是临海市一村民建在房顶上的分布式光伏电站（利用太阳能发电），这是浙江首例并网发电的光伏电站。该电站发的电满足自家使用后，多余的电并入电网。下表是该电站的有关数据： （2）如果每盏路灯的电阻为 484 ，额定电压为 220 V，则该电站每天多余的电可供多少盏路灯正常工作 10 h ？,答案14 盏,第 3 章 能量的转化与守恒,解析（2）路灯的额定功率：P1= U2/R = （220 V）2/484 =100 W，每天多余的电能：W=20 kWh 6 kWh=14 kWh，可供正常工作的路灯盏数：n= W/（P1t） = （14 kWh）/（0.1 kW10 h） =14 盏。,第 3 章 能量的转化与守恒,例4 金华、丽水中考如图 3-Z-4 所示是临海市一村民建在房顶上的分布式光伏电站（利用太阳能发电），这是浙江首例并网发电的光伏电站。该电站发的电满足自家使用后，多余的电并入电网。下表是该电站的有关数据： （3）该村民建光伏电站所用的安装费加利息，估计八年就能收回成本，而光伏组件使用寿命超过25 年。为推广个人建造可以并网发电的光伏电站，请你写出一条理由：_。,既绿色环保又合算,方法点拨 本题考查电功、电功率的计算和欧姆定律的运用，注意各个公式的适用范围。,【试题链接】挑战自我 2、5、8、10、11,第 3 章 能量的转化与守恒,挑战自我,第 3 章 能量的转化与守恒,1 .湖州中考一物体在空气中沿竖直方向运动，运动过程中只受重力和空气阻力的作用，则该物体的（ ） A动能可能不变 B势能可能不变 C机械能一定不变 D机械能可能不变,A,第 3 章 能量的转化与守恒,2 .宁波中考 如图 3-Z-5 所示的电路中，电源电压不变，R1 为定值电阻。闭合开关 S，当滑片从中点向右移时（ ）,A电流表 A1 的示数变小 B电流表 A2 的示数变小 C电压表的示数变大 DR2 的电功率变大,B,解析 R1与R2并联，当滑片从中点向右移时，R2连入电路的阻值变大，总电阻随之变大，总电流变小，即电流表A2的示数变小。,第 3 章 能量的转化与守恒,3 .绍兴中考 如图 3-Z-6 甲所示，物体 A在水平拉力 F 的作用下以 0.2 m/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计的示数如图乙所示。若不计滑轮、弹簧测力计和绳的重及滑轮与绳之间的摩擦，则下列说法中正确的是（ ）,A拉力 F 为 2 N B此滑轮是定滑轮 C拉力 F 的功率是 0.4 W D以物体 A 为参照物，弹簧测力计是 静止的,A,第 3 章 能量的转化与守恒,4 .嘉兴中考生活中能量转化的实例有很多，下列描述中错误的是（ ） A摩擦生热是把机械能转化为内能 B摩擦起电是把电能转化为机械能 C电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能 D燃料燃烧放热是把化学能转化为内能,B,解析 摩擦生热是克服摩擦做功，把机械能转化为内能，故A正确；摩擦起电是电子的转移，可以把机械能转化为电能，故B错误；电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能，故C正确；燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能转化为内能，故D正确。,第 3 章 能量的转化与守恒,5 .杭州中考加在某电动机上的电压是 U，电动机的电功率为 P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈的电热功率为（ ） AP BU2r C( P2r)/U2 DP- ( P2r)/U2,C,第 3 章 能量的转化与守恒,6 .嘉兴中考使用机械可以极大地减轻人们的劳动强度，提高工作效率。 （1）如图 3-Z-7 甲所示，工人在铺设电缆时，要在转弯处安装一组导向轮，这组导向轮属于_ ( 填“动滑轮”或“定滑轮”)。 （2）如图乙所示，尖嘴钳是常用的电工工具，刀刃部分靠近转动轴，这是为了_，从而在使用时更加省力。,定滑轮,减小阻力臂,第 3 章 能量的转化与守恒,7 .杭州中考 如图 3-Z-8 所示，用手将一重为 G 的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从 A 位置开始向下运动，到达 B 位置速度达到最大，到达 C 位置铁球的速度变为零。已知 AC 间的高度差为 h，则从 A 位置到 C 位置铁球的重力做的功是_，在此过程中弹簧的弹性势能增加量为_ ；B 位置到 C 位置的过程中铁球所受的重力_（填“大于”“小于”或“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）,Gh,小于,Gh,第 3 章 能量的转化与守恒,8 .台州中考智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生。移动充电宝就是一个可充电的锂聚合物电池。某品牌移动充电宝部分相关参数如下，该充电宝的输出功率为_W。表中有明显不符合科学规范之处，请加以改正：_。,将重量改为质量,4,重量：145 g 完全充电：150 mA/20 V/5 h 输出电压：5 V 输出电流：800 mA,第 3 章 能量的转化与守恒,9 .衢州中考在做了“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些同学对“质量不同的钢球从同一光滑斜面、同一高度由静止开始沿斜面滚下，刚到达斜面底部时的速度大小相等”有疑惑。小衢设计了如图 3-Z-9甲所示的实验：让质量不同的钢球 A、B 同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若 B 球相对于 A 球_，就可以说明任一时 刻两球的速度大小相等。,静止,第 3 章 能量的转化与守恒,小丽肯定了小衢的实验方案后，对实验又提出了两条建议：建议一 : 因为钢球在斜面上滚下的时间很短，不利于观察和比较钢球的运动情况，不改变钢球在斜面上的位置，不改变球与斜面的粗糙程度，为了延长钢球在斜面上滚下的时间，可采用的方法是：_。 建议二 : 为确保钢球滚下时不偏离斜面，可在斜面上增设两个相同的光滑小凹槽 ( 如图乙所示 )，从有利于观察和比较两球的相对运动情况的角度考虑，图中两个小凹槽的间距 L 应_。,减小斜面的倾斜角度,适当小些,第 3 章 能量的转化与守恒,10 .金华中考下 表 为 某 电 烤 箱 铭 牌， 图3-Z-10 中虚线框内是电烤箱内部简化电路图，R1 和 R2 均为电热丝。求 : （1）电烤箱在高温挡工作 10 min 所消耗的电能。,答案由PW/t可得：WPt1100 W1060 s6.6105 J。,第 3 章 能量的转化与守恒,10 .金华中考下 表 为 某 电 烤 箱 铭 牌， 图3-Z-10 中虚线框内是电烤箱内部简化电路图，R1 和 R2 均为电热丝。求 : （2）电路中 R2 的阻值。,答案高温挡时，R1接入电路，R1U2/P高（220V）2/(1100W)44 ，低温挡时，R1和R2串联接入电路，R总 U2/P低（220V）2/(440W) 110 ，则R2R总R1110 44 66 。,10 .金华中考下 表 为 某 电 烤 箱 铭 牌， 图3-Z-10 中虚线框内是电烤箱内部简化电路图，R1 和 R2 均为电热丝。求 : （3）若在电路中加一个“限高温开关”，当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路，该开关最好安装在 A、B、C 中的_点处。,第 3 章 能量的转化与守恒,B,第 3 章 能量的转化与守恒,解析 (3)“限高温开关”应接在火线上，在温度过高时，切断火线，才符合安全用电原则，所以开关接在B处。,第 3 章 能量的转化与守恒,11 .嘉兴中考如图 3-Z-11 甲所示为塔式起重机的简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。( 动滑轮重、绳重及摩擦不计，g 取 10N/kg) （1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越_。,图3-Z-11,大,第 3 章 能量的转化与守恒,11 .嘉兴中考如图 3-Z-11 甲所示为塔式起重机的简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。( 动滑轮重、绳重及摩擦不计，g 取 10N/kg),图3-Z-11,改变力的方向,（2）图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图，定滑轮 a 的作用是_。若钢丝绳能承受的最大拉力为 3104N，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？,答案 G2F23104 N6104 N，mG/g(6*104N)/(10N/kg)6000 kg。,第 3 章 能量的转化与守恒,11 .嘉兴中考如图 3-Z-11 甲所示为塔式起重机的简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。( 动滑轮重、绳重及摩擦不计，g 取 10N/kg),图3-Z-11,（3）若将重为 1.2104 N 的货物由地面沿竖直方向匀速提升 30m，再沿水平方向移动 20 m，则此过程中克服货物重力做功是多少焦？,答案 WFsGh1.2104 N30 m3.6 105 J。,第 3 章 能量的转化与守恒,11 .嘉兴中考如图 3-Z-11 甲所示为塔式起重机的简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。( 动滑轮重、绳重及摩擦不计，g 取 10N/kg),图3-Z-11,（4）若该起升电动机的效率为 90%，将重为 1.2104 N 的货物提升到 30 m 的高度，用时 50 s，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？,答案 W总(3.6*105J)/90%4105 J, P W总/t(4*105J)/50s8103 W。,
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