12.3 水能和风能&12.4 跨学科实践：自行车-【优+学案】2024-2025学年新教材八年级下册物理课时通(教科版2024)

3 水能和风能（答案21） 通基础> C.水的动能和重力势能之间没有转化 D.水的动能和重力势能都在减小 知识点1水能 5.下列几种发电方式中，会污染环境的是( 1.亚洲第一座40千瓦潮流能发电站是利用海水 A.水力发电 B.火力发电 的水平流动来推动发电机工作的.从能量转化 C.太阳能发电 D.潮汐发电 角度来看，潮流能发电是将( 6.修建水电站，要选择合适的地方筑坝蓄水，水 A.海水的动能转化为电能 从高处向下泄落，冲击水轮机的叶轮，带动发 B.海水的化学能转化为电能 电机发电.在这个过程中，能量的转化顺序 C.电能转化为海水的势能 为() D.电能转化为海水的动能 A.势能一电能一动能 2.世界各国都在大江、大河修筑拦河坝建水电 B.势能一动能一电能 站，拦河坝的主要作用是() C.电能一动能一势能 A.提高上游水位增加水的重力势能 D.动能一势能一电能 B.蓄水养鱼 7.飞行的子弹能穿透钢板，是靠子弹的 C.提高河流的通航能力 能；蓄在高处的水能用来发电，是利用水的 D.旅游观光 能；钟表里的发条能带动指针转动， 知识点2风能 是靠发条的 能 3.我国早在两千多年前就开始利用风来驱动帆 8.传统文化唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长 船航行，至少在一千七百多年前已开始利用风 江滚滚来”的诗句，前一句生动形象地表明黄 来推动风车做功.如图所示是现代的风力发电 河水储藏着大量的 能，后一句表明长 机，风力发电是将 能转化成 江水具有大量的 能 能.利用风力发电的最大优点是： 9.工程实践◆(2024·菏泽巨野期末)明朝宋应星 ,最明显的缺点是： 的《天工开物》中对筒车（如图甲）进行了介绍： “凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激 轮使转，挽水人筒，一一倾于枧内，流入亩中. 昼夜不息，百亩无忧.”如图乙是其工作原理， 湍急的水流能推动水车，是因为流动的水具有 能.利用筒将低处的水提升到高处， 增大了水的 能。 倒水处 4.黄果树瀑布是中国最大的瀑布，也是世界最壮 接水槽 观的瀑布之一.瀑布的水落在身上时，会让人 一河岸 感到有点痛.瀑布在奔流而下的过程中( A.水的动能转化为重力势能 取水筒取水处 水流方向 B.水的重力势能转化为动能 122 优十学案课时渔 4 跨学科实践：自行车（答案P21) 1.“低碳环保，绿色出行”已成 条转动的长度为前齿轮的周长，同时链条带动 为人们的共识，自行车是便 后齿轮转动，由于后齿轮的半径小于前齿轮， 捷环保的交通工具，如图所 为了保证链条转动的长度相同，后齿轮转过的 示.请你将自行车上的应用（包括结构和使用 圈数肯定大于前齿轮.后齿轮的半径越小，它 方面)所对应的物理原理补充完整， 转过的圈数就越多.后齿轮同时带动后车轮转 (1)尾灯： 动，它们转动的圈数保持一致，因此，后齿轮越 (2)铃铛： 小，脚踩一圈，后车轮转动的圈数越多，即自行 (3)脚蹬、曲柄和链轮： 车前进的距离越长。 (4)轮胎上有花纹、车把上有花纹、脚蹬板上有 在爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大， 花纹： 选择低挡位；下坡时自行车受到的摩擦阻力较 (5)用力捏刹车闸： 小，选择高挡位，选择不同的挡位时，自行车的 (6)轮胎是圆形的，车的前轴、中轴及后轴均采 链条会调整到相应挡位的后齿轮上， 用滚珠轴承： (7)在转动部分和链条上加润滑油： 前齿轮链条 后齿轮 外圈为低挡 内圈为高挡 2.(2024·烟台期末)阅读短文，回答问题 轮轴与自行车 脚踏板 甲 轮轴是一种简单机械.轮轴由具有共同转 动轴O的大轮和小轮组成.通常把大轮叫轮， 小轮叫轴.轮轴实际上是一个可以连续转动的 杠杆.轮半径R和轴半径r分别是作用在轮和 轴上的力F1和F2的力臂，如图甲所示.根据 丙 (1)自行车驱动结构中，如图乙所示，后齿轮和 杠杆平衡条件可得：F,R=F2r.使用时如果动 后车轮组成一个 (选填“省力”“费力” 力作用在轮上，能省力，且轮半径是轴半径的 或“等臂”)杠杆 几倍，动力就是阻力的几分之一；如果动力作 (2)请在图丙中画出最省力时，人脚对脚踏板 用在轴上就费力，但可以省距离， 自行车的前齿轮和脚踏板构成一个轮轴 的力F(作用点在脚踏板中心)，以及这个力对 型的杠杆结构，动力是人给脚踏板的發力，阻 应的力臂L 力是链条对前齿轮的拉力，动力臂是脚踏板到 (3)爬坡时，自行车受到的摩擦阻力较大，应将 轴心的长度，阻力臂是前齿轮的半径，此时动 链条调整至半径较 (选填“大”或 力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆，自行车的 “小”)的后齿轮上，从而达到 的目的. 后齿轮和后车轮构成另一个轮轴型的杠杆结 (4)自行车在水平道路上行驶时，后车轮受的 构，动力是链条对后齿轮的拉力，阻力是地面 摩擦阻力为25N,后车轮的半径为30cm,若 给后车轮的摩擦力，动力臂是后齿轮的半径， 此时链条挂在中间挡位的后齿轮上，其半径为 阻力臂是后车轮的半径， 5cm,由于前齿轮与后齿轮由链条连接，所以前、 变速自行车的驱动结构在于它的后齿轮 后齿轮受到的链条的拉力相同，若前齿轮的半径 由多个半径不同的齿轮共同组成.骑自行车 为10cm,脚踏板到轴心的长度为25cm,则自 时，人踩脚踏板一圈，前齿轮转动一圈，带动链 行车匀速行驶时，人蹬车的力至少应为 N. 一八年银下不描物理 1238.如图所示 5.C6.B7.D8.C9.D.10.D11.A 12.A大于不守恒 3水能和风能 1,A解析：海水涨潮、退潮时具有很大的机械能，流 动的海水推动发电机转动，把机械能转化为电能贮 9.(1)左(2)3(3)②③④(4)4(5)O'N 存起来.故选A 【拓展】11 2.A 10.解：(1)图甲中滑轮组承担物重的绳子段数是2段， 3.机械电成本低，无污染受季节、地域和天气影 绳子自由端移动的距离s=nh=2X6m=12m,拉 响较为明显，发电量不稳定 力F做的功Wa=Fs=2400N×12m=28800J,拉 力F做功的功率P--280I-960 4.B5.B6.B7.动重力势弹性势 8.重力势动9.动重力势 30s (2)水泥总重力G=mg=8×50kg×10N/kg= 4跨学科实践：自行车 4000N,有用功W有：=Gh=4000N×6m= 1.(1)光的反射(2)物体振动发声(3)省力轮轴 W有是X100%= (4)通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力 24000J,滑轮组的机械效率7=w。 (5)通过增大压力来增大摩擦力 24000J 28800×100%=83.3%. (6)用滚动代替滑动来减小摩擦力 (7)通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦 (3)由图乙可知，滑轮组承担物重的绳子段数是3 2.(1)费力 段，不计绳重和摩擦，根据F=】(G。十G+w)得 (2)如图所示. 到水泥的总重力Ga=3F-G满+格=3×2400N 200N=7000N,这种设计的装置一次能提起水泥 的袋数n=C= 7000N G 50 kgX10 N/kg-14. (3)大省力(4)60 第12章机械能 核心素养·科学探究 1动能与势能 1.(1)移动的距离转换(2)甲、乙(3)①1、3 1.C2.D ②速度(4)相等匀速直线 3.(1)木块移动距离的远近小球 2.(1)重力势能先转化为动能，动能再转化为弹性势 (2)速度(3)相同质量 能小(2)质量相同的物体，高度越高，重力势能 4.高度甲、丙质量5.重力势能6.大大 越大(3)将质量不同的小球从同一斜面的同一高 7.D8.C9.B10.B 度由静止释放，比较弹簧压缩后的长度 11.D解析：分析图像可知，动能先减小再增大.由静 (4)D水资源丰富和地势高度差大 止下落的乒乓球质量不变，速度不断变大，故其动 本章总结 能始终在增大，故A不合题意：竖直向上垫起的排 1.B2.B 球，排球质量不变，速度先减小后增大，所以动能先 3.C解析：导弹在F点后俯冲加速，发动机处于关闭 减小后增大，但排球运动到最高点时速度为0，动 状态，导弹向下俯冲，会被加速到极高的递度；说明 能为0，故B不合题意；离开脚后在地上滚动的足 F点的速度不是最大的，则动能不是最大的，故A 球，足球滚动得越来越慢，动能越来越小，故C不合 错误.从O点到E点的过程中，发动机点火加速升 题意：斜向上授掷出去的铅球在整个飞行过程中， 空，速度变大，动能变大，高度增大，重力势能增大， 质量不变，一直在运动，动能不为零（处于最高点时 机械能变大，故B错误.从G,点到H点的过程中，在 竖直方向速度为0，但水平方向仍然有速度，因此 大气层外，没有空气阻力，机械能守恒，即机械能不 动能不为0)，从出手到最高点过程中速度减小，此 变，故C正确.巡航阶段，主发动机的推力与阻力平 过程动能减小，在下落的过程中，速度不断增大，到 衡，发动机工作消耗燃料，故D错误 达地面最大，此过程动能增大，整个过程动能先减4.B5.不变减小6.动变小 小再增大，故D符合题意 7.如图所示. 12.D 1动能 13.(1)B(2)小球推动木块移动的距离 (3)当质量相同时，物体的速度越大，物体的动能越大 2机械能及其转化 1.B2.D3.D4.重力势动减少 C位 21