主题5 筒车(Word版)-【千里马·单元测试卷】2025-2026学年八年级下册物理(人教版·新教材)

**基本信息** 以筒车情境为载体，整合能量转化、力与运动、功和功率知识点，通过情境母题与变式训练，构建概念-计算-实验的逻辑体系，培养物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |情境母题|1题|生活情境应用题|能量转化与力和运动概念生成| |变式1（测量功率）|1题|实验测量题|功率测量的实验设计与数据处理| |变式2（功、功率计算）|1题|综合计算题|功和功率公式的综合应用拓展|

主题5 筒车 情境母题 1. 《天工开物》记载了一种农用机械，名为“筒车”，如图甲所示。筒车利用水流冲击水轮，使其旋转。在轮轴上安装的竹筒随着轮轴一起转动，当筒口转到低处时便舀满水，随着轮轴上升，筒口到达高处时倒出水来，以此循环往复，以满足农田灌溉的需求。 （1）筒车的工作原理是把流水的______能转化为______能。 （2）若筒车匀速转动，则竹筒受到______（选填“平衡力”或“非平衡力”）的作用。 （3）如图乙所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，该筒车旋转一周对水所做的功为______J。若筒车旋转一周需要60s，则筒车对水做功的功率为______W。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg）若要提高其做功的功率，则筒车应安装在水流较______（选填“急”或“缓”）的地方。 变式加练 变式1 测量功率 2. 小明家买了一桶水，小明的爸爸要将这桶水从一楼搬到他家所住的三楼，小明想用所学的物理知识测量他爸爸搬水的过程中对这桶水所做功的功率。 （1）小明设计的实验步骤如下，其中不必要的是______（填字母）； A．测出这桶水的重力； B.测出两层楼的楼梯总长度； C．测出两层楼的竖直高度； D.测出上楼所用的时间； E．算出他爸爸搬运这桶水的功率。 （2）小明在测量中所需要的器材有：弹簧测力计（量程足够大）、______和______； （3）小明设计了一个记录数据的表格，请你帮小明完成表格第一行中还未填好的内容； ______ 两层楼的高度h/m 爸爸上楼的时间t/s 爸爸搬运这桶水的功率P/W 150 64 32 （4）结合表中的数据，计算出小明爸爸搬运这桶水的功率______W。 变式2 功、功率的计算 3. 如图所示，小明同学向上跳台阶进行晨练，小明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0.2m，在这个过程中，已知小明克服摩擦做功为2400J。 （1）小明竖直向上跳的平均速度是多少？ （2）小明克服重力做功是多少？ （3）小明做功的总功率是多少？ 主题5 筒车 情境母题 【1题答案】 【答案】（1） ①. 动 ②. 重力势 （2）非平衡力 （3） ①. 2400 ②. 40 ③. 急 【解析】 【小问1详解】 [1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增大，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 【小问2详解】 筒车匀速转动，但运动方向改变，故运动状态发生改变，受非平衡力作用。 【小问3详解】 [1]若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水5kg，则筒车旋转一周对水所做的功为W=Gh=mgh=12×5kg×10N/kg×4m=2400J [2]筒车旋转一周需要60s，根据可知，筒车对水做功的功率为 [3]要提高其做功的功率，单位时间做功更多，需提升更多的水到高处，故需要水的流量更大，则筒车应安装在水流较急的地方。 变式加练 变式1 测量功率 【2题答案】 【答案】 ①. B ②. 皮尺 ③. 停表 ④. 这桶水的重力G/N ⑤. 30 【解析】 【详解】（1）[1]要测量搬水的过程中对这桶水所做功的功率，需要测出克服桶的重力所做的功和搬水的时间，根据算出功率，克服这桶水的重力所做的功根据可测出，因此需要测出这桶水的重力，两层楼的竖直高度，上楼所用的时间，然后算出功率，故不必要的是步骤是测出两层楼的楼梯总长度，故B符合题意，ACDE不符合题意。 故选B。 （2）[2][3]在测量过程中，需要用弹簧测力计测出这桶水的重力，用皮尺测出两层楼的数值高度，用停表或手表测出上楼所用的时间，因此所需要的器材有弹簧测力计、皮尺、停表。 （3）[4]根据表格中的信息可知，表格中缺少这桶水的重力，因此表格第一行中还未填好的内容是这桶水的重力G/N。 （4）[5]克服这桶水的重力所做的功为 小明爸爸搬运这桶水的功率为 变式2 功、功率的计算 【3题答案】 【答案】（1）0.24m/s； （2）1200J； （3）360W 【解析】 【小问1详解】 小明10s内向上跳的总高度 小明的平均速度 【小问2详解】 小明克服重力做功 【小问3详解】 小明做总功 总功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $