资源简介 (共15张PPT)小专题集训1 凸透镜成像规律的应用类型一 凸透镜成像的规律探究1.(2022黑龙江)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,所选凸透镜的焦距为10 cm。(1)实验步骤①观察凸透镜,弄清凸透镜的 ,并记下f; ②把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装到光具座上,点燃蜡烛,调节三个中心大致在 ,目的是 ; ③移动蜡烛,分别把蜡烛放置距凸透镜大于二倍焦距的地方、一倍焦距和二倍焦距之间、在一倍焦距以内时,移动光屏,直到光屏出现 的像为止,观察像的特点并记录下此时像距的大小; 焦距 同一高度使像成在光屏中央清晰④整理数据和器材。(2)若将蜡烛沿光具座移至35 cm刻度线处,需将光屏移至 刻度线处,光屏上再次可再次呈现烛焰清晰的像。 (3)光屏上呈现烛焰清晰的像后,在蜡烛与凸透镜之间,放置一个凹透镜,为了使光屏上再次呈现烛焰清晰的像,应将光屏沿着光具座向 (选填“左”或“右”)移动。 (4)实验过程中,成实像时,随着物距的变小,像距会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 80 cm右变大2.(2022齐齐哈尔)小聪同学在做“探究凸透镜成像规律”的实验时,着重研究了以下几个心中存在困惑的问题。甲 乙(1)将平行光正对凸透镜,移动光屏,直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,如图甲所示,该凸透镜的焦距为 cm。 (2)在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧,调节它们的高度,使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上,这样做的目的是使像呈现在 。 (3)在如图乙所示实验情形下,此时恰好在光屏上得到烛焰清晰的像,则此像是 (选填“正立”或“倒立”)、 (选填“放大”或“缩小”)的实像。 10.0光屏中央倒立缩小(4)在如图乙所示实验情形下,如果保持蜡烛和光屏的位置不变,把凸透镜移到光具座上35 cm刻线处,可以在光屏上再次得到烛焰清晰的像。生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这一原理工作的。 (5)在如图乙所示实验情形下,如果保持凸透镜和光屏的位置不变,将蜡烛适当远离凸透镜,发现光屏上烛焰的像变得模糊不清。此现象可以体现 (选填“近视眼”或“远视眼”)的成像情况。 投影仪近视眼3.(2022眉山)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律”的实验中,进行了如下操作。同一高度甲 乙(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在 ,目的是 _ 。 (2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图象,如图甲所示,则该凸透镜的焦距是 cm。 (3)当蜡烛在如图乙所示位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中的 (选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。 使像能成在光屏的中心10投影仪(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。 (5)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处是 。 近视便于观察(或减小了污染)4.(2021武汉)某同学用蜡烛、凸透镜和光屏等器材探究“凸透镜成像的规律”。甲 乙(1)用焦距为10 cm的凸透镜进行实验,蜡烛和凸透镜放置在如图甲所示的位置,将光屏移动到图示位置时,光屏上得到烛焰清晰的、 、 立的实像。 (2)保持凸透镜和光屏的位置不变,换用焦距为20 cm的凸透镜继续实验,下列说法正确的是 (填序号)。 ①向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰缩小的清晰的实像②向左移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像③向右移动蜡烛,可以在光屏上得到烛焰放大的清晰的实像④无论怎样移动蜡烛,在光屏上都得不到烛焰的清晰的像缩小倒④(3)如图乙所示,F表示凸透镜的焦点,S表示烛焰,S′表示S经凸透镜所成的像,请在图乙中画出凸透镜的位置(光心用O表示)以及入射光线经过凸透镜之后的光线。答案:(3)如图所示凸透镜成像的变化规律(1)即:物近像远像变大,物远像近像变小。(2)即:物近像近像变小,物远像远像变大。类型二 凸透镜成像规律的应用5.(2022泉州模拟)利用某支付APP“扫一扫”功能扫描商家二维码,可以快速进行网络支付。其中,手机摄像头相当于一个凸透镜,手机内的感光芯片相当于光屏。(1)被扫描的二维码到摄像头的距离应满足 的条件。 (2)下列成像特点与手机摄像头相同的是 。 A.投影仪 B.眼睛C.放大镜 D.潜望镜(3)如图所示是实验室模拟手机成像原理的实验装置,此时被拍摄物体在光屏上成 立、缩小的实像。若保持凸透镜位置不动,要拍摄更远处的物体,为使光屏上的像保持清晰,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜移动。 大于二倍焦距B倒靠近 (4)由于手机里的摄像头和感光芯片都是无法移动的,所以在拍摄更远处的物体时,有多个摄像头的手机需要切换到焦距更 (选填“大”或“小”)的摄像头进行拍摄。 6.在“探究凸透镜成像特点”的实验中。(1)将凸透镜正对太阳时,在凸透镜的另一侧前后移动光屏,光屏上会在距凸透镜15 cm处呈现出最小最亮的光斑,则此凸透镜的焦距为 cm。 (2)当把蜡烛移至某位置时,其成像情况如图甲所示,通过观察总结可得出此类成像条件是 ,应用这一成像规律制成的光学仪器是 (选填“放大镜”“照相机”或“投影仪”);要使看到的像变小,蜡烛应 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜。 大(3)利用所学知识,小东在瓶口处安装一个透镜来观察瓶底小昆虫放大的像,如图乙所示,若瓶口到瓶底的距离为10 cm,选择透镜的焦距应 (选填“大于”或“小于”)10 cm。 15u放大镜靠近大于7.(2022包头)如图所示,小明利用凸透镜成像原理来研究电影放映时银幕上的影像情况。(1)进入影院,小明发现银幕表面较为粗糙,观众在不同位置都可以看到银幕上的影像,这是因为光在银幕上发生了 反射。 (2)小明在银幕上看到了清晰的影像,这个影像相对于胶片上的图案是 (填“正立”或“倒立”)的。同时,影像又是放大的,是因为胶片放在了距离镜头 的位置。 A.一倍焦距以内B.一倍焦距到二倍焦距之间C.二倍焦距以外漫倒立B(3)放映过程中影像大小超出了银幕边界,要使影像缩小到银幕范围且仍然清晰,在放映机镜头靠近银幕的同时,还要将胶片到镜头的距离调 (选填“大”或“小”)一些。 大(1)正常人看远景或近景都能在视网膜上成清晰的像,这是通过改变 (选填“焦距”或“像距”)来实现。 (2)小明的晶状体过凸,则应配戴 透镜。验光师给小明验光后建议小明配戴400度的眼镜,该眼镜镜片的焦距为 m。 (3)根据上文,你认为正常人眼的观察范围是 。 A.0～10 cm B.10～25 cmC.0～25 cm D.从10 cm到极远处(4)当人眼由看远景改变为看近景时,眼球的晶状体就变得 (选填“扁平”或“凸起”)些。 焦距凹0.25D凸起照相机、投影仪、放大镜成像大小的调节(1)(2)照相机、投影仪:物体越靠近镜头,成的像越大,成像的范围越小,像距越大。(3)放大镜:在一倍焦距内,物体越远离透镜,成的像越大。(共19张PPT)小专题集训2 特殊方法测密度类型一 满杯法测密度1.(2020眉山模拟)小刚同学想测酱油的密度,但家里只有天平、一个空瓶,而没有量筒。他思考后按照自己设计的实验步骤进行了测量,测量内容及顺序如图甲所示。(1)他第三次测量装满酱油的瓶子质量时,天平的砝码和游码如图乙所示,则其读数为 g。 (2)由三次测量结果可知,水的体积V水= cm3,酱油的密度ρ酱油= kg/m3。(结果保留两位有效数字) 47.4301.1×1032.小明同学想通过实验测出他家中酱油的密度,但他没有量筒和烧杯,只有天平、带有盖子的玻璃瓶和适量的水,请你与他一起来完成实验。(水的密度用ρ水来表示)零刻度线(1)将天平放在水平桌面上,并将游码移到天平标尺的 处,再调节平衡螺母使天平 平衡。 (2)在测量空玻璃瓶的质量时,实验操作如图所示,操作的错误之处是 _ 。改正错误后,他进行了如下操作: ①测出空玻璃瓶的质量m;②测出玻璃瓶装满酱油后的总质量m1;③倒出瓶中的酱油,将玻璃瓶清洗干净后,装满水,并将瓶的外部擦干,测出玻璃瓶装满水后的总质量m2;根据所测得的数据,可知酱油密度的表达式为ρ酱油= 。 称量物体质量时,调节平衡螺母已知水的密度ρ水,利用满杯法测量液体密度类型二 标记法测密度3.(2020黔南)小强同学在家中自主学习,他利用家庭实验室的器材欲测一小石块的密度,他可用的器材有:托盘天平(含砝码)、烧杯、细线、水和小石块。(1)将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端零刻度线处,发现天平静止时横梁右端高,则应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。 (2)在烧杯中放入适量的水,用细线拴住小石块(细线未画出),将小石块浸没水中,在水面到达的位置上作标记,用天平测出水、小石块和烧杯总质量m1。右(3)将小石块从水中取出,用天平测出剩余水和烧杯的总质量m2。(4)向烧杯中加水到标记处,再用天平测出此时水和烧杯的总质量m3。(5)上述实验过程可简化为如图所示,小石块的质量 m石= 。 (6)设水的密度为ρ水,则小石块体积的表达式 V石= (用已知量和所测物理量的字母表示),小石块密度的表达式ρ石= (用已知量和所测物理量的字母表示)。 (7)如步骤(3)中取出小石块时带走了一些水,小强所测的小石块质量 (选填“大于”“小于”或“等于”)小石块的真实质量。 m1-m2 大于4.(2022泸州)小明在家庭实验室里对一长方体物块的密度进行探究。(1)他先将物块拿在手中掂量了一下,感觉比较轻;再将物块放入水中,发现能漂浮在水面且不吸水,从而表明了该物块的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。 小于(2)他从家庭实验室找来烧杯、量筒、记号笔、足够的水(水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3)、细针来测量该物块的密度。其操作步骤如下:①向烧杯中注入适量的水,将物块放入水中,静止时如图甲所示,用记号笔在烧杯水面处作标记A。②用细针将物块全部压入水中,用记号笔在此时烧杯水面处作标记B,如图乙所示。③从水中取出物块,在量筒中倒入90 mL的水。④将量筒中的水缓慢倒入烧杯中至标记A处,此时量筒内剩余水的水面如图丙所示,则量筒内剩余水的体积为 mL,由此可计算出该物块的质量为 g。 ⑤继续将量筒内的水倒入烧杯至标记B处,量筒内剩余水的体积为40 mL,由此可计算出该物块的密度为 kg/m3。 (3)小明反思其探究过程,在确认读数准确的情况下,从水中取出物块会带出少量水,导致测得物块的体积 ,质量 。(均选填“偏大”“偏小”或“不变”) 50 400.8×103偏大偏大利用标记法测量体积较大且不溶于水的物体密度的思路类型三 利用浮力知识测密度题组一:漂浮法测密度5.(2022西安模拟)小明和小红根据学过的密度知识测量某种液体的密度。她们利用家里的吸管和细铜丝自制了密度计,然后用烧杯、刻度尺设计了如下的实验步骤,请你将实验过程补充完整。(1)小红用刻度尺测出 ,记为h0。 (2)如图所示将密度计竖直放入水中,测出密度计露出水面的高度为h1。(3)然后将该密度计擦干竖直放入待测液体中,测出密度计露出液面的高度为h2。(4)液体的密度表达式:ρ液= 。 吸管的总长度(5)小红和小明交流时发现吸管自制的密度计,相邻两刻度线之间的距离太小,导致用此密度计测量液体密度时误差较大,为此他们经过讨论提出了如下改进方案,其中可行的是 (选填选项前的字母)。 A.换大的容器盛放液体做实验B.换稍长的吸管制作密度计C.适当减小密度计的配重D.换更细的吸管制作密度计D 6.(2022本溪模拟)小王想测量家中瓷碗的密度,家中有天平、溢水杯、玻璃杯等器材。(1)为了测出瓷碗的质量,他想到两种方案:方案1:用天平测量,瓷碗的质量是172 g。方案2:利用溢水杯测量,如图甲所示,在装满水的溢水杯中将空瓷碗碗口朝上漂浮,测出溢出水的质量。甲 乙 丙 丁(2)为了测出瓷碗的体积,他也想到两种方案:方案1:如图乙所示,先将溢水杯装满水,再让瓷碗沉入水底,测出排开水的质量为m,则瓷碗的体积V= (用m和ρ水表示); 方案2:具体步骤如图丙、丁所示,先将装有适量水的溢水杯放到天平上,测得质量为114 g,再用细线将瓷碗拴住浸没在溢水杯中(瓷碗未触底且水未溢出),测得质量为134 g,通过计算可得到瓷碗的体积。由以上方案综合可得瓷碗的密度是 g/cm3,该瓷碗使用一段时间之后有磨损,它的密度 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 8.6不变7.(2022平顶山模拟)小明利用如图所示的装置测量蜡块(ρ蜡<ρ水)的密度,并按如下步骤操作:甲 乙 丙a.如图甲所示,蜡块静止时,弹簧测力计的示数为F1;b.如图乙所示,用细线将金属球系在蜡块下方,将它们浸没在水中静止时弹簧测力计的示数为F2;c.如图丙所示,将蜡块拉出水面静止时,弹簧测力计的示数为F3。(1)在步骤b中,将蜡块和金属球逐渐浸入水的过程中,发现弹簧测力计的示数逐渐变小,说明浮力的大小与 有关。 (2)该蜡块密度的表达式为ρ蜡= 。(表达式中水的密度用ρ水表示) (3)以上操作顺序会使测得的密度比实际密度 ,为使测量值更准确,a、b、c三个步骤的先后顺序应调整为 。 排开水的体积小a、c、b利用漂浮法测物体密度题组二:称量法测密度8.(2022汕头模拟)某同学收藏有一块精美的贺兰石工艺品,为测量这块贺兰石的密度,他进行如下实验。甲 乙 丙 丁(1)将贺兰石挂在弹簧测力计下,如图甲所示,测得它的重力,计算出质量为 g。(g取10 N/kg) (2)接着利用如图乙所示的方法将贺兰石没入水中,收集它排出的水,倒入量筒中,如图丙所示,则这块贺兰石的体积为 cm3,由此算出贺兰石的密度为 kg/m3。 140502.8×103(3)这块贺兰石在水中受到的浮力为 N。 (4)上述测量体积的方法,产生误差的主要原因是 ,会导致最终得到的贺兰石的密度值 (选填“偏大”或“偏小”)。 (5)小明在完成图甲、图乙、图丙中的实验步骤,测出贺兰石的密度后,增加了另步骤,如图丁所示将贺兰石挂在弹簧测力计下,完全浸没在未知液体中。根据所学的浮力知识,测出了未知液体的密度值。若图甲、图乙、图丁中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,请你推导出未知液体的密度表达式 。(水的密度和贺兰石的密度分别用ρ水、ρ贺兰石表示) 0.5烧杯中的水无法完全倒入量筒中偏大 9.(2022昆明一模)小然的妈妈买了一枚金戒指,想知道是不是纯金的,于是小然同学利用家里的电子秤、细线、塑料杯和一些水帮助妈妈解决了问题,下面是她解决问题的过程。(细线的质量和体积忽略不计,ρ金=19.3×103 kg/m3)(1)要鉴别戒指的真假,可以想办法测出这枚戒指的 ,与相关数据对比即可。 (2)小然想通过排水法测量戒指的体积:先用电子秤称出 (选填“装有适量水”“装满水”或“空”)的塑料杯的质量m1,然后用细线拴住戒指将其浸没在水中,水不再溢出后取出戒指,再称量出塑料杯和剩余水的质量m2,就可以算出戒指的体积V= (水的密度用ρ水表示)。你觉得这样做是否可行 ,你的理由是 _ _ 。 (3)经过思考,小然改进了测量方法,按图进行测量(图丙中戒指未与杯底接触),由图中相关数据可知这枚戒指所受浮力是 N,则戒指的密度是 g/cm3,小然据此就鉴别出这枚戒指 纯金的。(g取10 N/kg) 甲 乙 丙密度装满水不可行从水中取出戒指时带走了部分水,使所测戒指的体积变大1.4×10-320.21是利用称量法测物体密度(共25张PPT)小专题集训3 压强与浮力的综合分析和计算类型一 压强与浮力的大小判断题组一:压力、压强的判断1.如图所示,两个质量相等的实心均匀正方体A、B静止放置在水平地面上,A的棱长小于B的棱长。下列说法正确的是( )A.A、B对水平地面的压强pAB.若均沿竖直方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pAC.若均沿水平方向截去一半,则剩余部分对水平地面的压强pAD.若均沿图中所示虚线截去上面的一半,则剩余部分对水平地面的压强pA>pBD2.(2022怀化模拟)如图所示,形状不同,底面积和重力相等的A、B、C三个容器放在水平桌面上,容器内分别装有质量相等的不同液体。下列分析正确的是( )A.液体密度ρA<ρB<ρCB.三个容器对桌面的压强相等C.C容器对桌面的压强最大,A对桌面的压强最小D.液体对A容器底部的压强最小,对C容器底部的压强最大B题组二:密度、压强、浮力的判断3.(2022泰安)两个相同的容器放在同一水平桌面上,分别装有甲、乙两种密度不同的液体,且ρ甲>ρ乙,两个体积相同的实心小球a和b在甲、乙两种液体中静止时的状态如图所示,两容器内c、d两点到容器底部的距离相等。设小球a和b的密度分别为ρa和ρb,质量分别为ma和mb,受到的浮力分别为Fa和Fb,c、d两处的液体压强分别为pc和pd。下列说法中( )①ρa>ρb ②maFb ④pc>pdA.只有①③正确B.只有②③正确C.只有①④正确D.只有①③④正确D4.水平桌面上放有甲、乙两个盛水的容器,现把两个形状和体积都相同的物体分别放入两容器中。当物体静止时,两容器中液面刚好相平。如图所示,下列说法正确的是( )A.两物体受到的浮力相等B.两物体的质量相等C.两容器底部受到水的压强相等D.乙容器中物体密度较大5.(2021济宁一模)如图所示的两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底如图甲所示;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示,两容器中液面刚好相平,则下列说法正确的是( )A.小球A的质量大于小球B的质量B.甲液体的密度大于乙液体的密度C.小球A在甲液体中受到的浮力大于在乙液体中的浮力D.甲液体对容器底的压强小于乙液体对容器底的压强CD甲乙甲6.(2021乐山)用细绳连在一起的气球和铁块,恰能悬浮在盛水的圆柱形容器内的某一位置(如图实线所示),若用一细铁丝(铁丝体积不计)将铁块轻轻向下压较长一段距离后(如图虚线所示),气球受到的浮力、气球和铁块在水中的浮沉情况及水对容器底部的压强将( )A.变小,下沉,变小B.变小,下沉,不变C.不变,悬浮,变小D.不变,悬浮,不变A分析液体压强和压力:(1)液体压强的影响因素是液体的密度和液体的深度,液体压强中的“h”指的是液体的深度。深度是指从液体的自由面到某点的的竖直距离,即深度是由上向下量的。(2)液体对容器底的压力由液体重力产生,但大小并不一定等于重力,若容器为柱体,则F=G液,如图甲所示;若容器口比容器底小,则F>G液,如图乙所示;若容器口比容器底大,则F类型二 压强密度与浮力的综合计算题组一:压强、密度的综合计算7.小清同学将两端开口厚度不计的均匀玻璃管用质量和厚度均不计的塑料片附在下端,然后用力F将玻璃管竖直插到水下30 cm处,保持平衡,如图所示。玻璃管和塑料片的横截面积是10 cm2,玻璃管所受的重力为0.5 N,求:(1)水对塑料片的压强和压力。解析:(1)水对塑料片的向上压强p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.3 m=3 000 Pa,所以水对塑料片的压力F水=pS=3 000 Pa×10×10-4 m2=3 N。答案:(1)3 000 Pa 3 N(2)力F的大小。(3)小清为测量某种液体的密度,先保持玻璃管在水中的位置不变,然后向玻璃管内缓慢地倒入该液体,当倒入的深度达到25 cm时,发现塑料片刚好下落,那么该液体的密度。解析:(2)塑料片受到两个力的作用:玻璃管的压力F压和水对它向上的压力F水。塑料片平衡,即F压=F水,玻璃管对塑料片的压力等于玻璃管的重力与外力F之和,即F压=G+F,所以F=F水-G=3 N- 0.5 N=2.5 N。(3)倒入液体对塑料片向下的压强p0=ρ液gh0,塑料片的截面积为S,则塑料片受倒入液体向下的压力为F0=p0S=ρ液gh0S=ρ液×10 N/kg×0.25 m×10×10-4 m2,水对塑料片产生的向上的压力F水=3 N,由于塑料片刚好下落,则塑料片受力为平衡力,即F0=F= 3 N,所以ρ液×10 N/kg×0.25 m×10×10-4 m2=3 N,解得ρ液=1.2×103 kg/m3。答案:(2)2.5 N (3)1.2×103 kg/m38.(2022北海模拟)如图所示,两个质地均匀的实心长方体A、B放在水平桌面上,A高10 cm,B高6 cm, A的底面积与B的底面积之比SA∶SB=1∶4。A物体对桌面的压强为2 500 Pa,B物体对桌面的压强为1 200 Pa,(g取10 N/kg)求:(1)长方体A和B的密度。答案:(1)2.5×103 kg/m3 2×103 kg/m3 (2)从A水平截取h=2 cm长方块平放在B的中央,B对桌面压强的增加量。(3)当从A水平截取h为多少厘米的长方块放在B中央时,物块A剩余部分对桌面压强和此时B对桌面的压强刚好相等。答案:(2)125 Pa (3)4.16 cm题组二:浮力、密度的综合计算9.(2022南京模拟)如图所示,圆柱形轻质容器放在水平桌面上(不计容器的质量),容器中装有质量适量的某种液体,将一棱长为5 cm的正方体木块,竖直平稳地放入液体中(木块不溶于液体中,且木块不吸收液体),当木块最终静止时,其露出液面的高度为1.0 cm。(ρ木=0.8×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:(1)木块的重力。答案:(1)1 N (2)木块底部受到液体的压强大小。(3)容器内所装液体的密度大小。答案:(2)400 Pa (3)1.0×103 kg/m310.(2021泰州模拟)将一石块挂在弹簧测力计下,并分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计静止时示数如图所示,ρ水=1×103 kg/m3,g取10 N/kg。求:(1)石块在水中所受浮力。解析:(1)由图甲可知,石块的重力为4 N,由甲、乙两图得石块在水中所受到的浮力F浮=G-F示= 4 N-3 N=1 N。答案:(1)1 N甲乙丙(2)小石块的密度。(3)盐水的密度。答案:(2)4×103 kg/m3 (3)1.1×103 kg/m311.(2021邹城模拟)如图所示是小聪和小明用量筒、小玻璃杯、水来测量水晶球密度的实验示意图。请根据图中提供的信息,(g取10 N/kg,ρ水=1×103 kg/m3)求:(1)水晶球在图乙中受到的浮力。解析:(1)比较甲、乙两图可以看出放入水晶球后,排开水的体积的增加量为ΔV=60 mL-30 mL= 30 mL=30 cm3;小水晶球在图乙位置时所受浮力F浮=ΔG排=ρ液gΔV排=1×103 kg/m3×10 N/kg× 30×10-6 m3=0.3 N。答案:(1)0.3 N甲乙丙(2)水晶球的密度。答案:(2)3 g/cm3题组三:压强、浮力的综合计算12.(2022贺州)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100 cm2和150 cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50 cm2、高为0.2 m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2 m深的水。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)求:(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB。(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度。解析:(1)阀门K打开前,B容器内盛有0.2 m深的水,故水对B容器底部的压强pB=ρ水gh=1.0× 103 kg/m3×10 N/kg×0.2 m=2×103 Pa。答案:(1)2×103 Pa (2)0.5×103 kg/m3 (3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。答案:(3)0.1 m甲乙解析:(1)在甲中,木块处于漂浮状态,所受浮力等于木块的重力,即F浮=G木=8 N。答案:(1)8 N (2)800 Pa(3)若在木块上放一砝码使得木块刚好完全浸没水中(如图乙所示),砝码的重力。解析:(3)当完全浸没时,木块排开液体体积和木块体积相等,此时木块受到的浮力F浮′=ρ水gV =1×103 kg/m3×10 N/kg×(0.1 m)3=10 N,由力的平衡条件可知F浮′=G木+G砝,则砝码的重为G砝=F浮′-G木=10 N-8 N=2 N。答案:(3)2 N14.(2022南充)一个底面积S1=0.01 m2的不吸水的圆柱体用细线拴在容器底部,长方体容器内部底面积为S2=0.1 m2,水面与圆柱体上表面恰好相平,如图甲所示,现将水缓慢放出,圆柱体底部受到的液体压强p随着容器中水的深度h变化的图象如图乙所示,水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg。甲乙(1)由图象分析,水的深度为多少时,绳子的拉力恰好变为0。解析:(1)由图乙可知,当容器中水的深度由h3下降到h2的过程中,圆柱体的底部受到的液体压强不断减小,由p=ρgh可知,圆柱体浸在水中的深度不断减小,由V排=S1h排可知,圆柱体排开水的体积不断减小,由F浮=ρ液gV排可知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小;当容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体底部受到的压强不变,由p=ρgh可知,圆柱体浸在水中的深度不变,圆柱体排开水的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,该过程中圆柱体受到的浮力保持不变;当容器中水的深度由h1下降到0的过程中,圆柱体的底部受到的液体压强不断减小,由p=ρgh可知,圆柱体浸在水中的深度不断减小,圆柱体排开水的体积不断减小,由F浮=ρ液gV排可知,该过程中圆柱体受到的浮力不断减小;由以上分析可知,当容器中水的深度由h2下降到h1的过程中,圆柱体受到的浮力保持不变,说明该过程中圆柱体处于漂浮状态,因此水的深度为h2时,绳子的拉力恰好变为0。答案:(1)h2(2)求圆柱体的重力G和密度ρ物。答案:(2)9 N 0.6×103 kg/m3 (3)若不将水放出,只剪断细线,圆柱体静止后,与剪断细线前相比,液体对容器底部压强减少了多少。答案:(3)60 Pa密度、压强及浮力的综合计算解题步骤(1)认真审题:明确现象和过程,确定给出的条件或题目中隐含的条件。(2)找关系:针对题目内容综合分析,确定解决问题的方向,选择适合的规律和公式,找准相关物理量之间的关系。(3)列出表达式:根据公式或规律列出相应的表达式,并推导出待求物理量的计算式。(4)代入数据求解:把所用到的已知物理量的单位统一后,把已知量的数据代入计算式中,通过正确运算,得出答案。(共29张PPT)小专题集训4 功、功率、机械效率的综合计算类型一 功和功率的计算1.(2022内江)车速过快是造成交通事故的重要原因之一,为限制车速,常常在下坡路段设置减速带。如图所示是有减速带的斜坡示意图,在倾角为30°的斜坡上有7个减速带,相邻两个减速带间的距离均为50 m。现有一辆质量为1.2 t 的小汽车,从斜坡上离减速带有一定距离的某处开始下坡,由于减速带、小汽车制动等因素的影响,使得小汽车通过相邻减速带间的平均速度均为10 m/s。(小汽车的长度不计,减速带的宽度不计,g取10 N/kg)则:(1)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带所用的时间是多少 (2)小汽车从第1个减速带行驶到第7个减速带的过程中,重力做的功为多少 答案:(1)30 s (2)1.8×106 J2.为了锻炼身体,提高身体素质,迎接初三体考,同学们纷纷利用暑假积极进行体育锻炼,下表是小明父母为小明测试的成绩单。已知小明所受的重力为500 N,请根据表格中提供的信息进行相关计算。(1)如图所示是小明做俯卧撑时的情况,C点为他的重心,求支持力F的大小。项目 1 000 m 俯卧撑/ (次/min) 单摇跳绳/(次/min)成绩 3 min20 s 25 180答案:(1)300 N(2)在跳绳时,小明每次跳起时离开地面的平均高度为5 cm,求跳绳一次克服自身重力做功的多少。(3)跳绳时,他在1 min内克服自身重力做功的功率为多少。解析:(2)跳绳时要克服自身重力做功,一次跳绳做的功W=Gh=500 N×0.05 m=25 J。答案:(2)25 J (3)75 W3.某实验小组在探究两名同学上楼时的功率与做功关系时,将记录的实验数据通过整理,作出了如图所示的高度—时间图象。其中m甲=40 kg,m乙=50 kg,g取10 N/kg。根据图象,则:(1)甲同学10 s内做功为多少 (2)甲、乙两名同学上楼时的功率为多少 解析:(1)由图象可知,甲同学10 s内上升的高度为6 m,G甲=m甲g=40 kg×10 N/kg=400 N,W甲=G甲h甲=400 N×6 m=2 400 J。答案:(1)2 400 J (2)240 W 150 W(3)若乙同学以图示状态上楼1 min,此时他所处的高度为多少 他做的功为多少 答案:(3)18 m 9 000 J(1)匀速直线运动过程中汽车的牵引力F。解析:(1)在匀速直线运动过程中汽车的所受阻力f=0.2G=0.2mg=0.2×2×103 kg×10 N/kg= 4×103 N,由于汽车匀速直线行驶,处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡可知,汽车的牵引力F=f=4×103 N。答案:(1)4×103 N (2)运动过程中汽车达到的最大速度v。(3)整个过程中发动机所做的功W。答案:(2)20 m/s (3)3.2×106 J 5.(2022武威)绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车是一种节能环保的交通工具,某电动汽车部分参数如下表所示。若某次车满载时,车和人的总质量为1.8 t,四个车轮与水平地面接触面积分别为50 cm2。(g取10 N/kg)求:额定乘客人数 5电动机额定电压 500 V电动机额定功率 100 kW电池容量 500 Ah(1)满载时汽车对水平地面的压强。答案:(1)9×105 Pa(2)若汽车以108 km/h的速度在平直高速公路匀速行驶20分钟,行驶的距离。(3)若汽车在额定功率下沿平直公路以10 m/s的速度匀速行驶,发动机效率为80%,汽车在行驶过程中受到的阻力大小。答案:(2)36 km (3)8×103 N(1)计算功的大小时,注意力F和距离s的对应性,必须是做功的力与沿力的方向移动距离的乘积。(2)拉力做功W=Fs,克服重力做功W=Gh,克服阻力做功W=fs。类型二 机械效率的大小比较及提高机械效率的方法6.(2022昆明模拟)用完全相同的滑轮,组装成如图所示的两套装置,工人用甲、乙装置在相同的时间内分别将重物G1和G2提升相同的高度,滑轮组的机械效率分别为η1和η2,不计绳重和摩擦,下列判断错误的是( )A.两滑轮组所做的额外功相同B.若G1=G2,两滑轮组的拉力的功率相同C.若G1>G2,甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮组的机械效率D.若F1>F2,甲滑轮组的机械效率一定大于乙滑轮组的机械效率D7.(2022常州模拟)如图所示,分别用两种不同的方式提升两个相同且重力均为G的物块。甲用滑轮组匀速提升,动滑轮重力G动大于物块重力G,拉力F1做功W1,滑轮组的效率为η1;乙沿斜面把物块从A点匀速提升至B点,sAB=2h,拉力F2做功W2,物块与斜面的摩擦力为f1,斜面的效率为η2。若两次拉力大小F1=F2,则下列说法一定正确的是( )A.W1=W2B.f1=F2C.η1=η2D.若提升高度相同,滑轮组的额外功大于斜面的额外功C8.(2022南京模拟)小明用如图所示的装置研究杠杆的机械效率时,将重为G的钩码挂在铁质杠杆上的A点处,弹簧测力计作用于C点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η1;在小明的装置基础上,小红仅改为将弹簧测力计作用于B点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,仍使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η2;在小明的装置基础上,小华仅改为将钩码挂到B点,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,仍使钩码上升h高度,杠杆的机械效率为η3;不计转轴O处的摩擦,则( )A.η1<η2,η1<η3B.η1=η2,η1<η3C.η1=η2,η1=η3D.η1>η2,η1>η3B(1)比较滑轮组机械效率的大小时,首先要根据滑轮组的结构判断出承担物体和动滑轮总重的绳子的段数n。(2)根据机械效率公式列出机械效率的表达式,根据题设条件进行判断。(3)在不计绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率与物体提升的高度、滑轮组的绕绳方式无关,但减轻动滑轮的重力和增加被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率。类型三 机械效率的计算9.(2022眉山)小廖同学家里正在修建楼房,他通过调查了解到工人利用了如图所示的装置,将重力为900 N的物体匀速提升了6 m,工人对绳子施加的拉力F为475 N。忽略绳重和机械之间的一切摩擦。下列说法正确的是( )①拉力F做功为2 850 J ②动滑轮的重力为50 N ③拉力F做的额外功为600 J④如用该装置匀速提升重力为950 N的物体,则该滑轮组的机械效率为95%A.①③ B.②④C.①② D.③④B10.(2022深圳模拟)修建房屋时,人们往往会利用起重机(如图甲所示)来搬运质量较大的建筑材料,图乙为起重机内部滑轮组的简易图。现用该起重机将质量为200 kg的建筑材料以0.5 m/s的速度向上拉起5 m,绳子自由端的拉力F所做功与时间的关系如图丙所示,不计绳重和摩擦,g取10 N/kg。求:甲乙丙(1)起重机对建筑材料做的有用功。(2)该起重机滑轮组的机械效率。(结果保留到0.1%)解析:(1)建筑材料的质量为m=200 kg,可知建筑材料的重力大小为G=mg=200 kg×10 N/kg=2 000 N,建筑材料提升的高度h=5 m,可知起重机对建筑材料做的有用功大小为W有=Gh=2 000 N×5 m= 1×104 J。答案:(1)1×104 J (2)83.3% (3)动滑轮的重力。答案:(3)400 N11.(2022杭州模拟)如图所示,是一个工地上运建材的装置图,用滑轮组拉着重800 N的小车A沿水平方向匀速运动,小车受到的摩擦力是小车重力的0.2倍。在32 s内小车移动8 m,拉力F做的功为1 600 J。(滑轮的大小可以忽略不计),求:(1)小车A受到绳子的水平拉力F1。解析:(1)小车受的摩擦力f=0.2G=0.2×800 N=160 N,因为小车做的是匀速直线运动,所以它受的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以小车受到绳子的水平拉力F1=f=160 N。答案:(1)160 N(2)拉力F的大小。(3)滑轮组的机械效率。答案:(2)100 N (3)80%12.(2022毕节)如图所示,一辆货车匀速从山底A开到山顶B。货车重为5.0×104 N,发动机的功率50 kW保持不变,山坡AB长2 000 m,高h为300 m,牵引力保持2.5×104 N不变,不计空气阻力。求:(1)货车从山底开到山顶所做的有用功。解析:(1)牵引力做的有用功W有=Gh=5.0×104 N×300 m=1.5×107 J。答案:(1)1.5×107 J (2)山坡的机械效率。(3)货车在山坡上行驶时的摩擦力。答案:(2)30% (3)1.75×104 N13.(2022黔东南)如图所示,是某工作队用滑轮组从水中打捞正方体物体M的情景。物体M的棱长为 1 m,密度为2.8×103 kg/m3,用7 500 N的拉力F将物体M以0.5 m/s的速度匀速提升2 m。忽略绳重、绳与滑轮的摩擦和滑轮与轴的摩擦,(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)求:(1)物体M未露出水面时受到的浮力。解析:(1)物体还未露出水面时,排开液体体积V排=V物=(1 m)3=1 m3,还未露出水面时受到的浮力F浮=ρ液gV排=1×103 kg/m3×10 N/kg×1 m3=1×104 N。答案:(1)1×104 N (2)物体M上表面在水面下0.2 m时,它的下表面受到水的压力。(3)物体M上升时,在未露出水面前,此滑轮组的机械效率。解析:(2)物体M上表面在水面下0.2 m时,它的下表面处水的深度h=1 m+0.2 m=1.2 m,它的下表面受到水的压强p=ρ水gh=1×103 kg/m3×10 N/kg×1.2 m=1.2×104 Pa,它的下表面受到水的压力F压=pS=1.2×104 Pa×(1 m)2=1.2×104 N。答案:(2)1.2×104 N (3)80%14.(2019南充)如图所示,杠杆在水平位置平衡,物体M1重为500 N,OA∶OB=2∶3,每个滑轮重为20 N,滑轮组的机械效率为80%,在拉力F的作用下,物体M2以0.5 m/s 速度匀速上升了5 m。(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)求:(1)物体M2的重力。答案:(1)80 N (2)拉力F的功率。答案:(2)50 W(3)物体M1对水平面的压力。答案:(3)245 N(共11张PPT)小专题集训5 电路故障分析类型一 选择型故障分析题1.(2022怀化)如图所示,导线连接无误,闭合开关后两灯都不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,则其原因可能是( )A.L1短路B.L1断路C.L2短路D.L2断路B2.(2022武侯区模拟)如图所示电路,闭合开关,小灯泡L1、L2都发光,两电表都有示数,一段时间之后,其中一个灯泡突然熄灭,一个电表示数增大,另一个电表示数减小到几乎为零。造成此现象的原因可能是( )A.小灯泡L1短路B.小灯泡L1断路C.小灯泡L2断路D.小灯泡L2短路3.(2020巴中)如图所示,电源电压不变,闭合开关,两灯正常发光,电压表和电流表都有示数。一段时间之后,一个电表示数变小,另一个不变,则故障可能是( )A.L1断路 B.L1短路C.L2断路 D.L2短路AA4.(2021潍坊)在如图所示的电路中,当开关S断开时,电压表、电流表均无示数;当S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )A.电阻R1断路B.电阻R2断路C.电阻R2短路D.电阻R3断路5.小明同学用“伏安法”测量定值电阻R1的阻值,如图所示为实验的电路图,如果只有R1或R2其中一处出现电路故障,那么下列分析中,正确的是( )A.若电流表无示数,电压表有示数,那么R1短路B.若电流表无示数,电压表无示数,那么R2断路C.若电流表有示数,电压表有示数,那么R1断路D.若电流表有示数,电压表无示数,那么R2短路DB6.(2022泰安)如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有两个电表有示数,电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其他元件均完好。下列说法中( )①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路A.只有①②正确B.只有③④正确C.只有②④正确D.只有①③正确A7.(2021达州)在“探究串联电路的电压特点”时,某同学设计了如图所示的电路。下列对于实验过程中出现的现象及分析正确的是( )A.开关闭合后,如果灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了B.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表示数一定为零C.如果只有灯泡L2断路,则开关闭合后电压表示数一定为零D.开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光C类型二 用导线或电表查找电路故障8.(2021青海)如图所示,开关S闭合时,小灯泡L1、L2都不亮,用一根导线的两端接触a、b两点时,两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮;接触c、d两点时,两小灯泡都亮。则下列判断可能的是( )A.小灯泡L1断路 B.小灯泡L2断路C.开关S断路 D.小灯泡L2短路C9.(2021南京)如图所示,闭合开关,灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3 V。若故障只有一个,则可能是( )A.电源没电 B.开关断路C.灯泡断路 D.灯泡短路B10.(2021枣庄)如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,检测结果如表所示。则电路中的故障是( )A.开关S断路B.小灯泡L断路C.滑动变阻器R断路D.滑动变阻器R短路C测试点 a、b b、c c、d电压表示数 有示数 无示数 有示数11.小明在连接完如图所示的电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,他用电压表分别测得的电压值如 下:UAB=1.5 V,UBC=1.5 V,UCD=0,UDA=0,则肯定是 段断路了。12.(2022苏州)某同学用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”的实验,电源电压不变,电阻有 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω。连接电路闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。为了找出故障,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b和c上,发现两表指针位置均和之前一样,进一步检查发现电流表完好,则电路的故障是 。排除故障后,将不同阻值的电阻分别接入电路,移动滑片记录的数据如下表:分析表中数据,实验中电阻两端的电压为 V,实验得出的结论是 . 。 BC实验次数 1 2 3 4电阻/Ω 5 10 15 20电流/A 0.40 0.20 0.13 0.10c、d间导线断路2电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比13.如图甲所示的电路,闭合开关,两灯均不亮。已知电路连接正确,是其中一个小灯泡损坏了。请你在不拆开原电路的基础上,从如图乙所示的实验器材中任选一种连入电路,设计检测方法,找出损坏的小灯泡,并完成表格中相关内容。所选器材 检测电路图 现象与结论答案:如表所示所选器材 检测电路图 现象与结论导线 闭合开关,若L2发光,则L1断 路;若L2不发光,则L2断路电压表 闭合开关,若电压表有示数,则L1断路;若电压表无示数,则L2断路检测 灯泡 闭合开关,若检测灯泡发光,则L1断路;若检测灯泡不发光,则L2断路(共12张PPT)小专题集训6 特殊方法测电阻类型一 “伏阻法”测电阻1.用如图所示电路图来测量未知电阻Rx的阻值,R0阻值已知。(1)将实验过程补充完整:①对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至 。 ②闭合开关,调节滑动变阻器读出 。 ③断开开关,整理实验器材。(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx= 。 (3)写出本实验中滑动变阻器的作用:① ;② . 。阻值最大处电压表V1、V2的示数分别为U0、Ux保护电路改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,进行多次测量2.(2022南充)在测量定值电阻阻值的实验中,小华准备了以下器材:直流电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测定值电阻Rx、导线若干。甲(1)按如图甲所示电路图连接好电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移动到 (选填“a”或“b”)端。 (2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,电压表示数始终为0,造成这种现象的原因可能是 。 A.电阻Rx短路 B.电阻Rx断路C.滑动变阻器RP短路bA乙 丙 丁(3)排除故障后,某次测量中的电压表和电流表示数如图乙、丙所示,由此次测量可得定值电阻阻值是 Ω。 (4)请给出一种减小实验误差的方法: 。 8多次测量取平均值(5)小李用一个已知阻值为R0的定值电阻,和一个单刀双掷开关S0,设计了如图丁所示的电路图。闭合开关S后,当S0接通触头1时,电压表示数为U1,当S0接通触头2时,电压表示数为U2,则Rx= (用R0、U1、U2表示)。 解答“伏阻法”测电阻时,把握好以下几种测量形式电路图 直接测得的物理量 计算电阻的表达式将电压表V1并联接在Rx两端,测出电阻Rx两端的电压U1,将电压表V2并联接在R0两端,测出电阻R0两端的电压U2闭合开关S1和S2,记下电压表示数U1;断开开关S2,闭合开关S1,记下电压表示数U2将开关S闭合,滑片移动到最左端,记下电压表的示数为U;将滑片移动到最右端,记下电压表示数为U1类型二 “安阻法”测电阻3.某同学用电流表和已知阻值的电阻测小灯泡的电阻,如图所示,在测量时,将灯泡与已知阻值的电阻R0并联,用电流表A1测出通过R0的电流I1,用电流表A2测出通过灯泡L的电流I2,R0两端电压的表达式为U= ,小灯泡的电阻表达式为R= 。4.(2021怀化节选)小张同学完成“伏安法测电阻”的实验后,又设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20 Ω。实验步骤如下:(1)保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1=0.3 A。(2)断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2=0.5 A。处理实验数据,可求得Rx= Ω。 I1R0305.(2022泰安)物理创新实验小组连接了如图甲所示的电路,测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有4 V和6 V两挡可选,Rx的阻值约为10 Ω,滑动变阻器有a“15 Ω 3 A”和b“50 Ω 2 A”两种规格。(1)李华同学发现图甲连接的电路中有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接。(只改接一根导线)答案:(1)如图所示甲(2)李华正确连接导线后,将滑动变阻器的滑片P移至最右端,闭合开关后,电压表示数为1 V,电流表示数为0.1 A。由此判断电源电压选择的是 (选填“4 V”或“6 V”)挡,滑动变阻器选择的是 (选填“a”或“b”)规格。 (3)继续移动滑动变阻器的滑片P完成后续测量,第3次实验时,电流表的示数如图乙所示,请根据实验过程将表格填写完整,并将①②两处的数据填写横线上。(Rx的平均值精确到0.1 Ω)乙实验次数 电压Ux/V 电流Ix/A 电阻Rx/Ω Rx平均值/Ω1 1 0.1 10 ② 2 2.5 0.24 10.4 3 2.8 ① 6 Vb0.2810.1(4)该实验小组进行了实验创新,利用阻值为R0的定值电阻和电流表A1、A2等器材,测出了额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻,小组成员共同设计了如图丙所示的电路,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整:②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡L正常发光时的电阻RL= 。丙A2“安阻法”测电阻时,把握好以下几种测量形式电路图 直接测得的物理量 计算电阻的表达式将电流表A1接在电阻Rx所在支路,测出通过Rx的电流Ix;将电流表A2接在电阻R0所在支路,测出通过R0的电流I0将开关S1、S2闭合,记下电流表的示数为I;只闭合开关S1,记下电流表的示数为I1将开关S闭合,滑片移动到最左端,记下电流表的示数为I;将滑片移动到最右 端,记下电流表的示数为I1类型三 “等效替代法”测电阻6.(2021青岛自主招生)电阻箱是一种箱式可变电阻器,如图甲所示是实验室常用的电阻箱。它的面板上有两个接线柱,还有几个旋钮,旋钮旁分别标有倍率“×1、×10、×100、×1 000”的字样,旋钮的周围标有“0～9”共十个数字。使用时,把两个接线柱接入电路(两接线柱没有正负 极),旋转旋钮,使面板上的标志点指向某个数字,用这个数值乘上旋钮旁所标的倍率,就是这个旋钮下面连入电路的电阻值。所有旋钮显示的阻值加在一起,就是电阻箱接入电路的总电阻。(1)如图乙所示的电阻箱的总阻值为 Ω。6 041甲 乙(2)小航同学利用电阻箱,设计了测量某电阻阻值的实验,如图丙所示,图中R0为电阻箱,Rx为待测电阻。他的实验步骤如下:①连接好电路,将电阻箱的阻值调至 (选填“最大”或“最小”),滑动变阻器的滑片P置于 (选填“a”或“b”)端。 ②闭合开关S1、S2,调节滑片P,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数为I。③断开开关S2,再闭合开关S3,保持滑动变阻器滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数 . (选填“变大”“变小”或“不变”),读出此时电阻箱连入电路的阻值R1。 ④待测电阻的阻值Rx= 。 最大丙a不变R1电路图 直接测得的物理量 计算电阻的表达式将开关S接a,读出电流表的示数为I,将开关S接b,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,读出电阻箱的示数R Rx=R(共8张PPT)小专题集训7 动态电路的分析类型一 滑动变阻器型1.(2022德阳一模)如图所示,电源电压恒为6 V,电流表量程为0～0.6 A,电压表量程为0～3 V,定值电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 0.5 A”。闭合开关S,在确保电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P,下列说法中,正确的是( )A.电路消耗的最大总功率为3 WB.电流表示数的变化范围为0.2～0.5 AC.滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为2 ΩD.电阻R1消耗的最大功率为0.9 WD2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中,正确的是( )A.电流表示数减小,电压表示数增大B.电流表示数减小,电压表示数不变C.电路总电阻减小,电路总功率增大D.电流表示数不变,电压表示数不变3.在如图所示的电路中,当闭合开关,灯泡正常发光,滑动变阻器滑片向右移动时,下列说法正确的是( )A.灯L亮度变暗B.电压表V与电流表A1示数之比不变C.电路的总功率变小D.电压表示数变大DC4.如图所示是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持不变。闭合开关S,当水流的速度变大时 ( )A.电压表的示数变大B.电流表的示数变小C.电路消耗的总功率变小D.电流表示数与电压表示数的比值变大D类型二 开关型5.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,灯泡L正常发光;当开关S闭合时,下列说法正确的是( )A.电流表示数不变 B.电压表示数变小C.灯泡L变亮 D.灯泡L与电阻R并联6.(2021北京一模)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R1、R2为定值电阻,开关S1闭合,下列说法正确的是( )A.开关S2断开时,通过R1的电流大于通过R2的电流B.开关S2断开时,R1两端的电压等于R2两端的电压C.开关S2由断开到闭合,电流表的示数会变小D.开关S2由断开到闭合,R1两端的电压会变大DD7.如图所示的电路中,电源电压U=10 V,R1=5 Ω,R2=20 Ω。只闭合S1时,电路中的工作电流是 A;当只闭合S2时电路消耗功率为P,只闭合S1和S3时,电路消耗的功率为P′,则两次功率之比P∶P′等于 。 8.(2022达州)如图所示,电源电压恒定不变,R1、R2为定值电阻,R1=10 Ω,R10.54∶25断开0.453类型三 传感器型9.(2022遂宁)夏季汛期来临,某科技小组设计了一个监测湖水水位的装置。其原理如图甲所示,电路中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R是竖直放置的长条形电阻片,浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动,AP与R组成滑动变阻器(最大阻值60 Ω),当电流表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示,电路工作时电压表与电流表变化关系如图丙所示。则下列说法正确的是( )A.当水位升高时,电压表的示数变大B.该电路的电源电压是6 VC.该电路工作时的最小总功率是0.3 WD.当水位达到警戒水位时,电流表的示数为0.2 A甲 乙 丙D10.如图甲所示是身高测量仪,体检者站在绝缘平台上,能自动显示身高,其电路原理如图乙所示,R0为定值电阻,下列有关分析正确的是( )A.电流表示数显示身高,身高越高示数越大B.电压表示数显示身高,身高越高示数越大C.身高越高,R消耗的电功率越小D.身高越高,电路消耗的总功率越大甲 乙B11.空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲所示是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源电压18 V保持不变,定值电阻R0的阻值为100 Ω,气敏电阻R的阻值与空气质量指数K的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )C空气质量指数K 0～ 50 51～ 100 101～ 150 151～ 200 201～ 300 >300空气质量等级 优 良 轻度 污染 中度 污染 重度 污染 严重污染甲 乙A.气敏电阻R的阻值随空气质量指数增大而增大B.空气污染的程度越小,电路中的电流越大C.电路中电流为0.1 A时,对应的空气质量等级为良D.当空气质量指数为300时,R0消耗的电功率为2.7 W(共20张PPT)小专题集训8 电学极值问题类型一 串联电路1.(2022大庆)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,调节电阻箱。电压表示数与电流表示数的关系图象如图乙所示,其中I0是电阻箱阻值为零时的电流,则下列说法正确的是( )B.电阻箱两端电压随电流增大而增大C.电路消耗的总功率最大值在数值上等于图形S3与S4的面积之和D.电阻箱消耗的电功率最大值在数值上等于图形S1的面积D甲 乙2.(2022黔东南)如图所示,电源电压为4.5 V保持不变,电压表的量程为0～3 V,电流表的量程为0～0.6 A,滑动变阻器R的规格是“25 Ω 1 A”,灯泡L上标有“2.5 V 1.25 W”的字样。若闭合开关S,在保证电路安全的情况下,忽略温度对灯丝电阻的影响,则下列说法正确的是( )A.灯泡的电阻为2 ΩB.电流表的示数变化范围是0.15～0.5 AC.滑动变阻器允许调节的阻值范围是5～25 ΩD.电路消耗的最大总功率为2.7 WB3.(2022东兴区一模)某同学在做调节灯泡亮度的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为4.5 V,电压表量程为0～3 V,滑动变阻器规格是“20 Ω 1 A”,灯泡L上标有“2.5 V 1.25 W”字样(忽略灯丝电阻变化),在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )A.电路中电流变化的范围是0.18～0.5 AB.滑动变阻器阻值变化的范围是2.5～10 ΩC.灯泡的最小功率是0.45 WD.该电路的最小功率是0.81 WC4.(2022齐齐哈尔)(多选题)如图所示电路,电源电压恒为6 V,小灯泡L上标有“4.5 V 0.3 A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),电流表量程为0～0.6 A,电压表量程选择为0～3 V,滑动变阻器R规格为“30 Ω 1 A”。闭合开关S,为保证电路安全,在移动滑片P的过程中,下列选项正确的是 ( )A.小灯泡的最大电功率是1.35 WB.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是15～30 ΩC.电压表的示数变化范围是2～3 VD.该电路的最大总功率是1.2 WBCD5.(2022达州模拟)如图所示,闭合开关S后,在移动滑动变阻器滑片的过程中,电压表示数从3 V变到6 V,电流表的示数变化了0.3 A,则电阻R0为 Ω,R0变化的功率为 W。6.如图所示,电源电压恒为7 V,电压表量程为0～3 V,电流表量程为0～0.6 A,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,灯泡标有“6 V 3 W”字样。闭合开关,若两电表示数均不超过量程,灯泡两端的电压不超过额定电压,不考虑灯丝电阻变化,电压表示数变化范围为 ,滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为 。 102.71～3 V2～9 Ω7.(2022威远县模拟)在如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“20 Ω 0.5 A”,当滑片P由c点移到a端的过程中,电压表示数U随滑动变阻器R2接入电路的阻值变化情况如图乙所 示,R1的最小功率是0.4 W。在保证电路元件安全的条件下,电源电压为 V,滑动变阻器R2消耗的功率范围是 W。甲 乙 60.5～0.98.如图所示的电路中,电源电压可调,定值电阻R1=5 Ω,灯泡L上标有“4 V 2.4 W”字样,滑动变阻器R2上标有“10 Ω 1 A”字样,电流表、电压表的量程分别是0～0.6 A和0～3 V。求:(1)小灯泡正常发光时的电流。(2)开关S断开,电路安全工作时电源的最大值。(2)开关S断开时,L、R1与R2串联,根据题意可知此时电路中的最大电流为0.6 A,同时当滑动变阻两端的电压为3 V时,电源电压达最大值Umax=UL+U1+U2=4 V+0.6 A×5 Ω+3 V=10 V。答案:(1)0.6 A (2)10 V9.(2022武侯区模拟)在如图所示的电路中,定值电阻R0=10 Ω,滑动变阻器R的最大阻值是40 Ω,灯泡L上标有“2 V 0.8 W“的字样,忽略灯丝电阻的变化。只闭合开关S、S1,并把R的滑片移到滑动变阻器中点时电流表的示数为0.2 A。(1)求电源电压。答案:(1)6 V(2)只闭合S、S2,移动滑动变阻器滑片时,电路的电功率会发生变化,在保证电路安全的情况下,求电路的最大电功率。答案:(2)2.4 W类型二 并联电路10.(2022泰州)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”的字样,将滑片置于最右端后,闭合开关,电流表A1、A2的示数分别为0.8 A和0.3 A。在电路安全工作时,下列选项正确的是( )A.电源电压为16 VB.R1的阻值为7.5 ΩC.R2消耗的功率范围为1.8～6 WD.该电路总功率的最大值为18 WC11.(2022扬州)在如图所示的电路中,电源电压6 V,R1=12 Ω。电压表量程为0～15 V,电流表A量程为0～3 A,电流表A1量程为0～0.6 A,闭合开关S,电压表的示数为 V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数 ,电压表示数与电流表A1示数的比值 (选填“变大”“不变”或“变小”)。为确保电表安全,R2连入电路的阻值最小为 Ω。 6变大不变2.412.(2022潍城区一模)在如图甲所示的电路中,电源电压为6 V,滑动变阻器R2上标有“100 Ω 1 A”字样。开关S断开时,电流表A的示数如图乙所示。求:(1)电阻R1的阻值。甲 乙答案:(1)15 Ω(2)不改变电表量程,闭合开关S,在移动变阻器滑片P的过程中,使电流表示数最大,滑动变阻器R2的阻值。答案:(2)30 Ω类型三 串、并联电路13.(2022重庆)如图所示是小钧为宠物小屋设计的既可发热供暖也可照明的电路,电源电压恒定。R1为电热丝,白炽灯泡L标有“12 V 18 W”字样,滑动变阻器R的最大阻值为40 Ω。当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,灯泡正常发光。当所有开关都闭合,滑片P位于最右端时,电路中的总电流为2.1 A。(R1和L阻值均恒定不变)求:(1)电源电压。解析:(1)当只闭合开关S和S2,将滑片P移到最右端时,电路为灯泡L的简单电路,因为此时灯泡正常发光,所以电源电压U=U额=12 V。答案:(1)12 V(2)当只闭合开关S和S2,滑片P位于最左端时,通过灯泡的电流。答案:(2)0.25 A(3)当只闭合开关S和S1,移动滑片P,电热丝R1工作1 min产生的最大热量。答案:(3)432 J14.(2022郴州)如图所示,电源电压恒定,L为“6 V 3.6 W”的小灯泡(假设灯丝电阻不随温度变 化)。当S1断开,S和S2闭合时,灯泡L正常发光;当S、S1、S2都闭合时,通过定值电阻R1、R2的电流之比为3∶2;闭合开关S,在确保通过电阻R2的电流不为零的前提下,控制S1、S2的通断,R2消耗的最大功率和最小功率之比为9∶1。求:(1)灯泡L的电阻。答案:(1)10 Ω(2)电源电压。解析:(2)当S1断开,S和S2闭合时,R1、R2被短路,电路为灯泡L的简单电路,因为此时灯泡L正常发光,所以电源电压U=UL=U额=6 V。答案:(2)6 V(3)R2消耗的最大功率。答案:(3)4.8 W(1)结合问题读题干(找已知条件),画等效电路图。(2)判断等效电路的串、并联情况,选择适合串、并电路的公式。(3)找等量关系(或找临界条件)——分析滑动变阻器移动前后哪些量变大、哪些量变小(或是否成比例关系),然后列式计算。(共12张PPT)小专题集训9 家庭电路故障分析类型一 用试电笔判断电路故障1.(2022宜昌)在如图所示的家庭电路中,闭合开关S,灯泡不能发光,用试电笔检测双孔插座左右两孔,氖管都发光。若电路中只有一处故障,则发生故障的是( )A.插座发生短路 B.灯泡发生短路C.de间断路 D.ef间断路2.(2022玄武区模拟)如图所示是某家庭电路,闭合开关S1、S2,灯泡L1正常发光、L2不亮。断开S1、保持S2闭合,用试电笔插入插座的两孔氖管都发光。则故障可能是( )A.ac间断路 B.bd间断路C.灯泡L2断路 D.b点到进户零线之间断路DB3.如图所示的电路中,闭合开关,电灯不亮。下列关于电路故障的判断错误的是( )A.若用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时氖管不发光,灯泡可能断路B.若用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时氖管不发光,灯泡可能短路C.若用试电笔接触A至F各点时氖管都发光,进户零线可能断路D.若用试电笔接触A至F各点时氖管都不发光,火线可能断路B4.如图所示的照明电路中电灯突然熄灭,用试电笔测a、b、c点,试电笔均发亮,测试d点不亮,故障是 ;试电笔发亮时,火线、试电笔、人体与大地构成 联电路。5.(2022大连模拟)小雨妈妈在用微波炉、电磁炉、电饭锅做饭,当爸爸用遥控器打开空调时, (选填“空气开关”或“漏电保护器”)立刻切断电路。如图所示,闭合开关,电灯不亮,用试电笔接触D、E点时氖管均发光,F点时氖管不发光,该电路故障为 。cd间断路串空气开关EF间断路用试电笔判断电路故障的方法(1)把不能工作的用电器看成导线,若待测点能使试电笔发光,则该点与火线之间至少有一条是通路。(2)把不能工作的用电器看成导线,若测试待测点时不能使试电笔发光,则该点与火线之间出现断路。类型二 用“校验灯”判断电路故障6.如图所示是一个电热器电路,电热丝、指示灯、开关构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一个元件断路,有一个元件短路,但不知道是哪两个有故障,现在用一个校验电灯分别接在各处,得到下表所示的结果,根据表格内容可判断( )A校验次数 1 2 3 4 5 6校验电灯 接入点 a,f a,b c,d e,f a,d c,f发光 情况 正常 发光 不发光 亮度 较暗 不发光 亮度 较暗 正常发光A.开关断路,指示灯短路B.指示灯断路,电热丝短路C.电热丝断路,开关短路D.指示灯断路,开关短路7.(2022蓝山县模拟)如图所示的家庭照明电路中某处存在故障。电工师傅为查明故障,在保险丝处接入一只“220 V 40 W”的灯泡L0。当只闭合开关S、S1时,灯泡L0正常发光,灯泡L1不发光;当只闭合开关S、S2时,L0和L2都呈暗红色(比正常发光状态暗得多)。由此可以确定( )A.L1灯头接线处断路B.L1灯头接线处短路C.开关S1短路D.L2灯头接线处短路B将额定电压220 V的“校验灯”,接在保险丝的两个接线柱上,是相当于把此灯串联接入电路中,它会有三种状态:“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路;“校验灯”发光不正常(暗红色)说明该支路工作正常;“校验灯”不发光说明该支路断路。类型三 综合故障分析8.如图所示是家庭电路的部分电路,下列说法正确的是( )A.若保险丝熔断了,一定发生了短路B.若导线cd之间断路,插座也能对外供电,但是不符合安全用电的原则C.将保险丝换成灯泡,闭合开关若灯丝暗红说明电路发生短路D.若ab之间断路,闭合开关S灯泡L不亮B9.接线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电。如果指示灯断路,开关闭合时插孔也能正常通电,但现在闭合接线板上的开关,接线板的插头插入家庭电路中的插座时,总出现“跳闸” (空气开关断开)现象。下列说法正确的是( )A.“跳闸”的原因是接线板上的指示灯发生了断路B.“跳闸”原因是接线板上的指示灯发生了短路C.“跳闸”的原因是接线板上的开关发生了断路D.“跳闸”的原因是接线板上的开关发生了短路B10.如图所示是小军同学家庭电路的一部分。他闭合开关时灯泡正常发光,再将电风扇的插头插入插座中时,灯泡突然熄灭,检查时发现保险丝熔断了。其原因可能是( )A.电风扇断路B.灯泡的灯丝断路C.电风扇的插头短路D.电风扇的电功率很小C11.在我国,家庭电路的电压是 V。为了安全起见,大功率家用电器要使用三孔插座,如图甲所示,用于接地的导线应该接在插座的 (选填三个孔的代号)孔。小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图乙所示是他设计的电路,图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在 虚线框中。安装完毕后,闭合开关,电灯不亮,用试电笔分别测试a,b,c三点,如图丙所示是使用试电笔的两种情形,图 所示方法是正确的,测试时,如果试电笔的氖管都发光,则电路的故障为 。 220E2A进户零线断路家庭电路故障判断方法 展开更多...... 收起↑ 资源列表 小专题集训1 凸透镜成像规律的应用.pptx 小专题集训2 特殊方法测密度.pptx 小专题集训3 压强与浮力的综合分析和计算.pptx 小专题集训4 功、功率、机械效率的综合计算.pptx 小专题集训5 电路故障分析.pptx 小专题集训6 特殊方法测电阻.pptx 小专题集训7 动态电路的分析.pptx 小专题集训8 电学极值问题.pptx 小专题集训9 家庭电路故障分析.pptx
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