全國物理知識競賽復習

全國物理知識競賽復賽講座三上海市物理業(yè)余學校上海市格致中學第1頁1-1平均速度清注意其中整體和局部思索方式。這種思索方式在處理實際問題中是很慣用。全國復賽題就是以處理實際問題為主。第2頁變速直線運動表示物體大致運動快慢情況平均速度st旅程(S)與時間(t)一定要注意“一一對應”平均速度等于旅程除以走完這段旅程所用時間第3頁1.一輛汽車在平直公路上行駛,從甲地經(jīng)乙地抵達丙地,若汽車在甲乙兩地間行駛所用時間為t,平均速度為v1；汽車在乙丙兩地間行駛平均速度為v2，行駛旅程為s，則汽車在全程中平均速度為（）v1t+v2sv1+v2v1v2t+v2ss+v2tv1tv2v1+v2v1+v22A.C.B.D.甲乙丙半旅程或半時間類問題變形C第4頁一輛汽車以15米/秒速度駛完全程二分之一,又以20米/秒速度駛完余下旅程二分之一,最終以12米/秒速度駛到終點,則汽車在全程中平均速度舉一反三練習一下最簡單方法就是120米60米60米第5頁A、B兩人各自沿直線從甲地去乙地，A所用時間為tA，B所用時間為tB。已知A在前二分之一時間內(nèi)平均速度為v1，后二分之一時間內(nèi)平均速度為v2；而B在前二分之一旅程內(nèi)平均速度為v1，后二分之一旅程內(nèi)平均速度為v2，且v1≠v2，則tA_____tB(＞＝＜)

<第6頁速度的合成第7頁2．車站自動扶梯用1分鐘可將一個站在扶梯上人送上去。若自動扶梯不動，人沿扶梯走上去要用3分鐘．若此人沿運動扶梯走上去，則需要()A1分鐘B2分鐘C0.25分鐘D0.75分鐘D速度合成類問題選不一樣參考物，人速度不一樣第8頁3．河中有甲乙兩只船，甲船在河中某漂浮物上游５０米處，乙船在該漂浮物下游５０米處，漂浮物順水漂下。若兩完全相同船都以最大速度去靠近漂浮物．則＿＿＿＿抵達（填“甲船先”、“乙船先”或“兩船同時”）相對速度與參考物選取類問題兩船同時速度等于水速速度等于船速加水速速度等于船速減水速甲乙甲相對于瓶速度是多少？乙相對于瓶速度是多少？第9頁線段數(shù)與節(jié)點數(shù)差別類問題第10頁某人早晨8：00從起點出發(fā)，路徑三個不一樣路段，先是上坡路，然后是較平直路，最終是一段下坡路，三路段長度均相同，在三個路段上平均行駛速度之比為1∶2∶3，此人中午12：00恰好抵達終點．則早晨10：00時他行進在（）

Ａ.上坡路段Ｂ.平直路段Ｃ.下坡路段Ｄ.無法判斷Ａ情景分析類問題三段旅程所用時間關(guān)系是第11頁在北京和上海之間往返T13次、T14次特快列車運行時刻表以下：自北京到上海鐵路線長1462km

T13次T14次到站時間到站時間發(fā)車時間發(fā)車時間北京天津西濟南上海16：1120：118：0414：4016：1620：239：037：233：147：283：2615：45（1）T13、T14次列車運行時間是否相同？這兩次車全程運行時間差多少？（2）計算列車由北京駛往上海全程行駛（不包含列車中途停站時間）平均速度多大？（3）依據(jù)列車時刻表估算，T13、T14次列車相遇地點距北京大約多遠？大約什么時間相遇？情景分析類問題17h07min17h01minV1×(1h05min+t)=V2×t17h24min17h18min第12頁1-2有關(guān)大氣壓強第13頁液體內(nèi)部存在壓強原因是什么液體有受到重力且含有流動性。第14頁大氣也受到重力，也含有流動性，大氣對其中物體會產(chǎn)生壓強

空氣對浸在它里面物體產(chǎn)生壓強．簡稱大氣壓或氣壓.大氣壓強能不能采取p=ρgh來計算？第15頁氣體壓強

1．大氣壓∶地球附近覆蓋著很厚大氣層，大氣受重力作用而產(chǎn)生壓強叫大氣壓強，簡稱大氣壓，2．大氣壓測定∶大氣壓可用托里拆利試驗或氣壓計來測定。托里拆利試驗原理分析∶平行于槽內(nèi)液面，在管內(nèi)取一液片，液片靜止處于平衡狀態(tài)，液片受力情況如圖，大氣壓經(jīng)過液面?zhèn)鬟f支持著管中水銀柱。P大=P水柱=ρgh=13.6×103×9.8×0.76帕=1.01×105帕托里拆利試驗就是把未知大氣壓轉(zhuǎn)化為可計算液體壓強，最終得到大氣壓值。第16頁3．大氣壓單位∶除用國際單位制中壓強單位帕斯卡外，還慣用毫米汞柱、厘米汞柱和標準大氣壓。下面數(shù)字應記住∶l標準大氣壓=1.01×105帕=76cm汞柱產(chǎn)生壓強，能托起10.3米水柱。4．氣體性質(zhì)∶一定質(zhì)量氣體壓強與它體積和溫度相關(guān)。在溫度不變情況下，一定質(zhì)量氣體體積增大，即密度減小，壓強就減小，體積減小，密度增大，壓強就增大。一定質(zhì)量氣體，在體積不變情況下，溫度越高，壓強越大，溫度越低，壓強越小，比如，自行車車胎在夏季輕易爆就是這個道理。

第17頁大氣壓強產(chǎn)生原因：空氣受重力作用且有流動性存在證實：馬德堡半球試驗測定：托里拆利試驗改變規(guī)律：離地面越高，氣體壓強越小還與天氣相關(guān)，冬高夏低，睛高陰低與沸點關(guān)系測量工：氣壓計壓強增大，沸點升高應用：活塞式抽水機和離心泵壓強減小，沸點降低標準大氣壓值：76厘米汞柱＝1.01×105帕第18頁連通器知識洗手池排水管為何是彎曲？我們仔細觀察一下洗手池排水管，就會發(fā)覺排水管不是豎直地通入地下，而是彎曲，彎曲u型管實際上是一個連通器?！窘狻繌澢蹸D部分相當一個連通器。當洗手池中水排完后在彎管中CD部分總會有一段水柱，其作用可預防地下水道中臭氣經(jīng)過排水管進入室內(nèi)，另外在彎管下部留有孔，平時用螺栓塞住，可預防雜物經(jīng)過排水管直接掉入下水道。經(jīng)過這個孔清理彎管中沉積雜物。第19頁虹吸現(xiàn)象一個應用給魚缸換水，只要用一根長軟膠管，一端插入水中，吮一下另一端，待有水充滿膠管后，將這一端垂到缸外，水便會自動源源不停地由缸內(nèi)經(jīng)膠管流出來，解釋這種現(xiàn)象。第20頁第21頁第22頁1-3有關(guān)簡單機械第23頁第一部分輪軸介紹輪軸：由輪和軸兩部分組成，能繞共同軸線旋轉(zhuǎn)機械。第24頁輪軸其實是杠桿變形第25頁生活中螺絲刀、汽車搖把、方向盤等都屬于輪軸。第26頁起重機傳動部分和卷揚機傳動部分也都屬于輪軸第27頁輪軸計算公式其平衡條件為：F1R=F2r，由此可知，只有動力加在輪上才能省力。第28頁從功角度來了解輪軸輪軸做功①W物體=F2S2=F2×2πr④W手=F1S1=F1×2πR因為是同心圓，當小圓轉(zhuǎn)動一周時，大圓也轉(zhuǎn)動一周，所以由功原理可知，用任何機械都不省功W物體=W手F1R=F2r第29頁重點提醒目標要求：1、知道有用功和總功及額外功；2、知道機械效率。主要內(nèi)容：1、有用功——對人們有利用價值功；2、總功——是動力對機械所做功；3、額外功——是克服機械本身重力和摩擦等而做功，對人們沒有利用價值而又不得不做功；4、機械效率——有用功與總功比值；重點：有用功、額外功、總功、機械效率難點：機械效率第30頁知識提醒：1、功原理：

2、“全部阻力”包含哪些？3、“效率”意思：疑問：我們使用機械效率怎樣計算？使用任何機械都不能省功。動力對機械所做功，等于機械克服全部阻力所做功。指一個機械或裝置在工作時輸出有用能量與輸入能量比值。這是今天我們要學習研究問題。第31頁機械三種功GF要提升G，同時必須將本滑輪也提升。嘿，你要克服本滑輪重力和摩擦而額外做功，不然你不能完成任務。本功無利用價值而又不得不做，是額外功。提升本G是目標，有利用價值，是有用功要實現(xiàn)目標，完成有用功,必須施加本動力F對滑輪做功，是總功第32頁機械三種功動力對機械所做功有兩個效果為到達目標，克服機械本身重力和摩擦，對人們無利用價值而又不得不做功克服機械本身部件（如動滑輪、繩子）重力和摩擦等而做功實現(xiàn)目標，有利用價值功實現(xiàn)目標而做功依據(jù)功原理第33頁機械效率GF我們總希望，有用功占總功中份額越大越好1、定義：有用功跟總功比值，叫做機械效率。正確了解機械效率，關(guān)鍵是明確三種功忽略我重力和摩擦，我機械效率是等于1；其它任何情況，我機械效率都小于1。第34頁“一桶（統(tǒng)）江山”：古代有個宰相，奏準皇帝“一桶（統(tǒng)）江山”，鑄一個大鐵桶，巧妙地整改了講他壞話御膳房伙計。抬一桶水，卻要抬起很重鐵桶，要做很多無用功（額外功）。圣旨宰相所奏極是，朕奉天一統(tǒng)天下，鑄一個大鐵桶給御膳房使用，換掉木水桶鐵桶都怪我們背后講宰相壞話這要多做好多無用功，怎么抬喲！傳說故事木桶鐵桶第35頁精選例題GFGF1、使用下面兩個滑輪組，提升相同重物，提升相同高度，哪個機械效率大？動滑輪個數(shù)較少，自重輕，繩子股數(shù)少，摩擦也小，額外功較少動滑輪個數(shù)較多，繩子股數(shù)多，額外功較多將相同重物提升相同高度，做有用功相同第36頁精選例題2、使用下面滑輪組，用拉力F勻速拉動重物水平移動距離為L，有用功是多少？機械效率等于什么？FGfGL本題使用滑輪組任務目標是拉動G水平移動L，所以機械克服G和地面摩擦力做功是有用功。使用滑輪組拉動G，必須施加動力F依據(jù)機械效率定義第37頁精選例題3、例：某人用如圖所表示滑輪組提升牛重物，揚用拉力是800牛，繩子自由端被拉下4米。（1）這個人做總功是多少焦？（2）有用功是多少焦？（3）額外功是多少焦？（4）這個滑輪組機械效率是多少？解題示范：已知：G=牛F=800米S=4米n=4求：答：（略）FG第38頁思索問題1、例題中總功、有用功、額外功中哪些功一點都不能省？2、哪些功能夠省一些？3、這“省功”與前面所說“使用任何機械都不能省功”是否矛盾？為何？（有用功一點不能省，不然達不到目標。）額外功能夠想方法省一些，如減輕動滑輪重力降低動滑輪個數(shù)，其額外功能夠省一些，有用功不能省，而總功=有用功+額外功，這么總功也就可省一些。不矛盾。因為動力對滑輪組做功，還是等于滑輪組克服重物重力和本身重力及摩擦所做功，依然是：總功=有用功+額外功。第39頁鞏固練習1、關(guān)于機械效率，以下說法正確是：D、省力越多機械，機械效率越高。C、做功越多機械，機械效率越高；B、單位時間里做功越多機械，機械效率越高；A、機械效率總小于1；第40頁鞏固練習2、某機械機械效率是75%，這說明使用這一裝置做功：D、額外功占總功3/4。C、總功是有用功3倍；B、有用功是額外功3倍；A、總功是額外功3倍；第41頁鞏固練習3、為了提升滑輪組機械效率，以下做法中正確是：D、把滑輪做得更輕巧，減小滑輪在轉(zhuǎn)動過程中摩擦；C、增加負擔物重繩子股數(shù)；B、以較慢速度勻速提升重物；A、以較快速度勻速提升重物；第42頁鞏固練習第43頁知識小結(jié)一、機械三種功：有用功——有利用價值功?？偣Α獎恿C械所做功。額外功——對人們無利用價值而又不得不做功。二、機械效率：1、定義：有用功與總功比值。2、公式討論：第44頁尤其提醒當一道題中有兩種機械或物體做功時，而且各自有機械效率，比如杠桿甲與滑輪乙組合做功，甲機械效率為80%，乙機械效率為70%，則整個組合效率只有η總＝η1×2＝80%×70%＝56%。您能想出這是為何嗎？第45頁2-1有關(guān)焦耳定律第46頁電流經(jīng)過導體做功時，把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能。假如電路中只有電阻，則消耗電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使導體變熱，溫度升高。這就是電流熱效應。電流熱效應是電流普遍現(xiàn)象。焦耳定律是對電流熱效應規(guī)律定量描述，即：電流經(jīng)過導體所產(chǎn)生熱量，跟電流二次方成正比，跟導體電阻成正比，跟通電時間成正比。其數(shù)學表示式為：Q=I2Rt第47頁電流做功W=UIt跟電流產(chǎn)生熱量Q=I2Rt之間有什么關(guān)系呢簡單地說，它們是整體與局部、全體與部分關(guān)系。在電路中接入假如是電爐、白熾燈、電烙鐵等“純電阻性”用電器，當電流經(jīng)過時，可認為消耗電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即W=Q。如在電路中接入電動機、電焊機、充電蓄電池等，當有電流經(jīng)過時，將產(chǎn)生磁效應、化學效應等，消耗電能中大部分轉(zhuǎn)化為機械能、磁場能、化學能，只有一部分電能消耗在導線上，克服電阻做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以“電熱”Q只是“電功"W中一部分，即W>Q。只有在純電阻電路中，電流做功才全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即W＝Q。此時，電功和電熱計算相同。第48頁第49頁例(1991年全國競賽題)從商店買來一個電熱毯，使用中有時感到溫度太高，現(xiàn)想用一個開關(guān)和一個電阻把它改為兩檔，使電熱毯單位時間內(nèi)產(chǎn)生熱量或為原來數(shù)值，或為原來二分之一。廠家說明書上只寫著額定電壓為220V，沒有其它電器指示。請你設計一個方案完成這項改裝，要求：(1)畫出電路圖；(2)導出所用電阻大小計算式；(3)指明安裝時必須注意問題。第50頁2-2有關(guān)家用電路和安全用電第51頁第52頁2-3磁場對電流和作用第53頁第54頁第55頁2-4電磁感應和交流發(fā)電機第56頁第57頁第58頁3-1分子運動論（略）2-5原子和原子核、第59頁3-2熱值第60頁單位質(zhì)量某種晶體，在熔點變成同溫度液體時，吸收熱量叫做這種物質(zhì)熔化熱，普通用字母λ表示，比如在標準大氣壓下，冰熔化熱為3．36×105J/kg。質(zhì)量為m晶體熔化(或凝固)時要吸收(或放出)熱量為：Q=mλ第61頁液化要放熱。單位質(zhì)量某種液體變成同溫度氣體時，吸收熱量叫做這種物質(zhì)汽化熱，用字母L表示，如水在100℃時汽化熱為2．26×106J／kg質(zhì)量為m液體汽化變成同溫度氣體要吸收熱量為：Q=Lm第62頁請參考第十七屆復賽第六題物體燃燒要放熱。單位質(zhì)量某種物質(zhì)完全燃燒時，放出熱量叫做這種物質(zhì)燃燒值，也稱為熱值，用字母q表示，如煤燃燒值為3×107J／kg。質(zhì)量為m物體完全燃燒要放出熱量為：Q=mq第63頁3-3熱機及熱機的效率第64頁第65頁4-1凸面鏡及凹面鏡（略）4-2物體的顏色（略）第66頁第67頁5-1聲學第68頁頻率1.頻率——每秒鐘振動次數(shù)，2.單位：赫茲，3.頻率用來表示發(fā)聲體振動快慢符號：f符號：Hz發(fā)聲體振動越快，頻率越高，音調(diào)越高。5.響度：人耳感覺到聲音強弱程度。（也叫音量）發(fā)聲體振動幅度越大，距離越近，響度越大。4.音調(diào)：人耳感覺到聲音高低程度。第69頁第70頁6試題對比分析第71頁年第十屆一、串聯(lián)電路，電壓分配二、光直線傳輸（空間想象，影子分析）三、泥沙中含沙量四、電熱元件圖像分析五、太陽能汽車（效率分析、空間想象）六、五角鏡與攝影機（反射與影子）第72頁年第十一屆一、水吸熱后溫度改變