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中考物理“单位统一”一点通

发布时间:2021-07-07 09:08:48 浏览数:

俗语说得好,物理计算单位不能少.要想中考成功,抓住物理计算不放松;突破计算大关,单位统一开门见山.

物理源于自然,系于生活,与数学的最大区别在于物理量、单位、符号遍及物理学的各个角落,物理计算与单位统一息息相关.

学生畏惧物理计算,因初中物理公式就有几十个,每个公式又有好几个单位,要充分、合理地用好这些单位,好方法何处求?让我们细心看看下面的过程,你会“一点通”.

1知识点

1.1整个初中物理所有公式中,只有三个公式有两组单位统一

(1)速度:v=s/t,单位m/s、km/h;

(2)密度:ρ=m/V,单位kg/m3、g/cm3;

(3)功率:P=W/t,单位W,1 W=1 J/s.

1.2初中物理的其它公式只有一组单位统一,全统一成国际基本单位

2在中考中的应用方法

(1)只要与上面三个公式无关的,全部统一成基本单位.

(2)设及到上面三个公式,看已知条件,选合适的单位统一.

如:知道电器的功率,问多少天,多少小时做的功,应用:W=Pt统一成kw·h即可!

又如:知道质量为多少g,而体积为多少m3或cm3则应用统一成g/cm3来计算密度方便得多,最后的结果如要用kg/m3,则“×103”即可.

3案例

例1(2013年哈尔滨)小明质量为50 kg,站在水平地面上,双脚与地面的接触面积为500 cm2.小明对地面的压强为Pa.若小明用300 N的力竖直向上提静止在地面上重力为800 N的物体,则物体所受合力为N(g=10 N/kg).

分析对第一问,该题一看不属于上面三个物理量的计算,因此应把单位统一成基本单位.S=500 cm2=0.05 m2.

解求压强

p=F S=G S=mg S=50 kg×10 N/kg 0.05 m2=104 Pa.

第二问中,因物体处于静止状态,因此,受到平衡力的作用,则F合=0.

例2(2013年哈尔滨)汽车给我们的生活提供了便利,某汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶30 km消耗了汽油2 kg.

(1)请计算2 kg汽油完全燃烧,放出的热量.(q汽油=4.6×107 J/kg)

(2)已知车以72 km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率为12 kW,求汽车受到的阻力.

(3)查阅资料可知:汽油机效率最高约为40%;某型号电动机的额定电压为220 V,额定电流为10 A,正常工作1 min所做有用功是1.056×105 J,求这台电动机的效率.再具体说一说与汽油机相比电动机的优势.(结合题中信息和生活经验各写一条)

这里我们只对第二问作单位统一的分析:机械功率的计算,此处最终用到P=Fv,因此只有一种方式,统一成基本单位,即,把72 km/h化成20 m/s,而12 kW=12000 W,由P=W/t=FS/t=Fv,又因是匀速直线运动,受平衡力,可得

f=F=P v=12000 W 20 m/s=600 N,

即可算出第二问.

反思:此题中,若不把握好单位统一,仍用公式p=Fv得出

F=p V=12 kW 72 km/h=1 6N,

这样就是一个错误的结果.请所有初中学生,不要小看单位统一的作用.

例3(2013年校联考) “会飞汽车不是梦”!某公司研制会飞汽车如图1所示,这款车的车身和一般汽车相似,但车门多了两个可折叠的翅膀,在陆地行驶时,翅膀折叠,在空中飞行时,翅膀张开,下面是一些参数:

求:该车以最大飞行速度飞行了800千米,则汽车发动机做功为多少?

汽车质量 600 kg 发动机功率 75 kW空中最大飞行速度 200 km/h 最大飞行距离 800 km地面最大行驶速度 150 km/h 轮胎与地面接触面积 4×0.03 m2分析求机械功有两种基本方法,W=Fs或W=Pt;

由P=W t=Fs t=Fv

可得F=P v,

再代入W=Fs可得(但此法应把单位统一成基本单位);别外,由t=s v得出所用时间,再代入w=Pt可得(此法直接用kW来乘以h即可),因此有两种解法如下:

解法一由P=W t=Fs t=Fv

可得F=P v=75000 W 200×1 3.6 m/s =1350 N.

W=Fs=1350 N×8.0×105 m=1.08×109 J.

解法二t=s v=800 km 200 km/h=4 h.

W=Pt=75 kW×4 h=300 kW·h

(该结果就是1.08×109 J)

实践后的反思:在联考中,有的用解法一,有的用方法二,后者自然要简单得多,但使学生产生了怀疑,kw·h是电功的单位,而此题计算的是机械功,能用kw·h来做机械功的单位吗?能,因为J是功的单位,kw·h也是功的单位,只是大小不同而已,另外,使用习惯不同,kw·h一般用于电功的单位,但用于机械功中,也应是正确的.可见,做题方法不唯一,简便是首选.

结合例2,我们一定要注意,在W=Pt中可有两组单位统一,即:(1)1 W = 1 J/s;(2)1 kW=1 kW·h/h.而P=Fv中,决不能用“1 kW=1 N×km/h”,一定要统一成基本单位.

例4(2012年哈尔滨)某同学分别测量了三块橡皮泥的质量和体积,并根据测量数据画出如图2所示的图像,橡皮泥的密度是g/cm3.若另一块同种橡皮泥的体积为20 cm3,其质量是g.

分析密度的国际单位是kg/m3,往往不统一成国际基本单位,而是统一成常用单位g/cm3来计算要简单得多,这就是上面提到的“两组统一单位”的问题.从图像上得出信息,知道体积是30 cm3时,质量为60 g,因此可求得两结果如下.

解ρ=m V=60 g 30 cm3=2 g cm3,

m2=ρV2=2 g/cm3×20 cm3=40 g.

例5(2012年哈尔滨)同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道热电站既能发电,又能供热,随着热电站技术不断更新,煤的燃烧程度比传统火电站更充分.为深入了解,他们对某热电站进行调查,获取信息如下:

工作时间 燃煤 发电总功率 废气××热电站 20 h 4000 t 5×105 kW 向周边居民供热

3.4×1013 J(1)①4000 t煤完全燃烧放出多少热量?②20 h发电多少千瓦时?(q煤=3×107 J/kg)

(2)该热电站的能量利用率是多少?

(3)请你结合以上信息,写出提高热电站能量利用率的方法.

分析我们仍从“单位统一”这一话题谈起,第一小问中,求燃烧放热,用Q=mq即可,但应把单位吨化成千克;请大家一定要清楚,第二小问就不用统一成基本单位,直接用kW来乘以h就能得到结果千瓦时,要简单许许多多.

解①Q=mq=4×106 kg×3×107 J/kg

=1.2×1014 J,

②W=Pt=5×105 kW×20 h=107 kW·h.

小结在中考物理领域,计算占据大半边天,每个计算、每个步骤都与“单位统一”密不可分,因此,每位同学都应掌握这一基本技能;通过以上知识与例题分析,你“一点通”了吗?记住这三个公式了吗?除此之外,都应统一成基本单位.相信你不再受“单位统一”的困惑,你一定是成功者!

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