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(共26张PPT)
物理与一日三餐——尝尝物理“炖”出来的鸡汤
锅内壁凝结的水珠顺着弧度滑落，与汤面碰撞出细碎的声响，热量
正通过锅体传导给汤羹，让鸡肉的鲜香在沸腾的汤中慢慢释放，这是热
传递在烟火里的温柔魔法。揭开锅盖时，带着热气的白雾腾起，手若凑
近会感到灼烫，是因为高温水蒸气遇冷液化放热，而汤里翻滚的气泡，
正是水达到沸点后剧烈汽化的模样。生活的滋味里藏着热学的密码，就
像这锅慢炖的鸡汤，每一丝暖意都关联着热量的传递与物态的变化。今
天，我们就来细品这碗用物理知识“炖”出来的鸡汤，探寻藏在“咕
嘟”声里的热学奥秘。
　　选炖汤工具：我们想尽快喝到鸡汤，现有铁锅和高压锅，烧干木柴
用的老式灶台、烧天然气的液化气灶和电磁炉。（已知q天然气＝4.2×107
J/m3，q干木柴＝1.2×107 J/kg）
1. 铁锅和高压锅应该选用 ，其原因是液面上方气压越高，液
体的沸点越 （选填“高”或“低”）。
2. 铁锅的把手是用木头做的，这是因为木头的 差。
3. 高压锅的原理与下列图 （选填“甲”或“乙”）的原理一致；
某科学小组的同学针对普通高压锅不能调温度的缺点，对普通高压锅进
行了技术改造，如图丙所示。工作原理：调节螺丝可以上下旋转，当往
下旋转时，弹簧对限压阀的压力变大。若要增大锅内蒸煮时的温度，可
以采用的方法是 （选填字母）。
高压锅　
高　
导热性　
甲　
C　
第3题图
A. 适当增大排气孔的直径 B. 调节螺丝往上旋转
C. 调节螺丝往下旋转 D. 适当加大火力蒸煮
4. 请通过计算说明应该选择烧干木柴用的老式灶台、烧天然气的液化气
灶还是电磁炉炖鸡汤更高效。已知将2.5 kg的水烧开，使用老式灶台需要
燃烧干木柴0.35 kg；使用液化气灶需要燃烧天然气0.035 m3；单独使用
电磁炉时，家里的电能表示数变化了0.2 kW·h。
解：干木柴完全燃烧放出的热量
Q放1＝m干木柴q干木柴＝0.35 kg×1.2×107 J/kg＝4.2×106 J
天然气完全燃烧放出的热量
Q放2＝V天然气q天然气＝0.035 m3×4.2×107 J/m3＝1.47×106 J
使用电磁炉消耗的电能
W＝0.2 kW·h＝0.2×3.6×106 J＝7.2×105 J
因为Q放1＞Q放2＞W，将2.5 kg的水烧开，电磁炉消耗的能量较少，加热
效率较高，所以应该选择电磁炉炖鸡汤
　　炖鸡汤
5. 用高压锅将鸡汤加热至沸腾的过程中，涉及的物理知识，下列说法正
确的是（　C　）
A. 鸡肉在加热前没有内能
B. 鸡汤在高压锅内的沸点与在铁锅内的沸点一样
C. 煲鸡汤过程中，热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移
D. 鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度升高
C
6. 炖鸡肉的过程中，是通过 的方式改变鸡肉的内能，加热时
鸡肉的内能 （选填“增加”或“减少”）。高压锅的限压阀在
锅内高压蒸气的作用下会向上“跳动”，这个过程中是 能转化
为 能，与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
热传递　
增加　
内　
机械　
做功　
解：水吸收的热量
Q＝c水mΔt＝ 4.2 ×103 J/（kg·℃）×2 kg×（120 ℃－60 ℃）＝5.04
×105 J
因为不考虑热散失，所以W＝Q，由P＝可得，加热时间
t＝＝＝240 s
7. 不考虑热散失，已知高压锅内水的沸点为120 ℃，用功率为2 100 W的
电磁炉给质量为2 kg，初温为60 ℃的水加热至120 ℃需要多长时间？[已
知c水＝4.2 ×103 J/（kg·℃）]
　　喝鸡汤
8. 锅盖没有打开，也没有吃到鸡肉，但是已经闻到了香味，这是因为分
子在不停地 。
9. 刚炖好的鸡汤，打开锅盖，锅内的高压气体迅速膨胀对外做功，内
能 ，温度 ，水蒸气会迅速 （选填“吸热”或
“放热”）变成小水滴，形成大量“白气”，“白气”的形成是
（填物态变化名称）现象；同时由于压力差，鸡汤可能会喷出来，
容易造成烫伤等危险，所以不能立即打开锅盖。
做无规则运动　
减小　
降低　
放热　
液
化　
10. 盛一碗刚炖好的鸡汤，喝鸡汤时“烫”嘴，这里的“烫”指的是
高。但又想马上喝，一般采取吹一吹的方式，原因是 （选
填“增大”或“减小”）鸡汤表面空气的流动速度，从而加快蒸发，而
蒸发会 （选填“吸热”或“放热”），会带走鸡汤的一部分热
量，使鸡汤温度降低得更快，这样就能较快地喝到不那么烫的鸡汤。
　　安全使用高压锅：高压锅是生活中一种密闭的烹饪容器，锅盖中央
有一出气孔，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被顶
起放出部分气体，实现对锅内气体压强的调节。
温
度　
增大　
吸热　
11. 从安全角度分析，高压锅使用过程最危险的情况是 被非正
常堵塞。为解决该安全问题，结构工程师增加了有备用保险作用的“安
全阀”，安全阀中安装了用熔点较低的铝合金材料制成的“易熔片”。
一旦限压阀失效，锅内压强过大，温度会升高，当达到易熔片熔点时，
易熔片 （填物态变化名称），锅内气体便从安全阀通道喷
出， （选填“增大”或“减小”）锅内压强，从而防止爆炸事
故发生。
出气孔　
熔化　
减小　
12. 为了大家可以更安全地使用高压锅，请你给出一条安全使用高压锅的
建议 。
（例：一次煮食物的量不可过多）
避免排气通道堵塞，确保保险装置不失效（合理即可）　
物理与体育运动——校园运动会
一年一度的秋季运动会如期而至。操场上彩旗飘扬，呐喊声、欢呼
声此起彼伏，运动员们在赛场上挥洒汗水，奋勇拼搏。而在这热闹非凡
的场景背后，蕴含着许多初中物理知识。让我们一起走进这场充满物理
趣味的运动会，探索其中的科学原理。
　　田赛——掷铅球：如图甲所示为小杨同学投掷铅球时的情景。
1. 小杨同学在铅球比赛中，抛出手后的铅球在空中飞行一段距离后落
地，若忽略空气阻力，下列说法错．误．的是（　C　）
A. 掷铅球时，用的力越大，铅球飞出去越远，说明力的作用效果和力的
大小有关
B. 铅球所受重力与其质量成正比
C. 铅球在空中飞行时受到推力和重力的作用
D. 铅球在空中飞行时所受力的大小和方向均不变
C
2. 为了防止手心出汗而影响成绩，投掷前，运动员的双手都要抹上镁
粉，这是为了 （选填“增大”或“减小”）摩擦力。
3. 铅球被扔出去后还能向前飞行，是因为铅球具有 ，此现象说
明力可以改变物体的 （选填“形状”或“运动状态”）。
4. 当铅球抛掷到最高点时，铅球处于 （选填“平衡”或“非
平衡”）状态。请在图甲中画出铅球在b点时的受力示意图。假如在最高
点，所有力突然消失，接下来小球会 （选填“保持
静止”或“做匀速直线运动”）。
增大　
惯性　
运动状态　
非平衡　
做匀速直线运动　
5. 铅球落到地面上越滚越慢，是因为受到 的作用。如图乙所示
铅球在地面上向右滚动，请在图乙中画出铅球水平方向的受力示意图
（作用点在铅球重心处）。
　　径赛——跑步：随着一声“枪”响，男子“4×50 m”接力赛开始
了。只见小明同学迅速起跑、加速……，将接力棒传给了同班的小聪同
学……。在同学们的呐喊助威声中，小明所在班级最终获得冠军。
阻力　
6. 跑步中涉及中学生的数据符合实际的是（　A　）
A. 身高约为160 cm
B. 跑步时平均步幅可达3 m
C. 跑步后心跳加快，约为40次/分钟
D. 跑步后大汗淋漓，体温可达42 ℃
7. 运动员为确保交接棒顺利，要尽量做到 （选填“相对运
动”或“相对静止”）。
A
相对静止　
8. 终点计时员采用 （选填“相同时间比较路程”
或“相同路程比较时间”）的方法判定小明所在班级获胜；计时员
是 （选填“看到白烟”或“听到枪声”）开始计时的，若
用另一种方法，会让记录结果 （选填“偏大”或“偏小”）。
9. （1）若小明以7.5 m/s的平均速度跑完一棒路程，求小明跑步的时
间。（结果保留1位小数）
相同路程比较时间　
看到白烟　
偏小　
　第9题图
解：（1）“4×50 m”接力赛，一棒路程为50 m，由v＝
知，小明跑步的时间t＝＝＝6.7 s
（2）如图所示为计时员用秒表测得小明所在班级“4×50 m”接力赛的
成绩。求该队跑步时的平均速度。（结果保留一位小数）
　第9题图
解：（2）秒表小盘的分度值是0.5 min，且指针未超过
0～1 min中间的半刻线；大盘的分度值是0.1 s，读数为28
s，则该队“4×50 m”的成绩为28 s，该队跑步时的平均
速度v'＝＝≈7.1 m/s
　　集体项目——拔河
10. 拔河比赛中，下列做法不．能．增大摩擦的是（　C　）
A. 用更大的力握绳子 B. 穿鞋底花纹较多的鞋子
C. 在场地上撒些细沙 D. 手上涂防滑粉
11. 比赛前，甲班老师让运动员戴上纱布手套，此措施是通过增大
来 摩擦力。乙班老师挑选了一些体重较大的学
生作为队员。乙班老师是想通过增大 来 摩擦力。
C
接触
面的粗糙程度　
增大　
压力　
增大　
12. 比赛刚进行时，双方处于相持阶段，此时比赛双方的同学们对绳
子的拉力是一对 （选填“平衡力”或“相互作用力”），
此时绳子略有伸长，说明力可以使物体 。此时地面对甲
方队员们的摩擦力 （选填“大于”“等于”或“小于”）他
们受到的拉力。
13. 比赛时，双方队员均采用身体下蹲并略向后仰的姿势，这样做的好
处：一是方便使力；二是通过降低 ，以增大稳度；比赛中会要
求双方交换场地再比一次，这是为了防止双方队员所站地面的
不同而造成结果不公平。
平衡力　
发生形变　
等于　
重心　
粗糙程
度　
14. 已知比赛用的绳子所能承受的最大拉力为4 500 N，若两队都用3 500
N的力拉绳子，则绳子 （选填“会”或“不会”）被拉断。
不会　
　　趣味项目——“夹球走”：其规则如图所示，两位同学背对背夹
一氢气球，朝着图中箭头方向行走，最先走完规定距离者获胜。在此
过程中，既要防止气球被压爆，又要防止气球飞走，两人背部必须保
持竖直。
第15～16题图
15. 行走过程中，下列说法中错．误．的是（　A　）
A. 若以其中一个同学为参照物，另一个同学是运动的
B. 在行走过程中，某同学给气球的力和气球给他的力是一对相互作用力
C. 气球受到人背部施加的摩擦力
D. 气球被压扁，说明力可以使物体发生形变
A
第15～16题图
16. 此时气球受到的摩擦力方向 （选填“竖直向上”或“竖
直向下”）；当行进时，如果压力变小，此时气球受到摩擦力的大小
将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
竖直向下　
不变　
第15～16题图(共22张PPT)
物理与古代科技——龙骨水车
“龙骨水车”是一种历史悠久的灌溉农具，相当于现代的抽水机，
其结构如图甲所示。车身是木板制成的水槽。车头和车尾各装有一个木
齿轮，车尾装小轮，车头装大轮，大轮连着拐木，木链条上装有刮水
板，并套在两个木齿轮上。如图乙，水车灌溉时，小轮及刮水板浸入低
处的水中，用力转动拐木，使大轮转动，带动木链条和小轮转动，水槽
内刮水板刮水上行，倾灌于地势较高的田中。
若某龙骨水车的大轮上有8根辐条，如图丙所示，木链条上装有60块
刮水板。平均每块刮水板每次能运进0.5 kg的水。
1. 车头大轮与拐木组成了一个 （选填“斜面”“滑轮”或“轮
轴”）。拐木长度大于大轮半径，该机械相当于一个 （选填
“省力”或“费力”）杠杆。
2. 刮水板匀速刮水上行时，水的 能增大。
3. 当转动拐木的速度加快时，提升水的功率会变 。
轮轴　
省力　
重力势　
大　
4. 插秧时，稻田里的水深3～5 cm比较合适。现有一亩地（ m3），
水深为1 cm，农民伯伯需用该龙骨水车给稻田蓄水，已知稻田和水面的
高度差为3 m，他以100 W的功率转动拐木，可使大轮以20 r/min的转速匀
速转动，待运水稳定后，每分钟能运送 kg的水。若将水蓄至4 cm
深，约需 min，该龙骨水车的机械效率为 。（ρ水＝
1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
5. 写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法
。
80　
250　
40％　
在各部件之间加润滑油
来减小摩擦　
学习小组利用老师提供的模型组件，按照说明书组装“龙骨水车”
模型，如图丁所示。并为“龙骨水车”模型安装智能驱动，简化的驱动
电路如图戊所示，R为电阻箱，闭合开关S1和S2，当光照充足时，太阳能
电池为电动机供电，驱动水车；光照不足时，干电池为电动机供电，驱
动水车。
6. 电动机的工作原理是 。
7. 根据设计要求，需将干电池和太阳能电池板各自安装在图戊中的a、b
位置，则a处应该安装 。
8. 已知电动机的驱动电压为3～9 V，由于太阳能电池板的输出电压受光
照强度影响，当光照强度减弱，太阳能电池板的输出电压过低，通过电
磁铁的电流小于0.2 A时，则需启动干电池供电。若电磁铁的线圈电阻忽
略不计，则电阻箱R的阻值至少应调为 Ω。
通电导体在磁场中受到力的作用　
干电池　
15　
小组根据上述方案，制作了“龙骨水车”模型并进行展示。当用手
转动拐木，模拟龙骨水车工作时，发现木链条容易跌落；用电动机驱动
时，发现在不同光照条件下，均能带动水车转动。
9. 请结合展示过程，并根据以下评价量表选择一个维度对该模型进行评
价 。
评价维度 合格 待改进
结构和功
能 结构牢固，能模拟水车工
作过程 结构不牢固，基本能模拟水车
工作过程
驱动方式 有两种驱动方式 只有一种驱动方式
智能化 能自动选择供电方式 需手动选择供电方式
结构不牢固，基本能模拟水车工作过程，待改进　
物理与大国工程——从千年都江堰到现代风电场
都江堰水利工程通过巧妙的结构设计将岷江八成的泥沙排到外
江，让更干净的水流入内江。同学们为解开“分沙之谜”开展了以下
探究活动。
1. 都江堰能自动分沙的奥秘在哪里。沙子沉底的原因是沙子的密度
（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。
大
于　
2. 项目小组通过观察都江堰的实拍俯视图，如图1甲所示，猜想可能是河
道的形状影响了分沙。于是他们用密度、体积与沙子近似的塑胶小球代
替沙子在两种河道模型中开展探究。如图1乙和图1丙所示，将数量相同
的塑胶小球分别倒入直流河道和弯曲河道模型中，观察水流带动小球移
动情况，记录小球淤积在河底不同区域的个数。分析实验数据可知，直
流河道 （选填“能”或“不能”）自动分沙，你的判断依据
是 。
不能　
小球淤积在河底不同区域的个数基本相等　
图1 图2
3. 同学们进一步查找资料得知，都江堰分沙河道的剖面结构如图2所示。
在洪水期，当湍急的水流经过内江的弯道，冲刷凹岸（弯曲河道凹陷的
一侧）后，底层的大量含沙水流冲向凸岸（弯曲河道凸出的一侧），泥
沙在凸岸底部沉积，表层较清的水流则继续向前奔腾，循环往复，实现
水沙分离。请问水沙分离和以下哪个现象的物理原理相同 。
A. 排水管的U形弯头能隔绝下水道异味
B. 刮台风时屋内窗帘向窗外飞
C. 汽车转弯时乘客身体会倾斜
C　
图2
　　当今世界各国都致力于新能源的开发，为此学校物理社团以“风能
的开发与利用”为主题，开展“建造风力发电站”的跨学科实践活动。
4. 如图3甲是风力发电站，其结构主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成，
简化结构如图3乙所示，叶片在风的作用下旋转，经过齿轮箱增速后，发
电机转子高速旋转发电。
图3
（1）风力发电机的工作原理是 （选填“电磁感应”或“电
流的磁效应”）。
电磁感应　
（2）某时刻，发电机的叶片形状和风向如图3丙所示，叶片将会沿
着 （选填“顺”或“逆”）时针的方向旋转。
顺　
图3
（3）2025年某地发电量结构占比如图4所示，在清洁且可再生能源发电
中，风力发电排第 名。
图4 图5
二　
5. 某区域有丰富的风能，等高线地形图见图5，项目小组利用AI软件搜索
了“建造风力发电站的注意事项”，查询结果如表所示。你认为风力发
电站最佳选址应在图5中的 （选填A、B、C、D字母）处。
D　
图4 图5
建造风力发电站的注意事项
Ⅰ.风能评估：确保风速稳定且达标（陆地上≥6.5 m/s，感觉有风）
Ⅱ.电网接入：优先选择距离电网20公里内的地址，降低输电损耗
Ⅲ.生态保护：避免鸟类撞击风机
Ⅳ.噪音控制：与居民区保持500米以上间距
Ⅴ.景观协调：风力发电站布局要考虑视觉美观性，与周边环境相融合
6. 选址后，项目小组思考风力发电模型应如何制作，才能提高风能利用
率。查阅资料后得知，风能利用率＝。为此，他们进行
了“风能利用率与什么因素有关”的探究活动，并提出猜想，风能利用
率大小可能与叶片形状、长度、个数有关。项目小组准备了自制风车、
电风扇、秒表等器材进行实验：
图6
（1）如图6所示，实验过程中，将等质量但规格不同的叶片安装在风车
上，将同一个风扇调至 （选填“相同”或“不同”）挡位，模
拟自然风，正对风车叶片吹风，用秒表记录风车1 min内转动的圈数。此
步骤还需要控制 不变。
相同　
风扇到风车的距离　
（2）进行多次实验，实验数据如表所示：
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
叶片形状 翼型 翼型 翼型 翼型 翼型 弯曲
型 弯曲
型 弯曲
型
叶片长度
/cm 6 10 15 15 15 10 15 15
叶片个数 3 3 3 4 5 3 3 4
叶片转动
圈数 3 7 16 11 9 9 11 8
Ⅰ.本实验是通过 来反映风能利用率的大小。
Ⅱ.由实验数据可知，应选择实验序号 的叶片作为风力发电模型
的叶片。
Ⅲ.风力发电模型的底座应做得宽大厚重，目的是
。
叶片转动圈数　
3　
降低重心，提高稳
度　
图7
7. 某发电站的输电功率恒定不变，从发电站到居民区的输电线总电阻为
R线，如图7所示。若要减少输电线路上电能的损耗，有效的做法是
。
提高
输电电压　(共13张PPT)
物理与科技发展——人形机器人
“小五”是面向人居环境设计的第五代类人型机器人，图1是“小
五”推轮椅上的老人外出活动的情景。
1. “小五”站立时的高度最接近以下哪个数值（　D　）
A. 160 m B. 1.6 dm
C. 16 cm D. 1 600 mm
2. “小五”支持多轮流畅对话，若语音模式从“深沉大叔”切换为“清
亮女声”，音量保持不变。语音输出无．需．改变的物理量是（　B　）
A. 频率 B. 响度 C. 音色 D. 音调
D
B
3. “小五”需要同时为RGB－D相机、语音模块和驱动电机独立供电。
下列电路设计最合理的是（　C　）
C
4. “小五”的RGB－D相机在靠近障碍物过程中，相机所成的像会
（选填“变小”“不变”或“变大”）；当识别到前方路面湿滑
时，会规避此路线防止滑倒。湿滑路面容易滑倒的原因是

。
5. “小五”采用锂电池供电，图2是锂电池内部的工作原理图，供电时，
Li＋从LiCoO2脱嵌，通过薄膜移动到非晶硅，供电过程中将 能转
化为电能；充电时方向相反，则充电时时电池内部电流的方向为
（选填“从a极到b极”或“从b极到a极”）。
变
大　
路面湿滑会
使接触面粗糙程度减小，在压力一定时，摩擦力减小，所以容易滑
倒　
化学　
从a极
到b极　
6. 图3是“小五”的RGB－D相机中激光测距系统的简化图，发射的激光
在障碍物表面（可近似看作平面镜）反射到感光元件上，请通过作图找
到感光元件应安装在MN虚线的大致位置。
7. 若“小五”的质量为45 kg，双脚站立时与地面的接触面积为200 cm2，
则“小五”站立时对地面的压强为 Pa，行走时对地面的压
强 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
2.25×104　
增大　
物理与国防科技——“蓝鲸号”可潜无人艇
2025年4月28日，我国自主研发的全球首艘高速可潜无人艇“蓝鲸
号”在广东珠海下水。“蓝鲸号”无人艇全长11 m、排水量12 t，具备水
面高速航行与水下潜航（深度数十米）双模式，可在水下静态悬浮一个
多月。同时，它还能在恶劣台风状况下生存，能在台风来临前潜入水下
躲避风浪，经过台风中心位置时，通过搭载的探空火箭和探测设备，探
测海洋气象数据。现需结合物理知识优化抗台风设计，完成以下任务：
（g取10 N/kg）
1. 风能是一种清洁的 （选填“可再生”或“不可再
生”）能源。
2. 当“蓝鲸号”满载在水面静止时，所受浮力为 N；当“蓝
鲸号”在水面下下潜的过程中，受到的（　A　）
A. 压强变大，浮力不变 B. 压强不变，浮力变小
C. 压强变小，浮力变大 D. 压强变大，浮力变小
可再生　
1.2×105　
A
3. 如下表为学习小组查阅的几个台风的相关资料，由表中数据可初步得
到台风平均风速与台风中心气压的关系是
。
名称 年份 台风中心气压（百帕） 平均风速（m/s）
海葵 2012 960 40
菲特 2013 945 45
凤凰 2014 990 25
灿鸿 2015 920 58
台风中心气压越低，平均风
速越大　
4. “蓝鲸号”的艇体由较轻的材料制成，以此降低排水量，有效降低能
耗，提高机械能的转化效率，这里的“轻”指的是 小。
5. “蓝鲸号”的艇体材料还具有较强的抗压性，是为了经得起深潜时海
水压强带来的考验。而为了增大深潜能力，通常选择比强度（强度与密
度的比值）更高的材料。下表为三种艇体材料的性能参数，学习小组认
为碳纤维是最优材料，请分析他们选择该材料的理由
。
密度　
碳纤维的比强度
最大　
材料 密度（kg/m3） 抗压强度（MPa） 成本（万元/吨）
碳纤维 1 600 800 50
钛合金 4 500 1 000 30
铝合金 2 700 600 10
6. 每年深圳地区都会受到台风侵袭，为了更好地利用这种自然资源，某
兴趣小组设计了如图甲所示的简易风速仪测量风速，其原理如图乙所
示。风杯是半球形空心杯，三个风杯用夹角为120°的三根支架固定在竖
直的转轴上。起风时，气流冲击风杯，风相对风杯的速度越大，冲击力
越大。
（1）当风速较小时，由于转轴的摩擦，风杯可能转不起来，适当
（选填“增加”或“减小”）支架的长度，可以提高风速仪的灵敏
度，该部分装置相当于 （填简单机械名称）。
增
加　
轮轴　
（2）当风速一定，风杯转速达到稳定值时，风杯处于 （选填
“平衡”或“非平衡”）状态。
非平衡　

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