专题3 备战2021年中考培优专题训练（实验探究+计算题+作图+易错）

专题3 备战2021年中考培优专题训练 实验专项训练1 探究影响浮力大小的因素+探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 实验1 实验2 1.探究影响浮力大小的因素 【实验结论】 物体在液体中所受浮力的大小，跟它浸在液体中的　体积　有关、跟　液体的密度　有关。物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大，浮力就越大。 【实验方法】 控制变量法的应用 ①控制液体的密度不变，用测力计提着同一个物体，以不同体积浸入同种液体，探究浮力的大小与物体浸在液体中体积的关系； ②控制物体浸在液体中的体积不变，用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同液体中，探究浮力的大小与液体密度的关系； ③控制液体的密度及浸在液体中的体积不变，用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度，探究浮力的大与物体浸在液体中的深度的关系。 【交流与讨论】 （1）为了实验现象更明显，物体的体积应稍大一些。 （2）实验时烧杯中的液体要“适量”：物体浸没后液体不能溢出杯口，同时物体又能够浸没到液体中。 （3）误差分析：若先测物体在液体中受到的拉力，再测物体的重力，由于物体上沾有液体，则所测浮力会 偏大 ； （4）物体浸在液体中的体积逐渐增大，物体受到的浮力也随着增大，但是不能理解为浮力的大小与浸没在液体中的深度有关； （5）探究浮力大小与物体形状的关系。 将形状不同、质量和密度相同的物体浸在同一液体中，控制物体排开液体的体积相同，比较物体所受浮力的大小。物体所受浮力大小与物体的形状无关。 （6）探究浮力的大小与物体的密度的关系 将体积相同的不同物体，浸没在同一液体中，比较物体所受的浮力大小。物体所受浮力大小与物体的密度无关。 （7）浮力与深度的关系 一般情况下，物体浸没了以后，浮力与深度无关，因为V排不会随着深度变化。但有一种特殊情况：气球（或气泡），不考虑温度变化，在液体中时，由于深度不同，压强也不同，气球的体积会发生变化，越深时，压强越大，体积就越小，V排就越小，浮力就越小，反之亦然。 （8）实验室选用了不同的液体，并进行了多次实验是为了让实验结论更具有普遍性。 （9）物体的受力分析。 物体在空气中时受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力；物体在水中时受到 竖直向下的重力 、 竖直向上的拉力 和 竖直向上的浮力 。 2.探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系 【实验结论】 浸在液体中物体受到的浮力，大小等于它排开的液体所受到的重力，用公式表示为 【交流与讨论】 （1）若先将物体放入水中测浮力，再测物体的重力，物体沾水所测重力偏大，则所测浮力偏大； （2）先测桶和排开液体的重力，再测桶的重力：所测桶沾水重力偏大，所测排开液体的重力偏小。 （3）石块在浸入前，水面要与溢水口相平，若水面不与溢水口相平，不会影响浮力的大小，但会导致排到小桶内的水小于石块排开的水的体积，最终导致得到物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。 （4）实验中换用大小不同的石块，不同的液体，进行多次测量，是为了使实验结论更具有普遍性。 （5）测量物体排开的液体所受重力的方法：先测出空桶的重力G1，再测出桶和溢出水的总重力G2，则排开的液体所受的重力为G排=G2-G1。 （6）浸没在水中的物体匀速向下运动过程中，物体受到的浮力不变，压强变大。 （7）利用 计算液体的密度、物体排开液体的体积、物体受到的浮力，判断物体的浮沉等。 计算专项训练1 功和能的计算（热力、电力） 1．某油电混合动力小汽车，在一段平直的公路上匀速行驶了50km，用了半小时，受到的阻力为2×103N，求： （1）若在这一过程中消耗燃油5×10﹣3m3，求这一过程中燃油燃烧放出的热量（已知燃油密度为0.8×103kg/m3，热值为4.6×107J/kg） （2）小汽车行驶100km发动机做的功为多少？ （3）若该车改用电动力行驶，若每行驶100km消耗电能100kW•h，求此过程的效率。 【解答】解：（1）由ρ＝得消耗燃油的质量： m＝ρV＝0.8×103kg/m3×5×10﹣3m3＝4kg， 燃油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝4kg×4.6×107J/kg＝1.84×108J， （2）因为车匀速行驶， 所以牵引力F＝f＝2×103N， 小汽车行驶100km发动机做的功： W＝Fs＝2×103N×100×103m＝2×108J， （3）若该车改用电动力，提供的牵引力仍然为2×103N， 电动车每行驶100km做的功为：W有用＝Fs＝2×103N×100×103m＝2×108J； 消耗电能W＝100kW•h＝100×3.6×106J＝3.6×108J， 此过程的效率η＝×100%＝×100%≈55.6