内容正文:
分析计算(归纳)类
将物理学的基本知识与基本技能放在真实、生动、具体的情景下进行考查,而且往往是将多个知识点融合在一起,要求学生灵活运用所学知识进行分析、归纳、计算.此类题情景性强,涉及知识面广,对学生归纳、分析问题的能力要求比较高.通过一定的物理情景落实了对物理思维能力和建构物理模型能力的考查.
1.(2023·成都)某品牌电吹风铭牌上标有“220 V 2 000 W”字样,有“断开、冷风、慢速中温、快速高温”四个挡位.物理兴趣小组同学把此款电吹风拆解后,发现有两条不同的电阻丝绕于支架上并置于出风筒内,经研究后画出了简化电路图(如图).
(1)同学们研究说明书和电吹风内部结构后,有以下认识,其中不合理的是 C .
A.说明书提示“请勿在手湿的情况下使用”,主要是为了防止触电或引发短路
B.说明书提示“请勿在使用过程中用手触摸出风口”,主要是为了避免烫伤
C.电吹风额定功率是指电吹风正常工作时的最大发热功率
D.绕电阻丝的支架应采用绝缘、耐高温材料制作
C
(2)开关S与0、1两触点接触时,电吹风处于“慢速中温”挡;开关S与2、3两触点接触时,电吹风处于“快速高温”挡.两挡相比,电动机在“快速高温”挡转得更快,原因是 电动机两端的电压更大 .
电动机两端的电压更大
(3)同学们进一步研究发现该电吹风具有过热自动断电保护功能,其内部有一个双金属片开关,当温度达到设定值,双金属片开关自动断开,电吹风停止工作,待温度下降到安全值后又自动接通.则双金属片开关应安装在图中的 d (选填“a”“b”“c”或“d”)点.
d
(4)同学们在组长家中采用以下步骤测量电吹风的实际功率:
①测量开始前关闭家中所有用电器,记录智能电能表示数为2 127.23 kW·h;
②将电吹风调至“快速高温”挡工作4分钟断开开关,记录电能表示数为2 127.36 kW·h;
③根据实验数据,计算电吹风在“快速高温”挡工作的实际功率为 1 950 W.
1
950
2.(2023·深圳)阅读下列文字,回答下列问题.
(1)船闸的工作原理是 连通器 ,图乙中船相对于大坝是 运动 (选填“运动”或“静止”)的.
(2)图丙中定滑轮的作用是 改变力的方向 .
连通器
运动
改变力的方向
(3)琴琴同学在大坝上看到水面波光,是因为水面部分区域发生了 镜面 反射,一艘重2 000吨的轮船驶入河中,受到的浮力为 2×107 N .
镜
面
2×107 N
(4)图丙的电梯:船上升速度为18 m/min,则重物下降速度为 0.3 m/s,若船与江水总重为1.5万吨,则电梯功率为 4.5×107 W .
0.3
4.5×107 W
(5)如图丁所示,已知:电梯中4个发电机的电能与机械能的转换比为10:6,已知电源电压恒定为U,求t1时通过每个发电机的电流为 .
3.为实现减排目标,国家大力推广风力发电,某物理兴趣小组想动手制作一台小型风力发电机,请你参与其中完成下列问题:
(1)图甲中发电机是根据 电磁感应 原理制成的.当风吹动叶片带动发电机发电时,空气的 机械 能转化为电能.
电磁感应
机械
(2)为提高捕获风能的效率,叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一,若叶片横截面如图乙所示,当风以图丙所示的角度流经叶片时,叶片会按 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)方向转动.风轮机叶片具有质量轻、强度高和耐磨损等性能,通常由硬度大、密度 小 (选填“大”或“小”)的复合材料制成.
顺时针
小
(3)风轮机叶片旋转扫过圆面的面积S可看作风力发电机用来接收风能的面积.若该小组选用的风轮机叶片长度为0.5 m,则该发电机接收风能的面积为 0.785 m2.(π取3.14)
0.785
(4)已知空气动能E与空气质量m、空气流速v的关系为E=mv2,若风轮机叶片正对风时,风力发电机将接收的风能转化为电能的效率为20%,空气密度ρ=1.3 kg/m3,风速v=10 m/s,则1 s内通过该风轮机叶片旋转扫过圆面的空气的动能是 510.25 J,风力发电机的输出功率是 102.05 W.
510.25
102.05
4.(2023·湘潭)变频空调的变频压缩机可以根据环境温度自动调整工作时间和功率.某变频空调电路原理示意图如图1所示,其中控制电路的电源电压U1=12 V,RS为调控电阻,可通过遥控调节其阻值大小,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图2所示,L为磁控开关,当热敏电阻Rt的阻值发生变化时,磁控开关线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于0.02 A时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的变频压缩机开始工作.电压U2=220 V,R0为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计.问:
(1)压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成 机械 能;当S接通,电流大于或等于0.02 A时,L的两个磁性弹片的前端为 异 名磁极.
机械
异
(2)由图2可知,热敏电阻Rt的阻值随着温度t的升高而变 小 ;若房间内部的温度为22.5 ℃,此时热敏电阻Rt的阻值为 100 Ω.
小
100
(3)用遥控将RS的阻值调小时,设定温度变 低 ;家用空调最高设定温度通常为30 ℃,则调控电阻RS的阻值不能超过 550 Ω.
低
550
(4)由于变频作用,某段时间内工作电路的总功率变化如图3所示,已知保护电阻R0=2 Ω,则10 min内R0消耗的电能是 14 880 J.
14 880
$$