题目

物理研究小组案例 探究课题：能量的转化和能源的利用． （1）回顾：滚摆上升时，能量的转化关系是______，如果忽略各种能量的损失，滚摆每次上升的最大高度比自由释放时的高度______（大、小、相等）． （2）目前，我国的能源供应面临着许多问题，如能源的消费结构不合理、区域分布不均衡、利用率不高等．这已成为整个社会发展的制约因素．左图是2002年我国与世界能源的消费结构对比图．从图中可以看出，我国与世界能源消费结构的主要差异是______． （3）我国能源生产和消费的地区差异很大．右图是1998年我国东、中、西部的能源生产和消费占全国的比例情况．从图中可以看出，能源相对短缺的是______地区．为了达到区域发展与能源资源间的平衡，近年来国家出台了很多政策，推出了许多重大建设工程，试举一例：______． （4）节能是汽车性能的一个重要指标．但同一辆汽车每百公里的耗油量与行驶速度的快慢是否有关呢？星期天，小明乘坐叔叔的汽车去上海，于是他决定借此机会对这一问题进行探究．他们去时走高速公路，回来时走320国道，得到了表中所示的数据．   去上海 回嘉兴 平均速度（km/h） 90 60 里程（km） 108 116 耗油量（L） 8.5 11.2 ①分析数据后，小明觉得这与他事先的猜想相吻合．你认为小明的猜测应该是______． ②请你算出汽车在高速公路上行驶108km消耗的汽油质量．（汽油密度0.71kg/L） ③若汽车在高速公路上行驶时发动机的功率为60kW，那么汽车行驶108km，发动机做的功为多少？

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

（1）滚摆上升时，速度减小动能减小，所处高度增加重力势能增加，动能转化为重力势能． 如果忽略各种能量的损失，则滚摆在滚动的过程中能量守恒，滚摆每次上升的最大高度与自由释放时的高度相等． 故答案为：动能转化为重力势能；相等． （2）从我国与世界能源的消费结构对比图中可以看出：我国能源的消费结构中煤炭占最大百分比，而世界能源的消费结构中石油和天然气占最大百分比．也就是说，我国以煤炭为主要能源，世界主要能源是石油和天然气． 故答案为：我国以煤炭为主要能源，世界主要能源是石油和天然气． （3）从我国东、中、西部的能源生产和消费占全国的比例情况来看，东部的消费量占全国的54.9%，但生产量只占全国的39.2%，所以东部地区能源相对短缺． 为了达到区域发展与能源资源间的平衡，近年来国家出台了很多政策，推出了许多重大建设工程，如西电东送、西气东输、三峡工程、西部大开发等． 故答案为：东部；西电东送、西气东输、三峡工程、西部大开发． （4）①分析表中的数据可知，一去一回汽车通过的路程基本相等，速度快时耗油量少，速度慢时耗油量大． 故答案为：同一辆汽车每百公里的耗油量与行驶速度的快慢有关：速度快耗油少． ②由ρ= m V 得： 汽车消耗的汽油质量：m=ρV=0.71kg/L×8.5L=6.035kg 答：汽车在高速公路上行驶108km消耗的汽油质量为6.035kg． ③汽车行驶108km所用时间为： t= s v = 108km 90km/h =1.2h=4320s 发动机的功率P=60kW=6×104W ∴发动机做的功：W=Pt=6×104W×4320s=2.592×108J 答：发动机做的功为2.592×108J．

考点梳理

初中三年级物理试题“物理研究小组案例探究课题：能量的转化和能源的利用．（1）回顾：滚摆”旨在考查同学们对 密度公式的应用、 功的计算、 机械能转化与守恒、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 密度公式的应用
• 功的计算
• 机械能转化与守恒

考点名称：密度公式的应用

密度换算公式：
密度的公式：ρ=m/V(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积)
密度公式变化：m=ρV、V=m/ρ

正确理解密度公式：
理解密度公式时，要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义。从数学的角度看有三种情况（判断正误）：
（1）ρ一定时，m和V成正比；（因为ρ=m/V，ρ一定，m增大，V也增大，所以成正比）
（2）m一定时，ρ与V成反比；（因为m=ρv,m一定，v增大，ρ变小，所以成反比）
（3）V一定时，ρ与m成正比。
结合物理意义，三种情况只有（1）的说法正确，（2）（3）都是错误的。
因为同种物质的密度是一定的，它不随体积和质量的变化而变化，所以在理解物理公式时，不可能脱离物理事实，不能单纯地从数学的角度理解物理公式中各量的关系。

常用气体密度换算：
1．干空气密度
密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3（kg/m3 ），一般用符号ρ表示。其定义式为： ρ = M/V (1--1)
式中 M——空气的质量，kg；
  V——空气的体积，m3。
空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有：
 ρ=ρ0*T0*P/P0*T (1--2)
式中 ：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m3；
 ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3；
 P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）；
 T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。
标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293kg/m3。将这些数值代入式（1-2），即可得干空气密度计算式为：
 ρ = 3.48*P/T(1--3)
使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。