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压轴题01 解答题——电与力结合的综合分析题
综合近几年中考压轴题,2023年中考对于电学与力学综合的考察仍然是照顾点。综合应用题在科学中考中作为压轴出现,强调应用性,密切联系社会生活和社会热点,注重实际应用,强调解决实际问题,是评价学生理论联系实际能力,分析概括能力,以及综合计算能力的综合考察。下边我就对中考解题时应对电学与力学压轴的方法和技巧。
一、电学
1.对动态电路图的简化和分析
动态电路全面考查了学生的综合分析能力 、综合推理能力和综合计算能力。因电路的变化会引起电路中电阻、电流、电压及电功率相关量的变化,稍有不慎就会造成连错反应,得出错误的结论。这是电学实验综合问题的又一个难点 。所以在教学中要教给学生化难为易的方法,并可尝试多图解题标数据,以免乱用数据出现问题。
a.多个开关类动态图的简化
我们要认真读懂题意,按照题意要求将开关调到相对应的位置,分析电路的通断情况,把断路的和短路的用电器 、开关等去掉,就形成一个简单的串并联电路,并画出简图,标出对应的物理量和已知量,再依据 欧姆定律进行分析,求出所需的物理量,为解决下个问题做准备。
B.滑动变阻器的动态电路的简化
根据题意将滑动变阻器的滑片移到相应位置,删去断路和短路部分,对电路进行必要的简化,能够清楚、明白、迅速地解题。
C.电表类试题的简化
主要采用去表法电表类综合试题也是中考中常见的类型,常用方法是根据电流表和电压表的特点,即电压表电阻很大视为开路,电流表电阻很小相当于短路,因此都可以去掉,这样就大大增强了电路的直观性,有利于分析和理解电路。
2.利用“已三求四”
根据题目简化电路图后,能够根据欧姆定律利用已知的三个量求出四个量。当在动态的情况下,可利用电源电压恒定不变,列方程求解。
3. 分析法和综合法的运用
分析法又称执果索因法,意思就是从需要求解的物理量起步,不断地追踪探寻需要的物理量,直至逼近试题中已知条件。综合法称由因导果法,这是从已知的物理关系起步,不断地展开思考,去探索需要求解物理量的方法。分析与综合法是将分析法与综合法并列起来进行思维,寻求解答问题的 途径和方法。
2、 力学
1. 知识储备
首先要具备的知识储备,压力和压强、杠杆平衡条件、滑轮问题、浮力知识、表示物体的受力图和受力平衡的正确表示。
2. 三步骤解题
a. 第一步受力分析,①确定研究对象;②画出已知力(包括重力);③利用工具,二力平衡和相互作用力。通平衡列出受力平衡方程。方程式中全部用字母表示,题干中为明确的物理量,自己结合设置一个,注意区分。
b. 第二步代数与辅助关系
c. 分析所求的量,在以上两步的基础上回归试题寻找解,若第二步求解不顺利,写出所求的问题的相关公式即可达到得分的最大化。
3、 力与电的综合分析题
利用上述两种方式结合解题。
1.是某简易吊装机、其简化结构如图乙所示。
(1)吊装机工作时,顶端定滑轮的作用是 。
(2)吊装机总重为1500牛,其重力作用线通过A点。结合乙图数据计算,当吊装机匀速吊起重物时,为防止翻倒,最多能吊起多少牛的重物?
(3)吊装机在使用时,通常在一定位置压上配重防止翻倒。将同一配重分别放在图中D,E,F处时,能达到最佳防翻效果的是 。
(4)电动机的额定功率是1200瓦,正常工作时消耗的电能有75%转化为重物的机械能。当吊装机配重足够时,可在10秒内使重物匀速上升3米,求所吊重物受到的重力大小。
【答案】(1)改变力的方向
(2)设物体重为G,动力臂L1=1.25m,阻力为吊装机总重,F2=1500N,阻力臂L2=1.5-1.25=0.25m。
根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2得到:GL1=F2L2,
G×1.25m=1500×0.25m,
解得:G=300N。
(3)F
(4)电机工作产生的机械能全部用来使抬升物体,
所以W物=G物h=ηW电;
G物h=ηPt;
G物×3m=75%×1200W×10s;
代入数据即可解得:G物=3000N。
2.常用的密度计使用时需要较多待测液体(如图甲)。小明设计了一台只需少量待液体就能直接测量其密度大小的简易密度仪(如图乙其工作原理为:桶中无液体时,滑片P指向A处;测量时,将待液体加满小桶,装有滑轮和滑片P的滑块向下移动x,弹簧弹力增加F,待滑块稳定后闭合开关S,就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。电源电压U0恒为6伏,定值电阻R0的阻值为12欧,电流表量程为0~0.6安,小桶的容积为10厘米3,粗细均匀的电阻丝AB总长为20厘米,其阻值随长度变化如表。F与x的关系如图丙所示。(不计摩擦,桶距底座高度足够)。
电阻丝的长度(厘米)
0
5
10
15
20
电阻丝的阻值(欧姆)
0
10