资源简介

75×10W=2500N.(3)该车以最大功率行驶1.5h所
30 m s
汽油完全燃烧放出的热量：Q=W_36X10」
7
25%
做有用功：W有=P1=75×103W×1.5×3600s=4.05×
1.44×10J,由Q=g可得，需要完全燃烧汽油的质
在×100%=
10J,燃料效率：1=Q
4.05×10°J
×100%
量：m=Q些=1.44X1021
=0.31kg
8.68×10°J
4.6×102Jkg
46.7%
7.(1)1.25h(2)1.6×101W(3)5.2kg[解析](1)因
4.(1)2000N(2)25ms(3)5.0×10J(4)40%[解
为=，所以汽车匀速行驶100km所用的时间：1=号
析](1)因为货车做匀速运动，所以货车受的牵引力：F=
f=2000N.(2)由P=Fv得，货车匀速行驶的速度：v=
80km=1.25h(2)车受到的阻力：f=0.04G
100km
=25ms.(3)燃油燃烧放出的热量：Q=
0.04mg=0.04×1.8×103kg×10Nkg=720N,汽车在
平直的公路上匀速行驶，则牵引力和阻力是一对平衡力，
mg=10kg×5.0×102Jkg=5.0×10J.(4)牵引力做的
大小相等，所以牵引力F=f=720N,牵引力做的功：
功：W=Fs=2000N×1×10m=2×108J,货车发动机
的效率：90×100%=080×100%=40%
W
2×10J
W有用=F=720NX100X103m=7.2×10J,则牵引力
的功率为P=W=7.2×101
t1.25×3600s
=1.6×104W.(3)因为
5.(1)6×10J(2)4×10W(3)1.5×10Pa(4)32.6%
[解析](1)汽车的重力：G=mg=1.5×10kg×10Nkg
_W有型X100%=30%,所以，汽油燃烧放出的热量：
Q这
1.5×10N:因为汽车匀速通过大桥，牵引力与阻力是一
Q俄=
对平衡力，大小相等，所以汽车的牵引力：F=f=
w_7.2×10」=2.4×10小，汽油的质量：m=
30%
0.08G=0.08×1.5×10N=1.2×103N:牵引力所做的
Q2.4×108J
q4.6×102J/kg
≈5.2kg
功：W=Fs=1.2×103N×50×103m=6×10J.(2)牵
8.(1)机械内(2)吸(3)5.51×1015(4)728.3
引力做功的功率，P=W-5X101=4X10w.(3)汽
t
25×60s
(5)增大地下盐穴的体积[解析](1)电动机工作时将
电能转化为机械能，再通过空气压缩机将空气压缩，空气
车静止时对桥面的压强：力
F压=G=1.5×10N
SaSg4×0.025m
的温度升高，将机械能转化为内能.(2)换热器是将热流
1.5×10Pa(4)汽油燃烧释放的总能量为：Q做=m油g=
体的部分内能转移给冷流体的装置，常温高压空气在“换
4kg×46×10J,kg=1.84×10J:则汽油机的效率：7=
热器2”处变成高温高压空气，所以在“换热器2”处吸热
W
×100%=,84X10X100%≈32.6%.
(3)完全燃烧1.9×10kg的煤放出的热量Q放=mq=
Qw
1.9×108kg×2.9×10J/kg=5.51×105J.(4)由题意
6.(1)2×105Pa(2)2×103N(3)40m/s(4)3.6×
可知，储存1度电能释放出0.72度电（关键信息），故该
105J0.31kg[解析](1)汽车对地面的压力：F=
G=mg=2000kg×10N:kg=2×10N,则汽车对地面
项目的能量转化效率？一W展希
=W她×100%=0.72kW:b×
1kW·h
的压强：p=
卫_2×10N=2×10Pa.(2)汽车匀速运
100%=72%,W低答=
W发电_6亿度
S0.1m
772%
=8.3亿度.(5)从工
动时，牵引力等于阻力，即F章=f=0.1G=0.1×2×
程建设角度，要增加项目储存的能量，请提出一条建议：
10N=2×103N.(3)由图像可知，汽车在1545s内以
增大地下盐穴的体积
最大速度做匀速直线运动，此时的牵引力等于阻力，由
专题16物理研究方法
P=F0可得，汽车行驶的最大速度：”大=F茶
[学习领航
例1D例2B
80×103W
2×103N
=40m8.(4)根据图示可知，整个过程中发动
例3(1)A B C A D F100,1.02
机的工作时间：t=15s十30s=45s,发动机做的功：W
(2)选取一根琴弦，使它绷紧的程度不同，然后使它在振幅相
W
同的条件下拨动几次，分别测出它的振动频率，倾听发声的
P1=80X10WX45s=3.6X10J:由7=Q可得，需要
高低，比较得出结论两种情况下的体积不同，由此我们猜想酒精分子和水分
图(a)可知，当物距的倒数与像距的倒数相等，都为
子的大小是不相等
0.05cm1时，物距等于像距等于二倍焦距，所以有2f=
专题17
图像分析
20cm,由此可知凸透镜的焦距f=10cm.(2)实验过程
[学习领航]
中，燃烧的蜡烛在不断缩短，烛焰位置不断向下，根据经
例1甲乙丁甲丙丁甲乙丙
过凸透镜光心的光线传播方向不变可知，光屏上的像向
例2C例3A例4C
上移动，烛焰的像将位于光屏中心的上方.(3)由图(b)所
例5(1)0~1s,3~5s(2)木箱所受的静摩擦力和水平推
示，物距大于像距，成的像为倒立、缩小的实像.在保持
力是一对平衡力，所以静摩擦力的大小等于水平推力的大小
(2)中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向左移到
等于100N.图见题中分析的(c)图.
B处，相当于减小物距，增大像距，光屏上再次成清晰的
例6D例79105.4
像，根据光的可逆性原理，此时像距应该大于2倍焦距，
[学习实践]
则所成的像为倒立、放大的实像.(4)在上述探究活动中，
1.C[解析]声音的高低叫音调，音调与振动频率有关；在
若已知蜡烛与光屏间的距离为L。,蜡烛与凸透镜第一次
波形图中，波形的疏密程度表示频率的高低，波形越密，
所在位置A间的距离为L,根据成倒立、缩小实像的条
说明振动的频率越高，音调就越高，在图17-8中，音调相
件：“>2f,由此可知，1>2f,即f<乞；当凸透镜移到B
同的波形图有：甲、乙、丁：声音的大小叫响度，响度与振
位置时，因为在光屏上出现清晰的像，根据光的可逆性原
幅和人耳距离声源的远近有关，在波形图中，波峰和波谷
理可知，光屏到透镜位置B的距离为L,故透镜先后两次
间的最大距离表示振幅的大小，也可以理解成波形上下
所在位置A,B之间的距离为s=2L一L。.
起伏程度，上下起伏越大，表示振幅越大，响度就越大，在
5.D[解析]轻质细杆AB代表桔槔，可以看作一个杠杆：
图17-8中，响度相同的波形图有：乙、丙、丁：音色与发声
根据杠杆的平衡条件分析！变化时A端所受拉力的变
体的材料和结构有关，在波形图中，波的形状表示音色，
化：对物体M受力分析，判定压力、压强的变化.根据杠
在图17-8中，音色相同的波形图有：乙、丙.综上所述，本
杆的平衡条件T·1=TA·OA可知m向左移动的过程
题正确答案是C,
中，1变大：由于物体m的质量不变，重力不变，对C的拉
2.D[解析]在横轴和纵轴分别标出额定电流的一半
力不变，即T保持不变，故B错误.OA不变，1变大，根据
(0.25A)和额定电压的一半
(3V),如图所示.电阻是灯丝本
杠杆的平衡条件T·(=TA·OA可知TA与！成正比
0.25
身的一种性质，当灯泡两端电压
故A错误.对M受力分析，M受到竖直向下的重力，竖
和通过的电流都是0时，灯丝仍
0
3 T tV
直向上的拉力和支持力，根据物体间力的作用是相互的
可知，拉力等于T,M受到的重力不变，T4变大，则M
然有电阻，只不过是电阻比发光时小，但不为0，故A错
对地面的压力变小，故C错误.根据压强的计算公式p一
误.由图可知：当灯泡两端电压为3V时，通过灯泡的电
F
流大于0.25A,由P室=UIx可知，灯泡的实际功率大
，受力面积不变，压力变小，则压强变小，故D正确。
于3V×0.25A=0.75W,故B错误.对C,D两个答案，
6.B[解析]由图(a)滑轮组的结构可以看出，承担物重的
由图可知：当灯泡通过的电流为额定电流的一半时，实际
绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h.(1)由图(b)
电压低于额定电压的一半，此时灯泡的实际功率小于灯
可知，在0一1s内，拉力F=30N,将动滑轮和重物作为
泡两端的电压为额定电压的一半时的实际功率，灯泡发
研究对象，受到重物向下的重力G和动滑轮的重力G,
光更暗，灯丝温度更低，电阻更小，故C错误、D正确.
地面给物体向上的支持力F女，及三根绳子向上的拉力
3.海波熔化时温度保持不变海波的熔化过程经历了4分
F拉的作用，处于静止状态.已知滑轮组承担物重的绳子
钟[解析]图像是研究物理知识很常用的一种方法，本
股数n=3和拉力F拉，物体静止，设滑轮组对物体的拉力
题是考查根据学过的熔化图像获取信息，从图17-10可
获取以下信息：如熔化过程吸热但温度不变，熔化前吸热
为F,其关系为F牧=3(F'+G),F'=3F粒一G,地
温度升高，熔化后吸热温度升高，海波是一种晶体，等等
面对物体的支持力等于物体对地面的压力，等于物体的
4.(1)10(2)上(3)放大(4)<2L-L[解析](1)由
重力G减去整个滑轮组对物体的拉力F',F=G一F'=
23专题16
物理研究方法
专题16物理研究方法
【学习要点】
研究方法
理解
判断方法
通常只要看到“控制…不变”“与…有
当实验结果受到多个因素影响时，为了研究其
控制
关”的字眼或对探究的问题有多个猜想的
中某一个因素的变化对结果产生的影响，就必
变量法
时候应用控制变量法，核心就是找出“变
须控制其他几个因素保持不变的方法
量”与“不变量”
对一些比较抽象、看不见、摸不着的现象或不易
若题目中出现“通过…来确定…”“通
转换法
直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现
过…来判断…”“将…转换成…”的
象去认识或易测量的物理量间接测量的方法
句式，可判断为转换法
在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，
若题目中出现“替代”“等效”“将…放在
等效
将实际的、复杂的物理问题和物理过程用等效
原来…的位置上”的字眼或句式，可判
替代法
的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研
为等效替代法
究和处理的方法
若需要将实验想象为理想情况下来达到
实验
在可靠的事实基础上，通过合理推理得出结论
目的，在实验基础上经过概括、抽象、推理
推理法
的方法
得出规律的，可判断为实验推理法
在学习一些十分抽象的，看不见、摸不着的物理
若题目中出现“把…比作…”“类似
类比法
量时，由于不易理解，就拿出一个大家能看见
的”等句式，可判断为类比法
的、与之很相似的量来进行对照学习的方法
若需要把复杂的问题简单化，摒弃次要因
理想
通过建立模型来揭示原型的形态、特征和本质
素，抓住主要因素，对实际问题进行理想
模型法
的方法
化处理时，可判断为理想模型法
【学习领航】
例1类比法、控制变量法、实验推理法、转换法、建模法等是科学实验中常用的研究方法.以
下实例和其对应的科学研究方法不正确的是
(
选项
科学实验
研究方法
A
研究牛顿第一定律
实验推理法
B
把电流比作水流，电压比作水压
类比法
研究压力作用效果与压力大小有关
控制变量法
D
用磁感线描述磁场的强弱与方向
转换法
128
专题16物理研究方法
考点追踪：
实验推理法、类北法、控制变量法、转换法、理想模型法
试题精析：
(1)物理学中，常常有难以达到条件的时候，这时，我们需要借助将实验想象为理想情况下
来达到我们的目的，在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律，这种研究问题的方法就叫实
验推理法.
(2)类比法也叫“比较类推法”，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的
事物也应具有这种属性的推理方法.
(3)控制变量法：物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多因变量的问
题变成多个单变量的问题，每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而
研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的方法.
(4)物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直
观的现象去认识或用易测量的物埋量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法；通过模型来揭
示原型的形态、特征和本质的方法称为理想模型法，
A,牛顿第一定律的建立是在科学实验的基础上，通过对实验数据的分析，并进一步通过
推理得出的（实际上物体不受力的作用根本不存在），所以该实验主要是利用了实验推理法形
成了牛顿第一定律，故A正确；
B.研究电流时，把它与水流相比，采用的是“类比法”，故B正确；
C.探究压力作用效果与压力大小的关系时，保持了受力面积的大小不变，采用的是“控制
变量法”，故C正确；
D.研究磁场时，引入了磁感线来描述磁场，采用的是“模型法”，故D不正确.
解题逻辑：
牛顿笳
水流电
探究压为作节
流对比
效果与压力大
一定律
磁感线
小的关系
理想实验迟
类比法
粹删沙量法
理想模刚法
例2物理研究中常常会用到“控制变量法”“等效替代法”“模型法”“转换法”等研究方法，下
列四个研究实例中，采用“控制变量法“的是
()
A.用光线来描述光现象
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.用两个100欧的电阻串联代替一个200欧的电阻
129[学习实践]
称为“微小量放大法”.力可以使物体发生形变：当细玻璃
1,D[解析]①探究串联电路的电压规律，采用的是等效
管内液柱高度发生变化时，可以反映大气压的变化：物体
替代法：②探究电荷间的相互作用，采用的是转换法：
具有热张冷缩的性质，温度发生变化时，物体体积会发生
③探究电流的热效应与电阻、电流，通电时间的关系，需
变化.①用力挤压瓶子，瓶子可以发生形变，利用该装置
要保持两个物理量不变，研究另一个物理量对电阻的影
可以验证：力可以使固体发生微小形变：②当大气压变化
响，采用的是控制变量法：④探究导体电阻的大小与导体
时，细管中液柱的高度会发生变化，利用该装置可以验证
的材料、长度、横截面积的关系，需要保持两个物理量不
大气压随高度的变化；③物体具有热胀冷缩的性质，当液
变，研究另一个物理量对电阻的影响，采用的是控制变量
体温度变化时体积会发生变化，利用该装置可以观察液
法.综上，方法相同的是③④.放选D.
体的热胀冷缩：④将瓶子放在水中，通过玻璃管向瓶内注
2.A[解析]对每个探究过程进行分析，明确各自采用的
入气体将水从另一根玻璃管中排除，可以看到瓶子上浮：
研究方法，然后确定符合题意的选项.①研究磁场时，引
通过玻璃管向外抽气水将从另一根玻璃管中进入，可以
入“磁感线”，采用的是模型法：②探究导体电阻大小与导
看到瓶子下沉.此实验需要两个导管才可模拟潜水艇的
体长度的关系时，控制其他量相同，采用的是控制变量
沉浮.同时，本实验不需要把微小变化放大
法；③探究动能大小与哪些因素有关时，用木块被小车撞
6.(1)选取相同的两个小烧杯，分别装入适量质量相等的不
击后移动的距离来反映小车动能的大小，采用的是转换
同液体，放在相同的温度和相同的气流环境里：(2)隔一段
法；④在经验事实的基础上，经过科学推理得出牛顿第一
时间观察所剩液体的多少，比较得出结论.[解析]影响液
定律，采用的是推理法：所以叙述正确的是①③，故选项
体蒸发的因素很多，比如液体的温度、液体的表面积、液体
A正确.物理研究有很多科学的方法，选择正确的研究方
上方气流的快慢等，为了探究影响蒸发快慢的因素是否与
法是保证探究成功的基础
液体的种类有关，则必须将液体种类以外的其他因素都控
3.A[解析]物理方法既是科学家研究问题的方法，也是
制起来保持不变，因此应该选取两种不同种类的液体，让
学生在学习物理中常用的方法，常用的方法有“等效替代
这两种液体的质量、温度、表面积以及上方空气的流动情
法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想推理法”等。
况等因素都保持一致，通过观察剩下液体的多少即可.
A.在研究光的传播特点时，引入“光线”的概念，采用的
7.(1)3.6(2)3,7(3)1,4[解析]影响电阻大小的因
是模型法，故A错误；B.牛顿第一定律是在实验的基础
素有多个，讨论电阻与其中任何一个的关系时应控制其
上概括推理得出的，采用的是实验十推理的研究方法，故
他变量不变，这是解决这一问题的思维方法.在研究导体
B正确：C.研究串联电路的电阻时，引入“总电阻”的概
的电阻与长度的关系时，应控制导体的横截面积、材料、
念，采用的是等效替代法，故C正确：D.研究磁场特点
温度不变化：当讨论电阻的大小与横截面积的关系时，控
时，根据小磁针的指向判断磁场方向，采用的是转换法，
制长度、材料、温度不变化：在研究电阻与材料的关系时，
故D正确，
导体的长度、横截面积、温度不变化.通过对表格的比较
4.A[解析]A动能多少不能直接观察，在探究物体的动
可以知道：(1)选3,6：(2)选3,7；(3)选1,4.
能跟哪些因素有关时，通过木块被撞的远近来判断钢球
8.(1)使实验现象更明显，便于观察密度(2)小于大
动能的大小，采用的是转换法，故A符合题意：B.电阻与
气压(3)模拟类比不相等[解析](1)将酒精染
多个因素有关，在研究电阻大小跟材料的关系时，控制了
成红色，这样做的目的是为了便于观察实验现象；加入酒
导体的长度、温度和横截面积相同，采用的是控制变量
精后出现分层现象，其原因是酒精的密度比水小，酒精会
法，故B不符合题意；C.速度是描述物体运动快慢的物
在水的上方.(2)“气泡”的出现说明混合后酒精和水的总
理量，在物理学中，速度等于路程与时间之比，采用的是
体积小于混合前酒精和水的总体积：最终玻璃管被“吸”
比值定义法，故C不符合题意；D.在计算火车从成都到
挂在食指上是由于大气压的作用.(3)分子用肉眼是看不
自贡的平均速度时，忽略火车的长度，将火车看成一个
到的，李老师分别用细颗粒小米和大颗粒鹰嘴豆分别装
“质点”，采用的是模型法，故D不符合题意，
满两个杯子（图），接着将小米和鹰嘴豆混合后再分装，
5.A[解析]物理变化非常不明显，但是确实发生了微小
发现装不满两杯（图），该实验模拟了分子之间有空隙，
变化，这种把微小量放大有利于观察的方法在物理学里
这里李老师运用了类比的实验方法；根据实验()可知
22

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