全国中学生物理竞赛辅导1
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1. 固体,液体的热胀冷缩2. 液体的表面张力,浸润非浸润3. 分子运动论,理想气体的压强,温度4.理想气体状态方程知识精讲一.固体的热膨胀几乎所有的固体受热温度升高时,都要膨胀。
在铺设铁路轨时,两节钢轨之间要留有少许空隙,给钢轨留出体胀的余地。
一个物体受热膨胀时,它会沿三个方向各自独立地膨胀,固体的温度升高时,它的各个线度(如长、宽、高、半径、周长等)都要增大,这种现象叫固体的线膨胀。
我们把温度升高1℃所引起的线度增长跟它在0℃时线度之比,称为该物体的线胀系数。
线膨胀系数α的意义是温度每改变1K 时,其线度的相对变化。
即:t l l l a t 00-=式中a 的单位是1/℃,0l 为0℃时固体的长度,t l 为t ℃时固体的长度,一般金属的线胀系数大约在510-/℃的数量级。
上述线胀系数公式,也可以写成下面形式:)1(0at l l t +=对于各向同性的固体,当温度升高时,其体积的膨胀可由其线膨胀很容易推导出。
为简单起见,我们研究一个边长为l 的正方体,在每一个线度上均有:T al l ∆=∆)331()1()1(33223333T a T a T a l t a l l V t ++∆+=∆+=∆+=因固体的α值很小,则T a T a T a ∆∆∆3,33322与相比非常小,可忽略不计,则)31(3T a l V t ∆+= 即:T aV V ∆=∆3式中的3α称为固体的体膨胀系数。
随着每一个线度的膨胀,固体的表面积和体积也发生膨胀,其面膨胀和体膨胀规律近似是)1(0t S S t γ+= )1(0t V V t β+=第一讲 物质的热性质知识体系介绍A B C D外F考虑各向同性的固体,其面胀系数γ、体胀系数β跟线胀系数α的关系为γ=2α,β=3α。
例题精讲【例1】 有一摆钟在0℃时走时准确,它的周期是1s ,摆杆为钢质的,其质量与摆锤相比可以忽略不计,仍可认为是单摆。
当气温是25℃时,摆钟周期如何变化?一个昼夜24小时误差多少?已知钢的线胀系数 5102.1-⨯=a ℃-1。
力、物体的平衡§1.1常见的力1、1、1力的概念和量度惯性定律指出,一个物体,如果没有受到其他物体作用,它就保持其相对于惯性参照系的速度不变,也就是说,如果物体相对于惯性参照系的速度有所改变,必是由于受到其他物体对它的作用,在力学中将这种作用称为力。
凡是讲到一个力的时候,应当说清楚讲到的是哪一物体施了哪一个物体的力。
一个物体,受到了另一物体施于它的力,则它相对于惯性参照系的速度就要变化,或者说,它获得相对于惯性参照系的加速度,很自然以它作用于一定的物体所引起的加速度作为力的大小的量度。
实际进行力的量度的时候,用弹簧秤来测量。
重力 由于地球的吸引而使物体受到的力,方向竖直向下,在地面附近,可近似认为重力不变(重力实际是地球对物体引力的一个分力,随纬度和距地面的高度而变化)弹力 物体发生弹性变形后,其内部原子相对位置改变,而对外部产生的宏观反作用力。
反映固体材料弹性性质的胡克定律,建立了胁强(应力)S F =σ与胁变(应变)l l ∆=ε之间的正比例关系,如图所示εσE =式中E 为杨氏弹性模量,它表示将弹性杆拉长一倍时,横截面上所需的应力。
弹力的大小取决于变形的程度,弹簧的弹力,遵循胡克定律,在弹性限度内,弹簧弹力的大小与形变量(伸长或压缩量)成正比。
F=-kx式中x 表示形变量;负号表示弹力的方向与形变的方向相反;k 为劲度系数,由弹簧的材料,接触反力和几何尺寸决定。
接触反力 —限制物体某些位移或运动的周围其它物体在接触处对物体的反作用力力实质上是一种弹性力,常见如下几类:1、柔索类(图1-1-2)如绳索、皮带、链条等,其张力⎩⎨⎧拉物体指向沿柔索方位::T一般不计柔索的弹性,认为是不可伸长的。
滑轮组中,若不计摩擦与滑轮质量,同一根绳内的张力处处相等。
2、光滑面(图1-1-3)接触处的切平面方位不受力,其法向支承力F图1-1-1BC c A 图1-1-3G 图1-1-2⎩⎨⎧压物体指向沿法线方位::N3、光滑铰链物体局部接触处仍属于光滑面,但由于接触位置难于事先确定,这类接触反力的方位,除了某些情况能由平衡条件定出外,一般按坐标分量形式设定。
初中物理竞赛辅导训练题一1.有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口,缺口下面有一面镜子,它的作用是()A.数时使眼睛处于正确位置B.增加刻度盘的亮度C.检验仪表是否水平D.便于观察仪表的内部结构2.有一个用均匀的电阻丝围成的正方形ABCD,如上图所示,其中E为CD边的中点。
现分别将AB、AC和AE接在同一个电源上,则三次通过电源的电流之比为。
3.甲、乙两列火车,车长分别为L 1和L 2,在相邻的两条轨道上,甲车以速度v1向东匀速行驶,乙车以速度v2向西匀速行驶,则甲、乙两车从相遇到离开所需时间为 _。
4.修理家用电器时需要一只4.75kΩ的电阻,但手头只有10kΩ、8kΩ、500Ω和300Ω的电阻若干,要用最少个数的电阻得到最接近所需要的电阻值,连接方法是_________,得到的电阻阻值为____ __。
5.家中烧水的水壶,壶盖上常有一个小孔。
如果没有这个小孔,而壶盖又盖得很紧,当水沸腾时会有什么弊病?为什么?6.小红的家与学校之间隔有一座山。
每天上学的过程中,有2/5的路程是上坡路,其余都是下坡路,小红从家到学校要走36分钟。
如果上坡行走速度不变,下坡行走速度也不变,而且上坡行走速度是下坡行走速度的2/3,那么小红放学;回家要走多长时间?7.水平力F将物体A和B压紧在竖直墙上,A、B两物体保持静止(如图15所示),请画出物体B在竖直方向的受力示意图,并写出这些力之间的关系式。
8.长200米的列车用120秒匀速通过1.6千米的长江大桥,列车运行的速度是:()A.11.7m/s B.15 m/s C.13.3m/s D.1.7 m/s9.观察水边风景照片,总会发现“倒影”部分比景物本身暗一些,这是由于()A.入射光线有一部分折入水中; B.眼睛有一种习惯性感觉;C.光线被反射一部分 D.冲洗照片质量有问题10.端午节举行龙舟大赛。
开始阶段甲队落后于乙队。
甲队急起直追。
从甲队船头追上乙队船尾到甲队船尾超过乙队船头,共历时80秒。