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【中学】为什么相对原子质量要用c12的12分之一啊？收藏
既然H的相对原子质量接近1，那用H不是差不多？
氢原子核只有一个质子，偏差比较多。而且碳元素更常见而且稳定，容易测定。
就好让你测比一粒米的重量，通常都是数很多个一起称，算平均值
1803年，道尔顿用氢的原子量等于1作为标准。以碳十二的十二分之一作为标准，还不足一百年。
也许因为质量亏损
其实LZ可以看一些化学史的书，而且在读化学史的时候你要身临其境的体会当时的认知水平。以前我就感觉化学史是很重要的，在上过两节师范类的化学教学论专业课后更是感到它的重要性。（道尔顿之前的事儿就不说了，因为从他开始说说，就已经说好多了）首先，道尔顿在18世纪末19世纪初，根据他说建立的原子量导出了倍比定律，并提出了原子量的概念。1803年规定了H的原子量为1（虽然他正式发布他的原子论是在1805年）。那时人们已经知道水中氢氧质量比为1:8，道尔顿无从知道水中氢氧原子的比例，他就根据思维经济原则武断地决定，水分子是由一个氢原子和一个氧原子构成的，所以氧的原子量是8。道尔顿是原子量测量的开山始祖。不仅是水，像二氧化硫、甲烷的分子组成他都给错了。而因为这样，虽然氢氧化钾的组成他写对了，但根据这个并结合氢氧化钾的宏观质量来推断钾的原子量也必然会出现错误的结果，因为氧的原子量是错误的。后来呢，人们用了几年，就感觉有些别扭。为什么呢？上文已经提到了，那时候人们的科技水平不发达，确定原子量的方法是：1.确定宏观上元素的质量比，2.确定它的化学式（还经常出错），3.根据前两者确定原子的质量比，4.确定原子量。人们当然喜欢取整数，或者只保留一、两位小数。这样就又有问题了。首先确定氧的原子量就错了，开门“红”，以这个为基准去确定其他原子量当然也会出错，其次是很多物质的化学式也确定错了，再次是，取整数后，再计算其他原子量，通过很多中间物质导出的原子量的误差就会被慢慢放大。比如，小豆举一个例子啊：根据氢和水，算出了氧，用算出来的氧的数值和氢氧化钾去计算钾的，用算出来的钾的和碳酸钾去计算碳的，用计算出来的碳的和碳酸钡计算出来钡的，用计算出来的钡的和硫酸钡，来计算硫的，好了，每次计算都会出现错误或误差，这么多步之后，就是失之毫厘谬以千里了。用算出来的硫再去看二氧化硫就发现，二氧化硫（好吧，那时候他们可能叫一氧化硫，或叫其他的名，反正不会叫做二氧化硫，，因为从上图上看，道尔顿他们把我们现在叫做二氧化硫的物质的分子认为是由一个硫原子和一个氧原子构成。好吧，不管他们叫它什么了）中氧和硫的质量比与原子量之比不相同。以上是我虚构的例子，而且这种现象一定不是个例，他们就迷惑了，因为他们发现这原子量不自洽，一种化合物满足了，另一种化合物就不满足！照顾了这个物质，那个物质就不对了。不过提一嘴，现代的离子半径就是通过这种方式来确定的，即先规定了氧离子和氟离子的半径，再根据X射线衍射实验确定离子晶体中阴阳离子的核间距，即半径和，然后用这个和减去其中一个离子的，来确定另一个离子。比如氯离子的半径就是先测定氟化钾，根据氟离子和钾离子的半径和和规定的氟离子半径为136pm，来得到钾离子的半径，再测定氯化钾中氯和钾的原子半径和，减去刚才得到的钾离子半径，获得氯离子半径。当然以后镁离子半径可以再测氯化镁得到，最后每一个都修约修约，让整体接近自洽。话说回来，为什么原子量不自洽呢？因为H原子（准确的说是氕）是由1个质子和1个电子构成的，不含有中子。而其他原子都是既有质子也有中子的。中子的静止质量为1.^-24 g，质子的静止质量为1.^-24g，中子是比质子重的0.138%的，也许这一部分就能让那些有很多中子的原子离整数差得更远（虽然有质量亏损）。当然我也不确定是不是因为这样……总之就是不自洽，用着不对。1810年时，道尔顿的原子量被修正为：H-1，O-7，N-5，S-13.0，P-9，C-5.4，As-42，Pt-100。1818年贝采里乌进行了大量修正，H修正为了0.99，O修正为了16（贝采里乌斯因为发现2体积氢气与1体积氧气生成2体积水蒸汽（忽略氢键影响），所以他认为水中氢原子数量是氧原子数量的2倍，但这与它是否承认分子存在或阿伏加德罗定律无关），S修正为了32.2，P修正为了62.7（是现在的2倍，应该还是某物质的化学式确定错了），C修正为了12.5，As修正为了150.52，Pt修正为了199.4。1826年，他又进一步修正了，使H、C、N、O、F、P、S、Cl、As、Pt均与现在数值非常相近，至少保留到整数都是一样的了。哦，对了，贝采里乌斯采是谁？他是第一位把原子量测得比较精确的化学家。他用了近二十年的时间，在极其简陋的实验室里测定了大约两千种化合物的化合量，并据此在年的12年里连续发表了三张原子量表，所列元素多达49种。他还把道尔顿的画图的形式写化学式改为现在的拉丁文写法的人，虽然那时候用的不是下角标，而是上角标，但是至少让我们现在的化学考试可以有时间答完卷子。同样还是1826年，同样还是贝采里乌斯，也许是为了标新立异的缘故吧，他采用以氧的原子量为100的标准，取代了道尔顿的原子量标准，也因为上文说了，他纠正了很多原子量的错误，比如O的原子量已经是H的16倍了，H为6.64，它更符合实验事实，所以就被广大化学家采纳了。不过，他给氧取了这么个整数，可就坑坏了其他元素的原子量了，都不是整数了。（也许S会是200，Cu在高中阶段会是400？）不知道那时候被原子量有没有现在这么方便。1844年道尔顿去世了，1848年，贝采里乌斯也去世了。1860年，康尼查罗在德国卡尔斯鲁厄国际化学家代表大会上论证了原子-分子学说。在根据蒸气密度法测定分子量的基础上，提出一个合理的测定原子量的方案：“因为一个分子中所含各种原子的数目必然都是整数，因此，在重量等于分子量值的某物质中，某元素的重量一定是其原子量的整数倍。如果我们考查一系列含某一元素的化合物，其中必有一种或几种化合物中只含有一个原子的这种元素，那么，在一系列该元素的重量值中，那个最小值，即为该元素的大约原子量。” 也许是人们实在受不了那么多小数，也在1860年斯塔斯建议把氧的原子量定为了16，这样就又有很多是接近整数的了（比以H为1的时候接近整数要多，原因见下一段），并且他将天平的灵敏度提高到0.03mg，将很多元素的原子量的测量值测到了小数点后4位，化学家们愉快地使用了100年！也许因为氧的三种同位素中，O-16是最多的，占99.76%，而O-17和O-18分别是0.04%和0.20%，所以氧的原子量为16，基本就决定了O-16也差不多为16，因为那时候人们虽然不知道有同位素，但是从实验的效果上来看，他们规定的是氧的各种同位素的原子量的加权平均数为16。（巧合的是，以现代C-12的1/12为基准，氧的各同位素的加权平均数为15.9994，极其接近16）O-16有8个质子、8个中子和16个电子构成，所以这时的单位1相当于是1个质子和1个中子的平均质量与1个电子的质量的和（精确来说不同于它们的静止质量，因为有质量亏损），这样对很多其他元素的原子量更接近整数有所帮助，因为很多轻元素的质子数和中子数都是相同的。当然的，那时候人们连原子是否真实存在都不确定，更不知道的质子、中子和电子为何物了。楼下带你进入19世纪。
接下来到了19世纪，人们相继发现了电子、原子核，在1912年人们发现了同位素，此后又在1929年发现了氧是有同位素的！（不过质子是1917年发现的，而中子在1920年才假设可能又能存在，到1932年才真正发现了中子，所以这时候人们可能并不知道为什么不同的氧原子会有不同的质量）这可是惊天动地的大发现啊！试想一下，一直以来作为“标准秤砣”的氧原子居然有3种啊，这不是乱套了吗（这就像我们现在把存放于法国巴黎国际计量局的“国际千克原器”定义为1千克，而以后某一天我们的科学发现，那个原器的质量实际是不固定的一样，基础定义就出现问题了，需要想办法去掉这个BUG啊）。物理学家认为，没有一种氧原子的原子量是16，因为16只是三种氧原子的加权平均数，这种“混合平均的氧原子”是不存在的。所以质谱仪的发明者阿斯通规定，以O-16原子的质量的1/16定为原子量的单位，O-16的原子量为16.0000，元素的原子量规定为各同位素的加权平均数。这个定义与之前的定义主要有两个差别，一是将O改为了O-16，二是把原子量16改为了16.0000。阿斯通的规定获得了物理学界的广泛支持，毕竟比原来的定义要更严谨一些嘛，因为旧定义中的O是不真实存在的原子。阿斯通也因为质谱仪的发明以及利用质谱仪测定了很多元素的同位素丰度等贡献，获得了1922年诺贝尔化学奖。（吐个槽：那个年代的化学奖很多都被物理学家拿走，现在的化学奖很多都被生物学家拿走……）不过，化学家没有买账。改原子量？牵一发而动全身啊！而且……改的大部分是小数点后几位的数，真不方便。管他那种O原子是不是真实存在的呢，既然同位素丰度是固定的（当然，在一定时间和空间范围内），我们研究的又主要是宏观的东西（注意当时化学的研究对象），称量的都是天文数字那么多的原子、分子，从结果上看，和使用同位素的平均原子量的效果是相同的，是不影响做研究的，而且……好像还更方便些，因为我可以直接拿来天然存在的O2去做原子量测定的研究，而不必分离出纯的由O-16组成的O2或其他化合物，当然，小豆猜测也许那时候化学家也不太能分离出纯的O-16组成的物质。从此，原子量一词分成了“物理原子量”和“化学原子量”（英文术语也是哦），数值是不同的，物理学界和化学界互相不服软啊，“凭什么听你们的？用你们规定的那个数？”（好吧，这部分，小豆在大一寒假时在图书馆借的某本书中，有更详细、更生动的描写，可惜现在不知道是哪本书了，我找了很多书也没有找到），总之好几十年，原子量在科学界是有两套的，各用各的数据。实在不行了，物理学家和化学学家需要合作时，就用那个转换因子来转化，物理原子量 = 1.000275 × 化学原子量，这个转换因子是国际原子量委员会（ICAW）在1940年确定的，因为1940年才准确地测定出了氧的各种同位素丰度。因为物理学界把O-16定为16.0000，那么O-17、O-18一定比16.0000大，平均数也会大于16，而化学界把这个平均数定为16，所以物理原子量比化学原子量是大的。但因为是以比值为标准的，所以各元素的两个原子量的倍数关系都是相同的，即那个1.000275倍。有人可能认为1.000275太小，可以忽略。其实不然。以Fe为例，铁的原子量为58.845，在乘以1.000275后变成了58.861，如果学过分析化学，就会明白，这都可以认为是不平行的数据了。其实要小豆来看，选则某一个天然存在单核素元素来作为标准，就没这事儿了，比如用F-19来定义。哎呀，那时候特别容易出现混乱，那个不方便啊，讨论个东西，也需要注明一下啊。物理学的论文里和化学的论文里的原子量不同，投稿之前可得认清了是物理期刊还是化学期刊啊。1935年开始，使用质谱仪来确定元素的原子量，准确度得到了空前的提高！质谱仪的基本原理高中人教版物理选修3-2有介绍，就是根据带电粒子在磁场中的偏转半径，确定质量与电荷的比值，而电荷基本就是1或2，从而得到精确的质量。对于质谱仪谱的解析，这在大学化学中有专门的课程学习（仪器分析、高等分析、有机分析等……），可以推断有机物的分子结构。而且小豆发现，化学家也开始研究化学键了，由宏观进入到了微观领域，所以这时候化学家对核素的区分，也是有必要的了。不过也许是为了面子，物理学界和化学界依然在僵持……直到……一个叫做质谱和原子量测量研究的马陶赫提出的解决方案……马陶赫是谁呢？根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）2004年的一篇原子量发展史的综述（Atomic Weights and the International Committee —A Historical Review传送门）对其的介绍，他是1955年独立地修改了整个元素周期表的原子量的人！大神啊！1959年，马陶赫在国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）于慕尼黑召开的大会上，建议以C-12原子的1/12作为原子量的单位，即他建议以Ar(C-12)=12.0000取代Ar(O-16)=16.年得到了IUPAP的通过（可能因为他很有威望吧），然后IUPAP将这个新的原子量标准提交给IUPAC考虑。IUPAC经过考虑后，初步决定接受，并在1961年在蒙特利召开的大会上予以正式通过。 Angus E. (Gus) Cameron 在1961年，以Ar(C-12)=12.0000新标准更新了原子量表。从此，“物理原子量”和“化学原子量”这两个词就不再使用了，而用“国际原子量”来代替了。为什么马陶赫建议将标准改为了Ar(C-12)=12.0000呢？原因有以下几点。1.测量原子量的精确方法已经改为了质谱法（但化学方法也仍然很重要），质谱仪中碳元素是次级基准，即用C-12做标准是很可靠的，因为碳元素可以形成很多有机物，可以形成很多较重的（即分子量较大的）分子离子，这样对于减小相对误差是有好处的，其他元素不具备这种优越条件；2.自然界中的C-12的丰度是很稳定的，各地都相同，所以很可靠；3.1950s开始物理学界已经开始推广以C-12为12.0000的标准了，并且在物理学界取得了一定支持；4.物理学家可以接受这个新标准，因为它与O-16一样，同样是以一种核素作为标准的；5.化学家可以接受这个新标准，因为与之前按O-16为标准时的相对误为275ppm（百万分之二百七十五，ppm表示百万分之一）相比，新标准与旧的原子量的相对误差为42ppm，与化学家传统使用的原子量几乎完全一样，因为O的平均原子量的1/16恰好与C-12的1/12极其接近（因此现在的原子量最接近整数的元素不是H=1.00794(7)，也不是C=12.0107(8)，而是O=15.9994(3)，引自2007年IUPAC公布的数据）。让我们感谢马陶赫，否则不知道现在是不是还是有两套原子量表。哦？你不知道IUPAC是什么？它的全程是International Union of Pure and Applied Chemistry，翻译为中文是国际纯粹与应用化学联合会。它是一个国际性的、学术性的、非政府性的，代表各国化学家的国际联盟。即地球上全部化学家的代表。中国化学会也是它的一个会员。如果各国化学界在学术上有互相抵触的规定（比如某些符号或基本概念之类的），那么IUPAC可以进行讨论表决和裁定并做出明文规定，然后国家就要遵守这个结果（当然前提是该国是它IUPAC的会员），总之就是为了各国合作更加方便而进行统一。IUPAC以统一规范化学等领域的命名而著称，但它也同时有多项涉及化学、生物学及物理学的出版物。IUPAC于1919年成立，前身为国际应用化学大会。它的历史最早可以追溯到德国科学家弗里德里希·奥古斯特·凯库勒·冯·斯特拉多尼茨带头的一个委员会在1860年首次探讨有关需要一个国际化学标准的问题。该委员会进行了世界首次有关国际有机化合物命名系统的会议。会议中的思想最终演化成为正式的IUPAC有机物命名法。IUPAC是这次会议的成果，因此也是国际化学学会之间历史上最重要的合作之一。原子量方面的事宜由IUPAC下设的跨部门术语、命名及符号委员会（ICTNS）进行管理。知道IUPAC了吧？那么IUPAP就是把Chemistry换成Physics，自己理解吧。1971年，第14届国际计量大会确定了物质的量的定义以及它的单位（摩尔）的定义。1979年，国际原子量与同位素丰度委员会给原子量（atomic weight）增加了一个术语“相对原子质量”（relative atomic mass），并下了新的规范定义：相对原子质量是指1mol一种元素对1mol核素C-12的质量的1/12。再插一句～该委员会会每两年更新一次相对原子质量的数据，IUPAC也会同步将最新的相对原子质量数据发布在他们的官方期刊《PAC》上。此网站可以快速查询最新版的相对原子质量表，网站内容会自动更新的，而网址不变。每次更新都会有一些元素的相对原子质量改变，不过一般是在小数点后N位，一般人察觉不到。比如2005年共改变了2003年表中的16种元素，具体为From To
Aluminium 26.981 538 (2) 26.981 5386 (8)
Bismuth 208.980 38 (2) 208.980 40 (1)
Caesium 132.905 45 (2) 132.905 4519 (2)
Cobalt 58.933 200 (9) 58.933 195 (5)
Gold 196.966 55 (2) 196.966 569 (4)
Lanthanum 138.9055 (2)
138.905 47 (7)
Manganese 54.938 049 (9) 54.938 045 (5)
Neodymium 144.24 (3)
144.242 (3)
Phosphorus 30.973 761 (2) 30.973 762 (2)
Platinum 195.078 (2) 195.084 (9)
Samarium 150.36 (3) 150.36 (2)
Scandium 44.955 910 (8) 44.955 912 (6)
Sodium 22.989 770 (2) 22.989 769 28 (2)
Tantalum 180.0.947 88 (2)
Terbium 158.925 34 (2)
158.925 35 (2)
Thorium 232.0381 (1)
232.038 06 (2)
好回来继续说这个定义与旧的定义相比，要说明的有：1.原来是以1个原子与1个C-12原子相比较，现在变成了1mol元素与1molC-12相比，也就是说氢的原子量为1.00794指的不是“1个氢原子的质量是一个C-12原子质量的1.00794/12”了，因为H、D、T原子没有一个是那个数值的，它表示的是按照天然丰度“混合”的H、D、T共1mol时，质量是1mol C-12质量（即0.012kg）的1/12（即1g）的1.00794倍（即1.00794g）。很绕是吧？但确实比之前要更规范，因为没有了那种“假想的平均质量的原子”，虽然名称仍叫做“原子量”。（初中教材没有用1mol而仍然用1个原子，应该是考虑到初中同学没有开始学物质的量，以及只是初步了解同位素的概念）2.单核素元素的相对原子质量等于该元素的核素的相对原子质量，多核素元素的相对原子质量等于该元素的天然同位素相对原子质量的加权平均值。2.相对原子质量是一个比值，它是量纲为1的物理量，即单位是1，而不是u（道尔顿），单位为u（或g）的物理量是“原子质量&（英文为“atomic mass”），它是质量的绝对值。而现在，在英文中，relative atomic mass反而成了比atomic weight更受到推荐的术语。而我国在日发布了《中华人民共和国国家标准 物理化学和分子物理学的量和单位GB 》，并在日起废除“原子量”的概念，而使用“相对原子质量”来代替（同时也废除了“分子量”，使用“相对分子质量”来代替）。以上，总结一下。（勘误：表中倒数第二行的采用年代是1929年）（接下来还有个结尾）
最后扣题，再强调一下题主问的采用Ar(C-12)＝12而不采用Ar(H-1)=1作为标准，是因为：0.以H为1的标准已经在近200年前由于种种原因被先人淘汰，而用Ar(O)＝16来作为标准；1.测量原子量的精确方法已经改为了质谱法（但化学方法也仍然很重要），质谱仪中碳元素是次级基准，即用C-12做标准是很可靠的，因为碳元素可以形成很多有机物，可以形成很多较重的（即分子量较大的）分子离子，这样对于减小相对误差是有好处的，其他元素不具备这种优越条件；2.自然界中的C-12的丰度是很稳定的，各地都相同，所以很可靠；3.1950s开始物理学界已经开始推广以C-12为12.0000的标准了，并且在物理学界取得了一定支持；4.物理学家可以接受这个新标准，因为它与O-16一样，同样是以一种核素作为标准的；5.化学家可以接受这个新标准，因为与之前按O-16为标准时的相对误为275ppm（百万分之二百七十五，ppm表示百万分之一）相比，新标准与旧的原子量的相对误差为42ppm，与化学家传统使用的原子量几乎完全一样，因为O的平均原子量的1/16恰好与C-12的1/12极其接近（因此现在的原子量最接近整数的元素不是H=1.00794(7)，也不是C=12.0107(8)，而是O=15.9994(3)，引自2007年IUPAC公布的数据）。
本文由今天下午开始写（在写好4L后），因为本身我对这个历程有些了解，就越写越长，最后就干脆参考了若干资料写一个相对全面的。当然，虽然相当于是整理的文章，但我重新设置了文章框架，相当于进行了二次创作，且以上基本全部为手打的，如果错误，强烈欢迎指证，以使文章更好。参考资料如：[0]小豆脑中的关于化学史的记忆若干（我就卖萌了）[1]北京师范大学无机化学教研室等.无机化学.第4版.北京:高等教育出版社,2004[2]IUPAC.Chemistry International .Vol.26 No.1. Atomic Weights and theInternational Committee —A Historical Review . [3]果壳网.【黑历史】原子量的那些事儿.[4]中文和英文wikipedia内若干词条.（包括若干科学家，原子量、相对原子质量、原子质量、质子，等）[5]测定原子量的艰巨任务.[6]符斌研究员专栏博客，分析化学的历史贡献：（3）元素原子量的测定，[7]若干国际组织英文官网上给出标准定义和国家标准。 对以上表示感谢！ P.S.以上几个参考文献有一些矛盾的地方，我进行了一些考证，如某些事件的年份，是否出现过Ar(O)＝100的标准，Ar(C-12)＝12.0000是IUPAP先提出的还是IUPAC先提出的，此外还吃了一顿晚饭，所以花费了一些时间。在另外，质量数为12的碳的核素的准确表示方法为12C（其中12为上角标），但因为贴吧无法设置格式，所以在这里用C-12表示了。
星夜钢琴手小豆日晚 (P.S)^2 居然出现了“抱歉，您的贴子超过5000字，建议您精简或分段后再提交”，只能分3层发了。
不愧是小豆大神 一如既往的资料帝
相对原子质量和分布密度有关吧...比如Cl是35.5
跪着看手机。。。居然精了
跪大神，成科普贴了　　　　　　　　　　-- 知道中国为什么锑多吗？因为中国锑的储量居世界首位。
精了。。传说中的小豆的回复可遇不可求
我还以为遛逗比呢，结果这回复
收下我的膝盖
标记收藏……
豆神。。。
先跪好再看科普
给豆哥跪了
我竟然跪着看完了
登录百度帐号现在要测一种含有金和铜两种金属的合金器具中金和铜的含量分别是多少.可以用 测出合金的总质量.再用 测出合金的总体积.如果测得合金的总质量是m.体积是V.金的密度是ρ1.铜的——精英家教网——
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现在要测一种含有金和铜两种金属的合金器具中金和铜的含量分别是多少.可以用 测出合金的总质量.再用 测出合金的总体积.如果测得合金的总质量是m.体积是V.金的密度是ρ1.铜的密度是ρ2.则金的含量是 .铜的含量是 . 答案:天平 量筒 (ρ1ρ2V-ρ1m)/(ρ2-ρ1) (ρ2m-ρ1ρ2V)/(ρ2-ρ1) 【】
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现在要测一种含有金和铜两种金属的合金器具中金和铜的含量分别是多少，如果测得合金的总质量是m，体积是V，金的密度是ρ1，铜的密度是ρ2，则金的含量是________，铜的含量是________.
第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷一、选择题&&以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分，共15分)。& & 1．小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以&&【& &&】&A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力B．减小瓶盖与瓶口的接触面积C．减小瓶内外气体的压力差D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力& & 2．高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1～图2)，它的作用是& &&【& &&】& A．加强铁塔的稳定性& B．传输零线的电流& C．防雷电，起到避雷针的作用& D．作为备用线，供输电线断开时应急使用3．用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是&&【& &&】& & A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大& & B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大& & C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同& & D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同& & 4．磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是&&【& &&】& & A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应& & B．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应& & C．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应& & D．录音和放音的基本原理都是电磁感应& & 5．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是&&【& &&】& & A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭& & B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭& & C自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭& & D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭二、填空题(共15分)& & 1．(3分)如图3所不，小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是：远处的村庄相对于电线杆在向_________运动；近处的小树相对于电线杆在向_______运动；电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针转动。& & 2．(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_____(写出支点位置的字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______。后一种情况下，手推车可以视为______力杠杆。& & 3．(3分)在海拔3000 m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反应，为了得到足够的氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。& & 4．(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的，而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置，传递给由电磁感应原理制成的传感器，传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上，从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后，就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km，则汽车实际行驶的里程将&_______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数；若此车从北京驶往上海，以速度表上指示的时速为依据，对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。& & 5．(3分)2005年春节晚会上，一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受，善的启迪。& & (1)如图5所示，观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者，这是因为光是______________传播的。& & (2)在观看演出的过程中，我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声，这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。& & (3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光，这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。&&三、简答下列各题(共22分)& 1．(4分)火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧毁。为了保护发射台，在它的底部建造了个大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。& & (1)火箭发射时，底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。& 2．(4分)在高压输电线路中常可看到&如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一节一节的?3．(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。&&他用的小彩灯规格是“2．5 V，0．25 A”，通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。& &&小彩灯的构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2．5 Ω，热时约为15 Ω。& &&细金属丝的电阻为1 Ω，正常(低压)情况下，由于支架表面有一层氧化铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。& &&根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小彩灯还能继续发光。& & 4．(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇叭：开关掷向A端时南面的三只喇叭接通，掷向B端时南北六只喇叭全部接通。请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。& 5．(6分)长期以来，实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端，国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析，使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)& &&四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容积相同但品种不同的铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，得到如下资料：当地居民用电的价格是0.5元／度；瓶装液化气的价格是60元／瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg，液化气的热值为4.2×107J／kg),用液化气烧水的热效率约为30％，用电热水壶烧水的热效率约为90％。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。& &&五、(8分)为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。& &&第一阶段是理论分析：分别以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量)，导出了ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化的图象。& &&第二阶段是实验验证：在一个量筒里放入一定量干燥的黄土，再倒入一定量的清水，计算出含沙量x，并测出泥沙水的密度ρ泥水；接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，进行同样的计算和测量，由此得出ρ泥水与x的多组数据；然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水－x图象。他们惊喜地发现，实验结果与理论分析是一致的。& &&第三阶段是实际测量：在一次山洪冲刷地面时，他们采集了40 L的水样，称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ沙：2.4×103kg／m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。& & (1)请你参与环保小组第一阶段的工作，导出ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作，求出洪水中的平均含沙量。& &&六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片，从而可以方便地进行编辑与加工，保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在电脑上显示出来，或者通过电子邮件传送出去。& &&下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍，回答相关问题：& & (1)数码相机的电源打开后，就处于待机状态，这时要消耗一定的电能；拍摄时，拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照，每5min拍一张照片，相机使用过程中的平均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。& & (2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电，充电的效率多大?七、(12分)空调的“匹数”，是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异，为便于比较，空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时，除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外，还要考虑“能效比”。空调的能效比=，它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大，一般在2～3之间，最高的可达到3．5左右，应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算：制冷量Q冷＝S（房间面积）×140w－180 w；制热量Q热=S(房间面积)×180 W－240 W(此公式适用于层高2．5 m的房间，如果层高偏大，则应适当加大功率)。& &&下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。& &&请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书，通过计算回答下面的问题：& & 1．这台空调的能效比是多少。& & 2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2，层高为2．7 m，他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。& & 3．若小明家用此空调器制冷，空调器的压缩机每天实际工作6 h，一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元／度)& &&八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏，需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成，小军给爸爸当助手。& &&小军爸爸断开家中进户线的总开关，在拆旧换新的过程中发现：拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14)，因为室内导线都在水泥墙内，无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。&&于是他闭合家中进户线的总开关，用试电笔检测各根导线，发现：第①根导线可以使试电笔发光；第②、⑨根导线不能使试电笔发光。&&根据小军爸爸的检测，能不能判断各根导线的连接情况?小军经过仔细思考后认为，不能判断每根导线的连接情况，如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。& & (1)你认为小军的观点对不对?为什么?& & (2)你能不能利用常用的家用电器，如台灯等(均带有插头)，鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。& & (3)根据你的判断，将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。
第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷一、选择题&&以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的，把正确选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分，共15分)。& & 1．小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头，想把瓶盖打开，可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下，一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以&&【& &&】&A．增大瓶盖直径，减小瓶盖侧壁对瓶的压力B．减小瓶盖与瓶口的接触面积C．减小瓶内外气体的压力差D．由于撬了盖的一边，而增大了盖的另一边的压力& & 2．高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1～图2)，它的作用是& &&【& &&】& A．加强铁塔的稳定性& B．传输零线的电流& C．防雷电，起到避雷针的作用& D．作为备用线，供输电线断开时应急使用3．用普通照相机拍照时，要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”，使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机，只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内，不论远处还是近处的物体，在照片上都比较清晰，从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是&&【& &&】& & A．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大& & B．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相差不大& & C．采用了长焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同& & D．采用了短焦距的镜头，使远近不同的物体成像的位置相同& & 4．磁带录音机既可以录音，也可用以放音，其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时，磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化，这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上；放音时，再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理，下列各种说法中正确的是&&【& &&】& & A．录音的基本原理是电磁感应，放音的基本原理是电流的磁效应& & B．录音的基本原理是电流的磁效应，放音的基本原理是电磁感应& & C．录音和放音的基本原理都是电流的磁效应& & D．录音和放音的基本原理都是电磁感应& & 5．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究试验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是&&【& &&】& & A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭& & B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭& & C自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭& & D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭二、填空题(共15分)& & 1．(3分)如图3所不，小婷乘汽车到姥姥家去度假，汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是：远处的村庄相对于电线杆在向_________运动；近处的小树相对于电线杆在向_______运动；电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针转动。& & 2．(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上，若货物均匀摆在车内，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，支点是_____(写出支点位置的字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______。后一种情况下，手推车可以视为______力杠杆。& & 3．(3分)在海拔3000 m以上的高原地区，汽车发动机的冷却水容易沸腾，这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后，由于空气稀薄会产生缺氧反应，为了得到足够的氧气，人会不自觉地进行深呼吸，这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。& & 4．(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的，而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置，传递给由电磁感应原理制成的传感器，传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上，从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后，就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km，则汽车实际行驶的里程将&_______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数；若此车从北京驶往上海，以速度表上指示的时速为依据，对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。& & 5．(3分)2005年春节晚会上，一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受，善的启迪。& & (1)如图5所示，观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者，这是因为光是______________传播的。& & (2)在观看演出的过程中，我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声，这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。& & (3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光，这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。&&三、简答下列各题(共22分)& 1．(4分)火箭点火发射时，若高温火焰向下喷射到发射台上，发射台就会被烧毁。为了保护发射台，在它的底部建造了个大水池，从而巧妙地解决了这个技术问题。& & (1)火箭发射时，底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。& 2．(4分)在高压输电线路中常可看到&如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉，而且做成一节一节的?3．(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。&&他用的小彩灯规格是“2．5 V，0．25 A”，通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。& &&小彩灯的构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2．5 Ω，热时约为15 Ω。& &&细金属丝的电阻为1 Ω，正常(低压)情况下，由于支架表面有一层氧化铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。& &&根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小彩灯还能继续发光。& & 4．(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇叭：开关掷向A端时南面的三只喇叭接通，掷向B端时南北六只喇叭全部接通。请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。& 5．(6分)长期以来，实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端，国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析，使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)& &&四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶，超市里有两种容积相同但品种不同的铝质水壶可供选购，一种是放在液化气灶上用的，另一种是壶内装有电热器的，如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查，得到如下资料：当地居民用电的价格是0.5元／度；瓶装液化气的价格是60元／瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg，液化气的热值为4.2×107J／kg),用液化气烧水的热效率约为30％，用电热水壶烧水的热效率约为90％。根据以上信息，请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。& &&五、(8分)为了保护环境，治理水土流失，学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。& &&第一阶段是理论分析：分别以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度，以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量)，导出了ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式；然后作出了泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化的图象。& &&第二阶段是实验验证：在一个量筒里放入一定量干燥的黄土，再倒入一定量的清水，计算出含沙量x，并测出泥沙水的密度ρ泥水；接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水，进行同样的计算和测量，由此得出ρ泥水与x的多组数据；然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水－x图象。他们惊喜地发现，实验结果与理论分析是一致的。& &&第三阶段是实际测量：在一次山洪冲刷地面时，他们采集了40 L的水样，称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ沙：2.4×103kg／m3，于是求出了洪水中的平均含沙量。& & (1)请你参与环保小组第一阶段的工作，导出ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作，求出洪水中的平均含沙量。& &&六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片，从而可以方便地进行编辑与加工，保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在电脑上显示出来，或者通过电子邮件传送出去。& &&下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍，回答相关问题：& & (1)数码相机的电源打开后，就处于待机状态，这时要消耗一定的电能；拍摄时，拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照，每5min拍一张照片，相机使用过程中的平均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。& & (2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电，充电的效率多大?七、(12分)空调的“匹数”，是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异，为便于比较，空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时，除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外，还要考虑“能效比”。空调的能效比=，它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大，一般在2～3之间，最高的可达到3．5左右，应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算：制冷量Q冷＝S（房间面积）×140w－180 w；制热量Q热=S(房间面积)×180 W－240 W(此公式适用于层高2．5 m的房间，如果层高偏大，则应适当加大功率)。& &&下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。& &&请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书，通过计算回答下面的问题：& & 1．这台空调的能效比是多少。& & 2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2，层高为2．7 m，他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。& & 3．若小明家用此空调器制冷，空调器的压缩机每天实际工作6 h，一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元／度)& &&八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏，需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成，小军给爸爸当助手。& &&小军爸爸断开家中进户线的总开关，在拆旧换新的过程中发现：拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14)，因为室内导线都在水泥墙内，无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。&&于是他闭合家中进户线的总开关，用试电笔检测各根导线，发现：第①根导线可以使试电笔发光；第②、⑨根导线不能使试电笔发光。&&根据小军爸爸的检测，能不能判断各根导线的连接情况?小军经过仔细思考后认为，不能判断每根导线的连接情况，如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。& & (1)你认为小军的观点对不对?为什么?& & (2)你能不能利用常用的家用电器，如台灯等(均带有插头)，鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。& & (3)根据你的判断，将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。
摘要：本文分析了如何挖掘物理题中隐含条件的途径和方法。并对物理学试题题型进行归类、例举和解析。学生要解好物理题，必须要有扎实的物理知识和相关学科的知识，综合分析和解决问题的能力。因此，在物理教学过程中要注重提高学生的解题能力，加强对解题方法的教学。关键词：隐含条件　物理学　解题能力学习在解物理习题时，经常会遇到这种情况，有些解题的必要条件，题中并为明确给出，而是隐含在字里行间。充分挖掘隐含条件，明确题目要求，采用合适方法，选择正确答案，是解好这类题的关键。本文就如何挖掘试题中的隐含条件，提高解题能力作一例析。一、从关键词中挖掘隐含条件在物理题中，常见的关键用语有：表现为极值条件的用语，如“最大”、“最小”、“至少”、“刚好”等，它们均隐含着某些物理量可取特殊值；表现为理想化模型的用语，如“理想滑轮”、“轻质杠杆”、“光滑水平面”等，扣住关键用语，挖掘隐含条件，能使解题灵感顿生。例1&一个物体在平衡力的作用下，在光滑水平面上做匀速直线运动，当这对平衡力突然消失，则物体将（　）A．立刻停止运动B．运动速度越来越快C．速度减慢，最后停止D．仍作匀速直线运动解析：题中“光滑水平面”为关键词。光滑水平面意味着物体不受摩擦力的作用。题目中的物体待平衡力消失后，将不再受力的作用，因此仍要保持匀速直线运动（牛顿第一定律）。答案：D二、从物理学常识中找隐含条件有些题目几乎没有条件，但仔细研究就会发现条件其实全部隐含于物理常识中，这就要求学生根据题意进行发散性思维，努力挖掘相关知识，在条件不足的情况下，根据常识假设适当的条件和数据以弥补题中明确给出的已知条件的不足。例2&一个中学生对地面的压强大约是（　）A．10Pa & B．100Pa & C．1000Pa & & D．10000Pa解析：此题隐含条件有两个，一是中学生的体重约为50kg，二是中学生双脚底面积约为5dm2，而这两个条件都非常隐蔽，属于物理学常识，只要明确了这两点，不难得出正确答案D。三、从物理学发展史中寻找隐含条件这类试题一般涉及对物理学研究有贡献的科学家、科研成果和历史进程等，增加了学生的爱国情感，有利于培养学生的高尚情操，激起学生学习生物学知识的远大理想。例3&发电机和电动机的发明使人类步入电气化时代，制造发电机的主要依据是电磁感应现象，首先发现电磁感应现象的是（　）A．爱因斯坦B．帕斯卡C．奥斯特D．法拉第解析：知道这些科学家的研究成果和对社会的巨大贡献，很快就能准确地选出正确答案D。四、从物理现象的出现条件中寻找隐含条件一定的物理现象的出现，是以具备一定的条件为前提的，当知道什么条件具备时可出现什么现象后，一旦题目给出某种现象，马上可以找出相应的隐含条件。例4&我国“远望号”卫星测控船从江阴出发执行任务，由长江进入海洋。下列有关测控船所受浮力的说法正确的是（　）A．由于海水的密度大，所以船在海洋力受到的浮力大B．由于船排开海水的体积小，所以它在海洋里受到的浮力小C．由于船排开的海水的体积大，所以它在海洋力受到的浮力大D．由于船始终漂浮在水面上，所以它受到的浮力不变解析：“一个物体漂浮在液面上……”，出现这种现象的条件是物体所受浮力等于物重，所以隐含条件是物体受到的浮力等于重力。答案：D例5&放在水平常木板上重10N的木块，受到水平向右，大小为5N的拉力作用，沿水平方向做匀速直线运动，这时木板水平方向受的合力为_______N。当拉力增大到8N时，木块受到的合力为_______N。解析：“一个物体匀速运动……”要出现这种现象，前提条件是物体必须不受力或受平衡力作用，所以隐含条件为：物体不受力或受平衡力作用。答案：0；3五、从物理概念、物理原理中寻找隐含条件有些物理学问题、现象、判断等条件隐含于相关的概念和原理中，或是命题时有意混淆概念，偷换概念，要求学生对概念掌握准确，理解要透彻。例6&晴天，几位大学生在森林中迷路了，下面四种利用风向引导他们走出森林的说法中，正确的是_______（图中虚线为空气流动形成风的路径示意图）A．森林吸热，温度升高慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应顺风走B．土地吸热，温度升高快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应顺风走C．森林吸热，温度升高慢，空气温度低、密度大，地面空气从森林流向外界，应迎风走D．土地吸热，温度升高快，空气温度高、密度小，地面空气从外界流向森林，应迎风走解析：本题中隐含了比热容的概念。物体的比热容越大，吸收热量后温度变化越小。土地的比热容大，吸热后温度升高较快，空气温度高。热空气因密度小而向上升，地面空气从森林流向外界，应顺风走。答案：A六、数学关系之中寻找隐含条件正确的示意图不仅能帮助我们理解题意、启发思路，而且还能通过数学关系找出题中的隐含条件。这种方法不仅在几何光学中有较多的应用，而且在其它物理问题中也经常应用。例7&有一均匀正方体对水平地面的压力是F，压强是P，如下图所示。若切去阴影部分，则剩余部分对地面的压力是原来的_______倍，压强是原来的_______倍。解析：该题的条件隐含在数学关系之中，解题的关键要建立物理模型的空间想象力。切去部分的正方体边长为a/2，体积为V/8。切去阴影部分后，其质量为7/8m，底部受力面积为3/4S，剩余部分压强为P’＝m/S＝7/6P，压力为F’＝Ps＝7/8F。答案：7/8；7/6七、从图形、图表与曲线关系中寻找隐含条件图示是贮存和传递科学文化知识比较便捷的一条途径，它能够高度浓缩物理学的基本概念及原理，使之更加形象、直观。试题图文并茂，生动活泼，但图表曲线中隐含了相当多的没有叙述和未提及的条件，解题时结合题设条件分析图形，从图形中挖掘隐含条件，才能正确作答，较好地培养学生的观察和分析问题的能力。例8&在如图所示的各图中，关于磁场的描述和小磁针表示正确的是（　）解析：这是一道集概念、实验和理论于一体的图形选择题，要求学生明确磁场的概念、磁场方向及磁场方向的规定等情况，这样才可选出正确答案为B。八、从实验的器材、操作过程或结果中寻找隐含条件在理论试题中，也有相当多的题干条件看似不足，其实隐含在实验器材、操作步骤和实验结果之中，要求学生根据已有知识，挖掘这些隐含条件，从而得出正确答案，这有利于考查学生的实验操作技能，有利于培养学生的创新精神和实践能力。例9&如图所示电路，图中1、2、3表示电流表或电压表，请填上各表电路符号．并标出正、负接线柱的位置。解析：判断电表的类型，需了解器材的使用规则。电流表要串联接入电路，电压表要并联接入电路。判断时，可假设将改表处断开，凡对电路结构有影响的是电流表，没有影响的是电压表。答案如上图。九、选择合适的方法确定解题思路，根据题型特点，充分理解题意。采用合适方法，能很好地提高解题能力，常用的物理方法有控制变量法、等效法、转换法、数据归纳法等。例10&下表列出由实验测定的几种物质的比热容。认真阅读，你一定会有所发现，请填出任意三条：水4． 2×103冰 2．1×103铝 0．88×103钢铁 0．46×103酒精 2．4×103蓖麻油1．8×103干泥土0．8×103水银0．14×103煤油2．1×103砂石0．92×103铜0．39×103铅0．13×103（1）________________________________________；（2）________________________________________；（3）________________________________________。解析：给表找规律时一般采用比较分析，综合分析的方法，即可找一般规律如某种变大或变小的趋势，共性等，也可找特殊规律。此表中12种物质除煤油和冰比热相同外，其他不同。说明不同物质得比热一般不同，这是共性。但冰和煤油不同物质比热相同这是特殊性质。水、冰同种物质，状态不同，比热容也不同。且可将物质分为金属、非金属进行比较。还可找比热容最大的、最小的。例11&用实验研究决定电阻大小的因素，供选择的导体规格如下表:材料编号长度（m）横截面积（mm）2镍铬合金①10．5②1．50．5锰铜③10．5④1．51①要比较电阻与长度的关系应选择导线：_______________________；②要比较电阻与横截面积的关系应选择导线：_______________________；③要比较电阻与材料的关系应选择导线：_______________________。解析：本题中导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积三个物理量有关，要探究它们之间的关系，要采用“控制变量法”。要验证猜想一，就要取不同的长度，相同材料和横截面积的导线，所以应选序号1、2，同理可选出另两个猜想的序号。答案：（1）1、2；（2）3、4；（3）1、3
2007年广东省初中毕业生学业考试物 理 试 卷满分为100分，考试时间为80分钟一、单项选择题(本大题7小题，每小题3分，共21分)在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的，请将正确选项的字母写在该题后的括号内。若用答题卡答题，则把答题卡上对应题目所选的选项涂黑。l．在探索微观世界的历程中，人们首先发现了电子，进而认识到原子是由( & )A．氢原子和电子组成的 & & & & & & & & & & & &B．质子和中子组成的C．原子核和核外电子组成的 & & & & & & & &D．原子核和中子组成的2．下列物质中，属于半导体的是( & )A．锗 & & & & & & & & & & & &B．铁 & & & & & & & & & & & &C．铜 & & & & & & & & & & & &D．钨3．在很多加油站都有这样的提示：“请熄火加油”、“请不要使用手机”等．这样是为了防止火花点燃汽油引起火灾，因为常温下汽油容易( & )A．液化 & & & & & & & &B．汽化 & & & & & & & & & & & &C．凝华 & & & & & & & & & & & &D．升华4．关于物体的惯性，下列说法正确的是( & &)A．足球射入球门时才具有惯性B．赛车能很快停下来，说明赛车没有惯性C．跳远运动员起跳前要助跑，是为了获得惯性D．百米赛跑运动员到达终点不能立即停下来，是因为运动员具有惯性5．在圆筒的不同高处开三个小孔，当筒里灌满水时，各孔喷出水的情况如图1所示，这表明液体压强( & )A．与深度有关 & & & & & & & &B．与密度有关 & & & &C．与液柱粗细有关 & & & &D．与容器形状有关图16．下列关于安全用电的说法中，正确的是( & )A．所有家用电器的外壳一定要接地B．低压带电体和高压带电体都可以接近，但不能接触C．电灯的开关，应该接在火线和电灯之间D．接大功率用电器的插座，只在连接插座的零线上装一根保险丝7．下列说法中，属于一对平衡力的是( & )A．人推墙的力和墙对人的推力B．人推墙的力和墙受到的推力C．站在水平地面上的人，人受到的重力和人对地面的压力D．站在水平地面上的人，人受到的重力和地面对人的支持力二、填空题(本大题7小题，每小题3分，共21分)请把下列各题的正确答案填写在横线上。8．五一假期，小明与父母乘长途汽车外出旅游，小明看见前面的小车与他的距离保持不变，后面的卡车离他越来越远．如果以长途汽车为参照物，小车是______的(选填“静止”或“运动”)，卡车是______的(选填“静止”或“运动”)．小明爸爸说小明没有动，他所选的参照物是______．9．学习了声音的产生和传播后，小明同学做了以下小结．请你在横线上为小明填上空缺．(1)悠扬的笛声是空气__________________产生的．(2)声音在水中的传播速度______(填“大于”、“等于”或“小于”)在空气中的传播速度．(3)在月球上，声音不能传播的原因是__________________________________________．10将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端．已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75％，则推力做的总功是______J，推力做的有用功是______J，物体的重是______N．11．如图2，小明用一个透镜观看书上的一个英文单词，他看到了两个字母“YS”的放大的像．这个透镜是______透镜，这种透镜对光线有______作用，利用这种透镜可制成的光学仪器有______(只需填写一种)．图2 & & & & &&图3 & & & & & & & & & & &&图412．如图3所示，根据通电螺线管的磁感线方向，可判断通电螺线管左端为______极，电源的a端为______极，小磁针静止时的b端为______极．13．小明乘坐的汽车在某公路上作匀速直线运动．下表是小明记录的汽车运行各时刻及对应公路旁路碑的里程数．时刻10时02分10时04分10时06分10时08分10时10分里程数102km104km106km108km110km从表中数据可知，汽车的速度是______krn／h，合______m／s(保留小数点后1位小数)．在10时05分，公路旁路碑的里程数应是______km．14．用一个400W的电热器对某液体加热，图4所示是液体的温度随时间变化的图线(设电热器提供的热量全部被液体所吸收)．在5min时间内，液体吸收的热量是______J，液体的温度升高了______℃．若该液体的质量为1kg，则液体的比热容是____________．三、作图题(共7分)15．(1)画出图5中的入射光线．(2)画出图6中力F的力臂． & & & &图5 & & & & & & & & & & & & & & & &图6(3)如图7所示是小明同学设计的测电阻只的电路图．请根据这个电路图用笔画线代替导线，将图8中的元件连成电路．要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变大．(电压表选用0～3V量程，电流表选用0～0.6A量程，导线不能交叉)图7 & & & & & & & & & & & &图8四、实验题(本大题3小题，共19分)16．(6分)(1)小明在探究凸透镜成像规律时，蜡烛与光屏分置于凸透镜两侧，保持凸透镜的位置不变，先后把蜡烛放在如图9所示的a、b、c、d四点，并分别调整光屏的位置．当蜡烛位于______点时，屏上出现放大的像；当蜡烛位于______点时，无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像．(2)图10所示测物体的长度，刻度尺的读数是_________．图11中，弹簧测力计的读数是_________________．(3)图12是“伏安法”测电阻时电流表和电压表的示数．图中电流表的示数是______A．这时待测电阻的阻值是______Ω．10 & & & &&图11 & & & & &&图1217．(6分)实验：测量某种食用油的密度．(1)把天平放在水平桌面上，将游码移至零刻度处，然后调节______，使天平横梁平衡．(2)进行下列实验操作：A．用天平测量烧杯和剩余食用油的总质量m1；B．将待测食用油倒入烧杯中，用天平测出烧杯和食用油的总质量m2；C．将烧杯中食用油的一部分倒入量筒，测出这部分食用油的体积V；以上操作的正确顺序是：__________________(填字母代号)．(3)现已测出m1是110g，根据图13中的示数，算出这种食用油的密度是____________． & & & & & & & &&图1318．(7分)小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电．现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表所示：金属丝代号材料长度／m横截面积／mm2A金属甲10.1B金属甲0.50.1C金属乙10.1D金属乙10.2请你帮助小明同学完成下面的实验方案．(1)实验器材除上述金属丝、干电池、开关、导线外，还必须选用的器材有：____________．(2)实验中应选取的金属丝分别是：____________(只需填字母代号)．(3)请在下面空白处画出实验电路图(用“”表示金属丝)(4)在本实验中，你是如何判断哪种金属材料更容易导电的?五、计算题(本大题2小题，共13分)19．(7分)在高速公路上，一些司机为了降低营运成本，肆意超载，带来极大的危害．按照我国汽车工业的行业标准，载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内．有一辆自重2000kg的6轮汽车，已知该车在某次实际营运中装货10t，每个车轮与地面的接触面积为0.02m2．求：(1)这辆汽车对路面的压强是多少?是否超过行业标准?(2)如果要求该车运行时不超过规定的行业标准，这辆汽车最多装多少吨货?(设车轮与地面的接触面积不变)(计算中g取10N／kg)20．(6分)某太阳能汽车是用太阳能电池将所接收到的太阳光能转化为电能提供给电动机来驱动的．已知车上太阳能电池接收太阳光能的面板面积为8m2，正对太阳时能产生120V的电压，并对车上的电动机提供10A的电流，而太阳光照射到面板时每平方米的辐射功率为1000W．求：(1)车上太阳能电池面板接收的辐射功率；(2)若通电10min，太阳能电池产生的电流通过电动机所做的电功．六、综合能力题(本大题3小题，共19分)21．(6分)阅读下面短文内 & 能内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等．在热学中，由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项．由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系．请回答下列问题：(1)慢慢压缩针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化?答：______________________________．(2)加热针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化?答：__________________________________．(3)金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪些部分发生变化?答：____________________________．22．(6分) (1)图14是电学中很重要的两个实验，其中甲图装置是研究__________________的规律；乙图装置是研究__________________的规律．图14&(2)图15是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机，金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的．金属圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线运动，从而产生持续的电流．某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图16)，对影响电流大小的因素进行如下探究：①当圆盘转速增大时，电流表指针偏转增大，说明电流大小跟__________________有关；②保持圆盘转速不变，换用一个半径更大的金属圆盘，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小还跟__________________有关；③保持圆盘转速不变，换用_________，发现电流表指针偏转更大，说明电流大小跟磁场强弱有关．图15 & & & &图1623．(7分)小明同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯(分别装有一定量的水和煤油)，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．图17表示探究过程及有关数据．图17&(1)分析图B、C、D，说明浮力大小跟__________________有关．(2)分析图__________________，说明浮力大小跟液体密度有关．(3)物体完全浸没在煤油中所受的浮力是__________________N．(4)小明还想探究浮力大小与物体形状是否有关，请你简述实验方法．
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