学而思初二物理目标班春季讲义
初二物理竞赛班春季第11讲复习版讲义(复杂电路的识别与简化)
第十一讲复杂电路的识别与简化一、电学基本知识小结（一）串、并联电路中电流电压电阻的特点 （1）串联电路电压的特点:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和:123n U U U U U =+++ 串联电路中电流处处相等：I =I 1=I 2=I 3=I 4=…I n 串联电路U 1:U 2:U 3……:Un=R 1：R 2：R 3…..:R n （2）并联电路电压的特点:并联电路中各支路两端的电压都相等:123n U U U U U ==== 并联电路中干路电流等于各支路电流之和：I =I 1+I 2+I 3+…I n 并联电路I 1:I 2:I 3：…I n=1/R 1:1/R 2:1/R 3….1/R n（二）电阻定律:导体的电阻是导体本身的一种性质，它跟导体两端是否有电压以及导体中是否有电流无关，导体电阻的大小跟导体的材料，长度，横截面积和温度有关，对一段材料一定的均匀导体，在温度不变时，导体的电阻跟长度成正比，和它的横截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，数学表达式为:LR Sρ=（三）滑动变阻器的使用方法：①选择合适的滑动变阻器:每个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值，使用时要根据需要进行选择，不能使通过滑动变阻器的电流超过允许通过的最大电流值，否则会烧坏滑动变阻器．②使用前应将滑动变阻器连入电路的电阻值调到最大，这样电路连通时电流最小，起到限制电流保护电路的作用．③滑动变阻器上有四个接线柱，把它接入电路中时，金属棒两端的接线柱和电阻线圈两端的接线柱各选择一个连入电路（一上一下），移动滑片即可改变连入电路中的电阻．同时使用金属棒两端的两个接线柱连入电路，移动滑片不起变阻作用，并且连入电路的电阻始终为零．把电阻线圈两端的两个接线柱连入电路时，移动滑片也不起变阻作用，变阻器连入电路的电阻值始终等于滑动变阻器最大电阻值．二、复杂电路化简识别的一般步骤（1）依照实物图，从电源正极出发依次连接部分元件随机构成一个串联形式闭合电路。
学而思勤思班初二春季 第6讲 平行四边形探究(教师版)
标注 四边形 > 平行四边形 > 平行四边形问题 > 题型：平行四边形的判定
二、三角形的中位线
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定义
三角形的中位线
定义：连接三角形两边中点的线段
示例剖析
定理：三角形中位线平行于三角形的第三边且等于第三边的一半 若为
的中位线，
则
，且
三角形中位线里隐含重要性质：
① 三角形的三条中位线将原三角形分割成四个全等的三角形
两组对边分别平行的四边形叫做平 平行四边形
行四边形
四边形
叫做平行四边形
平行四边形的 一般按一定的方向依次表示各顶点.
表示
如：口
平行四边形不能表示成口
，也不能表示成
口
中心
在平面内，一个图形绕某点旋转180°，如果旋转前后的图形互相重合，那么这个图形叫
对称图形 做中心对称图形
中心对称 图形性质
中心对称图形上的每一对对应点所连成的线段都被对称中心平分
∴ ， 分别是
与
的中位线，
∴
，
，
，
，
∵
，
∴
，
∴
是等腰三角形，
∵
，
，
∴
，
∴
∴
．
， ，
标注 四边形 > 四边形综合 > 中点类 > 题型：中位线性质以及应用
2 如图，
中， 、 分别是 、 的中点， 平分
，交 于点 ，若
，
，则 的长是（ ）．
A.
B.
C.
D.
答案 B
解析 ∵ 、 分别是 、 的中点，
∴
，
两组对边分别相等
四边形
是平行四边形
学而思初二物理目标班春季讲义
学而思初二物理目标班春季讲义学而思初二物理目标班春季讲义第一章：力学基础1.1 力与运动- 力的概念及分类- 牛顿第一定律- 牛顿第二定律- 牛顿第三定律1.2 运动的描述- 位移、速度、加速度- 直线运动与曲线运动- 匀速直线运动- 匀加速直线运动1.3 力的作用与受力分析- 力的合成与分解- 斜面上的物体- 常见力的分析第二章：能量与动量2.1 动能与势能- 动能的概念与计算- 势能的概念与计算- 动能与势能的转化- 能量守恒定律2.2 动量守恒定律- 动量的概念与计算- 动量守恒定律的应用- 弹性碰撞与非弹性碰撞- 撞击力与碰撞时间第三章：光学基础3.1 光的传播与反射- 光的传播及光的直线传播- 光的反射定律- 镜面反射与平面镜成像3.2 光的折射与光的色散- 光的折射定律- 球面镜成像- 双缝干涉与单缝衍射3.3 光的波动性质- 光的干涉- 光的波长与频率- 光的偏振与光的颜色第四章：电学基础4.1 电荷与电场- 电荷的守恒定律- 电场的概念与计算- 电场的叠加与电势能4.2 电路基础- 电流的概念与计算- 电阻与电阻定律- 欧姆定律与功率公式4.3 磁场与电磁感应- 磁场与磁感线- 安培力与磁感应强度- 电磁感应与法拉第电磁感应定律通过学习以上内容，学生将掌握力学、能量与动量、光学和电学的基本概念和理论知识，能够运用所学的物理知识解决实际问题。
课程设置理论与实践相结合，通过举例、实验和练习等方式培养学生的物理思维和实际应用能力。
同时，重点讲解典型题型和解题技巧，提高学生的解题能力和应试水平。
初二物理竞赛班春季第13讲欧姆定律复习版讲义
|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 1 -第十三讲欧姆定律提高一、欧姆定律可归纳为四部分1．三个物理量（电流、电压、电阻）2．两个基本规律（欧姆定律；决定电阻大小的因素：长度、材料、横截面积、温度影响） 3．两种电路特点（串、并联电路的特点和应用）4．三种仪器和一个实验（电流表、电压表、滑动变阻器、伏安法测电阻）二、电路故障的判断电路出现故障一般有两种情况：（1）发生短路（2）发生断路．而在每种情况下，电压表的示数都三、动态电路问题1. 动态电路：由于滑动变阻器滑片的移动，或者由于不同开关的打开闭合状态，导致电路中电流电压电阻的变化问题，称之为动态电路问题。
2. 动态电路中应用欧姆定律解答问题的一般思路：知识点睛|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 2 -（1） 根据各个开关的状态判断电路的连接状况，分清串联并联和混联。
（2） 判断滑动变阻器滑片移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变化趋势。
（3） 根据滑动变阻器的接入组织变化，分析总电路的电阻变化。
（4） 根据总电路的电阻变化分析总电路的电流电压变化。
（5） 根据总电路的电流电压变化，结合串并联特点，分析部分或者支路电流电压变化。
【例1】 [河南赛区初中物理竞赛决赛试题]阻值不同的两个电阻的电流强度随电压变化的I —U 图线如图所示．从图中得出的下列结论中正确的是（ ） A ．12R R >B ．R 1、R 2串联后的总电阻的I —U 图线在区域ⅡC ．R 1、R 2并联后的总电阻的I —U 图线在区域ⅢD ．R 1、R 2并联后的总电阻的I —U 图线在区域Ⅰ 【解析】 为了更清楚地认识I 一U 图线，我们首先通过图线来比较一下两个电阻的大小．如图所示，过横轴上任意一点A 作平行于纵轴的直线交二图线于两点，设此二交点的纵坐标分别为I 1和I 2，由图可知12I I >．根据电阻的定义UR I=知：12R R <．当R 1、R 2串联后总电阻变大，故总电阻的I —U 图线应在区域Ⅲ．当R 1、R 2并联后，总电阻变小，故总电阻的I —U 图线应在区域I ．答案：D【例2】 [上海市第14届初中物理竞赛初赛试题]右图所示的电路中，AB 为粗细均匀的长为L 的电阻丝，以AB 上各点对B 点的电压U 为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为下图中的 （ ）【解析】 由于AB 为一均匀的电阻丝，设在AB 上任取一点P 将AB 分为两段．当P 点向B 段移动时，PB 逐渐减小，即x 逐次增大，则x 段的电阻逐次增大；这两段可以看作是两只电阻的串联，则x 段上的电压也逐次增大，PB 段电压逐次减小，即x U UL x L=-（x U 为PB 段电压） x x L x x U U U U U x U R L L L -=-=-=- UR L（=）上式表明：x =0时，x U U =；x =L 时0x U = 答案：C基础强化|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 3 -【例3】 如图所示，电源电压为20V ，滑动变阻器R 1的总电阻为3k Ω，R 2的电阻为2k Ω，当滑动变阻器的滑片P 从a 端滑到b 端时，电压表的示数变化范围是（ ）A ．0～20VB ．8～20VC ．0～8VD ．4～12V 【答案】 B【例4】 [全国初中物理竞赛河南赛区初赛试题]如图所示的电路中，AB 间电压为10伏，0100R =欧，滑动变阻器R 的最大阻值也为100欧，当E 、F 两点间断开时，C 、D 间的电压变化范围是_________；当E 、F 两点间接通时，C 、D 间的电压变化范围是_________． 【解析】 （1）当E 、F 两点断开：若滑动变阻器电阻为0时，10CD U =伏；若滑动变阻器的电阻为最大时，'00010100V 5V 100100CDU U IR R R R ==⋅=⨯=++总 故，CD 间电压的变化范围为5～10伏． （2）当E 、F 两点接通：滑动变阻器电阻为最小时，10V CD AB U U ==；若滑动变阻器的电阻为最大时，0R 短路，0CD U =．故，C 、D 间电压变化范围是0～10伏．答案：5～10伏；0～10伏【例5】 [北京市第14届初中物理竞赛试题]如图所示的电路，电源的路端电压恒定，1R 、2R 均为定值电阻．在变阻器的滑动片P 由a b →的全过程中（ ）A ．1R 两端电压一定减小B ．2R 的电流一定增大C ．2R 两端电压一定增大D ．3R 的电流一定减小【解析】 这是个简单的串并联电路，2R 与3R 串联后再与1R 并联．当滑片置于a 端时，3R 被短路，1R 与2R 并联，通过2R 的电流为2UI R =；当滑片置于b 端时，2R 与3R 串联后再与1R 并联，并联电路两端电压仍为U ，求得'23UI R R =+；当滑片由a 向b 端移动过程中，由于电压U 不变，而电阻R 3逐渐变大，流过R 3的电流一定减小．答案：D【例6】 滑动变阻器R 与小灯泡连接如图所示，电键断开，滑片在正中时小灯泡恰好正常发光，当电键闭合时（ ） A ．小灯泡亮度增大，可能被烧坏B ．滑片向右移一些，灯泡仍能正常发光C ．滑片向左移一些，灯泡仍能正常发光D ．无论滑片怎样移动，都不能让小灯泡正常发光 【答案】 C|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 4 -【例7】 [上海市第13届初中物理竞赛初赛试题]如图所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑动片P 自a 向b 的移动过程中，图中各表示数变化的情况是（ ） A ．A 、1A 、3A 示数变大，V 示数变小 B ．A 、1A 、V 示数变大，2A 示数变小C ．A 、2A 、V 示数变小，1A 示数变大D ．A 、1A 、V 示数变小，2A 示数变大【解析】 根据题图所示，当滑动变阻器的滑动片P 由a 向b 移动时，R 2的阻值增大，则12123312R R R R R R =++、、增大，电流表A 的示数将减小． 由于电流I 减小，3R 两端的电压3U 将减小，则电压表V 的示数减小．又3U 减小，123U U U =-、将增大．由UI R=知：1U 增大，R 不变，则1I 增大，则1A 表示数增大．由并联电路特点知312I I I =+，电流表示数减小，则3I 减小．又1I 增大，则2I 减小，即电流表2A 示数减小．答案：C【例8】 [上海市第13届初中物理竞赛复赛试题]在图所示的电路中，电源电压不变，当闭合开关S 后，滑动变阻器的滑片P 由上向下移动时，两电表的示数都要发生变化，则电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值将 （ ）A ．增大B ．减小C ．不变D ．不能确定 【解析】 设滑动变阻器滑片P 移动前；电流表的读数为1I ，电压表的读数为1U ；滑片P 由上向下滑动后，电流表的读数为2I ，电压表的读数为2U ，则2112112111212121I I R I R I U U R R I I I I I I ---===---（）UI∆==∆恒量．答案：C【例9】 [上海市第13届初中物理竞赛初赛试题]如图所示，滑动变阻器R 的总阻值为60欧，定值电阻060R =欧，电源电压18伏．断开开关S ，移动滑动片P 使电压表示数为9伏，然后闭合开关S ，则通过R 0的电流为（ ）A ．0.12安B ．0.15安C ．0.24安D ．0.45安【解析】 由题图可知，当开关S 断开时，电压表的读数为019V 2U =，表明此时滑动变阻器的滑动片位于中央，闭合开关S ，电路中的总电阻00306023050230602R R R R R R ⋅⨯=+=+=Ω++总电路中总电流180.36A 50U I R ===总 R 0两端的电压0180.36307.2V 2RU U I =-⋅=-⨯=|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 5 -通过R 0的电流0007.20.12A 60U I R ===．答案：A【例10】 [上海市]在图（a ）所示的电路中，电源电压为6伏且不变，滑动变阻器R 2上标有“50Ω 2A”字样．闭合电键S ，移动滑片P 到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安．求： （1）滑动变阻器R 2接入电路的阻值． （2）电阻R 1的阻值．（3）在移动滑片P 的过程中，通过电阻R 1的最大电流I 最大．（4）改变滑片P 的位置，使电压表、电流表指针偏离零刻度线的角度恰好相同，如图（b ）和（c ）所示，此时滑动变阻器R 2接人电路的阻值．【答案】 （1）222V100.2AU R I ===Ω（2）126V 2V 4V U U U =-=-=，114V200.2AU R I ===Ω（3）16V0.3A 20U I R ===Ω最大 （4）若电流表和电压表偏转的格数均为n ，则电流表A 的示数为0.02A n ⨯，电压表V 的示数为0.1V n ⨯或0.5V n ⨯，''22'0.1V 50.02A U n R I n ⨯===Ω⨯；''''22'0.5V 250.02AU n R I n ⨯===Ω⨯【例11】 [北京市第14届初中物理竞赛试题]实验室有2只各为30小格刻度均匀但未经校准的仪表（未接入电路时，指针都指零刻度）；一只是标明量程为0～0.6A 的电流表；另一只是标明量程为0～3V 的电压表．经检验当流过电流表的电流是0.40A 时，其指针指在“0.44A”处；当给电压表两端加3.00V 电压时，其指针指在“2.40V”处．现在用它们测量某一定值电阻R 的阻值，结果与R 并联的电压表读数为“2.00V”，与R 串联的电流表读数为“0.20A”，测R 的实际阻值是＿＿＿＿． 【解析】 因2只仪表未经校准，但刻度均匀，故可通过比例法求得通过未知电阻的电流值和电压值．电流表：当电流为0.4安时，示数为0.44安 若示数为0.2安，则0.4:0.44:0.2I = 解得 0.18A I = 电压表：当电压为3伏时，示数为2.4伏 若示数为2伏．则3:2.4:2U = 解得 2.5V U =能力提高|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 6 -由电阻的定义式得 2.5V 13.90.18AU R I ===Ω．答案：13.9Ω【例12】 [广东省初中物理竞赛初赛试题]电子琴的部分电路如图所示．电源电压15伏保持不变，电阻19R =欧，2 4.5R =欧，3 1.5R =欧，滑线变阻器的阻值范围为0～10欧．试求：当电路中的电流强度最小时，安培表与伏特表的读数各为多少？【解析】 由题图可以看出，当电键1S 和2S 都断开，且滑动变阻器滑动片滑向b 端时，电路中的电阻最大，此时电流强度最小．其等效电路如右图所示． 电路中的总电阻为123ab R R R R R =+++总9 4.5 1.51025=+++=Ω此时安培表的读数即为电路中的电流15A 0.6A 25U I R ===总 伏特表的读数即为滑动变阻器上的电压 0.610V 6V ab ab U IR ==⨯=【点评】这是个一般的电路图，但也只有S 1和S 2都断开时才是个最简单的电路，这时所有电阻都是串联的．显然回路中电流强度的大小可以通过滑动变阻器来调节，不言而喻只有电阻最大时电路中的电流强度才变得最小．【例13】 [上海市第14届初中物理竞赛初赛试题]如图所示，120R =欧，225R =欧，当开关1S 闭合、2S 断开时，电压表的示数为2.8伏，当开关1S 断开、2S 闭合时，电压表示数可能的数值是（ ）A ．4.0伏B ．3.5伏C ．3.3伏D ．2.5伏【解析】 当开关1S 闭合、2S 断开时，电路为1R 和0R 的串联电路，电压表的示数即为1R 上的电压1U ．此时，电路中电流111 2.8V0.14A 20U I R ===Ω．电源电压1002.80.14U I R R R =+=+（） 当开关1S 断开、2S 闭合时，电路为2R 与0R 的串联电路，此时电压表示数'02220202.80.142525R U U I R R R R R +==⋅=⨯++0070 3.525R R +=+ 这里，0R 为未知量，可将0R 视作电源的内电阻，为一变化量．当00R →时，2 2.8U =伏 0R →∞时，2 3.5U =伏可见，电压表读数范围为：2.8伏＜U 2＜3.5伏．答案：C【例14】 [上海市第13届初中物理竞赛复赛试题]在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻1R 为10欧，2R 为20欧，3R 的阻值不等于0．当断开开关S 时，电压表的示数为6V ，当闭合开关S 时，电压表的示数可能是（ ） A ．11伏 B ．10伏 C ．9伏 D ．8伏|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 7 -【解析】 本题特别之处在于，电源电压未知，电阻R 3也是未知，所以只能通过分析给出电压表可能的示数范围．当开关S 断开时，电路成1R 、2R 、3R 的串联电路；则有33610200.3102020U IR R R ==⨯++=⨯++（）（）当闭合开关S 后，R 1被短路，电路成R 2、R 3的串联电路，这时电压表的读数3223222330.310202020R U U I R R R R R ⨯++==⋅=⨯++、（）333610206062020R R R ⨯++==+++（） 当30R →时，29V U →；3R →∞时，26V U →可见，26V 9V U <<，选项D 正确．答案：D【例15】 [上海市第16属初中物理竞赛复赛试题]将两只不同阻值的电阻1R 、2R 连成如图 （a ）所示的电路，当闭合电键S 后，A 表示数为0.5A ，现将图（a ）中的电阻改接成如图（b ）所示的电路，则闭合电路S 后A 表中的示数（ ） A ．一定大于2A B ．一定小于0.5AC ．一定大于0.5A ，但小于1AD ．一定大于1A ，但小于2A【解析】 （1）1R 、2R 串联时，电源电压112()U I R R =+，即120.5()U R R =+………………①（2）1R 、2R 并联时，电源电压12212R RU I R R =⋅+………………②联立①、②得12122120.5()R R R R I R R ⨯+=⋅+ ∵12R R =/∴12121214R RR R R R +>⨯+240.5A 2A I >⨯=．答案：A【例16】 [上海市第13届初中物理竞赛复赛试题]在图所示的电路中，电源电压不变，灯3L 的阻值为10欧，当闭合开关S 后，电流表的示数为1安，电压表的示数为2伏，过一段时间后，电压表的示数变为6伏．若不考虑温度对灯的电阻的影响，则造成电压表示数变化的原因是____________________，此时，电流表的示数将变为_____． 【解析】 为了讨论的方便，可将题图画作如右图所示的等效电路．由图可见，当2L 开路或3L 短路时，电压表的示数将增大到电源电压，即此时电压表的示数为6伏．闭合S 后，电压表的示数为2伏，则326V 2V=4V U U U =-=-223321054U R R U ==⨯Ω=Ω1112232610215U U U R I U I I I R ====Ω=Ω---、若2L 开路，由于电压表的阻值很大，电流表的读数就是通过1L 的电流，则|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 8 -116A 0.6A 10U I I R ==== 若3L 短路，则电路变成1L 、2L 的并联电路，电流表的读数''1266A A 1.8A 105U U U I R R R ==+=+=．答案：灯2L 开路或灯3L 短路；0.6安或l.8安【例17】 [06北京]图甲所示的电路中，R 1为滑动变阻器，R 0、R 2均为定值电阻，电源两端电压保持不变．改变滑动变阻器R 1的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中．根据以上条件可知电阻R 0的阻值为 Ω． 【答案】 2【练1】 [北京市]在如图所示的电路中，电源两端的电压为6V 并保持不变，1R 、2R 为两个相同阻值的电阻，开关1S 闭合后，下列说法中正确的是（ ）A ．开关2S 断开时，1R 两端的电压为3VB ．开关2S 断开时，1R ，两端的电压为6VC ．开关2S 闭合时，1R 两端的电压为3VD ．开关2S 闭合时，2R 两端的电压为6V【答案】 A【练2】 [上海市初中物理竞赛初赛试题]如图所示，如果在a 、b 两点之间再并联一个灯泡，则（ ）A ．电流表示数增大，电压表示数减小B ．电流表示数减小，电压表示数增大C ．电流表示数增大，电压表示数增大D ．电流表示数减小，龟压表示数减小 【解析】 a 、b 两点问再并联一只灯泡，相当于并联一只电阻，两灯泡组成的并联电路总电阻减小了．并联电路与电阻R 串联，串联电路具有分压的作用，所以并联电路的电压减小；根据并联电路特点，电压表测试的仍是电灯L 的电压，即电压表示数减小．对于灯泡L ，其电阻不变，当电压减小时电流随之减小，即电流表示数减小．答案：D【练3】 [上海市]在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合电键S ，电路正常工作．过了一会儿，灯L 熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变小，则下列判断中正确的是（）A．一定是灯L 断路，电流表的示数变小实战演练|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 9 -B ．一定是电阻R 断路，电流表的示数变小C ．可能是灯L 短路，电压表的示数变大D ．可能是电阻R 短路，电压表的示数变大【答案】 B【练4】 [南京市]如图所示电路中，电源电压恒定，R 1为定值电阻，R 2为滑动变阻器．闭合开关S 后，滑动变阻器滑片P 自b 向a 移动过程中（ ）A ．电流表A 的示数变大，电压表V 2的示数与电流表A 的示数之比变小B ．电流表A 的示数变大，电压表V 1的示数与电流表A 的示数之比变小C ．电压表V 1的示数不变，电路消耗的总功率变大D ．电压表V 2的示数变小，电路消耗的总功率变小 【答案】 A【练5】 [南昌市]如图所示电路，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P 由a 端向b端滑动过程中，图中电压表和电流表的示数变化正确的是（ ） A ．电压表示数不变，电流表示数变大 B ．电压表示数变小，电流表示数变大 C ．电压表示数不变，电流表示数变小 D ．电压表示数变大，电流表示数变小 【答案】 C|初二·物理·竞赛班·教师版| 第13讲 - 10 -专注的安培安德烈·玛丽·安培（1775年—1836年），法国科学家，在电磁作用方面的研究成就卓著，对数学和物理也有贡献。
初二物理竞赛班春季第14讲复习版讲义(电功率)
|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 1 -第十四讲电功率一、电功电流通过用电器所做的功叫做电功，从能的角度来看，电流做功的过程实际上就是电能转化为其他形式能量的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能．如果用电器是“纯电阻型”的，如电炉、白炽灯等，电能即全部转化为内能． 电功的计算公式为W UIt =对于纯电阻型电路，将欧姆定律U I R =代入电功公式可得22U W t I Rt R==二、电功率电流在单位时间内所做的功叫做电功率，它是描述电流做功快慢的物理量，其公式为WP UI t== 对于纯电阻电路有22U P I R R== 1．额定功率和实际功率．用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率．用电器铭牌上标示的就是额定电压和额定功率．用电器实际消耗的功率叫做实际功率，实际功率的大小随用电器两端的电压的变化而变化；一般情况下，实际功率并不一定等于额定功率．在实际计算电功率时，用电器的阻值认为是不变的，故可利用下式解题22P U P U =实实额额2．串、并联电路的功率关系．串联电路中，各电阻消耗的功率与电阻成正比，即1122P R P R = 并联电路中，各电阻消耗的功率与电阻成反比，即1221P RP R =三、电能表、铭牌电能表（电度表）是计量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表，收取电费时，就是根据电能表上纪录的消耗的电能的多少进行收费，电能表计数器上显示着数字，计数器前后两次读数之差就是这一段时间内所消耗的电能，其中红色框内（最后一位）数字为小数．电能表上电能的单位是千瓦特小时，简称千瓦时，符号为kW h ⋅． 电能表上几个参数的意义：如图所示电能表表盘上有几个重要的参数：“220V”、“5（10）A”、“3000r/（kW h ⋅）”等等，他们表示的意思是：“220V”表示这个电能表应该在220V 的电路中使用；“5（10）A”表示这个电能表的额定电流是5A ，在短时间内使用时电流允许大些，但不能超过10A ；“3000r/（kW h ⋅）”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW h ⋅的电能，电能表上的转盘转过3000r ．知识点睛|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 2 -【例1】 （08清华附中）有“220V 15W”，“110V 15W”和“36V 15W”的三只灯泡，当它们分别在其额定电压下工作时（ ）A ．“220V 15W”的灯泡最亮B ．“110V 15W”的灯泡最亮C ．“36V 15W”的灯泡最亮D ．三只灯泡一样亮【答案】 D【例2】 （08北京171中）两盏灯12L L 、的额定电压分别为8V 6V 、，将两盏灯并联接入6V 的电路中，灯1L 与2L 中的电流之比为2:1,则灯12L L 、的额定功率之比为（假设灯的电阻不变）（ ）A ．8:3B ．32:9C ．2:3D ．8:9 【答案】 B【例3】 （08汇文中学）如图所示的电路，当接在10V 的电源上时，电阻1R 的电功率为4W ；当接在20V 的电源上时，电阻2R 的电功率是24W ，电阻2R 的阻值是（ ）A ．2ΩB ．4ΩC ．6ΩD ．10Ω 【答案】 C【例4】 （08汇文中学）如图所示电路中，电源电压为3V ，且保持不变．当闭合开关S ，断开开关1S 时，电流表的示数为0.1A ，则电阻2R 为______Ω；当同时闭合开关S 和1S 时，电流表的示数为0.3A ，则电阻1R 消耗的电功率为 W ．【解析】 本题考查电学的计算．当S 闭合1S 断开时，23V 300.1AU R I ===Ω 当S 、1S 闭合时，120.3A 0.1A 0.2A I I I =−=−=，11=3V 0.2A=0.6W P U I =××．答案：30；0.6【例5】 （08北大附中）将两只“110V 100W”的灯泡串联后接在220伏的电源上，此时两只灯泡的总功率为1P ；将这两只灯泡并联后接在110伏电源上时，两只灯泡的总功率是2P ，则1P 2P （填“＝”、“＞”、“＜”）．【解析】 （1）两只灯泡完全相同，均为“110V 100W”，当它们串联后接在220伏的电源上，根据串联电路的特点，两只灯泡分得的电压相等，即均为220V110V 2=，可见，这时实际电压与额定电压相同，故实际功率也等于额定功率，即1100W 100W 200W P =+=（2）当它们并联后接在110伏的电源上，并联电路可知，这时实际电压仍等于额定电压，故实际功率仍等于额定功率，即2200W P =．由此判定：12P P =．答案：＝【例6】 （08北京171中）根据如图所示的两盏白炽灯的铭牌，可以知道（ ）A ．甲灯一定比乙灯亮B ．正常发光时，甲灯的电阻大于乙灯的电阻C ．正常发光时，甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍D ．正常发光时，甲灯消耗的电能是乙灯消耗电能的4倍【解析】 灯只有在额定电压下工作时，实际功率才等于额定功率，甲灯不一基础强化|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 3 -定比乙灯亮，A 选项错误；正常发光时，实际功率等于额定功率，甲灯的电功率是乙灯电功率的4倍，选项C 正确；电灯的电阻2U R P =额额，额定功率越大，电阻越小，甲灯的电阻小于乙灯的电阻，B 选项错误；灯消耗的电能W Pt =与时间有关，甲灯消耗的电能不一定是乙灯消耗，电能的4倍，D 选项错误．【答案】 C【例7】 （08清华附中）电能表是测量用电器消耗电能的仪表，小华想验证他家电能表表盘上标注的每千瓦时的转数是否准确，于是，他将标有“220V 3A ”的用电器单独接入电路中，当该用电器正常工作5min 后，电能表的转盘正好转了110r ，则该电能表每千瓦时的实际转数应是（ ）A ．2400rB ．2000rC ．1500rD ．1200r 【解析】 5min 该电能表消耗的电能为：5220V 3A 560s=1.9810J=0.055kW h W UIt ==××××⋅，每kW h ⋅的转数：1kW h110r=2000r 0.055kW h⋅×⋅ 【答案】 B【例8】 （08北大附中）小张同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的浴霸．该浴霸的部分数据如下表，简化电路图如图所示，图中L 为照明灯，1L 、2L 是两盏红外线取暖灯．关于该浴霸，下列说法错误的是（ ）额定功率 额定电压 额定频率取暖照明1L 2L L220V 50Hz 275W 275W 50WA ．该浴霸只用作照明时，应闭合S ，断开1S 、2SB ．当L 、1L 和2L 都同时正常工作时，浴霸的功率是600WC ．当L 、1L 和2L 都同时正常工作时，通过熔丝的电流是2.5AD ．当L 、1L 和2L 都同时正常工作时，20 min 内浴霸消耗的电能是57.210J ×【解析】 当L 、1L 和2L 都同时工作时，电路中的总功率为600W ，此时通过熔丝的电流为600W2.73220VP I U ===A ，C 错． 【答案】 C|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 4 -【例9】 （07人大附中）一个“220V 1000W”的电炉，想在不增加其他材料和设备的情况下，把它改装成接在110伏的电路中使用，功率仍为1000瓦，下列措施中可行的是（ ） A ．将电炉丝剪成等长的两段，并联后接在110伏的电路中 B ．将电炉丝剪去一半后接入110伏电路C ．将电炉丝剪去34，把剩下的14接入110伏电路D ．将电炉丝剪去14，把剩下的34接入110伏电路【解析】 由题可知，电炉的额定电压220U =额伏，而实际电路电压110U =实伏，可见2U U =额实，题中又要求改装后电炉的功率不变，即P P P ==额实由电功率的定义式得222/4/1R U P U R U P U ===额额额实实实（）这里的R 实为改装后电炉丝的电阻．现在的问题转化成：只要改装后电炉丝的电阻等于原电炉丝电阻的14即可．可见，A 、C 两项措施均可达到这个目的．但比较起来，还是A 项措施更为合理，因为既不浪费材料，又使电功率平均分在两根电阻丝上，减少了损坏的几率．答案：A【例10】 （07人大附中）如图所示，A 、B 、C 、D 是四个阻值恒定且相等的用电器，电路两端M 、N 的电压保持不变．当开关S 接通和断开时，用电器A 的先后功率之比等于_____，用电器D 的先后功率之比为______；S 接通后，A 、D 的电功率之比等于______．【解析】 （1）当S 闭合时：2AB R R =，2223MP R R R R R R ⋅==+，2533MN MP R R R R R R =+=+=， 2233AB MP D D RU U U U R===，23AB D U U =，32D AB U U =，AB D U U U +=，32AB AB U U +=，25AB U =，15A B U U U ==，33232255D AB U U U ==×=，221/255A U P R R ==（），22925D D U U P RR ==（2）当S 断开，由题图知，A R 、B R 、D R 串联，'''13A B DU U U U ===，则'22'9A A U U P R R ==，2'9D U P R =故22'A 925259A U P R U P R ==，22'98125259D D U P R U P R ==，2'2'1919A D U P R U P R==能力提高|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 5 -【例11】 小明利用标有“6V 6W”的灯泡1L 和“6V 3W”的灯泡2L 进行实验．（1）当1L 正常发光时，通过1L 的电流为 A ．（2）如甲所示：A 、B 分别为通过灯泡1L 和2L 中的电流随两端电压变化关系的曲线．现将两灯连入图乙所示电路中，使其中一个灯泡正常发光，则电路消耗的总功率为____W ．【解析】6W 1A 6VP I U ===，2216V 66W U R P ===Ω（），同理：2226V 123W U R P ===Ω（），当2L 两端电压为6V 时，2L 正常发光，因为两盏灯串联，通过两盏灯的电流相等，在图像中找到此时1L 两端电压为2V ，不超过额定电压，满足条件．同理，当1L 两端电压为6V 时，2L 两端电压一定超过额定电压，可能会将2L 烧毁．在2L 两端电压为6V 时：20.5A I I ==总；此时通过1L 的电流也是0.5A ，所以1L 两端的电压为2V ；122V+6V 05A 4W P U U I =+⋅×总总（）=（）.=．答案：1；4．【例12】 [北京市第14届初中物理竞赛试题] 在图所示的电路中，电源端电压U 及电阻0R 均为恒定值．当与0R 串联的可变电阻R 先后被调为8欧和2欧时，可变电阻R 的电功率都是2瓦，则0R ＝欧，U ＝ 伏，电源先后供给电路的功率之比为 ．【解析】 （1）当可变电阻R 调为8欧时，由电功率公式218=2W I ⋅，解得10.5A I =．（2）当可变电阻R 调为2欧时，有222=2W I ⋅，解得21A I =，又因电源电压不变，而0R 与R 串联，则可列方程080.5A 0.5A U R =Ω×+×；021A 1A U R =Ω×+×，解得04R =Ω，=6V U ．设电源先后供给电路的功率为1P 和2P ，则2112W A 42P =+×Ω（），212W 1A 4P =+×Ω（），联立解得1212P P =．答案：4；6；1:2【例13】 （08北京171中）如图所示电路为一保温电饭锅的电路图．12R R 、为电热丝．S为温控开关，A B 、两点接到家庭电路上，问：（1）S 闭合时，电饭锅是处于保温状态还是加热状态．（2）若12:9:1R R =，加热时功率为1kW ，保温时功率为多少．（3）用这只电饭锅煮熟一锅饭，加热时间为12min ，则耗电多少kW h ⋅【解析】 （1）S 闭合时，电饭锅处于加热状态．（2）电饭锅加热时功率22U P R =，保温时功率212U P R R ′=+，则121P R R P =+′，|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 6 -代入已知得100W P ′=（3）电饭锅煮熟一锅饭耗电11kW h 0.2kW h 5W Pt ==×=⋅【例14】 （08北京171中）将一盏灯L 接到某电源上，它的功率为40W ；如果将该灯和电阻R 串联后接到原电路中，则电阻R 消耗的电功率为3.6W ．设电源电压不变，灯的电阻不随温度而改变且灯的电阻大于R ，此时灯的电功率是多少?【解析】 根据题意2140W LUP R ==…………①， （P l 为灯的电功率）22 3.6W L U P R R R==×+（）…………②， （2P 为电阻R 的电功率） 待求量为2L L L U P R R R=⋅+（）…………③将由②式得：23.6W L U R R R =+（）代入③式得： 3.6W L L P R R=，为了求得R 与L R 的关系，联立①②消去U得：22140W 3.6W L R R U R R+=×=×（） 化简整理得：240 3.6L L R R R R =+（），即2298290L L R R R R −+=，9L R R −（）90L R R −=（），解得：9L R R =（不合题意，舍弃），9L R R =，∴ 3.6W 3.6W 932.4W LL R P R =×=×=．【例15】 （07人大附中）有两种灯泡，分别标有“110V 60W”和“110V 25W”，把它们接入家庭照明电路中．（1）能不能各取一只串联使用?请说明原因．（2）若把两种灯泡在同一电路中混合使用，并使它们都能正常发光，最少应各使用多少只，如何连接?（3）这时总功率是多少?【解析】 （1）不能各取一只串联使用．60 W 的电阻22111110V 201.760W U R P ===Ω额额（）25 W 的电阻22222110V 48425W U R P ===Ω额额（）串联后，25 W 灯的电压为U 2，根据串联分压有2212U R U R R =+总，2212RU U R R =+代入数据，解得U 2=155 V ，超过了灯的额定电压，灯泡会损坏．（2）取60W 和25W 灯各2只，分别使两种灯泡并联后再串联，由于每只灯泡上的电压均为110 V ，故它们都能正常发光． （3）此时总功率为60W 25W 2W =+×（）170W =．|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 7 -【例16】 在如图所示的电路中，电源的电压保持恒定，0R 为一定值电阻，灯泡A 、B 分别标着“16V 4W”和“16V 16W”．当开关S 与触点1连接时，A 灯恰好正常发光；S 与2接触时，发现B 灯的功率反而小于4W ，试确定电源电压U 和定值电阻的取值范围（以具体数据说明，设电阻值不随温度改变）【解析】 灯泡A 、B 的电阻分别为2216V 644WA U R P ===Ω（），2216V 1616W B U R P ===Ω（），灯泡A 的额定电流值4W 1A 16V 4A P I U === 当开关S 与触点1接通时001+644A U I R R R =+×（）=（）．．．．．．．．．．．．．．．①当开关S 与触点2接通时，回路中电流为0016B B U UI R R R ==++ 由题意知24BB I R <，即22016416U R ×<+（），即2201164U R <+（）．．．．．．．．．．② 联立①、②二式解得24V U >，032R >Ω．如取25V U =，036R =Ω时，4W A P =， 3.7W 4W B P =<．【例17】 把一个额定功率为2W 的灯1L 跟定值电阻R 及电流表串联起来接入电压为U （保持不变）的电源上，灯1L 正常发光，电流表示数为0.2A ．若将灯1L 换成额定电压与灯1L 相同，额定功率为5W 的灯2L ，要使灯2L 实际消耗功率低于2W ，问对电源电压和电阻R有何要求． 【解析】 根据题意，画出等效电路图：对灯1L ：211P I R =，11222500.2P R I ==Ω=Ω（）， 1L 的额定电压：110.250V 10V U IR ==×=，对整个电路：10.2A 50U I R R R =+=×Ω+（）（）………..①对灯2L ：额定电压2110V U U ==，2222210205U R P ==Ω=Ω，∵2P I R =，2222W U R R R <+（），即2202W 20U R⋅Ω<Ω+（）………………② 联立①②可解得：10V U >（），R >．1． 有二只灯泡，分别标有“220V ，15W”和“220V ，100W”的字样，如将它们串联接在电压为380V 的电源上，则（ ）A ．15W 的灯泡烧坏，100W 的灯泡完好B ．100W 的灯泡烧坏，15W 的灯泡完好C ．二只灯泡均被烧坏D ．二只灯泡均完好 【答案】 A实战演练|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 8 -2． 李军在检修一只1000 W 的电炉时，发现电炉丝断了一小截，他用一段较细一些但由同种材料制成的电炉丝将残缺部分补接至原长，这样再接入原电路中使用时，其实际发热功率将 （ ）A ．大于1000WB ．等于1000 WC ．小于1000 WD ．无法判断 【答案】 C3． （08海淀二模）如图所示，若甲、乙两表都是电压表，当开关S 闭合时两表示数之比:5:3U U =乙甲；若甲、乙两表都是电流表，当开关S 断开时，则（ ）A ．两表的示数之比:5:3I I =乙甲B ．两表的示数之比:2:5I I 乙甲＝C ．1R 消耗的功率与电路消耗的总功率之比1:=2:3P P 总D ．1R 消耗的功率与2R 消耗的功率之比12:=9:4P P 【答案】 B 【解析】 甲、乙两表都是电压表时，1R 、2R 串联：12253U R R U R +==甲乙，1223R R ∴= 甲、乙两表都是电流表时，1R 、2R 并联，甲表测量2R 的电流，乙表测量干路总电流：21122125U I R R U U I R R R R ===++甲乙，211U P R =， 1212R R R R R =+并，21212()U R R P R R +=并，121235P R P R R ∴==+并，122132P R P R ∴==4． 如图所示，电源电压稳定，此时三个电阻消耗的功率相等．若将3R 的阻值增大，则此时2R 消耗功率于原来相比_______．（增大；减小；不变） 【解析】 由图可见，3R 是与2R 并联的，当3R 增大时，由并联电阻公式知a 、b间的总电阻将变大，ab U 将变大．又因电源电压稳定，这时1R 上的电压1U 将减小．由电功率公式2U P R =知，R l 上消耗的电功率将比原来的小．而3R ↑、23R ↑、、I ↓、1U ↓、2U ↑、2P ↑．答案：增大|初二·物理·竞赛班·教师版| 第14讲 - 9 -专注的安培安德烈·玛丽·安培（1775年—1836年），法国科学家，在电磁作用方面的研究成就卓著，对数学和物理也有贡献。
学而思 初二下 物理 杨萌 人教版 目标班 春季
学而思初二下物理杨萌人教版目标班春季学而思初二下物理杨萌人教版目标班春季课程致力于帮助学生深入理解物理知识，掌握物理思维方法，提高物理学习成绩。
下面是本班春季课程的介绍。
一、课程特点1.循序渐进，由浅入深。
本课程在学习内容上采用渐进式教学，逐步加深学生对物理知识的理解。
2. 理论联系实际。
本班课程将理论知识与实际应用相结合，通过实验操作和实际例子的讲解，让学生更好地理解和掌握知识。
3. 重视思维训练。
本班注重培养学生的物理思维能力，在学习过程中通过举一反三、拓展思路等方式提高学生的思维水平。
二、课程内容1. 力学基础知识的巩固与拓展。
包括运动学、动力学、牛顿定律、机械能等内容。
2. 热学知识的学习。
包括热力学第一定律和第二定律、理想气体状态方程、热传导等内容。
3. 光学基础知识的学习。
包括光的反射、折射、光的干涉和衍射等内容。
4. 电学基础知识的学习。
包括电荷、电场、电势、电容、电流、电阻等内容。
5. 物理思维方法的培养。
包括物理实验设计、物理问题解决方法等内容。
三、教学方式1. 理论课程。
学生将会通过老师的讲解、课本阅读、PPT演示等方式学习理论知识。
2. 实验课程。
学生将会进行实验操作，利用实验数据验证理论知识的正确性。
3. 互动课程。
学生将会参与课堂互动，通过问题讨论、小组合作等方式发挥自己的思维能力。
四、师资力量本班拥有一支由优秀物理教师组成的师资团队，授课老师均具有丰富的教学经验和深厚的学科知识储备，能够为学生提供全面的教育服务。
总之，学而思初二下物理杨萌人教版目标班春季课程旨在为学生提供优质的物理学习环境，帮助学生深入理解物理知识，掌握物理思维方法，提高物理学习成绩。
希望学生们在本班课程的学习中取得成功！。
学而思目标班和尖子班
学而思目标班和尖子班学而思目标班和尖子班是学而思教育推出的两种特色班级，旨在帮助学生提升学习能力和综合素质。
下面将对这两种班级做详细介绍。
学而思目标班是为学习成绩一般的学生开设的班级。
这个班级的特点是注重基础知识的巩固和学习方法的培养。
在学而思目标班中，学生会遇到一些基础知识的讲解与掌握，老师在教学中会注重培养学生的学习兴趣和学习方法。
同时，学生在选择学而思目标班时，学生可以根据自己的实际情况选择需要加强的科目。
学而思目标班不仅仅是为了学习成绩的提高，更加注重学生的综合素质的培养。
在学习过程中，学生往往会遇到一些难题，老师会引导学生进行合理的思考和探索，培养学生的创新能力和解决问题的能力，帮助学生培养适应学习压力的能力和独立学习的能力，为学生的未来发展打下坚实的基础。
尖子班是为学习成绩较好的学生设置的班级。
在学而思尖子班中，学生会接触到一些较为深入和复杂的知识和问题。
老师在教学中所采用的方法也会更加深入和系统。
针对学生的不同需求和特点，学而思还会为学生定制学习计划和课程，并为学生提供个性化的辅导和指导。
在尖子班的学习过程中，学生往往会表现出较强的学习能力和自学能力。
老师将引导学生深入思考和独立思考，培养学生的创新精神和解决问题的能力，并通过一些创新性的项目和实践活动，提高学生的应用能力和实践能力，为学生的未来发展提供更多的选择和机会。
无论是学而思目标班还是尖子班，学生都能够在教师的指导下不断提高自己的学习能力和综合素质。
学而思提供合理的课程设置和培养计划，能够帮助学生成绩有一个稳定、持续、相对较大的提高。
在学而思的目标班和尖子班学习中，学生能够不断提高自己的学习能力和解决问题的能力，培养自己的学习兴趣和实践动手能力，同时也能够与优秀的学长学姐们进行交流和沟通，提高自己的综合素质和自信心。
总而言之，学而思的目标班和尖子班是为学生提供更好的学习环境和机会的教育班级。
无论学生成绩是一般还是较好，学而思都将为学生提供合适的学习平台和培养计划，帮助学生成为有思想、有创新意识和综合素质的人才。
初二物理竞赛班春季第10讲复习版讲义机械效率
初二物理竞赛班春季第10讲复习版讲义(机械效率)第十讲 机械效率一、有用功、额外功、总功 对人们有用的功叫有用功；对人们无用但不得不做的功叫额外功；有用功和额外功之和叫总功．二、机械效率有用功跟总功的比值叫机械效率．通常用机械效率来表示有用功占总功的百分比，用η表示，其表达式为100%W W η=⨯有总，机械效率是一个比值，能反映机械性能的好坏，机械效率越高，做功性能越好． 理解机械效率应注意：①机械效率反映的是利用机械工作时，有用功在总功中所占百分比例的大小，机械效率的高低与使用机械是否省力或省力的多少无关．②由于有用功总小于总功，所以机械效率总小于1．只有理想机械，在0W 额＝时，1η=．机械效率η是小于1的数，没有单位．③同一机械在不同情况下机械效率不一定相同．例如用动滑轮提升重物，由于被提升重物的重力不同，动滑轮的机械效率也不同，当额外功基本不变时，在提升重物不同的情况下，知识点睛同一机械的机械效率也是不同的，随着有用功数值的增大，机械效率也增大． ④课本上给出的机械效率的公式100%W W η=⨯有总是很抽象的，要想求出机械效率的数值，还须找出决定W 有和W 总的具体因素，如W Fs =，W Gh =等，进一步推出求解公式，求得答案． 三、提高机械效率的方法要提高机械效率，就要尽量采取措施来减小额外功．主要方法有：改进机械结构，使它更合理，更轻巧（减小机械重力）；使用时要经常保养、定时润滑（减小机械间的摩擦）．必须注意，“提高机械效率”与生活中说的“提高工作效率”的含义是不同的，“提高工作效率”含有把工作做快一点的意思，而“提高机械效率”指的是提高有用功占总功的比例．基础强化【例1】 （09四川自贡）滑轮组即能省力又能改变力的方向，建筑工人用自制的滑轮组把600N 的重物缓慢提升2m ，如右图所示，绳自由端的拉力F =250N ．拉力做的功是 J ，该滑轮组的机械效率等于 ，若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重 N【答案】 1500；80%；150【例2】 有一物体A ，体积是2310m -，密度为338.010kg/m ⨯，通过滑轮组使它水平向左匀速运动，速度为0.2m/s ，受到滑动摩擦力为294N ，手拉绳的力是105N ，滑轮组的机械效率是70%．（1）画出滑轮组的装配图（要求滑轮的个数最少）；（2）5s 内拉绳的距离是多少？（3）拉绳的功率是多少？【答案】 （1）//()/()f fW W F s F s F nF η=⋅⋅总绳有用物＝＝，所以/()294N/(70%105N)4fn F F η==⨯＝．装配图略．（2）4440.2m/s 5s 4m s sv t ===⨯⨯绳物物＝. （3）105N 4m/(5s)84W F FsP t ==⨯绳＝.【例3】 （多选）[全国初中物理竞赛河南赛区竞赛试题]为了提高滑轮组的机械效率，下列措施中可行的是（ ）A ．在可能条件下，尽量减少动滑轮的个数及每个动滑轮的质量B ．在可能条件下，尽量减少定滑轮的个数及每个定滑轮的质量C ．在可能条件下，尽量增加每次提升货物的质量D ．改变绳子的绕法，尽量增加承担重物及动滑轮的绳子的股数E ．在可能条件下，尽量加快每次提升货物的速度【解析】 题意是要提高滑轮组的“机械效率”．机械效率定义为100%100%WW W W W η=⨯=⨯+有有总有额可见，要提高机械效率，一是要增大有用功，二是要减少额外功这样，在可能的条件下，尽量减少动滑轮的个数及每个动滑轮的质量是可行的另外，在可能的条件下，尽量增大每次提升货物的质量也是可行的，这样做实际上是增大了有用功，而额外功不变，因而提高了机械效率．答案：A、C【例4】（07·重庆模拟）如图所示，小明用两个滑轮组成甲、乙两种不同的省力滑轮组．他分别用这两种滑轮组把质量相同的重物吊到等高的平台上，两次吊重物时他拉绳的速度相同．不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）A．两次吊物，小明所做的功和功率大小相同，甲装置的效率高B．两次吊物，小明所做的功、功率的大小和效率的高低都相同C．两次吊物，小明所做的功率的大小和效率的高低相同，用甲装置做的功多D．两次吊物，小明所做的功的多少和效率的高低相同，用乙装置时功率大【解析】两次把质量相同的重物吊到等高的平台上，所以=相同，即功的多少相同，又因为重物和动滑W Fs轮的质量一定，所以效率的高低相同，又因为拉绳的速度相同，设为v，则甲上升速度为1v，乙上3升速度为1，功率P Fv=，所以乙装置功率大，D为2正确答案．【答案】D【例5】（09江西）如图所示，是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌，靠自己双手的力量，攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神．已知他和轮椅总质量为80kg，攀爬高度39m，历时约3min20s．（1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大?（2）小明同学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑轮组可以省力．小明同学如果站在地面上，用如图所示哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适，理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80％，求小明同学的拉力至少要多大?(g取l0N ／kg)【答案】 （1）P ＝W /t ＝Gh /t ＝mgh /t ＝80kg×10N/kg×39m/200s ＝156W（2）D 滑轮组. 拉力方向向下且更省力∵η＝W 有用/W 总＝Gh /Fs ＝Gh /4Fh ＝G /4F∴F ＝G /4η＝（80kg×10N/kg ）/（4×0.8）＝250N【例6】 （07·江苏模拟）利用图所示的甲、乙两滑轮组，在相同时间内用力1F 和2F 把质量相等的物体1G 和2G 提升到相同的高度，如果1η和2η分别表示甲、乙两滑轮组的机械效率，用1P 和2P 分别表示1F 和2F 所做功的功率，则（ ）A ．12ηη＞，12P P ＞B ．1212P P ηη=＞， C ．1212,P P ηη＞＜ D ．12ηη=，12P P =【解析】 由已知得，把质量相等的重物提升相同的高度，则甲、乙两组滑轮组所做的W Gh =有用相同，由题图可知在提升重物的同时甲提升一个动滑轮，乙提升两个动滑轮，故12W W 额额＜，即12WW 总总＜，又在相同的时间，所以12P P ＜，12ηη＞．【答案】 C 【例7】 小马用如图所示滑轮组抬高重5N 的小车．若不考虑摩擦和绳重，请你计算下列问题：（1）若不计动滑轮重量，绳子自由端弹簧测力计的示数是多大？（2）若考虑动滑轮重量，此时弹簧测力计的示数是2.5N ，则该滑轮组的机械效率是多大？（3）当动滑轮总重超过多少时，使用该滑轮组提升该小车不再省力？【解析】 （1）15N 1.25N 4G F n ==⨯＝． （2）W Gh =有用，WFs =总,50%4W Gh Gh W Fs F h η====⋅有用总. （3）当F G 物≥时，不省力．∵1()4G F G G n ==+总动物，即1(5N+)5N 4G =动,15N G =动∴,∴当动滑轮总重超过15N 时不再省力能力提高【例8】 用滑轮组匀速提升1400N 的物体，绳子的自由端的拉力是400N ，拉力的功率是800W ．滑轮组的机械效率是70%，求：（1）重物上升的速度；（2）若用此滑轮组提升1900N 的物体，每段绳子承担的力是多少？（不计绳子和滑轮的摩擦）【解析】 （1）因W P t 有用有用＝,W P t 总总＝, 0.7800W 560W P P η==⨯总有用＝．物体匀速提升，克服重力的功率即为有用功率，则560W 0.4m/s 1400N P v G ==有用＝． （2）当用此滑轮组提升1900N 的物体时，机械效率会发生变化，但动滑轮的重力不变，承担重物和动滑轮的绳子段数不变．Gh Fnhη=，140050.7400G n F η===⨯． 设动滑轮的重力为0G ，由W W W =+总有用额，得05F h Gh G h ⋅=+,0(54001400)N 600N G =⨯-＝.当提升1900N G '=的物体时，重物和滑轮的总重是：0(1900600)N=2500N G G G '=+=+总重，因有5段绳子承担重量，故每段绳子承担的力是：112500N=500N 55F G'==⨯总重【例9】（07北京101中）如图所示的是用甲、乙两个滑轮组提升重物．已知物重12G G 与之比是2:1，甲滑轮组中动滑轮重1G G 甲与之比是1:5；乙滑轮组中两个动滑轮总重2G G 乙与之比是3:5（不计摩擦），求:（1）甲、乙两个滑轮组的机械效率之比是多少?（2）拉绳的力1F 与2F 之比是多少? 【解析】 （1）由机械效率的概念可知:1111111111111 W W G h G W W W G h G h G Gη====+++有有甲甲总有额2222222222222W W G h G W W W G h G h G G η====+++有有乙乙总有额所以两个滑轮组的机械效率之比为:1112122212G G G GG G G G G G G G ηη++==++甲乙甲乙（）（）因为115GG=甲，235G G =乙 所以122122113314551131+55G G G G G G ηη++===+（）（）（2）因为W Gh Gh GW F s F nh Fnη====有总，所以G F n η=两次拉力之比:11111222221122G F n G n G F G n n ηηηη==因为:1221GG=，1243ηη=，1234n n=，所以:1222222424133F G FG ηη⨯⨯==⨯⨯ 【例10】一斜面的高位h ，长为s ，该斜面的机械效率为η．现使重为G的物体沿斜面匀速向上移动，则物体受到的滑动摩擦力大小为（）A.Gh/ηs+GB.Gh/ηs-GC.(Gh/ηs+Gh)/sD.(Gh/ηs-Gh)/s【答案】D【例11】如图所示是差动滑轮装置，两个连在一起的定滑轮同轴转动，绳在滑轮上不滑动，设拉力为F，物体重力为G，大定滑轮半径为R，小定滑轮半径为r，则机械效率为（）A.GrFR B.2GrFRC.()2G R rFR- D.()G R rFR-【答案】C【例12】辘轳的轴半径r=20厘米，摇把到轴线的距离（轮半径）R=50厘米，利用辘轳的动滑轮的装置，把质量为54千克的物体匀速提起来，若实际加在摇把上的力F=147牛，求：（1）若滑轮的机械效率为90%，作用在辘轳上的力是牛；（2）辘轳的机械效率为；（3）整个装置的机械效率是【答案】（1）294 （2）80% （3）72%【例13】螺旋千斤顶的螺距是5mm，手柄末端到螺杆轴线的距离为400mm．如果用它来举起2×104 N的工件，作用在手柄末端的力至少是N；若此千斤顶的机械效率为70%，则作用在手柄末端的力应是N．【答案】39.8；56.9【例14】（河南省初中物理竞赛初赛试题）用图所示的滑轮组提升水中的物体A，若物体的质量为60dm，动滑轮总重为200N，g取10N/kg，140kg，体积为3问：（1）物体A在水中被匀速提升时，绳端拉力是多少?此时滑轮组机械效率是多少? （2）如果动滑轮的挂钩用钢丝绳和物体相连，为了使物体在逐渐上升至全部离开水面后穿过滑轮组的绳子不被拉断，那么我们应选择能承受的最大拉力为多少的绳子?此时滑轮组的机械效率又是多少?【解析】 要求物体A 在水中时绳子自由端的拉力，必须先求出物体A 在水中所受的浮力，因为此时滑轮组要克服的有用阻力并不等于A 的物重，而是视重A G '，且A A G G F '=-浮．当物体A 逐渐上升离开水面过程中随着浮力的减小，视重G '将增大，绳端拉力也将增大，当物体A 全部离开水面后，滑轮组需克服的有用阻力等于AG ，此时绳端拉力最大，求出这个最大拉力，我们就能选择穿过动滑轮的绳子了．（1）因为浸没，所以336010m AV V -==⨯排，F gV ρ=浮水排600N.=A A A G G F m g F '=-=-浮浮140kg 10N/kg 600N 800N.=⨯-= 11()(800N 200N)250N,44A F G G '=+=+=动100100%A W G Fn W η'=⨯=⨯有总％800100%80%.2504=⨯=⨯（2）当物体A全部露出水面后max11()(1400N 200N)400N,44AF G G =+=+=动max1400100%100%87.5%..4004A maxG F n η=⨯=⨯=⨯ 此时应选择能承受的最大拉力为400N 的绳子．【例15】（上海市初中物理竞赛初赛试题） 如图所示的简单机械是由固定的斜面和滑轮组成的，若斜面的长L 与斜面高h的比值为2，整个机械的效率为80%，则使用该机械将重物沿斜面缓慢上拉的过程中，作用力F 与重物所受重力G 的比值为______．【解析】 已知：2L h =，由机械效率的定义知244W Gh Gh G W F L F h Fη====⋅⋅有总而80%η=，即801004GF=． 故作用力F 与重物所受重力G 的比值为100532016F G ==．答案：516【例16】 如图所示为由斜面结合滑轮组构成的组合机械．若斜面的机械效率为1η，滑轮组的机械效率为2η试证整个组合机械的总效率12ηηη=． 【解析】 整个组合机械的总效率应该仍由机械效率的定义100%WW η=⨯有用总来确定，可设想作用在滑轮组上的力为F ，物体在力的作用下由斜面底端滑至顶端．设物重为G ，斜面长为l ，高为h ，滑轮GFhhLF组沿斜面方向拉物体的力为'F ．利用滑轮组所做的总功，就是对组合机械做的总功，则3W lF =总．滑轮组拉物体沿斜面向上运动的有用功为'W F l =有用．这个有用功就是力'F 拉物体沿斜面向上运动的总功''W F l =有用．物体沿斜面由底端升至顶端的有用功为'W Gh =有用．根据机械效率定义，有1100%Gh F l η=⨯'，2100%3F lFlη'=⨯，100%3GhFlη=⨯，所以100%3GhFl η=⨯'12'100%100%3Gh F l F l Flηη=⨯⋅⨯=．评注：以上结果虽然从斜面与滑轮组这一组合机械证得，但对任何组合机械来说都是成立的．由于11η<、21η<，所以1ηη<或η<2η，即组合机械越复杂，其机械效率越低．【例17】如图，弹簧秤重力不计，动滑轮效率为75%，在拉力F 作用下，物体AFA以5cm/s 的速度在水平面上做匀速直线运动，此时弹簧测力计读数为3N ，求：（1）物体A 受到的摩擦力和拉力F 的大小；（2）拉力F 在4s 内做的功和拉力F 的功率．【解析】 （1）由于考虑机械的效率，所以滑轮两边两股绳子的拉力并不相等，弹簧秤的读数反映上边那股绳子的拉力，下边那股绳子的拉力与A 受到的摩擦力是一对平衡力．由图可知，滑轮移动距离是A 物体移动距离的一半．据100%2W f ss WF η⋅=⨯=⋅有用总，得2F fη=………………………①对于动滑轮，水平方向受力平衡：3N f F +=…………….②由①②联立，可得0.7523N F f f F =⎧⎨+=⎩，得 4.8N1.8NF f =⎧⎨=⎩（2）在4s 内，拉力作用点移动的距离15cm/s 4s 2s =⨯⨯=10cm 0.1m =． s 4.8N 0.1m 0.48JW F ==⨯=．0.48J0.12W 4sW P t ===1．（多选）为了提高滑轮组的机械效率，下列措施中可行的是（ ）A ．在可能条件下，尽量减少动滑轮的个数及每实战演练个动滑轮的质量B ．在可能条件下，尽量减少定滑轮的个数及每个定滑轮的质量C ．在可能条件下，尽量增加每次提升货物的质量D ．改变绳子的绕法，尽量增加承担重物及动滑轮的绳子的股数E ．在可能条件下，尽量加快每次提升货物的速度【解析】题意是要提高滑轮组的“机械效率”．机械效率定义为100%100%W WW W Wη=⨯=⨯+有有总有额可见，要提高机械效率，一是要增大有用功，二是要减少额外功这样，在可能的条件下，尽量减少动滑轮的个数及每个动滑轮的质量是可行的 另外，在可能的条件下，尽量增大每次提升货物的质量也是可行的，这样做实际上是增大了有用功，而额外功不变，因而提高了机械效率．答案：A 、C2．（09成都）如图所示，工人利用动滑轮在10 s 内将重为100N 的重物（包括桶）沿竖直方向匀速向上提升了5m ．若该动滑轮重10N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．提升过程中，绳的拉力F做了500J的功B．提升过程中，绳的拉力F做了550J的功C．提升过程中，绳的拉力F做功的功率是50WD．该滑轮装置的机械效率是100%【答案】B3．如图所示装置，绳重及摩擦不计.（1）如要充分利用图示的3个滑轮，请画出该滑轮组完整的绕线；（2）当重物为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？（3）当重物为90N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？（4）如果绳子能承受最大拉力60N，那么该滑轮组最大可吊起多重物体？【解析】（1）如图（2）当物重150NG=，拉力120NF=时，滑轮组机械效率：F111162.5%4W G h G W F s F η====有总.（3）由平衡力知识知：114F G G =+动，因114420N 50N 30N G F G =-=⨯-=动，当物重290N G =时，224F G G =+动，221190N+30N 30N 44F G G =+⨯动（）=（）=. （4）当绳上拉力为最大值360N F =时，所吊物体最重，设为3G ，334 F G G =+动33 4=460N 30N=210N G F G =⨯动－－.4． （08育英中学）用图所示的滑轮组（绳重及摩擦不计），把重为600N 的物体匀速提高2m 的过程中拉力1F 做的功为1440J ，若用此滑轮组以3m/s 的速度匀速提升重为1200N 的物体，拉力2F 的功率为多少？用这个滑轮组匀速提升600N 重物和1200N 重物两种情况时机械效率之比是多少？ 【解析】 在不考虑绳及摩擦阻力时，克服动滑轮重力G 动做的功是额外功，可根据滑轮组省力关系求出动滑轮重力G 动，进而求出在不同情况下所做额外功，从而求出总功及机械效率，而要求拉力2F 的功率，可根据W P F v t==⋅求解． 111600N 2m 1200JW G h ==⨯=有，1111200J 51440J 6WWη===有总又111111440J240N 332mW W F sh ====⨯总总而111()3F G G =+动，所以1133240N 600N 120N G F G =-=⨯-=动 2211()(1200N 120N)440N 33F G G =+=+=动 设在2F 作用下物体上升2m h ，则22221200J W G h h ==有用 22222440N 3m 1320J W F s h h ==⨯=总 所以2221200J 101320J 11W W η===有用总，所以125116101211ηη==，设拉力2F 的功率为2P绳自由端移动速度233m /s 9m /s v =⨯= 则22222222440N 9m /s 3960W W Fs P F v t t ⋅===⋅=⨯=总。
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学而思初二物理目标班春季讲义
一、课程介绍
学而思初二物理目标班是面向初二年级学生的高质量物理课程，旨在帮助学生建立科学的物理知识体系，提高物理思维能力和解题能力。
本春季讲义将涵盖初二物理的重点知识点，包括运动、简单机械、光学等方面，旨在帮助学生全面掌握物理知识，为高中物理课程打下坚实的基础。
二、课程内容
1. 运动学
1.1 运动的描述和测量
•运动的概念和分类
•运动的描述方法
•运动的测量方法
1.2 运动的规律和定律
•平抛运动的规律
•自由落体运动的规律
•牛顿运动定律
2. 简单机械
2.1 机械原理
•简单机械的分类
•机械作用的基本特征
•力的传递和变形
2.2 杠杆、轮轴和滑轮
•杠杆的原理和应用
•轮轴的原理和应用
•滑轮的原理和应用
3. 光学
3.1 光的基本特性
•光线和光束
•光的传播和衍射
•光的反射和折射
3.2 光的成像和光学仪器
•凸透镜和凹透镜成像原理
•平面镜成像原理
•显微镜、望远镜和眼镜的原理和使用方法
三、教学方法
本课程采用多种教学方法，包括讲授、实验、演示和讨论等，旨在通过实际操作和交互式学习来提高学生的物理实践能力和创新能力。
四、考核与评价
本课程将采用定期考试和平时成绩的综合评价方式，以检验学生的学习效果。
同时，教师还将根据学生的表现、参与度和作业情况等因素进行评价和反馈，以促进学生的学习和发展。
五、总结
通过本春季讲义的学习，学生将全面掌握初二物理的重点知识点和解题技巧，为高中物理学科的深入学习打下坚实的基础。
同时，也将培养学生的科学思维、创新思维和实践能力，为未来的探索和创造奠定基础。