《九级物理全册 第16章 粒子和宇宙奥赛园地pdf 北师大.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九级物理全册 第16章 粒子和宇宙奥赛园地pdf 北师大.pdf（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、奥 赛 园 地 夕阳无限好 只是近黄昏 李商隐 第二十届全国初中应用物理竞赛试题 小明发 现他家的电源插排上有多个指示灯 如图甲所示 小明将 电源插排拆开后发现 每个指示灯实际上是一个发光二 极管 每个发光二极管和一个定值电阻串联后接在 V 的电源上 他通过查阅资料得知 发光二极管的结构与普 通二极管相似 由一个P N结构成 具有单向导电性 当在 发光二极管上加正向电压时 发光二极管导通并发光 当 加反向电压时 发光二极管截止 电阻可视为无穷大 且 不发光 如果将发光二极管D和电阻R接在如图乙所示 的正弦交流电路中 只有在交流电压正半周期时 发光二 极管导通 在负半周期时不导通 并可以证明 若
2、用UD表 示发光二极管导通时其两端的电压 当所加的交流电压为U 时 电阻R上的电压为UR 实际上交流电压值是变化的 其 瞬时可达到的最大值约为U 查表可知发光二极管正常发光时其两端的电压约为 V 通过它的电流约为 mA 计算时忽略发光二极管发光 过程中消耗功率的变化 为了保证发光二极管的安全 需要串联一个多大阻值 的定值电阻 此时发光二极管和定值电阻消耗的总功率为多大 如果我国有一亿个家庭每天使用带有一个发光二极 管指示灯的插排 每天工作 小时 那么我国每年 按 天计算 要损耗多少度电 根据此现象警示我们平时要如何节约用电 解析 因电阻与二极管串联 所以通过二者的电 流均为I mA 电阻两端的
3、最大电压URm U UD V 定值电阻的阻值R URm I 加在电阻上的电压UR U UD V 电阻所消耗的功率 PR U R R W W 发光二 极 管 消 耗 的 功 率PD UDI W W 发光二极管和定值电阻消耗的总功率 P总 PR PD W 消耗电能 W总 P总t kW h k W h 当电源插排不用时 及时关闭电源插排上的开关 或 拔掉电源插头 答案 W 度 当电源插排不用时拔掉插头 河南预赛 研究发现 月球表面富含核聚变原 料 氦 未来可以为人类提供丰富的核聚变原料 除核聚 变以外 利用原子能的另外一种核变化是 与常 规能源相比 原子能的优点是 答出一点即可 两种物质被称为同位素
4、 是因为它们 A 原子核内质子数相等 B 原子核内中子数相等 C 原子核内中子加质子数相等 秋高气爽的夜里 当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定 这主要是因为 A 星星在运动 B 地球在绕太阳公转 C 地球在自转 D 大气的密度分布不稳定 星光经过大气层后 折射光 的方向随大气密度的变化而变化 年 月 日下午 时左右在南通可以看到 金星凌 日 的天文奇观 金星凌日 是在地球上看到金星从太阳 面上移过的现象 它的产生和日食的道理相同 图为发生 金星凌日 现象时的示意图 图金星的位置在 A 甲 B 乙 C 丙 D 丁 全国初中应用物理知识竞赛复赛试题 晓欣同 学看到一些小汽车的尾部都标有 或 等字样
5、他上网查询得知这是汽车发动机 排气量 的数值 所谓排气量就是发动机气缸的工作容积 是指所 有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和 一般情况下发动机的 排气量 越大 功率越大 汽车发动 机每一个工作循环要经历四个冲程 带动曲轴转动 周 现有一辆 小 轿 车 发 动 机 排 气 量 为 L 最 大 功 率 为 kW 当该发动机以最大功率工作时 曲轴的转速 为 r m i n 汽油机工作时的最佳空燃比 即空气和燃油 的质量比 为 压缩比是 即气缸总容积与燃烧室 容积的比值 若发动机在最大功率时汽油和空气的混合 密度为 k g m 汽油的热值为 J k g 密度为 k g m 请计算 这台发动
6、机在最大功率时的热机效率 发动机在最大功率时 汽车的最高时速为 k m h 计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升 实验班提优训练 w w w x u e k e w a n g c o m 无论你怎样地表示愤怒 都不要做出任何无法挽回的事来 培根 多少年来 人们一直关注物质结构问题 从外表看 各种 形态的物质似乎都是连续的 人们凭肉眼无法看到它的 内部结构 这给人们探索物质结构带来困难 科学家采用 一种非常有效的方法 就是根据观察到的现象提出一种 结构模型的猜想 在收集证据来证实自己的猜想 随着观 察技术的发展 人们收集到更多的证据 一些被许多证据 支持的结构模型得到人们的承认 让我们借用这
7、种科学 方法共同建构一种物质结构的模型 一 提出一种模型 活动 用碳素笔在纸上画一笔 在用放大镜或低倍显微镜观 察 你会看到 将高锰酸钾颗粒放入水中 你看到的现象是 将装有半管水和半管酒精的长玻璃管反复翻转 你看 到的现象是 请你选择如下一种模型 尝试解释活动中看到的现象 模型 物质由微小颗粒组成 微粒彼此紧靠在一起 模型 物质由微小颗粒组成 微粒之间有间隙 模型 固体物质是由微粒组成的 液体是连成一片的 固体颗粒可以挤进液体中 交流 固体物质可以看成是不连续的微粒组成 液体物质能看 成是由微粒组成吗 证据是什么 气体物质也能看成是 由微粒构成吗 证据有哪些 小结 科学家发现 物质是可分的 科
8、学家还发现 当物 质分到一定程度后 化学性质会发生变化 例如水 科学家把能够保持物质化学性质的最小微粒称为分子 根据上面讨论的结果 我们可以把分子模型概括为如下 内容 分 子 是 组 成 物 质 的 一 种 微 粒 这 种 微 粒 之 间 有 间隙 二 改进模型 你认为小结 中提出的模型内容 能够解释日常生活中 我们见到的许多现象吗 有哪些现象还不能解释 例如 墙内开花墙外香 用上述分子模型的内容不能解释 这一现象 请你猜想一下 对分子模型的内容还需要做什 么补充 猜想 分子是否运动 交流 有哪些证据支持你的猜想 演示 两种液体的扩散现象 两种气体的扩散现象 小结 大量实验事实证明 分子处在永
9、 不停 息的 运 动 之中 三 对模型的进一步完善 交流 既然分子间有空隙 而且分子又是运动的 那么为 什么我们看到的许多物体不是散沙一盘 猜想 分子间还存在吸引力的作用 演示 铅圆柱的实验 小结 大量的事实和研究证明 分子间不仅存在吸引力 而且还存在斥力 结束语 结合上述案例 请你拟定本节课的教学目标 请举两个生活中的例子 说明分子间存在斥力 结合案例内容和教学目标 请你补充教师的结束语 简要评析该案例的特点 第二十届全国初中应用物理竞赛复赛试题 小亮 家有一辆家用轿车 爸爸在给他说车的性能时 总是说 的排量 却很少说 功率 为此小亮特地从网上查 到了排量的定义 活塞从上止点移动到下止点所通
10、过的 空间容积称为汽缸排量 如果发动机有若干个气缸 所有 气缸工作容积之和称为发动机排量 从说明书上查到 小 亮家的汽 车 采 用 的 是L F X直 列 四 缸 发 动 机 排 量 为 L 从网上查找到了其输出特性曲线 如图所示 小 亮又向爸爸询问了一些实测数据 由于汽车行驶的路况 很好 所 以 平 均 车 速 为 k m h 此 时 发 动 机 转 速 为 r m i n 平均行驶百公里油耗为 L 从物理书上查得 汽油的热值为 J k g 密度为 k g m 由这台发动机输出特性曲线可以看出 在发动机转速 为 r m i n范围内 它的输出功率与转速 大致有什么关系 试通过公式推导出在其他
11、参数相同时 发动机的输出 功率与其排量的关系 这辆汽车以 k m h行驶时 发动机的效率约为多 少 每个做功冲程汽缸内的平均压强约为多少 提优特 训 黑点一样在太阳表面缓慢移动 天文学称之 为 金星凌日 L 解析 这台发动机在最大功率时 m i n 内发动机做的有用功 W有 W s J 在 m i n内转动 r 吸入汽油和空气的 混合气 次 m i n内发动机消耗汽油的质量为 m V k g m m k g m i n内汽油完全燃烧放出的热量 W总 k g J k g J 这台发动机在最大功率时的热机效率 W 有 W总 汽车以最高时速 k m h前进 k m 所用时间 t s v k m k
12、m h m i n 汽车每行使 k m的耗油质量为 m k g m i n m i n k g 汽车每行使 k m的耗油体积为 V m k g k g L L 知道物质是由分子组成的 知道分子在 做永不停息的运动 知道分子间存在引力和 斥力 经 历 观 察 猜 想 实 验 结 论 的 过 程 感受分子世界的奥妙 体验探究微观世 界的研究方法 固体和液体很难压缩 压缩的弹簧在撤 除外力后能恢复原状 结束语至少应包含三个要点 从知识 和研究方法等方面进行概括 应强调 随 着研究的深入和观察技术的发展 人们对物 质结构的认识也随之发展 建立了比分子更 细微的物质结构模型 结合本节课的内容 渗透情感态
13、度和价值观的教育 要点 体现了三维教学目标的有机融合 创设贴近学生生活的情景 使学生参与到建 构分子模型的过程中 把探究式学习与接受 性学习较好地结合起来 输出功率与转速大致成正比 在发 动机转速n 做功冲程汽缸平均压强p 大致 相同时 燃气对活塞做功的功率P与发动机 排量V排成正比 P a 解析 由这台发动机输出特性曲线可以 看出在发动机转速为 r m i n范 围内 它的输出功率与转速大致成正比 设做功冲程燃气对活塞的平均压强为 p 发动机排量为V排 做功冲程燃气对一 个活塞的平均压力 F p S 每个做功冲程燃气对一个活塞做的功 W F L p S L p V排 发动机转速为n时燃气对活
14、塞做功的功率 P W t n p V排 n p V排 所以 在发动机转速n 做功冲程汽缸平均 压强p 大致相同时 燃气对活塞做功的功 率P与发动机排量V排成正比 由发动机输出特性曲线可知 发动机转 速为 r m i n时 其输出功率约为 k W 取值在 k W范围内均可 W 有 W总 P t Q散 P s v q汽油m P s v q汽油 汽油V油 W m s m J k g k g m m 由P n p V排 可得 p P n V排 W n V排 W s m P a 奥 赛 园 地 核裂变 高效 清洁 经济 能量大 储存量大 A 解析 具有相同质子数 不同中子数 或 不同 质 量 数 同 一 元 素 的 不 同 核 素 互 为 同位素 D 解析 光的折射现象 D 解析 金星轨道在地球轨道内侧 某些 特殊时刻 地球 金星 太阳会在一 条直线 上 这时从地球上可以看到金星就像一个小
