第2章 能的转化与能量守恒 单元卷(基础)2026-2027学年浙教版科学九年级上册
2026-09-02
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摘要:
**基本信息**
浙教版九年级上册第2章“能的转化与能量守恒”基础单元卷,以核动力船、省油灯等科技与文化情境为载体,覆盖能量转化、功、功率等核心知识点,适配单元复习巩固科学观念与探究实践。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|15题/45分|电流热效应、核能途径等|结合电火锅、核动力船等生活与科技情境|
|填空题|7题/40分|功、能量转化|融入亚运会、无人机等真实场景|
|实验与探究题|5题/40分|电阻丝产热、打气筒发热|强调控制变量法,培养科学思维|
|综合题|5题/35分|筒车提水、油电混动车计算|联系《天工开物》技术与现代能源,体现态度责任|
内容正文:
(浙教版)科学 九年级上册 第2章 能的转化与能量守恒 单元卷(基础)
一、选择题(共15题;共45分)
1.(3分)随着人们生活水平的不断提高,越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是( )
A.电视机 B.电火锅
C.抽油烟机 D.洗衣机
2.(3分)(2026九上·椒江期末)将一个约50克的鸡蛋从地面捡起放到桌面上,所做的功约是()
A.0.5焦 B.5焦 C.50焦 D.500焦
3.(3分)(2026九下·杭州月考)中国工业能力世界领先。前段时间,江南造船厂发布了全球首型、世界最大的核动力集装箱船船型设计,该船采用钍-232熔盐反应堆作为动力来源。其获得核能的途径是( )
A.轻核裂变 B.轻核聚变 C.重核聚变 D.重核裂变
4.(3分)下列现象属于重力势能转化为动能的是( )
A.水从高处落下 B.从地面上弹起的皮球
C.爆竹腾空而起 D.在水平地面上匀速行驶的汽车
5.(3分)充电宝核心部件使用廉价材料,可能发生短路造成温度升高甚至燃烧。下列说法正确的是( )
A.充电宝给手机充电时:化学能转化为电能
B.给充电宝充电时:化学能转化为电能
C.充电宝短路时:电能转化为化学能
D.充电宝燃烧时:内能转化为化学能
6.(3分)某机器的功率为8000W,它的物理意义是( )
A.这台机器能做8000J的功 B.这台机器能做8000J/s的功
C.这台机器每秒做8000 W的功 D.这台机器每秒做8000J的功
7.(3分)(2026·瑞安模拟)如图所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。当灯芯燃烧时,水的吸放热及能量变化情况分别是
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
8.(3分) 关于做功,下列说法正确的是( )
A.人举着杠铃静止不动,人对杠铃的支持力做了功
B.人提水桶上楼时,人对水桶的拉力做了功
C.足球离开人在空中飞行时,人对足球的力做了功
D.吊车吊着重物水平移动,吊车对重物的拉力做了功
9.(3分)(2026·上虞模拟)下列四种生活或实验情境中,改变物体内能的方式与其他三种不同的是
A.冬天,双手相互摩擦,手掌很快变得暖和
B.内燃机压缩冲程,气缸内气体温度升高
C.将冷的铁块放入开水中,铁块温度迅速升高
D.陨石高速坠入大气层,与空气摩擦而发光发热
10.(3分)(2026九上·拱墅期末)关于温度、热量和内能以下说法正确的是( )
A.热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递
B.60℃的水比30℃的水所含有的热量多
C.物体的内能增加,温度一定升高
D.0℃的水内能为零
11.(3分)(2026·浙江模拟)小科将金属箔剪成图示形状后接入电池,窄段先发热发红。已知与长度相等,则窄段相比宽段( )
A.电流较大 B.电压较小 C.产热较少 D.电功率较大
12.(3分)(2026·乐清模拟)用高压锅煮汤时,小科观察到限压阀不断上下跳动,并有大量“白气”从阀口喷出。下列说法正确的是
A.限压阀喷出的“白气”是水蒸气,属于汽化现象
B.限压阀跳动过程中,受到的重力方向不断改变
C.限压阀跳动过程中,水蒸气的内能全部转化为限压阀的机械能
D.高压锅能更快煮熟食物,是因为锅内气压升高,水的沸点升高
13.(3分)(2026·杭州模拟)小花在玩滑梯,沿滑梯匀速下滑的过程中,下列说法正确的是(忽略空气阻力)
A.他的重力势能转化为动能
B.他的重力势能减小,动能增大,机械能不变
C.他的重力势能转化为动能和内能
D.他的重力势能减小,动能不变,机械能减小
14.(3分)(2026九上·桐乡市期末)将盛有冷水的小烧杯放入盛有热水的大烧杯中,用温度传感器测量两杯水的温度变化情况,绘制成如图所示的图象。忽略该过程中的热损失,由该图像可知( )
A.热水降低的温度等于冷水升高的温度
B.热水降温的速度等于冷水升温的速度
C.热水放出的热量大于冷水吸收的热量
D.大烧杯中热水的质量小于小烧杯中冷水的质量
15.(3分)干冰(固态二氧化碳)清洗技术如今被广泛应用于精密仪器的清洁。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,高速喷射到仪器表面,将污垢剥离。以下说法正确的是 ( )
A.加压时,二氧化碳内能增大,温度降低
B.加压时,二氧化碳内能减小,温度升高
C.二氧化碳气体高速喷出时,内能增大,温度升高
D.二氧化碳气体高速喷出时,内能减小,温度降低
二、填空题(共7题;共40分)
16.(6分)(2025八上·金华期中)如图是杭州亚运会的动态图标,图标充分展示了运动的魅力。
(1)(2分)图甲为山攀岩项目图标,运动员在向上攀岩的时候受到的摩擦力方向是 。
(2)(2分)图乙是皮划艇项目图标,运动员向后划桨,艇能前行,其原因是 。
(3)(2分)图丙为举重项目图标,若图中运动员将重为1000N的杠铃竖直向上举高0.5米,则他对杠铃做的功为 焦。
17.(4分)(2025九上·永康期中)图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点;图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。
过山车的动能在 点最大,过山车的机械能 。(选填“守恒”或“不守恒”)
18.(6分)(2026九下·杭州月考)某混合动力汽车的动力系统由一台内燃机和一台电机组成,这台电机既可以当电动机,又可以当发电机。
(1)(2分)内燃机启动,向车轮输送能量的同时也给蓄电池充电,此过程将内能转化为机械能和
(2)(2分)电机充当发电机时,它的发电原理是____(填字母)
A.磁场对电流的作用 B.电流的磁效应 C.电磁感应
(3)(2分)该混合动力汽车电机(充当电动机)的额定功率为20KW,汽车所用的蓄电池最大容量为30KW. h,若蓄电池充满电后的电能全部供给电机,能使电机正常工作 小时。
19.(6分)(2025九上·海宁期中)如图为四旋翼无人机,质量为1.2千克,下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米,然后边摄像边斜向上飞行了30秒,仪表盘上显示离地高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功 焦,无人机后30秒对摄像机做功 焦,整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为 瓦。
20.(6分)(2026七下·东阳期中)如图为热水与冷水混合后的温度随时间变化的图像,不考虑热量散失,热水质量 10kg,请回答下列问题:
(1)(2分) 当冷、热水混合后,达到热平衡时的温度为 ℃;
(2)(2分) 热水放出的热量与冷水吸收的热量 (选填 "相等" 或 "不相等")。
(3)(2分) 由图可知,冷水的质量 (选填 "大于"" 小于 "或" 等于 ")10kg。
21.(6分)(2026·上城模拟)如图甲所示,是陆游在《老学庵笔记》记录的一种省油灯,可通过每晚更换夹层中的冷水达到“可省油之半”的目的。该省油灯的结构如图乙所示,回答下列问题:
(1)(2分)在夹层中加水,主要是利用水的 较大的特性,可以吸收更多的热量。
(2)(2分)夹层注水,通过 (填“做功”或“热传递”)的方式降低油温,减少了油的蒸发,达到省油目的。
(3)(2分)燃烧一段时间,灯油质量减少了5克,根据Q放=mq 灯油则这5克灯油完全燃烧放出的热量为 焦耳。
22.(6分)一种常见的电热水器内部结构如图,为使用安全,电热水器在用电加热到一定温度时,会通过温控开关S自动切断电路,同时插头上的红色指示灯L会熄灭,起到提示作用。
(1)(2分)通电后,电热丝能够产生热量,其原理是 。
(2)(2分)从用电安全的角度考虑,图中b接的是进户线中的 。
(3)(2分)已知电热丝R正常工作时的电功率为550瓦,试计算其工作1分钟消耗的电能 焦。
三、实验与探究题(共5题;共40分)
23.(8分)(2025九上·南浔期中)某学校科技节推出了一种新型保龄球游戏,参赛者将保龄球从一个斜坡上由静止释放,滚上另一个斜坡后撞击斜坡上的塑料瓶,撞倒塑料瓶数量多者获胜。小明提出疑问:保龄球撞倒塑料瓶的数量是否与斜坡倾角大小θ有关?于是设计了如图甲所示的装置。
(1)(2分)若不考虑阻力,保龄球在左侧斜坡下滑过程中机械能 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)(2分)为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变,小明的做法是 。
(3)(2分)经过多次实验得到数据如图乙。小明判断将斜坡放平(),保龄球撞击的塑料瓶数量最多,其依据是 。
(4)(2分)若将保龄球置于Q点由静止释放,请分析是否能完成以上实验,并说明理由 。
24.(8分)某兴趣小组在研究“电阻丝产生的热量与电阻、电流及通电时间的定量关系”时,制作了如图甲所示的实验装置:有机玻璃盒内装有电阻丝、水和电子温度计,盒外采用优质保温材料包裹。
(1)(2分)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中 的散失。
(2)(2分)保持水的质量和电流不变,换用不同阻值的电阻丝R,记录水温变化△T和通电时间t的数据,整理部分数据并绘制图像如图乙。根据上述实验,可以得出结论: 。
(3)(2分)保持水的质量、电阻和通电时间不变,改变电流大小,相关数据整理如下表。
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
升高的温度△T/℃
0.4
0.9
2.5
3.6
分析表中数据,并将表中所缺的数据补上。
(4)(2分)实验时仅将图甲中的水换成煤油,其余条件不变,温度的变化会 。(填“更大”、“更小”或“无变化”)
25.(8分)科学小组对“用打气筒给篮球打气后,打气筒会发热”的原因进行探究,提出以下猜想:
猜想1:活塞压缩气体会导致打气筒发热
猜想2:活塞与筒壁摩擦会导致打气筒发热
猜想3:①____
为验证猜想,小组同学取一只底座可拆卸的打气筒,在筒的上部和下部标注两个测温点a和b。在室温25℃的环境下进行实验,其中小王用拆除底座的打气筒进行实验,如图甲(固定装置已略去);小敏用完整的打气筒对篮球进行充气实验(如图乙)。
时间/s
活塞往复次数
a处温度℃
b处温度℃
小王的数据
20
30
30.5
30.5
小敏的数据
20
30
32.6
46.5
两位同学都在20s内让活塞在筒内往复运动30次,然后立即测出此时a、b处的温度,并在气筒外壁温度降至室温(篮球放气至实验前水平)后,都重复了3次操作,将处理后的实验数据填写在表中。
(1)(2分)①处可以填写的猜想是: ;
(2)(2分)根据小王的实验数据,可以得出的结论是 ;
(3)(2分)两位同学对数据的处理方法是 ;
(4)(2分)对比分析表中数据,可以得出:使打气筒下部发热的主要原因是 。(填“压缩气体做功”或“活塞与筒壁摩擦”)
26.(8分)(2026·诸暨模拟)小明用标有“2.5伏”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)(3分)正确连接电路,将滑动变阻器的滑片置于b端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器 (选填“短路”或“断路”)。
(2)(2.5分)排除故障后,某次实验电压表指针位置如图乙所示,其示数为 伏。小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡的额定功率为 瓦。
(3)(2.5分)受上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪。你建议他选哪个电表合适?并说明理由(从电表的示数随待测物体的温度变化关系进行阐述):
27.(8分)(2026·西湖模拟)演出时,灯光师通过推动控制台滑杆(内部是滑动变阻器)来调节舞台灯光亮度。小科利用如图甲电路模拟该过程,电源电压为3V,所用小灯泡的额定电压为“2.5V”。
(1)(2分)实验过程中,滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端滑动,小灯泡逐渐变亮。
(2)(2分)实验过程中,某一时刻电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A。
(3)(2分)图丙是小科根据测量数据绘制的小灯泡I-U图像,则小灯泡的额定功率是 W。
(4)(2分)图丙中阴影部分的面积表示小灯泡两端电压为 1V 时的电功率,则阴影部分的面积表示 。
四、综合题(共5题;共35分)
28.(6分)《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代机械或工具。
(1)(3分)筒车是一种以水流作动力,用来取水的机械,如图甲所示。其工作原理是将水的 能转化为水的重力势能;
(2)(3分)如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过 的方法改变内能,使简内空气内能 ,温度升高,达到艾绒的着火点。
29.(7分)歼-35A是由我国自主研制的新一代隐身多用途战斗机。
(1)(2.5分)若该机以680米/秒的速度沿直线飞行了10秒,则它飞行了 千米。
(2)(2.5分)已知钛合金的密度为4.5克/厘米3,现有飞机上某钛合金零件体积为5厘米3,则它的质量为 克。
(3)(2分)利用吊车可搬运战斗机(如图所示),吊车先将质量为17吨的飞机竖直向上缓缓提升5米,然后水平移动20米到达指定位置上方,在此过程中,吊车对飞机的拉力至少做了多少功?
30.(8分)(2026·青田模拟)阅读下列材料,回答问题:
材料一:2022年我市发布《绿色能源发展“十四五”规划》。指出到2025年,电力装机容量达到585万千瓦左右,其中抽水蓄能新增装机60万千瓦,光伏新增装机150万千瓦以上。
材料二:光伏发电是利用太阳能板将太阳能转化为电能的发电方式,光照强度是决定其发电功率的最直接、最主要的环境因素;抽水蓄能电站结构如图:可逆式水泵发电机连通上下两个水库,用电低谷期以水泵工况运行,从下水库向上抽水,在用电高峰期以发电机工况运行,从上水库放水发电。
(1)(2分)暗天时,光伏发电站发电功率在一天中的变化最接近( );
A.
B.
C.
(2)(2分)抽水蓄能电站中可逆式水泵发电机以水泵工况运行时的能量转化是 ;
(3)(2分)下列观点支持在我市大力发展抽水蓄能发电站的有____;
A.丽水市属于山地地形,地势起伏较大,且水资源丰富。
B.抽水蓄能电站前期投入大,建设工期长,且占用大量土地资源。
C.抽水蓄能电站被称电网调节器,能够弥补风光等清洁能源发电的不稳定性。
(4)(2分)某抽水蓄能电站装机总功率瓦,每天发电 3 小时。若一天的发电量由热电转换效率为的火力发电厂提供,则需要消耗多少吨煤?(煤的热值焦/千克)
31.(6分)(2026九下·金华开学考)某款油电混动汽车,某次测试中测试员驾驶该车以72km/h的速度匀速直线行驶0.5h。测试中,汽油机既向车轮提供动力,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过驱动电机向车轮输送。已知测试中汽车受到的阻力为1000N,汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电。请计算(假设汽油完全燃烧,且忽略蓄电池和电机的热损失,q汽油=4.6×107J/kg):
(1)(3分)该次测试过程中牵引力所做的功及功率分别为多大?
(2)(3分)该次测试中用于汽车行驶和蓄电池充电的总能量为3.68×107J,则该次测试消耗的汽油质量为多少千克?
32.(8分)(2026九下·柯桥模拟)《天工开物》中详细记载了我国古代农业灌溉利器——筒车(如图甲)。筒车多安置于水流湍急的河边,主体为大型立式水轮,轮周均匀安装多个倾斜的竹筒,借助流动河水的冲击力推动水轮绕轴转动。
(1)(2分)在水流的冲击下,筒车开始转动,这说明力能 。
(2)(2分)图乙是筒车的结构简图,水轮上共有12个取水竹筒,水进入竹筒被提高4 m后全部流入接水槽并进入农田。已知筒车匀速转动一周需60 s,流水冲击筒车的功率为50 W,筒车提水的机械效率为60%,求筒车转动一周被送入农田的水的质量。(写出计算过程)
(3)(2分)在图乙直线上标出水流的方向。
(4)(2分)现代农业常用离心式水泵进行农业灌溉(如图丙),叶轮高速转动将泵壳内水甩到高处,泵壳内形成低压区,在 的作用下河水进入泵壳,如此循环往复将河水送入农田。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】常用电热器
【解析】【分析】电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫做电流的热效应,如电灯、电炉、电烙铁、电焊等都是电流的热效应的例子。
【解答】A、电视机工作时消耗电能转化为声能和光能,不是利用电流的热效应来工作的,故A不符合题意;
B、电火锅是电热器,工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应来工作的,故B符合题意;
CD、抽油烟机和洗衣机工作时主要把电能转化为机械能,不是利用电流的热效应来工作的,故CD不符合题意。
故选:B。
2.【答案】A
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】功是指力与在力的运动上距离的乘积。
【解答】A.需要 d =1m,故A符合题意;
B. 需要 d =10m,显然桌子不可能这么高,故B不符合题意;
- C. 需要d =100m,显然桌子不可能这么高,故C不符合题意;
- D. 需要d = 1000 m显然桌子不可能这么高,故D不符合题意;
故答案为:A。
3.【答案】D
【知识点】核裂变与核聚变;核能及其应用
【解析】【分析】在目前的技术条件下,核聚变是可控的,核聚变是不可控的,根据核反应堆的工作原理判断。
【解答】根据题意可知, 熔盐反应堆的原理:钍-232在反应堆中吸收中子后,经过一系列衰变转化为铀-233,铀-233随后发生裂变释放能量。因此钍-232熔盐反应堆的核能来源于重核的裂变过程。
故选D。
4.【答案】A
【知识点】动能和势能的概念
【解析】【分析】(1)动能与重力势能的影响因素:动能大小和物体质量、运动速度有关;重力势能大小和物体质量、所处高度有关。
(2)能量转化判断方法:重力势能转化为动能,代表物体高度降低、速度增大;若高度上升,则是动能转化为重力势能;高度、速度不变时机械能不发生相互转化;化学能可以通过反应转化为机械能。
【解答】A、水从高处下落,高度不断减小、下落速度变大,重力势能转化为动能,A 正确;
B、皮球从地面向上弹起,高度上升、速度减小,动能转化为重力势能,B 错误;
C、爆竹腾空而起,火药燃烧释放化学能,由化学能转化为机械能,C 错误;
D、水平地面匀速行驶的汽车,高度、速度均不变,动能与重力势能都没有发生转化,D 错误;
故答案为:A。
5.【答案】A
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】根据题意,结合充电宝的工作原理和能量转化情况进行分析。
【解答】A、充电宝给手机充电时,充电宝内部作为电源,消耗自身储存的化学能,向外输出电能,能量转化为化学能转化为电能,A正确。
B、给充电宝充电时,充电宝相当于用电器,消耗外部输入的电能,将能量储存在电池内部转化为化学能,能量转化为电能转化为化学能,不是化学能转化为电能,B错误。
C、充电宝短路时,电路电流极大,电能几乎全部转化为内能,使温度快速升高,不是转化为化学能,C错误。
D、充电宝燃烧时,是材料内部的化学能被释放,转化为内能和光能,不是内能转化为化学能,D错误。
故选A。
6.【答案】D
【知识点】功率
【解析】【分析】物体在单位时间完成的功叫功率,功率的单位是W,1W=1J/s。
【解答】某机器的功率为8000W=8000J/s,它的物理意义是这台机器1s做功8000J。
故选:D。
7.【答案】A
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据燃烧放热,以及吸收热量会导致内能增大进行分析。
【解答】灯芯燃烧,放出热量,温度升高,高于水的温度,水吸收热量,温度升高,内能增大。
故答案为:A。
8.【答案】B
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A、人举着杠铃静止不动,人对杠铃有向上的支持力,但杠铃没有在支持力的方向上移动距离,所以人对杠铃的支持力不做功,A错误。
B、人提水桶上楼时,人对水桶有向上的拉力,水桶在拉力方向上向上移动了距离,满足做功的两个条件,所以人对水桶的拉力做了功,B正确。
C、球离开人在空中飞行时,足球已经不受人的作用力,只有距离没有力,所以人对足球不做功,C错误。
D、吊车吊着重物水平移动,吊车对重物的拉力方向是竖直向上,而重物移动的方向是水平方向,重物没有在拉力方向上移动距离,所以吊车对重物的拉力不做功,D错误。
故答案选B。
9.【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,二者的本质区别是:做功是能量的转化(将其他形式的能转化为内能,或内能的转移),热传递是内能在温度不同的物体之间的转移,没有能量形式的转化。
【解答】冬天,双手相互摩擦,手掌很快变得暖和,是通过做功的方式改变手的内能;
内燃机压缩冲程,气缸内气体温度升高,外界对气体做功,气体内能增大,是通过做功改变气体的内能;
将冷的铁块放入开水中,铁块吸收热量,温度迅速升高,是通过热传递改变铁块的内能;
陨石高速坠入大气层,与空气摩擦,克服摩擦做功,内能变大,是通过做功的方式改变陨石的内能。
综上,与其他不同的是改变铁块内能的方式。
故答案为:C。
10.【答案】A
【知识点】内能;温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】温度与内能的关系;物体的温度升高或降低,内能一定增大或减小,但内能改变,温度不一定会发生改变。
【解答】A、热传递具有方向性,自发的从高温物体传递给低温物体,故A正确;
B、热量是过程量,不能含有,故B错误;
C、物体的内能增加,温度不一定升高,例如水在沸腾时,继续吸热,内能增大,但温度不变,故C错误;
D、任何物体都具有内能,所以温度为零℃的水内能不为零,故D错误。
故答案为:A。
11.【答案】D
【知识点】焦耳定律的计算公式及其应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】电阻的大小与导体的横截面积有关:当材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。根据焦耳定律和电功率的推导公式判断即可;
【解答】A.ab和bc串联,根据串联电路的电流特点,串联时各处电流相等,故A错误;
B.根据欧姆定律,电流相同,Rab>Rbc,可得Uab> Ubc,即窄段电压更大,故B错误;
C.根据焦耳定律,电流与时间相同时,电阻更大的部分产热更多,Rab>Rbc,可知Qab>Qbc,可知C错误;
D.P=I2R,电流相同,Rab>Rbc,可得Pab> Pbc,故D正确;
故答案为:D。
12.【答案】D
【知识点】沸点及沸点与气压的关系;液化及液化现象;重力及其方向;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)水的液化是指水蒸气遇冷放热变成液态的过程;
(2)重力的方向始终是竖直向下;
(3)烧开水时,水蒸气的内能一部分转化为限压阀的机械能,还有一部分散失到空气中;
(4)地球周围的大气因受到重力的作用且具有流动性,对浸入其中的物体产生压强,大小受到海拔高度、天气和季节等因素的影响,同时气压越高,液体沸点越高,气压越低。沸点越低。
【解答】A、限压阀喷出的“白气”不是气态的水蒸气,水蒸气是肉眼不可见的;“白气”是喷出的高温水蒸气遇冷后液化形成的小水滴,属于液化现象,故A选项不符合题意;
B、重力是由于地球吸引产生的力,重力的方向始终是竖直向下,不会随物体的运动、位置改变而变化,故B选项不符合题意;
C、限压阀跳动过程中,水蒸气膨胀对外做功,内能转化为限压阀的机械能,但内能不可能全部转化为机械能,过程中会有部分内能因热传递散失到空气中,故C选项不符合题意;
D、液体的沸点和气压有关,气压越高,沸点越高,高压锅内气压高于标准大气压,因此水的沸点高于100℃,食物在更高的温度下能更快煮熟,故D选项符合题意;
故答案为:D。
13.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】本题考查动能和重力势能的影响因素及其相互转化;题中仅忽略空气阻力,而滑梯的摩擦力仍需考虑,而摩擦力做功会造成物体内能增加;
【解答】沿滑梯匀速下滑时,高度下降,重力势能减少,而人是匀速下滑的,动能不变,那么减小的重力势能必然是转化为了内能,故机械能总量减小;综上所述,他的重力势能减小,动能不变,机械能减小;
故答案为:D。
14.【答案】D
【知识点】热量的计算
【解析】【分析】根据图像比较热水和冷水的温度变化量的大小,纵坐标变化量越大,说明温度变化量越大。
【解答】AB、由图像可知,在相同的时间内,热水降低的温度大于冷水升高的温度,可知热水降温的速度大于冷水升温的速度,故AB错误;
C、忽略热量损失,即没有热量散失到体系之外,则热水放出的热量全部被冷水吸收,故C错误;
D、热水放出的热量等于冷水吸收的热量,而热水的温度变化量更大,比热容相同,由可知,热水的质量小于冷水,故D正确。
故答案为:D。
15.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体对外做功,气体内能减小,温度降低;外界对气体做功,气体内能增大,温度升高。
【解答】AB、加压时,外界对二氧化碳气体做功,气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD、二氧化碳气体高速喷出时,对外做功,内能转化为机械能,可知二氧化碳气体的内能减小,温度降低,故C错误,D正确。
故答案为:D。
16.【答案】(1)向上
(2)力的作用是相互的
(3)500
【知识点】力的作用是相互的;摩擦力的存在;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据摩擦力的方向始终与相对运动或相对运动的趋势方向相反进行分析。
(2)相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在同一直线、两个物体上。
(3)功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,即W=Fs。
【解答】(1)运动员在向上攀岩时,手和脚会与岩壁接触并施加压力,岩壁会对运动员的手和脚产生摩擦力。摩擦力的方向总是与相对运动或相对运动趋势的方向相反。运动员向上攀爬时,手和脚相对于岩壁有向下滑动的趋势,因此摩擦力方向是向上的,以阻止向下滑动。
(2)运动员向后划桨时,桨对水施加一个向后的力,根据力的作用是相互的,水会对桨施加一个向前的反作用力。这个向前的反作用力通过桨传递到艇身,推动艇向前运动。
(3)对杠铃做的功为:
17.【答案】C;不守恒
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】对于同一小车,质量不变,则动能只和速度有关,速度越大,动能越大。重力势能之和高度有关,高度越高,重力势能越大。
B点:初始速度,有一定的动能,高度最高,重力势能最大。
C点:从B滑下,高度下降,重力势能转化成动能,动能最大。
D点:高度上升,部分的动能转换成重力势能。
E点:高度降为0,重力势能为0,只有动能。
【解答】 根据图乙,过山车在B、C、D、E点的动能大小分别为:B点最小,C点最大,D点较小,E点次之。
根据图乙得,此时E点动能等于B点的重力势能,但B点的动能不为0,而E点重力势能为0,因机械能等于动能与重力势能之和,故B点机械能大于E点机械能,即机械能是变化的。 说明过山车在运动过程中受到摩擦力或空气阻力,导致机械能不守恒。
故正确答案为:C;不守恒。
18.【答案】(1)电能
(2)C
(3)1.5
【知识点】电磁感应;发电机的构造和原理;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)内燃机工作时,给蓄电池充电,是将内能转化为机械能和电能;
(2)发电机的原理是电磁感应;
(3)根据电能的公式变形即可求出时间。
【解答】 (1)内燃机启动向车轮输送能量的同时也会给蓄电池充电,此过程是将内能转化为机械能和电能;
(2)发电机的原理是:电磁感应,故C正确;
(3)由公式W=Pt可知,t==1.5h。
19.【答案】20;16;0.9
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】【分析】功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积,克服重力做功可用W=Gh进行计算,h指的是物体在竖直方向上移动的距离。
【解答】无人机前10秒对摄像机做功。
无人机后30秒对摄像机做功。
整个过程中,无人机对摄像机做功的功率为。
20.【答案】(1)
(2)相等
(3)大于
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】(1)热平衡状态下,相互接触的物体温度会趋于一致,此时的温度即为热平衡温度,可从温度 - 时间图像中读取两条曲线重合后的稳定温度。
(2)热传递过程中,若不考虑热量散失,高温物体放出的热量会全部被低温物体吸收,即热水放出的热量与冷水吸收的热量相等。
(3)根据热量计算公式Q=cmΔt,在Q和比热容c相同时,温度变化量Δt与质量m成反比,可通过热水和冷水的温度变化量比较两者的质量大小。
【解答】(1)由图像可知,冷、热水混合后,温度曲线在 400s 后稳定在40 ℃,说明达到热平衡时的温度为40 ℃ 。
(2)题目明确说明不考虑热量散失,因此热水放出的热量会全部被冷水吸收,即热水放出的热量与冷水吸收的热量相等;
(3)热水的初温为70 ℃,末温为 ℃,温度变化量
Δt热=70 ℃ −40 ℃=30 ℃;冷水的初温为30 ℃末温为30∘C,
温度变化量Δt冷 =40 ℃−30 ℃=10 ℃。
根据Q=cmΔt,Q与c相同时,m与Δt成反比,Δt 热>Δt冷,
因此m 冷>m 热=10kg,即冷水的质量大于 10kg。
故答案为:(1)40;
(2)相等;
(3)大于。
21.【答案】(1)比热容
(2)热传递
(3)2.3×105
【知识点】物体内能的改变方法;比热容;燃料的热值
【解析】【分析】(1)比热容是表示物质吸放热本领大小的物理量;
(2)热传递改变内能的本质为能量的转移;
(2)根据公式 Q放=mq灯油计算放出的热量。
【解答】(1)在夹层中加水,主要是利用水的比热容较大的特性,即相同质量的水升高相同的热量时会吸收更多的热量,从而达到降温的目的。故填:比热容。
(2) 夹层注水, 水吸收油的热量使自身温度升高,属于能量的转移,即利用热传递降低油温。故填:热传递。
(3)根据题意可知,5g灯油燃烧放出的热量为: Q放=mq灯油= 0.005 kg × 4.6×107 J/kg = 2.3×105 J 。故填:2.3×105 J 。
22.【答案】(1)电流的热效应
(2)火线
(3)33000
【知识点】家庭电路的组成与连接;电功计算公式的应用;影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)电流通过导体时将电能转化为内能的现象叫做电流的热效应;
(2)家庭电路中,为了用电安全,开关应该与火线相连;
(3)根据W=Pt求出电热丝1min消耗的电能。
【解答】解:(1)通电后,电热丝能够产生热量,是因为电热丝将电能转化为内能,这是电流的热效应;
(2)由图可知,b接线柱与开关相连,所以从用电安全的角度考虑,图中b接的是进户线中的火线;
(3)电热丝工作1min消耗的电能:W=Pt=550W×1×60s=33000J。
故答案为:(1)电流的热效应;(2)火线;(3)33000。
23.【答案】(1)不变
(2)让保龄球从同一位置由静止释放
(3)斜坡倾角越小,保龄球撞击的塑料瓶数量越多
(4)不能;Q 点高度更低,小球重力势能小,转化的动能不足,无法冲上右侧斜坡撞击塑料瓶。
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】(1)机械能守恒条件:只有重力做功、忽略空气阻力与摩擦阻力时,物体的机械能总量保持不变,下滑过程重力势能转化为动能,机械能总和不变。
(2)控制变量法探究实验:探究斜面倾角的影响时,要控制小球到达右侧斜面底端的初速度相同;让小球从左侧斜面同一位置静止释放,小球滑到水平面时的速度相等。
(3)图像数据分析规律:从图像乙可以看出,斜面倾角 θ 越大,撞倒塑料瓶数量越少;倾角越小,撞倒塑料瓶数量越多,由此可推理倾角为 0°(水平)时撞倒瓶子数量最多。
(4)重力势能与动能转化:重力势能由质量和高度决定,释放高度越低,小球初始重力势能越小,转化得到的动能越小,可能无法冲上右侧斜面撞击塑料瓶,无法完成实验。
【解答】(1)不考虑任何阻力,保龄球下滑时只有重力做功,重力势能转化为动能,机械能总量不变,故填不变;
(2)控制保龄球到达右侧斜坡底端的初速度一致,需要每次让保龄球在左侧斜坡同一位置由静止释放,保证下滑到水平面的速度相同,故填让保龄球从同一位置由静止释放;
(3)由图乙曲线变化趋势可知,随着斜面倾角不断减小,保龄球撞倒塑料瓶的数量持续增多,因此推理斜坡放平(θ=0°)时撞倒瓶子数量最多,故填斜面倾角越小,保龄球撞击的塑料瓶数量越多;
(4)不能完成实验;理由:Q 点位置更低,保龄球的初始重力势能更小,转化得到的动能不足,无法冲上右侧斜坡撞击塑料瓶。
故答案为:(1) 不变;
(2) 让保龄球从同一位置由静止释放;
(3) 斜面倾角越小,保龄球撞击的塑料瓶数量越多;
(4) 不能;Q 点高度更低,小球重力势能小,转化的动能不足,无法冲上右侧斜坡撞击塑料瓶。
(1)若不考虑阻力,保龄球在左侧斜坡下滑过程中,只有重力势能与动能的相互转化,机械能守恒,所以机械能不变。
(2)为保证每次保龄球冲上右侧斜坡的初速度不变,小明应让保龄球从同一位置由静止释放。因为根据机械能守恒定律,从同一位置释放,保龄球初始的重力势能相同,到达斜坡底部时转化的动能相同,速度也就相同。
(3)根据图乙可知,斜坡倾角越小,保龄球撞击的塑料瓶数量越多,由此推测,当斜坡放平()时,保龄球撞击的塑料瓶数量最多。
(4)因为机械能守恒,保龄球在右侧能到达的最高点与Q点一样高,而塑料瓶的位置比Q点要高,所以保龄球无法撞击到塑料瓶,不能完成实验。
24.【答案】(1)热量
(2)当电流和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比
(3)1.6
(4)更大
【知识点】影响电流热效应的因素(焦耳定律)
【解析】【分析】(1)优质保温材料可以保温也可以隔热;
(2)水吸热的多少,通过水升温的多少来反映,由Q=I2Rt分析得出结论:
(3)电流大小反映来比较加热多少;水吸热的多少,通过水升温的多少来反映,Q吸=cm△T和Q=I2Rt分析等于结果;
(4)煤油的比热容比水小,相同热量下,比热容越小,温度升高越多。
【解答】(1)采用优质保温材料的目的是减少实验过程中热量的散失;
(2)水的质量相同,水温变化△T与吸热的多少成正比,水温变化△T越大,电阻丝放出的热越多,即当电流和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比;
(3)不计热量损失,Q吸=Q放,cm△T=I2Rt, △T41.6℃;
(4)煤油的比热容比水小,相同热量下,比热容越小,温度升高越多,故实验时仅将图甲中的水换成煤油,其余条件不变,温度的变化会更大。
故答案为:(1)热量;(2)当电流和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比;(3)1.6;(4)更大。
25.【答案】(1)压缩气体做功和活塞与筒壁摩擦共同导致打气筒发热;
(2)活塞与筒壁的摩擦会使打气筒发热,且摩擦生热对打气筒上部、下部的升温效果基本相同
(3)多次实验,取平均值,减小实验误差,使实验结果更准确
(4)压缩气体做功
【知识点】温度、热量与内能的关系;物体内能的改变方法
【解析】【分析】做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【解答】(1)已知猜想1:活塞压缩气体发热;猜想 2:活塞与筒壁摩擦发热。结合实验情境,打气筒发热是压缩气体做功和摩擦生热共同作用的结果,因此猜想③压缩气体做功和活塞与筒壁摩擦共同导致打气筒发热。
(2)小王使用拆除底座的打气筒:活塞往复运动时,没有压缩气体,只存在活塞与筒壁的摩擦。实验数据:a、b 两处温度均为 30.5℃,温度升高且上下温度相同。结论:活塞与筒壁的摩擦会使打气筒发热,且摩擦生热对打气筒上部、下部的升温效果基本相同。
(3)题目中明确:“重复了3次操作,将处理后的实验数据填写在表中”。物理实验中,多次实验后对数据的常规处理方法为:多次实验,取平均值,减小实验误差,使实验结果更准确。
(4)判断下部发热的主要原因对比两组实验:小王(仅摩擦):a、b 温度相同,说明单纯摩擦不会让下部温度显著更高;小敏(完整打气筒,压缩气体+摩擦):a处32.6℃,b处46.5℃,下部温度远高于上部。差异根源:小敏的实验中存在活塞压缩气体做功,且压缩主要发生在打气筒下部。因此:使打气筒下部发热的主要原因是压缩气体做功。
故答案为:(1)压缩气体做功和活塞与筒壁摩擦共同导致打气筒发热;
(2)活塞与筒壁的摩擦会使打气筒发热,且摩擦生热对打气筒上部、下部的升温效果基本相同;
(3)多次实验,取平均值,减小实验误差,使实验结果更准确;
(4)压缩气体做功。
26.【答案】(1)断路
(2)1.2;1
(3)电压表温度越高,电阻丝的电阻越大,根据串联电路分压原理,电阻丝两端的电压越大,电压表测电阻丝两端电压,其示数随温度升高而增大,能直观反映温度变化
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)电路故障分析:滑动变阻器滑片置于 b 端时,接入电路的电阻最大。若滑动变阻器短路,电路为通路,小灯泡会发光;若滑动变阻器断路,整个电路断开,无电流通过,小灯泡不亮,因此故障为滑动变阻器断路。
(2)电表读数与额定功率计算:电压表选用 0~3V 量程,分度值为 0.1V,图乙中指针指向 1.2V;小灯泡的额定电压为 2.5V,由图丙可知,当电压为 2.5V 时,对应的电流为 0.4A,因此额定功率P=UI。
(3)温度传感器的改装原理:金属的电阻随温度升高而增大,将小灯泡换成同种材料的电阻丝后,温度越高,电阻丝的电阻越大。在串联电路中,电阻越大,分得的电压越大,因此电压表的示数会随温度升高而增大,能直观反映温度变化;而电流表的示数会随电阻增大而减小,变化不直观,因此选择电压表更合适。
【解答】(1)滑动变阻器断路时,电路无电流,小灯泡不亮;若为短路,小灯泡会发光,因此故障是滑动变阻器断路;
(2)电压表选用 0~3V 量程,分度值 0.1V,示数为 1.2V;由图丙可知,额定电压 2.5V 对应的电流为 0.4A,额定功率P=UI=2.5V×0.4A=1W;
(3)建议选择电压表。理由:温度越高,电阻丝的电阻越大,根据串联电路分压原理,电阻丝两端的电压越大,电压表测电阻丝两端电压,其示数随温度升高而增大,能直观反映温度变化。
故答案为:(1)断路;
(2)1.2;1;
(3)选电压表;温度越高,电阻丝的电阻越大,根据串联电路分压原理,电阻丝两端的电压越大,电压表测电阻丝两端电压,其示数随温度升高而增大,能直观反映温度变化。
27.【答案】(1)A
(2)0.3
(3)0.75
(4)灯泡正常发光时变阻器的电功率
【知识点】串、并联电路的电压特点;变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电功率计算公式的应用;小灯泡电功率的影响因素
【解析】【分析】(1)滑动变阻器一上一下接进电路,通过改变连入电路中的有效长度来改变连入电路的阻值,连入电路的有效长度越长,说明连入电路的阻值越大。
(2)根据图像进行分析,先确定电流表的分度值,再读数,小量程分度值为0.02A,大量程分度值为0.1A。
(3)灯泡正常发光时的功率为额定功率,根据图丙读出电压为2.5V时经过灯泡的电流,再由P=UI计算电功率。
(4)串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,电流处处相等,结合P=UI进行分析。
【解答】(1)由图甲可知,将滑片向A端移,变阻器连入电路的有效长度减小,电阻变小,由可知,电路中电流变大,灯泡变亮。
(2)由图乙可知,电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
(3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,经过灯泡的电流为0.3A,可知灯泡的额定功率为。
(4)由图丙可知,,由串联电路的电压特点可知,3V-2.5V=0.5V是电流为0.3A时变阻器两端电压,可知阴影部分的面积表示的是灯泡正常发光时变阻器的电功率。
28.【答案】(1)动能
(2)做功;增大
【知识点】能量的转化与守恒定律;物体内能的改变方法
【解析】【分析】(1)动能的大小与质量、速度有关,重力势能的大小与质量、高度有关,二者可以相互转化;
(2)做功可以改变物体的内能;对物体做功,物体的内能增大,温度升高。
【解答】(1)水流具有一定的质量和速度,具有一定的动能,水流对筒车做功,使水筒内水的高度增大,重力势能增大,所以是将动能转化为重力势能;
(2)封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,所以气体内能增大,则温度升高,达到艾绒的着火点,使艾绒着火。
29.【答案】(1)6.8
(2)22.5
(3)
【知识点】密度公式的应用;速度公式及其应用;重力的大小;功的计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据路程等于速度与时间的乘积进行计算,1千米等于1000米。
(2)根据质量等于密度与体积的乘积进行计算。
(3)功等于力与物体在力的方向上移动的距离之积。
【解答】(1)飞行的距离。
(2)质量。
30.【答案】(1)A
(2)电能转化为机械能
(3)A;C
(4)计算电站一天发电 瓦 秒 焦
根据热电转换效率求煤完全燃烧放出的总热量 焦 焦
由热值公式求煤的质量 焦 焦/千克 千克 吨
【知识点】能量的转化与守恒定律;电功的实质;电能表参数的理解与电能的求法;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)光伏发电功率与光照强度的关系:光伏发电依靠太阳能板吸收太阳光转化电能,发电功率由光照强度决定;晴天光照强度正午最高,阴天全天光照偏弱,正午峰值不会特别高,且早晚无光照时发电功率为 0,功率曲线是单峰平滑曲线,不会出现双峰凹陷。
(2)能量转化形式判断:可逆式水泵发电机作水泵工况时,消耗电能驱动水泵将水从低处抽到高处,电能转化为水的机械能(重力势能);发电工况时水的机械能转化为电能。
(3)抽水蓄能电站选址与作用分析:抽水蓄能电站需要高低落差的地形与充足水源;风光发电受天气影响输出不稳定,抽水蓄能可用电低谷储水、用电高峰放水发电,调节电网供需;投入大、占地多属于发展弊端,不支持建设。
(4)电功率、热机效率、热值综合计算:电能计算公式W=Pt;热机效率;燃料放热公式Q放=mq,最后完成千克与吨的单位换算。
【解答】(1) 阴天整体光照强度弱,光伏发电全天发电功率偏低,日出 6 点后才产生电能,正午 12 点光照强度达到全天最高,发电功率出现单峰值,18 点后无光照功率归零;C 图存在双峰凹陷不符合阴天光照变化,A 峰值过高对应晴天,B 曲线峰值更低、走势匹配阴天光照变化,因此选 B;
(2) 水泵工况运行时消耗外部电能,驱动水泵将下水库的水输送至上水库,水被抬高后重力势能增加,该过程能量转化为电能转化为机械能;
(3) A 选项本地山地落差大、水资源充足,满足抽水蓄能建设自然条件,支持发展;B 选项投入大、工期长、占地多是建设劣势,不支持;C 选项可调节电网,弥补光伏等新能源发电不稳定的缺陷,支持发展,因此选 AC;(1) 阴天整体光照强度弱,光伏发电全天发电功率偏低,日出 6 点后才产生电能,正午 12 点光照强度达到全天最高,发电功率出现单峰值,18 点后无光照功率归零;C 图存在双峰凹陷不符合阴天光照变化,A 峰值过高对应晴天,B 曲线峰值更低、走势匹配阴天光照变化,因此选 B;
(2) 水泵工况运行时消耗外部电能,驱动水泵将下水库的水输送至上水库,水被抬高后重力势能增加,该过程能量转化为电能转化为机械能;
(3) A 选项本地山地落差大、水资源充足,满足抽水蓄能建设自然条件,支持发展;B 选项投入大、工期长、占地多是建设劣势,不支持;C 选项可调节电网,弥补光伏等新能源发电不稳定的缺陷,支持发展,因此选 AC;
故答案为:(1)A;
(2)电能转化为机械能;
(3)AC;
(4)720吨。
31.【答案】(1)解:在测试过程中汽车行驶的路程为: s= vt=72km/h×0.5h=36km=3.6×104m;
汽车匀速直线行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,
所以牵引力做的功为:W= Fs= fs=1000N×3.6×104m=3.6×107J;
功率为: 或(20kW)。
(2)解:汽油燃烧放出热量的 40%用于汽车行驶和蓄电池充电,
所以汽油燃烧放出的热量为: ;
消耗汽油的质量为: 。
【知识点】速度公式及其应用;二力平衡的条件及其应用;功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;燃料的热值
【解析】【分析】(1)首先根据s=vt计算汽车行驶的路程,然后根据平衡力的知识计算牵引力,根据W=Fs计算牵引力做功,最后根据计算牵引力做功的功率。
(2)首先根据计算汽油燃烧放出的热量,然后根据计算消耗汽油的质量。
32.【答案】(1)改变物体的运动状态
(2)水流对筒车做的总功为
将水举到高处对水做的功为
筒车转动一周被送入农田的水的重力
筒车转动一周被送入农田的水的质量
(3)
(4)大气压
【知识点】力的作用效果;大气压强的存在;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】(1)力的作用效果有两个:改变物体的形状、改变物体的运动状态;
(2) 首先计算流水对筒车做的总功,再根据机械效率计算提水的有用功,提水的有用功用来克服水的重力做功;
(3)筒车的取水竹筒在水轮下方,水流冲击水轮下部带动水轮转动,使下方的竹筒带水向上转动,因此水流方向为从右向左;
(4)离心式水泵工作时,叶轮将泵壳内的水甩出后,泵壳内部气压小于外界大气压,低处的河水在大气压的作用下被压入泵壳,从而实现持续抽水,这是利用大气压工作的典型实例。
【解答】(1)在水流的冲击下,筒车开始转动,筒车的运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
(2)水流对筒车做的总功为
将水举到高处对水做的功为
筒车转动一周被送入农田的水的重力
筒车转动一周被送入农田的水的质量
(3)水从水轮下部迎面冲击叶片,水流方向向左,顺着推动水轮旋转的方向。
(4)离心式水泵起动前,为了排除内部的空气,先向泵里灌满水,这样,叶轮转动后把水甩出,使叶轮附近的地方出现一块真空区域,即该区域的大气压强非常小,而低处的水面上有大气压,且外部的压强大于泵内的压强,所以水在外界大气压的作用下,通过进水管进入泵壳。
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