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文档简介
年中考物理终极押题猜想(高分的秘密武器:终极密押+押题预测)(含解析)题型一选择题押题猜想一动态电路中的电学综合性应用 1押题猜想二杠杆平衡原理、滑轮组计算的综合性应用 8押题猜想三浮力、压强的综合应用 15押题猜想四摩擦力、平衡力的综合应用 21押题猜想五电能、电功和电功率 25题型二实验题押题猜想六设计电路实验 29押题猜想七焦耳定律实验 36押题猜想八凸透镜成像实验 40押题猜想九液体压强实验 48押题猜想十多种方法测密度实验 53题型三解答题押题猜想十一力学综合题 64押题猜想十二电学综合计算题 70押题猜想一动态电路中的电学综合性应用如图甲所示电路,电源电压恒为4.5V,闭合开关S后,滑片P由右端向左滑动,因变阻器某处发生断路,滑片P向左移动一段距离后电流表才有读数,电流表读数I与滑片P滑动距离d的关系如图乙所示。当电流表开始有读数时,才闭合开关S1,此时电压表的示数为2.5V。下列说法中()①当电流表开始有读数时,R1接入电路的阻值为12.5Ω;②当滑片P移到d=2cm处时,电阻R0在10s内产生的热量为5J;③当滑片P移到d=6cm处时,R0消耗的电功率为0.2W;④滑片P左右移动时,R0消耗的最大电功率是2.025W。A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有①④正确 D.只有③④正确【答案】C【详解】由电路图可知,两开关均闭合时,R1与R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压。①由图乙和题意可知,当电流表开始有读数即I=0.2A时,滑片P移动的距离d=2cm,此时电压表的示数为2.5V,由欧姆定律可得,R1接入电路的阻值故①正确;②当d=2cm时,电压表的示数为2.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压则电阻R0的阻值电阻R0在10s内产生的热量为故②错误;③当滑片P滑到d=6cm处时,由图乙可知,此时电路中的电流I′=0.4A,此时R0两端的电压则R0消耗的电功率故③错误;④滑动变阻器的滑片位于最左端,此时滑动变阻器接入电路的电阻为零,此时电路中的电流最大,则电路中的最大电流为R0的最大电功率为故④正确。故ABD错误,C正确。故选C。押题解读动态电路是初中电学的重难点,此题考察根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压
,结合欧姆定律计算动态电路的电功率
,动态电路中电功率的最值问题
,焦耳定律的公式及简单应用。考前秘笈本题的要点是将每个情景下的动态电路画出等效电路图,并对应好每个等效的数据。通常是多个电路图利用电学公式综合列式求解。1.如甲图所示的电路中,电源电压为16V恒定不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,下列说法不正确的是()
A.R0的阻值是10B.滑动变阻器的最大阻值是70C.R0的最小功率是4WD.电路的最大总功率是25.6W【答案】C【详解】如图所示,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端电压。A.如图乙,当变阻器滑片滑到最左端时,通过电路的电流为1.6A,此时电路中仅有一个定值电阻,则R0的阻值是故A正确,不符合题意;B.如图乙,当变阻器滑片滑到最右端时,通过电路的电流为0.2A,此时定值电阻和最大阻值的变阻器串联,此时电路总电阻为则滑动变阻器的最大阻值是故B正确,不符合题意;C.R0的电阻不变,当电路中电流最小时有最小功率为故C错误,符合题意;D.当电路总电阻最小时,电路有最大总功率,最大总功率为故D正确,不符合题意。故选C。2.如图所示电路中,电源电压恒为15V,灯泡L上标有“8V;6.4W”字样,定值电阻R1的阻值为15,滑动变阻器R2上标有“50;?A”字样,电流表量程为,电压表量程为,不考虑温度对灯丝电阻的影响,在保证所有电路元件安全的情况下,则下列说法错误的是()A.灯泡L的阻值为10B.闭合开关S、S1、S2、S3时,将R2的滑片从中点移到最右端,电流表的示数变小,电压表的示数不变C.开关S、S1、S2闭合,S3断开时,滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10∶3,则滑动变阻器允许通过的最大电流为1AD.若题中“?”值为1.5A,任意闭合开关,整个电路总功率的变化范围是【答案】D【详解】A.由题意可知,灯泡的电阻是故A正确,A不符合题意;B.闭合开关S、S1、S2、S3时,R1与R2并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,将R2的滑片从中点移到最右端,根据并联电路的电压特点可知,电压表示数不变,根据并联电路中,各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流大小不变,因滑片从中点移到最右端,R2电阻变大,通过R2的电流变小,根据并联电路的电流特点可知,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表示数变小,故B正确,B不符合题意;C.闭合开关S、S1、S2,断开开关S3时,R1与R2并联,灯L短路,根据可知,电阻越大,功率越小,所以,滑动变阻器R2消耗的最小功率即为R2阻值最大,R2消耗的小功率为滑动变阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比为10∶3,所以,滑动变阻器R2消耗的最大功率为滑动变阻器允许通过的最大电流是故C正确,C不符合题意;D.当闭合开关S、S3,断开S1、S2,R2和灯L串联,当R2的滑片向右滑动时,R2的电阻变大,最大电阻是50Ω,又因为不考虑温度对灯丝电阻的影响,所以,电路中的最小电流是电路消耗的最小功率是当闭合开关S、S1、S2、S3时,R1与R2并联,电流表量程为,通过R1的电流是R2的滑片向左滑动时,R2的电阻变小,通过R2的电流变大,最大电流是1.5A,根据并联电路的电流特点,电流表的示数变大,干路电流最大是所以,电路消耗的最大功率是所以,电路总功率范围为故D错误,D符合题意。故选D。3.如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时()A.电流表A示数变小,电压表V1示数变大B.电流表A示数变大,电压表V2示数变大C.电压表V1示数与电流表A示数乘积变小D.电压表V2示数与电流表A示数比值变小【答案】D【详解】由电路图可知,闭合开关,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。AB.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,变阻器接入电路中的电阻变小,且串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,则电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大;由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表V1示数变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故AB不符合题意;CD.由于电压表V1示数变大,电流表A的示数变大,则电压表V1示数与电流表A示数乘积变大;电压表V2示数与电流表A示数的比值等于R2的阻值,而变阻器R2接入电路的阻值变小,则该比值变小,故C不符合题意,D符合题意。故选C。4.如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,将滑片P向右移动的过程中(忽略灯丝电阻的变化),下列说法中正确的是()
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变大B.电流表A示数不变,灯泡亮度变亮C.电压表V示数与电流表A1示数的比值不变D.电压表V示数与电流表A示数的乘积变大【答案】D【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表A测干路电流,电流表A1测滑动变阻器支路的电流。AB.因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡支路的电流不变,灯泡的亮度不变;闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,由可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A1示数变大;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A的示数变大,故AB错误;C.根据可知,电压表V示数与电流表A1示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,因变阻器接入电路的电阻变小,则该比值变小,故C错误;D.电压表V的示数不变,电流表A的示数变大,电压表V示数与电流表A的乘积变大,故D正确。故选D。5.如图甲,电源电压恒定不变,R0为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P从A端滑至B端的过程中,电压表示数随电流表示数的变化关系如图乙,则下列说法正确的是()
A.图乙中a点的数值为5B.定值电阻R0的阻值为20ΩC.滑动变阻器R的最大阻值为30ΩD.图乙中阴影部分的面积表示滑片P置于A端时,滑动变阻器R的电功率【答案】D【详解】ABC.由电路图可知,定值电阻R0和滑动变阻器串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流;当滑片P位于B端时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流最大;由图像可知,电路中的最大电流0.6A时,根据欧姆定律可知,电源电压U=0.6A×R0①当滑片P位于A端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,由图像可知,电路中的最小电流0.2A,电压表示数为4V,根据可得,此时滑动变阻器的阻值最大,为根据串联电路电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=0.2A×R0+4V②联立①②可得R0=10Ω,U=6V当滑动变阻器断路时,电路中的电流为0,电压表测量电源电压,即图中的a点,故a点的数值为6,故ABC错误;D.图乙中阴影部分的面积是电压与电流乘积,根据P=UI知,表示滑动变阻器的电功率,且此时电流最小,是滑片P置于A端时,故D正确。故选D。押题猜想二杠杆平衡原理、滑轮组计算的综合性应用如图所示为建筑工地上常用的吊装工具,物体M是重5000N的配重,杠杆AB的支点为O,已知长度OA∶OB=1∶2,滑轮下面挂有建筑材料P,每个滑轮重100N,工人体重为700N,杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。当工人用300N的力竖直向下以1m/s的速度匀速拉动绳子时()A.建筑材料P上升的速度为3m/s B.物体M对地面的压力为5000NC.工人对地面的压力为400N D.建筑材料P的重力为600N【答案】C【详解】A.物重由2段绳子承担,建筑材料P上升的速度v=v绳=×1m/s=0.5m/s故A错误;B.定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力,由力的平衡条件可得FA′=3F+G定=3×300N+100N=1000N杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力,大小相等,即FA=FA′=1000N根据杠杆的平衡条件FA×OA=FB×OB,且OA:OB=1:2,所以FB=FA×=1000N×=500N因为物体间力的作用是相互的,所以杠杆对物体M的拉力等于物体M对杠杆的拉力,即FB′=FB=500N物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力,则物体M受到的支持力为FM支持=GM−FB′=5000N−500N=4500N因为物体间力的作用是相互的,所以物体M对地面的压力FM压=FM支持=4500N故B错误;C.当工人用300N的力竖直向下拉绳子时,因力的作用是相互的,则绳子对工人会施加竖直向上的拉力,其大小也为300N,此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F、竖直向上的支持力F支,由力的平衡条件可得F+F支=G,则F支=G−F=700N−300N=400N因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,所以工人对地面的压力F压=F支=400N故C正确;D.由图可知n=2,且滑轮组摩擦均不计,由F=(G+G动)可得,建筑材料P重G=2F−G动=2×300N−100N=500N故D错误。故选C。押题解读杠杆和滑轮是简单机械的重点模型,此题考察了运用杠杆平衡原理进行计算
,滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系滑轮组承重绳子段数与绳端拉力、移动距离的关系
P=Fv
滑轮、滑轮组机械效率的综合计算。考前秘笈本题的要点是对找准物体做受力分析,对于人、物体、动滑轮的受力分析要准确,杠杆及滑轮的所有公式要熟练。1.如图所示,用滑轮组匀速提起1200N的重物,拉力大小为500N,物体向上移动的速度为1m/s,工人的质量为80kg,不计绳重和摩擦。下列说法正确的是(g=10N/kg)()A.此时拉力的功率为1200WB.此时该滑轮组的机械效率为80%C.当人提起另一个重物时,人对地面的压力恰好为零,此时被提升物体的重力为1920ND.利用这个滑轮组来提升物体时,滑轮组的最大机械效率为86%【答案】B【详解】A.由图可知,绳子有效段数为n=3,拉力的功率为故A错误;B.该滑轮组的机械效率为故B正确;C.不计绳重和摩擦,由可知,动滑轮重为G动=nF﹣G=3×500N﹣1200N=300N当人提起另一个重物时,人对地面的压力恰好为零,即F'=G人=m人g=80kg×10N/kg=800N被提升物体的重力为G'=nF'﹣G动=3×800N﹣300N=2100N故C错误;D.当人对地面的压力恰好为零,此时滑轮组的机械效率最大,滑轮组的最大机械效率为故D错误。故选B。2.如图甲,用滑轮组将重为120N的物体匀速提起,5s内绳子自由端移动的距离为3m,图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图像,不计绳重和摩擦。则下列说法正确的是()
A.该滑轮组的机械效率为80% B.拉力的功率为40WC.动滑轮重是20N D.物体上升的速度是0.6m/s【答案】A【详解】A.图乙是拉力F与绳自由端移动距离s的关系图像,从图中可以看到,拉力的大小为50N,绳自由端移动距离为3m,则该滑轮组做的总功为该滑轮组做的有用功为克服物体的重力所做的功,物体重为120N,绳子自由端移动的距离为3m,三条绳子托着动滑轮,则物体上升的高度为1m,该滑轮组做的有用功为根据机械效率的公式可知,该滑轮组的机械效率为该滑轮组的机械效率为80%,故A正确;B.由A解析可知,该滑轮组做的总功为150J,这过程所用的时间为5s,根据功率的公式可知,拉力的功率为拉力的功率为30W,故B错误;C.由A解析可知,该滑轮组做的总功为150J,做的有用功为120J,而总功大小等于其有用功和额外功之和,不计绳重和摩擦,则该滑轮组的额外功为其额外功为克服动滑轮重力所做的功,动滑轮上升的高度为1m,那么动滑轮的重力为动滑轮的重力为30N,故C错误;D.由A解析可知,物体上升的高度为1m,所用的时间为5s,根据速度公式可知,物体上升的速度为物体上升的速度为0.2m/s,故D错误。故选A。3.如图所示,使用不同的简单机械匀速提升重力相同的物体(不考虑机械重力和摩擦),关于拉力F和物重G之间的关系,其中正确的是()A.
F1=2GB.
C.
F3=GD.
【答案】C【详解】不计机械重和摩擦;A.由图知所以,故A错误;B.由图知,滑轮组由三段绳子承担物重,所以,故B错误;C.由图知,是定滑轮,物体挂在自由端,所以,故C正确;D.根据杠杆的平衡条件所以,故D错误。故选C。4.小明分别尝试用如图所示的两个滑轮组提升不同重物,使其在相同时间内提升了相同的高度,所用的拉力分别为和。图中每个滑轮的质量均相等,不计绳重及摩擦。下列说法全部正确的是()①一定大于②甲的额外功一定等于乙的额外功③若重物的重力相同,则甲的机械效率小于乙的机械效率④若做功的功率大于做功的功率,则甲的机械效率大于乙的机械效率
A.①③④ B.②④ C.②③ D.①②③【答案】B【详解】①不计绳重及摩擦,拉力由图知,,所以绳子受的拉力被提升的物体重力不同,所以拉力的大小关系无法确定,故①错误;②③因为不计绳重及摩擦,动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,拉力做的总功相同,由可知,机械效率相同,故②正确,③错误;④已知物体在相同时间内被提升了相同的高度,做功的功率大于做功的功率,由可知,做功较多,又因为和做的额外功相同,说明做有用功较多,则甲的机械效率大于乙的机械效率,故④正确。综上可知,②④正确。故选B。5.如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,BO=2AO,AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在某种液体中(铁密度为7.9×103kg/m3;铜密度为8.9×103kg/m3),则杠杆()A.仍能保持平衡 B.向铜球一端倾斜C.向铁球一端倾斜 D.液体密度未知,故无法判断哪端下降【答案】B【详解】如图,杠杆处于平衡状态,根据杠杆平衡条件得即则当两球同时浸没在水中,杠杆两端力乘以力臂,左端①右端②由①②得即左端力与力臂的乘积大于右端力与力臂的乘积,所以杠杆的左端(铜球端)下沉。故ACD不符合题意,B不符合题意。故选B。押题猜想三浮力、压强的综合性应用将两个相同的木块分别放入盛有甲乙两种液体的容器A和B中,ρ甲>ρ乙,待木块静止时,两容器液面相平,则下列说法正确的是()A.木块在A容器中受到的浮力较大B.A、B两个容器底部受液体的压强相等C.A容器盛的是甲液体,B容器盛的是乙液体D.若ρ甲∶ρ乙=2∶1,则木块下表面所受压力之比F甲∶F乙=1∶1【答案】CD【详解】A.由图可知,物体漂浮,浮力等于自身重力,物体的重力相同,受到的浮力相同,故A错误;BC.由图可知,物体漂浮,浮力相同,A中物体排开的液体的体积小,根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知,A中液体的密度大于B中液体的密度,则A中的是甲液体;B容器盛的是乙液体;液体的深度相同,根据p=ρgh可知,甲容器底部受液体的压强大,故B错误,C正确;D.物体都处于漂浮状态,根据浮力产生的原因可知,下表面受到的压力等于浮力,所以木块下表面所受压力之比F甲∶F乙=1∶1故D正确。故选CD。押题解读浮力与压强的综合问题是力学难点,此题考察了比较液体在不同容器中对容器底部压强和压力的大小
利用阿基米德原理计算浮力、密度及质量综合计算。考前秘笈本题的要点是对物体做受力分析,熟练运用整体法,浮力、压强的所有公式要熟练。1.两个完全相同的容器A、B,盛水后放在水平桌面上,将两个体积相同的正方体物块甲、乙分别放入水中,当两物块静止时,两容器中水面恰好相平,两物块所处的位置如图所示。下列说法中正确的是()
A.甲物块受到的浮力等于乙物块受到的浮力B.甲物块的质量大于乙物块的质量C.A容器对桌面的压力等于B容器对桌面的压力D.水对A容器底的压力小于水对B容器底的压力【答案】BC【详解】A.甲乙体积相等,甲完全浸没水中,乙部分浸没水中,所以甲排开水的体积大于乙,由阿基米德原理可知液体密度相等,甲排开水的体积大于乙排开水的体积,甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力,故A错误;B.甲物块漂浮,甲受到的浮力大小等于甲的重力大小,乙物块悬浮,乙受到的浮力大小等于甲的重力大小,甲物块受到的浮力大于乙物块受到的浮力,所以甲物块的重力大于乙物块的重力,由可知甲物块的质量大于乙物块的质量,故B正确;CD.液面一样高,即深度一样,由于液体密度一样,由可知水对容器底的压强相等,所以水对A容器底的压强等于水对B容器底的压强;根据可知水对容器底的压力也相等,容器对桌面的压力大小等于水对容器底的压力和容器自身重力大小之和,所以A容器对桌面的压力等于B容器对桌面的压力,故C正确,D错误。故选BC。2.某同学用铅笔、细铁丝制作了一支简易密度计,他将密度计先后插入盛有不同液体的甲、乙两个相同容器中、当密度计静止时,两容器中液面恰好相平,如图所示。下列说法正确的是()
A.甲容器中液体密度小 B.甲容器底部受到的液体压强较大C.乙容器中密度计受到的浮力较大 D.乙容器对水平桌面的压强较小【答案】BD【详解】AC.密度计是根据漂浮条件工作的,同一密度计在甲、乙液体中受到的浮力相同,但排开液体的体积不同,,由阿基米德原理可知,甲容器中液体密度大,故AC错误。B.根据液体内部压强的计算公式可知,密度小的乙容器底部受到液体的压强较小,甲容器底部受到的液体压强较大。故B正确;D.两容器相同,甲中液体密度大于乙中液体密度,甲液体的体积大于乙液体的体积,根据可知,甲杯中液体的重力大于乙杯中液体的重力,则甲杯对水平桌面的压力大于乙杯对水平桌面的压力,两容器底面积相同,由压强的定义式可知,甲容器对水平桌面的压强较大,乙容器对水平桌面的压强较小,故D正确。故选BD。3.如图所示,水平桌面上有甲、乙两个质量相同的薄壁容器,两个容器开口大小相同、底面积相同,分别装有质量相同的a、b两种液体,两个容器中的液面深度不同,下列说法正确的是()A.桌面对两个容器支持力的大小关系是 B.两种液体密度的大小关系是C.两个容器对桌面压强的大小关系是 D.两种液体对容器底压力的大小关系是【答案】BD【详解】AC.容器和液体的质量都相同,容器对桌面的压力相同,压力与支持力是相互作用力,大小相同,所以桌面对两个容器支持力的大小关系是;甲、乙容器的底面积相同,由可知,两个容器对桌面压强的大小关系是,故AC错误;B.液体质量相同,由图可知,甲中液体体积更大,由可知,甲中液体密度更小,故B正确;D.甲容器上下宽度相等,液体对容器底部的压力等于液体的重力,乙容器上小下大,液体对容器底部的压力大于液体的重力,所以两种液体对容器底压力的大小关系是,故D正确。故选BD。4.两个相同的烧杯中分别装满甲、乙两种不同的液体,把A、B两球(VA>VB)分别轻轻放入两杯液体中,静止后如图所示。如果A、B两球排开液体的重力相等,则下列说法正确的是()
A.甲液体对容器底部的压强较大 B.乙液体对容器底部的压强较大C.A球所受浮力更大 D.A、B球两球所受浮力相等【答案】BD【详解】由图可知,A、B两球浸没在液体中,VA=VA排,VB=VB排,由于VA>VB,所以VA排>VB排;由于A、B两球排开液体的重力相等,根据阿基米德原理可知,,即,由于VA排>VB排,所以ρ甲<ρ乙;由图可知,液体深度相等,且ρ甲<ρ乙,根据可知,甲液体对容器底部的压强较小,乙液体对容器底部的压强较大,故AC错误,BD正确。故选BD。5.水平桌面上有两个完全相同的甲、乙容器装有深度相同的水,将两个体积相同、材料不同的小球A、B,分别放在两容器中(水均未溢出),小球静止如图所示。下列判断正确的是()A.两小球的密度ρA<ρBB.两个小球受到的浮力关系:F甲>F乙C.两个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙D.如果向乙中加入酒精并搅拌均匀,B球受到的浮力变小【答案】ACD【详解】完全相同的容器甲、乙,分别装有深度相同的水,将两个体积相同材料不同的小球A、B,分别放在甲、乙两容器中(水均未溢出);A.根据浮沉条件,漂浮时物体的密度小于液体密度,即悬浮时:物体密度等于液体密度,即所以两小球的密度故A正确;B.甲容器中小球排开水的体积小于乙容器中小球排开水的体积,根据阿基米德原理可得,乙容器中小球受到的浮力较大,即故B错误;C.两小球的密度它们的体积相同,根据密度的计算公式可得,它们的质量关系为又因两容器及水的质量相同,容器底部对桌面的压力大小等于容器、水、小球的总重力,有受力面积相同,根据压强的计算公式可知故C正确;D.如果向乙中加入酒精并搅拌均匀,液体的密度变小,排开液体的体积不变,根据可知,物块受到的浮力变小,故D正确。故选ACD。6.小雨用弹簧测力计钩住一长方形物体以3cm/s的速度匀速下降直至完全浸没于水中,如图是拉力随时间变化的图像,则下列说法中正确的是(不考虑水面变化)()A.整个过程中,物体受到的重力与弹簧测力计的拉力是一对平衡力B.物体完全浸没后所受浮力为5NC.物体刚好完全浸没在水中时,其下表面受到水的压强为500PaD.若将上述物体换成密度为5g/cm3的同体积石块,当石块完全浸没在水中时,弹簧测力计示数为20N【答案】BD【详解】A.由图像知,0~2s过程中,物体在空中匀速下降,重力与拉力是一对平衡力,2s后物体还受到浮力的作用,重力和拉力的大小不相等,此时重力和拉力不是一对平衡力,故A错误;B.由图像知,0~2s过程中,物体在空中匀速下降,此时物体的重力G=F=14N3~6s过程中,物体完全浸没,此时弹簧测力计的示数F拉=9N,由称重法求浮力可知,物体受到的浮力F浮=G-F拉=14N-9N=5N故B正确;C.2~3s是物体刚接触水面到刚好完全浸没的过程,根据速度为3cm/s可得物体下表面距水面的深度h=vt=3cm/s×1s=3cm=0.03m则受到的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300Pa故C错误;D.若将上述物体换成密度为5g/cm3的同体积石块,因为石块完全浸没在水中,因此排开水的体积没有变化,由F浮=ρ水gV排可知,石块受到的浮力不变,仍为5N,由F浮=ρ水gV排可知,石块的体积石块的质量m石=ρ石V石=5g/cm3×500cm3=2500g=2.5kg重力G石=m石g=2.5kg×10N/kg=25N由称重法可知,此时弹簧测力计的示数F示=G石-F浮=25N-5N=20N故D正确。故选BD。押题猜想四摩擦力、平衡力的综合应用小东将表面粗糙程度均匀的木板放在水平桌面上,木块A放置在水平木板上,细线一端连接在竖直悬挂的弹簧测力计(已调零)上,保持细线竖直,另一端通过定滑轮连接木块A,保持细线水平,如图所示。实验时用水平拉力F向右拉动木板,木块A相对地面静止,测力计的示数为2N。忽略轮与轴之间的摩擦。下列说法正确的是()
A.木块A受到的摩擦力方向水平向左B.若水平向右拉动木板,木板的速度越来越大,则弹簧测力计的示数大于2NC.若水平向右拉动木板,木板的速度越来越小,则弹簧测力计的示数大于2ND.若水平向右匀速拉动木板,则拉力F大于2N【答案】D【详解】A.实验时用水平拉力F向右拉动木板,木块A相对地面静止,水平方向A受到平衡力作用,木块A受到的拉力水平向左,摩擦力方向水平向右,故A错误;BC.由于滑动摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,与速度无关,若水平向右拉动木板,木板的速度快慢不影响摩擦力的大小,故弹簧测力计的拉力不变,则弹簧测力计的示数等于2N,故BC错误;D.由于A受到木板的摩擦力2N,若水平向右匀速拉动木板,A对木板的摩擦力为2N,方向水平向左,桌面对木板也有水平向左的摩擦力,则拉力F大小为两个摩擦力之和,故大于2N,故D正确。故选D。押题解读摩擦力实验及受力分析是力学必考内容,此题考察滑动摩擦力的方向
影响滑动摩擦力大小的因素
探究影响滑动摩擦力的实验改进
平衡力与相互作用力的区别及简单应用。考前秘笈明确滑动摩擦的影响因素,将每个物体单独做受力分析,根据运动状态明确是否受平衡力。1.如图甲所示,木板A在方向不变的水平拉力F作用下,在粗糙程度相同的水平桌面上向右运动的过程中,F的大小与时间t的关系、运动速度v与时间t的关系图像如图乙、丙所示。此时物体B相对于桌面静止,弹簧测力计的示数为1N。下列说法正确的是()
A.必须使木板A做匀速直线运动才能测出B受到的摩擦力B.物体B所受滑动摩擦力方向水平向右,大小为1NC.在2-4s内木板A受到的摩擦力为3ND.在4-6s内拉力F的功率为12W【答案】B【详解】.如图所示的实验装置,由于B相对于地面静止,受到摩擦力和测力计的拉力为一对平衡力,故该装置的优点是不需要长木板做匀速直线运动,故A错误;B.物体B受到向左的拉力和向右的摩擦力的作用下处于静止状态,所以物体B所受滑动摩擦力方向水平向右,大小为1N,故B正确;C.在内木板加速运动,A受到的摩擦力小于拉力,则A受到的摩擦力小于3N,故C错误;D.在内木板匀速运动,根据可得拉力的功率为故D错误。故选B。2.如图所示,用F=6N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为4N;继续用F=12N水平向右的拉力拉动物块A时,物块B所受摩擦力的大小及方向为A.4N,向左 B.4N,向右 C.8N,向左 D.8N,向右【答案】B【详解】向右拉动物块A时,若选择物块A为参照物,则物块B相对于物块A向左运动,所以物块B受到物块A的向右的摩擦力.当F=6N时,物块B静止不动,即物块B处于平衡状态,此时物块B受到的弹簧测力计拉力和物块A对物块B的摩擦力为一对平衡力,所以物块A对物块B的摩擦力大小等于4N;当F=12N时,物块A运动方向不变,则物块B仍然受到物块A的向右的摩擦力.由于物块B对物块A的压力不变,它们接触面的粗糙程度也不变,所以块B受到物块A的向右的摩擦力大小不变,为原来的4N.故B正确.3.如图所示的装置,绳重以及绳子与滑轮间的摩擦忽略不计,当用水平方向的拉力拉动长木板B向左加速运动时,弹簧测力计的示数保持4N不变,则()A.木块A受到的摩擦力为4NB.木块A所受力的合力为4NC.木板B所受力的合力为0ND.木板B受到的拉力为4N【答案】A【分析】本题考查力和运动的关系以及加速运动物体的受力情况的分析,难度不大。【详解】A.当用水平方向的拉力拉动长木板B向左加速运动时,木块在水平方向上受到绳子向右的拉力和长木板对它向左的滑动摩擦力处于平衡状态,木块受到的摩擦力等于绳子的拉力,而绳子的拉力为4N,所以木块A受到的摩擦力为4N,故A符合题意;B.物体处于静止状态所受的合力为零,故B不符合题意;C.木板B向左加速运动,合力的方向向左,大小不为零,故C不符合题意;D.若木板B受到的拉力为4N,木块A与木板B之间的摩擦为4N,木板B所受合力为零,就不会加速运动,故D不符合题意。故选A。4.某同学用如图所示的装置研究影响滑动摩擦力大小的因素。表面粗糙程度均匀的木板放在水平桌面上,木块A放在水平木板上,可忽略重力的弹簧测力计沿水平方向一端固定,一端挂在木块A上,拉动木板,下列说法正确的是()A.需要在木块A相对木板静止时读取测力计的示数B.向右拉动木板时,木块A受到的摩擦力方向水平向左C.弹簧测力计对木块A的拉力和木块A受到的滑动摩擦力是一对相互作用力D.当木块A相对地面静止时,拉动木板的速度加快,弹簧测力计的示数不变【答案】D【详解】A.研究影响滑动摩擦力大小的因素,需要在木块相对木板运动时读取测力计的示数,故A错误;BC.向右拉动木板时,A相对地面处于静止状态,受到测力计的拉力与受到长木板施加的滑动摩擦力为一对平衡力,作用在同一个物体上、作用在同一条直线上、大小相等,方向相反,因测力计的拉力方向为水平向左,故木块A所受的摩擦力方向为水平向右,故BC错误;D.当木块A相对地面静止时,拉动木板的速度加快,因压力大小和接触面粗糙程度不变,故A受到的摩擦力不变,则弹簧测力计的示数不变,故D正确。故选D。5.如图所示,小华将弹簧测力计一端固定,另一端钩住长方体木块A,木块下面是一长木板。长木板在水平拉力F的作用下,第一次沿水平桌面以0.2m/s的速度向左匀速运动,弹簧测力计的示数稳定后为F1,第二次沿水平桌面以0.3m/s的速度向左匀速运动,弹簧测力计的示数稳定后为F2,第三次沿水平桌面向左加速运动,弹簧测力计的示数稳定后为F3,则()A.F1<F2<F3 B.F1=F2=F3 C.F1>F2>F3 D.F1=F2<F3【答案】B【详解】根据题意可知,长木板在水平拉力F的作用下,第一次沿水平桌面以0.2m/s的速度向左匀速运动,弹簧测力计的示数稳定后为F1,木板向左运动,因此木块A相对于木板向右运动,相对地面静止,此时木块A受到水平向左的滑动摩擦力和弹簧测力计对木块A水平向右的拉力,两者是一对平衡力,大小相等,所以f1=F1;同理可得第二、三次木块A受到水平向左的滑动摩擦力和弹簧测力计对木块A水平向右的拉力仍是一对平衡力,大小相等,即f2=F2,f3=F3。因滑动摩擦力的大小与物体的接触面粗糙程度和所受压力大小有关,题中三次拉动木板,接触面的粗糙程度和压力不变,所以滑动摩擦力大小不变,即f1=f2=f3,所以F1=F2=F3。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。押题猜想五电能、电功和电功率额定电压相同的甲、乙两个电热水壶,甲的额定功率为800W,乙的额定功率为1000W。两个电热水壶都正常工作时,下列说法正确的是()A.甲电热水壶的加热电阻阻值较小B.电流通过乙电热水壶做功较快C.通过两个电热水壶的电流大小相等D.工作相同时间,两个电热水壶消耗的电能一样多【答案】B【详解】甲乙电热水壶的加热电阻阻值分别为甲电热水壶的加热电阻阻值较大,故A错误;B.功率是反映做功快慢的物理量,两个电热水壶都正常工作时,乙的额定功率大,电流通过乙电热水壶做功较快,故B正确;C.额定功率电压相同,乙的电阻小于甲的电阻,根据可知,通过乙电热器的电流较大,两个电热水壶的电流大小不相等,故C错误;D.乙的额定功率大于甲的额定功率,在正常工作时,根据可知,工作相同时间,乙产生的热量较多。故D错误。故选B。押题解读电能、电功和电功率经常练习生活实际进行考察,此题考察了解各种用电器使用时的能量转化
电功率的定义式P=W/t的应用
电流热效应的概念
奥斯特实验。考前秘笈明确电能、电功、电功率的概念和三者之间的异同,具备基本的电学生活常识。1.小杰在中国科技馆看到“1度电的意义”展品后,绘制了1度电可供她家中的一些额定电压相同的用电器分别在额定功率下持续工作的时间图,如图所示.关于图中用电器的比较,下列说法中正确的是A.节能灯正常工作的电压最大B.浴霸正常工作的电流最小C.电风扇的额定功率比浴霸的额定功率小D.节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流大【答案】C【详解】A.家庭电路中各用电器的正常工作的电压相同,都是220V,故A错误;B.由图可知,1度电可供浴霸持续工作的时间最短,工作电压相同,由W=UIt可知,浴霸正常工作的电流最大,故B错误;C.由图可知,1度电可供电风扇持续工作的时间比浴霸长,由W=Pt可知,电风扇的额定功率比浴霸的额定功率小,故C正确;D.由图可知,1度电可供节能灯持续工作的时间比白炽灯长,工作电压相同,由W=UIt可知,节能灯正常工作的电流比白炽灯正常工作的电流小,故D错误;故选C.2.小明用标有“12V60W”的灯甲和标有“24V30W”的灯乙做实验,关于这两个汽车灯的比较,下列说法中正确的是()A.甲灯的额定功率一定小于乙灯的额定功率B.甲灯的实际功率一定小于乙灯的实际功率C.甲灯和乙灯均正常工作,甲灯消耗的电能一定比乙灯多D.甲灯和乙灯均正常工作,且消耗相同的电能,甲灯工作的时间比乙灯短【答案】D【详解】A.甲灯的额定功率为60W,乙灯的额定功率为30W,甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率,故A错误;B.电灯实际功率取决于实际电压的高低,由于甲灯和乙灯实际工作的电压不清楚,所以它们的实际功率大小无法比较,故B错误;C.根据公式W=Pt,两灯消耗的电能多少取决于功率和工作的时间,虽然甲灯和乙灯均正常工作时甲的功率大于乙的功率,但由于工作时间不确定,消耗的电能多少无法比较,故C错误;D.根据公式甲灯和乙灯均正常工作,且消耗相同的电能,由于P甲>P乙,那么t甲<t乙,故D正确。故选D。3.如图所示的是某液晶彩色电视的铭牌。下列说法中正确的是()A.该液晶彩色电视可以接在380V电压下使用B.1kW·h的电能可供该液晶彩色电视正常工作4hC.该液晶彩色电视正常工作时,1h内消耗250W电能D.正常工作时,该液晶彩色电视比60W的灯消耗电能慢【答案】B【详解】A.由彩电铭牌知其额定电压(正常工作电压)为220V~240V,不可以接在380V电压下使用,故A错误;B.由图可知,电视的额定功率是250W,1kW·h的电能可供该液晶彩色电视正常工作的时间故B正确;C.彩电正常工作时,1h内消耗电能W=Pt=250W×3600s=9×105J故C错误;D.与60W的灯相比,在正常工作时彩电额定功率大,消耗电能快,故D错误。故选B。4.电磁炉是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁质铁锅,从而形成无数个小涡流(即电流),加速锅底分子运动,使锅底自身发热达到加热食品的目的,它具有安全可靠、节能环保等优点,是现代家庭中的理想灶具,其工作原理如图所示。下列有关电磁炉的说法中正确的是(
)
A.电磁炉功率大,使用时很耗电B.电磁炉在使用中会产生烟尘和废气C.普通铁锅普通砂锅均可在电磁炉上使用D.电磁炉在使用中利用了电流的磁效应、热效应【答案】D【详解】A.由W=Pt可知用电器消耗的电能的多少与功率P和时间t有关,电磁炉功率大,消耗电能不一定多,故A错误;B.由于电磁炉是消耗电能而工作的,故在工作时是不能产生烟尘和废气的,故B错误;C.电磁炉是利用电流的磁效应的原理制成的,故所使用的锅必须是含有磁性材料的物质,普通砂锅不是磁性材料,该锅不能在电磁炉上使用,故C错误;D.炉子内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时会产生磁场,这是电流的磁效应;涡流使锅体及食物的温度升高,这是电流的热效应,故D正确。故选D。5.小南对家中电冰箱进行过测试:当将家中其他所有用电器断开,只有电冰箱单独接入电路时,电能表初始示数如图(a)所示,正常工作两整天后,电能表示数如图(b)所示,则下列说法正确的是()
A.这两天电冰箱消耗的电能为4JB.这两天电冰箱消耗的电能为1.44×107JC.这两天电冰箱实际工作时间为48hD.电冰箱工作时,消耗的电能主要转化为内能【答案】B【详解】AB.由题意可得,两天电冰箱消耗的电能为1346kW·h-1342kW·h=4kW·h=1.44×107J故A错误,B正确;C.冰箱的功率约在200W左右,则由上述分析可知,冰箱的实际工作时间约为故C错误;D.电冰箱工作时,主要是将电能转化为电动机的动能,故D错误。故选B。押题猜想六设计电路实验如图甲是中考体测项目之一坐位体前屈的测试仪,测试者向前推动的滑块实际上是滑动变阻器,滑块推动的距离越大,滑动变阻器连入电路的电阻值越大,仪器的示数就越大。如图乙是其简化原理图,表的示数反映被测者成绩。若该电路电源电压为6V且保持不变,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器铭牌标有“50Ω1A”字样,定值电阻标有“10Ω0.6A”字样,滑片每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,则在保证电路各元件安全的情况下,某次测试中推动滑块时最大距离是cm。【答案】电压20【详解】[1]根据串联电路的分压规律可知,电阻越大,分担的电压越大,故是电压表的示数反映被测者成绩。[2]电流表量程为0~0.6A,则电路中的最大电流为0.6A,根据欧姆定律可知,此时电路的总电阻为所以电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻为0Ω;当电路中的电流最小时,滑动变阻器分担的电压最大,根据电压表的量程可知,滑动变阻器两端的最大电压为3V,则定值电阻两端的电压为U2=U-U1=6V-3V=3V此时电路中的电流为滑动变阻器接入电路的电阻为滑片每移动1cmR1的电阻变化0.5Ω,则滑动变阻器变化10Ω时移动的距离为押题解读设计电路的实验需要注意滑片移动时,电路中各电表示数的变化情况
。会根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压
,其中还含有变阻器电路的动态分析。考前秘笈明确题意中,设计电路的目的,电阻的变化导致电表怎么变,再进行反推。1.如图所示,是一种自动测定油箱内油量的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内液面的高度,请回答:
(1)图中油量表为电流表改装而成。闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流(选填“增大”、“减小”或“不变”);(2)定值电阻在电路中的作用是;(3)正常行车过程中,油量表指示长时间一直满偏,最可能出现下列哪种情况;(油箱本身是完好的)A.短路B.断路C.R短路D.R断路(4)下列各图中能实现油箱内存油量越大,油量表示数越大,且油量表刻度均匀的是。
【答案】增大保护电路(意思正确即可)CD【详解】(1)[1]当油箱内所盛油量逐渐增多时,浮标上浮,通过杠杆使滑动变阻器接入电路的电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大(2)[2]当油箱内所盛油量最多时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,为了防止电路短路,在电路中串联一个定值电阻,即定值电阻在电路中的作用是保护电路安全。(3)[3]正常行车过程中,油表指示一直满偏,说明电流表示数不变,由可知,在电源电压不变时,电路中的电阻没有发生改变,即电路为定值电阻的简单电路,则电路故障为滑动变阻器R短路,(4)[4]A.由图可知,油量表测量R0两端电压,R与R0串联在电路中,当存油量变大时,R接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流会变大,电流为由U=IR可知,R0两端的电压变大,即油量表的示数变大,而U0与R不是线性函数,则油量表的刻度是不均匀,故A不符合题意;B.由电路图可知,R0与R串联,当油箱内存油量越大时,浮子上移,滑片下移,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变小,即油量表的示数变小,故B不符合题意;C.由电路图可知,R0与R串联,当油箱内存油量越大时,浮子上移,滑片下移,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即油量表的示数变大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,油量表的示数为与R不是线性函数,则油量表的刻度是不均匀,故C不符合题意;D.图中,R的最大阻值和R0串联接入电路,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流为即通过电路的电流为一个定值,电压表与滑动变阻器的上端并联,则电压表的示数可表示为所以UP与RP成正比,即油量表刻度均匀,且油箱内存油量越大时,滑动变阻器与电压表并联部分的电阻越大,则电压表示数越大,即油量表示数越大,故D符合题意。故选D。2.如图是一种握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,M、N均为金属板,N固定不动,当握力F增大时,金属片P向移动时,R接入电路的阻值变。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入,接线柱c、d之间应接入。(后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)【答案】右大电压表定值电阻【详解】[1][2]由图可知,当握力F增大时,M、N之间的弹簧压缩,M金属板滑片P右移,此时滑动变阻器R接入电路中的电阻变大。[3][4]c、d之间不可能是电压表,否则电路断路;若c、d之间为电流表,当a、b之间为电压表时,电压表测电源电压示数不变,电流表测电路中的电流,当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由知,电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;若c、d之间为电流表,a、b之间为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知该支路的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;若c、d之间为定值电阻,a、b之间不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路;若c、d之间为定值电阻,a、b之间为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知电流表的示数减小,由可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意;综上所述,c、d之间为定值电阻,a、b之间为电压表。3.如图是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图.其中电源电压恒为6V;R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为30cm,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比;金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计.小明用该测量仪对小英的身高进行了测量,测出身高为1.6m,此时电流表示数为0.15A,电压表示数为3V,滑片恰在电阻棒ab的中点位置.则电阻棒的总电阻是Ω;当测小天身高时,电流表示数为0.2A,电压表示数为2.4V,则小天的身高为m.【答案】401.54【详解】[1]由电路图可知,电阻棒与电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻棒两端的电压.测小英身高时,电流表示数为0.15A,电压表示数为3V,滑片恰在电阻棒ab的中点位置,则电阻棒的总电阻:;[2]测小天身高时,电流表示数为0.2A,电压表示数为2.4V,此时电阻棒接入电路中的电阻:,因为电阻棒总长为30cm,总电阻为40Ω,所以1cm电阻棒的阻值为,则电阻棒的阻值为12Ω时,其接入电路的长度:,根据图示和题中条件可得,小天的身高为:.4.如图为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图,该原理图中,R2为滑动变阻器,车重表是由(选填“电流表”或“电压表”)改装而成,则当车越重时,车重表的示数将(选填“越大”、“不变”或“越小”)。【答案】电流表越大【详解】[1]由电路图可知,车重表串联电路中,是由电流表改装而成。[2]由图可知,当车越重时,滑片下移,R2接入电路中的电阻越小,电路的总电阻越小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,即车重表的示数将越大。5.小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图甲所示,其中电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片P移动,从而引起电流表的示数发生变化。当油箱中的油量减少时,变阻器R连入电路的电阻,电流表示数,(均选填:“变大”、“变小”或“不变”)。如图乙,当油箱中的油量增加时,油量表示数(选填:“能”或“不能”)变大。【答案】变大变小能【详解】[1][2]由电路图甲可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流。当油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动,变阻器R连入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。[3]如图乙可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,油量表与滑动变阻器R并联,所以该油量表为电压表,电压表测滑动变阻器R两端的电压。当油箱中的油量增加时,浮子随油面上升,带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动,变阻器R连入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,电阻R0两端的电压减小。根据串联电路中电压特点,滑动变阻器R两端的电压变大,即油量表示数能变大。6.如图甲所示的电子秤的示数表是由电流表改装的。图乙是电子秤的原理图,R1是一根长6cm、阻值15Ω的均匀电阻丝。滑片P在a端时,电流表示数为0.15A;滑片P在b端时,电流表示数为0.6A。弹簧c受到压力F与压缩量△L的关系如图丙所示。(挂钩的重力不计,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端,g=10N/kg),电源电压为V,该电子秤中R2的阻值Ω;当电路中的电流为0.3A时,电子秤的示数为kg。【答案】352【详解】[1][2]滑片P在a端时,R1与R2串联电路中的电流Ia=0.15A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由可得,电源的电压:U=Ia(R1+R2)=0.15A×(15Ω+R2),滑片P在b端时,电路为R2的简单电路,电路中的电流Ib=0.6A,电源的电压:U=IbR2=0.6A×R2,因电源的电压不变,所以,0.6A×R2=0.15A×(15Ω+R2),解得:R2=5Ω,则电源电压U=IbR2=0.6A×5Ω=3V;[3]当电路中的电流为0.3A时,电路中的总电阻:,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入电路的阻值:R′=R总-R2=10Ω-5Ω=5Ω,由题意可知,此时弹簧的压缩量:,由图像可知,此时弹簧所受压力为20N,即G=F=20N。由G=mg可得,物体的质量:。押题猜想七焦耳定律实验如题图所示是“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,实验中通过观察U形管液面的变化来反映电阻产生热量的多少。图甲所示,表明在电流和通电时间相同的情况下,越大,产生的热量越多;图乙中R3与R2并联,是使通过R1与R2的不同。
【答案】高度差电阻电流【详解】[1]两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,由转换法,实验中通过观察U形管液面高度差的变化来反映电阻产生热量的多少,U形管液面高度差的变化越大,说明电阻产生的热量越多。[2]由图甲所示,两个电阻串联,两个电阻大小不同,通过它们的电流和时间相同,10Ω电阻产生热量多,故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。[3]乙图中右侧两电阻R3与R2并联后再与左侧电阻R1串联,根据并联和串联电路电流的规律,通过左侧容器中电阻R1的电流大小大于通过右侧容器中电阻R2的电流,故图乙中R3与R2并联,是使通过R1与R2的电流不同。
押题解读焦耳定律实验是中考物理必考实验。其实验可以考察控制变量、转换法等物理思维,对于实验的理解要求较高。考前秘笈明确焦耳定律实验的整体思路,知道影响电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关。1.如图是探究电流通过导体产生的热量与关系的实验装置,通电一段时间后容器(选填“甲”或“乙”)内电阻丝产生的热量较多。
【答案】电流甲【详解】[1]由图知,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,即是研究电流产生的热量与电流的关系。[2]由Q=I2Rt可知,左边容器中的电阻产生的热量是右侧容器电阻丝产生的热量的4倍,所以甲内电阻丝产生的热量较多。2.如图是探究电流通过导体产生热量跟什么因素有关的实验装置,图甲所示的装置是用来探究电流产生的热量与(填“电阻”或“电流”)的关系,该装置中电阻R1、R2两端电压之比为;若通过R1的电流为0.5A,则1min内电流通过R2产生的热量为J;装置乙中电阻R3、R4产生的热量之比为。【答案】电阻1∶21504∶1【详解】[1]由图甲可知,两个电阻串联,电流相同,通电时间也相同,电阻不同,故探究的是电流产生的热量与电阻的关系。[2]电流相同,电阻不同,根据U=IR可知,电压之比等于电阻之比,故电压之比为U1:U2=R1:R2=5Ω:10Ω=1:2[3]1min内电流通过R2产生的热量Q2=I22R2t=(0.5A)2×10Ω×60s=150J[4]图乙中,R4与R5并联后,再与R3串联,R4与R5两端的电压相等,R4与R5的阻值相同,由I=可知通过它们的电流相同,由串并联电路电流的规律可知,通过R3电流为通过R4电流的2倍,R3、R4的电阻相同,根据Q=I2Rt可知,电阻R3、R4产生的热量之比为Q3:Q4=I32Rt:I42Rt=22:12=4:13.如图所示装置是用来探究通电时间相同,电流通过导体产生热量跟的关系。若通过甲容器内电阻的电流为1A,通电3min甲容器内电阻产生热量为J;若将乙容器外的电阻放入乙容器内,通电一段时间,(选填“左”或“右”)侧U形管内液面高度差较大。【答案】电流900左【详解】[1]由图可知,右侧电阻丝与容器外电阻并联后再与左侧电阻丝串联,左侧容器内电阻丝的电流大小等于右侧容器内电阻丝与容器外电阻的电流之和,即通过左侧容器内电阻的电流是通过右侧容器内电阻的电流的2倍;两个容器内电阻丝的电阻相等,所以是探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量跟电流的关系。[2]通电3min甲容器内电阻产生热量Q甲=I2R甲t=(1A)2×5Ω×3×60s=900J[3]将乙容器外的电阻放入乙容器内,乙容器内两个电阻并联,总电阻R乙总==2.5Ω通过甲乙容器内电阻的电流相同,甲容器内电阻大于乙容器内的电阻,甲容器内电阻产生的热量多,通电一段时间,左侧U形管内液面高度差较大。4.如图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系,闭合开关,通电5min,若通过的电流为2A,则电阻产生的热量为J。【答案】电流1500【详解】[1]由图可知,R1、R2阻值相同,通过电阻R1、R2的电流不同,所以研究电流通过电阻丝产生的热量与电流大小的关系。[2]若通过R1的电流为2A,则通过R2、R3的电流之和为2A,R2、R3的阻值大小相同,根据并联电路的电流关系可知,通过电阻R2的电流为1A,则电阻丝R2在5min内产生的热量Q=I2R2t=(1A)2×5Ω×5×60s=1500J5.如图所示,左侧电阻阻值为5Ω,右侧容器外部一个阻值5Ω的电阻与容器内的电阻并联,右侧容器内电阻丝的阻值应为Ω,该装置是用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与的关系;左侧容器内电阻的电流大小为1A,通电10s,右侧容器内电阻产热为J。【答案】5电流12.5【详解】[1]要探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,应该控制右侧容器中的电阻和左侧容器中5Ω的电阻阻值相等,所有右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω。[2]装置中右侧两个电阻并联后再与左侧容器中一个5Ω的电阻串联,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,即通过左右两密闭容器内电阻丝的电流不同,所以本实验应该是探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。[3]右侧容器内电阻产生的热量押题猜想八凸透镜成像实验在探究凸透镜成像的实验中,(1)小芳让凸透镜正对着太阳,得到图甲所示的光路图,由图可知,该凸透镜的焦距为cm;(2)利用图乙装置进行以下操作:①为了使烛焰的像能成在光屏的中央,要调整三者的位置,使它们的中心在;②当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、(选填“放大”或“缩小”)的实像,成像情况与此类似的是(填照相机、投影仪或放大镜);③将蜡烛移到距凸透镜5cm处,无论怎样调节光屏,光屏上始终接收不到清晰的像,这时应从乙图所示中的侧透过凸透镜直接观察(选填“左”或“右”);(3)通过实验,小芳发现蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的清晰像越(选填“大”或“小”),把蜡烛向凸透镜靠近时,要在光屏上成清晰的像,光屏应(选填“靠近”或“远离”)凸透镜;(4)实验时有只甲虫停在了凸透镜上,则此时光屏上烛焰的像(选填“完整”或“不完整”)。【答案】10.0同一高度放大投影仪右小远离完整【详解】(1)[1]焦距指焦点到光心的距离,由图可知,该凸透镜的焦距为10.0cm。(2)[2]蜡烛、凸透镜、光屏,三者在同一条直线上,三者的中心大致在同一高度,像才能呈现在光屏的中央。[3]当蜡烛距凸透镜的位置如乙图所示时,物距在一倍焦距和二倍焦距之间,由凸透镜成像规律可知,移动光屏,可以在光屏上得到一个清晰的倒立、放大的实像。[4]投影仪也是成倒立、放大的实像,故选填投影仪。[5]将蜡烛移到距凸透镜5cm处,物体位于一倍焦距之内,成正立、放大的虚像,光屏上没有像;这时应从乙图所示中的右侧透过凸透镜直接观察。(3)[6][7]凸透镜成实像时,物远像近像变小,蜡烛离凸透镜越远,光屏上得到的清晰像越小;把蜡烛向凸透镜靠近时,像会变大并远离凸透镜,要在光屏上成清晰的像,光屏应远离凸透镜。(4)[8]实验时有只甲虫停在了凸透镜上,挡住了一部分光线,其他部分光线仍能透过,成像性质不会变化,此时光屏上烛焰的像是完整的。
押题解读凸透镜成像实验是中考物理必考实验。其实验可以考察探究凸透镜成像规律的实验装置和操作步骤
探究凸透镜成像规律的实验注意事项和错误分析
探究凸透镜成像规律的实验结论
近视眼和远视眼的矫正方法及光路图考前秘笈必须熟练记忆凸透镜成像规律,准确找到物距与像距的关系。1.物理课上,同学们做“探究凸透镜成像规律”的实验。(1)小娟将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻线处,将点燃的蜡烛和光屏分别放在凸透镜的两侧,点燃的蜡烛放置在光具座上20cm刻线处,如图所示。小娟移动光屏,在光屏上可呈现烛焰清晰的倒立、的实像;(2)为了探究凸透镜所成实像的高度与物距、焦距的关系时,三个小组的同学用高度相同的发光体以及焦距不同的凸透镜等器材进行了实验,部分实验数据如表中所示:表1(f1=5cm)表2(f2=9cm)表3(f3=10cm)物距u/cm像高h/cm物距u/cm像高h/cm物距u/cm像高h/cm151.6183.2252.1181.2301.4351.3400.5400.9401.1由表中数据可知:物体高度、凸透镜焦距一定时,物距越,实像的高度越高。物体高度、物距一定时,凸透镜焦距越,所成实像的高度越小;(3)小亮和小娟利用凸透镜和光屏观察同一个发光体在各自光屏上所成的像,已知小娟所用凸透镜的焦距比小亮所用凸透镜的焦距大,若要在两人的光屏上呈现等高的像,则的凸透镜应离发光体更远些。(选填“小亮”或“小娟”)【答案】缩小小小小娟【详解】(1)[1]物距为根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、缩小的实像。(2)[2]观察每一列数据可知,物体高度、凸透镜焦距一定时,物距越小,实像的高度越高。[3]观察比较每个表中的最后一组数据可知,物体高度、物距一定时,凸透镜焦距越小,所成实像的高度越小。(3)[4]物体高度、物距一定时,凸透镜焦距越大,所成实像的高度越高;物体高度、凸透镜焦距一定时,物距越小,实像的高度越高。已知小娟所用凸透镜的焦距比小亮所用凸透镜的焦距大,所以若要在两人的光屏上呈现等高的像,则小娟的凸透镜应离发光体更远些。2.小强和小刚同学用光具座、凸透镜、水透镜、F光源、光屏进行探究实验。(1)如图甲所示,小强让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上出现一个很小、很亮的光斑,则该凸透镜的焦距f=cm;(2)如图乙所示,小强将凸透镜固定在50cm刻度线处,当F光源距透镜15cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个倒立、(选填“缩小”、“等大”或“放大”)的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);(3)将F光源放在20cm刻线处,要在光屏上重新得到清晰的像,光屏应放cm刻度处,依据是折射时光路;(4)小刚用图丙所示的装置进行实验。推动活塞使水凸透镜变厚,发现光屏上像变模糊,将蜡烛适当透镜(选填“远离”或“靠近”),像又变清晰,若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个合适的(选填“近视”或“远视”)镜。【答案】10.0放大投影仪65可逆靠近近视【详解】(1)[1]如图甲所示,小强让凸透镜正对平行光,调整凸透镜到光屏的距离,光屏上会出现一个很小、很亮的光斑,此光斑位置即为凸透镜的焦点位置,则该凸透镜的焦距f=20.0cm-10.0cm=10.0cm(2)[2][3]如图乙所示,将凸透镜固定在50cm刻度线处,物距为u=50.0cm-35.0cm=15.0cm像距v=80.0cm-50.0cm=30.0cm此时f<u<2f可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,利用该成像规律制成的光学仪器是投影仪。(3)[4][5]保持凸透镜位置不变,将F光源放在20cm刻线处,此时物距u1=50.0cm-20.0cm=30.0cm物距等于原来的像距,由于光路具有可逆性,此时像距等于原来的物距v1=u=15.0cm即光屏要距离透镜15cm,故应将光屏移到65cm刻度处。(4)[6][7]向水凸透镜内注入适量的水,水凸透镜的焦距变短,会聚能力变强,可将蜡烛适当靠近透镜,像才会远离透镜回到光屏上,像才又变清晰;若不移动蜡烛,要让光屏上的像变清晰,可在蜡烛与水透镜之间适当位置安装一个对光线有发散作用的凹透镜,近视眼镜是凹透镜。3.小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像的规律:
(1)小明通过图甲的实验操作,确定了该凸透镜的焦距为cm;(2)实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。小明将蜡烛10cm刻度线处移至光具座上25cm刻度线处,为了在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成的光学仪器是;此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。【答案】远离投影仪远离【详解】(1)[1]焦距是从焦点到凸透镜光心的距离,由图知,该凸透镜的焦距(2)[2]小明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,物距变小,像距变大,所以应将光屏向远离透镜的方向移动。[3]此时物距为此时成倒立、放大的实像,应用这一成像特点可制成的光学仪器是投影仪。[4]小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,凹透镜对光线有发散作用,延迟会聚,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向远离透镜的方向移动。4.小丽同学在探究“凸透镜成像规律”的实验中;(1)如图甲所示,一束平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,则凸透镜的焦距f=cm;将此凸透镜固定在光具座上并调整实验器材,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心在;(2)如图乙所示,若将蜡烛移动至10cm刻度处,此时光屏上成倒立、的实像,在生活中人们利用这一成像规律工作的光学仪器是(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”);若将蜡烛向右移动,应将光屏向(选填“左”或“右”)移动,才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要(选填“小”或“大”)些;(3)如图乙所示,若在凸透镜左侧附近放置一凹透镜(图中未画出),此时应将光屏向(选填“左”或“右”)移动才能在光屏上成清晰的像;(4)如图乙所示,当光屏上出现烛焰清晰的像时,如果用遮光板挡住凸透镜的上半部分,我们观察光屏时,将会在光屏上看到。A.烛焰下半部分的像B.烛焰上半部分的像C.烛焰完整的像,像的亮度变暗D.烛焰完整的像,像的亮度不变【答案】10.0同一高度处放大投影仪右大右C【详解】(1)[1]凸透镜能把平行光线会聚一点,由图甲可知,光屏上出现一个最小最亮的光斑即为凸透镜的焦点处,焦点到光心的距离f=20.0cm-10.0cm=10.0cm则凸透镜的焦距是10.0cm。[2]为了能使像清晰的成在光屏的中央位置,要调整蜡烛、凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。(2)[3][4]由图乙可知,物距u=25.0cm-10.0cm=15.0cm此时2f>u>f光屏上成倒立、放大的实像,人们利用这一原理制成了投影仪。[5][6]若将蜡烛向右移动,物距变小,由物近像远像变大可知,像距应变
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