1.(2分)隨著AI技術的發(fā)展,汽車的智能語音助手實現(xiàn)了“人與車”的順暢交互。下列關于智能語音助手的說法正確的是( )
A.智能語音助手發(fā)出的聲音不是由振動產生的
B.智能語音助手的音量增大,實質是音調變高
C.智能語音助手模仿某知名播音員說話,實質是模仿他的音色
D.智能語音助手能與駕駛者進行語音交互,說明聲音可以傳遞能量
2.(2分)如圖所示是一種常見的家用香熏,放入房間后,經過一段時間“滿屋都香了”,怡人的清香提升了生活品質。下列現(xiàn)象與“滿屋都香了”的原理相同的是( )
A.花瓣漫天飛舞
B.酒香不怕巷子深
C.兩個表面光滑的鉛塊擠壓后會“粘”在一起
D.自行車輪胎充足氣后還能再打入適量的氣體
3.(2分)洗衣機已成為家庭生活的好幫手,如圖所示為洗衣機及對應的插頭示意圖,下列做法符合安全用電的是( )
A.可以將洗衣機的三腳插頭改為兩腳插頭使用
B.絕緣皮破損的電線只要不影響工作可以繼續(xù)使用
C.洗衣機工作時,標“E”的導線應和電路的火線相連
D.洗衣機與多個大功率用電器不能同時插在一個插排上工作
4.(2分)在我們的學習和生產、生活中,天氣預報預警發(fā)揮著重要作用。圖中的預警信號蘊含的物態(tài)變化與露珠的形成相同的是( )
A.B.
C.D.
5.(2分)2024年11月4日,“神舟十八號”航天員乘組穩(wěn)穩(wěn)降落于東風著陸場。如圖甲所示,在“神舟十八號”飛船返回艙開傘后,速度從200m/s降至8m/s,再經過勻速降落至距離地面僅剩1米時,反推發(fā)動機同時點火(如圖乙所示),使返回艙在反推力的作用下平穩(wěn)著陸。下列說法正確的是( )
A.打開傘減速階段,返回艙動能轉化為重力勢能
B.在勻速下降階段,返回艙的機械能不變
C.在最后1米下降過程中,返回艙的機械能減小
D.在整個返回過程中,返回艙的重力勢能一直向動能轉化
6.(2分)如圖所示是同學們在學校運動時的情景,下列說法正確的是( )
A.圖甲:籃球運動到最高點時處于平衡狀態(tài)
B.圖乙:運動員將排球擊打回對方場地,說明力可以改變物體的形狀
C.圖丙:運動員沖過終點后會繼續(xù)向前運動一段距離,是因為運動員受到慣性作用
D.圖?。毫⒍ㄌh起跳時用力蹬地,利用了物體間力的作用是相互的
7.(2分)我國古籍中關于磁石的最早記載,是在《管子》中:“上有慈石者,下有銅金”。隨著科學及技術的發(fā)展,人們逐漸將電與磁聯(lián)系起來。下列說法不正確的是( )
A.指南針能指南北是因為受到地磁場的作用
B.磁場是客觀存在的,磁感線也是客觀存在的
C.電磁起重機、電鈴和電磁繼電器都用到了電磁鐵
D.電流的磁效應和電磁感應現(xiàn)象揭示了電和磁之間的聯(lián)系
8.(2分)如圖所示為冷鏈生物冰袋,其使用場景非常廣泛,包括蔬菜、水果等易腐易壞食品的冷藏運輸。下列說法正確的是( )
A.因為冰袋溫度低,所以它沒有內能
B.冰袋中的物質在熔化過程中內能增加
C.冰袋使食品保持低溫的原因是溫度從食品轉移到冰袋
D.冰袋使食品保持低溫與冬天搓手取暖在改變內能的方式上是相同的
9.(2分)小明和家人出門旅游,圖甲是他手拉拉桿箱靜止時的情形,圖乙為其示意圖。小明施加在拉桿頂端A點的拉力為F,方向與OA成30°夾角;B點為拉桿箱的重心。已知拉桿箱總重為200N,OA長為100cm,OC長為20cm,OA與地面成45°角。下列說法正確的是( )
A.拉桿箱此時相當于費力杠桿
B.力F的大小為80N
C.使拉桿箱保持圖乙所示的情況,所需的最小力為56.56N
D.若F與拉桿的夾角不變,拉桿箱與地面的夾角越大,使拉桿箱保持靜止時所需的力F越大
10.(2分)如圖為小明在跨學科實踐活動中設計的簡易水的流速監(jiān)測裝置。電源電壓為4.5V,定值電阻R1的阻值為10Ω,電流表的量程為“0~0.6A”,電壓表的量程為“0~3V”,機翼狀探頭通過連桿帶動滑動變阻器R2的滑片P上下移動。已知探頭浸沒在靜水中時,滑片P在最下端。閉合開關S,下列說法正確的是( )
A.水的流速增大,電壓表示數(shù)變大
B.水的流速增大,電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量之比變大
C.隨著水流變化,電路中的最大電流可達0.6A
D.若將電壓表改裝成監(jiān)測裝置的流速表,R2的最大阻值不大于20Ω
二、非選擇題(本大題共10小題,共40分)
11.(2分)2025年1月3日,我國某知名品牌手機廠商發(fā)布了新一代智能手機,如圖所示,可以利用北斗衛(wèi)星實現(xiàn)手機之間短信、圖片等信息通訊。手機與北斗衛(wèi)星之間信息通訊是通過 波實現(xiàn)的。中國的氣象氣球最高可達5萬米空氣極稀薄高空,假如其攜帶這款手機在5萬米高空處時, (選填“能”或“不能”)正常使用這款手機的北斗衛(wèi)星通訊功能。
12.(2分)如圖所示,“自己”利用滑輪組向下用力拉繩把“自己”提升到一定高度,在這個過程中,以地面為參照物,“自己”是 的;使用滑輪組可以省 (選填“力”“功”或“力和功”)。
13.(2分)小明家的電能表表盤如圖所示,在某段時間內轉盤轉過150r,則小明家這段時間內消耗了 J的電能,這些電能可供標有“220V,10W”的臺燈正常工作 h。
14.(2分)如圖甲所示,在學校組織的社會實踐中,小明用水平力F推水平地面上的貨物,推力F的大小隨時間t的變化關系圖像如圖乙所示,貨物的v﹣t關系圖像如圖丙所示。則t=1s時,貨物受到的摩擦力方向水平向 (選填“左”或“右”);t=3s時,貨物受到的摩擦力大小為 N。
15.(2分)圖甲為《天工開物》中記載的我國古代勞動人民“揚簸”的場景,“揚簸”是借助自然風將籽粒中較輕的雜物吹走的辦法,我國古代勞動人民還利用風能抽水、磨面等,風能是一種清潔無公害的 (選填“一次”或“二次”)能源;現(xiàn)代人則利用風能來發(fā)電,圖乙所示為某型號風力發(fā)電機,若扇葉每轉一圈產生的電能完全用來給水加熱,可以使30kg的水溫度升高60℃,相當于節(jié)省 kg的煤。已知煤給水加熱的效率為30%。[q煤=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg?℃)]
16.(5分)根據圖示實驗回答下列問題。
(1)一束光從空氣斜射入水中的現(xiàn)象如圖1所示,∠1小于∠2,其中光線 (選填“a”“b”或“c”)為入射光線,折射角 (選填“大于”“等于”或“小于”)反射角。
(2)小明將凸透鏡正對太陽,在另一側的紙上觀察到一個耀眼的亮斑,如圖甲所示,說明凸透鏡對光線有 作用;小明把凸透鏡置于光具座上,調節(jié)蠟燭、透鏡和光屏的位置,如圖乙所示,在光屏上觀察到燭焰清晰的像(像未畫出), (選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理工作的;小明緊貼凸透鏡左側放置一近視鏡片,則向 (選填“左”或“右”)移動光屏,才能再次得到燭焰清晰的像。
17.(6分)小明利用圖甲所示的裝置探究“液體壓強與哪些因素有關”。
(1)裝置中的U形管與連通器的特點 (選填“相同”或“不相同”)。
(2)通過比較乙、丙兩實驗圖得出結論:同種液體, 越大,壓強越大,圖戊中應用了這一規(guī)律的是 (選填字母)。
(3)小明比較丙、丁兩實驗圖,得出結論:在同一深度,液體向各個方向的壓強相等,請你對此結論寫出一條評價意見: 。
(4)小明還利用鹽水探究了液體內部壓強與液體密度的關系,他將探頭分別放入水和鹽水中,保持深度相同,觀察現(xiàn)象并得出結論。
【拓展】小明利用液體壓強知識制作了一個液體密度計,如圖己所示:
①向一質量為m、底面積為S的玻璃管(厚度不計)中倒入深為h0的水;
②將玻璃管放入盛水的大容器中處于漂浮狀態(tài),測量玻璃管浸入水中的深度為h1,在玻璃管外壁上與容器中水面平齊處作水的密度值標記;
③將容器中的水換為待測液體,再把裝有深為h0水的玻璃管放入該容器內的待測液體中處于漂浮狀態(tài)(容器足夠深,玻璃管不會觸底),玻璃管浸入待測液體中的深度為h2,在玻璃管外壁上與容器中待測液面平齊處作標記ρ液。再換用其他液體繼續(xù)實驗,依次作出標記,這樣就做好了一個密度計。
請你利用上述給出的物理量符號寫出待測液體密度的表達式ρ液= 。據此在不改變其他條件的情況下,只需要增大 (選填“玻璃管的質量”“玻璃管的長度”或“玻璃管內水深h0”),就可以使該密度計能測量的最小值更小。
18.(7分)小明測量未知電阻Rx的阻值,連接的電路如圖甲所示。
(1)請用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路連接完整。
(2)連接電路后閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表滿偏,其原因是 。
(3)小明解決問題后閉合開關,移動滑片P至某一位置時,兩表的示數(shù)如圖乙、丙所示,則此時電阻Rx兩端的電壓為 V,阻值為 Ω。
(4)改變滑片位置,重復步驟(3),這樣做的目的是 。
【拓展】小明完成上述實驗后,測量一額定電流為0.25A的小燈泡L正常工作時的電阻。他設計了圖丁所示的電路,電源電壓為9V,滑動變阻器的最大阻值為40Ω,R0為阻值未知的定值電阻。請完成下列實驗步驟:
①開關均閉合,滑片P在右端時,電壓表的示數(shù)為3V;
②只斷開開關S2,調節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)為 V;
③保持滑片P位置不變,斷開S1,閉合開關S、S2,電壓表示數(shù)為8V。燈泡L正常工作的電阻為 Ω。
19.(6分)如圖所示為機器人輔助警方在室外安防巡邏時的情景,其空載時的質量為100kg,車輪與地面的接觸總面積為1.0×10﹣2m2。機器人在水平地面勻速巡邏時的速度為0~2m/s,負載后對地面的最大壓強可以達到1.5×105Pa,所受阻力為總重的0.2倍,g取10N/kg。求:
(1)機器人空載時對水平地面的壓強。
(2)機器人可負載的最大質量。
(3)機器人內部驅動電機提供的牽引力的最大功率。
20.(6分)如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,小燈泡L上標有“2V,0.4W”字樣,滑動變阻器R0上標有“40Ω,1A”字樣,電壓表表盤如圖乙所示。閉合開關S,滑片P移至中點時,小燈泡恰好正常發(fā)光(燈絲電阻恒定不變),求:
(1)小燈泡的電阻RL。
(2)電源電壓。
(3)在小燈泡恰好正常發(fā)光的情況下,用一阻值大于RL的未知定值電阻R1替換小燈泡,電表量程可能發(fā)生了改變,電路其他連接情況均沒有改變,閉合開關,兩電表指針偏轉角度之比恰好為1:2,此時電路消耗的總功率超過1W。在保證電路安全的情況下,電阻R1消耗的最大功率為多少。
2025年河北省保定市徐水區(qū)中考物理模擬試卷
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題2分,共20分。在每小題給出的四個選項中,只有一項最符合題意)
1.(2分)隨著AI技術的發(fā)展,汽車的智能語音助手實現(xiàn)了“人與車”的順暢交互。下列關于智能語音助手的說法正確的是( )
A.智能語音助手發(fā)出的聲音不是由振動產生的
B.智能語音助手的音量增大,實質是音調變高
C.智能語音助手模仿某知名播音員說話,實質是模仿他的音色
D.智能語音助手能與駕駛者進行語音交互,說明聲音可以傳遞能量
【考點】聲與信息;聲音產生的原因;根據音色辨別發(fā)聲體;音調、響度、音色的比較.
【專題】聲現(xiàn)象;理解能力.
【答案】C
【分析】(1)聲音是由物體的振動產生的;
(2)響度指聲音的強弱或大小,與振幅和距發(fā)聲體的遠近有關;
(3)音色指聲音的品質與特色,與發(fā)聲體的材料和結構有關;
(4)聲音可以傳遞信息和能量。
【解答】解:A、智能語音助手發(fā)出的聲音是振動產生的,故A錯誤;
B、能對語音指令作出回應說明聲音可以傳遞信息,智能語音助手增大聲音音量實質是增大聲音的響度,故B錯誤;
C、不同發(fā)聲體的聲音其品質和特色不同,即音色不同,因此,智能語音助手模仿某知名播音員說話,實質是模仿他的音色,故C正確;
D、智能語音助手能與駕駛者進行語音交互,說明聲音可以傳遞信息,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題主要考查了對聲音的產生、聲音的特性、聲音的利用的了解,屬基礎題。
2.(2分)如圖所示是一種常見的家用香熏,放入房間后,經過一段時間“滿屋都香了”,怡人的清香提升了生活品質。下列現(xiàn)象與“滿屋都香了”的原理相同的是( )
A.花瓣漫天飛舞
B.酒香不怕巷子深
C.兩個表面光滑的鉛塊擠壓后會“粘”在一起
D.自行車輪胎充足氣后還能再打入適量的氣體
【考點】擴散現(xiàn)象.
【專題】分子熱運動、內能;應用能力.
【答案】B
【分析】分子動理論:物質是由分子組成的,分子永不停息地做無規(guī)則運動,溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越快,據此進行分析。
【解答】解:家用香熏,放入房間后,經過一段時間“滿屋都香了”說明分子在不停地做無規(guī)則的運動;
A、花瓣漫天飛舞,是機械運動,故A不符合題意;
B、酒香不怕巷子深說明了分子永不停息地做無規(guī)則運動,故B符合題意;
C、兩個表面光滑的鉛塊擠壓后會“粘”在一起說明了分子間存在著引力,故C不符合題意;
D、自行車輪胎充足氣后還能再打入適量的氣體說明分子間存在間隙,故D不符合題意。
故選:B。
【點評】本題考查了擴散現(xiàn)象,屬于基礎題。
3.(2分)洗衣機已成為家庭生活的好幫手,如圖所示為洗衣機及對應的插頭示意圖,下列做法符合安全用電的是( )
A.可以將洗衣機的三腳插頭改為兩腳插頭使用
B.絕緣皮破損的電線只要不影響工作可以繼續(xù)使用
C.洗衣機工作時,標“E”的導線應和電路的火線相連
D.洗衣機與多個大功率用電器不能同時插在一個插排上工作
【考點】安全用電原則.
【專題】電與熱、生活用電;應用能力.
【答案】D
【分析】(1)用電器的三腳插頭能防止金屬外殼漏電而觸電,不能用兩腳插頭代替;
(2)電線的絕緣皮破損時容易造成觸電事故;
(3)金屬外殼的用電器一定接地,防止外殼帶電,發(fā)生觸電事故;
(4)家庭電路中電流過大的原因:一是電路中用電器的總功率過大;二是短路。
【解答】解:A、把用電器的三腳插頭改為兩腳插頭接在兩孔插座上使用,這樣當金屬外殼漏電時,不能將電及時導向大地,易引發(fā)觸電,故A錯誤;
B、電線的絕緣皮破損時應及時更換,否則容易發(fā)生觸電事故,故B錯誤;
C、三腳插頭上標著E的導線(接地線)和用電器的金屬外殼相連,是為了防止金屬外殼漏電時發(fā)生觸電事故,故C錯誤;
D、為防止因為干路電流過大引起火災,洗衣機與多個大功率用電器不能同時插在一個插排上工作,故D正確。
故選:D。
【點評】本題主要考查了家庭電路中安全用電的相關知識,屬于基礎知識的考查。
4.(2分)在我們的學習和生產、生活中,天氣預報預警發(fā)揮著重要作用。圖中的預警信號蘊含的物態(tài)變化與露珠的形成相同的是( )
A.B.
C.D.
【考點】液化的概念及現(xiàn)象.
【專題】溫度計、熔化和凝固;汽化和液化、升華和凝華;應用能力.
【答案】D
【分析】物質從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象叫液化。物質由氣態(tài)直接變?yōu)楣虘B(tài)是凝華。物質由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)是熔化。物質由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)是汽化。
【解答】解:A、雪是水蒸氣遇冷直接變成小冰晶,是凝華現(xiàn)象,不符合題意。
B、結冰是液態(tài)水變?yōu)楣虘B(tài)的冰是凝固現(xiàn)象,不符合題意。
C、霜是空氣中的水蒸氣遇冷直接變成小冰晶,是凝華現(xiàn)象。不符合題意。
D、霧是空氣中的水蒸氣遇冷形成的小水珠,是液化現(xiàn)象。符合題意。
故選:D。
【點評】此題考查的是生活中物態(tài)變化現(xiàn)象的判斷。解決此類題目首先要弄清液化的特點,知道液化是由物體氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的相變過程,根據選項所給物理現(xiàn)象的特點進行判斷分析。
5.(2分)2024年11月4日,“神舟十八號”航天員乘組穩(wěn)穩(wěn)降落于東風著陸場。如圖甲所示,在“神舟十八號”飛船返回艙開傘后,速度從200m/s降至8m/s,再經過勻速降落至距離地面僅剩1米時,反推發(fā)動機同時點火(如圖乙所示),使返回艙在反推力的作用下平穩(wěn)著陸。下列說法正確的是( )
A.打開傘減速階段,返回艙動能轉化為重力勢能
B.在勻速下降階段,返回艙的機械能不變
C.在最后1米下降過程中,返回艙的機械能減小
D.在整個返回過程中,返回艙的重力勢能一直向動能轉化
【考點】機械能的概念;動能和重力勢能的相互轉化.
【專題】機械能及其轉化;理解能力.
【答案】C
【分析】影響動能大小的因素:質量、速度;影響重力勢能大小的因素:質量、被舉的高度;機械能是動能與勢能的和,據此判斷。
【解答】解:A、打開傘減速階段,返回艙動能減小,重力勢能也減小,動能沒有轉化為重力勢能,故A錯誤;
B、在勻速下降階段,返回艙的動能不變,重力勢能減小,機械能減小,故B錯誤;
C、在最后1米下降過程中,返回艙的動能減小,重力勢能減小,機械能減小,故C正確;
D、在整個返回過程中,返回艙的重力勢能一直減小,一部分轉化為內能,不是全部轉化為動能,故D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查了對動能、重力勢能、機械能的轉化分析,屬基礎題。
6.(2分)如圖所示是同學們在學校運動時的情景,下列說法正確的是( )
A.圖甲:籃球運動到最高點時處于平衡狀態(tài)
B.圖乙:運動員將排球擊打回對方場地,說明力可以改變物體的形狀
C.圖丙:運動員沖過終點后會繼續(xù)向前運動一段距離,是因為運動員受到慣性作用
D.圖?。毫⒍ㄌh起跳時用力蹬地,利用了物體間力的作用是相互的
【考點】運用慣性判斷物體的運動;平衡狀態(tài)的判斷;力可以改變物體的運動狀態(tài);力的相互性.
【專題】應用題;運動和力;應用能力.
【答案】D
【分析】(1)物體處于平衡狀態(tài)時受平衡力;
(2)力可以改變物體的形狀和運動狀態(tài);
(3)一切物體都有保持原來運動狀態(tài)不變的性質,叫慣性;
(4)物體間力的作用是相互的。
【解答】解:A、籃球運動到最高點時受到重力和空氣阻力的作用,二力不平衡,所以籃球不是處于平衡狀態(tài),故A錯誤;
B、運動員將排球擊打回對方場地,說明力可以改變物體的運動狀態(tài),故B錯誤;
C、運動員沖過終點后會繼續(xù)向前運動一段距離,是因為運動員具有慣性,但不能說受到慣性作用,故C錯誤;
D、立定跳遠起跳時用力蹬地,地面給人一個反作用力,利用了物體間力的作用是相互的,故D正確。
故選:D。
【點評】本題主要考查了對平衡狀態(tài)的判斷、對力的作用效果的理解、對慣性的應用、對相互作用力的認識,屬基礎題。
7.(2分)我國古籍中關于磁石的最早記載,是在《管子》中:“上有慈石者,下有銅金”。隨著科學及技術的發(fā)展,人們逐漸將電與磁聯(lián)系起來。下列說法不正確的是( )
A.指南針能指南北是因為受到地磁場的作用
B.磁場是客觀存在的,磁感線也是客觀存在的
C.電磁起重機、電鈴和電磁繼電器都用到了電磁鐵
D.電流的磁效應和電磁感應現(xiàn)象揭示了電和磁之間的聯(lián)系
【考點】電磁感應現(xiàn)象;地磁場及其分布、磁偏角;指南針的工作原理;電流的磁效應;電磁鐵的應用.
【專題】其他綜合題;分析、綜合能力.
【答案】B
【分析】能水平自由轉動的磁針就是指南針。指南針靜止時,其N極總是指向北方。根據磁場的性質可知,指南針一定是處于一個磁場中,這個磁場就是地磁場。正是由于地磁場的作用,指南針才能指示南北。
地球是一個大磁體,地球周圍存在的磁場叫地磁場。
奧斯特是歷史上第一個揭示了電與磁之間聯(lián)系的科學家。
電磁鐵在日常生活中有極其廣泛的應用。
【解答】解:A.指南針能指南北是因為受到地磁場的作用,故A正確,不符合題意;
B.磁場是客觀存在的,磁感線不是客觀存在的,是為了描述磁場而引入的,故B錯誤,符合題意;
C.電磁起重機、電鈴和電磁繼電器都用到了電磁鐵,故C正確,不符合題意;
D.電流的磁效應和電磁感應現(xiàn)象揭示了電和磁之間的聯(lián)系,故D正確,不符合題意;
故選:B。
【點評】本題考查了指南針的原理,磁場的描述,電磁鐵的應用,以及電與磁的聯(lián)系。
8.(2分)如圖所示為冷鏈生物冰袋,其使用場景非常廣泛,包括蔬菜、水果等易腐易壞食品的冷藏運輸。下列說法正確的是( )
A.因為冰袋溫度低,所以它沒有內能
B.冰袋中的物質在熔化過程中內能增加
C.冰袋使食品保持低溫的原因是溫度從食品轉移到冰袋
D.冰袋使食品保持低溫與冬天搓手取暖在改變內能的方式上是相同的
【考點】做功改變物體的內能;熔化的吸熱特點;晶體熔化的特點;一切物體都有內能;熱傳遞改變物體的內能.
【專題】應用題;溫度計、熔化和凝固;分子熱運動、內能;應用能力.
【答案】B
【分析】(1)一個物體在任何情況下都具有內能。
(2)物體熔化過程吸收熱量,內能增大。
(3)熱傳遞的條件:存在溫度差;熱傳遞的方向是從高溫物體到低溫物體,?或者從物體的高溫部分到低溫部分;
(4)改變物體內能的方式有做功和熱傳遞。
【解答】解:A、一切物體都具有內能,冰袋溫度低,也具有內能,故A錯誤;
B、冰袋中的物質熔化時,溫度不變,吸收熱量,內能增加,故B正確;
C、冰袋使食品保持低溫的原因是熱量從食品轉移到冰袋,傳遞的是熱量,不是溫度,故C錯誤;
D、冰袋表面的小水珠是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的,液化過程中放出熱量,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查了熱傳遞的條件、內能及內能的改變、液化和熔化,屬于基礎題。
9.(2分)小明和家人出門旅游,圖甲是他手拉拉桿箱靜止時的情形,圖乙為其示意圖。小明施加在拉桿頂端A點的拉力為F,方向與OA成30°夾角;B點為拉桿箱的重心。已知拉桿箱總重為200N,OA長為100cm,OC長為20cm,OA與地面成45°角。下列說法正確的是( )
A.拉桿箱此時相當于費力杠桿
B.力F的大小為80N
C.使拉桿箱保持圖乙所示的情況,所需的最小力為56.56N
D.若F與拉桿的夾角不變,拉桿箱與地面的夾角越大,使拉桿箱保持靜止時所需的力F越大
【考點】杠桿的最小動力;杠桿的分類.
【專題】簡單機械;分析、綜合能力.
【答案】B
【分析】(1)根據圖中確定動力臂和阻力臂的大小并比較;確定杠桿類型,利用平衡條件計算拉力;
(2)根據阻力和阻力臂不變時,動力臂越大,動力越小分析,根據平衡條件計算最小力;
(3)根據動力臂和阻力不變,減小阻力臂可以省力分析。
【解答】解:AB、根據重力是阻力,阻力臂是OC長為20cm;而動力臂是OA的一半,即50cm,阻力臂大于動力臂,屬于省力杠桿,故A錯誤;
根據杠桿平衡條件可得G×OC=FL,代入數(shù)據可得200N×20cm=F×50cm,解方程可得F=80N;故B正確;
C、使拉桿箱保持圖乙所示的情況,阻力和阻力臂不變,當動力臂等于OA的長時,動力最小,則根據杠桿平衡條件可得G×OC=FL',代入數(shù)據可得200N×20cm=F×100cm,解方程可得F=40N;故C錯誤;
D、若F與拉桿的夾角不變,動力臂不變,拉桿箱與地面的夾角越大,OC長變短,則阻力臂減小,根據杠桿平衡條件可知,動力減小,故D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查最小動力和杠桿平衡條件的靈活運用,屬于中檔題。
10.(2分)如圖為小明在跨學科實踐活動中設計的簡易水的流速監(jiān)測裝置。電源電壓為4.5V,定值電阻R1的阻值為10Ω,電流表的量程為“0~0.6A”,電壓表的量程為“0~3V”,機翼狀探頭通過連桿帶動滑動變阻器R2的滑片P上下移動。已知探頭浸沒在靜水中時,滑片P在最下端。閉合開關S,下列說法正確的是( )
A.水的流速增大,電壓表示數(shù)變大
B.水的流速增大,電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量之比變大
C.隨著水流變化,電路中的最大電流可達0.6A
D.若將電壓表改裝成監(jiān)測裝置的流速表,R2的最大阻值不大于20Ω
【考點】歐姆定律求范圍值;動態(tài)電路的分析.
【專題】歐姆定律;分析、綜合能力.
【答案】D
【分析】(1)流體的壓強跟流速有關,流速越大的位置,壓強越小;水流速度增大時,機翼狀的探頭上下表面的壓強不同,下表面壓強大于上表面壓強,R2滑片上移,阻值減小,根據串聯(lián)電路的分壓特點可知電壓表示數(shù)的變化,根據歐姆定律分析電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量之比;
(2)根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的電阻為零時電路中的電流,然后與電流表的量程相比較確定電路中的最大電流;
(3)當電壓表的示數(shù)最大時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,根據串聯(lián)電路的電壓特點求出R1的電壓,根據歐姆定律求出此時電路中的電流,再根據歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值。
【解答】解:由圖知,定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表測變阻器R2的電壓,電流表測電路的電流:
AB、流體的壓強跟流速有關,流速越大的位置,壓強越?。划斔魉俣仍龃髸r,機翼狀的探頭上下表面受到的壓強不同,下表面受到的壓強大于上表面受到的壓強,R2的滑片上移,R2接入電路的阻值減小,總電阻減小,根據歐姆定律知,電流表示數(shù)變大,根據串聯(lián)電路的分壓特點可知,變阻器R2的電壓減小,即電壓表示數(shù)減小,根據串聯(lián)電路的特點知,電壓表示數(shù)變化量等于定值電阻的電壓變化量,由U=IR知,電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量之比等于地定值電阻大小,故保持不變,故AB錯誤;
CD、當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,電路中的電流:I=UR1=4.5V10Ω=0.45A,達不到0.6A,故C錯誤;
當電壓表的示數(shù)最大為U2=3V時,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,電路的總功率最小,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,此時R1的電壓:U1=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
則電路中最小的電流:I小=U1R1=1.5V10Ω=0.15A;
則滑動變阻器接入電路中的最大阻值:R2大=U2I小=3V0.15A=20Ω,R2的最大阻值不大于20Ω,故D正確。
故選:D。
【點評】本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,根據流體壓強跟流速的關系得出流速變化時變阻器接入電路中電阻的變化是關鍵。
二、非選擇題(本大題共10小題,共40分)
11.(2分)2025年1月3日,我國某知名品牌手機廠商發(fā)布了新一代智能手機,如圖所示,可以利用北斗衛(wèi)星實現(xiàn)手機之間短信、圖片等信息通訊。手機與北斗衛(wèi)星之間信息通訊是通過 電磁 波實現(xiàn)的。中國的氣象氣球最高可達5萬米空氣極稀薄高空,假如其攜帶這款手機在5萬米高空處時, 能 (選填“能”或“不能”)正常使用這款手機的北斗衛(wèi)星通訊功能。
【考點】電磁波的傳播.
【專題】其他綜合題;分析、綜合能力.
【答案】電磁;能。
【分析】廣播、電視、移動通信、衛(wèi)星都是用電磁波傳遞信息的。
電磁波的傳播不需要介質。
【解答】解:手機與北斗衛(wèi)星之間信息通訊是通過電磁波實現(xiàn)的。
中國的氣象氣球最高可達5萬米空氣極稀薄高空,假如其攜帶這款手機在5萬米高空處時,能正常使用這款手機的北斗衛(wèi)星通訊功能,因為電磁波的傳播不需要介質。
故答案為:電磁;能。
【點評】本題考查了電磁波的運用,屬于基礎題。
12.(2分)如圖所示,“自己”利用滑輪組向下用力拉繩把“自己”提升到一定高度,在這個過程中,以地面為參照物,“自己”是 運動 的;使用滑輪組可以省 力 (選填“力”“功”或“力和功”)。
【考點】功的原理;運動和靜止的相對性.
【專題】運動和力;功、功率、機械效率;應用能力.
【答案】運動;省力。
【分析】使用任何機械時,人們所做的功,都不會少于(大于或等于)不用機械時所做的功,也就是使用任何機械都不省功.這個結論叫做功的原理。
物體相對于參照物的位置變化了,物體就是運動的;物體相對于參照物的位置不變,物體就是靜止的。
【解答】解:以地面為參照物,“自己”相對于地面的位置發(fā)生改變,“自己”是運動的;使用任何機械都不省功,使用滑輪組可以省力。
故答案為:運動;省力。
【點評】本題考查運動和靜止的相對性及功的原理,屬于基礎題。
13.(2分)小明家的電能表表盤如圖所示,在某段時間內轉盤轉過150r,則小明家這段時間內消耗了 1.8×105 J的電能,這些電能可供標有“220V,10W”的臺燈正常工作 5 h。
【考點】電能表的計算;電功率P=W/t的簡單計算;電能表的參數(shù).
【專題】電能和電功率;應用能力.
【答案】1.8×105;5h。
【分析】(1)從電能表表盤上找到消耗1kW?h的電能電能表表盤轉動的圈數(shù)的參數(shù),根據電能表參數(shù)及電能表轉盤轉過的圈數(shù)求出消耗的電能;
(2)根據t=WP得到這些電能可供一只“220V 10W”的節(jié)能燈正常工作時間。
【解答】解:電水壺工作2min,電能表轉盤轉動了150r,則燈泡消耗的電能為W=150r3000r/(kW??)=0.05kW?h=1.8×105;
這些電能可供一只“220V 10W”的節(jié)能燈正常工作時間t′=WP=0.05kW??0.01kW=5h。
故答案為:1.8×105;5h。
【點評】本題考查了對電能表參數(shù)的理解、電能的求法以及電功率的計算公式,解題的關鍵是對電能表參數(shù)的理解。
14.(2分)如圖甲所示,在學校組織的社會實踐中,小明用水平力F推水平地面上的貨物,推力F的大小隨時間t的變化關系圖像如圖乙所示,貨物的v﹣t關系圖像如圖丙所示。則t=1s時,貨物受到的摩擦力方向水平向 左 (選填“左”或“右”);t=3s時,貨物受到的摩擦力大小為 4 N。
【考點】平衡狀態(tài)下的摩擦力分析;v﹣t圖像描述物體的運用;力與圖像的結合.
【專題】運動和力;重力、彈力、摩擦力;應用能力.
【答案】左;4。
【分析】(1)當物體靜止時,靜摩擦力與推力二力平衡,大小相等,方向相反;
(2)當物體運動時,滑動摩擦力大小與壓力和接觸面的粗糙程度有關,滑動摩擦力是不受推力大小影響的,只有勻速直線運動時,摩擦力與推力二力平衡,大小相等,當物體受到的推力變大或變小時,摩擦力都不變。
【解答】解:(1)由丙圖知:0~2s時物體的速度大小為零;則當t=1s時物體處于靜止狀態(tài),受到的力是平衡力,此時摩擦力為靜摩擦力,大小等于推力,方向與推力的方向相反,由圖可知推力的方向水平向右,則靜摩擦力方向水平向左;
(2)由圖丙知4~6s時,物體做勻速運動,滑動摩擦力與推力F是一對平衡力,大小相等,由乙圖知:此時F=4N,因此滑動摩擦力的大小為4N;
由圖丙知2~4s之間,物體做加速運動,受力不平衡,推力大于摩擦力;但由于物體和地面之間的壓力和粗糙程度沒有改變,所以摩擦力大小不變,即仍為4N,故t=3s時,摩擦力為4N。
故答案為:左;4。
【點評】v﹣t圖象、F﹣t圖象相結合,判斷出物體各段運動狀態(tài),根據平衡狀態(tài)中二力平衡找出力的大小是本題的關鍵所在。
15.(2分)圖甲為《天工開物》中記載的我國古代勞動人民“揚簸”的場景,“揚簸”是借助自然風將籽粒中較輕的雜物吹走的辦法,我國古代勞動人民還利用風能抽水、磨面等,風能是一種清潔無公害的 一次 (選填“一次”或“二次”)能源;現(xiàn)代人則利用風能來發(fā)電,圖乙所示為某型號風力發(fā)電機,若扇葉每轉一圈產生的電能完全用來給水加熱,可以使30kg的水溫度升高60℃,相當于節(jié)省 0.84 kg的煤。已知煤給水加熱的效率為30%。[q煤=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg?℃)]
【考點】一次能源與二次能源;利用比熱容的公式計算熱量;固體和液體的熱值計算;能量的利用效率.
【專題】能源的利用與發(fā)展;應用能力.
【答案】一次;0.84。
【分析】能夠直接從自然界中獲取的能源叫一次能源;需要消耗一次能源才能得到的能源叫二次能源;
根據吸熱公式Q吸=cm(t﹣t0)和熱值公式Q放=mq、效率公式η=Q吸Q放進行計算。
【解答】解:風能是一種清潔無公害的一次能源;
水吸收的熱量為:Q吸=c水m(t?t0)=4.2×103J/(kg?℃)×30kg×60℃=7.56×106J;
煤給水加熱的效率為30%,所以有:η=Q吸Q放=Q吸m煤q煤;
相當于節(jié)省煤的質量為:m煤=Q吸q煤η=7.56×106J3.0×107J/kg×30%=0.84kg。
故答案為:一次;0.84。
【點評】本題考查的是能源的分類;會根據熱量公式和效率進行計算。
16.(5分)根據圖示實驗回答下列問題。
(1)一束光從空氣斜射入水中的現(xiàn)象如圖1所示,∠1小于∠2,其中光線 a (選填“a”“b”或“c”)為入射光線,折射角 小于 (選填“大于”“等于”或“小于”)反射角。
(2)小明將凸透鏡正對太陽,在另一側的紙上觀察到一個耀眼的亮斑,如圖甲所示,說明凸透鏡對光線有 會聚 作用;小明把凸透鏡置于光具座上,調節(jié)蠟燭、透鏡和光屏的位置,如圖乙所示,在光屏上觀察到燭焰清晰的像(像未畫出), 照相機 (選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”)就是利用這一成像原理工作的;小明緊貼凸透鏡左側放置一近視鏡片,則向 右 (選填“左”或“右”)移動光屏,才能再次得到燭焰清晰的像。
【考點】凸透鏡成像規(guī)律的應用;光折射規(guī)律的應用;凸透鏡的會聚作用.
【專題】應用題;光的折射、光的色散;透鏡及其應用;應用能力.
【答案】(1)a;小于;(2)會聚;照相機;右。
【分析】(1)光從空氣斜射入水時,①折射光線與入射光線、法線在同一個 平面上;②折射光線和入射光線分居法線兩側;③折射角小于入射角;
(2)凸透鏡對光線具有會聚作用;
根據凸透鏡成實像時,物距大于像距,成倒立、縮小的實像,應用于照相機;
近視鏡片是凹透鏡,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用。
【解答】解:(1)如下圖所示:
a、b關于虛線對稱,且a、c分居虛線的兩側,說明a是入射光線、b是反射光線、c是折射光線;
光從空氣斜射入水時,折射角小于入射角,而反射角等于入射角,故折射角小于反射角;
(2)小明將凸透鏡正對太陽,在另一側的紙上觀察到一個耀眼的亮斑,說明凸透鏡對光線具有會聚作用;
由圖乙可知,此時物距大于像距,根據凸透鏡成實像時,物距大于像距,成倒立、縮小的實像,應用于照相機;
小明緊貼凸透鏡左側放置一近視鏡片,近視鏡片是凹透鏡,凹透鏡對光線具有發(fā)散作用,會將光線推遲會聚成像,因此向右移動光屏,才能再次得到燭焰清晰的像。
故答案為:(1)a;小于;(2)會聚;照相機;右。
【點評】本題考查了光的折射和凸透鏡成像規(guī)律的應用,基礎題。
17.(6分)小明利用圖甲所示的裝置探究“液體壓強與哪些因素有關”。
(1)裝置中的U形管與連通器的特點 不相同 (選填“相同”或“不相同”)。
(2)通過比較乙、丙兩實驗圖得出結論:同種液體, 深度 越大,壓強越大,圖戊中應用了這一規(guī)律的是 C (選填字母)。
(3)小明比較丙、丁兩實驗圖,得出結論:在同一深度,液體向各個方向的壓強相等,請你對此結論寫出一條評價意見: 改變深度和方向多次實驗,找出液體中同一深度向各個方向的壓強相等的普遍規(guī)律 。
(4)小明還利用鹽水探究了液體內部壓強與液體密度的關系,他將探頭分別放入水和鹽水中,保持深度相同,觀察現(xiàn)象并得出結論。
【拓展】小明利用液體壓強知識制作了一個液體密度計,如圖己所示:
①向一質量為m、底面積為S的玻璃管(厚度不計)中倒入深為h0的水;
②將玻璃管放入盛水的大容器中處于漂浮狀態(tài),測量玻璃管浸入水中的深度為h1,在玻璃管外壁上與容器中水面平齊處作水的密度值標記;
③將容器中的水換為待測液體,再把裝有深為h0水的玻璃管放入該容器內的待測液體中處于漂浮狀態(tài)(容器足夠深,玻璃管不會觸底),玻璃管浸入待測液體中的深度為h2,在玻璃管外壁上與容器中待測液面平齊處作標記ρ液。再換用其他液體繼續(xù)實驗,依次作出標記,這樣就做好了一個密度計。
請你利用上述給出的物理量符號寫出待測液體密度的表達式ρ液= ?1?2ρ水 。據此在不改變其他條件的情況下,只需要增大 玻璃管的長度 (選填“玻璃管的質量”“玻璃管的長度”或“玻璃管內水深h0”),就可以使該密度計能測量的最小值更小。
【考點】探究液體內部的壓強;探究液體內部壓強與深度的關系;探究液體內部壓強與液體密度的關系;探究液體內部各個方向上的壓強.
【專題】浮力;應用能力.
【答案】(1)不相同;(2)深度;C;(3)改變深度和方向多次實驗,找出液體中同一深度向各個方向的壓強相等的普遍規(guī)律。(4)?1?2ρ水;玻璃管的長度。
【分析】(1)U形管上端一端端封閉一端開口下部相連,連通器上端開口,下端連通的;
(2)U形管壓強計是通過U形管兩側液面的高度差來反映液面壓強大小的,由此進行判斷液體的壓強與深度的關系;A.峽船閘是連通器原理;B.車站設置安全線是流速與氣壓的關系;C.攔河大壩設計成上窄下寬,是因為水越深水的強越大;D.鐵軌下鋪設枕木是為了減小壓強;
(3)僅一次實驗數(shù)據得出的結論具有偶然性,應該改變液體的深度和方向,尋找出液體在同一深度不同方向壓強相等的普遍規(guī)律;
(4)根據密度計在液體中處于漂浮狀態(tài),受到的浮力相等,列等式求出液體的密度表達式;根據密度表達式判斷要測量的最小值更小所采取的措施。
【解答】解:(1)U形管上端一端端封閉一端開口下部連通,連通器上端開口,下端連通的,故它們不相同;
(2)U形管壓強計是通過U形管兩側液面的高度差來反映液面壓強大小的,乙、丙實驗中,丙圖中探測器在水中的深度大于乙圖中水的深度,丙中U形管兩側的液面高度差大于乙中U形管液面的高度差,故丙液體產生的壓強大于乙種液體產生的壓強,故同種液體,深度越大,壓強越大;
A.峽船閘是連通器原理,故A不符合題意;B.車站設置安全線是流速與氣壓的關系,故C不符合題意;C.攔河大壩設計成上窄下寬,是因為水越深水的強越大,故C符合題意;D.鐵軌下鋪設枕木是為了減小壓強,故D不符合題意;
(3)僅一次實驗數(shù)據得出的結論具有偶然性,應該改變液體的深度和方向進行多次實驗,尋找出液體在同一深度不同方向壓強相等的普遍規(guī)律;
(4)根據密度計在液體中處于漂浮狀態(tài),所以受到的浮力等于重力,G=h1Sρ水g=h2Sρ液g,
ρ液=?1?2ρ水;由此可知若只改變玻璃管的質量,總重力G變大,測量同種液體時的深度變大,玻璃管的長度不變,測量的液體的密度的最小值變大,不符合題意;玻璃管的長度增大,總重力不變,ρ液h2的乘積不變,h2變大時,液體的密度ρ液變小,故符合題意;增大玻璃管內水深h0時,適當中重力G變大,同樣測量的液體的密度的最小值變大。
故答案為:(1)不相同;(2)深度;C;(3)改變深度和方向多次實驗,找出液體中同一深度向各個方向的壓強相等的普遍規(guī)律。(4)?1?2ρ水;玻璃管的長度。
【點評】本題考查了壓強計測量壓強的原理,影響液體壓強的因素,使用密度計減小測量的最小值的方法。
18.(7分)小明測量未知電阻Rx的阻值,連接的電路如圖甲所示。
(1)請用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路連接完整。
(2)連接電路后閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表滿偏,其原因是 待測電阻斷路 。
(3)小明解決問題后閉合開關,移動滑片P至某一位置時,兩表的示數(shù)如圖乙、丙所示,則此時電阻Rx兩端的電壓為 2.4 V,阻值為 10 Ω。
(4)改變滑片位置,重復步驟(3),這樣做的目的是 多次測量取平均值減小誤差 。
【拓展】小明完成上述實驗后,測量一額定電流為0.25A的小燈泡L正常工作時的電阻。他設計了圖丁所示的電路,電源電壓為9V,滑動變阻器的最大阻值為40Ω,R0為阻值未知的定值電阻。請完成下列實驗步驟:
①開關均閉合,滑片P在右端時,電壓表的示數(shù)為3V;
②只斷開開關S2,調節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)為 5 V;
③保持滑片P位置不變,斷開S1,閉合開關S、S2,電壓表示數(shù)為8V。燈泡L正常工作的電阻為 12 Ω。
【考點】伏安法測電阻.
【專題】實驗題;歐姆定律;分析、綜合能力.
【答案】(1)見解析中的圖;(2)待測電阻斷路;(3)2.4;10;(4)多次測量取平均值減小誤差;
【拓展】
5;12。
【分析】(1)本實驗中電壓表應與電阻并聯(lián)。
(2)發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電路可能斷路,電壓表滿偏,電壓表與電源連通,據此分析。
(3)兩電表選用小量程,確定分度值讀數(shù),由歐姆定律得出燈的阻值。
(4)根據一組數(shù)據得出的電阻誤差較大,據此分析。
(5)①分析開關均閉合,滑片P在右端時,電路的連接及電表測量的物理量,根據電壓表的示數(shù)為3V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得出變阻器的電壓,由分壓原理得出大小;
②當通過燈的電流為0.25A時,燈正常發(fā)光,只斷開開關S2,變阻器與燈、定值電阻串聯(lián),電壓表測定值電阻的電壓,調節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)為5V,燈正常發(fā)光;在③中,電路的連接關系沒有改變,各電阻大小變,電路的電流不變,燈仍正常發(fā)光,但電壓表測燈與定值電阻的電壓,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律可知燈的額定電壓,由歐姆定律得出燈泡L正常工作的電阻。
【解答】解:(1)電壓表與電阻并聯(lián),如下所示:
(2)連接電路后閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電路可能斷路,電壓表滿偏,電壓表與電源連通,其原因是 待測電阻斷路。
(3)小明解決問題后閉合開關,移動滑片P至某一位置時,兩表的示數(shù)如圖乙、丙所示,兩表選用小量程,電壓表分度值為0.1V,此時電阻Rx兩端的電壓為 2.4V,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.24A,燈的阻值為
R=UI=Ω。
(4)改變滑片位置,重復步驟(3),這樣做的目的是多次測量取平均值減小誤差。
(5)小明完成上述實驗后,測量一額定電流為0.25A的小燈泡L正常工作時的電阻。他設計了圖丁所示的電路,電源電壓為9V,滑動變阻器的最大阻值為40Ω,R0為阻值未知的定值電阻。請完成下列實驗步驟:
①開關均閉合,滑片P在右端時,此時變阻器的最電阻和定值電阻串聯(lián),電壓表的示數(shù)為3V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為
U滑=9V﹣3V=6V,由分壓原理可知
R0=3V6V×40Ω=20Ω
②通過燈的電流為0.25A時,燈正常發(fā)光,只斷開開關S2,變阻器與燈、定值電阻串聯(lián),電壓表測定值電阻的電壓,調節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)為5V,此時電路電流一定為0.25A;
③保持滑片P位置不變,斷開S1,閉合開關S、S2,和②相比,電路的連接關系沒有改變,各電阻大小變,電路的電流不變,燈仍正常發(fā)光,電壓表測燈與定值電阻的電壓,示數(shù)為8V,故燈的額定電壓為
U燈=8V﹣5V=3V
燈泡L正常工作的電阻為
R燈=U 燈I燈=3V0.25A=12Ω。
故答案為:(1)見解析中的圖;(2)待測電阻斷路;(3)2.4;10;(4)多次測量取平均值減小誤差;
【拓展】
5;12。
【點評】測量未知電阻Rx的阻值,考查電路連接、故障分析、操作過程、數(shù)據處理及測量電阻的特殊方法,有一定難度。
19.(6分)如圖所示為機器人輔助警方在室外安防巡邏時的情景,其空載時的質量為100kg,車輪與地面的接觸總面積為1.0×10﹣2m2。機器人在水平地面勻速巡邏時的速度為0~2m/s,負載后對地面的最大壓強可以達到1.5×105Pa,所受阻力為總重的0.2倍,g取10N/kg。求:
(1)機器人空載時對水平地面的壓強。
(2)機器人可負載的最大質量。
(3)機器人內部驅動電機提供的牽引力的最大功率。
【考點】功率的推導式P=Fv;壓強的公式的應用.
【專題】應用題;功、功率、機械效率;應用能力.
【答案】(1)機器人空載時對水平地面的壓強是1.0×105Pa;
(2)機器人可負載的最大質量是150kg;
(3)機器人內部驅動電機提供的牽引力的最大功率是600W。
【分析】(1)根據G=mg可計算出機器人空載時所受的重力;機器人空載時對地面的壓力等于其空載時的重力,根據p=FS可計算出機器人空載時對水平地面的壓強;
(2)根據p=FS求負載后對地面的最大壓力,即機器人和所載裝備的最大總重力,根據G=mg求最大總質量,從而可得機器人可負載的最大質量;
(3)結合題意求得所受的阻力,根據二力平衡知,機器人勻速行駛時受到的牽引力等于其受到的阻力,根據P=Wt=Fst=Fv得到機器人內部驅動電機提供的牽引力的最大功率。
【解答】解:(1)機器人空載時所受的重力為:G=mg=100kg×10N/kg=1000N;
機器人空載時對地面的壓力等于其空載時的重力,即:F=G=1000N,
機器人空載時對水平地面的壓強為:p=FS=1000N1.0×10?2m2=1.0×105Pa;
(2)根據p=FS可得,負載后對地面的最大壓力,即機器人和所載裝備的最大總重力:
G大=F大=p大S=1.5×105Pa×1.0×10﹣2m2=1.5×103N,
機器人和所載裝備的最大總質量:
m大=G大g=1.5×103N10N/kg=150kg;
(3)由題知,機器人勻速行駛時受到的阻力為:f=0.2G大=0.2×1.5×103N=300N,
根據二力平衡得,機器人內部驅動電機提供的牽引力為:F牽=f=300N。
機器人內部驅動電機提供的牽引力的最大功率:P=Wt=Fst=Fv=300N×2m/s=600W。
答:(1)機器人空載時對水平地面的壓強是1.0×105Pa;
(2)機器人可負載的最大質量是150kg;
(3)機器人內部驅動電機提供的牽引力的最大功率是600W。
【點評】本題考查了重力、壓強的計算,二力平衡的應用和功率的計算,題目綜合性較強,難度不大。
20.(6分)如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,小燈泡L上標有“2V,0.4W”字樣,滑動變阻器R0上標有“40Ω,1A”字樣,電壓表表盤如圖乙所示。閉合開關S,滑片P移至中點時,小燈泡恰好正常發(fā)光(燈絲電阻恒定不變),求:
(1)小燈泡的電阻RL。
(2)電源電壓。
(3)在小燈泡恰好正常發(fā)光的情況下,用一阻值大于RL的未知定值電阻R1替換小燈泡,電表量程可能發(fā)生了改變,電路其他連接情況均沒有改變,閉合開關,兩電表指針偏轉角度之比恰好為1:2,此時電路消耗的總功率超過1W。在保證電路安全的情況下,電阻R1消耗的最大功率為多少。
【考點】電功率的綜合計算;歐姆定律的應用.
【專題】電壓和電阻;歐姆定律;電能和電功率.
【答案】(1)小燈泡的電阻RL是10Ω;
(2)電源電壓為6V;
(3)電阻R1消耗的最大功率為0.675W。
【分析】(1)小燈泡銘牌上標有2V,0.4W,由此可求出小燈泡電阻RL=U2P;
(2)(2)閉合開關S,滑片P移至中點時,小燈泡恰好正常發(fā)光,此時電路中的電流為0.4A,小燈泡兩端電壓為2V,滑動變阻器最大值已知,可求出滑動變阻器兩端電壓,由串聯(lián)電路中電壓特點,求出電源電壓;
(3)電壓表V測量的是電源電壓,閉合開關后,旋轉角度不會發(fā)生 變化,因為接入電阻大于RL所以接入電阻兩端電壓大于2V,若電壓表V1選擇的量程為0﹣15V,由兩電表的旋轉角度可知接入電阻兩端的電壓,若電壓表V1的量程為0﹣3V,由電表的旋轉角度可知接入電阻兩端的電壓,再根據電路消耗的總功率不超過1W,確定接入電阻的是實際大小,電阻R1消耗的功率P=U2R,R1兩端電壓最大時功率最大,電壓最大值是所需量程的最大值。
【解答】解:(1)小燈泡的電阻為:RL=U額2P=(2V)20.4=10Ω;
(2)閉合開關S,滑片P移至中點時,小燈泡恰好正常發(fā)光,此時電路中的電流為I額=U額RL=2V10Ω=0.2A,
滑動變阻器兩端電壓U0=12R0I額=12×40Ω×0.2=4V,
出電源電壓U=U0+U額=4V+2V=6V;
(3)電壓表V測量的是電源電壓,故U=6V,因為R1大于RL,所以接入電阻兩端電壓大于2V,若電壓表V1選擇的量程為0﹣15V,兩電表的旋轉角度為1:2,所以U1=12U=12×6V=3V,
U1U?U1=R1R01
R1=U1U?U1R01=3V6V?3V×20Ω=20Ω,
此時電路消耗的總功率P=U2R總=(6V)220Ω+20Ω=0.9W<1W,
故不符合題意;
當電壓表所需量程為0﹣3V時,由R1>RL及兩電表的旋轉角度為1:2可知U1=65×2=2.4V
此時R1=U1U?U1R01=2.4V6V?2.4V×20Ω=403Ω
此時電路消耗的總功率為P=(6V)2403Ω+20Ω=1.08W>1W,
故符合題意,
在保證電路安全的情況下,電路R1消耗的最大功率根據功率P=U2R知,當R1兩端電壓最大時,功率最大,其最大電壓時電壓表V1所選量程的最大值3V,
所以最大功率P大=U1大2R1=(3V)2403Ω=0.675W。
答:(1)小燈泡的電阻RL是10Ω;
(2)電源電壓為6V;
(3)電阻R1消耗的最大功率為0.675W。
【點評】本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,屬于綜合題。
考點卡片
1.運動和靜止的相對性
【知識點認識】
1.選取的參照物不同,物體的運動情況就不同,所以物體的運動和靜止是相對的。
2.相對靜止:若兩個物體以同樣快慢、向同一方向運動,則它們是相對靜止的關系。
(1)卡車和聯(lián)合收割機:以地面為參照物,二者都是運動的;以卡車為參照物,收割機是靜止的;以收割機為參照物,卡車是靜止的。
(2)空中加油機和受油機:以地面為參照物,二者都是運動的;以加油機為參照物,受油機是靜止的;以受油機為參照物,加油機也是靜止的。
【命題方向】
所選參照物與運動狀態(tài)之間的關系.
例:甲、乙兩同學以相同的速度同向騎行在濱河大道上,分別以乙同學、大道兩旁的房屋為參照物,甲同學的狀態(tài)( )
A.都是運動的
B.都是靜止的
C.運動、靜止
D.靜止、運動
分析:物體相對于參照物的位置變化了,物體就是運動的;物體相對于參照物的位置不變,物體就是靜止的。
解析:解:甲、乙兩同學以相同的速度同向運動,以乙同學為參照物,甲同學和乙同學的位置沒有發(fā)生變化,甲同學是靜止的;
以道路兩旁的房屋為參照物,甲同學的位置發(fā)生變化,甲同學是運動的。
故選:D。
點評:一個物體的運動狀態(tài)的確定,關鍵取決于所選取的參照物。所選取的參照物不同,得到的結論也不一定相同。這就是運動和靜止的相對性。
【解題方法點撥】
運動和靜止的相對性意味著物體的運動狀態(tài)取決于所選參照物,不同的參照物可能導致不同的描述。
2.v-t圖像描述物體的運用
【知識點認識】
(1)v﹣t圖像基本知識點定義:
v﹣t圖像是速度隨時間變化的圖形表示,通常以速度為縱坐標,時間為橫坐標。
(2)勻速直線運動:在勻速直線運動中,物體的速度保持不變,因此在v﹣t圖像上表現(xiàn)為一條水平直線。
(3)加速運動:當物體加速時,速度隨時間增加,v﹣t圖像上表現(xiàn)為斜率大于0的直線。
(3)減速運動:當物體減速時,速度隨時間減少,v﹣t圖像上表現(xiàn)為斜率小于0的直線。
(4)變速運動:對于非勻速運動,v﹣t圖像可以是曲線,表示速度隨時間變化的復雜關系。
(5)斜率的意義:v﹣t圖像中直線的斜率表示加速度(a),即速度隨時間變化的速率。
(6)面積的意義:在v﹣t圖像中,速度直線下的面積表示物體在該時間段內的路程。
【命題方向】
從v﹣t圖像中分析物體的運轉狀態(tài)及運動規(guī)律,從而解決問題,是??嫉闹R點。
例:甲、乙兩物體同時從同一位置出發(fā)沿同一直線運動,它們的v﹣t圖象如圖所示,則下列判斷正確的是( )
A.甲做勻速直線運動,乙做勻變速直線運動
B.兩物體兩次相遇的時刻分別是1s末和4s末
C.第2s末乙物體的運動方向改變
D.乙在前2s內做勻加速直線運動,2s后做勻減速直線運動
分析:(1)在v﹣t圖象中,平行于t軸的直線表示物體做勻速直線運動,傾斜的直線表示勻變速直線運動;
(2)圖象和時間軸以及速度軸圍成的面積是路程,分析路程的關系,確定兩物體相遇的時刻;
(3)由圖象可知乙的運動情況;
(4)在v﹣t圖線中圖線與時間軸圍成的面積表示物體直線運動時的路程。
解析:解:A、由v﹣t圖象可知,甲的速度不隨時間發(fā)生變化,即甲做勻速直線運動;乙先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動,不是勻變速直線運動,故A錯誤;
B、由圖象可知,甲的速度為2m/s,1s末,甲的路程s甲=v甲×t1=2m/s×1s=2m,乙的路程是乙圖象和坐標軸圍成的面積,s乙=1s×2m/s×12=1m,此時s甲≠s乙,說明甲和乙在1s末沒有相遇;
由圖象可知,甲的速度為2m/s,4s末,甲的路程s甲'=v甲×t3=2m/s×4s=8m,乙的路程是乙圖象和坐標軸圍成的面積,s乙'=2s×4m/s×12+2s×(2m/s+4m/s)×12=10m,此時s甲'≠s乙',說明甲和乙在4s末沒有相遇;故B錯誤;
CD、由v﹣t圖象可知,乙在0~2s內做勻加速直線運動,2秒后做勻減速直線運動,方向不變,故C錯誤,D正確。
故選:D。
點評:本題主要考查了速度﹣時間圖象的應用,我們要從圖象中獲取重要的信息。
【解題方法點撥】
仔細解讀v﹣t圖像,注意識別物體的運動狀態(tài)(如勻速、加速、減速)以及可能的轉折點。
3.力可以改變物體的運動狀態(tài)
【知識點的認識】
(1)改變物體的形狀:力可以直接作用于物體,導致其形狀發(fā)生變化。例如,當我們用力拉彈簧時,彈簧會被拉長;或者當我們用力擠壓一個氣球時,氣球會變癟。這些現(xiàn)象都是力作用于物體,使其形狀發(fā)生改變的例子。
(2)改變物體的運動狀態(tài):力不僅可以改變物體的形狀,還能改變物體的運動狀態(tài)。運動狀態(tài)的變化包括速度的大小、方向,或者是物體由靜止到運動,由運動到靜止的轉變。例如,當我們用手推一個靜止的課本時,課本會由靜止變?yōu)檫\動,這表明力改變了課本的運動狀態(tài)。
【命題方向】
理解力可以改變物體的運動狀態(tài),能結合生活中的實際現(xiàn)象進行分析。
例:如圖所示,鉛球由a處向右上方推出,在空中劃出一道弧線后落到地面b處,鉛球在飛行過程中,不斷改變的是鉛球的 運動狀態(tài) (不計空氣阻力)。
分析:力的作用效果:力可以改變物體的形狀;力可以改變物體的運動狀態(tài)。
解析:解:鉛球由a處向右上方推出,鉛球在飛行過程中不計空氣阻力,只受到重力的作用,受力不平衡,其運動狀態(tài)不斷改變。
故答案為:運動狀態(tài)。
點評:此題考查了力的作用效果,屬于基礎知識。
【解題方法點撥】
理解力的作用效果對于解釋和理解許多物理現(xiàn)象以及解決實際問題都是至關重要的。
4.力的相互性
【知識點的認識】
相互性(相互作用力):任何兩個物體之間的作用總是相互的,施力物體同時也一定是受力物體。
【命題方向】
通過現(xiàn)象判斷力的作用是相互的。
例:賽龍舟是端午節(jié)里的傳統(tǒng)習俗。當號令一響,各龍舟上的運動員奮力劃槳,龍舟向前加速運動。這可說明力的作用是
相互 的。
分析:力是物體對物體的作用,物體間力的作用是相互的。
解析:解:賽龍舟比賽時,向后劃槳,槳對水施加向后的力,由于物體間力的作用是相互的,水會同時對槳施加向前的反作用力,所以龍舟向前運動。
點評:本題以端午節(jié)“賽龍舟”為載體考查相關的物理知識,注重了物理和生活的聯(lián)系,是中考的熱點題型之一。
【解題方法點撥】
相互作用的力一定是同性質的力。例如,壓力和支持力都是彈力,物體和接觸面間的摩擦力;兩個電荷間的相互作用的電場力,或電流間的磁場力等等
5.運用慣性判斷物體的運動
【知識點的認識】
運用慣性判斷物體的運動一般思路:
(1)確定研究對象。
(2)弄清研究對象原來所處的運動狀態(tài)。
(3)明確當受到外力作用時,與研究對象有關的其他物體或研究對象的某一部分的運動狀態(tài)改變情況。
(4)指明研究對象或其另一部分由于慣性而保持原來的運動狀態(tài)。
(5)得出相應結論(回應題目)
【命題方向】
典型的情景考查了慣性的知識,判斷物體的運動狀態(tài)。
例:如圖在無風的天氣里,從水平勻速向右飛行的飛機上先后落下三包貨物,若不計空氣阻力,在地面上的人看到這三包貨物下落過程中,在空中排列的情況應該是圖中的( )
A.
B.
C.
D.
分析:本題前提是“不計空氣阻力”,所以根據慣性知識,可以判斷三包貨物在脫離飛機落下后跟飛機豎直位置的關系,因此就容易判斷其位置的變化了。
解析:解:由于有重力的作用,所以貨物離開飛機后上下位置是有區(qū)別的,即早落下的相對位置在下方。再看豎直位置的關系:本來隨飛機以等于飛機的速度水平勻速飛行,初速度相等,貨物脫離飛機后,由于具有慣性,在不計空氣阻力的前提下,貨物仍以原來相等的速度水平移動,所以就會形成選項C的情況。
故選:C。
點評:本題以典型的情景考查了慣性的知識,在分析時,要充分考慮到慣性的存在以及重力的存在,同時要注意其前提:不計空氣阻力。
【解題方法點撥】
對慣性現(xiàn)象的分析,關鍵是明確所涉及到的物體運動狀態(tài)發(fā)生怎樣的改或將要發(fā)生怎樣的改變,在“改變”與“不變”中進行分析。
6.平衡狀態(tài)的判斷
【知識點的認識】
(1)平衡狀態(tài):物理學中,物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài),我們就稱物體處于平衡狀態(tài)
(2)平衡力:如果一個物體在幾個力的作用下處于平衡狀態(tài),物體受到的力就是平衡力.平衡力包括二力平衡和多力平衡,其中二力平衡是最簡單的平衡狀態(tài)
【命題方向】
考查平衡狀態(tài)的判斷。
例:下列事例中,處于平衡狀態(tài)的物體是( )
A.正在圓形軌道上運動的過山車
B.減速進站的火車
C.勻速直線上升的熱氣球
D.豎直上拋的石子
分析:平衡狀態(tài)是指靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),據此分析判斷。
解析:解:A、正在圓形軌道上勻速運動的過山車,過山車的運動方向一直發(fā)生變化,所以不是平衡狀態(tài),故A錯誤;
B、減速進站的火車,其速度越來越慢,所以不是平衡狀態(tài),故B錯誤;
C、勻速直線上升的熱氣球,速度大小和運動方向都不改變,處于平衡狀態(tài),故C正確;
D、豎直上拋的石子,其速度越來越小,所以不是平衡狀態(tài),故D錯誤。
故選:C。
點評:本題主要考查學生對平衡狀態(tài)的理解和掌握。判斷方法:靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)都是平衡狀態(tài);物體受到的力平衡時,物體處于平衡狀態(tài)。
【解題方法點撥】
判斷方法:靜止狀態(tài)和勻速直線運動狀態(tài)都是平衡狀態(tài);物體受到的力平衡時,物體處于平衡狀態(tài)。
7.力與圖像的結合
【知識點的認識】
在物理學中,常采用數(shù)學中的函數(shù)圖象,將某些物理量之間的關系表示出來,因此圖象實際上反映了物理變化過程的特點以及物理量之間的變化關系.將物理過程和物理量之間的關系在圖象上呈現(xiàn)出來,可使物理過程形象、直觀,使解題過程優(yōu)化,往往會受到事半功倍的效果.此類情況主要有:①物體運動圖象,如:勻速直線運動中路程、時間圖象,速度、時間圖象;②物體重力與質量的圖象;③力的變化圖象,如:力與物體運動中力隨時間變化的圖象,浮力(或彈簧秤示數(shù))隨物體浸入液體深度變化的圖象等.
【命題方向】
圖象題是重點考察學生觀察、獲取信息、分析處理數(shù)據能力以及靈活綜合應用知識能力的一種好題型,是中考必考內容.
例:如圖所示,文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面運動,F(xiàn)與時間t的關系如下圖。0~2s內,文具盒做勻速直線運動,此過程中它所受的摩擦力大小為 2 N;3~4s內,文具盒所受合力的大小為 1 N。
分析:勻速直線運動時受力平衡,推力與摩擦力大小相等,方向相反;
滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關,同一直線上的二力合成規(guī)則,同向相加,反向相減。
解析:解:文具盒在水平向右的推力F的作用下,沿水平桌面運動,F(xiàn)與時間t的關系如圖2所示。0~2s內,文具盒做勻速直線運動,受力平衡,由圖像知,推力為2N,則此過程中它所受的摩擦力方向與推力方向相反,即向左,大小等于推力,即2N;
3~4s內,受到的推力為3N,而滑動摩擦力與壓力和接觸面的粗糙程度有關,兩者都不變,摩擦力不變,由于摩擦力與推力方向相反,文具盒所受合力的大小F﹣f=3N﹣2N=1N。
故答案為:2;1。
點評:本題考查摩擦力大小與方向以及力的合成,關鍵是從圖像獲取有用的信息結合二力平衡分析。
【解題方法點撥】
物理圖象方法就是運用數(shù)學圖象,將看似“復雜無序”的數(shù)據在坐標系里畫出來,形象直觀地展示物理規(guī)律,要讓掌握利用坐標計算或比較某些物理量大小的方法.
8.平衡狀態(tài)下的摩擦力分析
【知識點的認識】
解有關摩擦力的計算題的思維步驟如下:
(1)對物體進行受力分析
(2)判斷物體的平衡狀態(tài)
(3)利用平衡力關系式求解
【命題方向】
靜摩擦力和滑動摩擦力與平衡力相結合出題是中考命題方向。
例:如圖所示,手握瓶子在空中靜止不動,下列說法正確的是( )
A.手對瓶子的握力和瓶子的重力大小相等
B.增大握力時,手對瓶子的摩擦力增大
C.向瓶中加水,手依然握著瓶子保持靜止,瓶子受到的摩擦力變大
D.戴上有顆粒的防滑手套并用同樣大小的力握住瓶子,瓶子受到的摩擦力變大
分析:瓶子處于靜止狀態(tài),受到平衡力的作用,據此根據二力平衡條件分析解答。
解析:解:A、礦泉水瓶處于靜止狀態(tài),受力平衡,所受的摩擦力與瓶子和瓶內水的總重力是一對平衡力,大小相等。手對瓶子的握力和瓶子的重力不是平衡力,大小不一定相等。故A錯誤;
BD、礦泉水瓶處于平衡狀態(tài),所受的摩擦力的大小等于瓶子和瓶內水的總重力大小,增大握力時、戴上有顆粒的防滑手套并用同樣大小的力握住瓶子時,瓶子和瓶內水的總重力不變,瓶子受到的摩擦力不變,故BD錯誤
C、礦泉水瓶處于平衡狀態(tài),所受的摩擦力的大小等于瓶子和瓶內水的總重力大小,向瓶子里倒水,瓶子和瓶內水的總重力變大,故瓶子所受的摩擦力增大,故C正確。
故選:C。
點評:本題考查利用二力平衡條件判斷摩擦力的大小問題,屬于基礎題,利用二力平衡條件分析判斷摩擦力的大小和方向是一種常用的方法,應該掌握。
【解題方法點撥】
對于初中摩擦力的大小不需要利用公式計算,摩擦力大小只要求求出靜摩擦力和滑動摩擦力,這兩種摩擦力一般與平衡力相結合出題,例如:靜摩擦力,要根據受力的情況來分析,而不要想當然或跟著思維定勢走
9.壓強的公式的應用
【知識點的認識】
計算公式:P=FS,(適用范圍:這是壓強的定義式,適用于所有物體間的壓強計算,無論氣體、固體、液體)
【命題方向】
壓強的計算,主要是運用公式及其變形解決有關問題,另外,壓強的計算常常與密度公式,重力公式相聯(lián)系,體現(xiàn)了知識的綜合性,所以常成為中考的熱點。
例:我國研發(fā)的四輪長航程極地漫游機器人,科考隊在附近遇控機器人。若機器人質量為500kg,履帶與地面的總接觸面積為400cm2。求:
(1)機器人對水平冰面的壓力;
(2)若南極某處冰面能承受的壓強為2×105Pa,該機器人能順利通過該冰面嗎?
分析:(1)已知機器人的質量,利用G=mg求其重力,機器人對冰面的壓力等于本身的重力;
(2)知道履帶與冰面的接觸總面積(受力面積),利用p=FS求機器人對冰面的壓強,與冰面能承受的最大壓強比較可知能否通過該冰面。
解析:解:(1)機器人的重力為:G=mg=500kg×10N/kg=5000N,
機器人對冰面的壓力等于機器人的重力,即F=G=5000N;
(2)機器人對冰面的受壓面積S=400cm2=0.04m2,
則機器人對冰面的壓強為:p=FS=5000N0.04m2=1.25×105Pa<2×105Pa,機器人可以順利通過該冰面。
答:(1)機器人對水平冰面的壓力是5000N;
(2)該機器人可以順利通過冰面。
點評:本題考查了重力公式、壓強公式的應用,關鍵是知道物體對冰面的壓力等于物體重力。
【解題方法點撥】
壓強的計算,需要確定壓力、面積.要注意面積的計算與單位,其中壓力的確定是難點.正確判斷物體間的壓力,進行受力分析是關鍵;物體間接觸部分的面積,一般與較小的物體面積相同.
10.探究液體內部的壓強
【知識點的認識】
研究液體內部的壓強與哪些因素有關
1.觀察U形管壓強計
U形管壓強計左右兩管中液面相平,液面上方的壓強相等。用手指輕壓橡皮膜,橡皮膜所受的壓強較小,兩管液面呈現(xiàn)較小的液面差。用手指稍重一些壓橡皮膜,橡皮膜所受的壓強較大,兩管液面呈現(xiàn)較大的液面差。
2.研究液體內部的壓強與液體內部深度的關系。
[實驗一]玻璃筒中盛有水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放入玻璃筒中,觀察在不同深處U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強的金屬盒在水內較深處,U形管左、右兩管中液面的高度差大于金屬盒在水內較淺處的高度差。
[實驗二]玻璃筒中盛有水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放入玻璃筒中,觀察在一定深度處,改變橡皮膜面的朝向,觀察U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強計的金屬盒在水內一定深度處,改變橡皮膜的朝向,U形管左、右兩管中液面的高度差。
實驗表明,在同種液體內部,深度越小,該處壓強越??;在同一深度處,各個方向的壓強相等。
3.研究液體內部液強與液體密度的關系。
[實驗三]兩個玻璃筒內分別盛有水和濃鹽水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放在水和濃鹽水內部同一深度處,觀察U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強計的金屬盒在濃鹽水內一定深處,左、右兩管中液面的高度差大于金屬盒在水內相同深處的高度差。
實驗表明,在不同液體的同一深度處,密度大的液體產生的壓強。
4.液體內部的壓強取決于液體密度的和液體內部的深度。
【命題方向】
考查探究液體內部的壓強的實驗,包括實驗原理,實驗器材,實驗步驟,實驗方法,數(shù)據分析,注意事項等內容。
例:如圖所示,是小明同學“探究影響液體內部壓強大小的因素”的實驗。
(1)實驗前,用手指按壓圖甲中探頭的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活,說明該裝置 不漏氣 (選填“漏氣”或“不漏氣”)。
(2)如圖乙、丙所示是將該裝置的探頭放入水中不同深度的情況,比較后可初步得出結論:液體內部的壓強隨深度的增加而 增大 。
(3)將探頭放入水中某一深度不變,改變橡皮膜朝向,目的是探究液體內部壓強大小與 方向 是否有關。
(4)比較圖丙和圖丁,可得出結論:不同的液體,產生的壓強大小與液體的 密度 有關。
(5)在做圖丙和圖丁所示的實驗時,小明同學認為圖丙、丁兩燒杯中的液面必須相平。小明的觀點是否正確?并說明理由: 不正確,只需控制探頭在液體中的深度相同即可 。
分析:(1)檢查裝置是否漏氣時,用手輕輕按壓幾下橡皮膜,看液體能否靈活升降;
(2)(3)(4)找出相關實驗中相同量和不同量,結合轉換法,得出壓強隨與變化量的關系。
(5)根據深度是某點到液面的豎直距離分析。
解析:解:(1)壓強計是通過U形管兩端液面的高度差來反映被測壓強大小的,用手指按壓探頭的橡皮膜,發(fā)現(xiàn)U形管中的液面升降靈活,說明裝置不漏氣。
(2)圖乙、丙所示是將該裝置的探頭放入水中不同深度,壓強計液面的高度差不一樣,且探頭在液面中越深的,液面高度差越大,則可得結論:液體內部的壓強隨深度的增加而增加。
(3)將探頭放入水中某一深度不變,改變橡皮膜朝向,即改變橡皮膜在各個方向上所受的壓強,觀察U形管液面高度差,目的是探究液體內部壓強大小與方向的關系。
(4)圖丙和丁中,探頭在液面的深度相同,液體的密度不同,U形管液面高度差不同,所以可得結論:不同的液體,產生的壓強與液體的密度有關。
(5)在做探究液體內部壓強與液體密度的關系時,需要控制探頭在液體的深度相同即可,即某點到液面的距離相等即可,所以不需要兩燒杯中液面相平,只需控制金屬盒在液體的深度相同即可。
故答案為:(1)不漏氣;
(2)增大;
(3)方向;
(4)密度;
(5)不正確,只需控制探頭在液體中的深度相同即可。
點評:本題探究液體內部壓強,考查控制變量法及液體壓強的規(guī)律。
【解題方法點撥】
1、控制變量法實驗中影響壓強的因素有深度、密度。我們需要用控制變量法來研究各個因素對壓強的影響。
2、轉換法液體內部壓強的大小無法直接測量,我們用壓強計兩側的液面高度差來判斷液體內部壓強的大小,這種方法叫做轉換法。
11.探究液體內部壓強與深度的關系
【知識點的認識】
研究液體內部的壓強與哪些因素有關
1.觀察U形管壓強計
U形管壓強計左右兩管中液面相平,液面上方的壓強相等。用手指輕壓橡皮膜,橡皮膜所受的壓強較小,兩管液面呈現(xiàn)較小的液面差。用手指稍重一些壓橡皮膜,橡皮膜所受的壓強較大,兩管液面呈現(xiàn)較大的液面差。
2.研究液體內部的壓強與液體內部深度的關系。
[實驗一]玻璃筒中盛有水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放入玻璃筒中,觀察在不同深處U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強的金屬盒在水內較深處,U形管左、右兩管中液面的高度差大于金屬盒在水內較淺處的高度差。
[實驗二]玻璃筒中盛有水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放入玻璃筒中,觀察在一定深度處,改變橡皮膜面的朝向,觀察U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強計的金屬盒在水內一定深度處,改變橡皮膜的朝向,U形管左、右兩管中液面的高度差。
實驗表明,在同種液體內部,深度越小,該處壓強越??;在同一深度處,各個方向的壓強相等。
3.研究液體內部液強與液體密度的關系。
[實驗三]兩個玻璃筒內分別盛有水和濃鹽水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放在水和濃鹽水內部同一深度處,觀察U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強計的金屬盒在濃鹽水內一定深處,左、右兩管中液面的高度差大于金屬盒在水內相同深處的高度差。
實驗表明,在不同液體的同一深度處,密度大的液體產生的壓強。
4.液體內部的壓強取決于液體密度的和液體內部的深度。
【命題方向】
考查探究液體內部的壓強的實驗,考查液體內部的壓強與深度的關系,包括實驗原理,實驗器材,實驗步驟,實驗方法,數(shù)據分析,注意事項等內容。
例:小明利用壓強計等裝置來探究影響液體內部壓強大小的因素,進行了如下的操作:
(1)如圖甲所示,使用壓強計前發(fā)現(xiàn)U形管內水面有高度差,應通過方法 B (填序號)進行調節(jié);
A.從U形管內向外倒出適量水;
B.拆除軟管重新安裝;
C.向U形管內添加適量水。
(2)正確操作后,分析乙、丙兩圖的實驗現(xiàn)象,初步得出的結論是:同種液體中,液體壓強隨液體深度的增加而 增大 ,因此攔河大壩要做成 上窄下寬 (選填“上窄下寬”或“上寬下窄”)的形狀;
(3)在完成探究得到結論后,小明和同學們交流后又設計了圖丁所示的裝置,可以用來“比較液體的密度和測量未知液體的密度”。如:在左側加入適量的水,在右側緩慢倒入待測液體,直到觀察到橡皮膜相平,可得出:ρ液 > (選填“>”“=”或“<”)ρ水。
分析:(1)U形管右端上方是和大氣相通的,等于大氣壓強;U形管右端液面比較高,就說明U形管左端液面上方的氣體壓強大于大氣壓,只要取下軟管,讓U形管左端液面和大氣相通,這樣U形管兩端的液面就是相平的;
(2)液體壓強與深度和液體的密度有關,研究液體壓強與其中一個因素的關系,要控制另外一個因素不變;分析實驗中相同量和不同量,根據轉換法得出結論;
由實驗結論分析回答;
(3)觀察到橡皮膜相平,則左右液體產生的壓強相同,根據p=ρ液gh,可求出液體的密度的表達式;
深度是液體內部一點到液體自由面的距離。
解析:解:(1)在使用壓強計前,發(fā)現(xiàn)U形管中兩側液面已有高度差(如圖甲所示),接下來的操作是,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣的話,U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的(都等于大氣壓),當橡皮膜沒有受到壓強時,U形管中的液面就是相平的:選B;
(2)分析乙、丙兩圖知,液體密度相同,乙中深度較大,液體產生的壓強較大,初步得出的結論是:同種液體中,液體壓強隨液體深度的增加而增大,因此攔河大壩要做成上窄下寬的形狀;
(3)在左側加入適量的水,在右側緩慢倒入待測液體,直到觀察到橡皮膜相平,則左右液體產生的壓強相同,即ρ水gh水=ρ液gh液;
因為h水>h液,
所以ρ水<ρ液。
故答案為:(1)B;(2)增大;上窄下寬;(3)>。
點評:本題利用壓強計等裝置“探究液體內部壓強”的規(guī)律,考查器材調試、控制變量法和轉換法及p=ρ液gh的運用與對深度的理解。
【解題方法點撥】
1、控制變量法實驗中影響壓強的因素有深度、密度。我們需要用控制變量法來研究各個因素對壓強的影響。
2、轉換法液體內部壓強的大小無法直接測量,我們用壓強計兩側的液面高度差來判斷液體內部壓強的大小,這種方法叫做轉換法。
12.探究液體內部壓強與液體密度的關系
【知識點的認識】
研究液體內部的壓強與哪些因素有關
1.觀察U形管壓強計
U形管壓強計左右兩管中液面相平,液面上方的壓強相等。用手指輕壓橡皮膜,橡皮膜所受的壓強較小,兩管液面呈現(xiàn)較小的液面差。用手指稍重一些壓橡皮膜,橡皮膜所受的壓強較大,兩管液面呈現(xiàn)較大的液面差。
2.研究液體內部的壓強與液體內部深度的關系。
[實驗一]玻璃筒中盛有水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放入玻璃筒中,觀察在不同深處U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強的金屬盒在水內較深處,U形管左、右兩管中液面的高度差大于金屬盒在水內較淺處的高度差。
[實驗二]玻璃筒中盛有水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放入玻璃筒中,觀察在一定深度處,改變橡皮膜面的朝向,觀察U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強計的金屬盒在水內一定深度處,改變橡皮膜的朝向,U形管左、右兩管中液面的高度差。
實驗表明,在同種液體內部,深度越小,該處壓強越?。辉谕簧疃忍?,各個方向的壓強相等。
3.研究液體內部液強與液體密度的關系。
[實驗三]兩個玻璃筒內分別盛有水和濃鹽水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放在水和濃鹽水內部同一深度處,觀察U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強計的金屬盒在濃鹽水內一定深處,左、右兩管中液面的高度差大于金屬盒在水內相同深處的高度差。
實驗表明,在不同液體的同一深度處,密度大的液體產生的壓強。
4.液體內部的壓強取決于液體密度的和液體內部的深度。
【命題方向】
考查探究液體內部的壓強的實驗,考查液體內部的壓強與液體密度的關系,包括實驗原理,實驗器材,實驗步驟,實驗方法,數(shù)據分析,注意事項等內容。
例:如圖所示為某同學用壓強計研究液體內部壓強大小可能與哪些因素有關時的一個情景,下列說法中,正確的是( )
A.在此情景下,她探究的是液體內部向各個方向是否都有壓強
B.在此情景下,她探究的是液體內部的壓強跟液體密度的關系
C.在此情景下,圖甲中金屬盒處的壓強等于圖乙中金屬盒處的壓強
D.在此情景下,圖甲中金屬盒處的壓強小于圖乙中金屬盒處的壓強
分析:(1)掌握液體內部壓強的特點:液體內部有壓強,同一深度,液體內部向各個方向的壓強相等;密度相同時,液體內部壓強隨深度增加而增大;深度相同時,液體密度越大,壓強越大。
(2)液體內部壓強的大小是通過觀察U形管兩側液面的高度差來反映的,體現(xiàn)了轉換法。
(3)根據實驗現(xiàn)象,確定相同的量和改變的量,根據控制變量法得出探究的問題。
解析:解:A、在此情景下,她探究的是液體內部向各個方向是否都有壓強,應在同種液體、同一深度處改變橡皮膜的朝向,與圖示不符,故A錯誤;
B、在此情景下,她探究的是液體內部的壓強跟液體密度的關系,應控制深度相同,密度不同,圖示中液面高度差不同,產生的壓強不同,探究問題與圖示相符,故B正確;
CD、在此情景下,深度相同,甲圖中U形管兩側液面的高度差大,甲圖中金屬盒處的壓強大于乙圖中金屬盒處的壓強,故CD錯誤;
故選:B。
點評:此題是探究液體壓強實驗,考查了對實驗現(xiàn)象的分析、轉化法及控制變量法的應用。
【解題方法點撥】
1、控制變量法實驗中影響壓強的因素有深度、密度。我們需要用控制變量法來研究各個因素對壓強的影響。
2、轉換法液體內部壓強的大小無法直接測量,我們用壓強計兩側的液面高度差來判斷液體內部壓強的大小,這種方法叫做轉換法。
13.探究液體內部各個方向上的壓強
【知識點的認識】
研究液體內部的壓強與哪些因素有關
1.觀察U形管壓強計
U形管壓強計左右兩管中液面相平,液面上方的壓強相等。用手指輕壓橡皮膜,橡皮膜所受的壓強較小,兩管液面呈現(xiàn)較小的液面差。用手指稍重一些壓橡皮膜,橡皮膜所受的壓強較大,兩管液面呈現(xiàn)較大的液面差。
2.研究液體內部的壓強與液體內部深度的關系。
[實驗一]玻璃筒中盛有水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放入玻璃筒中,觀察在不同深處U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強的金屬盒在水內較深處,U形管左、右兩管中液面的高度差大于金屬盒在水內較淺處的高度差。
[實驗二]玻璃筒中盛有水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放入玻璃筒中,觀察在一定深度處,改變橡皮膜面的朝向,觀察U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強計的金屬盒在水內一定深度處,改變橡皮膜的朝向,U形管左、右兩管中液面的高度差。
實驗表明,在同種液體內部,深度越小,該處壓強越?。辉谕簧疃忍?,各個方向的壓強相等。
3.研究液體內部液強與液體密度的關系。
[實驗三]兩個玻璃筒內分別盛有水和濃鹽水,將U形管壓強計的覆有橡皮膜的金屬盒放在水和濃鹽水內部同一深度處,觀察U形管壓強計左右兩管中液面高度差的變化情況。
U形管壓強計的金屬盒在濃鹽水內一定深處,左、右兩管中液面的高度差大于金屬盒在水內相同深處的高度差。
實驗表明,在不同液體的同一深度處,密度大的液體產生的壓強。
4.液體內部的壓強取決于液體密度的和液體內部的深度。
【命題方向】
考查探究液體內部的壓強的實驗,考查液體內部各個方向上的壓強,包括實驗原理,實驗器材,實驗步驟,實驗方法,數(shù)據分析,注意事項等內容。
例:用如圖所示的裝置“探究液體壓強與哪些因素有關”。
(1)在實驗過程中,通過觀察U形管左右兩側液面 高度差 來判斷壓強大小。
(2)根據圖甲、圖乙所示現(xiàn)象可以研究液體內部壓強大小與 液體深度 的關系。根據研究得出的結論,攔河壩應設計成 上窄下寬 (選填“上窄下寬”或“上寬下窄”)的形狀。
(3)如圖乙、丙所示,保持探頭在水中的深度不變,改變探頭的方向,觀察U形管左右兩側液面情況沒有發(fā)生變化,可以得出結論: 同種液體同一深度處,向各個方向的壓強相等 。
分析:(1)實驗過程中,通過觀察U形管左右兩側液面高度差,反映橡皮膜所受液體壓強的大小;
(2)液體壓強隨著深度的增加而增加。
解析:解:(1)實驗過程中,通過觀察U形管左右兩側液面高度差,反映橡皮膜所受液體壓強的大??;
(2)分析圖甲、圖乙的實驗現(xiàn)象知道,兩次實驗中液體的種類相同而探頭所處的深度不同,圖乙中U形管左右兩側液面高度差較大,這就說明圖乙中探頭所受的壓強較大,由此我們可以得出初步結論:液體內部壓強大小與液體深度有關;所以攔河大壩設計成上窄下寬的形狀,防止液體壓強過大,沖垮大壩;
(3)如圖乙、丙所示,保持探頭在水中的深度不變,改變探頭的方向,觀察U形管兩側液面的高度差,發(fā)現(xiàn)高度差不變;這表明:同種液體、同一深度,液體向各個方向的壓強相等。
故答案為:(1)高度差;(2)液體深度;上窄下寬;(3)同種液體同一深度處,向各個方向的壓強相等。
點評:本題利用壓強計等裝置“探究液體內部壓強”的規(guī)律,考查控制變量法和轉換法的運用。
【解題方法點撥】
在液體內部,?向各個方向都存在壓強,?且在同一深度向各個方向的壓強都相等。?這一特性使得液體能夠在密閉容器內將其受到的壓強按原來的大小向各個方向傳遞。?
14.功率的推導式P=Fv
【知識點的認識】
計算功率的另一個公式:P=Fv,即物體在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做勻速直線運動,則拉力F所做功的功率可表示為Fv.(其中F表示物體所受的拉力,v表示物體運動的速度)
a.推導:由P=Wt,聯(lián)立W=Fs,得P=Wt=Fst=Fv。
由該公式可知:在功率P一定時,力F與速度v成反比。
b.應用:當汽車上坡時,司機采取換擋的辦法,減小速度,以獲得較大的牽引力。
【命題方向】
考查功率的推導式,常以汽車牽引力為背景考查此知識。
例:一輛在水平路面上沿直線勻速行駛的貨車,行駛時所受的阻力始終為車總重的0.1倍,貨車(含駕駛員)空載時重為2.5×104N。求:
(1)貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時,10s內貨車牽引力做的功;
(2)當貨車裝載1.1×104N的貨物以20km/h的速度勻速行駛時,貨車牽引力的功率。
分析:(1)根據題意求出貨車行駛過程中受到的阻力,由于貨車勻速行駛,處于平衡狀態(tài),受到平衡力作用,由二力平衡的條件可得出貨車的牽引力;已知貨車的速度和行駛時間,利用s=vt可求出貨車行駛的路程,再利用W=Fs求出貨車牽引力做的功;
(2)由二力平衡的條件可得出貨車此時受到的牽引力,利用P=Fv可求出牽引力做功的功率。
解析:解:(1)根據題意知道,貨車勻速行駛過程中受到的阻力f=0.1G=0.1×2.5×104N=2500N,
貨車勻速行駛時受到平衡力作用,由二力平衡的條件知道,貨車的牽引力F=f=2500N,
行駛速度36km/h=10m/s,
貨車10s內行駛的路程s=vt=10m/s×10s=100m,
則貨車牽引力做的功W=Fs=2500N×100m=2.5×105J;
(2)貨車裝載1.1×104N的貨物時貨車總重力G′=2.5×104N+1.1×104N=3.6×104N,
此時貨車受到的牽引力F′=0.1G′=0.1×3.6×104N=3.6×103N,
牽引力做功的功率為P=W′t=F′st=Fv=3.6×103N×203.6m/s=2×104W。
答:(1)10s內貨車牽引力做的功為2.5×105J;
(2)貨車牽引力的功率為2×104W。
點評:本題考查了功和功率的計算公式的應用,解題關鍵是利用二力平衡的條件得出貨車的牽引力。
【解題方法點撥】
利用公式P=Fv時要注意以下幾點:a.拉力F必須是恒力,且物體運動的速度應不變;b.計算時,v的單位必須用m/s,這樣算出的功率單位才是w;c.速度v跟拉力F必須對應,即v必須是受到拉力的物體在拉力的方向上移動的速度。在解決一些有關運動物體的功率問題時,應用此公式解題會更簡便。
15.機械能的概念
【知識點的認識】
(1)動能和勢能之和稱為機械能。
動能和勢能都屬于機械能,動能是物體運動時具有的能量,勢能是存儲著的能量,動能和勢能是機械能的兩種表現(xiàn)形式。
(2)大小:物體具有的機械能是指動能和勢能的總和。
【命題方向】
考查機械能的概念;機械能的大小判斷。
例:灑水車勻速灑水過程中,灑水車的( )
A.動能不變
B.勢能不變
C.機械能變小
D.機械能不變
分析:(1)動能大小的影響因素:質量、速度。質量越大,速度越大,動能越大;
(2)重力勢能大小的影響因素:質量、被舉得高度。質量越大,高度越高,重力勢能越大;
(3)機械能=動能+勢能。
解析:解:灑水車在平直街道上,高度為零,所以重力勢能為零,不變;由于灑水,質量就小,速度不變,所以動能變小;因為機械能=動能+勢能,所以機械能變小。
故選:C。
點評:本題考查了動能和重力勢能的概念及影響其大小的因素,屬于基本內容。在判斷動能和重力勢能的大小時,要注意看影響動能和重力勢能大小的因素怎么變化。
【解題方法點撥】
機械能的大小可能是物體的動能與勢能的和,可能全部都是物體的動能,也可能全部是物體的勢能,在分析機械能的大小時,應該綜合考慮動能、重力勢能和彈性勢能。
16.動能和重力勢能的相互轉化
【知識點的認識】
動能和重力勢能之間可以相互轉化.動能和重力勢能之間的相互轉化一般發(fā)生在只受重力作用下的運動過程中,例如滾擺在下降的過程中,越轉越快,它的重力勢能越來越小,動能越來越大,重力勢能轉化為動能;滾擺在上升過程中,越轉越慢,它的重力勢能越來越大,動能越來越小,動能轉化為重力勢能.
【命題方向】
考查動能和重力勢能的相互轉化。
例:如圖所示,在模擬“蹦極”的實驗時,將一根橡皮筋一端系一個小球,另一端固定在A點,B點是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置,C點是小球從A點靜止釋放后所能達到的最低點,不考慮空氣阻力。關于小球從A點到C點運動過程的說法,正確的是( )
A.小球從A點下落到B點的過程中,重力勢能轉化為動能
B.小球從A點下落到B點的過程中,受到重力和彈力的作用
C.小球從A點下落到C點的過程中拉力始終在做功
D.小球在B點時受到平衡力的作用
分析:(1)小球在下落過程中,在AB段,小球只受到重力作用,重力不斷改變小球的運動狀態(tài),小球加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用:當拉力小于重力時,小球仍處于加速狀態(tài);當拉力大于重力時,小球減速下落。
(2)物體保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),即為平衡狀態(tài)。
解析:解:小球在下落過程中,在AB段,小球只受到重力作用,重力不斷改變小球的運動狀態(tài),小球加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用,過B點后橡皮筋開始伸長(大于原長),彈力逐漸增大。當拉力小于重力時,小球仍處于加速狀態(tài);當拉力大于重力時,小球減速下落。
A、從A點到B點運動過程中小球的重力勢能轉化為動能,故A正確;
B、由題B點是橡皮筋自然下垂長度的位置,所以在AB段,橡皮筋對小球沒有彈力,故B錯誤;
C、小球從A點下落到B點的過程中,不受拉力,因此拉力不做功;由B點到C點的過程中,受到橡皮筋的拉力向上,而小球向下運動,因此拉力做負功,故C錯誤;
D、小球在B點時只受到重力的作用,故D錯誤。
故選:A。
點評:物體受到的合力方向和物體運動方向相同時,物體處于加速狀態(tài);物體受到的合力方向和物體運動方向相反時,物體處于減速狀態(tài)。
【解題方法點撥】
通過物體的速度、所處高度、彈性形變程度的變化判定物體動能、重力勢能、彈性勢能的大小變化,能量總是從逐漸減小的那種向逐漸增加的那種轉化.
17.杠桿的最小動力
【知識點的認識】
古希臘學者阿基米德總結出杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂.據此,他說出了“只要給我一個支點,我就可以撬動地球“的豪言壯語.地球的質量大約是6×1024kg,人產生的推力約為588N,我們設想要撬起地球這個龐然大物,又找到了合適的支點,根據杠桿平衡條件,所用動力臂與阻力臂的比值為1023:1,當然要找到這樣長的杠桿確實非常困難,但這個假想的實驗包含了科學家對物理知識的深刻理解:根據杠桿平衡條件,在阻力和阻力臂不變的情況下,若要動力最小,動力臂必然要最長。因此我們首先需要畫出最長的力臂,也就是要找到杠桿上離支點O直線距離最遠的點,連接支點O和最遠點,這條連線就是最長的力臂,然后與力臂垂直畫出最小的力就可以了。
【命題方向】
畫出使輕質杠桿保持平衡的最小的力F的示意圖一般是命題方向。
例:如圖所示,O為輕質杠桿的支點,B點掛一重物,為使杠桿在水平位置平衡,若在B點或在A點施加一個力并使該力最小,該力應沿( )
A.F1方向
B.F2方向
C.F3方向
D.F4方向
分析:由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情況下,動力臂越長則動力越小。所以要判斷哪個動力最小,就看哪個動力對應的動力臂最長。支點與動力作用點之間的連線就是最長的動力臂,與這條動力臂垂直的力即為最小動力。
解析:解:由圖可知,O為支點,B點掛一重物,阻力方向向下;要使該力最小,由杠桿平衡條件F1L1=F2L2可知,在阻力和阻力臂都一定的情況下,動力臂越長則動力越?。?br>由圖可知,OB對應的動力臂最長,所以該力應沿F1方向。
故選:A。
點評:首先判斷最小力的力臂,一般找支點和作用點之間的最長距離為最大力臂,在該點施加的力才最小。確定好最小的力,還要根據杠桿情況判斷施力方向。
【解題方法點撥】
求最小動力問題,可轉化為找最長力臂問題.找最長力臂,一般分兩種情況:
(1)在動力的作.用點明確的情況下,支點到力的作用點的連線就是最長力臂;
(2)在動力作用點未明確時,支點到最遠的點的距離是最長力臂.
18.杠桿的分類
【知識點的認識】
(1)杠桿分為三類:
省力杠桿(動力臂大于阻力臂,省力費距離)
費力杠桿(動力臂小于阻力臂,費力省距離)
等臂杠桿(動力臂等于阻力臂,不省力不費力,不省距離不費距離)
(2)天平是等臂杠桿.關于天平的使用,我們已學過,天平是支點在中間的等臂杠桿,它是根據物體的重力跟質量成正比和杠桿平衡條件來工作的,天平平衡時,砝碼加游碼的總質量等于被稱物體的質量.
〔3)秤是用來稱量物體的質量的工具,它是根據杠桿平衡條件制成的,使用時,可以是等臂杠桿,也可以是不等臂杠桿.
(4)生活中常見的省力杠桿:羊角錘頭撬釘子、手推獨輪車、剪樹枝的剪刀、瓶蓋起子、核桃夾等.
生活中常見的費力杠桿:人的前臂、釣魚竿、裁縫用的剪刀、筷子、鑷子等.
【命題方向】
判斷生活中的杠桿式什么杠桿是命題的關鍵。
例:使用下列簡單機械時,一定省力的是( )
A.鍘刀和定滑輪
B.撬棒和理發(fā)剪刀
C.羊角錘和手推車
D.瓶蓋起子和釣魚竿
分析:對于簡單機械來說,如果要求它省力,那么動力臂就一定要大于阻力臂。選項中所列都是生活中常見的簡單機械,只有逐一分析它們力臂的大小,才能判斷其是否省力,同時還要注意,機械的力臂有時會隨著使用方式的不同而變化。
解析:解:A、鍘刀通常是省力的,但定滑輪的實質卻是等臂杠桿,所以不合題意;
B、撬棒通常是省力的,但理發(fā)剪刀一般刀口部分長于刀柄,屬費力杠桿,所以不合題意;
C、羊角錘和手推車都有著較長的用力柄,動力臂長于阻力臂,而且相對固定,所以符合題意;
D、瓶蓋起子通常是省力的,但釣魚竿卻是典型的費力杠桿,所以不合題意。
故選:C。
點評:判斷一種簡單機械是否省力,主要看它的力臂的分配,同一種機械在使用方式不同時,它的省力情況也會發(fā)生變化。
【解題方法點撥】
解題的關鍵是要看動力臂與阻力臂之間的大小關系.要與生活實際相聯(lián)系,例如上面的例題由于人的前臂相當于杠桿,動力臂和阻力臂已經固定,且阻力臂大于動力臂,是一個費力杠桿.根據杠桿平衡條件可知:在動力臂和阻力臂確定的情況下,手托起的物體越重,肌肉提供的動力越大,感覺越累.
19.功的原理
【知識點的認識】
使用任何機械時,人們所做的功,都不會少于(大于或等于)不用機械時所做的功,也就是使用任何機械都不省功.這個結論叫做功的原理.
功的原理是人們經過長期的實驗和研究得到的規(guī)律,是任何機械(不論是簡單機械還是復雜的機器)都遵循的原理,它表明使用任何機械,能省力或省距離或改變力的方向,但都不能省功.
【命題方向】
考查功的原理的概念。
例:如圖所示,光滑斜面長s=3m,高h=1m,小軍用沿斜面向上的推力F=20N將物體推到斜面頂端,則小軍對物體做的功為 60 J,使用斜面 不能 (選填“能”或“不能”)省功。
分析:(1)根據W=Fs計算所做的功。
(2)任何機械都不能省功;
解析:解:小軍對物體做的功為:W=Fs=20N×3m=60J;使用任何機械都不能省功。
故答案為:60;不能。
點評:本題考查了做功的有關知識,屬于基礎題。
【解題方法點撥】
記憶性知識,牢記即可。
20.聲音產生的原因
【知識點的認識】
(1)聲音產生的原因是由物體的振動產生的。
(2)一切正在發(fā)聲的物體都在振動,振動停止,則發(fā)聲也停止。
【命題方向】
聲音的產生這一知識點比較簡單,中考中常圍繞“振動”兩個字出填空題,近幾年以轉換法較為熱點,如揚聲器紙屑實驗、乒乓球音叉實驗等,考查體現(xiàn)振動的方法、看到的現(xiàn)象、實驗的目的、紙屑和乒乓球的作用等。
例:如圖所示,將懸掛的乒乓球輕輕接觸正在發(fā)聲的音叉,觀察到乒乓球被音叉多次彈開;聲音消失,乒乓球也停止運動。此現(xiàn)象表明聲音( )
A.由物體振動產生
B.可以通過氣體傳播
C.不能在真空中傳播
D.響度越大,聲速越大
分析:聲音是物體的振動產生的。
解析:解:發(fā)聲的音叉在振動,所以乒乓球被彈開,音叉停止振動,聲音也消失,說明聲音是物體的振動產生的。
故選:A。點評:本題考查了聲音的產生,屬于基礎題。
【解題方法點撥】
關于發(fā)聲與振動的關系理解:
①一切發(fā)聲都振動,但振動不一定被人們看到.
不論科技多么發(fā)達,都沒有任何一種不振動就能發(fā)聲的現(xiàn)象;敲音叉或敲桌面發(fā)聲時的振動看不到,需要通過轉換法來體現(xiàn);
②一切振動都發(fā)聲,但聲不一定被人們聽到.
振動發(fā)聲有的是超聲或次聲,不在人的聽覺范圍內,故聽不到;有的聲音響度很小,故聽不到.
21.根據音色辨別發(fā)聲體
【知識點的認識】
音色:發(fā)聲體的聲音品質,由發(fā)聲體本身的特征決定.是區(qū)別聲音的重要標志
【命題方向】
中考中常以填空、選擇的題型出現(xiàn).主要考查辨別熟人的聲音靠什么,辨別樂器的聲音靠什么.
例:天津時調是天津曲藝中最有代表性的曲種之一。觀看演出時,人們能分辨出四胡、揚琴的聲音是依據聲音的( )
A.音調
B.響度
C.音色
D.振幅
分析:音色是發(fā)聲體的聲音品質,由發(fā)聲體本身的特征決定,是區(qū)別聲音的重要標志。
解析:解:人們能分辨出四胡、揚琴的聲音是依據聲音的音色不同,故ABD錯誤,C正確。
故選:C。
點評:本題考查了音色,比較簡單。
【解題方法點撥】
音色是區(qū)別聲音的重要標志.區(qū)別聲音就是靠音色.辨別熟人的聲音、辨別樂器的聲音靠的都是音色.模仿趙本山的聲音很像就是模仿的音色像,通過敲擊瓷器,根據聲音判斷瓷器是否破損也是靠音色.
22.音調、響度、音色的比較
【知識點的認識】
(1)音調:聲音的高低,由發(fā)聲體的振動頻率決定,頻率越高,音調越高;
(2)響度:人耳感覺到的聲音的大小,它跟發(fā)聲體的振幅有關.振幅越大,響度越大;振幅越小,響度越?。?br>(3)音色:發(fā)聲體的聲音品質,由發(fā)聲體本身的特征決定.是區(qū)別聲音的重要標志.
【命題方向】
辨別音調、響度和音色的特性,常以選擇填空考查為主。
例:編鐘是我國古代的擊打樂器,由若干個大小不同的鐘有次序地懸掛在木架上編成一組或幾組。當用相同大小的力敲擊大小不同的編鐘時,發(fā)出的聲音有不同的( )
A.響度
B.音調
C.音色
D.振幅
分析:音調是指聲音的高低,音調跟頻率有關,頻率越大,音調越高;頻率越小,音調越低。質量大、體積大的物體難振動,頻率小,音調低。
解析:解:編鐘由一套大小不同的鐘組成,質量大、體積大的難振動,頻率小,音調低,相反,質量小、體積小的容易振動,頻率大,音調高,故用相同的力敲打大小不同的編鐘時,編鐘發(fā)出聲音的音調不同。
故選:B。點評:聲音的三個特征分別是:音調、響度、音色,是從不同角度描述聲音的,音調指聲音的高低,由振動頻率決定;響度指聲音的強弱或大小,與振幅和距發(fā)聲體的距離有關;音色是由發(fā)聲體本身決定的一個特性。
【解題方法點撥】
(1)音調和響度是常放在一起考的一對聲音的特性,要注意二者分別指聲音的高低和大小,音調由發(fā)聲體的振動頻率決定,響度由振幅決定。
(2)在不同情境下“高”和“低”有時指音調,有時指響度,二者的區(qū)分是??键c。
23.聲與信息
【知識點的認識】
聲音的物理特征有三個:音調,響度,音色.
我們按照一定的規(guī)律來改變這三個特征中一種或幾種屬性,就會使聲音帶著一定的信息內容傳播出去.比如,說話,就是在改變著聲音的音調和響度來傳播信息.聲音是一種縱波,一種波必然有振幅、頻率和諧波成分,我們說話的聲音就包含了這些成分,所以聲音中就有不同的信息.不同的人說同樣的話,其聲音信息也不同,那是因為人的聲帶長短粗細,發(fā)音方式和共鳴腔位置不同.因而有些人聲音尖,有些人聲音粗,有些人則有娘娘腔.所以及時說得是同樣的話,聽多了,我們也能分辨出到底是誰說的.這些都說明聲音是包含信息的.
【命題方向】
中考一般以選擇題或填空題出現(xiàn),也有時與能量結合出題.
例:我國自主研發(fā)的一款超聲導盲手杖,它可以發(fā)射超聲波探測周圍5m內障礙物的情況,人耳 不能 (選填“能”或“不能”)聽見手杖發(fā)出的超聲波,經過處理成語音信號及時播放出來,從而達到“以聽代視”的效果,導盲手杖應用了超聲波可以傳遞 信息 (選填“能量”或“信息”)。
分析:超聲波的振動頻率高于20000Hz,不在人耳的聽覺頻率范圍之內。
聲可以傳遞信息和能量。
解析:解:我國自主研發(fā)的一款超聲導盲手杖,它可以發(fā)射超聲波探測周圍5m內障礙物的情況,人耳不能聽見手杖發(fā)出的超聲波,經過處理成語音信號及時播放出來,從而達到“以聽代視”的效果,導盲手杖應用了超聲波可以傳遞信息。
故答案為:不能;信息。
點評:本題考查的是超聲波的特點和應用;知道聲可以傳遞信息和能量。
【解題方法點撥】
基本的識記內容,不涉及到計算,只有識記、理解.
24.光折射規(guī)律的應用
【知識點的認識】
折射定律是幾何光學的基本定律之一。是在光的折射過程中,確定折射光線與入射光線之間關系的定律。光從一種介質斜射入另一種介質中時,傳播方向一般發(fā)生變化,這種現(xiàn)象叫做光的折射。
光的折射規(guī)律:
(1)光從空氣斜射入水或其它透明介質中時:
①折射光線與入射光線、法線在同一個 平面上;
②折射光線和入射光線分居法線兩側;
③折射角小于入射角;
④入射角增大時,折射角也隨著增大;
⑤當光線垂直射向介質表面時,傳播方向不改變。
(2)光從水或其它透明介質斜射入空氣中,折射角大于入射角。
【命題方向】
利用光的折射規(guī)律解題,包括實驗探究,以及用光的折射解釋生活中的一些簡單現(xiàn)象。
例:一柱形玻璃容器里盛有適量的水,靜置在水平桌面上的規(guī)則木板AB上,一束光線豎直向下照射在水面上,若在A端下方墊一個小正方體C,使木板傾斜適當?shù)慕嵌群螅瑒t( )
A.反射光線將沿逆時針方向適當旋轉
B.反射光線將沿順時針方向適當旋轉
C.折射光線將沿順時針方向適當旋轉
D.反射和折射光線的方向都不會旋轉
分析:光的反射定律的內容:反射光線、入射光線與法線在同一平面內;反射光線和入射光線分別位于法線兩側;反射角等于入射角。
當光線從一種透明介質垂直射入另一種透明介質時,傳播方向不變。
解析:解:在A端下方墊一個正方體C,使木板傾斜一個小的角度,但水面總是水平的,所以入射光線與水面垂直,故反射光線和折射光線的方向都不變,故D正確。
故選:D。
點評:本題考查光的反射定律和光的折射規(guī)律;注意無論盛水的容器如何傾斜,水面永遠是水平的。
【解題方法點撥】
注意理解熟記實驗高度光的折射規(guī)律。
25.凸透鏡的會聚作用
【知識點的認識】
凸透鏡有會聚作用故又稱聚光透鏡.
【命題方向】
利用凸透鏡的會聚作用作圖,制造的工具用的什么原理,例如:照相機,老花鏡、放大鏡等,有時直接考查凸透鏡的作用,這些都是命題的要點.
例:如圖所示是一種微型手電筒所用的小燈泡,小燈泡前端A部分(透明體)相當于 凸 透鏡,對光線有 會聚 作用,燈泡的燈絲放在 焦點 處,手電筒射出的光是平行光。
分析:平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡折射后會聚一點,這個點是凸透鏡的焦點,根據光路是可逆的,把燈絲放在凸透鏡的焦點上,經過凸透鏡折射后,會平行射出。
解析:解:小燈泡前端的A部分中間厚、邊緣薄,相當于一個凸透鏡,對光線有會聚作用;燈絲放在該凸透鏡的焦點上,光線經過凸透鏡折射后是平行光線。
故答案為:凸;會聚;焦點。
點評:本題考查了凸透鏡的焦點和光的折射中光路是可逆的,體現(xiàn)了物理和生活的密切關系。
【解題方法點撥】
正確理解透鏡對光的作用:
凸透鏡對光有會聚作用是指折射光線相對于入射光線更靠近主軸了。
26.凸透鏡成像規(guī)律的應用
【知識點的認識】
【命題方向】
考查凸透鏡成像規(guī)律的應用
例:酒店機器人(如圖)配有攝像頭,可以實現(xiàn)面部識別功能。下列說法正確的是( )
A.機器人攝像頭的鏡頭對光具有發(fā)散作用
B.機器人攝像頭的成像原理與照相機相同
C.機器人攝像頭的鏡頭相當于凸透鏡,可以用來矯正遠視眼
D.當機器人走近客人時,其攝像頭所成客人的像會變小
分析:AB.機器人照相機的鏡頭是凸透鏡,相當于照相機,成倒立、縮小的實像;
C.凸透鏡,可以矯正遠視眼;
D.根據凸透鏡成實像時,物近像遠像變大,進行分析。
解析:解:A.機器人照相機的鏡頭是凸透鏡,凸透鏡對光有會聚作用,故A錯誤;
B.機器人攝像頭的成像原理與照相機相同,都是利用u>2f,成倒立、縮小的實像,故B正確;
C.機器人攝像頭的鏡頭相當于凸透鏡,可以矯正遠視眼或老花眼,故C正確;
D.當機器人走近客人時,凸透鏡成實像時,物近像遠像變大,故其攝像頭所成客人的像會變大,故D錯誤。
故選:BC。
點評:本題探究凸透鏡成像在實際生活中的應用,熟記凸透鏡成像規(guī)律是解題關鍵。
【解題方法點撥】
口訣:一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小,實像倒,居異側,虛像正,居同側,物近像遠像變大,焦點以內反變化
27.熔化的吸熱特點
【知識點的認識】
熔化是指物質從固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)的過程,?這一過程需要吸收熱量。?
【命題方向】
判斷熔化是吸熱還是放熱。
例:衛(wèi)星的發(fā)射需要火箭來運載,火箭的整流罩外殼涂有一層特殊材料,該材料在高溫下熔化 吸熱 (填“吸熱”或“放熱”)起到防止衛(wèi)星燒壞的作用。
分析:物質由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程是熔化,熔化需要吸熱。
解析:解:火箭頭部的特殊材料在熔化時可以吸收大量熱量,起到防止衛(wèi)星燒壞的作用,這是利用了熔化要吸熱的原理。
故答案為:吸熱。
點評:本題考查熔化吸熱,難度不大。
【解題方法點撥】
物態(tài)變化,需要知道物質變化前后的狀態(tài),再根據物態(tài)變化的定義確定物態(tài)變化的名稱,同時還需要掌握每一種物態(tài)變化的吸、放熱情況。
28.晶體熔化的特點
【知識點的認識】
晶體熔化的特點:
(1)有固定熔點,并達到熔點才能熔化。
(2)熔化過程中不斷吸熱,但溫度不變。
(3)熔化過程中可能是固態(tài),液態(tài),固液混合態(tài)。
【命題方向】
考查晶體熔化的特點
例:在海鮮的下面鋪上一層碎冰的目的是:冰粒在 熔化 (填物態(tài)變化名稱)時要 吸收 (填“吸收”或“放出”)熱量,但溫度 不變 ,以達到保鮮的效果。所以冰是 晶體 (晶體,非晶體)
分析:物質由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程叫熔化,晶體在熔化過程中需要吸熱,但溫度保持不變。
解析:解:冰是晶體,在海鮮的周圍鋪一層碎冰塊,這樣冰塊在熔化時吸熱但溫度保持不變,具有制冷作用,能起到保鮮的作用。
故答案是:熔化;吸收;不變;晶體。
點評:此題考查的是熔化現(xiàn)象在實際生活中的應用,體現(xiàn)了物理規(guī)律對實際生活的指導作用。
【解題方法點撥】
記憶性知識,牢記即可。
29.液化的概念及現(xiàn)象
【知識點的認識】
液化指物質由氣態(tài)轉變成液態(tài)。
【命題方向】
根據現(xiàn)象判斷物態(tài)的變化是中考的熱點。
例:暑假,小江與家人坐空調旅游大巴去黃果樹旅游,途中發(fā)現(xiàn)車窗變模糊了,該現(xiàn)象涉及的物態(tài)變化是( )
A.液化
B.汽化
C.凝固
D.凝華
分析:液化指物質由氣態(tài)轉變成液態(tài),液化要放熱。
解析:解:暑假,空調大巴里的空氣比車外低,車窗外熱的水蒸氣遇到冷的玻璃,馬上液化放熱,此現(xiàn)象是液化。
故選:A。
點評:本題考查了液化現(xiàn)象,屬于基礎題。
【解題方法點撥】
在做題中要注意,白氣和霧都是可以看見的,所以是液態(tài)。
30.擴散現(xiàn)象
【知識點的認識】
(1)擴散現(xiàn)象:不同的物質在相互接觸時,物質的分子互相進入對方的現(xiàn)象就叫擴散現(xiàn)象.進入鮮花店時,香氣撲鼻而來,長時間堆放煤的墻角,墻皮內部會變黑,把冰糖放入水中,過段時間水會變甜等現(xiàn)象都是擴散現(xiàn)象,擴散現(xiàn)象表明分子在不停地運動著.氣體、液體、固體之間均能發(fā)生擴散現(xiàn)象.
(2)擴散現(xiàn)象與溫度的關系:溫度越高,擴散現(xiàn)象越明顯.
在兩個相同的燒杯中,分別裝半杯涼水和半杯熱水,用滴管分別在兩個杯底注入一滴紅墨水,結果熱水中的紅墨水擴散得快,這是因為裝熱水的杯子中水溫高,分子運動快,所以水先變紅,這實際上說明了分子的運動與溫度有關,溫度越高,分子運動越劇烈.
【命題方向】
理解生活中常見的擴散現(xiàn)象,用擴散知識解釋常見現(xiàn)象的成因。
例:爆炒辣椒時,周圍的人很快就察覺有辣味,這是 擴散 現(xiàn)象,起鍋冷卻后聞到的辣味就變淡了很多,說明這種現(xiàn)象的劇烈程度隨溫度的降低而 減弱 。
分析:不同物質相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散,擴散現(xiàn)象是分子不停地做無規(guī)則運動的體現(xiàn),溫度越高,擴散越快,分子運動越劇烈。
解析:解:爆炒辣椒時,周圍的人很快就能聞到辣椒的香味,這是擴散現(xiàn)象,擴散現(xiàn)象表明一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動。
起鍋后,辣椒的溫度降低了,周圍的人聞到的辣味就變淡了很多,說明辣椒分子的無規(guī)則運動與溫度有關,溫度越高辣椒分子的無規(guī)則運動越劇烈,溫度降低后辣椒分子的無規(guī)則運動的劇烈程度減弱。
故答案為:擴散;減弱。
點評:此題考查了分子動理論在生活中的應用,屬于基礎知識,是一道基礎題。
【解題方法點撥】
(1)對擴散現(xiàn)象要這樣理解,擴散現(xiàn)象只能發(fā)生在不同的物質之間,同種物質之間是不能發(fā)生擴散現(xiàn)象的,不同物質只有相互接觸時,才能發(fā)生擴散現(xiàn)象,沒有相互接觸的物質,是不會發(fā)生擴散現(xiàn)象的,擴散現(xiàn)象是兩種物質的分子彼此進入對方的現(xiàn)象,而不是單一的一種物質的分子進入另一種物質.氣體、液體和固體之間都可以發(fā)生擴散,而且不同狀態(tài)的物質之間也可以發(fā)生擴散.
(2)易錯點:擴散現(xiàn)象是指分子的運動,但注意將擴散現(xiàn)象與物體顆粒的運動相區(qū)分,如在陽光下看到的灰塵飛揚,是固態(tài)顆粒運動,而不是分子的無規(guī)則運動,故這個現(xiàn)象不是擴散現(xiàn)象.
31.一切物體都有內能
【知識點的認識】
(1)一切物體都有內能,內能是指物體的內能,不是分子內能,單獨考慮一個分子的動能和勢能是沒有意義的。
(2)一個物體在任何情況下都具有內能,例如:0℃的水具有內能。
【命題方向】
考查任何溫度狀態(tài)下的物體都具有內能,??疾楦拍畋嫖?。
例:在﹣20℃的房間里,靜止在地面上的足球( )
A.沒有內能
B.具有內能
C.具有機械能
D.什么能都沒有
分析:內能是物體內部所有分子無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,一切物體都有內能。
機械能是物體由于機械運動而具有的能,包括動能與勢能。解析:解:因為一切物體都有內能,所以在﹣20℃的房間里,靜止在地面上的足球具有內能;
足球靜止在地面上,沒有運動,不具有動能;沒有被舉高,不具有重力勢能,也沒有發(fā)生彈性形變,不具有彈性勢能。所以不具有機械能。
故選:B。
點評:本題主要考查了對內能和機械能概念的理解,屬基礎知識的考查,難度不大。
【解題方法點撥】
概念性知識,牢記即可。
32.熱傳遞改變物體的內能
【知識點的認識】
(1)條件:兩個物體之間或同一個物體的不同部分存在溫度差
(2)過程:高溫物體放出熱量,溫度降低,內能減少,低溫物體吸收熱量,溫度升高,內能增加;
(3)結果:溫度相同
(4)實質:內能的轉移。能量的形式沒有改變
【命題方向】
考查熱傳遞改變物體內能的概念,以及現(xiàn)象。
例:下列實例中,屬于熱傳遞改變物體內能的是( )
A.用鋸條鋸木頭時鋸條的溫度升高
B.兩手相互摩擦時手的溫度升高
C.電鉆打孔時鉆頭溫度升高
D.熱雞蛋放入冷水中溫度降低
分析:改變物體內能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉移過程,做功過程是能量的轉化過程。
解析:解:A、鋸木頭是克服摩擦做功,鋸條溫度升高,是通過做功改變物體的內能;
B、兩手相互摩擦時,克服摩擦做功,機械能轉化為內能,通過做功的方式改變物體的內能;
C、電鉆打孔是克服摩擦做功,鉆頭溫度升高,是通過做功改變物體內能的;
D、放入冷水中的熱雞蛋放出熱量,溫度降低,是通過熱傳遞改變物體內能,故D正確。
故選:D。
點評:此題是考查對做功和熱傳遞改變物體內能的辨別,是中考熱點,屬于易錯題目。
【解題方法點撥】
熱傳遞的實例:
炒菜時,用火給炒勺加熱;冬天坐在爐子邊取暖;放在太陽光下曬被子;哈氣;熱水袋取暖。
33.做功改變物體的內能
【知識點的認識】
做功可以改變物體的內能,當外界對物體做功時,物體的內能增大,當物體對外界做功時,物體的內能就會減小。
【命題方向】
考查做功改變物體的內能的概念,以及現(xiàn)象。
例:下列事例中,通過做功的方式改變物體內能的是( )
A.冬天用熱水袋暖手
B.兩手相互摩擦發(fā)熱
C.冬天室內用電爐取暖
D.用火爐燒水
分析:知道改變物體內能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉移過程,而做功過程是能量的轉化過程。
解析:解:A、冬天,用熱水袋暖手,手的溫度升高,是通過熱傳遞改變了物體的內能,故A不符合題意;
B、兩手相互摩擦,手的溫度升高,是手克服摩擦力做功,屬于做功改變物體的內能,故B符合題意;
C、冬天室內用電爐取暖,溫度升高,是通過熱傳遞改變了物體的內能,故C不符合題意;
D、用火爐燒水,水的溫度升高,是水吸收了熱量,屬于熱傳遞改變物體的內能,故D不符合題意。
故選:B。
點評:此題是考查對做功和熱傳遞改變物體內能的辨別,是中考熱點,屬于易錯題目。
【解題方法點撥】
做功改變物體的內能的實例:
鉆木取火;搓手取暖;磨刀;折鐵絲;用打氣筒打氣筒壁變熱;水蒸氣將壺蓋頂起;打開易拉罐蓋時,上面出現(xiàn)白霧;電爐絲通電后發(fā)熱。
34.利用比熱容的公式計算熱量
【知識點的認識】
物體的溫度升高時吸收熱量為:Q吸=cm(t﹣t0)
物體的溫度降低時放出的熱量為:Q放=cm(t0﹣t)
式中的c為物體的比熱容,m為物體的質量,t0表示物體原來的溫度,t表示物體后來的溫度.若用Δt表示物體變化的溫度(升高或降低的溫度),那么,物體溫度升高過程吸收的熱量或物體溫度降低過程放出的熱量可以統(tǒng)一寫為:Q=cm△t.
【命題方向】
考查利用熱量的計算公式,計算熱量。
例:一壺質量為2千克、溫度為20℃的水,加熱后使其升高到70℃,這些水吸收了多少熱量?[水的比熱容為4.2×103焦/(千克?℃)]。
分析:掌握熱量公式:Q=cm△t的計算公式是解答本題的關鍵,題干中已知水的質量是2kg,水的初溫和末溫分別是20℃、70℃,把數(shù)據代入公式即可求出水吸收的熱量。
解析:解:由分析知水吸收的熱量為:Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J
答:這些水吸收了4.2×105J的熱量。
點評:本題主要考查學生對熱量的計算公式的理解和掌握,是一道中檔題。
【解題方法點撥】
t是末溫,t0是初溫,Δt表示溫度的變化,注意題干中對于他們的說法是有差別的,如“升高到”,“降低到”指的是末溫,而“升高了”,“降低了”表示的是溫度的變化。
35.固體和液體的熱值計算
【知識點的認識】
固體和液體:q=Qm;Q=qm。
氣體:q=QV;Q=qV。
【命題方向】
考查固體和液體的熱值運算,常考查計算放出的熱量。
例:某家庭用燃氣熱水器將質量為100kg、溫度為10℃的自來水加熱到60℃,消耗的天然氣質量為2kg(假設天然氣完全燃燒)。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),天然氣的熱值為3.5×107J/kg,求在此過程中:
(1)自來水吸收的熱量;
(2)該熱水器工作時的效率。
分析:(1)利用吸熱公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的熱量;
(2)由Q放=mq可求出天然氣完全燃燒放出的熱量;水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比等于該熱水器工作時的效率。
解析:解:(1)水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×100kg×(60℃﹣10℃)=2.1×107J;
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=2kg×3.5×107J/m3=7×107J;
該熱水器工作時的效率:η=Q吸Q放×100%=2.1×107J7×107J×100%=30%。
答:(1)水吸收的熱量為2.1×107J;
(2)該熱水器工作時的效率是30%。
點評:本題主要考查了燃料完全燃燒放熱公式Q放=mq、Q吸=cm(t﹣t0)和效率公式η=Q吸Q放的掌握和運用,要求掌握公式的正確應用。
【解題方法點撥】
只有完全燃燒時,才能用Q=qm或Q=qV計算。
36.能量的利用效率
【知識點的認識】
有用能量和總能量的比例為能量效率.舉例,手機電池要充電,用時放電,比如充電充入10焦耳能量,在手機上用完電放出了8焦耳能量,能量效率是80%,損失2焦耳(電阻發(fā)熱等消耗).
【命題方向】
中考時一般以計算題中的某一問來出現(xiàn):求電動機的效率、熱量的利用等.
例:湖南路路面改造的過程中使用了如圖所示的一款雙輪壓路機。它的發(fā)動機是柴油機。為確保發(fā)動機正常工作,該壓路機配有冷卻水箱,水箱容納水的質量為20kg,在一次壓路作業(yè)中,水箱加滿水后,壓路機在水平路面上勻速行駛了2000m,消耗柴油0.3kg。若行駛過程中壓路機受到的平均阻力是1800N,水箱內的水從20℃上升到80℃[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃),柴油的熱值取4×107J/kg]。求:
(1)壓路機在這次壓路作業(yè)中做的功是多少?
(2)水箱內的水吸收的熱量是多少?(不考慮水的質量變化)
(3)柴油完全燃燒釋放出的熱量是多少?
(4)壓路機此次作業(yè)的效率是多少?
分析:(1)根據速度公式求出壓路機行駛的距離;壓路機勻速前進時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,二力大小相等,根據W=Fs求出壓路機做的功;
(2)根據密度公式求出水的質量,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;
(3)根據公式Q放=mq求出柴油完全燃燒釋放出的熱量;
(4)利用熱機效率的計算公式求得壓路機此次作業(yè)的效率。
解析:解:(1)壓路機勻速前進時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,二力大小相等,
即F牽=f=1800N,
壓路機做的功:W=F牽s=1800N×2000m=3.6×106J;
(2)水吸收的熱量為:
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×(80℃﹣20℃)=5.04×106J;
(3)柴油完全燃燒釋放出的熱量:
Q放=m柴油q=0.3kg×4×107J/kg=1.2×107J;
(4)壓路機此次作業(yè)的效率η=WQ放=3.6×106J1.2×107J=30%。
答:(1)壓路機在這次壓路作業(yè)中做的功是3.6×106J;
(2)水箱內的水吸收的熱量是5.04×106J;
(3)柴油完全燃燒釋放出的熱量是1.2×107J;
(4)壓路機此次作業(yè)的效率是30%。
點評:本題考查了做功公式、燃料完全燃燒釋放熱公式和吸熱公式、機械效率計算公式的應用,涉及到的知識點較多,難度適中。
【解題方法點撥】
解題是找到有用的能力、總的能力、消耗的能力是關鍵,利用有用能量和總能量的比例為能量效率解題.
37.一次能源與二次能源
【知識點的認識】
一次能源:是指可以從自然界直接獲取的能源.例:煤炭、石油、天然氣、水能、風能、太陽能、地熱能、潮汐能、生物質能、核能.
二次能源:是指無法從自然界直接獲取,必須經過一次能源的消耗才能得到的能源.例:電能、乙醇汽油、氫能、沼氣.
【命題方向】
考查一次能源與二次能源的區(qū)分,判斷某能是一次能源還是二次能源。
例:白鶴灘水電站是實施“西電東送”的國家重大工程,是當今世界在建規(guī)模最大、技術難度最高的水電工程之一。水力發(fā)電是將 機械 能轉化為電能,由于電能無法從自然界直接獲取,因此電能屬于 二次 能源。
分析:水力發(fā)電是將水中蘊含的機械能轉化為電能;一次能源可以從自然界直接獲得,而二次能源不能從自然界直接獲得,需要通過消耗一次能源來獲得。
解析:解:水力發(fā)電是將水中蘊含的機械能轉化為電能;電能無法從自然界直接獲取,需要通過消耗一次能源轉化而來,因此電能屬于二次能源。
故答案為:機械;二次。
點評:本題主要考查了對水力發(fā)電的了解,對二次能源與一次能源的分類,屬基礎題。
【解題方法點撥】
區(qū)分一次能源和二次能源的關鍵是看是否經過加工轉換。
38.動態(tài)電路的分析
【知識點的認識】
(1)明確引起電路動態(tài)變化的原因,即是由熱敏電阻、光敏電阻、滑動變阻器等引起的
(2)明確元件變化時,接入電路的各部分電阻如何變化
(3)明確電源的電壓是否保持不變
(4)從串聯(lián)電路或并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律及歐姆定律中選擇一條判斷電路中電流或某一元件兩端的電壓的變化情況。
【命題方向】
電路的動態(tài)分析問題,是中考必出的問題,應加強訓練,此類習題規(guī)律性較強,一旦掌握很容易得分。
例:閉合如圖所示電路的開關,將滑動變阻器的滑片向左滑移動一小段距離的過程中( )
A.燈泡的亮度變小
B.電流表的示數(shù)不變
C.電壓表的示數(shù)變大
D.電路的總功率變小
分析:滑動變阻器R與燈泡L并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表測量燈泡L的電流,滑動變阻器R向左移動,R阻值變小。
解析:解:將滑動變阻器的滑片向左滑移動一小段距離的過程中:
A、對燈泡L沒有影響,燈泡的亮度不變,故A錯誤;
B、電流表示數(shù)不變,I=UR,U、RL大小不變,所以電流表示數(shù)不變,故B正確;
C、電壓表測電源電壓,電壓表示數(shù)不變,故C錯誤;
D、P=UI,U不變,將滑動變阻器的滑片向左滑移動一小段距離,R阻值變小,所以R支路電流變大,燈泡L支路電流不變,總電流I總變大,P變大,故D錯誤;
故選:B。
點評:本題考查了電路的動態(tài)分析,難度不大。
【解題方法點撥】
解題方法有兩種:
方法①:按這樣的順序分析:局部電阻如何變化→總電阻如何變化→由于電源電壓不變,導致電路中電流如何變化→依據U=IR分析不變的電阻兩端的電壓如何變化→依據U變化的電阻=U總﹣U不變的電阻分析變化的電阻兩端的電壓如何變化。
方法②:串聯(lián)電路中U1R1=U2R2,即電壓與電阻成正比,由此可知串聯(lián)電路中按電阻的比例分配電壓,電阻所占比例分數(shù)越大,分得的電壓比例就越大。
39.歐姆定律的應用
【知識點的認識】
(1)相關基礎知識鏈接:
①電流規(guī)律:
串聯(lián):I=I1=I2.串聯(lián)電路電流處處相等。
并聯(lián):I=I1+I2.并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和。
②電壓規(guī)律:
串聯(lián):U=U1+U2.串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
并聯(lián):U=U1=U2.并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,等于總電壓。
③電阻規(guī)律:
串聯(lián):R=R1+R2.串聯(lián)電路總電阻等于分電阻之和。
并聯(lián):1R=1R1+1R2.并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和。
④比例規(guī)律:
串聯(lián):U1R1=U2R2.串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比。
并聯(lián):I1R1=I2R2.并聯(lián)電路中電流與電阻成反比。
⑤歐姆定律:
I=UR.導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。
【命題方向】
歐姆定律的綜合應用是電學部分的核心,也是最基礎的內容,這一節(jié)知識是難點也是中考必考點。常結合日常生活生產中遇到的電路問題考查歐姆定律的應用,計算題多與后面的電功率計算結合在一起,作為中考的壓軸題出現(xiàn)。訓練時應足夠重視。
例:如圖甲所示是電阻R和燈泡L的U﹣I圖象。由圖甲可知,電阻R的阻值為 20 Ω。若電源電壓不變,將電阻R和燈泡L接在圖乙電路中,S閉合,電流表示數(shù)為0.6A,則電源電壓為 18 V。
分析:電阻R的U﹣I圖象是正比例函數(shù),則R為定值電阻,根據圖象讀出任意一組電流和電壓值,根據歐姆定律求出R的阻值;
將電阻R和小燈泡L串聯(lián)在圖乙所示的電路中時,通過它們的電流相等,根據歐姆定律求出R兩端的電壓,根據圖象讀出燈泡兩端的電壓,利用串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓。
解析:解:由圖象可知,電阻R的I﹣U圖象是正比例函數(shù),則R為定值電阻,當R兩端的電壓UR=2V時,通過的電流IR=0.1A,
由歐姆定律可得R的阻值:R=URIR=2V0.1A=20Ω;
由圖乙可知,燈泡L與電阻R串聯(lián),電流表測電路中的電流,
當電流表示數(shù)為0.6A時,R兩端的電壓:UR′=IR=0.6A×20Ω=12V,
由圖象可知,燈泡兩端的電壓UL=6V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓:U=UR′+UL=12V+6V=18V。
故答案為:20;18。
點評:本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,從圖象中獲取有用的信息是關鍵。
【解題方法點撥】
(一)比例問題
解決這類問題一要掌握規(guī)則,二要弄清是哪兩部分相比。
①串聯(lián)電路電流處處相等,即電流之比為:I1:I2=1:1;
根據I=UR可知電壓與電阻成正比,U1R1=U2R2。
②并聯(lián)電路各支路電壓相等,即電壓之比為U1:U2=1:1;
根據U=IR可知電流與電阻成反比,I1R1=I2R2。
(二)電表示數(shù)變化問題
(1)解決這類問題最重要的是弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián),不同的連接方式有不同的判斷規(guī)則。
①串聯(lián)電路:
電流與電阻的變化相反,即電阻變大時電流變小,電阻變小時電流變大;按電阻的正比例來分配電壓。
②并聯(lián)電路:
各支路的電壓都與電源電壓相等,所以電壓是不變的;阻值變化的支路電流隨之變化,阻值不變的支路電流也不變。
③電壓表與電流表示數(shù)的比值:
根據導出式R=UI可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值代表了某個電阻的大小,只要電阻不變化,兩表比值是不變的。
(2)解決這類電表示數(shù)變化的問題時,注意不要在第一步判斷串并聯(lián)時出錯。
(3)滑動變阻器連入電路的是哪一部分,沒有判斷清楚,也是解決電表示數(shù)變化問題常出現(xiàn)的錯誤。
40.歐姆定律求范圍值
【知識點的認識】
在應用歐姆定律求解電路中的特定值時,?有時需要確定某些電氣元件的最大或最小值,?這涉及到對電路參數(shù)的范圍進行計算。?
(1)串聯(lián)電路中的電源電壓限制:?當兩個電阻串聯(lián)時,?電源電壓不能超過某個特定值,?以避免超過任何一個電阻能承受的最大電壓。?
(2)并聯(lián)電路中的電流限制:?在并聯(lián)電路中,?干路中的電流不能超過并聯(lián)元件允許通過的最大電流之和。?
(3)滑動變阻器的應用:?在電路中使用滑動變阻器時,?需要確定滑動變阻器的最大和最小電阻值,?以確保電路的安全運行。?
【命題方向】
常結合日常生活生產中遇到的電路問題考查歐姆定律的應用,計算題多與后面的電功率計算結合在一起,歐姆定律求范圍值是難度較大的一類題型。訓練時應足夠重視。
例:如圖所示,電源電壓為4.5V,電壓表量程為“0~3V”,電流表量程為“0~0.6A”,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”,小燈泡L標有“2.5V 1.25W”(燈絲電阻不變),在保證小燈泡L電流不超過額定電流和其它元件安全的情況下,移動滑動變阻器的滑片,下列說法正確的是( )
A.小燈泡正常發(fā)光的電阻是5Ω
B.滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍是4Ω~10Ω
C.電壓表示數(shù)變化范圍是2~3V
D.電流表的示數(shù)變化范圍是0.3~0.6A
分析:(1)由歐姆定律求出燈的電阻;
(2)根據串聯(lián)電路的電流特點可知電路中的最大電流為燈泡額的電流和滑動變阻器允許通過最大電流中較小的一個,根據串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值;
當電壓表的示數(shù)為3V時,電路中的電流最小,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,利用串聯(lián)電路的電壓特點求出燈泡兩端的電壓,利用歐姆定律求出電路中的電流,進一步求出電路中電流變化的范圍,利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的最大阻值即可得出滑動變阻器阻值變化的范圍。
解析:解:(1)燈泡的電阻為:RL=UL2PL=(2.5V)21.25W=5Ω,故A正確;
B、小燈泡的額定電流為:IL=PLUL=,由題知,滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,電流表量程為“0~0.6A”,
串聯(lián)電路中電流處處相等,所以電路中的最大電流Imax=0.5A,此時燈泡正常發(fā)光;
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓U滑=U﹣UL;
由歐姆定律知,此時滑動變阻器接入電路的電阻最小,變阻器的最小阻值為:
R滑min=U滑Imax=U?ULImax=4.5V?2.5V 0.5A=4Ω;
當電壓表示數(shù)最大為3V時,根據分壓原理,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,
由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時燈泡兩端的最小電壓:UL′=U﹣U滑max=4.5V﹣3V=1.5V,
電路中的最小電流:Imin=U′LRL=1.5V5Ω=0.3A,
所以電路中電流變化的范圍是0.3A~0.5A,故D錯誤;
滑動變阻器接入電路中的最大阻值:
R滑max=U滑maxImin=3V0.3A=10Ω,
所以滑動變阻器阻值變化的范圍是4Ω~10Ω,故B正確;
電源電壓為4.5V,燈泡額定電壓為2.5V,燈泡兩端最大電壓為2.5V,
此時滑動變阻器兩端電壓最小為:U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,
則電壓表示數(shù)變化范圍是:2V~3V,故C正確。
故選:ABC。
點評:本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律及電功率公式的靈活應用,關鍵是根據燈泡的額定電流確定電路中的最大電流和電壓表的最大示數(shù)確定電路中的最小電流,并且要知道燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等。
【解題方法點撥】
?歐姆定律求范圍值解題方法的關鍵在于理解電路的連接方式(?串聯(lián)或并聯(lián))?,?并根據電阻的額定值計算電路中的最大電流或最大電壓。?
41.伏安法測電阻
【知識點的認識】
(1)實驗原理:根據歐姆定律的導出式R=UI。
(2)實驗器材:電源、開關、導線、滑動變阻器、被測定值電阻、電壓表、電流表。
(3)電路圖:
(4)滑動變阻器在實驗中的作用:保護電路;改變待測電阻兩端的電壓。
(5)實驗步驟:
①按電路圖連接電路,將滑動變阻器調到阻值最大處;
②閉合開關,移動滑片,改變待測電阻兩端的電壓,記下三組對應的電壓值與電流值
(6)結論:根據記錄的三組數(shù)據分別求出三個對應的電阻值,并求出電阻的平均值
【命題方向】
考查伏安法測電阻的實驗,包括實驗原理,實驗器材,實驗步驟,實驗方法,數(shù)據分析,注意事項等內容。
例:如圖甲所示,小聰同學設計了用“伏安法”測電阻的實驗。
(1)同組的小麗發(fā)現(xiàn)他的連接中有一處錯誤,而且只需改動一根導線的連接,就可以順利進行實驗。請你在需要改動的導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接線。
(2)電路連接正確后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該滑到最 右 (填“左”或“右”)端。
(3)小聰閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P時,發(fā)現(xiàn)兩個電表只有一個有示數(shù),初步檢查確認,電路接線完好,兩個電表均無故障,則發(fā)生故障的元件應是 C (填字母)。
A.電源
B.滑動變阻器
C.定值電阻R
D.開關
(4)排除故障后,小聰正常進行實驗并將實驗數(shù)據記錄在表中。若第2次測量時電流表的示數(shù)如圖乙所示,為 0.2 A,根據三次實驗數(shù)據可得定值電阻R= 9.9 Ω(結果保留一位小數(shù))。
分析:(1)在“伏安法”測電阻的實驗中,電壓表應并聯(lián)在待測電阻兩端;
(2)為了保護電路,電路連接正確后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該滑到阻值最大處;
(3)常見的電路故障現(xiàn)象有:斷路與短路,根據電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因;
(4)根據電流表選用量程確定分度值讀數(shù);根據R=UI算出第二次實驗的電阻,然后求平均值。
解析:解:(1)在“伏安法”測電阻的實驗中,電壓表應并聯(lián)在待測電阻兩端,如下圖所示:
;
(2)為了保護電路,電路連接正確后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應該滑到阻值最大處,即最右端;
(3)小聰同學發(fā)現(xiàn)兩個電表只有一個有示數(shù),初步檢查確認,電路接線完好,兩個電表均無故障,
A、若電源有故障,電路中沒有電流通過,電流表和電壓表都沒有示數(shù),故A不符合題意;
B、若滑動變阻器有故障,兩表同時有示數(shù)或者無示數(shù),故B不符合題意;
C、若定值電阻R有故障,若短路,電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),若斷路,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),故C符合題意;
D、若開關有故障,電路中沒有電流通過,電流表和電壓表都沒有示數(shù),故D不符合題意;
故選:C;
(4)若第2次測量時電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.2A;第二次實驗電阻阻值為:
R2=U2I2=Ω,
則定值電阻R=R1+R2+R33=9.4Ω+10.0Ω+10.4Ω3≈9.9Ω。
故答案為:(1)見解答圖;(2)右;(3)C;(4)0.2;9.9。
點評:本題“伏安法”測電阻的實驗,考查了電路連接、注意事項、電路故障、電流表讀數(shù)以及電阻的計算等知識。
【解題方法點撥】
測定值電阻的阻值時應該求平均值,因為定值電阻的阻值不變,求平均值可以減小誤差。
42.電能表的參數(shù)
【知識點的認識】
參數(shù)的理解:
220V:表示電能表應該在220V的電路中使用;
10(20)A:表示該電能表的標定電流是10A,額定最大電流是20A;
50Hz:表示電能表在50Hz的交流電路中使用;
600revs/kW?h:表示接在這個電能表上的用電器每消耗1kW?h的電能,電能表上的轉盤轉過600圈.
【命題方向】
根據電能表的圖示,讀出對應的參數(shù)情況。
例:如圖是小王家的電能表,下列說法正確的是( )
A.電能表的讀數(shù)為56378kW?h
B.這個電能表正常工作的電壓為380V
C.通過這個電能表的電流為20A時,它才能正常工作
D.小王家用電器每消耗1度電,電能表指示燈閃爍1600次
分析:(1)電能表讀數(shù)時,注意:電能表的最后一位數(shù)是小數(shù),單位是kW?h;
(2)“220V 20A”中,220V是指電能表的工作電壓,20A是指電能表平時工作允許通過的最大電流;
(3)1600imp/(kW?h)表示電路中用電器每消耗1kW?h的電能,電能表的指示燈閃爍1600次。
解析:解:A、電能表的最后一位數(shù)是小數(shù),單位是kW?h;圖示電能表的讀數(shù)為5637.8kW?h,故A錯誤;
BC、“220V 20A”中,說明這個電能表正常工作的電壓為220V,電能表平時工作時允許通過的最大電流為20A,故BC錯誤;
D、小王家用電器每消耗1度電=1kW?h,電能表指示燈閃爍1600次,故D正確。
故選:D。
點評:本題考查了對電能表相關參數(shù)的理解,屬于基礎題目。
【解題方法點撥】
要熟記電能表上各參數(shù)的詳細含義.
43.電能表的計算
【知識點的認識】
(1)表盤上標有Nr/(kW?h)字樣,轉盤轉n圈,耗電nNkW??。
(2)最大功率=電能表使用的電壓×最大電流
(3)電能W=Pt
【命題方向】
有關電能表的計算涉及到轉盤的圈數(shù),電費的計算,最大功率的計算,消耗電能的計算等。
例:高老師新家的電能表1月初讀數(shù)為111.6kW?h,2月初讀數(shù)如圖所示,則1月份高老師家用電 120 kW?h。某天,高老師關閉家里其它用電器,只接入額定功率為1800W的空氣炸鍋,正常工作5min,則這段時間內電能表的轉盤轉過 450 圈。
分析:(1)上月用電量的計算:本月初示數(shù)與上月初示數(shù)之差,注意:最后一位是小數(shù),計量是單位kW?h;
(2)3000r/(kW?h)表示的是電路中每消耗1kW?h的電能,電能表的轉盤轉3000r,根據W=Pt求出消耗的電能,再求出這段時間內電能表的轉盤轉過的圈數(shù)。解析:解:1月份高老師家用電231.6kW?h﹣111.6kW?h=120kW?h;
額定功率為1800W的空氣炸鍋,正常工作5min,消耗的電能為:
W=Pt=1800W×5min=1.8kW×112h=0.15kW?h;
這段時間內電能表的轉盤轉過的圈數(shù)為:
3000r/(kW?h)×0.15kW?h=450r。
故答案為:120;450。
點評:本題考查了電能表的讀數(shù)和有關電能表的計算、電能公式的應用,屬于基礎題。
【解題方法點撥】
理解電能表的參數(shù),熟練運用公式即可。
44.電功率P=W/t的簡單計算
【知識點的認識】
電功率的計算:W=Pt,表示電功率等于電功與時間之比。P表示電流做功的功率,單位是W;W表示電流做的功,單位是J;t表示電流做功所用的時間,單位是s。
注意:電能單位用千瓦時(kW?h 度)時,電功率用千瓦(kW),時間用小時(h)
【命題方向】
考查公式P=W/t的運用,也??即斯降淖冃危蠊ぷ鲿r間和電流所做的功。
例:小玲家的電視機播放2h共消耗了0.2kW?h的電能,那么這臺電視機的功率是( )
A.1kW
分析:根據P=Wt求出電視機的功率。
解析:解:這臺電視機的功率是:P=Wt=0.2kW??2?=0.1kW。
故選:B。
點評:本題考查了電功率的計算,屬于基礎題。
【解題方法點撥】
了解電功率與電能、時間的關系,能熟練運用公式P=Wt求解.
45.電功率的綜合計算
【知識點的認識】
?電功率的綜合計算題型?主要考查學生對電功率相關知識的綜合應用能力,包括電功率的定義、計算方法、以及在實際問題中的應用。這類題型通常涉及電流、電壓、電阻之間的關系,以及電功率與電能之間的關系,要求學生能夠靈活運用公式進行計算,并解決實際問題。
【命題方向】
考查電功率的總和計算,常在考試中以計算題的形式出現(xiàn),也會以壓軸題的形式出現(xiàn),計算面廣,較為綜合。
例:如圖所示,電阻R1=10Ω,R2為滑動變阻器,電源電壓為U=12V且保持不變。閉合開關S,調整滑片P位于R2的中點處,此時電流表的示數(shù)為0.3A。求:
(1)滑動變阻器R2的最大阻值;
(2)滑片P位于R2的中點時,電壓表的示數(shù);
(3)R1消耗的電功率。
分析:(1)利用歐姆定律公式先計算總電阻,再根據串聯(lián)電路特點計算R2的電阻;
(2)利用公式U=IR計算電壓表的示數(shù);
(3)利用公式P=UI計算電功率。
解析:解:(1)總電阻R總=
UI=12V0.3A=40Ω,R2=R總﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω;
(2)滑片P位于R2的中點時,電壓表的示數(shù)U'=IR'=0.3A×30Ω=4.5V;
(3)R1消耗的電功率P=I2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W。
答:(1)滑動變阻器R2的最大阻值是30Ω;
(2)滑片P位于R2的中點時,電壓表的示數(shù)為4.5V;
(3)R1消耗的電功率是0.9W。
點評:此題主要是考查學生對歐姆定律和電功率公式的理解和應用。
【解題方法點撥】
①認真審題,確定電路的連接思路
②列出已知條件,根據已知條件選擇相應的公式或物理規(guī)律
③將已知條件、公式或規(guī)律聯(lián)系起來,進行分析與計算。
46.安全用電原則
【知識點的認識】
四不原則:不損壞絕緣層;不弄濕用電器;不接觸低壓帶電體;不靠近高壓帶電體
【命題方向】
安全用電方法的判斷是中考命題熱點.。
例:“生命寶貴,安全第一”是同學們應具有的安全意識。下列做法符合安全用電原則的是( )
A.家用電器的金屬外殼接地
B.使用試電筆時手接觸筆尖金屬體
C.在電線上晾曬濕衣服
D.不斷開開關直接更換燈泡
分析:(1)為了防止觸電事故的發(fā)生,家用電器的金屬外殼要接地;
(2)使用試電筆時,手指按住筆尾金屬體;
(3)生活用水是導體;
(4)安全用電的原則:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。解析:解:A、將家用電器的金屬外殼接地,當用電器漏電時,電流就通過接地線流入大地,防止觸電事故的發(fā)生,故A符合安全用電原則;
B、使用試電筆時,手指按住筆尾金屬體,不能接觸筆尖金屬體,故B不符合安全用電原則;
C、生活用水是導體,在電線上晾衣服容易發(fā)生觸電事故,故C不符合安全用電原則;
D、不斷開開關,直接更換燈泡,由于燈泡上帶電,容易引起觸電事故,故D不符合安全用電原則。
故選:A。
點評:本題考查的是日常生活中的一些安全用電常識,與學生生活聯(lián)系密切,體現(xiàn)了物理知識和生活的聯(lián)系。
【解題方法點撥】
(1)家庭電路的安裝要符合安全用電的要求;控制電燈的開關要接在火線上;螺口燈泡的螺旋套一定要接在零線上,其頂部的金屬片接火線;有金屬外殼的用電器要使用三線插頭及對應的三孔插座等。
(2)不接觸低壓帶電體,這里的低壓不包括不高于36V的安全電壓;不靠近高壓帶電體,這里的高壓通常指1kV或1kV以上的電壓。
(3)在用電過程中,要特別警惕本來絕緣的物體變成導體,本來不帶電的物體帶了電。
47.地磁場及其分布、磁偏角
【知識點的認識】
(1)地球是一個大磁體,地球周圍存在的磁場叫地磁場.
(2)磁偏角:磁場的N極在地理的南極附近,磁場的S極在地理的北極附近。
【命題方向】
這一知識點是了解性內容,理解清楚地磁和地理南北極關系,地磁和地理南北極的關系常作為命題熱點.
例:如圖所示的水羅盤是我國古代船舶上使用的一種測向工具。水羅盤是把磁針放在一個中間盛水、邊上標有方位的盤子里,磁針浮在水面上能夠自由旋轉,靜止時磁針兩端分別指向南北。使用過程中,磁針針尖由于受到 地磁場 的作用指向南方,則針尖部分是磁針的 S 極。
分析:指南針指示南北是因為受到地磁場的作用。指南針指南的那一端是它的S極。
解析:解:使用過程中,磁針針尖由于受到地磁場的作用指向南方,針尖相當于磁針的S極。
故答案為:地磁場;S。
點評:本題考查了地磁場和指南針指示南北的原因,屬于基礎性題目。
【解題方法點撥】
(1)鴿子等動物是利用地磁場進行導航的.
(2)歷史上第一個記載地理和地磁兩極不重合的人是我國宋代的沈括,他提出磁偏角的概念.
48.指南針的工作原理
【知識點的認識】
能水平自由轉動的磁針就是指南針。指南針靜止時,其N極總是指向北方。根據磁場的性質可知,指南針一定是處于一個磁場中,這個磁場就是地磁場。正是由于地磁場的作用,指南針才能指示南北。
【命題方向】
考查指南針的工作原理。
例:指南針是我國古代的四大發(fā)明之一,如圖所示,是我國早期的指南針(司南),它是把天然磁石磨成勺子的形狀,放在水平光滑的“地盤”上制成的。東漢學者王充在《論衡》中記載:“司南之杓,投之于地,其柢(注:勺柄)指南”。下列說法中正確的是( )
A.司南可用鐵、銅等金屬制作
B.司南能指南是受到地磁場的作用
C.“柢”指的是司南的S極
D.地理南極就是地磁的南極
分析:指南針靜止時南極指南方,北極指北方;地球是巨大的磁場。
解析:解:司南靜止時,南極指南方,北極指北方,其柢(注:勺柄)指南,故柢指的是司南的S極;司南指南是受到地磁場的作用。
故選:BC。
點評:本題考查了地磁場和司南的特點,屬于基礎題。
【解題方法點撥】
常用于航海、大地測量、旅行及軍事等方面。物理上指示方向的指南針的發(fā)明有三類部件,分別是司南、羅盤和磁針,均屬于中國的發(fā)明。
49.電流的磁效應
【知識點的認識】
(1)奧斯特實驗說明:通電導線周圍存在磁場;磁場方向和電流方向有關.
(2)這一現(xiàn)象叫電流的磁效應,也就是所說的電生磁.
(3)奧斯特是歷史上第一個揭示了電與磁之間聯(lián)系的科學家.
【命題方向】
奧斯特實驗、電磁感應現(xiàn)象實驗、磁場對通電導線作用實驗是電與磁的三個重要基本實驗,要掌握它的實驗裝置、實驗現(xiàn)象、說明的問題,多進行對比記憶.
例:如圖所示,對下列甲、乙、丙、丁四幅圖解釋合理的是( )
A.甲:磁場能產生電流
B.乙:閉合開關,小磁針N極向左偏轉
C.丙:這個裝置的實驗原理,應用于制造電動機
D.?。弘娏飨嗤瑫r,線圈的匝數(shù)越多,電磁鐵磁性越強
分析:甲圖:小磁針會發(fā)生偏轉是受到了磁場的作用,而磁場是由電流產生的;
乙圖:根據安培定則先判斷出通電螺線管的N極,然后根據磁感線方向判斷出小磁針N極的指向;
丙圖:電動機的原理是通電線圈在磁場中受力而發(fā)生轉動,發(fā)電機的原理是電磁感應;
丁圖:電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數(shù)多少有關:當電流相同時,線圈的匝數(shù)越多,電磁鐵磁性越強。解析:解:
A、該實驗是奧斯特實驗:當導線中通過電流時,小磁針發(fā)生偏轉,實驗現(xiàn)象表明電流周圍存在磁場,即電生磁,這個現(xiàn)象叫做電流的磁效應,故A錯誤;
B、閉合開關,通電螺線管中的電流方向是“右上左下”,根據安培定則可知,螺線管的左端是N極,磁感線從N極出發(fā)經過小磁針時方向是向左的,則小磁針N極將向左偏轉,故B正確;
C、若開關閉合,金屬棒左右切割磁感線運動,此時電路中就會產生電流,故是電磁感應實驗裝置,該裝置的實驗原理應用于制造發(fā)電機,故C錯誤;
D、由圖可知,兩個電磁鐵是串聯(lián)的,則通過兩個電磁鐵的電流相同,在電流相同的情況下,匝數(shù)多的電磁鐵吸引的大頭針數(shù)目多,表明線圈匝數(shù)越多,磁性越強,故D正確。
故選:BD。
點評:本題考查了電流的磁效應、通電螺線管的磁場及安培定則、發(fā)電機的原理、影響電磁鐵磁性強弱的因素,其中選項C一定要注意,要能正確識別實驗裝置屬于發(fā)電機原理還是屬于電動機原理,二者的因果關系是不同的,發(fā)電機是“先動后電”,電動機是“先電后動”。
【解題方法點撥】
奧斯特實驗:電流能夠產生磁場。
50.電磁鐵的應用
【知識點的認識】
電磁鐵在日常生活中有極其廣泛的應用.電磁鐵是電流磁效應(電生磁)的一個應用,與生活聯(lián)系緊密,如電磁繼電器、電磁起重機、磁懸浮列車等.電磁鐵可以分為直流電磁鐵和交流電磁鐵兩大類型.如果按照用途來劃分電磁鐵,主要可分成以下五種:
(1)牽引電磁鐵﹣﹣主要用來牽引機械裝置、開啟或關閉各種閥門,以執(zhí)行自動控制任務.
(2)起重電磁鐵﹣﹣用作起重裝置來吊運鋼錠、鋼材、鐵砂等鐵磁性材料.
(3)制動電磁鐵﹣﹣主要用于對電動機進行制動以達到準確停車的目的.
(4)自動電器的電磁系統(tǒng)﹣﹣如電磁繼電器和接觸器的電磁系統(tǒng)、自動開關的電磁脫扣器及操作電磁鐵等.
(5)其他用途的電磁鐵﹣﹣如磨床的電磁吸盤以及電磁振動器等.
【命題方向】
這些電磁鐵的應用原理是考查的知識點.
例:如圖所示的是一款磁懸浮藍牙音箱,底座通電后,上面的磁體音箱就會在底座產生的磁場作用下懸浮起來。下列說法正確的是( )
A.音箱受到的磁力方向豎直向下
B.音箱懸浮利用了異名磁極相互排斥
C.音箱懸浮時受到的磁力小于音箱受到的重力
D.底座通電后產生磁場的原理與電磁鐵的工作原理相同
分析:(1)同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。
(2)當音箱懸浮時受到的磁力和重力是一對平衡力。
(3)通電導體的周圍存在磁場。
(4)音箱受到的重力的方向是豎直向下的;磁力的方向是豎直向上的。
解析:解:A、音箱受到的磁力方向豎直向上,故A錯誤;
B、音箱懸浮利用了同名磁極相互排斥,故B錯誤;
C、音箱懸浮時受到的磁力等于音箱受到的重力,故C錯誤;
D、底座通電后產生磁場的原理與電磁鐵的工作原理相同,利用了通電導體的周圍存在磁場,故D正確。
故選:D。
點評:知道磁極間的相互作用規(guī)律;知道電流的磁效應和二力平衡的應用。
【解題方法點撥】
要知道電磁鐵的特點解題:通電產生電磁的一種裝置.在鐵芯的外部纏繞與其功率相匹配的導電繞組,這種通有電流的線圈像磁鐵一樣具有磁性,它也叫做電磁鐵,我們通常把它制成條形或蹄形狀,以使鐵芯更加容易磁化.另外,為了使電磁鐵斷電立即消磁,我們往往采用消磁較快的軟鐵或硅鋼材料來制做.這樣的電磁鐵在通電時有磁性,斷電后磁就隨之消失.
51.電磁感應現(xiàn)象
【知識點的認識】
(1)電磁感應現(xiàn)象:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,會產生電流,這種電流叫感應電流,這一現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象。
(2)歷史意義:英國科學家法拉第首先發(fā)現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象,這一發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電與磁之間的聯(lián)系,證明了磁可以生電。
【命題方向】
考查電磁感應現(xiàn)象的原理和在實際中的應用。
例:如圖是一種手搖發(fā)電的手電筒,內有線圈、磁鐵等,當沿圖中箭頭方向來回搖動時,燈泡就能發(fā)光,其發(fā)電的工作原理是( )
A.電磁感應
B.磁場對通電導體有力的作用
C.電流的熱效應
D.電流的磁效應
分析:發(fā)電機的原理是電磁感應現(xiàn)象,以及電磁感應現(xiàn)象中的能量轉化是機械能轉化為電能。
解析:解:如圖是一種手搖發(fā)電的手電筒,內有線圈、磁鐵等,當沿圖中箭頭方向來回搖動時,線圈來回切割磁感線,產生電流,使得燈泡就能發(fā)光,其發(fā)電的工作原理是電磁感應,故A正確,BCD錯誤。
故選:A。
點評:本題考查電磁感應的應用,屬于基礎題。
【解題方法點撥】
(1)電磁感應現(xiàn)象實驗和磁場對通電導線的作用實驗對比:
被研究對象都是磁場中的導體:電磁感應現(xiàn)象的前提條件是運動,結果是產生電流;磁場對電流的作用的前提是電流,結果是產生運動。
即因動而電的是電磁感應現(xiàn)象,因電而動的是磁場對電流的作用。
52.電磁波的傳播
【知識點的認識】
電磁波的傳播不需要介質,電磁波可以在固體、液體、氣體中傳播,也可以在真空中傳播。
【命題方向】
在電磁波與信息技術這一知識點中,電磁波的傳播是中考命題熱點,分值不大,常出現(xiàn)的題型是填空題填寫“電磁波”。
例:神舟十八號的三名航天員,將一瓶礦泉水從地面帶到中國空間站,礦泉水質量將 不變 (選填“變大”“變小”或“不變”),空間站內航天員利用 電磁波 與地面交流。
分析:(1)質量是物體的一種基本屬性,與物體的狀態(tài)、形狀、溫度、所處的空間位置的變化無關。
(2)電磁波的傳播不需要介質。
解析:解:飛船進入太空后,雖然位置發(fā)生了變化,但航天員攜帶的物品質量不變;在空間站內航天員利用電磁波與地面交流。
故答案為:不變;電磁波。
點評:本題考查了質量的特征和電磁波的運用,屬于基礎題。
【解題方法點撥】
廣播、電視、移動通信、衛(wèi)星都是用電磁波傳遞信息的。注意對比,通常聽到的聲音是通過空氣這種介質傳播的。
聲明:試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布日期:2025/4/13 11:29:25;用戶:實事求是;郵箱:18347280726;學號:37790395
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
D
C
D
B
B
B
D

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