2026年山东省济南市长清区中考物理二模考前模拟示范练习试卷
2026-05-09
|
91页
|
336人阅读
|
1人下载
内容正文:
2026年山东省济南市长清区中考物理二模考前模拟示范练习试卷
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)成年人拇指至中指之间一拃的长度约为18cm,下列物体的长度估测合理的是( )
A.一张纸的厚度8cm B.一只铅笔的长度20cm
C.教室灯管的长40cm D.粉笔的长度150cm
2.(2分)科技强国,中国科技工作者在各个领域一步一个脚印,一次次刷新“中国高度”,如图所示是近年取得的辉煌成就的代表事件。下列有关说法正确的是( )
A.如图甲,宇航员在空间站中向大家拜年的信号是通过声波传回地面的
B.如图乙,长征五号发射卫星过程利用了力的作用是相互的
C.如图丙,祝融号火星车使用的“中国芯”是超导体材料制成的
D.如图丁,中国“人造太阳”装置与太阳内部的核反应方式都是核裂变
3.(2分)世界上最早的可吹奏乐器是由鹤类鸟的翅膀骨头制作而成的贾湖骨笛(如图)。下列关于骨笛的说法正确的是( )
A.吹奏的笛声是由鹤骨振动产生的
B.按压骨笛上不同的孔可以改变发出声音的响度
C.吹奏节奏舒缓曲调悠扬的曲目时笛声在空气中传播的速度变慢
D.能区分出骨笛和其他乐器发出的声音,是因为它们发出声音的音色不同
4.(2分)乐乐同学在家用手机看动画,觉得图像太小,便用屏幕放大器来帮忙。乐乐通过屏幕放大器看到放大了的图像,如图所示。手机距离屏幕放大器8cm,则( )
A.屏幕放大器是平面镜,与潜望镜的应用原理相同
B.屏幕放大器是凹透镜,与近视镜的应用原理相同
C.屏幕放大器是凸透镜,焦距可能为5cm,与投影仪的应用原理相同
D.屏幕放大器是凸透镜,焦距可能为10cm,与放大镜的应用原理相同
5.(2分)如图所示,磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A.黑板帖受到的重力大小小于与黑板帖受到的摩擦力大小
B.用垂直于黑板的力压黑板帖时,黑板帖受到的摩擦力大小不变
C.黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D.黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
6.(2分)如图所示,“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“水桥”,下列现象中与“水桥”形成原理相同的是( )
A.将等体积的酒精和水充分混合后,总体积变小
B.两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起
C.端午节闻到粽子香味
D.铁块很难被压缩
7.(2分)2024年5月1日,我国首艘弹射型航母福建舰进行海试,当航母从长江口进入东海的过程中,以下说法中正确的是( )
A.航母受到的浮力不变,会下沉些
B.航母受到的浮力不变,会上浮些
C.航母受到的浮力变大,会上浮些
D.航母受到的浮力变小,会下沉些
8.(2分)乘客网上购买电子车票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如右所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。如图中能说明这一原理的是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。书中全面、系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术,在科学史上具有很高的价值。如图所示,这是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模、熔炼、浇铸、脱模、打磨”五个步骤。下列说法正确的是( )
A.加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B.熔炼过程中,铜熔化时温度不变,内能不变
C.浇铸过程中,铜所含热量不断减少
D.打磨过程中,铜分子的热运动加快
10.(2分)如图所示,蹦极者此刻正从O点由静止开始蹦极,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是蹦极者合力为零的位置,c点是蹦极者下降的最低点。不计空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.a→b蹦极者的动能先增加后减小
B.a→b蹦极者的机械能保持不变
C.a→c蹦极者的机械能一直减小
D.a→c蹦极者的机械能先增大后减小
二.多选题(共5小题,满分20分,每小题4分)
(多选)11.(4分)下列数据中,最接近实际情况的是( )
A.人体觉得舒适的温度约为37℃
B.普通小灯泡的电流约0.2A
C.对人体的安全电压是不高于36V
D.家用空调的工作电流约5A
(多选)12.(4分)如图所示是力学的四个实验情景,关于每个实验的结果预测正确的是( )
A.甲图中:木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,木块一定停止
B.乙图中:向水中不断加入盐水,鸡蛋会逐渐上浮,最终漂浮
C.丙图中:将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片仍不掉
D.丁图中:将容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
(多选)13.(4分)近年来,我国在航空航天、新能源等许多科技领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是( )
A.中国空间站上太阳能电池板为半导体材料制成的
B.长征系列运载火箭推进器燃料的密度大、热值小
C.“华龙一号”核电机组利用的核燃料为可再生能源
D.“科学”号远洋科考船与北斗卫星通过电磁波进行数据传输
(多选)14.(4分)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( )
A.该实验装置是为了探究导体产生的热量与电流的关系
B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
(多选)15.(4分)如图﹣1所示的是一款冷暖空调扇,其内部简化电路如图﹣2所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h。当S2接2、3时吹温风,接3、4时吹热风,吹热风时空调扇的总功率为1100W,电源电压为220V。下列说法正确的是( )
A.当开关S2接3、4,S1闭合时,电阻R1R2连接方式为串联
B.当开关S2接2、3,S1闭合时,该设备消耗的总功率为440W
C.当该设备处于高温挡工作时,发热电阻R2消耗的电功率为550W
D.从吹温风切换到吹热风时,通过发热电阻R1的电流不变
三.填空题(共12小题,满分60分)
16.(4分)生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。2024年6月5日,国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤,成功完成试飞任务。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能,但内能不能自发地转化为化学能,说明能量的转化具有 。在能量转化和转移的过程中,能量的总量 。
17.(4分)如图所示,不旋转的铝件在强大压力作用下顶住高速旋转的铜件,通过 的方式使铜件和铝件内能增加,接触处温度急剧升高,发生 (填写物态变化名称)现象,然后瞬间停止旋转,随着温度的降低两者接触处很快形成一个密闭的结合,这就是先进的“旋转焊接”技术。
18.(4分)飞机飞行时与空气摩擦后会带上负电,这是由于飞机 (选填“得到”或“失去”)了电子。如图所示的是着地轮安装的搭地线,飞机着陆时可以把电荷及时转移走,此时瞬间电流的方向是 (选填“着地轮流向大地”或“大地流向着地轮”)。
19.(4分)如图所示是某同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内,观察电路可知,有人踩踏板时,低压控制电路 (选填“接通”或“断开”);此时,工作电路的 (选填“灯泡”或“电铃”)支路接通。
20.(3分)如图所示,一个气球下挂一个实心铁块置于水中某一位置恰好处于静止状态,请画出铁块受到的重力与浮力的示意图。
21.(3分)请在如图所示的家庭电路中,以笔画线代替导线,将带保险盒的三孔插座和带开关的电灯正确接入电路。
22.(2分)有一捆横截面积为1mm2(合1×10﹣6m2 )的铜丝,质量为17.8kg,已知铜的密度ρ铜=8.9×103kg/m3,试计算铜丝的长度。(要求写出必要的文字说明、公式和演算过程)
23.(8分)2025年4月,在北京亦庄举行的半程马拉松赛事,首次由人类和人形机器人共跑。某型号机器人的质量为50kg,拥有高度仿生的躯干构型和拟人化的运动控制。本次赛事的赛道约21km,下表是该机器人的部分参数,g取10N/kg。请通过计算回答:
脚与地面接触总面积/cm2
500
跑步最高速度/(km•h﹣1)
10
满电时持续工作时间/h
3
续航电能/(kW•h)
2.025
(1)该机器人若以最高速度跑完该赛道需要的时间是多少?
(2)该机器人站立在水平地面上,对地面的压强是多少?
(3)该机器人满电时持续工作的功率是多少?
24.(8分)如图所示,图甲为电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图,R1和R2都为发热电阻丝;图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求:
(1)高温挡的功率。
(2)发热电阻丝R2的电阻。
(3)图丙中正常工作30min产生的热量。
25.(5分)如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。
(1)实验中,应沿水平方向拉着木块做 运动,根据 知识,测出木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)图甲中,木块所受滑动摩擦力的大小为 N。
(3)由甲、丙两次实验, (选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论,原因是 。
26.(6分)小泉用图甲所示装置探究杠杆的平衡条件,杠杆的刻度均匀,每个钩码的质量相同。
(1)图甲中的实验装置在水平桌面上静止,此时杠杆 (选填“是”或“不是”)平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节。
(2)实验中,小泉在杠杆两侧挂上数量不同的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,此时调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。小泉进行了3次实验,将数据记录在表格中,根据表中数据得出杠杆平衡条件是 (用表格中的物理量符号表示)。
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(3)如图乙所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图丙所示,O为杠杆的中点,若以杠杆上的A位置为支点,在B位置挂质量为m的钩码时,杠杆恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件,可以估算出杠杆的质量m杆= (用给出的字母符号表示)。
(5)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丁所示,秤钩不挂物体时,将秤砣悬挂在如图所示位置,杆秤刚好水平静止,将秤砣悬挂点标记为0刻度线。若将提纽向左适当调节一段距离,则杆秤的量程将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
27.(9分)在“测量小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,小灯泡上标有“2.5V”字样,电阻约为8Ω,电流表、电压表、开关和导线若干。
(1)本实验选择的滑动变阻器是 ,滑动变阻器的作用 。
A.“10Ω 2A”的滑动变阻器R1
B.“5Ω 1A”的滑动变阻器R2
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“A”或“B”),目的是 ;闭合开关后,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数、电压表无示数,出现的故障可能是灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图2为 V,为了使灯泡正常发光,应向 端移(选填“A”或“B”)动滑片,直至电压表示数为2.5V。
(4)小明根据实验数据绘制了如图3所示I﹣U图像:灯泡的额定电功率P额= W。由图可知,灯丝电阻随两端电压的增大会 (选填“变大”或“变小”)。
2026年山东省济南市长清区中考物理二模考前模拟示范练习试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)成年人拇指至中指之间一拃的长度约为18cm,下列物体的长度估测合理的是( )
A.一张纸的厚度8cm B.一只铅笔的长度20cm
C.教室灯管的长40cm D.粉笔的长度150cm
【分析】由生活经验,根据生活实际估测物体的长度。
【解答】解:成年人拇指至中指之间一拃的长度约为18cm。
A.根据生活实际可知,一张纸的厚度在0.008mm左右,故A不符合题意;
B.根据生活实际可知,一只铅笔的长度和成年人拇指至中指之间一拃的长度相当,在20cm左右,故B符合题意;
C.根据生活实际可知,教室灯管的长度在110cm左右,故C不符合题意;
D.根据生活实际可知,粉笔的长度在8cm左右,故D不符合题意。
故选B。
2.(2分)科技强国,中国科技工作者在各个领域一步一个脚印,一次次刷新“中国高度”,如图所示是近年取得的辉煌成就的代表事件。下列有关说法正确的是( )
A.如图甲,宇航员在空间站中向大家拜年的信号是通过声波传回地面的
B.如图乙,长征五号发射卫星过程利用了力的作用是相互的
C.如图丙,祝融号火星车使用的“中国芯”是超导体材料制成的
D.如图丁,中国“人造太阳”装置与太阳内部的核反应方式都是核裂变
【分析】(1)声音的传播需要介质,真空不能传播声音,电磁波的传播不需要介质;
(2)火箭发射利用了物体间力的作用是相互的;
(3)导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上;二极管具有单向导电的性质;
(4)太阳内部进行的是核聚变。
【解答】解:A、宇航员在空间站中利用电磁波向大家拜年,故A错误;
B、火箭发射升空时,高温高压的燃气向下喷出,同时燃气给火箭一个向上的反作用力,利用了物体间力的作用是相互的,故B正确;
C、祝融号火星车使用的“中国芯”是半导体材料制成的,故C错误;
D、中国“人造太阳”装置与太阳内部的核反应方式都是核聚变,故D错误;
故选:B。
3.(2分)世界上最早的可吹奏乐器是由鹤类鸟的翅膀骨头制作而成的贾湖骨笛(如图)。下列关于骨笛的说法正确的是( )
A.吹奏的笛声是由鹤骨振动产生的
B.按压骨笛上不同的孔可以改变发出声音的响度
C.吹奏节奏舒缓曲调悠扬的曲目时笛声在空气中传播的速度变慢
D.能区分出骨笛和其他乐器发出的声音,是因为它们发出声音的音色不同
【分析】声音是由物体振动产生的;声音的传播需要介质,真空不能传声。
音调是声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率越高,音调越高;频率越低,音调越低。
音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
响度指声音的强弱或大小,与振幅和距离发声体的远近有关,振幅越大,响度越大,距离发声体越近,响度越大
【解答】解:AB.贾湖骨笛属于管乐器,吹奏的笛声是由笛内空气柱振动产生的,按压骨笛上不同的孔发生振动的空气柱的长度会变化,振动频率不同,发出声音的音调会不同。故AB错误,不符合题意;
C.声音的传播速度与介质的种类和温度有关,与音调、响度、音色无关,故C错误,不符合题意;
D.音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志,即能区分骨笛和其他乐器发出的声音,是因为它们发出声音的音色不同,故D正确,符合题意。
故选:D。
4.(2分)乐乐同学在家用手机看动画,觉得图像太小,便用屏幕放大器来帮忙。乐乐通过屏幕放大器看到放大了的图像,如图所示。手机距离屏幕放大器8cm,则( )
A.屏幕放大器是平面镜,与潜望镜的应用原理相同
B.屏幕放大器是凹透镜,与近视镜的应用原理相同
C.屏幕放大器是凸透镜,焦距可能为5cm,与投影仪的应用原理相同
D.屏幕放大器是凸透镜,焦距可能为10cm,与放大镜的应用原理相同
【分析】根据凸透镜成像的三种情况和应用进行判断:
u>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像机。
2f>u>f,成倒立、放大的实像,应用于幻灯机和投影仪。
u<f,成正立、放大的虚像,应用于放大镜。
【解答】解:由图可知,屏幕放大器的实质是一个凸透镜,其成像原理与放大镜相同,成正立放大的虚像,所以u<f,所以f>8cm,故D正确,ABC错误。
故选:D。
5.(2分)如图所示,磁性黑板帖吸在竖直悬挂的黑板上,黑板由铁质材料制成。不计黑板帖之间的相互作用力,则下列说法正确的是( )
A.黑板帖受到的重力大小小于与黑板帖受到的摩擦力大小
B.用垂直于黑板的力压黑板帖时,黑板帖受到的摩擦力大小不变
C.黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
D.黑板帖受到的重力与黑板对黑板帖的吸引力是一对平衡力
【分析】(1)一对平衡力的特点:两个力作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、在同一条直线上;
(2)一对相互作用力的特点:两个力作用在不同的物体上,大小相等、方向相反、在同一条直线上。
【解答】解:A.黑板帖吸在黑板上处于静止状态,黑板帖受到竖直向下的重力和墙壁竖直向上的摩擦力,这两个力大小相等、方向相反,作用在同一个物体上,是一对平衡力,所以黑板帖受到的重力大小等于黑板帖受到的摩擦力大小,故A错误;
B.当用垂直于黑板的力压黑板贴时,黑板帖受到的重力与黑板帖受到的摩擦力仍是一对平衡力,大小相等,由于重力不变,所以黑板贴受到的摩擦力大小不变,故B正确;
C.在水平方上,黑板帖对黑板的吸引力,作用点在黑板上,而黑板对黑板帖的吸引力作用在黑板贴上,这两个力大小相等、方向相反,作用在不同的物体上,所以黑板帖对黑板的吸引力与黑板对黑板帖的吸引力是一对相互作用的力,不是一对平衡力,故C错误;
D.黑板帖受到的重力方向竖直向下,黑板对黑板帖的吸引力方向水平向左,所以这两个力不是一对平衡力,故D错误。
故选:B。
6.(2分)如图所示,“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“水桥”,下列现象中与“水桥”形成原理相同的是( )
A.将等体积的酒精和水充分混合后,总体积变小
B.两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起
C.端午节闻到粽子香味
D.铁块很难被压缩
【分析】将等体积的酒精和水充分混合后,总体积变小,说明分子间有间隙;
端午节闻到粽子香味,说明分子在不停地做无规则运动;
分子间存在相互作用的引力和斥力。
【解答】解:“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起,慢慢拉开板后形成一个长长的“水桥”,“水桥”形成原理是分子间有引力。
A.将等体积的酒精和水充分混合后,总体积变小,说明分子间有间隙,故A不符合题意;
B.两个表面光滑的铅块相互紧压后会粘在一起,说明分子间有引力,故B符合题意;
C.端午节闻到粽子香味,说明分子在不停地做无规则运动,故C不符合题意;
D.铁块很难被压缩,说明分子间有斥力,故D不符合题意。
故选:B。
7.(2分)2024年5月1日,我国首艘弹射型航母福建舰进行海试,当航母从长江口进入东海的过程中,以下说法中正确的是( )
A.航母受到的浮力不变,会下沉些
B.航母受到的浮力不变,会上浮些
C.航母受到的浮力变大,会上浮些
D.航母受到的浮力变小,会下沉些
【分析】(1)航母在水上航行时处于漂浮状态,受到的浮力等于自身重力;
从长江口进入东海,航母的重力不变,受到的浮力不变;
(2)河水的密度比海水的密度小;
(3)已知浮力不变、液体的密度变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知航母排开液体的体积变小。
【解答】解:航母从长江口进入东海过程中,始终处于漂浮状态,航母受到的浮力等于自身重力,而航母在航行过程中重力不变,所以航母受到的浮力不变,故选项C、D错误;
因河水密度比海水密度小,从长江口进入东海,液体的密度在变大,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知:航母排开液体的体积变小,船身将上浮一些,故选项A错误、选项B正确。
故选:B。
8.(2分)乘客网上购买电子车票后,直接通过“刷身份证”或“扫手机”即可顺利进站。如右所示是乘客通过“刷身份证”进站时的情景,将身份证靠近检验口,机器感应电路中就会产生电流,从而识别乘客身份。如图中能说明这一原理的是( )
A. B.
C. D.
【分析】刷身份证是利用电磁感应原理,分析下面四幅图,找出符合题意的选项即可。
【解答】解:由题意可知,刷身份证时会产生感应电流,即由磁产生电,有感应电流产生,所以其工作原理为电磁感应现象;
A、图中有电源,为电动机的工作原理,是根据通电导体在磁场中受力而运动的原理制成的,故A不符合题意;
B、图中没有电源,为发电机的工作原理,是根据电磁感应现象制成的,故B符合题意;
C、图中装置是电磁铁,运用了电流的磁效应,故C不符合题意;
D、图示为奥斯特实验,说明通电导线周围存在磁场,故D不符合题意;
故选:B。
9.(2分)《天工开物》是一部百科全书式的科学巨著。书中全面、系统地记录了我国古代农业和手工业的生产技术,在科学史上具有很高的价值。如图所示,这是《天工开物》中记录的铸造铜钟的过程,大致分为“制模、熔炼、浇铸、脱模、打磨”五个步骤。下列说法正确的是( )
A.加热时推动鼓风机可以提高燃料的热值
B.熔炼过程中,铜熔化时温度不变,内能不变
C.浇铸过程中,铜所含热量不断减少
D.打磨过程中,铜分子的热运动加快
【分析】热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
晶体熔化时吸收热量但温度不变,内能增大。
热量是一个过程量,不能说含有多少热量。
分子运动的快慢跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
【解答】解:A.加热时推动鼓风机不能提高燃料的热值,热值不变,故A错误;
B.熔炼过程中,铜熔化时吸收热量但温度不变,内能增大,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故C错误;
D.打磨过程中,克服摩擦做功,铜钟的温度升高、内能增大,铜分子的热运动加快,故D正确;
故选:D。
10.(2分)如图所示,蹦极者此刻正从O点由静止开始蹦极,a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,b点是蹦极者合力为零的位置,c点是蹦极者下降的最低点。不讨空气阻力,下列说法中正确的是( )
A.a→b蹦极者的动能先增加后减小
B.a→b蹦极者的机械能保持不变
C.a→c蹦极者的机械能一直减小
D.a→c蹦极者的机械能先增大后减小
【分析】(1)开始时重力大于拉力,合力向下,蹦极者加速下落,动能增加;
(2)机械能是动能与势能的总和;
(3)蹦极者的机械能会不断转化为弹性绳的弹性势能。
【解答】解:A、在a→b过程中,蹦极者受到重力和弹性绳的拉力,开始时重力大于拉力,合力向下,蹦极者加速下落,动能增加,随着弹性绳伸长,拉力逐渐增大,当拉力等于重力(b点)时,合力为零,速度达到最大。所以a→b蹦极者的动能一直增加,故A选项错误。
B、在a→b过程中,弹性绳的弹性势能增加,因为蹦极者的机械能会转化为弹性绳的弹性势能,所以蹦极者的机械能减小,故B选项错误。
C和D、从a→c,弹性绳的弹性势能一直增加,由于蹦极者与弹性绳组成的系统机械能守恒(不计空气阻力),蹦极者的机械能会不断转化为弹性绳的弹性势能,所以a→c蹦极者的机械能一直减小,故C选项正确、D选项错误。
故选:C。
二.多选题(共5小题,满分20分,每小题4分)
(多选)11.(4分)下列数据中,最接近实际情况的是( )
A.人体觉得舒适的温度约为37℃
B.普通小灯泡的电流约0.2A
C.对人体的安全电压是不高于36V
D.家用空调的工作电流约5A
【分析】估测是一种科学的近似值,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要的作用,应用日常知识积累解答此题。
【解答】解:A、人体觉得舒适的温度约为23℃,故A不符合实际;
B、普通小灯泡的电流大约为I,故B符合实际;
C、人体的安全电压是不高于36V,故C符合实际;
D、家用空调的工作电流大约为I,故D符合实际。
故选:BCD。
(多选)12.(4分)如图所示是力学的四个实验情景,关于每个实验的结果预测正确的是( )
A.甲图中:木块与小车一起向右匀速运动,小车受阻力停止时,木块一定停止
B.乙图中:向水中不断加入盐水,鸡蛋会逐渐上浮,最终漂浮
C.丙图中:将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片不掉;杯子倾斜,纸片仍不掉
D.丁图中:将容器侧壁的塞子同时拔出,水从a孔喷射最远,从c孔喷射最近
【分析】(1)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性,一切物体都有惯性,惯性是物体的一种属性;
(2)首先根据物体浮沉条件判断在水中加入盐水后液体密度的变化,然后根据F浮=ρ液gV排可分析其排开液体的体积一定时浮力的变化,进而得出鸡蛋上浮还是下沉;
(3)大气会对浸在其中的物体产生压强的作用,称为大气压;
(4)液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大。
【解答】解:A、木块与小车一起向右做匀速运动,当小车受阻力停止时,木块由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以木块向前运动,故A错误;
B、乙图中鸡蛋悬浮,浮力等于重力,向水中不断加入盐水,液体的密度变大,根据F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积不变,浮力变大,浮力大于重力,鸡蛋会逐渐上浮,最终漂浮,故B正确;
C、将玻璃杯中装满水,用硬纸片盖住,倒置杯子,纸片不会向下掉,杯子倾斜,纸片仍不掉,是因为大气压的作用,故C正确;
D、液体密度一定时,液体内部压强随深度的增加而增大,越深的位置其压强越大;图中a最浅,所以水的压强最小,水喷射最近;c最深,所以水的压强最大,水喷射最远,故D错误。
故选:BC。
(多选)13.(4分)近年来,我国在航空航天、新能源等许多科技领域取得了举世瞩目的成就。下列说法正确的是( )
A.中国空间站上太阳能电池板为半导体材料制成的
B.长征系列运载火箭推进器燃料的密度大、热值小
C.“华龙一号”核电机组利用的核燃料为可再生能源
D.“科学”号远洋科考船与北斗卫星通过电磁波进行数据传输
【分析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源。
长征系列运载火箭推进器燃料的密度小、热值大。
“科学”号远洋科考船与北斗卫星通过电磁波进行数据传输。
【解答】解:A.中国空间站上太阳能电池板为半导体材料制成的,故A正确;
B.长征系列运载火箭推进器燃料的密度小、热值大,故B错误;
C.“华龙一号”核电机组利用的核燃料为不可再生能源,故C错误;
D.“科学”号远洋科考船与北斗卫星通过电磁波进行数据传输,故D正确;
故选:AD。
(多选)14.(4分)如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( )
A.该实验装置是为了探究导体产生的热量与电流的关系
B.将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
C.通电一段时间后,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大
D.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少的
【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。
(1)探究电流产生热量跟电阻关系时,控制通电时间和电流不变;
(2)探究电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间关系时运用了控制变量法;
(3)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但空气温度的变化可以通过液面高度差的变化来反映,体现的是转换思想。
【解答】解:A、装置中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,
两个5Ω的电阻并联,根据并联电路的电流特点可知,I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2,所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半;两容器中电阻丝的阻值相等,但通过它们的电流不同,这是探究电流产生的热量与电流的关系,不是探究电流产生的热量与电阻的关系,故A正确;
B、不改变导线的连接方式,将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,此时两容器中电阻丝的阻值不相等,结合前面分析可知,通过它们的电流也不同,所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系,故B错误;
C、通电一段时间后,电阻相同,根据Q=I2Rt可知,时间和电阻相同的情况下,电流越大,产生的热量越多,左边的电流大,则产生的热量多,左侧U形管中液面的高度差比右侧的大,故C正确;
D、电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但容器中空气温度的变化会导致容器中空气体积的变化,即可以通过U形管中液面高度差的变化来反映电阻丝放出热量的多少,故D错误。
故选:AC。
(多选)15.(4分)如图﹣1所示的是一款冷暖空调扇,其内部简化电路如图﹣2所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h。当S2接2、3时吹温风,接3、4时吹热风,吹热风时空调扇的总功率为1100W,电源电压为220V。下列说法正确的是( )
A.当开关S2接3、4,S1闭合时,电阻R1R2连接方式为串联
B.当开关S2接2、3,S1闭合时,该设备消耗的总功率为440W
C.当该设备处于高温挡工作时,发热电阻R2消耗的电功率为550W
D.从吹温风切换到吹热风时,通过发热电阻R1的电流不变
【分析】A、当开关S2接3、4,S1闭合时,电阻R1R2连接方式为并联,故A错误;
BC、开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h,根据P可知电动机的功率PM;
当S2接接3、4时吹热风,两电阻、电动机并联。吹热风时空调扇的总功率为1100W,根据PR=P﹣PM得出两电阻的功率之和,根据P可知R1的功率P1,根据P2=PR﹣P1得出R2的功率。
当开关S2接2、3,S1闭合时,吹温风,R1和电动机并联,根据P温=P1+PM得该设备消耗的总功率;
D、从吹温风切换到吹热风时,R1两端的电压均等于电源电压,根据欧姆定律可知通过发热电阻R1的电流变化。
【解答】解:A、当开关S2接3、4,S1闭合时,电阻R1R2连接方式为并联,故A错误;
BC、开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h,
则电动机的功率:PM0.11kW=110W;
当S2接接3、4时吹热风,两电阻、电动机并联,
已知吹热风时空调扇的总功率为1100W,则两电阻的功率之和为PR=P﹣PM=1100W﹣110W=990W,
根据P可知R1的功率:P1440W,
则高温挡工作时R2的功率:P2=PR﹣P1=990W﹣440W=550W,故C正确;
当开关S2接2、3,S1闭合时,吹温风,R1和电动机并联,
此时该设备消耗的总功率为:P温=P1+PM=440W+110W=550W,故B错误;
D、从吹温风切换到吹热风时,R1两端的电压均等于电源电压,根据欧姆定律可知通过发热电阻R1的电流不变,故D正确。
故选:CD。
三.填空题(共12小题,满分60分)
16.(4分)生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。2024年6月5日,国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤,成功完成试飞任务。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能,但内能不能自发地转化为化学能,说明能量的转化具有 方向性 。在能量转化和转移的过程中,能量的总量 保持不变 。
【分析】能量转化与转移具有方向性,能的总量不变。
【解答】解:生物航煤燃烧时将化学能转化为内能,但内能不能自发地转化为化学能,说明能量的转化具有方向性;根据能量守恒定律,在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
故答案为:方向性;保持不变。
17.(4分)如图所示,不旋转的铝件在强大压力作用下顶住高速旋转的铜件,通过 做功 的方式使铜件和铝件内能增加,接触处温度急剧升高,发生 熔化 (填写物态变化名称)现象,然后瞬间停止旋转,随着温度的降低两者接触处很快形成一个密闭的结合,这就是先进的“旋转焊接”技术。
【分析】做功可以改变物体的内能,当对物体做功时,机械能转化为内能,当物体对外做功时,内能转化为机械能。
物质由固态变成液态的过程叫熔化。
【解答】解:当铝件与铜件相互摩擦做功时,两者的内能会增大,温度急剧升高,接触处温度急剧升高,物质由固态变成液态,发生熔化现象。
故答案为:做功;熔化。
18.(4分)飞机飞行时与空气摩擦后会带上负电,这是由于飞机 得到 (选填“得到”或“失去”)了电子。如图所示的是着地轮安装的搭地线,飞机着陆时可以把电荷及时转移走,此时瞬间电流的方向是 大地流向着地轮 (选填“着地轮流向大地”或“大地流向着地轮”)。
【分析】摩擦起电的实质不是创造了电荷,而是发生了电子的转移,使正负电荷分开;物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
【解答】解:飞机飞行时与空气摩擦后往往因得到电子会带上负电;飞机着陆时,飞机上部分电子导入大地,因电流方向与负电荷定向移动的方向相反,因此瞬间电流方向从大地流向着地轮。
故答案为:得到;大地流向着地轮。
19.(4分)如图所示是某同学在研究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器,其踏板放在仓库的门口,电铃和灯泡放在值班室内,观察电路可知,有人踩踏板时,低压控制电路 接通 (选填“接通”或“断开”);此时,工作电路的 电铃 (选填“灯泡”或“电铃”)支路接通。
【分析】当有人踩踏板时,低压电路的触点开关接通,电磁铁通电,把衔铁吸引下来,灯断开,电铃电路闭合;当无人踩踏板时,电磁铁不工作,电灯亮,电铃不响。
【解答】解:当有人踩踏板时,低压电路的触点开关接通,电磁铁通电,把衔铁吸引下来,灯断开,不亮,电铃电路闭合,电铃响。
故答案为:接通;电铃。
20.(3分)如图所示,一个气球下挂一个实心铁块置于水中某一位置恰好处于静止状态,请画出铁块受到的重力与浮力的示意图。
【分析】根据铁块的密度与水的密度的大小关系分析铁块受到的浮力与重力的大小关系,然后画出力的示意图。
【解答】解:根据题意可知,一个气球下挂一个实心铁块置于水中某一位置恰好处于静止状态,由于铁块的密度大于水的密度,所以铁块在水中时,受到的浮力小于自身的重力,竖直向上的浮力和竖直向下的重力都作用在铁块的重心上,如图所示:
。
21.(3分)请在如图所示的家庭电路中,以笔画线代替导线,将带保险盒的三孔插座和带开关的电灯正确接入电路。
【分析】电灯的连接方法:火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属块,零线直接进入螺旋套;
三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,带保险盒的插座,将保险盒接在火线上。
【解答】解:火线首先过开关,然后进入灯泡顶端的金属块,零线直接进入螺旋套;
三孔插座的上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,将保险盒接在火线和插座之间。如图所示:
22.(2分)有一捆横截面积为1mm2(合1×10﹣6m2的铜丝,质量为17.8kg,已知铜的密度ρ铜=8.9×103kg/m3,试计算铜丝的长度。(要求写出必要的文字说明、公式和演算过程)
【分析】由密度公式求铜丝的体积,体积除以铜丝的横截面积为铜丝的长度。
【解答】解:铜丝的体积为:V2×10﹣3m3;
铜丝的长度L2000m。
答:铜丝的长度是2000m。
23.(8分)2025年4月,在北京亦庄举行的半程马拉松赛事,首次由人类和人形机器人共跑。某型号机器人的质量为50kg,拥有高度仿生的躯干构型和拟人化的运动控制。本次赛事的赛道约21km,下表是该机器人的部分参数,g取10N/kg。请通过计算回答:
脚与地面接触总面积/cm2
500
跑步最高速度/(km•h﹣1)
10
满电时持续工作时间/h
3
续航电能/(kW•h)
2.025
(1)该机器人若以最高速度跑完该赛道需要的时间是多少?
(2)该机器人站立在水平地面上,对地面的压强是多少?
(3)该机器人满电时持续工作的功率是多少?
【分析】(1)根据t得到该机器人若以最高速度跑完该赛道需要的时间;
(2)根据G=mg得出该机器人的重力,满载静止在水平地面上时,对地面的压力等于重力,根据p
【解答】解:(1)该机器人若以最高速度跑完该赛道需要的时间
;
(2)机器人的重力G=mg=50kg×10N/kg=500N,
因为在水平面上,所以 F=G=500N,
S=500cm2=0.05m2,
该机器人站立在水平地面上,对地面的压强;
(3)该机器人满电时持续工作的功率;
答:(1)机器人若以最高速度跑完该赛道需要的时间是2.1h;
(2)机器人站立在水平地面上,对地面的压强是1×104Pa;
(3)机器人满电时持续工作的功率是0.675kW。
24.(8分)如图所示,图甲为电热毛巾架,额定电压为220V。该毛巾架通过智能系统能够实现高温、低温挡自动切换。图乙所示为其内部电路原理图,R1和R2都为发热电阻丝;图丙为该毛巾架在正常工作30min内电流随时间变化的图象。求:
(1)高温挡的功率。
(2)发热电阻丝R2的电阻。
(3)图丙中正常工作30min产生的热量。
【分析】(1)根据图丙可知高温挡工作时电路中的电流,根据P=UI求出高温挡的功率;
(2)由图乙可知,当开关S接1时,只有R1工作,当开关S接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电热毛巾架高温挡和低温挡的电路连接;根据高温挡时电路中的电流,利用欧姆定律求出发热电阻丝R1的电阻;根据低温挡时电路中的电流,利用欧姆定律求出R1、R2的串联总电阻,根据串联电路的电阻特点求出R2的阻值;
(3)由图丙可知电热毛巾架高温挡和低温挡的工作时间,根据Q=W=UIt求出毛巾架正常工作30min产生的热量。
【解答】解:(1)根据图丙可知,高温挡工作时电路中的电流I高=2A,
高温挡的功率:P高=UI高=220V×2A=440W;
(2)由图乙可知,当开关S接1时,自于R1工作,当开关S接2时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻最大,由P可知,电路的总功率最小,电热毛巾架处于低温挡,
当开关S接1时,只有R1工作,电路中的总电阻最小,电功率增大,电热毛巾架处于高温挡;
由I可知,R1的阻值:R1110Ω,
R1、R2的串联总电阻:R440Ω,
则R2的阻值:R2=R﹣R1=440Ω﹣110Ω=330Ω;
(3)由图丙可知电热毛巾架高温挡工作时间t1=10min=600s,低温挡的工作时间t2=30min﹣10min=20min=1200s,
毛巾架正常工作30min产生的热量:
Q=W=W1+W2=UI高t1+UI低t2=220V×2A×600s+220V×0.5A×1200s=3.96×105J。
答:(1)高温挡的功率为440W;
(2)发热电阻丝R2的电阻为330Ω;
(3)毛巾架低温挡正常工作20min产生的热量为3.96×105J。
25.(5分)如图是“探究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的实验。
(1)实验中,应沿水平方向拉着木块做 匀速直线 运动,根据 二力平衡 知识,测出木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)图甲中,木块所受滑动摩擦力的大小为 2 N。
(3)由甲、丙两次实验, 不能 (选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关的结论,原因是 没有控制压力相同 。
【分析】(1)(2)根据二力平衡的条件分析;
(3)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答。
【解答】解:(1)实验中,应沿水平方向拉着木块做匀速直线运动,木块在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,弹簧测力计的示数等于摩擦力的大小,从而测出木块所受滑动摩擦力的大小。
(2)图甲中,木块所受滑动摩擦力的大小为2N;
(3)研究滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,要控制压力大小相同,由甲、丙两次实验不能得出结论,原因是没有控制压力大小相同。
故答案为:(1)匀速直线;二力平衡;
(2)2;
(3)不能;没有控制压力大小相同。
26.(6分)小泉用图甲所示装置探究杠杆的平衡条件,杠杆的刻度均匀,每个钩码的质量相同。
(1)图甲中的实验装置在水平桌面上静止,此时杠杆 是 (选填“是”或“不是”)平衡状态。为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调节。
(2)实验中,小泉在杠杆两侧挂上数量不同的钩码并移动钩码的位置,使杠杆在水平位置平衡,此时调节杠杆在水平位置平衡的目的是 为了直接从杠杆上读出力臂 。小泉进行了3次实验,将数据记录在表格中,根据表中数据得出杠杆平衡条件是 F1l1=F2l2 (用表格中的物理量符号表示)。
次数
F1/N
l1/cm
F2/N
l2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
(3)如图乙所示,为改变力的方向,小红在杠杆右侧用弹簧测力计向下拉,当测力计由竖直方向逐渐向左转,杠杆始终保持水平平衡,测力计的示数将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图丙所示,O为杠杆的中点,若以杠杆上的A位置为支点,在B位置挂质量为m的钩码时,杠杆恰好在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件,可以估算出杠杆的质量m杆= m (用给出的字母符号表示)。
(5)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具。如图丁所示,秤钩不挂物体时,将秤砣悬挂在如图所示位置,杆秤刚好水平静止,将秤砣悬挂点标记为0刻度线。若将提纽向左适当调节一段距离,则杆秤的量程将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】(1)杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡;调节杠杆在水平位置平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动;
(2)使杠杆在水平位置平衡的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
杠杆的平衡条件为F1l1=F2l2;
(3)当拉力由倾斜变成竖直时,会造成力臂变大,相应的力会变小,这样才能继续平衡;
(4)根据杠杆的平衡条件结合图丁所示和已知条件,要求出杠杆的质量,只要求出杠杆重心到支点的距离即可;
根据杠杆的平衡条件,F1l1=F2l2可得杠杆的质量表达式;
(5)杆秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质量的工具,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2分析解答。
【解答】解:(1)只要杠杆处于静止,杠杆就处于平衡态,故图甲中,杠杆处于平衡态;杠杆左端高,右端低,需要将杠杆的平衡螺母向左边调节,才能使杠杆在水平位置平衡。
(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是为了直接从杠杆上读出力臂;
由实验数据可得出结论为F1l1=F2l2;
(3)如图乙所示,为改变力的方向,当测力计由竖直方向逐渐向左转,力臂变小,而阻力和阻力臂不变,根据杠杆平衡条件可知,动力变大,则测力计的示数将变大;
(4)以杠杆上的A位置为支点,在A的右侧挂质量为m的钩码,移动钩码至B位置时,杠杆恰好在水平位置平衡;而钩码悬挂位置B点到A点的距离L,根据杠杆平衡条件可知,杠杆自身重力与重力对应的力臂的乘积等于钩码重力与钩码重力对应力臂的乘积,所以应该测量杠杆中点即O点到A点的距离L',为杠杆自身重力的力臂。
根据杠杆的平衡条件有mgl1′=m杆gl,由图丁可知,O点到A点的距离L'是B点到A点的距离L的3倍,即mgL=m杆g•3L,
故杠杆的质量m杆m;
(5)将提纽向左移动适当距离,L1减小,秤砣的质量不变,则F2不变,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可知,F1变大,可以增大杆秤的量程。
故答案为:(1)是;左;(2)为了直接从杠杆上读出力臂;F1l1=F2l2;(3)变大;(4)m;(5)变大。
27.(9分)在“测量小灯泡额定电功率”的实验中,提供的器材有:电压恒为4.5V的电源,小灯泡上标有“2.5V”字样,电阻约为8Ω,电流表、电压表、开关和导线若干。
(1)本实验选择的滑动变阻器是 A ,滑动变阻器的作用 保护电路;改变小灯泡两端的电压和通过电流,完成测量 。
A.“10Ω 2A”的滑动变阻器R1
B.“5Ω 1A”的滑动变阻器R2
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 A 端(选填“A”或“B”),目的是 保护电路 ;闭合开关后,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数、电压表无示数,出现的故障可能是灯泡 短路 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图2为 2 V,为了使灯泡正常发光,应向 右 端移(选填“A”或“B”)动滑片,直至电压表示数为2.5V。
(4)小明根据实验数据绘制了如图3所示I﹣U图像:灯泡的额定电功率P额= 0.5 W。由图可知,灯丝电阻随两端电压的增大会 变大 (选填“变大”或“变小”)。
【分析】(1)灯正常发光时,由串联电路的规律及欧姆定律R得出变阻器连入的电阻确定选用的变阻器;
电路中滑动变阻器的作用:闭合开关前滑片处于最大阻值处,保护电路;移动滑片,改变连入电路电阻,改变被小灯泡的电压和通过电流,完成测量;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处;
连接好电路后,闭合开关,电流表有示数,电路为通路,根据移动滑片P发现小灯泡不亮,电压表无示数分析;
(3)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表选用的小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据如图丙所示I﹣U图像知灯在额定电压下的电流,根据P=UI得出灯泡的额定电功率;
灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解:(1)小灯泡上标有“2.5V”字样,表示灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,电阻约为8Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
I0.3125A,
灯正常发光时,由串联电路的规律及欧姆定律R,变阻器连入电阻:
R滑6.4Ω>5Ω,故选用滑动变阻器R1,选A;
电路中滑动变阻器的作用:闭合开关前滑片处于最大阻值处,保护电路;移动滑片,改变小灯泡两端的电压和通过电流,完成测量。
(2)灯闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,保护电路,由图1可知,应将滑片置于A处;
连接好电路后,闭合开关,电流表有示数,电路为通路,移动滑片P发现小灯泡不亮,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡路;
(3)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压2.5V;
(4)根据如图丙所示I﹣U图像知,灯在额定电压下的电流为0.2A,灯泡的额定电功率:
P额=U额I额=2.5V×0.2A=0.5W;
由图3可知,图线是弯曲的主要原因是温度升高、灯丝电阻变大。
故答案为:(1)A;保护电路;改变小灯泡两端的电压和通过电流,完成测量;(2)A;保护电路;短路;(3)2;右;(4)0.5;变大。
考点总结
1.常见的长度及估测
【知识点认识】
1.在没有精确测量工具的情况下,可以通过一些简单的方法来估测长度,比如使用手掌的宽度、步长、或者已知长度的物体作为参照。
【命题方向】
1.基本概念:考察学生对长度单位、换算关系以及长度测量的基本概念的理解。
2.估测技巧:通过实际问题或情景,考察学生使用估测技巧的能力,如利用手掌宽度、步长等进行估测。
例:下列说法符合实际情况的是( )
A.课桌的高度约为10dm
B.手掌宽度约为10cm
C.物理课本长度约为10μm
D.一个分子的直径约为10﹣1m
分析:根据生活经验和对长度单位的认识进行分析。
解析:解:A.课桌的高度约为80cm=8dm,故A不符合实际;
B.手掌宽度约为10cm,故B符合实际;
C.物理课本长度约为28cm=2.8×105μm,故C不符合实际;
D.一个分子的直径约为10﹣10m,故D不符合实际。
故选:B。
点评:对日常生活中的速度、质量、长度、时间等进行准确的估测,是初中学生需要掌握的一种基本能力,平时注意观察,结合所学知识多加思考,逐渐培养这方面的能力。
【解题方法点拨】
1.忽视单位换算中的进率。
2.估测时过于依赖直觉,缺乏参照物。
3.测量时不注重读数的准确性。
2.速度推导公式求解路程和时间
【知识点的认识】
速度公式:v(s用m做单位时,t应用s做单位,得出v的单位是m/s;s用km做单位时,t应该用h做单位)
公式的变形:s=vt(求路程);t(求时间)
【命题方向】
考查应用题以及图像题中涉及到有关路程和时间的计算。
例:汽车遇到意外情况时需要紧急刹车,这需要司机经历反应和制动两个过程,在司机的反应过程中汽车做匀速运动。在制动过程中汽车做减速运动。有一辆汽车正以36km/h的速度在平直的公路上行驶,求:
(1)此车50分钟行驶的路程是多少?
(2)该车突然遇到紧急情况刹车,在司机的反应过程中汽车行驶了7米,则司机的反应时间是多少秒?
(3)若制动过程用了3秒,汽车在两个过程中共前进了29.6米,求从司机发现情况到汽车停下,汽车的平均速度是多少?
分析:(1)已知汽车运动的速度和时间,根据v的变形计算50min运动的路程;
(2)根据v的变形计算司机的反应时间是多少秒;
(3)从司机发现情况到汽车停下,所用时间为反应时间和制动时间之和,根据v计算汽车的平均速度。
解析:解:(1)36km/h=10m/s,
此车50分钟行驶的路程是:s=vt=10m/s×50×60s=3×104m;
(2)在司机的反应过程中汽车行驶了7米,则司机的反应时间是:t′0.7s;
(3)从司机发现情况到汽车停下,所用时间为:t″=0.7s+3s=3.7s,
汽车的平均速度是v′8m/s。
答:(1)此车50分钟行驶的路程是3×104m;
(2)司机的反应时间是0.7s;
(3)从司机发现情况到汽车停下,汽车的平均速度是8m/s。
点评:本题考查速度公式的灵活运用,计算过程注意统一单位。
【解题方法点拨】
计算过程中注意单位的统一。
3.密度公式的变形运用计算质量和体积
【知识点的认识】
计算密度的公式:ρ
计算物体的质量:m=ρV
计算物体的体积:V
【命题方向】
考查密度公式的变形运用计算质量和体积。
例:中秋国庆长假期间,小斌与家人到白狼上游玩,在游玩的路上捡到了一块小石头,他想知道这种石头的密度。于是他用天平测出小石头的质量为60g,再把小石头放入装满水的溢水杯中,测得溢出水的质量是20g。求:
(1)溢出的水的体积;
(2)这种石头的密度;
(3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是多少?(水的密度为1.0×103kg/m3)
分析:(1)根据V水得出小石头溢出水的体积;
(2)小石头的体积等于溢出水的体积,根据密度公式得出小石头的密度;
(3)根据V石碑得出石碑所用材料的体积。
解析:解:(1)小石头溢出水的体积V水20cm3;
(2)小石头的体积等于溢出水的体积,即V盖=V水=20cm3,
因此小石头的密度ρ3g/cm3;
(3)石碑所用材料的体积V石碑2×10﹣2m3。
答:(1)溢出的水的体积为20cm3;
(2)这种石头的密度为3g/cm3;
(3)若有一块石碑使用此种石头制成的,质量为60kg,则整个石碑所用材料的体积是2×10﹣2m3。
点评:本题考查难度公式的应用,是一道综合题。
【解题方法点拨】
利用密度公式计算时要注意单位的统一。
质量用kg,则体积用m3,密度单位为kg/m3
质量用g,则体积用cm3,密度单位为g/cm3
4.画力的示意图
【知识点的认识】
画力的示意图的步骤如下:
1.确定受力物体。
2.在受力物体上画出力的作用点。
3.确定力的方向后沿力的方向画一条线段。
4.在线段的末端标上箭头,并在箭头旁标出所画力的符号。
5.在同一个图上画几个力的示意图时,力越大线段应越长,大小相同的力线段长度应相等
6.如果物体同时受到几个力,可以将各力的作用点画在物体的重心上。
【命题方向】
常考作图题,根据题意画力的示意图。
例:如图所示,物块重20N,放在斜面上受到10N沿斜面向上的拉力,用力的示意图表示出这两个力。
分析:物体的重力G的作用点在重心,方向是竖直向下;拉力的作用点也在物体的重心上,方向沿斜面向上。据此按照力的示意图的画法作图即可。
解析:解:过物体的重心分别沿竖直向下的方向和沿斜面向上的方向画一条带箭头的线段,大小分别为20N和10N,符号分别用G和F表示,如下图所示:
点评:本题考查了作力的示意图,作力的示意图时,应先确定力的作用点及力的方向,这是作力的示意图的关键。
【解题方法点拨】
正确、有序的画出研究对象的受力示意图是先画出非接触的力,一般是重力;再找接触的力;然后检查所画的力,找到每一个力是否有施力物体;最后检查分析结果与物体所处状态是否相符。
5.力的相互性
【知识点的认识】
相互性(相互作用力):任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
【命题方向】
通过现象判断力的作用是相互的。
例:赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划桨,龙舟向前加速运动。这可说明力的作用是
相互 的。
分析:力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
解析:解:赛龙舟比赛时,向后划桨,桨对水施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水会同时对桨施加向前的反作用力,所以龙舟向前运动。
点评:本题以端午节“赛龙舟”为载体考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,是中考的热点题型之一。
【解题方法点拨】
相互作用的力一定是同性质的力。例如,压力和支持力都是弹力,物体和接触面间的摩擦力;两个电荷间的相互作用的电场力,或电流间的磁场力等等
6.运用惯性判断物体的运动
【知识点的认识】
运用惯性判断物体的运动一般思路:
(1)确定研究对象。
(2)弄清研究对象原来所处的运动状态。
(3)明确当受到外力作用时,与研究对象有关的其他物体或研究对象的某一部分的运动状态改变情况。
(4)指明研究对象或其另一部分由于惯性而保持原来的运动状态。
(5)得出相应结论(回应题目)
【命题方向】
典型的情景考查了惯性的知识,判断物体的运动状态。
例:如图在无风的天气里,从水平匀速向右飞行的飞机上先后落下三包货物,若不计空气阻力,在地面上的人看到这三包货物下落过程中,在空中排列的情况应该是图中的( )
A.
B.
C.
D.
分析:本题前提是“不计空气阻力”,所以根据惯性知识,可以判断三包货物在脱离飞机落下后跟飞机竖直位置的关系,因此就容易判断其位置的变化了。
解析:解:由于有重力的作用,所以货物离开飞机后上下位置是有区别的,即早落下的相对位置在下方。再看竖直位置的关系:本来随飞机以等于飞机的速度水平匀速飞行,初速度相等,货物脱离飞机后,由于具有惯性,在不计空气阻力的前提下,货物仍以原来相等的速度水平移动,所以就会形成选项C的情况。
故选:C。
点评:本题以典型的情景考查了惯性的知识,在分析时,要充分考虑到惯性的存在以及重力的存在,同时要注意其前提:不计空气阻力。
【解题方法点拨】
对惯性现象的分析,关键是明确所涉及到的物体运动状态发生怎样的改或将要发生怎样的改变,在“改变”与“不变”中进行分析。
7.平衡力与相互作用力的辨析
【知识点的认识】
相互作用力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在两个物体上(异物);⑤同时产生,同时消失(同时)
平衡力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在同一个物体上(同物);⑤两个力可以单独存在
【命题方向】
判断两个力是否为一对平衡力,还是相互作用力是命题方向,因为学生往往区别不开.。
例:花瓶静止在水平桌面上,下列关于平衡力和相互作用力的说法正确的( )
A.花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力是一对平衡力
B.桌子受到的重力与桌子受到的支持力是一对平衡力
C.花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
D.桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
分析:二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。解析:解:A、花瓶静止在水平桌面上,处于平衡状态,花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力符合二力平衡条件,是一对平衡力,故A正确。
B、桌子受到的支持力等于桌子和花瓶的总重力,则桌子受到的重力与桌子受到的支持力大小不等,不是一对平衡力,故B错误。
C、花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力方向相同,不是一对相互作用力,故C错误。
D、桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
点评:此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
【解题方法点拨】
“平衡力”和“相互作用力”最大的区别就是:相互作用力作用在两个物体上,平衡力作用在同一个物体上。因此,我们只需要看力的作用点,如果在一个物体上,那就是平衡力,如果在两个物体上,就是相互作用力
8.平衡状态下的摩擦力分析
【知识点的认识】
解有关摩擦力的计算题的思维步骤如下:
(1)对物体进行受力分析
(2)判断物体的平衡状态
(3)利用平衡力关系式求解
【命题方向】
静摩擦力和滑动摩擦力与平衡力相结合出题是中考命题方向。
例:如图所示,手握瓶子在空中静止不动,下列说法正确的是( )
A.手对瓶子的握力和瓶子的重力大小相等
B.增大握力时,手对瓶子的摩擦力增大
C.向瓶中加水,手依然握着瓶子保持静止,瓶子受到的摩擦力变大
D.戴上有颗粒的防滑手套并用同样大小的力握住瓶子,瓶子受到的摩擦力变大
分析:瓶子处于静止状态,受到平衡力的作用,据此根据二力平衡条件分析解答。
解析:解:A、矿泉水瓶处于静止状态,受力平衡,所受的摩擦力与瓶子和瓶内水的总重力是一对平衡力,大小相等。手对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错误;
BD、矿泉水瓶处于平衡状态,所受的摩擦力的大小等于瓶子和瓶内水的总重力大小,增大握力时、戴上有颗粒的防滑手套并用同样大小的力握住瓶子时,瓶子和瓶内水的总重力不变,瓶子受到的摩擦力不变,故BD错误
C、矿泉水瓶处于平衡状态,所受的摩擦力的大小等于瓶子和瓶内水的总重力大小,向瓶子里倒水,瓶子和瓶内水的总重力变大,故瓶子所受的摩擦力增大,故C正确。
故选:C。
点评:本题考查利用二力平衡条件判断摩擦力的大小问题,属于基础题,利用二力平衡条件分析判断摩擦力的大小和方向是一种常用的方法,应该掌握。
【解题方法点拨】
对于初中摩擦力的大小不需要利用公式计算,摩擦力大小只要求求出静摩擦力和滑动摩擦力,这两种摩擦力一般与平衡力相结合出题,例如:静摩擦力,要根据受力的情况来分析,而不要想当然或跟着思维定势走
9.探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验
【知识点的认识】
实验器材:一个木块、一块长木板、一块长玻璃板、一条长毛巾、一个弹簧测力计、砝码若干。
实验步骤:如图所示,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,从而测出木块和木板、木块和毛巾、木块和玻璃板之间的摩擦力,在木块上加砝码,改变压力,再测出木块和木板之间的摩擦力,并且记下各种情况下弹簧测力计的示数,即摩擦力的大小,填在表格中
研究方法:控制变量法、转换法
分析论证:
(1)为了保证压力等于木板上物体的重力,必须在水平桌面上做实验
(2)实验时所用的木板要足够长,以保证木块在上面画的时有匀速运动的过程
(3)弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力,这样读出拉力的大小,就可以知道摩擦力的大小了。由此推理可知,当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时,可利用平衡力的知识求摩擦力的大小。
得出结论:滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关。接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。
【命题方向】
考查探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。
(1)实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做 匀速直线 运动,是为了让桌面对物块的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力二力平衡,大小 相等 。
(2)在三次实验中,滑动摩擦力最大的是 丙 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)比较甲、乙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 压力 是否有关。
(4)比较乙、丙实验,是为了研究滑动摩擦力大小与 接触面粗糙程度 是否有关,结论是:在 压力 相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
分析:(1)根据二力平衡的条件分析;
(2)根据弹簧测力计的示数结合二力平衡分析;
(3)(4)影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,据此分析回答。
解析:解:(1)测量摩擦力的原理是二力平衡,实验过程中,弹簧测力计必须沿水平方向拉着物块做匀速直线运动,是为了让桌面对物块的滑动摩擦力与弹簧测力计拉力二力平衡,大小相等。
(2)在三次实验中,物体受力平衡,弹簧测力计的拉力等于摩擦力,丙图拉力最大,则滑动摩擦力最大的是丙。
(3)比较甲、乙实验,接触面粗糙程度相同,乙中压力较大,故是为了研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系;
(4)比较乙、丙实验中,压力大小相同,而接触面粗糙程度不同,是为了研究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系;结论是:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
故答案为:(1)匀速直线;相等;
(2)丙;
(3)压力;
(4)接触面粗糙程度;压力。
点评:本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查实验原理及控制变量法的运用,体现了对过程和方法的考查。
【解题方法点拨】
影响滑动摩擦力大小因素有两个:压力大小和接触面的粗糙程度,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变
10.压强的公式的应用
【知识点的认识】
计算公式:P,(适用范围:这是压强的定义式,适用于所有物体间的压强计算,无论气体、固体、液体)
【命题方向】
压强的计算,主要是运用公式及其变形解决有关问题,另外,压强的计算常常与密度公式,重力公式相联系,体现了知识的综合性,所以常成为中考的热点。
例:我国研发的四轮长航程极地漫游机器人,科考队在附近遇控机器人。若机器人质量为500kg,履带与地面的总接触面积为400cm2。求:
(1)机器人对水平冰面的压力;
(2)若南极某处冰面能承受的压强为2×105Pa,该机器人能顺利通过该冰面吗?
分析:(1)已知机器人的质量,利用G=mg求其重力,机器人对冰面的压力等于本身的重力;
(2)知道履带与冰面的接触总面积(受力面积),利用p求机器人对冰面的压强,与冰面能承受的最大压强比较可知能否通过该冰面。
解析:解:(1)机器人的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N,
机器人对冰面的压力等于机器人的重力,即F=G=5000N;
(2)机器人对冰面的受压面积S=400cm2=0.04m2,
则机器人对冰面的压强为:p1.25×105Pa<2×105Pa,机器人可以顺利通过该冰面。
答:(1)机器人对水平冰面的压力是5000N;
(2)该机器人可以顺利通过冰面。
点评:本题考查了重力公式、压强公式的应用,关键是知道物体对冰面的压力等于物体重力。
【解题方法点拨】
压强的计算,需要确定压力、面积.要注意面积的计算与单位,其中压力的确定是难点.正确判断物体间的压力,进行受力分析是关键;物体间接触部分的面积,一般与较小的物体面积相同.
11.液体压强规律
【知识点的认识】
(1)液体对容器的底面和侧壁都有压强。
(2)在同一深度,同一液体向各个方向有压强,且压强都相等。
(3)在同一液体,液体内部压强随深度的增加而增大。
(4)在同一深度,不同液体密度越大液体该处压强越大。
(5)液体内部的压强只与液体的密度、液体深度有关,而与容器的形状、底面积、液体的体积、液体的总重无关。
12.大气压存在的现象
【知识点的认识】
大气压的存在现象:
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:通过测量大气压力来显示大气压力的大小,是研究和应用大气压力的重要工具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。
【命题方向】
考查大气压在生活中的应用,以及对这些现象的分析。
例:日常生活中蕴含着丰富的物理知识。下列事例中能证明大气压存在的是( )
A.用锋利的刀切腊肉
B.用注射器将药液注入肌肉里
C.高铁站台设有安全警戒线
D.拔火罐时火罐紧紧吸附在皮肤上
分析:大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
解析:解:A、用锋利的刀切腊肉是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B、药液在注射器活塞作用下被注射到肌肉里,与大气压无关,故B不符合题意;
C、当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,故C不符合题意;
D、因为火罐内的气体体积一定,当火罐冷却后,罐内气体温度降低,所以压强减小,小于外界的大气压力,故在外界大气压力的作用下,火罐被“吸”在皮肤上,故D符合题意。
故选:D。
点评:本题考查了大气压的存在,属于基础题目。
【解题方法点拨】
解题时需要理解大气压的基本概念、分析物体在空气中所受到的压力和力的作用,以及了解大气压强产生的原因,从而解释和理解大气压存在的现象。
13.阿基米德原理的定性分析
【知识点的认识】
运用阿基米德原理进行定性分析时,运用控制变量法,先找到相同的量,再利用公式F浮=ρ水gV排进行分析即可。
【命题方向】
考查阿基米德原理的定性分析。
例:将甲、乙、丙三个体积相同的小球放在水中,小球静止时的情况如图所示,则三个小球中所受浮力最小的是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.丁
分析:已知体积的关系,利用阿基米德原理公式可判断出它们所受浮力最小的是哪一个。
解析:解:因为体积相同,丙物下沉,乙物悬浮,甲物体漂浮,丙和乙排开水的体积相同,甲漂浮,甲排开水的体积最小,根据公式F浮=ρ水gV排可知,甲受到的浮力最小。
故选:A。
点评:本题考查浮力公式的应用,关键知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
【解题方法点拨】
熟练运用阿基米德定理的公式,重点是分析题目中的相同的条件。
14.利用物体的浮沉条件比较浮力的大小
【知识点的认识】
(1)根据阿基米德原理比较浮力大小
(2)根据物体沉浮状态比较浮力大小
当ρ液和V排都不相同时,就需要我们转换思路,利用沉浮状态的特点进行分析比较,尤其注意利用特殊状态中F浮与G物的大小关系进行分析。
【命题方向】
考查浮力的大小比较,还会涉及到压强、压力、密度等物理量的比较,难度比较大。
例:三个相同容器内分别盛满不同的液体,现将三个完全相同的小球轻轻放入容器中,小球静止后的状态如图所示,小球在液体中的状态分别是沉底、漂浮、悬浮。以下判断正确的是( )
A.液体的密度关系是ρ甲>ρ丙>ρ乙
B.小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲
C.液体对容器底部的压强关系是p乙>p丙>p甲
D.液体对容器底部的压力关系是F乙=F丙>F甲
分析:(1)根据物体浮沉条件,结合图示得出三种液体的密度大小关系,然后利用液体压强公式分析判断三种液体对容器底的压强关系,根据F=pS可知液体对容器底部的压力关系;
(2)当物体沉底时,浮力小于其重力,当物体漂浮或悬浮时,其浮力等于自身的重力,据此比较小球受到的浮力大小。
解析:解:三个完全相同的小球,其质量、体积和密度都相同;
A、小球在甲中下沉,故ρ球>ρ甲,在乙容器中漂浮,故ρ球<ρ乙,在丙中悬浮,故ρ球=ρ丙;所以三种液体的密度关系为:ρ甲<ρ丙<ρ乙,故A错误;
B、由图知,小球在丙容器中悬浮,在乙容器中漂浮,所以小球所受的浮力与自身的重力相等;在甲容器中下沉,浮力小于其重力,所以小球受到的浮力大小关系是F乙=F丙>F甲,故B正确;
CD、静止时三个容器的液面恰好相平,即深度h相等,由于乙液体的密度最大,根据p=ρgh可知,乙容器底受到的液体压强最大,甲容器底受到的液体压强最小,即p乙>p丙>p甲,故C正确;
容器的底面积相同,根据F=pS可得液体对容器底部的压力关系是F乙>F丙>F甲,故D错误。
故选:BC。
点评:此题主要考查物体浮沉条件及其应用、压强的大小比较,根据物体浮沉条件,结合图示得出三种液体的密度大小关系是解答此题关键。
【解题方法点拨】
审题时一定要抓住题目中的关键词语和信息,选择合适的公式进行判断。
15.功率的计算
【知识点的认识】
(1)功率:在物理学中,功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。
(2)功率的公式:P(其中P表示功率,W表示功,t表示时间)
(3)计算功率的另一个公式:P=Fv,即物体在拉力F的作用下,以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动,则拉力F所做功的功率可表示为Fv.(其中F表示物体所受的拉力,v表示物体运动的速度)
a.推导:由P,联立W=Fs,得PFv。
由该公式可知:在功率P一定时,力F与速度v成反比。
b.应用:当汽车上坡时,司机采取换挡的办法,减小速度,以获得较大的牵引力。
【命题方向】
考查功率的计算题,常结合功、速度、效率等其他知识综合考查学。
例:我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机,标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时,该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时60s,匀速行驶过程中受到阻力为600N。求:
(1)拖拉机的速度;
(2)拖拉机牵引力做的功;
(3)拖拉机做功的功率。
分析:(1)根据v得到在平直公路上行驶过程中,拖拉机的速度;
(2)该拖拉机在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,牵引力和阻力是平衡力,由二力平衡条件可知牵引力的大小,根据W=Fs得到该拖拉机牵引力做的功;
(3)根据P得到拖拉机做功的功率。
解析:解:(1)拖拉机的速度为:
;
(2)该拖拉机在平直公路上匀速行驶,处于平衡状态,牵引力和阻力是平衡力,牵引力的大小:F=f=600N,
发动机的牵引力做功:W=Fs=600N×600m=3.6×105J;
(3)拖拉机做功的功率为:
P6×103W。
答:(1)拖拉机的速度为10m/s;
(2)拖拉机牵引力做的功为3.6×105J;
(3)拖拉机做功的功率为6×103W。
点评:本题考查速度、做功、功率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用。
【解题方法点拨】
(1)功率的定义式是指平均功率,即在t时间内的平均功率,而不是某一时刻的瞬时功率。
(2)功率的定义式P可以变形为:W=Pt和t,可分别用于求功和时间。当P一定时,W与t成正比,则;当W一定时,P与t成反比,则;当t一定时,W与P成正比,则。
(3)利用公式P=Fv时要注意以下几点:a.拉力F必须是恒力,且物体运动的速度应不变;b.计算时,v的单位必须用m/s,这样算出的功率单位才是w;c.速度v跟拉力F必须对应,即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时,应用此公式解题会更简便。
16.机械能的概念
【知识点的认识】
(1)动能和势能之和称为机械能。
动能和势能都属于机械能,动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量,动能和势能是机械能的两种表现形式。
(2)大小:物体具有的机械能是指动能和势能的总和。
【命题方向】
考查机械能的概念;机械能的大小判断。
例:洒水车匀速洒水过程中,洒水车的( )
A.动能不变
B.势能不变
C.机械能变小
D.机械能不变
分析:(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大;
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)机械能=动能+势能。
解析:解:洒水车在平直街道上,高度为零,所以重力势能为零,不变;由于洒水,质量就小,速度不变,所以动能变小;因为机械能=动能+势能,所以机械能变小。
故选:C。
点评:本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素,属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时,要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。
【解题方法点拨】
机械能的大小可能是物体的动能与势能的和,可能全部都是物体的动能,也可能全部是物体的势能,在分析机械能的大小时,应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。
17.动能和重力势能的相互转化
【知识点的认识】
动能和重力势能之间可以相互转化.动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中,例如滚摆在下降的过程中,越转越快,它的重力势能越来越小,动能越来越大,重力势能转化为动能;滚摆在上升过程中,越转越慢,它的重力势能越来越大,动能越来越小,动能转化为重力势能.
【命题方向】
考查动能和重力势能的相互转化。
例:如图所示,在模拟“蹦极”的实验时,将一根橡皮筋一端系一个小球,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置,C点是小球从A点静止释放后所能达到的最低点,不考虑空气阻力。关于小球从A点到C点运动过程的说法,正确的是( )
A.小球从A点下落到B点的过程中,重力势能转化为动能
B.小球从A点下落到B点的过程中,受到重力和弹力的作用
C.小球从A点下落到C点的过程中拉力始终在做功
D.小球在B点时受到平衡力的作用
分析:(1)小球在下落过程中,在AB段,小球只受到重力作用,重力不断改变小球的运动状态,小球加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用:当拉力小于重力时,小球仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小球减速下落。
(2)物体保持静止状态或匀速直线运动状态,即为平衡状态。
解析:解:小球在下落过程中,在AB段,小球只受到重力作用,重力不断改变小球的运动状态,小球加速下落;
在BC段受到橡皮筋的拉力作用,过B点后橡皮筋开始伸长(大于原长),弹力逐渐增大。当拉力小于重力时,小球仍处于加速状态;当拉力大于重力时,小球减速下落。
A、从A点到B点运动过程中小球的重力势能转化为动能,故A正确;
B、由题B点是橡皮筋自然下垂长度的位置,所以在AB段,橡皮筋对小球没有弹力,故B错误;
C、小球从A点下落到B点的过程中,不受拉力,因此拉力不做功;由B点到C点的过程中,受到橡皮筋的拉力向上,而小球向下运动,因此拉力做负功,故C错误;
D、小球在B点时只受到重力的作用,故D错误。
故选:A。
点评:物体受到的合力方向和物体运动方向相同时,物体处于加速状态;物体受到的合力方向和物体运动方向相反时,物体处于减速状态。
【解题方法点拨】
通过物体的速度、所处高度、弹性形变程度的变化判定物体动能、重力势能、弹性势能的大小变化,能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化.
18.动能和弹性势能的相互转化
【知识点的认识】
动能和弹性势能之间也可以相互转化.它可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间,例如,从高处落下的皮球与地面撞击的过程中,由于皮球发生弹性形变,皮球的动能转化为弹性势能,皮球在恢复形变的过程中,它的弹性势能转化为动能.拉弯的弓把箭射出去的过程中,拉弯的弓具有弹性势能,射出去的箭具有动能,这是弓的弹性势能转化为箭的动能.
【命题方向】
考查动能和弹性势能的相互转化。
例:如图所示的:“橡皮筋动力车”,旋转扇叶将橡皮筋拧紧。松手后,橡皮筋的 弹性势 能转化为扇叶的 动 能,扇叶快速转动,小车运动起来。
分析:物体由于发生弹性形变所具有的能量叫弹性势能;物体由于运动所具有的能量叫动能。
解析:解:松手前,橡皮筋发生弹性形变,松手后,扇叶运动起来,橡皮筋的弹性势能转化为扇叶的动能,扇叶快速转动,小车运动起来。
故答案为:弹性势;动。
点评:本题考查弹性势能转化为动能,属于基础题。
【解题方法点拨】
通过物体的速度、所处高度、弹性形变程度的变化判定物体动能、重力势能、弹性势能的大小变化,能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化.
19.探究杠杆的平衡条件
【知识点的认识】
实验步骤:
(l)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,其目的是使杠杆的重心落在支点上,从而消除杠杆的重力对平衡的影响。在实验过程中,不允许再旋动两端的螺母。
(2)在已调节平衡的杠杆两端挂上不同数量的钩码,移动钩码的位置,使杠杆平衡.支点两边的钩码重力分别是动力F1和阻力F2,用刻度尺量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2。改变力和力臂的数值,多次实验,并将实验数据填入表格。
注意事项:实验中使杠杆在水平位置平衡是为了方便测力臂。
实验结论:杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂,可写作F1L1=F2L2。
【命题方向】
考查究杠杆的平衡条件的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:在“探究杠杆平衡条件”的实验中,使用的钩码质量均相等,杠杆上每格长度均相等。
(1)为了使图甲中的杠杆在水平位置平衡,可以将杠杆右侧平衡螺母向 右 (选填“左”或“右”)调节。
(2)实验时,在已调平的杠杆两侧分别挂上不同数量的钩码,调节钩码的位置,使其在水平位置重新平衡,使杠杆在水平位置平衡的目的是便于 测量力臂 。
(3)在杠杆两侧多次换用不同数量的钩码,并改变钩码在杠杆上的位置,使杠杆在水平位置平衡,得到实验数据如下表。
分析表中的数据,得到杠杆的平衡条件是 F1L1=F2L2 。
(4)本次探究经过多次实验的目的是 B 。
A.减小实验误差
B.寻找普遍规律
(5)如图乙所示,用弹簧测力计先后在a、b位置拉杠杆上的同一点C,使杠杆都在水平位置平衡,当弹簧测力计从a位置转到b位置时,其示数会 变大 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
分析:(1)杠杆左端下沉,说明杠杆的重心在支点左侧,调节平衡螺母应使杠杆重心右移;(2)测量过程中使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂大小;
(3)杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂;(4)为了得到普遍规律,避免偶然性,实验中应多次测量;
(5)根据杠杆平衡的条件,通过判断力臂的大小关系,可以比较力的大小关系。
解析:解:(1)杠杆左端下沉,应将杠杆重心向右移,所以应将两端的平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节;(2)测量过程中使杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用点的距离就是力臂,所以使杠杆在水平位置平衡的目的是便于测量力臂;
(3)分析表格中的数据知0.5N×20.0cm=1.0N×10.0cm,
1.0N×15.0cm=1.5N×10.0cm,
1.5N×10.0cm=0.5N×30.0cm,
故可得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂,即F1L1=F2L2;(4)通过分析表格中数据得到杠杆平衡的普遍规律,所以多次实验的目的是得到杠杆平衡的普遍规律,避免偶然性,故选:B;
(5)当测力计从a位置转到b位置时,拉力F力臂变小,要保持杠杆仍在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件,因阻力和阻力臂不变,则拉力将变大,即弹簧测力计的示数将变大。
故答案为:(1)右;(2)测量力臂;(3)F1L1=F2L2;(4)B;(5)变大。
点评:本题考查了探究杠杆平衡条件的实验过程,包含对杠杆平衡条件的理解、实际操作、实验方法、数据分析等,考查较为全面,是我们应该掌握的重点实验。
【解题方法点拨】
利用科学探究的要素(提出问题;猜想与假设;制定计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.)去探究.
20.探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡
【知识点的认识】
杠杆处于静止状态和匀速转动状态都称为杠杆平衡;为了使杠杆在水平位置平衡,平衡螺母向上翘的一端移动。
【命题方向】
考查探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡。
例:在“研究杠杆的平衡条件”实验中,实验前要调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡。在某次实验时,王明同学先调好杠杆的水平位置平衡,然后开始实验,在杠杆两端挂上数目不等的钩码后,发现杠杆左端高、右端低,为了使杠杆恢复到水平位置平衡,以下操作中正确的是( )
A.左端的钩码向右移
B.右端的平衡螺母向左移
C.右端的钩码向左移
D.左端的平衡螺母向右移
分析:(1)实验前,应首先进行杠杆平衡调节,杠杆不平衡时,左、右两端的螺母(或一端的螺母)向杠杆上翘的一端调节;但实验过程中,螺母再调节会改变杠杆重心的位置,使杠杆重力对杠杆平衡又产生影响,因此不能再调节平衡螺母;
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,左端上翘,可以将左端钩码向左调节,或将右端钩码向左调节。
解析:解:(1)实验前先要调节杠杆两端的平衡螺母,使其在水平位置平衡,实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡,是为了便于测量力臂的长度,如杠杆不在水平位置平衡,应通过调节钩码的数量或位置来实现,而不能再调节平衡螺母,故BD错误;
(2)根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2,左端上翘,可以将左端钩码向左调节,或将右端钩码向左调节,故A错误,C正确。
故选:C。
点评:本题关键:知道杠杆的重力方向通过支点,就不会对杠杆平衡产生影响,二是在实验过程中不能再调节平衡螺母。
【解题方法点拨】
牢记方法:平衡螺母向上翘的一端移动
21.探究杠杆的平衡条件的实验中杠杆水平平衡的原因
【知识点的认识】
杠杆水平平衡的目的主要是为了便于测量力臂,同时消除杠杆自重对杠杆平衡的影响
【命题方向】
考查探究杠杆的平衡条件的实验前调节杠杆平衡。
例:张洋同学在探究杠杆平衡条件的实验中,在杠杆没有处于水平平衡时,就在杠杆上挂钩码进行实验,小旭认为这样操作会对实验产生以下影响,你认为正确的是:( )
①杠杆自身重力可能会对实验产生影响
②可能不便于测量力臂或出现力臂测量错误
③无法得出杠杆平衡条件
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
分析:调节杠杆两端的螺母,使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态,这时杠杆的重心在支点上,使杠杆的自重对杠杆平衡不产生影响,且便于测量力臂。
解析:解:
①杠杆没有调平就挂上钩码进行实验,杠杆的重心不在支点上,杠杆的自重对杠杆平衡产生影响,故①正确;
②③杠杆不在水平位置平衡,力臂不在杠杆上,不便于测量力臂,不便于得出杠杆的平衡条件,但在测量方法正确时可以得出杠杆的平衡条件。故②正确、③错误。
故选:A。
点评:本题考查了杠杆平衡的条件,杠杆在水平位置平衡后,支点到力的作用线的距离就是力臂,因此在此实验中我们应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,以便直接读出力臂。
【解题方法点拨】
理解杠杆水平平衡的目的。
22.声音产生的原因
【知识点的认识】
(1)声音产生的原因是由物体的振动产生的。
(2)一切正在发声的物体都在振动,振动停止,则发声也停止。
【命题方向】
声音的产生这一知识点比较简单,中考中常围绕“振动”两个字出填空题,近几年以转换法较为热点,如扬声器纸屑实验、乒乓球音叉实验等,考查体现振动的方法、看到的现象、实验的目的、纸屑和乒乓球的作用等。
例:如图所示,将悬挂的乒乓球轻轻接触正在发声的音叉,观察到乒乓球被音叉多次弹开;声音消失,乒乓球也停止运动。此现象表明声音( )
A.由物体振动产生
B.可以通过气体传播
C.不能在真空中传播
D.响度越大,声速越大
分析:声音是物体的振动产生的。
解析:解:发声的音叉在振动,所以乒乓球被弹开,音叉停止振动,声音也消失,说明声音是物体的振动产生的。
故选:A。点评:本题考查了声音的产生,属于基础题。
【解题方法点拨】
关于发声与振动的关系理解:
①一切发声都振动,但振动不一定被人们看到.
不论科技多么发达,都没有任何一种不振动就能发声的现象;敲音叉或敲桌面发声时的振动看不到,需要通过转换法来体现;
②一切振动都发声,但声不一定被人们听到.
振动发声有的是超声或次声,不在人的听觉范围内,故听不到;有的声音响度很小,故听不到.
23.不同介质的声音速度
【知识点的认识】
(1)定义:声音在介质中每秒传播的距离叫声速,用符号v来表示。
(2)公式:u=s/t表示声速,单位是m/s;s表示路程,单位是m;t表示时间,单位是s。
(3)常数:15℃空气中声速是340m/s。
(4)声音在传播时由声速大处向声速小处偏折。
【命题方向】
该考点常以填空和选择题型出现。主要考查学生对概念规律的记忆和运用所学知识来解决日常生活中的现象的能力。也可能考查与声音有关的路程和时间的计算。。
例:某一装满水长100m的直钢管,在其一端用力敲击一下,在另一端能听到敲击声的次数为 两 次。(已知声速:在空气中约为340m/s,在水中约为1500m/s,在钢铁中约为5200m/s)
分析:声音在两种介质中的传播时差大于0.1s,人耳可以区别开来;根据速度公式进行计算和分析。
解析:解:声音在钢铁、水和空气中的传播时间分别为:
;
;
;
声音在钢铁和水中的时间差小于0.1s,不能区分开这两个声音;声音在水中和空气中的时间差大于0.1s,人耳能够区分开这两个声音,所以能听到两次声音。
故答案为:两。点评:本题考查的是声音在不同介质中的传播速度,会根据速度公式进行计算和分析。
【解题方法点拨】
(1)由于声音在不同介质中的速度的不同,同一声源,距离相等的位置可能听到多次声音.如长水管一端敲击一次,另一端听到三次声音,第一次由铁传播,第二次由水传播,第三次由空气传播.首先注意管子要“长”,其次注意管内有没有水.第三注意听到的多次声音是不同介质传播的,并不是回声.
(2)固体传声速度大,能量损失少,所以通过固体传声能及早地听到,并且更加清楚.
24.音调与频率的关系
【知识点的认识】
音调:声音的高低,由发声体的振动频率决定,物理学中,振动快慢用每秒振动的次数来表示,称为频率。频率越高,音调越高。频率越低,音调越低。
【命题方向】
以实际现象为背景,用声音的高低以及振动的次数来判断音调,常以选择题和填空题出现。
例:货车长时间行驶后,司机有时会用铁棍敲击车轮,凭借声音判断轮胎内的空气是否充足。这主要是因为空气充足时振动频率较大,则声音的( )
A.响度较大
B.音调较高
C.响度较小
D.音调较低
分析:音调的高低与发声物体的振动频率有关,频率越大,音调就越高。
解析:解:当拿根铁棍敲打车轮时,则轮胎振动频率不同,发出声音的音调就会不同,即轮胎内空气越充足,敲击时轮胎振动越快,发出声音的音调越高;
故选:B。
点评:此类问题要结合频率与音调的关系分析解答。
【解题方法点拨】
音调是指声音的高低,由发声体的振动频率决定,频率是指每秒振动的次数;注重结合实际,例如:女高音,男低音,“高”和“低”指的就是音调。向水壶中灌热水音调的变化,随着水的增多,水壶上方的空气柱变小,引起频率的变化,引起音调的变化。
25.根据音色辨别发声体
【知识点的认识】
音色:发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定.是区别声音的重要标志
【命题方向】
中考中常以填空、选择的题型出现.主要考查辨别熟人的声音靠什么,辨别乐器的声音靠什么.
例:天津时调是天津曲艺中最有代表性的曲种之一。观看演出时,人们能分辨出四胡、扬琴的声音是依据声音的( )
A.音调
B.响度
C.音色
D.振幅
分析:音色是发声体的声音品质,由发声体本身的特征决定,是区别声音的重要标志。
解析:解:人们能分辨出四胡、扬琴的声音是依据声音的音色不同,故ABD错误,C正确。
故选:C。
点评:本题考查了音色,比较简单。
【解题方法点拨】
音色是区别声音的重要标志.区别声音就是靠音色.辨别熟人的声音、辨别乐器的声音靠的都是音色.模仿赵本山的声音很像就是模仿的音色像,通过敲击瓷器,根据声音判断瓷器是否破损也是靠音色.
26.凸透镜成像规律的应用
【知识点的认识】
【命题方向】
考查凸透镜成像规律的应用
例:酒店机器人(如图)配有摄像头,可以实现面部识别功能。下列说法正确的是( )
A.机器人摄像头的镜头对光具有发散作用
B.机器人摄像头的成像原理与照相机相同
C.机器人摄像头的镜头相当于凸透镜,可以用来矫正远视眼
D.当机器人走近客人时,其摄像头所成客人的像会变小
分析:AB.机器人照相机的镜头是凸透镜,相当于照相机,成倒立、缩小的实像;
C.凸透镜,可以矫正远视眼;
D.根据凸透镜成实像时,物近像远像变大,进行分析。
解析:解:A.机器人照相机的镜头是凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,故A错误;
B.机器人摄像头的成像原理与照相机相同,都是利用u>2f,成倒立、缩小的实像,故B正确;
C.机器人摄像头的镜头相当于凸透镜,可以矫正远视眼或老花眼,故C正确;
D.当机器人走近客人时,凸透镜成实像时,物近像远像变大,故其摄像头所成客人的像会变大,故D错误。
故选:BC。
点评:本题探究凸透镜成像在实际生活中的应用,熟记凸透镜成像规律是解题关键。
【解题方法点拨】
口诀:一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,实像倒,居异侧,虚像正,居同侧,物近像远像变大,焦点以内反变化
27.温度的估测
【知识点的认识】
生活中常见的温度:
(1)使人感觉舒适的房间温度约18~25摄氏度。
(2)人的正常体温约36.5~37摄氏度。
(3)标准大气压下沸水100摄氏度;冰水混合物0摄氏度。
(4)考场温度约22~28摄氏度。
(5)盛夏中午,室外温度约35~39摄氏度。
(6)洗热澡水时水的温度约40摄氏度。
【命题方向】
考查我们对于生活中温度的估测。
例:以下温度最接近25℃的是( )
A.冰水混合物的温度
B.让人感到舒适的房间温度
C.让人感到酷热的盛夏中午的温度
D.人体正常的体温
分析:根据我们对于温度的认识和了解来作答。
解析:解:A、冰水混合物的温度是0℃;
B、让人感到舒适的房间温度是25℃左右;
C、让人感到酷热的盛夏中午的温度约为40℃左右;
D、人体正常的体温是37℃左右。
故选:B。
点评:此题考查我们对于生活中温度的估测。估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
【解题方法点拨】
常用的估测方法:直接判断法;单位换算法;比较法;估算法
28.熔化的概念及现象
【知识点的认识】
物质从固态变成液态的变化过程叫作熔化。
【命题方向】
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:糖画是一种民间传统手工艺。制作时先用温火把白糖熬制成糖汁,再用小勺舀起糖汁在光洁的石板上作画,如图所示。白糖熬制过程中发生的物态变化是( )
A.升华
B.凝固
C.凝华
D.熔化
分析:熔化指物质由固态转变成液态,熔化要吸热。
解析:解:制作时用温火把白糖熬制成糖汁此过程固态白糖转变成液态白糖,这是熔化现象,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查了熔化现象,属于基础题。
【解题方法点拨】
(1)熔化:从固态变成液态,构成物质的种类没变。
(2)溶化,即固体溶解,指一种物质均匀地分散在另一种物质中。
29.温度对分子热运动的影响
【知识点的认识】
分子运动的快慢跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
【命题方向】
考查温度对分子热运动的影响。
例:煮茶叶蛋时,小宇闻到浓郁的茶蛋的香味,这是 扩散 现象。煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快,这是由于煮茶叶蛋比腌蛋时温度 高 ,分子的运动更 剧烈 。
分析:分子永不停息地做无规则运动,分子运动的速度和温度有关。
解析:解:妈妈煮茶叶蛋时小宇闻到浓郁的茶蛋的香味,属于分子的扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;
煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快,这是由于煮茶叶蛋比腌蛋时温度高;
煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快,这一现象可以说明分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子的运动越剧烈。
故答案为:扩散;高;剧烈。
点评:本题考查了扩散现象、分子运动和温度有关,相对比较简单,属于基础题。
【解题方法点拨】
基础知识,牢记即可。
30.分子间作用力的现象
【知识点的认识】
(1)铅块粘合现象:当两个大小不同的铅块表面被锉平、刮净后,挤压在一起,即使手离开后,大铅块仍然紧紧粘在小铅块上而不脱落。说明分子间存在引力。
(2)利用针筒抽取半筒水,将针筒内空气挤出,堵住筒嘴,然后用力推活塞。水不容易被压缩,说明分子间存在斥力。
【命题方向】
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图所示,将两个表面光滑的铅块互相紧压,它们会粘在一起,很难被拉开,这说明分子之间存在 引力 ,用针筒抽取半筒水,用手指抵住针筒口,然后用力推入活塞,发现水 不容易 (选填“容易”或“不容易”)被压缩,说明分子间存在 斥力 。
分析:分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离大于平衡距离时,表现为引力;分子间的距离小于平衡距离时,表现为斥力。
解析:解:表面干净的铅压紧,两块铅表面分子的距离大于平衡距离,表现为引力;
用针筒抽取半筒水,用手指抵住针筒口,然后用力推入活塞,发现水不容易被压缩,此时,水分子间的距离小于平衡距离,表现为斥力。
故答案为:引力;不容易;斥力。
点评:本题考查了分子间的作用力,属于基础题。
【解题方法点拨】
分子之间作用力,引力斥力分彼此。引力斥力同存在,和谐相处皆欢喜。
31.做功改变物体的内能
【知识点的认识】
做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【命题方向】
考查做功改变物体的内能的概念,以及现象。
例:下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.冬天用热水袋暖手
B.两手相互摩擦发热
C.冬天室内用电炉取暖
D.用火炉烧水
分析:知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
解析:解:A、冬天,用热水袋暖手,手的温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故A不符合题意;
B、两手相互摩擦,手的温度升高,是手克服摩擦力做功,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、冬天室内用电炉取暖,温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故C不符合题意;
D、用火炉烧水,水的温度升高,是水吸收了热量,属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
点评:此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
【解题方法点拨】
做功改变物体的内能的实例:
钻木取火;搓手取暖;磨刀;折铁丝;用打气筒打气筒壁变热;水蒸气将壶盖顶起;打开易拉罐盖时,上面出现白雾;电炉丝通电后发热。
32.温度、内能、热量的关系
【知识点的认识】
(1)内能和温度的关系
物体内能的变化,不一定引起温度的变化.这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态变化.物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化.如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变.温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢.
因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也增大,反之,温度降低,物体内能减小.因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化.
(2)内能与热量的关系物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递.即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功).
而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度.当物体与外界不做功时,物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少.因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化.
(3)热量与温度的关系物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固).这时,物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变.
物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了,温度改变了.
【命题方向】
温度、热量与内能的关系是中考的热点,主要考查学生对温度、内能、热量关系的理解和掌握.
例:关于温度、内能和热量,下列说法错误的是( )
A.炙热的铁水一定比冰冷的冰块含有的热量多
B.热量可以从内能小的物体传向内能大的物体
C.物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加
D.冰块温度虽然低,但其分子仍在不停运动
分析:(1)热量是一个过程量,不能说含有多少热量;
(2)发生热传递时,热量总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分;
(3)内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,温度是表示物体冷热程度的物理量;
(4)分子永不停息地在做无规则运动。
解析:解:A、热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
B、发生热传递时,总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分,内能小的物体温度可能会高于内能大的物体,所以内能小的物体可能会将热量传给内能大的物体,故B正确;
C、物体温度降低时,它的内能一定减少,物体温度升高时,它的内能一定增加,故C正确;
D、水凝结成冰,但分子热运动没有停止,故D正确。
故选:A。
点评:热量、内能、温度是热学里三个最重要,同时也是联系最密切的概念,只有真正理解,才能保证在解题时不会出错。
【解题方法点拨】
内能和温度是物体本身就具有的,而热量是伴随着热传递存在的,内能和温度都是状态物理量,而热量则是过程物理量.物体吸收热量,内能一定增加,温度不一定升高;物体温度升高,内能一定增加.三个物理量之间既有密切联系,又有本质区别.
33.燃料热值的概念
【知识点的认识】
燃料热值的理解
(1)燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
(2)“某种燃料”说明热值与燃料的种类有关。
(3)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。
(4)热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质,反映了不同燃料在燃烧过程中,化学能转化为内能本领的大小,也就是说,热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热值多少均没关系。
(5)计算气体燃料完全燃烧时放出的热量用Q放=Vq。
34.燃料热值的影响因素
【知识点的认识】
燃料的热值与燃料的种类有关,而与燃料的质量、体积、是否完全燃烧以及燃料的状态(固态、液态或气态)无关。
【命题方向】
考查燃料只有燃料的种类有关,以概念辨析为主。
例:在一个标准大气压下使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量是 6.72×105 J,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧 0.016 kg的煤气。未使用完的煤气的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(煤气的热值q煤气=4.2×107J/kg)
分析:根据Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
不计热量损失,Q吸=Q放=mq计算需要完全燃烧煤气的质量;
热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
解析:解:水吸收的热量:Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
不计热量损失,根据Q吸=Q放=mq,所以需要完全燃烧煤气的质量:
m0.016kg;
用煤气灶烧水的过程中,能量发生了转移,是通过热传递的方式使水的内能增加;热值是燃料的一种特性,未使用完的煤气的热值不变。
故答案为:6.72×105;0.016;不变。
点评:本题主要考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用以及热值概念的理解,有一定综合性,但难度不大。
【解题方法点拨】
燃料的热值是燃料的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的能力。热值是燃料本身的一种属性,不同燃料的热值一般不同。
35.能量守恒定律
【知识点的认识】
(1)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。这就是能量守恒定律,如今被人们普遍认同。
(2)能量守恒的普遍性:能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体,小到原子核,无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们,有一种形式的能量减少或消失,一定有另一种形式的能量增加或产生,能量的总量是不变的。
(3)应用:能量守恒定律对于科学研究、工程技术工作有着重要的指导意义。
【命题方向】
主要以永动机的概念,及其违反的定律为命题方向,属于识记性题目。
例:如图为中国03式远火弹道导弹发射时的情景。导弹引爆后会产生极大的破坏力,引爆时炸药的 化学 能被释放出来,转化为内能、光能等,这一过程中能量的总量 不变 (填“变小”、“不变”或“变大”)。
分析:(1)导弹引爆时,炸药的化学能转化为内能、光能等;
(2)能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
解析:解:导弹引爆后会产生极大的破坏力,引爆时化学能被释放出来,转化为内能、光能等。根据能量守恒定律可知,这一过程能量的总量不变。
故答案为:化学;不变。
点评:此题考查对能量的转化、能量守恒定律的理解和掌握,属于基础知识考查,难度不大。
【解题方法点拨】
1.知道各种形式的能是可以相互转化的;
2.知道能的转化和守恒定律,能列举出能的转化和守恒定律的实例;
3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
36.能量转移的方向性
【知识点的认识】
能量的转化、能量的转移、都是有方向性的,要逆向转化或转移能量,就会消耗其他的能量。例如冰箱里的热不会自动转移到温度较高的外部,而必须要消耗其他的能量(电能)才能把冰箱里的热量转移到冰箱外部。
自然界中的一切实际变化过程都具有方向性,朝某个方向的变化是可以自发发生的,相反方向的变化却是受到限制的,这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态,一定会对外界产生无法消除的影响,这就是自然界的不可逆性。
【命题方向】
考查:自然界中的实际能量转化过程说明能量转化的方向性。
例:我国自主研发的山东号航母在海上训练时,当飞机降落,它和航母摩擦转化的内能无法再自动转化为机械能,这说明能量的转化是有 方向性的 ,在甲板上指挥员戴耳罩阻隔飞机表鸣声,这是在 人耳 处减弱噪声。
分析:(1)能量转化和转移是有方向性的;
(2)噪声的减弱办法有三个:在声源处减弱;在人耳处减弱;在传播过程中减弱。
解析:解:(1)飞机和航母摩擦转化的内能无法再自动转化为机械能,这说明能量的转化是有方向性的;
(2)甲板上的指挥员戴耳罩的目的是为了在人耳处减弱噪声。
故答案为:方向性的;人耳。
点评:本题考查能量的转化以及噪声的防治,难度不大。
【解题方法点拨】
能量的转移和转化都是有方向性的,在能量的转化或转移的过程中利用能量的,但不是什么能量都可以利用,能量的利用是有条件的,也是有代价的。
37.可再生能源和不可再生能源
【知识点的认识】
可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能.
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源.例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能.
【命题方向】
考查可再生能源和不可再生能源的区分。
例:自然界存在多种能为人类提供生活、生产所需能量的能源。在下列几组能源中,其中属于可再生能源的一组是( )
A.水能、石油、核燃料
B.风能、煤炭、天然气
C.煤炭、石油、天然气
D.风能、水能、太阳能
分析:要解答本题需掌握:可再生能源和不可再生能源的特点,以及常见的可再生能源有哪些。
解析:解:A、水能、石油、核燃料在这三种能源中,水能属于可再生能源,但是石油和核燃料是不可再生能源。故A不正确。
B、风能、煤炭、天然气这三种能源中,风能属于可再生能源,但是煤炭和天然气是不可再生能源。故B不正确
C、煤炭、石油、天然气都是不可再生能源。故C不正确。
D、风能、水能、太阳能都属于可再生能源。故D正确。
故选:D。
点评:本题主要考查学生对:不可再生能源和可再生能源的区别和联系的理解和掌握。
【解题方法点拨】
可再生能源和不可再生能源的主要区别在于它们的可再生性、形成时间和来源。可再生能源是可持续的,不会随着使用而耗尽,而非可再生能源则会在人类使用过程中逐渐减少,最终可能导致枯竭。
38.核能及其原理
【知识点的认识】
(1)原子核是由质子和中子靠强大的核力紧密结合在一起的,一旦原子核分裂或聚合,就能释放出巨大的能量,这就是核能。
(2)核能属于一次能源,也属于新能源,利用核能是解决能源危机的重要出路之一。
(3)释放核能的方式有两种:核裂变和核聚变。
【命题方向】
考查核能的概念和特点。
例:目前人们对核能的开发和利用备受关注,有关原子核与核能的理解,正确的是( )
A.原子是由质子和中子组成的
B.现有的核电站利用的都是核聚变
C.原子核内质子和中子都带电
D.核能是原子核发生变化时放出的能量
分析:(1)原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成的,原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的,核外电子围绕原子核做高速运动,电子质量很小,原子的质量主要集中在原子核上。
(2)核能指原子核发生变化时释放的能量,又叫原子能,如重核裂变和轻核聚变时所释放的巨大能量。
解析:解:A、原子是由位于原子中心的原子核和核外电子组成的,故A不正确;
B、现有的核电站利用的都是核裂变,故B不正确;
C、原子核带正电,其中质子带正电,中子不带电,故C不正确;
D、原子核结构发生变化时会释放出大量能量,这种能量称核能,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查了原子的内部结构以及内部的原子核发生变化时产生核能,属于识记性内容,是基础知识的考查。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
39.核裂变
【知识点的认识】
裂变:用中子轰击较重的原子核,使其裂变为较轻原子核的一种核反应。
核反应堆中的链式反应是可控的,原子弹的链式反应是不可控的。
核电站利用核能发电,目前核电站中进行的都是核裂变反应。
【命题方向】
考查核裂变相关内容,以概念为主。
例:下列说法正确的是( )
A.电能是广泛使用的一次能源
B.北斗卫星是利用超声波来进行定位的
C.核电站利用的是核裂变发电
D.红外线的波长比可见光的短
分析:(1)一次能源是指能从自然界直接获取的能源;
(2)声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播;
(3)核电站是利用裂变的链式反应释放出巨大能量的原理;
(4)红外线的波长比可见光的波长长。解析:解:A、我们所使用的电能是经过消耗煤炭、风能等一次能源获得的,属于二次能源,故A错误;
B、声音不能在真空中传播,而电磁波可以在真空中传播,因此北斗卫星是利用电磁波来进行定位的,故B错误;
C、核反应堆中发生的是可控制的核裂变,核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能,再通过汽轮发电机转化为电能,故C正确;
D、红外线的波长比可见光的波长长,故D错误。
故选:C。
点评:本题考查了能源的分类、电磁波的应用、裂变的应用、波长等知识,属于基础知识的考查。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
40.摩擦起电的实质
【知识点的认识】
(1)物质是由原子核与核外电子组成的,原子核带正电,核外电子带负电.通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,整个原子不显电性,也就是物体对外不显电性.
(2)由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同.当两个不同物体互相摩擦的时候,束缚电子本领弱的就会失去电子,失去电子的物体因缺少电电子带正电;束缚电子能力强的就会得到电子,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电.
(3)在电荷转移的过程中,电荷的总量是保持不变的,即电荷是守恒的.在转移过程中,只能转移带负电荷的电子.可见,摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷发生了转移.
【命题方向】
对摩擦起电本质的理解是中考的命题方式,主要以选择题为主.
例:橡胶棒与毛皮摩擦后,两者都带了电,在摩擦过程中( )
A.橡胶棒失去电子,毛皮得到电子
B.橡胶棒得到电子,毛皮失去电子
C.摩擦过程中创造了正电荷和负电荷
D.摩擦后橡胶棒自身的正电荷多于负电荷
分析:不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电。摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移。
解析:解:用毛皮摩擦橡胶棒,由于橡胶棒的原子核束缚核外电子的本领强,会从毛皮夺得电子,即一部分电子从毛皮转移到橡胶棒,所以橡胶棒因有多余的电子带负电。
故选:B。
点评:(1)正常情况下,物体内部原子核上的正电荷和核外电子带的负电荷,在总量上相等,整个物体对外不显电性,称为中性;
(2)橡胶棒原子核束缚电子能力强,毛皮原子核束缚电子能力弱,相互摩擦时,橡胶棒得电子带负电,毛皮失电子带等量正电。
【解题方法点拨】
(1)摩擦起电并不是创造了电,而是两个物体在摩擦过程中,电于发生了转移,它从一个物体转移到另一个物体上,使失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.
(2)不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子.
41.电流的方向
【知识点的认识】
电流的方向:物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
【命题方向】
根据电子运动的方向,判断电流的方向,或者根据电流的方向,判断电子运动的方向。
例:如图所示,两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间,电流方向是从 A到B 。(填:“A到B”或“B到A”)
分析:由电流方向的规定可以判定。
规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同。
A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间,A的正电荷传向B。
解析:解:A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来,B验电器上自由电子向验电器A转移;电子带负电,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,所以电流方向是从A到B。
故答案为:A到B。
点评:本题考查正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
【解题方法点拨】
电流方向有规定,正电移动当为正,金属导电靠电子,电流方向恰相反。
42.串联和并联的概念与辨析
【知识点的认识】
(1)串联:电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式,只有一条电流路径,无分叉;
(2)并联:电路元件并列连结在电路中的电路连接方式,至少有两条电流路径,有分叉。
【命题方向】
中考经常考查的知识点,多以选择题和实验题的形式出现,辨别电路是串联还是并联。
例:若用一个开关同时控制两盏电灯,下列说法正确的是( )
A.两灯一定是并联
B.两灯一定是串联
C.两灯既是并联也是串联
D.两灯可能并联也可能串联
分析:在串联电路中,开关控制整个电路;在并联电路中,接在干路上的开关可以控制整个电路,接在支路上的开关只控制这个支路。
解析:解:用一个开关同时控制两盏电灯,情况有可能是:
①灯泡串联,开关可以同时控制两盏灯泡;
②灯泡并联,但开关放在干路上,所以开关仍然可以控制两盏灯泡;
所以A、B、C不符合题意,只有D符合题意;
故选:D。
点评:开关在串联电路中可以控制整个电路,开关在并联电路中的作用主要看开关放在干路上还是支路上,作用不一样。
【解题方法点拨】
串并联电路的判断方法:
(1)根据电路图判断:
电流只有一条路径的则是串联电路;有两条或两条以上路径的则是并联电路。
(2)根据电流关系判断:
如果通过两个用电器的电流不相等,这两个用电器一定是并联的;
如果通过两个用电器的电流相等,则可能是串联,也可能是并联;
若是不同的用电器则是串联;若是相同的用电器串联,并联都有可能。
(3)根据电压关系判断:
如果通过两个用电器的电压不相等,这两个用电器一定是串联的;
如果通过两个用电器的电压相等,则可能是串联,也可能是并联;
若是不同的用电器则是并联;若是相同的用电器串联,并联都有可能。
(4)根据用电器的工作情况判断:
用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。
43.常见电流的大小
【知识点的认识】
(1)计算器中电源的电流:约100μA
(2)半导体收音机电源的电流:约50mA
(3)手电筒中的电流:约200mA
(4)家庭节能灯中的电流:约0.1A
(5)家用电视机的电流:约0.5A
(6)家用电冰箱的电流:约1A
(7)家用空调器的电流约:约5A
(8)雷电电流:可达2×105A
【命题方向】
估算电流的大小,常结合其他单位的估测一起考查。
例:下列对物理量的估计符合实际情况的是( )
A.李老师将两个鸡蛋从地上拾起并举过头顶,则李老师对鸡蛋做功约为1J
B.中学生骑车的功率约为7W
C.家用普通电饭锅正常工作时的电流约为4A
D.小明完成一次俯卧撑做的功约为2000J
分析:首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
解析:解:A、将两个鸡蛋从地上拾起并举过头顶,则李老师对鸡蛋做功约为:W=Gh=mgh=0.1kg×10N/kg×2m=2J,故A错误;
B、中学生骑车的功率约为70W,故B错误;
C、普通电饭锅正常工作时的电流约为4A,符合实际,故C正确;
D、小明完成一次俯卧撑做的功约为:W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×0.2m=100J,故D错误。
故选:C。点评:此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
【解题方法点拨】
解答估测与估算题的常用方法
(1)直接判断法:熟记生活中常见的物理量,直接确定答案.如:人正常步行的速度约 1.1 m/s、人体正常体温约为 37℃;中学生大拇指的长度可在考试时直接测量。
(2)单位换算法:把不熟悉的单位换算成熟悉的单位,如:人正常步行的速度约为 3.6 km/h=1m/s,一袋方便面的质量约为 0.1 kg=100g。
(3)比较法:将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比,从而得出结论,如:中学生的正常身高约为 1.6m,这一高度小于门的高度,可以判断门的高度约为 2 m。
(4)估算法:结果不是精确值而是一个大概的范围,可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测.如:判断中学生爬到三楼时所做的功,我们已知中学生的质量约为 50 kg,爬到三楼的竖直距离约为 6 m(两层楼的高度),根据W=Fs=mgh可计算出中学生爬到三楼所做的功。
44.并联电路中的电流规律
【知识点的认识】
电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点.也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.表达式为:I=I1+I2+…In
【命题方向】
通常以判断并联电路中各部位的电流大小情况,难点是电路的分析,中考常以选择题、填空题和实验探究题等形式出题,考查定性关系.
例:如图所示电路,闭合开关后,其中L1、L2规格相同,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中正确的是( )
A.Ia=Id
B.Ia>Id
C.Ia<Ib
D.Ib=Ic
分析:由电路图可知,a、d是干路中的两点,b、c是两支路中的两点,根据串并联电路特点分析答题。
解析:解:由电路图可知,a、d是干路中的两点,b、c是两支路中的两点;
AB、串联电路电流处处相等,则a、d两点电流相等,故A正确,B错误;
C、干路电流大于支路电流,故a点电流大于b点电流,故C错误;
D、两灯泡并联,如果两灯泡规格相同,则两支路电流相等,b、c电流相等,故D正确。
故选:AD。
点评:本题考查了串并联电路的电流特点,熟练掌握串并联电路特点、分析清楚电路结构即可正确解题。
【解题方法点拨】
解决此类题目时,分析电路连接情况以及电流表是测量哪一部分电路的电流是关键,必要时可画出其等效电路图,然后再根据串、并联电路的电流规律得出正确结论.
45.常见电压的大小
【知识点的认识】
(1)1节蓄电池的电压:2V
(2)1节干电池的电压:1.5V
(3)家庭电路的电压:220V
(4)对人体安全的电压:不高于36V
(5)手机电池:3.7~4.5V;
【命题方向】
估算电压的大小,常结合其他单位的估测一起考查。
例:下列物理量的估计中最接近事实的是( )
A.人体的安全电压是不高于220V
B.一节新的1号干电池的电压为1.5V
C.一盏日光灯正常工作时功率约为400W
D.家用空调正常工作时的电流约为0.2A
分析:首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
解析:解:A、人体的安全电压是不高于36V,故A错误;
B、一节新的1号干电池的电压为1.5V,故B正确;
C、日光灯正常工作时功率约为40W,故C错误;
D、家用空调正常工作时的电流约为5A,故D错误;
故选:B。
点评:此题考查对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。
【解题方法点拨】
解答估测与估算题的常用方法
(1)直接判断法:熟记生活中常见的物理量,直接确定答案.如:人正常步行的速度约 1.1 m/s、人体正常体温约为 37℃;中学生大拇指的长度可在考试时直接测量。
(2)单位换算法:把不熟悉的单位换算成熟悉的单位,如:人正常步行的速度约为 3.6 km/h=1m/s,一袋方便面的质量约为 0.1 kg=100g。
(3)比较法:将考试中自己不太熟悉的物理量与自己熟悉的物理量进行对比,从而得出结论,如:中学生的正常身高约为 1.6m,这一高度小于门的高度,可以判断门的高度约为 2 m。
(4)估算法:结果不是精确值而是一个大概的范围,可以应用熟悉的估测量及相关公式进行估测.如:判断中学生爬到三楼时所做的功,我们已知中学生的质量约为 50 kg,爬到三楼的竖直距离约为 6 m(两层楼的高度),根据W=Fs=mgh可计算出中学生爬到三楼所做的功。
46.半导体的特点
【知识点的认识】
(1)概念:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体
(2)特点:
a.电阻比导体大的多,比绝缘体小的多
b.半导体的导电性能受温度、压力、光照等因素影响较大
(3)应用:光敏电阻、力敏电阻、热敏电阻、二极管、三极管等。
【命题方向】
主要以半导体材料的实际应用为主。
例:2024年的龙年春晚,成为人人热议的中心!创意表演中有数不胜数的华为诸多系列的手机,有卖断货的Mate60Pro、折叠屏MateX5、P50Pocket等等。制作手机芯片的材料主要是 半导体 (选填“超导体”“半导体”或“导体”)。
分析:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
解析:解:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,制作手机芯片的材料主要是半导体。
故答案为:半导体。
点评:本题考查了半导体的特点和应用,属于基础题。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
47.电功率多档位问题
【知识点的认识】
多档位的实质是利用多开关控制接入电路中电阻的大小,从而改变用电器电功率来实现对档位的控制。
高温档:在相同时间内放出的热量最多,热功率最大,电阻R高最小;
中温档:在相同时间内放出的热量低于高温档,热功率低于高温档,电阻R中高于高温档;
低温档:在相同时间内放出的热量最少,热功率最小,电阻R低最大。
【命题方向】
常考查生活中的电热毯、电热水器、电饭锅、电暖气等发热体的档位问题,通常是综合计算,有一定难度。
例:中国茶文化源远流长。图甲是某家用煮茶器的简化电路图,某次煮茶过程中其功率变化如图乙,已知加热5min,可使1kg初温45℃的水升温至100℃。
(1)当开关S接a点时,该煮茶器处于 保温 (选填“加热”或“保温”)状态。
(2)加热过程中水吸收的热量是多少。
(3)求R1的阻值。
(4)求该煮茶器加热状态下的工作效率。
分析:(1)根据P知,U一定时,P与R成反比,当开关S接a点时,两电阻串联在电路中,电阻最大,电功率最小,该煮茶器处于保温状态;当开关S接b点时,电路只是R2的简单,电路电阻最小,电功率最大,该煮茶器处于加热状态;
(2)水吸收的热量根据Q吸=cm(t﹣t0)计算;
(3)由图甲、图乙可知,开关S接a点,R1、R2串联,处于保温状态,电功率为220W,根据P计算总电阻;开关S接b点,电路中的仅有R2,处于加热状态,电功率为880W,根据P可得R2的阻值,由串联电路的电阻规律:R1=R﹣R2计算R1的电阻;
(4)根据W=P加热t计算消耗的电能,再根据η计算效率。
解析:解:(1)根据P知,U一定时,P与R成反比,当开关S接a点时,两电阻串联在电路中,电阻最大,电功率最小,该煮茶器处于保温状态;
(2)水吸收的热量为:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣45℃)=2.31×105J;
(3)开关S接a点,R1、R2串联,处于保温挡,总电阻为:R220Ω;
开关S接b点,电路中的仅有R2,处于加热挡,R2的电阻为:R255Ω;
R1的电阻为:R1=R﹣R2=220Ω﹣55Ω=165Ω;
(4)该煮茶器加热状态下的消耗的电能为:W=P加热t=880W×5×60s=2.64×105J;
加热效率为:η100%=87.5%。
答:(1)保温;(2)加热过程水吸收的热量是2.31×105J;(3)R1的阻值是165Ω;(4)该煮茶器加热状态下的工作效率是87.5%。
点评:本题是加热挡位的基本题型,考查电路分析、热量和电热效率的计算。
【解题方法点拨】
注意:并联电路中求解总功率时,可以采用两种方法:
方法一:求出总电阻,然后再求解总功率(此方法计算量大,不推荐)
方法二:根据公式P求解较为方便。
48.电功率的综合计算
【知识点的认识】
电功率的综合计算题型主要考查学生对电功率相关知识的综合应用能力,包括电功率的定义、计算方法、以及在实际问题中的应用。这类题型通常涉及电流、电压、电阻之间的关系,以及电功率与电能之间的关系,要求学生能够灵活运用公式进行计算,并解决实际问题。
【命题方向】
考查电功率的总和计算,常在考试中以计算题的形式出现,也会以压轴题的形式出现,计算面广,较为综合。
例:如图所示,电阻R1=10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压为U=12V且保持不变。闭合开关S,调整滑片P位于R2的中点处,此时电流表的示数为0.3A。求:
(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)滑片P位于R2的中点时,电压表的示数;
(3)R1消耗的电功率。
分析:(1)利用欧姆定律公式先计算总电阻,再根据串联电路特点计算R2的电阻;
(2)利用公式U=IR计算电压表的示数;
(3)利用公式P=UI计算电功率。
解析:解:(1)总电阻R总=
40Ω,R2=R总﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω;
(2)滑片P位于R2的中点时,电压表的示数U'=IR'=0.3A×30Ω=4.5V;
(3)R1消耗的电功率P=I2R1=(0.3A)2×10Ω=0.9W。
答:(1)滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω;
(2)滑片P位于R2的中点时,电压表的示数为4.5V;
(3)R1消耗的电功率是0.9W。
点评:此题主要是考查学生对欧姆定律和电功率公式的理解和应用。
【解题方法点拨】
①认真审题,确定电路的连接思路
②列出已知条件,根据已知条件选择相应的公式或物理规律
③将已知条件、公式或规律联系起来,进行分析与计算。
49.伏安法测量小灯泡的电功率
【知识点的认识】
实验设计:
1.实验原理P=UI
根据P=UI可知,只要用电压表(伏特表)测出小灯泡两端的电压、用电流表(安培表)测出通过小灯泡的电流,就可以间接测量出小灯泡的电功率了.即用伏安法测小灯泡的电功率.为了测量不同电压下的电功率,我们要用串联滑动变阻器的办法,来控制加在灯泡两端的电压.
2.实验器材:电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器.
3.实验电路:若所用小灯泡的额定电压是2.5V,要测出小灯泡的功率,至少需要两节干电池(3V)作电源,电路图如图所示.
4.实验步骤:
(1)按电路图连接实物图,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大(右)端;
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数等于2.5V时,停止滑动,记录此时电流表的示数,并观察灯泡的亮度,记录在表格中.
(3)调节滑动变阻器的滑片,分别使电压表的示数低于2.SV、等于2.5V的1.2倍(注意不能超过小灯泡的额定电压太多,否则会损坏小灯泡),记录每一次对应电流表的示数,并观察灯泡的亮度,记录在表格中.
(4)将实验中记录的数据分别代入P=UI,算出小灯泡的实际功率,并填入表格中.
5.实验分析:(1)小灯泡的发光情况由它的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮.
(2)灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变,电压越大,功率越大.
(3)灯泡的实际功率可以等于额定功率,也可以不等于额定功率.
【命题方向】
考查伏安法测量小灯泡的电功率的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图甲所示为测量小灯泡L电功率的电路图,小灯泡L的额定电压为2.5V,电源电压恒为3V。实验中:
(1)在连接电路时,开关S应处于 断开 状态;
(2)连接完电路后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数始终为3V,产生这一现象的原因可能是灯泡发生了 断路 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,继续实验,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 0.6 W;
(4)根据实验数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图像,如图丙所示。当电压表示数增大时,灯丝温度会发生变化,灯丝电阻将 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。分析:(1)为了保护电路,在连接电路时,开关要断开。
(2)电流表示数始终为零,电压表示数始终为3V,说明电路出现断路。
(3)当电压表示数为2.5V时,读出电流表的示数,利用P=UI计算小灯泡的功率(额定功率);
(4)灯丝电阻随温度的升高而变大。
解析:解:(1)为了保护电路,在连接电路时,开关S应处于断开状态。
(2)电流表示数始终为零,电源电压为3V,但电压表示数始终为3V,说明电路出现断路,且电压表能连通电源两极,直接串联在电源上。因为电压表与小灯泡并联,所以可能是与电压表并联的小灯泡断路。
(3)当电压表示数为2.5V时,由图乙可知,电流表选用0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的读数为0.24A,即流过灯泡的电流是0.24A,小灯泡的额定功率:
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(4)由图丙图像可知,随灯泡两端电压的增大,通过灯泡的电流也增大,但电流增加的越来越慢,根据欧姆定律变形公式得,电阻是变大的,即当电压表示数增大时,灯丝温度会发生变化,且灯丝电阻将变大。
故答案为:(1)断开;(2)断路;(3)0.6;(4)变大。
点评:本题为测量小灯泡额定功率的实验题目,考查了实验注意事项、实验故障分析、电功率的计算等,属于基础题目。
【解题方法点拨】
实验过程中的注意事项:
①连接电路时开关一定要断开,并且滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,以保护电路.
②电压表和电流表的量程,应大于小灯泡的额定电压和额定电流,以免烧坏电表.
③滑动变阻器的选择:通过它的最大电流应大于灯泡的额定电流,它的最大阻值应使连入它后电路的电流不超过灯泡的额定电流太大,最好和灯泡的电阻大致差不多,这样调节效果更明显.
④在移动滑动变阻器的滑片使小灯泡两端电压高于额定电压时要注意,实际电压不能超过额定电压的1.2倍,同时时间不能过长,否则易烧坏灯泡.
50.探究影响电流通过导体时产生热量的因素
【知识点的认识】
1.实验器材:密闭容器两个,U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
2.实验装置:
2.实验步骤:
(1)探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系
实验设计:保持电流和通电时间不变,改变电阻。如图甲,把两个不同的电阻串联在电路中。
(2)探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系
实验设计:保持电阻和通电时间不变,改变电流。如图乙,将两个相同的电阻先联,再与另一个电阻串联。
(3)探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系
实验设计:保持电阻和电流不变,改变通电时间。
3.实验结论:
①在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多;
②在电阻和通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,产生的热量越多;
③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。
【命题方向】
考查探究影响电流通过导体时产生热量的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图是探究“电流通过导体时产生热量与哪些因素有关”的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。
(1)实验中通过观察 U形管液面的高度差 来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)图甲中R1、R2串联,可探究电流产生的热量与 电阻 的关系。
(3)乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流 不相等 (选填“相等”或“不相等”),为了使实验现象更明显,可以将R3的阻值换成更 小 的(选填“大”或“小”);若通过R1电流为2A,则通电1min,R2产生的热量为 300 J。
(4)乙装置中,如果R3断路,在通电时间相同时,与R3没有断路时相比较,右侧U形管中液面的高度差将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。让乙装置冷却到初始状态,若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中,该装置 能 探究电流产生的热量与导体电阻的关系(选填“能”或“不能”)。
分析:(1)电阻丝产生的热量不易直接观察,由转换法,可使等质量初温相同的液体吸收热量,由温度变化确定产生的热量多少;
(2)电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外两个因素不变,结合串联电路电流的规律分析;
(3)分析乙装置电路连接,根据串联和并联电路电流的规律分析;根据Q=I2Rt和并联电路电压的规律及欧姆定律分析回答;
(3)根据并联电路电流的规律及欧姆定律得出通过R2的电流是通过R1电流的0.5倍,根据Q=I2R2t得出通电1min后R2产生的热量;
(4)在乙实验中,电阻R3断路后,根据并联电阻的规律及电欧姆定律可知确定电路中的电流变化,结合Q=I2R2t回答;
并联电阻小于其中任一电阻,根据分压原理及Q分析;R2、R3都放入容器中,根据并联电阻的规律及控制变量法回答。
解析:解:(1)根据转换法,实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流通过导体产生热量的多少。
(2)甲装置中,两电阻串联,通过的电流和通电时间相同,而电阻不同,故该装置用来探究电流产生的热量与电阻的关系;
(3)乙装置中,右侧两电阻并联后再与左侧电阻串联,容器内两电阻大小相等,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻的电流大于通过右侧容器中电阻的电流,而通电时间相同,故乙实验可以研究电流产生的热量与电流的关系,故乙装置中的电阻R3的作用主要是使电阻R1和R2中的电流不相等,为了使实验现象更明显,根据Q=I2Rt,在电阻和通电时间相同的条件,应使通过两容器内的电流差别较大,根据并联电路电压的规律及欧姆定律,可以将R3的阻值换成更小的;
(3)根据图乙可知,相同阻值的R3、R2并联后再与R1串联在电路中,根据并联电路电流的规律及欧姆定律可知,则通过R3、R2的电流是相同的,根据并联电路的电流规律可知,通过R2的电流是通过R1电流的0.5倍,所以通过R2的电流为:
I=0.5×2A=1A;
通电1min后R2产生的热量为:
Q=I2R2t=(1A)2×5Ω×60s=300J。
(4)并联电阻小于其中任一电阻,由于电阻R3断路,R2并联部分的电阻变大,分压增多,根据Q知相同时间R2产生热量变多,因此右侧U形管中液面的高度差将变大。让乙装置冷却到初始状态,若将右侧并联的两根电阻丝R2、R3都放入容器中,等效电阻变小(小于5欧姆,通过R1和等效电阻的电流和通电时间相同,能探究电流产生的热量与导体电阻的关系。
故答案为:(1)U形管液面的高度差;(2)电阻;(3)不相等;小;300;(4)变大;能。
点评:本题探究“导体产生的热量与什么因素有关”,考查控制变量法、转换法、串联和并联电路的规律及焦耳定律及焦耳定律的运用。
【解题方法点拨】
1.U形管内液面高度差越大,产生的热量越多。
2.使用中,无论条件如何,U形管内液面高度都相同,可能是:
装置气密性不好,重新安装,检查气密性是否良好。
3.实验中加热空气相比加热液体的好处:
①空气膨胀体积变大,实验效果明显;
②加热空气,耗电量少,实验时间短。
51.电阻产生热量多少的表现
【知识点的认识】
两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化来反映,采用的是转换法;
【命题方向】
考查电阻产生热量多少的表现,常在实验题中考查。
例:在研究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中:
(1)如图所示,两个密闭的透明容器中装有相等质量的空气,两个容器中的电阻丝R1、R2(R1<R2)串联接到电源两端。电阻丝R1和R2串联的原因是保证 电流 相同,U形管中液面高度的变化反映 电阻丝产生热量的多少 。
(2)通电10s,观察到图中两侧U形管中液面高度的变化不同,这说明:电流产生的热量与 电阻 有关。
分析:(1)滑动变阻器选择一上一下两个接线柱接入电路,要求向左移动滑片时电流表示数变大,滑动变阻器选择左下接线柱接入电路;此题探究电流产生的热量与电阻之间的关系,需要控制通电时间和电流相同,串联电路各处电流相等,所以两电阻要串联接入电路;
(2)实验中用到的煤油是绝缘体,电流通过导体产生的热量无法直接观察,通过观察温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少,这是转换法;
(3)电炉丝正常工作时,导线和电炉丝通过的电流相同,所以电炉丝和导线串联,根据焦耳定律可知电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热的原因。
解析:解:(1)滑动变阻器选择一上一下两个接线柱接入电路,要求向左移动滑片时电流表示数变大,滑动变阻器选择左下接线柱接入电路;由题意可知,需控制通过两电阻丝的电流相同,所以两电阻需串联接入电路,如图:;
(2)实验中用到的煤油是绝缘体,电流通过导体产生的热量无法直接观察,通过观察温度计示数的变化来反映电阻丝产生热量的多少,这是转换法;
(3)电炉丝正常工作时,导线和电炉丝通过的电流相同,所以电炉丝和导线串联,电流和通电时间相同,根据焦耳定律可知电炉丝的电阻大,电流产生的热量越多。
故答案为:(1)如图;(2)绝缘体;温度计示数变化;(3)串;电阻大。
点评:本题主要考查了学生对焦耳定律的认识,注重了探究实验的方案,同时在该实验中利用了控制变量法和转换法,是中考物理常见题型。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
52.电流产生的热量与电流的关系
【知识点的认识】
1.实验器材:密闭容器两个,U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
2.实验装置:
2.实验步骤:
(1)探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系
实验设计:保持电流和通电时间不变,改变电阻。如图甲,把两个不同的电阻串联在电路中。
(2)探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系
实验设计:保持电阻和通电时间不变,改变电流。如图乙,将两个相同的电阻先联,再与另一个电阻串联。
(3)探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系
实验设计:保持电阻和电流不变,改变通电时间。
3.实验结论:
①在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多;
②在电阻和通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,产生的热量越多;
③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。
【命题方向】
考查探究影响电流通过导体时产生热量的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:物理实验小组探究“电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”实验的部分装置,如图所示。
(1)实验中应取质量 相同 的同种液体,分别倒入三个相同的烧瓶中;
(2)实验中可以通过观察U形管内液面上升的高度来比较三个电阻丝通电后产生 热量 的多少;
(3)实验中观察到三个烧瓶中的U形管内液面上升的高度关系是hA<hB<hC;依据hA<hB,可以判断相同时间内,相同电阻, 电流 越大,产生热量越多。依据hB<hC,可以判断相同时间内,相同 电流 ,电阻越大,产生热量越多。
分析:(1)根据控制变量法分析;
(2)电阻丝产生的热量不易直接观察,可给等质量的气体加热,气体吸热越多,气体膨胀程度越大,U形管内的液面高度差越大,采用了转换法;
(3)电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关。
解析:解:(1)实验中应取质量相同的同种液体,分别倒入三个相同的烧瓶中,液体吸收热量,温度上升,同种液体质量相同时,温度升高越多,吸收热量越多,表示电阻丝放出热量越多。
(2)实验中可以通过观察U形管内液面上升的高度来比较三个电阻丝通电后产生热量的多少,U形管内液面上升的高度越大,电阻丝产生热量越多。
(3)由图得,AB连接的电阻丝的阻值与通电时间相同,与B连接的电阻丝的电流较大,烧瓶中的U形管内液面上升的高度hA<hB,说明B电阻丝产生热量较多,说明相同时间内,相同电阻,电流越大,产生热量越多。
与BC连接的电阻串联,电流与通电时间相同,与C连接的电阻丝电阻较大,由U形管内液面上升的高度关系是hB<hC得,与C连接的电阻丝产生热量较多,说明相同时间内,相同电流,电阻越大,产生热量越多。
故答案为:(1)相同;(2)热量;(3)电流;电流。
点评:本题考查了探究“电流产生热量与哪些因素有关”的实验,利用好控制变量法和转换法是关键,要会从图中获取有用的信息。
【解题方法点拨】
1.U形管内液面高度差越大,产生的热量越多。
2.使用中,无论条件如何,U形管内液面高度都相同,可能是:
装置气密性不好,重新安装,检查气密性是否良好。
3.实验中加热空气相比加热液体的好处:
①空气膨胀体积变大,实验效果明显;
②加热空气,耗电量少,实验时间短。
53.焦耳定律的简单计算
【知识点的认识】
(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,这个规律叫焦耳定律.
(2)公式:Q=I2Rt,公式中的电流I的单位要用安培(A),电阻R的单位要用欧姆(Ω),通过的时间t的单位要用秒(s)这样,热量Q的单位就是焦耳(J).
【命题方向】
考查焦耳定律的简单计算,对公式的简单运用。
例:如图所示电路,已知电源两端的电压U=12V保持不变,电阻R1=2Ω,当开关闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电路中的总功率;
(4)电阻R2在1min内产生的热量。
分析:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)根据欧姆定律计算通过电阻R1的电流,即电流表的示数;
(2)根据串联电路电压规律计算R2两端的电压,由欧姆定律算出电阻R2的阻值;
(3)由P=UI算出电路中的总功率;
(4)根据Q=I2Rt求出R2在1min内产生的热量。解析:解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)根据欧姆定律可得通过电阻R1的电流:
I1.5A,即电流表的示数为1.5A;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压:
U2=U﹣U1=12V﹣3V=9V;
串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律可得电阻R2的阻值:
R26Ω;
(3)电路中的总功率为:
P=UI=12V×1.5A=18W;
(4)R2在1min内产生的热量:
Q2=I2R2t=(1.5A)2×6Ω×60s=810J。
答:(1)电流表的示数I为1.5A;
(2)电阻R2的阻值为6Ω;
(3)电路中的总功率为18W;
(4)电阻R2在1min内产生的热量为810J。
点评:本题考查了串联电路的特点、电功率公式、焦耳定律公式和欧姆定律公式的应用,是一道较为简单的应用题。
【解题方法点拨】
适用于任何电路。
54.家庭电路的连线作图
【知识点的认识】
1.家庭电路中有火线、零线和地线,单根保险丝接在火线上,开关接在火线上。
2.电灯的安装:零线、火线并排走,零线直接进灯座,火线通过开关进灯座。如果灯泡是螺丝口的,尾部中心接火线,螺旋套接零线。
3.插座的安装:两孔插座,左孔接零线,右孔接火线;三孔插座的左边的孔接零线,右边的孔接火线,中间的孔接地线,所以称为“左零右火中接地”。如果在插座上接保险丝,保险丝应接在火线上。
4.插座与插座之间是并联的,插座与电灯之间是并联的,各种电器之间是并联的。
【命题方向】
家庭电路的连接在中考中以作图题较多,特别注意的是控制灯泡的开关安装在火线还是零线上、三孔插座分别接什么.
例:如图中,用笔画线将灯(开关控制灯)和插座分别接入电路中。
分析:(1)灯泡的接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点;零线直接接入灯泡的螺旋套,这样断开开关能切断火线,接触灯泡不会发生触电事故;
(2)三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线。
解析:解:灯泡接法:为了安全,开关要接在火线与灯之间;
三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如图所示:
点评:本题考查了家庭电路的连接,在家庭电路中,安装各个元件,不但考虑各元件能使用,更要考虑使用的安全性。
【解题方法点拨】
家庭电路的连线作图解题方法主要包括掌握火线、零线的接法,注意串并联在家庭电路作图中的应用,以及小灯泡零线与火线的接法。
55.电磁继电器的构造与原理
【知识点的认识】
(1)电磁继电器的构成:由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成.其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器(电动机等)、高压电源、电磁继电器的触点部分组成.
(2)工作原理和特性:电磁继电器一般由 电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等组成的,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成.电磁继电器还可以实现远距离控制和自动化控制.只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合.当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)释放.这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的.对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”.
【命题方向】
防讯报警器水位报警器、温度自动报警器、电铃制造等这些电磁继电器的工作原理,一般以选择题、简答题的形式出现.
例:如图所示的自动控制电路中,当控制电路的开关S闭合时,电磁铁 有 (选填“有”或“无”)磁性,衔铁被吸下,动触点与 下方 (选填“上方”或“下方”)静触点接触,工作电路中 铃响 (选填“灯亮”或“铃响”,下空同);当控制电路的开关S断开时,工作电路中 灯亮 。
分析:当控制电路的开关S闭合时,控制电路接通,电磁铁通电后有磁性,衔铁被吸下,动触点与下方静触点接触,据此分析工作电路中的工作情况;
当控制电路的开关S断开时,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁未被吸下,动触点与上方静触点接触,据此分析工作电路中的工作情况。
解析:解:当控制电路的开关S闭合时,控制电路接通,电磁铁有磁性,衔铁被吸下,动触点与下方静触点接触,工作电路中电铃所在的电路接通,铃响;
当控制电路的开关S断开时,控制电路断开,电磁铁无磁性,衔铁未被吸下,动触点与上方静触点接触,工作电路中灯泡所在的电路接通,灯亮。
故答案为:有;下方;铃响;灯亮。
点评:本题考查电磁铁的有关知识,是一道综合题。
【解题方法点拨】
关键是理解工作原理:用电磁继电器控制电路的好处:用低电压控制高电压;远距离控制;自动控制.
56.电磁感应现象
【知识点的认识】
(1)电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
(2)历史意义:英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象,这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系,证明了磁可以生电。
【命题方向】
考查电磁感应现象的原理和在实际中的应用。
例:如图是一种手摇发电的手电筒,内有线圈、磁铁等,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光,其发电的工作原理是( )
A.电磁感应
B.磁场对通电导体有力的作用
C.电流的热效应
D.电流的磁效应
分析:发电机的原理是电磁感应现象,以及电磁感应现象中的能量转化是机械能转化为电能。
解析:解:如图是一种手摇发电的手电筒,内有线圈、磁铁等,当沿图中箭头方向来回摇动时,线圈来回切割磁感线,产生电流,使得灯泡就能发光,其发电的工作原理是电磁感应,故A正确,BCD错误。
故选:A。
点评:本题考查电磁感应的应用,属于基础题。
【解题方法点拨】
(1)电磁感应现象实验和磁场对通电导线的作用实验对比:
被研究对象都是磁场中的导体:电磁感应现象的前提条件是运动,结果是产生电流;磁场对电流的作用的前提是电流,结果是产生运动。
即因动而电的是电磁感应现象,因电而动的是磁场对电流的作用。
57.电磁波的传播
【知识点的认识】
电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。
【命题方向】
在电磁波与信息技术这一知识点中,电磁波的传播是中考命题热点,分值不大,常出现的题型是填空题填写“电磁波”。
例:神舟十八号的三名航天员,将一瓶矿泉水从地面带到中国空间站,矿泉水质量将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”),空间站内航天员利用 电磁波 与地面交流。
分析:(1)质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。
(2)电磁波的传播不需要介质。
解析:解:飞船进入太空后,虽然位置发生了变化,但航天员携带的物品质量不变;在空间站内航天员利用电磁波与地面交流。
故答案为:不变;电磁波。
点评:本题考查了质量的特征和电磁波的运用,属于基础题。
【解题方法点拨】
广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。注意对比,通常听到的声音是通过空气这种介质传播的。
第1页(共1页)
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。