资源简介 (共40张PPT)1. 力 学专题四 计算应用题类型一 交通工具类例1 (2023·河北)一辆四轮家庭轿车的部分数据如表所示。一次旅行时,司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中,先后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌,牌上的地址和数字表示从该标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时,到达乙时恰好用时25min,从乙运动到丙的过程中,仪表盘显示汽车一直以108km/h的速度匀速行驶。g取10N/kg。汽车(包括人员及物品)总质量/kg 2000停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2 250汽油的热值/(J·L-1) 3.6×107汽油机效率 25%(1) 求这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强。解:(1) 这辆车(包括人员及物品)的总重力G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N,车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压力F压=G=2×104N,则车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强p===2×105Pa(2) 求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度。解:(2) 由图可知,汽车从标志牌甲运动到丙的路程s=47km-2km=45km,从乙运动到丙的路程s'=11km-2km=9km,由v=可知,从乙运动到丙的过程中所用时间t'===h=5min,则从甲运动到丙所用时间t总=t+t'=25min+5min=30min=h,从甲运动到丙这一过程中的平均速度v===90km/h(3) 通过仪表盘显示的数据可知,从标志牌乙到丙的过程中,汽车消耗0.7L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。解:(3) 汽油完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.7L×3.6×107J/L=2.52×107J,由η=×100%可知,牵引力做的功W=ηQ放=25%×2.52×107J=6.3×106J,这一过程中牵引力做功的功率P===2.1×104W跟踪训练1. (2024·沧州模拟)随着科技的发展,无人驾驶技术日趋成熟。如图所示是利用5G网络实现远程驾驶的纯电动汽车,其质量为1.5t,车轮与路面接触的总面积为1000cm2,该车在水平路面上匀速直线行驶24km,用时20min,这一过程中汽车发动机的功率恒为32kW。(汽油热值取4.0×107J/kg,g取10N/kg)(1) 求该车静止在水平路面上对路面的压强。解:(1) 该车静止在水平路面上对路面的压强p=====1.5×105Pa第1题123456(2) 求在这一过程中汽车受到的阻力。解:(2) 该车在这一过程中做的有用功W=Pt=32×103W×20×60s=3.84×107J,汽车的牵引力F===1600N,该汽车在这一过程中做匀速直线运动,受力平衡,所以汽车受到的阻力f=F=1600N第1题123456(3) 在(2)的条件下,车的电动机效率为80%,匀速行驶4.5km,消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量?解:(3) 该车匀速行驶4.5km做的功W'=Fs'=1600N×4500m=7.2×106J,汽油完全燃烧释放的热量Q放===9×106J,消耗汽油的质量m'===0.225kg第1题123456类型二 固体压强叠放切割类例2 实心圆柱体甲和长方体乙分别放置在水平地面上,甲的密度为0.6×103kg/m3,质量为12kg,底面积为4×10-2m2,乙的质量为5.4kg,棱长分别为0.1m、0.2m、0.3m。(g取10N/kg)(1) 求乙的密度。解:(1) 长方体乙的体积V乙=abc=0.1m×0.2m×0.3m=6×10-3m3,乙的密度ρ乙===0.9×103kg/m3123456(2) 求甲直立时对水平地面的压强。解:(2) 甲直立时对水平地面的压力F甲=G甲=m甲g=12kg×10N/kg=120N,对水平地面的压强p甲===3×103Pa(3) 若在甲的上方水平截取一段并叠放在乙的正上方后,甲剩余圆柱体对水平地面的压强恰好等于此时乙对水平地面压强的最小值,求甲截去的高度。123456解:(3) 设在甲的上方水平截取的高度为h,则截取部分的质量m=ρ甲V截=ρ甲S甲h,甲剩余部分对水平地面的压强p甲'===,甲截取部分叠放在乙的正上方后,要使乙对水平面的压强最小,则乙的受力面积(乙的底面积)应最大,此时乙的受力面积S乙=bc=0.2m×0.3m=6×10-2m2,此时乙对水平地面的最小压强p乙===,由题意可知,p甲'=p乙,则有=,即=,解得m=5.04kg,由m=ρ甲S甲h可得甲截去的高度h===0.21m123456跟踪训练2. 如图所示,甲、乙两个质量均为2kg的实心均匀圆柱体放在水平地面上。甲的底面积为4×10-3m2,乙的体积为0.8×10-3m3。(1) 求乙的密度ρ乙。解:(1) 乙的密度ρ乙===2.5×103kg/m3第2题123456(2) 求甲对地面的压强p甲。解:(2) 甲对地面的压力F甲=G甲=m甲g=2kg×9.8N/kg=19.6N,甲对地面的压强p甲===4900Pa第2题123456解:(3) 在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方后,因此时甲、乙对水平地面的压强相等,即p甲'=p乙',所以,=,即= ,把m甲=m乙=2kg和S甲=1.5S乙代入上式可得=,整理可得Δm乙-Δm甲=0.4kg,则Δm乙>Δm甲第2题(3) 若甲的底面积是乙的1.5倍,在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙,再将切去部分互叠在对方剩余部分的上方,使甲、乙对水平地面的压强相等。请比较Δm甲和Δm乙的大小关系及求出两者的差值。123456类型三 密度、压强、浮力综合类例3 棱长为20cm的薄壁正方体容器(质量不计)放在水平桌面上,将质地均匀的实心圆柱体竖直放在容器底部,其横截面积为200cm2,高度为10cm,如图甲所示。然后向容器内缓慢注入某种液体,圆柱体始终直立,圆柱体对容器底部的压力与注入液体质量的关系如图乙所示。(g取10N/kg)例3图123456(1) 判断圆柱体的密度与液体密度的大小关系,并写出判断依据。解:(1) 圆柱体的密度大于液体密度;依据:由图乙可知,当注入液体质量大于2kg时,圆柱体对容器底部的压力不变,说明此时圆柱体浸没在液体中,即圆柱体沉底了,由浮沉条件可知,圆柱体的密度大于液体密度123456(2) 当圆柱体刚被浸没时,求它受到的浮力。解:(2) 由题意知,圆柱体的底面积S柱=200cm2=0.02m2,其高h=10cm=0.1m,则圆柱体的体积V柱=S柱h=0.02m2×0.1m=2×10-3m3;正方体容器的底面积S容=0.2m×0.2m=0.04m2;圆柱体刚好浸没时,液体的体积V液体=(S容-S柱)h=(0.04m2-0.02m2)×0.1m=2×10-3m3;由图乙可知,圆柱体刚好浸没时,注入液体的质量为2kg,则液体的密度ρ液===1.0×103kg/m3;根据阿基米德原理可得,当圆柱体刚被浸没时,它受到的浮力F浮=ρ液gV排=ρ液gV柱=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N123456(3) 当液体对容器底部的压强与容器对桌面的压强之比为1∶3时,求容器内液体的质量。123456解:(3) 由(2)知,圆柱体刚好浸没时注入液体的质量为2kg;当注入液体质量m1小于或等于2kg时,容器内液体的深度h'=(ΔS=S容-S柱=0.04m2-0.02m2=0.02m2),液体对容器底部的压强p1=ρ液g×=,由图乙可知,当没有注入液体时圆柱体对容器底的压力为140N,即圆柱体的重力为140N,则注入液体后,容器对桌面的压力F=140N+m1g,容器对桌面的压强p2==,已知p1∶p2=1∶3,所以=1∶3,解得m1=2.8kg,因m1=2.8kg>2kg,故应舍去。123456当注入液体的质量m2大于2kg时,即注入液体的深度大于10cm,因液体体积与圆柱体体积之和等于容器底面积乘以液体的深度,即V液+V柱=S容h″,且根据ρ=可得液体的体积V液=,所以+V柱=S容h″,则此时液体的深度h″=,此时液体对容器底部的压强p液=ρ液gh″=ρ液g×=,容器对桌面的压强p容==,已知p液∶p容=1∶3,所以∶=1∶3,即(m2g+ρ液gV柱)∶(140N+m2g)=1∶3,解得m2=4kg123456跟踪训练3. (2024·河北)A为质量分布均匀的长方体物块,质量为300g,棱长如图甲所示。B为内部平滑的圆柱形薄壁容器,底面积为300cm2,高为15cm,如图乙所示。A、B均静置于水平地面上。水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg。第3题123456(1) 求A的密度。解:(1) A为质量分布均匀的长方体物块,质量为300g,其体积VA=8cm×5cm×10cm=400cm3,则A的密度ρA===0.75g/cm3=0.75×103kg/m3123456(2) 图甲中A对地面的压强为p1,将A放入B后,B对地面的压强为p2,且p1∶p2=5∶2,求B的质量。解:(2) A对地面的压力等于自身的重力,则A对地面的压强p1===,B对地面的压力等于自身的重力加A的重力,则B对地面的压强p2===,因p1∶p2=5∶2,则∶=5∶2,即∶=5∶2,代入数据得∶=5∶2,解得mB=600g123456(3) 将A放入B后,向B中缓慢加水,在A对B底部的压力恰好最小的所有情况中,分析并计算水对容器底部的最小压力。解:(3) 将A放入B后,向B中缓慢加水,因A的密度小于水的密度,当A刚好漂浮,即F浮=GA=mAg=0.3kg×10N/kg=3N时,A对B底部的压力恰好为0;当长方体底面积最大时,水的深度最小,此时水对容器底部的压力最小;123456由图可知,最大底面积SA'=0.08m×0.1m=0.008m2,根据阿基米德原理可知,容器中水的最小深度(此时A浸入水中的深度)hmin=h浸===0.0375m,则水对容器底部的最小压强pmin=ρ水ghmin=1×103kg/m3×10N/kg×0.0375m=375Pa,由p=可知水对容器底部的最小压力Fmin=pminSB=375Pa×300×10-4m2=11.25N1234564. 如图甲所示,底面积为200cm2、重为10N的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器内盛有深度为10cm的水;如图乙把棱长为10cm的实心正方体A(不吸水),用细线悬挂固定在该容器正上方静止时,正方体A有的体积浸入水中。(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)(1) 求图甲容器中水对容器底的压强。解:(1) 根据p=ρgh知,h=10cm=0.1m,水对容器底的压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1.0×103Pa第4题123456(2) 求图乙正方体A受到的浮力。解:(2) 正方体A的体积V=a3=(0.1m)3=1×10-3m3;排开液体的体积V排=VA=×1×10-3m3=6×10-4m3根据阿基米德原理得出正方体A受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10-4m3=6N第4题123456(3) 相比图甲,求图乙中水对容器底增大的压强大小。解:(3) 根据力的作用是相互的,正方体A受到向上6N的浮力,则水就受到正方体A向下6N的压力,所以水对容器底增大的压强是Δp===300Pa第4题123456(4) 解开细线,将正方体A缓缓放入水中,正方体A静止后(容器中水未溢出),相比图甲,容器对桌面的压强增大了1000Pa,求正方体A的密度。解:(4) 将正方体A放入水中后容器对桌面的压强增大了1000Pa,则容器对桌面增大的压力ΔF=Δp'S容=1000Pa×200×10-4m2=20N,容器对桌面增大的压力大小等于正方体A的重力,即GA=ΔF=20N,根据G=mg知,正方体A的质量mA===2kg;根据ρ=知,正方体A的密度ρA===2×103kg/m3第4题123456类型四 简单机械类例4 图甲是一辆起重车的图片,起重车的质量为9.6t。有四个支撑脚,每个支撑脚的面积为0.3m2,起重时汽车轮胎离开地面,图乙是起重机吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升,滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N,货物上升过程中的s-t图象如图丙所示。求:(不考虑绳重,g取10N/kg)例4图123456(1) 提升货物过程中起重车对水平地面的压强。解:(1) 提升货物过程中起重车对水平地面的压力F压=G总=(m车+m货物)g=(9.6×103kg+1200kg)×10N/kg=1.08×105N,受力面积S=4×0.3m2=1.2m2,提升货物过程中起重车对水平地面的压强p===9×104Pa123456(2) 拉力F的功率。解:(2) 由图乙可知,滑轮组钢丝绳的有效股数n=3,由图丙可知,货物在t=10s内上升的高度h=s=2.5m,则钢丝绳移动的距离s绳=nh=3×2.5m=7.5m,拉力F做的功W总=Fs绳=5000N×7.5m=3.75×104J,拉力F的功率P===3.75×103W123456(3) 提升货物过程中滑轮组的机械效率。解:(3) 拉力F在10s内所做的有用功W有=G货物h=m货物gh=1200kg×10N/kg×2.5m=3×104J,提升货物过程中滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=80%123456跟踪训练5. (2024·河北模拟)体重为500N的小明站立时双脚与地面接触的总面积是400cm2。他用如图所示的滑轮组竖直提升物体A,当A以0.1m/s的速度匀速上升时,小明对绳子的拉力F为400N,滑轮组的机械效率为75%。(不计摩擦及绳重)(1) 求小明拉绳子之前对地面的压强。解:(1) 小明拉绳子之前对地面的压力等于小明的重力,即F压=G人=500N,则小明拉绳子之前对地面的压强p===1.25×104Pa第5题123456(2) 求拉力F的功率。解:(2) 由图可知,n=2,拉力F的功率P===Fv绳=Fnv物=400N×2×0.1m/s=80W第5题123456(3) 若绳子能承受的最大拉力为700N,小明用此滑轮组竖直向下匀速拉物体时所能达到的最大机械效率为多少?解:(3) 当小明对绳子的拉力F为400N,滑轮组的机械效率为75%时,根据η=×100%=×100%=×100%=×100%可知,物重G=ηnF=75%×2×400N=600N,不计摩擦及绳重,根据F=(G+G动)可知,动滑轮重G动=nF-G=2×400N-600N=200N;绳能承受的最大拉力为700N,但小明的体重仅有500N,所以最大的拉力为F1=500N;第5题123456此时可拉起的最大物重G1=nF1-G动=2×500N-200N=800N,由η=×100%可知,当所拉物体越重时,此时做的有用功越多,由于不计绳重和摩擦力,额外功为克服动滑轮重所做的功,大小不变;故所拉物体越重,有用功占总功的比例越大,机械效率越高。因而当达到绳子最大拉力,所拉重物最重时,机械效率最大;最大的机械效率η'=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%第5题1234566. (2024·秦皇岛二模)某装置如图所示,杠杆AB质量不计,A端悬挂着物体M,B端悬挂着物体N,支点为O,BO=2AO。物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在容器中,当容器中无液体时,杠杆保持平衡,物体N下端对容器底的压强为1.2×104Pa。已知物体N的质量为3.8kg,高度为1m,底面积为20cm2,g取10N/kg。(1) 求物体N对容器底的压力。解:(1) 物体N的底面积S=2×10-3m2,则它对容器底的压力F=pS=1.2×104Pa×2×10-3m2=24N第6题123456(2) 求物体M的重力。解:(2) 物体N的重力GN=mNg=3.8kg×10N/kg=38N;根据相互作用力的特点,物体N所受支持力等于其对容器底的压力24N;根据物体N受力平衡以及相互作用力,得到物体N对B点的拉力FB=GN-F支=38N-24N=14N,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2得到FA×OA=FB×OB,代入得FA=28N,而A点所受拉力与M的重力相等,即GM=28N第6题123456(3) 若向容器中加入某液体,杠杆始终能保持平衡,求加入液体密度的最大值。解:(3) 假设加入密度为ρ的液体并将物体N浸没时,容器对物体N的支持力为0,此时为所加液体密度的最大值(若密度大于此值,浮力增大会使得杠杆左端下沉而无法保持平衡)。A点所受拉力依然与M的重力相等,即FA=28N,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,得到FB=14N;则物体N被液体浸没时,所受浮力为F浮=GN-FB=38N-14N=24N。液体密度ρ===1.2×103kg/m3第6题123456(共11张PPT)专题一 估 测 题类型一 直接判断类例1 “估测”是物理学中常用的一种重要方法。小明同学对一些物理量情况进行了估测,其中合理的是( A )A. 中学生的手掌宽度约为10cmB. 河北冬天的最低气温为0℃C. 手机充电器的输出电压约为220VD. 大家安静考试时,考场内的噪声约为70dBA跟踪训练1. 对中学生刷牙时相关数据的估测,符合实际的是( A )A. 一把牙刷的长度约为18cmB. 一支牙膏的质量约为500gC. 漱口水的温度约为100℃D. 刷一次牙用的时间约为8minA1234562. 下列估测数据中与实际情况不符的是( D )A. 人的步行速度约为1.1m/sB. 正常人脉搏跳动的频率约为70次/minC. 人体的密度约为1g/cm3D. 人体安全电压为36VD1234563. (2023·河北)对中学生体育运动相关数据的估测,符合实际的是( A )A. 立定跳远的跳跃距离约为2mB. 一个篮球的质量约为100gC. 800m比赛后体温约为45℃D. 100m跑的成绩约为8sA123456类型二 单位换算类例2 下列数据中合理的是( D )A. 一个鸡蛋的质量为5×105mgB. 人正常步行的速度为18km/hC. 橡皮从书桌掉落到地面用时minD. 教室门高为200cmD123456跟踪训练4. 周末,刘老师和同学们一起环艾溪湖健步走,他的手机记录的部分信息如表所示,根据信息可推断此过程中刘老师( B )A. 平均步长约为1.5mB. 平均速度约为1.5m/sC. 每秒心跳120次D. 他的手机工作功率为10mW第4题B123456类型三 比较类例3 (2024·湖北)我国古代把女子一拃长称为“咫”,男子一拃长称作“尺”,如图。“咫尺之间”用来比喻相距很近,实际“咫”与“尺”的长度相差大约为( B ) 例3图A. 3mm B. 3cm C. 3dm D. 3mB123456跟踪训练5. 下列估测与实际相符的是( A )A. 教室的高度为3mB. 乒乓球的质量为50gC. 家用汽车的速度为340m/sD. 初中学生实验时一根铜导线的电阻为10ΩA123456类型四 估算类例4 某九年级学生1min完成了180次跳绳,以下关于该学生做功功率,估测最准确的是( C )A. 8W B. 20W C. 80W D. 180WC123456跟踪训练6. 下列有关数据符合实际的是( A )A. 家用电饭锅正常工作时的电流约为4AB. 一个普通成年人身体的体积约为30cm3C. 一名中学生站立时对地面的压强约为1500PaD. 一名中学生从一楼登上三楼克服自身重力做的功约为300JA123456(共43张PPT)3. 电(磁)学专题三 实验探究题类型一 探究串并联电路电流、电压的规律1. 小明在“探究并联电路中电流规律”时,设计的电路如图所示。已知,R1=20Ω,滑动变阻器最大阻值为R,且R=R2。(1) 开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至 (填“a”或“b”)端,然后,只闭合开关S、S2,观察到电流表A和A1的示数相同,小明判断此时电路中可能出现的故障是 (填字母)。a C 第1题A. R1断路 B. R1短路C. R2断路 D. R2短路12345678910(2) 排除故障后,小明继续实验。只闭合开关S、S1,此时三个电流表的示数大小I、I1、I2之间满足的等式关系为 (填字母表达式)。随后缓慢移动滑动变阻器R的滑片,示数不变的电流表是 。I=I1+I2 A1 第1题12345678910(3) 在(2)的基础上,将变阻器的滑片移至a端,当闭合开关S2时,示数发生变化的电流表是 。此时三个电流表的示数大小I'、I1'、I2'之间满足的等式关系为 (填字母表达式)。【拓展】 电路中只闭合S、S2,电流表的示数分别为1.2A和0.4A,若用电阻R0替换R1、R2中的一个,替换前后,只有一个电流表示数发生变化,且电源的电功率增加了1.6W,则R0= Ω。A I'=I1'+2I2' 8 第1题123456789102. 小明利用如图甲所示的电路探究串联电路电压的规律。所用器材:三节新干电池,两个电压表(0~3V,0~15V),一个滑动变阻器(20Ω 1A),两个相同的小灯泡,一个开关及若干导线。第2题12345678910(1) 请用笔画线代替导线,将图甲中电压表V1接入电路,要求V1测L1、L2两端的电压之和。(2) 闭合开关前应将滑动变阻器滑片向 (填“A”或“B”)端滑动。(3) 若闭合开关时发现,两个电压表指针猛向右偏转且其中一个超出最大量程,出现这种情况的可能原因是 。A L2断路 12345678910(4) 排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到合适的位置,分别记下电压表V1、V2的示数,实验数据记录如表所示。为了测量小灯泡L1两端的电压,小明认为保持电压表V2的连接点E不动,只断开连接点F,并改接到L1的接线柱C上,就可测量灯泡L1两端的电压,他的操作存在的问题是 。L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V L1和L2两端的电压U/V1.2 1.2 2.4电压表的正负接线柱接反 1.212345678910(5) 正确操作后,L1两端的电压表的示数如图乙所示,请将表格数据补充完整。通过对实验表格的分析初步得出的结论为两灯泡的总电压等于每个灯泡两端电压之和,且每个灯泡两端的电压都相等。小明设计的方案是否存在不足?如果存在不足请写出应该如何改进: 。【拓展】 小明用“2V 1W”和“4V 4W”小灯泡替换上述实验中的L1和L2,调节滑动变阻器的滑片,该电路消耗的最大功率是 W。(灯泡电阻不随温度改变)存在,应换用不同规格的灯泡进行多次实验 2.25 123456789103. 在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。第3题12345678910(1) 根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整。12345678910(2) 连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图丙所示,示数为 V。数据 序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.52 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.53 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5…1.8 12345678910(4) 根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 。(5) 读取数据 (填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线。寻找普遍规律 ② (3) 根据数据可知R0的阻值为 Ω。5 12345678910(6) 根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: 。【拓展】 灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图甲中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成图丁所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为 Ω。灯泡两端的电阻是变化的,且温度越高,电阻越大 22.5 12345678910类型二 探究电流与电压、电阻的关系4. 小明在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池(两端电压恒为3V),电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R1、R2、R3阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、开关、导线若干。(1) 按图甲电路图连接实物后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到 (填“最右端”或“最左端”)。第4题最左端 12345678910(2) 图乙是小明连接好的实验电路,闭合开关后,他发现移动滑片的过程中,电压表的示数 (填“变大”“变小”或“不变”)。不变 (3) 小红在旁边观察后指出小明没有按照电路图正确连接实物,请你在实物图上对连接错误的一根导线画“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。12345678910(4) 问题解决后,他们接入10Ω的电阻进行实验,并得出如表中的数据,对数据进行分析后得出的实验结论是 。电压U/V 1 1.5 2 2.5电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.25当电阻一定时,电流与电压成正比 12345678910(5) 接下来他们分别接入其他电阻再次对电流与电阻的关系进行探究,并作出了如图丙所示图象,请你通过图象中所给信息计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压U= V。1 12345678910【拓展】 他们在开始实验前发现电压表损坏了,于是老师又给他们找了一块电流表,在其他器材均相同的情况下,他们设计了如图丁所示的电路图。老师要求他们至少测出三组实验数据,并且告诉他们“串联电路总电阻等于各部分电阻之和”,请帮助他们将实验步骤补充完整。① 连接电路,适当调节滑动变阻器的滑片,记下电流表A1与A2的示数I1和I2。② 把定值电阻R2换成R3调节滑动变阻器的滑片,使 。③ 。④ 分析数据,得出电流与电阻的关系。电流表A1的示数仍为I1;记下此时电流表A2的示数为I3 将R2与R3串联后替换R3,调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1的示数仍为I1;记下此时电流表A2的示数为I4 123456789105. 小明利用如图甲的电路,探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为3V且保持不变,定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“10Ω 2A”。第5题实验序号 R/Ω I/A① 5② 10 0.2③ 20 0.112345678910(1) 如图甲所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以。请你把接错的那根导线画上“ ”,再用笔画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉)。12345678910(2) 电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 (填“左”或“右”)端。如果闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是 。(3) 排除故障后,先接入5Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑片使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为 A。接着将R阻值换成10Ω、20Ω重复上述操作,由表中三组数据可得结论: 。右 定值电阻短路 0.4 电压一定时,电流与电阻成反比 12345678910(4) 为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验,若要能完成实验,滑动变阻器的最大阻值要不小于 Ω。12.5 12345678910【拓展】 实验结束后,小明还想确认所用的滑动变阻器阻值的最大值与铭牌标注是否一致,但是发现电源意外损坏了,于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变),并设计了图丙电路。实验步骤:(已知定值电阻阻值为R0) 第5题丙① 将滑动变阻器滑片移到最右端,闭合开关,记录此时电流表示数为I1。② 再将滑动变阻器滑片移到最左端,记录此时电流表示数为I2。③ 滑动变阻器的最大阻值R滑动= (用测出的物理量和已知量的字母表示)。·R0 12345678910类型三 电阻的测量6. 在测量定值电阻阻值实验中,小明准备了以下器材:可调电压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测定值电阻Rx、导线若干。第6题12345678910(1) 如图甲是小明连接的部分电路,请用笔画线代替导线将电路补充完整。(要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大)(2) 闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,电压表示数始终为0,造成这种现象的原因可能是 。定值电阻短路 12345678910(3) 排除故障后,小明测量的部分实验数据如下表所示:实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω ▲1 0.8 0.162 1.6 0.3 3 0.48 ① ▲处应填写 。② 实验中第3次实验的电压表示数如图乙所示,此次Rx的阻值为 Ω。电阻的平均值 5 12345678910(4) 利用小明准备的实验器材还能完成的探究实验是 (填字母)。A. 探究电流与电压的关系B. 探究电流与电阻的关系A 12345678910【拓展】 用如图丙所示的电路将电流表改装成直接测量电阻的仪表,M、N是连接待测电阻的接线端,电流表表盘如图丁所示,量程选择为0~0.6A,电源电压恒为6V。改装步骤如下:① 将M、N直接相连,调节滑片P使电流表指针指在0.6A刻度上,此后保持滑片P位置不变。② 在M、N之间接入不同待测电阻,依据R与I的对应关系,将电流表表盘上刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的“电阻表”。则该“电阻表”的刻度是 (填“均匀”或“不均匀”)的,在电流表0.2A刻度处应标 Ω。不均匀 20 123456789107. 小明用如下器材测量小灯泡的电阻:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。第7题12345678910(1) 图甲是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整。12345678910(2) 连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,出现这一现象的原因可能是 。A. 小灯泡断路B. 小灯泡短路C. 开关接触不良D. 通过小灯泡的电流太小D 12345678910(3) 缓慢移动滑动变阻器的滑片,将电压表和电流表的示数记录在下表中。其中当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时电路中的电流为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数)。序 号 1 2 3 4 5 6U/V 0.5 0.9 1.3 1.7 2.0 2.5I/A 0.16 0.18 0.20 0.24 0.260.28 8.9 12345678910(4) 小明分析表中的实验数据,发现通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比,原因是 。由此可以推测小灯泡灯丝在下列哪种情况下最容易烧断 。A. 闭合开关的瞬间B. 小灯泡灯座发生短路的时候C. 断开开关的瞬间D. 实际电压小于额定电压的时候灯丝的电阻随温度的升高而增大 A 12345678910【拓展】 如图丙所示是某导体材料的电阻随温度变化的关系图象。根据这种导体材料电阻的特性,某兴趣小组的同学设计了如图丁所示的电路,用来测量某环境的温度。已知电流表所选量程为0~0.6A,电压表所选量程为0~15V,定值电阻R0=10Ω,已知环境温度为32℃时,电流表的示数为0.5A,电源电压未知且保持不变。在保证电路安全的情况下,该电路可以测量的环境温度的最低值和最高值分别为 。20℃和80℃ 12345678910类型四 测量小灯泡的电功率8. 物理实验小组设计了如图甲所示电路图来测量小灯泡的电功率,提供的器材有:电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。第8题12345678910(1) 连接电路时,小组成员发现实物图中有一根导线连接错误,请在需要改动的导线上画“ ”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。12345678910(2) 正确修改实物图并连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现两电表始终无示数,检查故障发生在小灯泡或滑动变阻器上,则故障可能是 。(3) 排除故障后闭合开关,从最左端开始移动滑片,记录多组数据,绘制成I-U图象,如图乙所示。根据图象信息,计算出小灯泡正常发光时的功率为 W,该电路所选的滑动变阻器规格为 (填字母)。A. 10Ω,0.5A B. 20Ω,1AC. 25Ω,0.5A D. 30Ω,1A滑动变阻器断路 0.625 C 12345678910(4) 在滑动变阻器滑片向右移动过程中,小灯泡的亮度 (填“变亮”“变暗”或“不变”)。【拓展】 为了测量额定电流为I0的小灯泡的额定功率,实验小组又设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定且未知,R0为已知阻值的定值电阻,R为滑动变阻器),实验操作如下:① 只闭合开关 ,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为I0。② 保持滑动变阻器滑片P位置不变,改变开关的通断情况,再记下电流表示数为I,则小灯泡L的额定功率P额= 。(均用I0、R0和I表示)变亮 S和S2 (I-I0)R0I0 12345678910类型五 探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关9. 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。第9题(1) 实验中通过观察U形管中液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 (填“转换法”或“等效替代法”)。转换法 12345678910(2) 图甲中R1、R2串联,目的是保证 相同,可探究电流产生的热量与 的关系。(3) 接好乙电路,闭合开关,通电一段时间后, (填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大,此实验现象表明,在电阻和通电时间相同的情况下, 越大,所产生的热量越多。电流 电阻 左 电流 12345678910类型六 探究电与磁之间存在着相互联系10. 电与磁之间存在着相互联系,彰显物理现象的对称、统一之美。第10题(1) 如图甲所示,小明利用干电池、导线和小磁针进行实验;通电后小磁针发生偏转,断电后小磁针复位。实验表明通电导体周围存在 。磁场12345678910(2) 小明想:将通电的导线放入磁场中会不会受到力的作用呢?他用图乙所示的装置进行探究。闭合开关后,发现导线向左运动;若改变导线中电流的方向,则导线运动的方向 (填“不变”或“改变”)。运用此原理制成 (填“电动机”或“发电机”)。改变 电动机 12345678910(3) 若将电源换接上灵敏电流计,如图丙所示,就可以探究磁生电现象,该实验进一步揭示了电和磁之间的联系。实验中,在电路闭合时将导体AB向右移动一段距离后松开手,发现导体AB左右摆动,此时灵敏电流计的指针 (填“左右摆动”“偏向一边”或“静止不动”)。左右摆动 12345678910(共18张PPT)专题二 作 图 题类型一 光学类例1 (2024·常州)激光束AO由空气斜射向水面,请在图中画出对应的反射光线和折射光线(保留作图痕迹)。例1图答案跟踪训练1. (2023·连云港)根据平面镜成像特点,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。第1题答案1234567891011122. (2023·丹东)如图所示,管道内A处有一只正在发光的小灯泡,小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像,请画出小潘看到小灯泡A的像A'的光路图。第2题答案1234567891011123. (2024·菏泽)2024年4月26日,神舟十八号载人飞船成功对接中国空间站,装有4条斑马鱼的特制透明容器顺利转移到问天实验舱,如图甲所示。请你在图乙中画出航天员看到斑马鱼的光路图(S表示斑马鱼的实际位置,S'表示航天员看到的斑马鱼像的位置,不考虑容器壁对光线的影响)。第3题123456789101112例2 如图为过凸透镜的焦点F和光心O的两束入射光线,分别画出经过凸透镜折射后的光线。例2图答案123456789101112跟踪训练4. 请画出图中对应的入射光线和出射光线。第4题答案123456789101112类型二 力学类例3 (2024·河南)如图,手按压水平桌面并向左滑动,可感受到桌面对手的支持力和摩擦力。请以A点为作用点,画出桌面对手的支持力和摩擦力的示意图。例3图答案123456789101112跟踪训练5. (2024·贵州)一把带电塑料梳子靠近桌上的一些小纸片,如图所示是纸片A离开桌面上升时的情景。请画出纸片A所受重力G和吸引力F的示意图。第5题答案1234567891011126. (2023·遂宁)如图为探究“影响滑动摩擦力大小因素”的实验装置,迅速拉动长木板B。画出当弹簧测力计示数稳定时,木块A水平方向的受力示意图。第6题答案例4 (2023·新疆)根据静止的杠杆的动力臂l1,请在图中画出动力F1的示意图。例4图答案123456789101112跟踪训练7. (2023·凉山)如图甲是自行车的手闸,其中ABO部分可视为一个杠杆,其简化示意图如图乙,O为支点,F2为阻力,请在图乙中画出:(1) 作用在A点的最小动力F1及其力臂l1。(2) 阻力F2的力臂l2。第7题1234567891011128. 如图所示,某工人站在地面上用一根绳子通过由三个滑轮构成的滑轮组提升重物,请画出最省力的绕绳方法。第8题答案123456789101112类型三 电磁学类例5 (2023·怀化)如图所示的电路,请分别在虚线框里填上电表符号(电流表或电压表),使开关S闭合后,电阻R1、R2都能正常工作。例5图答案123456789101112跟踪训练9. 如图所示的电路,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,电流表测通过L2的电流,S只控制L1,导线不能交叉,不考虑电表量程的选择。第9题答案12345678910111210. (2023·鞍山)在符合安全用电原则的前提下,请将带有保险丝的三孔插座及电灯接入电路中。(其中部分电路已连接完成且要求开关只控制电灯)第10题答案123456789101112例6图答案例6 地球周围存在着磁场,地磁场的磁感线分布情况如图所示。请在图中用箭头标出地磁场的磁感线方向。123456789101112跟踪训练11. (2023·内江)如图,根据小磁针静止时的N极方向,用箭头在图中标出A点磁感线的方向和导线中B点的电流方向。第11题答案12345678910111212. 如图是某汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时(相当于闭合开关),电动机M就启动。试在图中标出通电时电磁铁下端的极性并将电动机正确连入电路。第12题答案123456789101112(共38张PPT)2. 力 学专题三 实验探究题类型一 测量型1. 小明同学用如图所示的装置研究小车在斜面上的运动,他将小车从坡顶A处静止释放,测出小车从A处滑到坡底C处的时间t1=2.6s;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A处滑到中点B处的时间t2=1.8s。第1题(1) 本实验用到的实验原理是 。v= 1234567891011121314(2) 通过小明的测量数据可以判断,小车在前半程的平均速度 (填“大于”“小于”或“等于”)全程的平均速度。(3) 小明想测量小车在整个运动过程中后半程的平均速度,他应该将小车从 (填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。(4) 在实验过程中,由于小车的运动时间较短,不便于计时,可以通过使斜面的倾斜程度变 (填“陡”或“缓”)的方式改变小车的运动时间,达到便于测量时间的目的。小于 A 缓 第1题12345678910111213142. (2023·河北)物理兴趣小组的同学在实验室测量物体的密度。小明选取适量某种相同的实心小球进行如下实验。第2题(1) 将托盘天平放置在水平台面上,游码放到标尺左端的 ,静止时指针偏右,应向 调节平衡螺母,直到指针指在分度盘中央。零刻度线处 左 1234567891011121314(2) 把80个这种小球放在左盘中,向右盘加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复平衡。此时盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,这些小球的总质量为 g。(3) 向量筒中加入体积为15mL的水,然后向水中逐个缓慢投入小球,水不溅出,小球沉入水底。投入50个小球(未画出)时量筒中液面达到的位置如图乙所示,这些小球的总体积为 cm3。(4) 根据测量结果可知这种小球的密度为 g/cm3。21.6 5 2.7 1234567891011121314(5) 小红采用了如下方法测量另一种相同的实心小球的密度。① 调节托盘天平至平衡后,左盘放适量小球,右盘放烧杯并往其中加水,直至天平平衡。② 左盘中减少n1个小球,从烧杯逐渐取水倒入空量筒中,天平恢复平衡时,量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V1。③ 向量筒中逐个缓慢投入小球,水不溅出,小球浸没在量筒的水中。投入n2个小球时量筒中液面达到的位置对应的刻度值为V2。若水的密度用ρ水表示,写出用ρ水、V1、V2、n1、n2表示小球密度的表达式:ρ= 。 12345678910111213143. 小丽同学决定测算自己双脚站立时对地面的压强,她的质量为48kg,为了测量鞋与地面接触的面积,她绘制了一张每一小格的边长为2cm的方格纸,穿上平底鞋站在方格纸上,描出的鞋印如图所示。第3题(1) 小丽每只鞋印的面积约为 m2。(图中鞋印的总格数约为40个)1.6×10-2 1234567891011121314(2) 小丽双脚站立时对地面的压强为 Pa。(g取10N/kg)(3) 与同学交流后,她改用下面的方法测量鞋印的面积:让一位质量为M的同学单脚站立在松软的沙地上,踩下一个较深的柱形鞋印,测出鞋印的深度为h;然后把一种易凝胶溶液倒入鞋印中刚好填满,待其凝固后取出并测得质量为m。根据这些物理量可推导出鞋印面积为 ;该同学对沙地的压强为 。(易凝胶凝固后的密度为ρ)1.5×104 第3题12345678910111213144. 跳绳是初中毕业生体育测试的选考项目之一。小明利用所学的物理知识估测自己跳绳时克服重力做功的平均功率(不计绳重,重力与质量的比值为g)。(1) 本实验的原理是 。(2) 实验步骤:① 用台秤测量自己的质量m。② 估测自己每次跳起的平均高度h(人的重心上升的高度)。③ 用 (填测量器材)记录跳n次所用的时间t。④ 计算出跳绳时克服重力做功的平均功率P= 。P== 停表 (3) 小明想要提高跳绳测试的成绩,请你从物理学角度为他提出一条合理的建议: 。降低跳起高度(合理即可) 12345678910111213145. (2024·河北模拟)小敏和同学们用如图甲所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在表中:第5题实验序号 物重G/N 物体上升的高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η1 4 0.10 1.8 0.3 74.1%2 6 0.10 2.5 0.3 80%3 6 0.15 2.51234567891011121314(1) 小敏在实验中,发现竖直向上 拉动弹簧测力计时读数很不方便,她便在测力计静止时读数,同组的小明同学指出她这样测出的数据是错误的,原因是 。(2) 第3次实验中,绳端移动的距离为 m,滑轮组的机械效率是 。(3) 由1、2两次实验数据可得出结论: 。匀速 没有考虑机械之间的摩擦,测出的拉力偏小0.45 80% 同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越大 1234567891011121314(4) 同组的小华增加了一个质量相同的滑轮,组成了图乙所示滑轮组来提升相同的重物,发现更省力,那么与小敏相比,小华的方法测出的机械效率将 (填“变大”“变小”或“不变”)。(5) 在图乙实验操作的基础上,如图丙所示改变绳端拉力方向,测得的测力计示数将 (填“变大”“变小”或“不变”)。变小 变大 1234567891011121314类型二 探究型6. 某学习小组在探究同种物质的质量与体积的关系时,选用了体积为10cm3、20cm3、30cm3的三个铝块和托盘天平进行实验。第6题1234567891011121314(1) 先将天平放在 桌面上,并将游码移至标尺左端的 处,发现指针偏向分度盘中央刻度线右侧,他应向 (填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央刻度线。(2) 调节天平平衡后,小明用天平测量铝块1(体积为10cm3)的质量,如图甲。这一操作中的错误是 。改正错误后,他正确操作,平衡时右盘砝码和游码在标尺上位置如图乙。请将此铝块的质量填写在下表空白处。他接下来继续测量了铝块2和铝块3的质量并完成了下表格的记录。水平 零刻度线 左 用手拿砝码 1234567891011121314铝 块 m/g V/cm31 27 102 54 203 54 30271234567891011121314(3) 小组在进行数据分析时,发现铝块3的数据与铝块1和铝块2反映的规律不相符,为了得到与铝块1和铝块2反映的规律一致的数据,他们将铝块3的质量数据改为81,并用描点法画出铝块的m-V图象,请你在上面的方格纸(如图丙)中建立坐标系完成铝的m-V图象。1234567891011121314(4) 请你对他们更改数据的做法进行评价 。如果是你,对这种情况采用的做法应该是 。(5) 小刚从家中装来了一些固体小颗粒和细铁砂,又跟老师找来两个量筒,要测这些固体小颗粒的体积,操作如图丁。首先在量筒①中装适量的细铁砂,抹平表面;再将这些颗粒装入量筒②中;最后将①中铁砂全部倒进量筒②中,反复摇动后抹平表面如量筒③。则这些固体小颗粒的体积是 。没有实事求是的科学态度,做法不正确 分析原因,重新实验 60cm3 12345678910111213147. 实践小组在探究“物重与物体的质量关系”的实验中:第7题(1) 【器材】 弹簧测力计、天平、空桶(1N)、绿豆或红豆。【步骤】 选取绿豆或红豆,测得多组的质量与物重数据,并绘制出G-m图象。【结论】 图象是一条经过原点的直线,由此可知:物体所受重力的大小与它的质量成 。正比 1234567891011121314【分析】 在同一坐标内,绘出绿豆、红豆的数据G-m图象,如图(a)所示,图象可能是 ,可以判断重力与物质的种类的关系(已知ρ绿豆>ρ红豆)。乙 第7题【延伸】 当空桶加满水,指针指在“3”刻度处,进一步计算获得此空桶的容积为 mL。(g取10N/kg)200 1234567891011121314(2) 小华在测力计的刻度盘标注密度值,制成简单而实用的液体密度秤。① 密度为“0”时应标在原刻度的 N处。② 当容器中加满某待测液体时,指针位置如图(b)所示,则“称”出该液体的密度为 g/cm3。(g取10N/kg)③ 要增大此密度秤的量程,可采取的措施是 。(写出一种即可)1 0.9 减小容器的质量 12345678910111213148. 小明在做“研究影响摩擦力大小的因素”实验时,利用一套器材依次完成如图所示的实验,其中图甲、乙中长木板正面朝上,图丙中长木板反面朝上,长木板的反面比正面粗糙。第8题(1) 小明提出如下猜想:① 滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关;② 滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。如果小明要验证猜想①,他应该选择 两图所示的实验来操作;如果小明要验证猜想②,他应该选择 两图所示的实验来操作。(2) 实验中,小明用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿水平长木板做匀速直线运动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等,这是利用了 的知识。甲、乙 乙、丙 二力平衡 1234567891011121314(3) 小明分别对猜想①②进行了实验验证。在图甲、丙实验中弹簧测力计的示数分别为0.8N、1.2N,在图乙实验中,弹簧测力计的示数如图丁所示,示数为 N。小明多次实验后得出结论:接触面所受的压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。第8题(4) 许多情况下摩擦是有用的,人们常常设法增大它。请写出一个通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的实例: 。1.0 鞋底的花纹 1234567891011121314(5) 实验后,小明和同学们对实验中存在的问题进行了交流,改进了实验方案,设计了如图戊所示的实验装置:将弹簧测力计固定不动、木块挂在弹簧测力计的挂钩上,不拉木块,改为拉动长木板,使长木板与木块相对运动。再次验证了猜想①②得出相同结论。针对实验改进,同学们提出了以下观点,其中不正确的是 (填字母)。A. 改进后,拉动长木板时不必保持匀速运动,更易于操作B. 改进后,测力计示数较稳定,容易读出正确的数值C. 改进后,木块稳定时受到的滑动摩擦力小于弹簧测力计对木块的拉力C 12345678910111213149. (2024·天水秦州模拟)如图所示是甲、乙、丙三名同学探究二力平衡条件时的实验装置。第9题(1) 实验中,三名同学通过调整 来改变作用在物体上的拉力的大小。砝码的数量 1234567891011121314(2) 实验时,甲同学发现当向左盘和右盘同时加入一个相等重的砝码时,木块处于静止状态。甲同学再把右盘中的砝码换成一个较重的砝码时,发现木块仍然处于静止状态,出现这种现象的原因是 ,这时木块在水平方向受到的力 (填“平衡”或“不平衡”)。木块受到了水平向左的摩擦力 平衡 1234567891011121314(4) 丙同学选择小纸片的目的是 (填“考虑”或“不考虑”)小纸片的重力,实验过程中丙同学用剪刀将小纸片从中间劈开,两个钩码都落到了地上,这说明相互平衡的两个力必须要 。(3) 实验中,乙同学保持F1与F2大小相等,用手将小车扭转一个角度,松手后小车 (填“能”或“不能”)保持静止不动。设计此实验步骤的目的是证明相互平衡的两个力必须要 。不能 作用在同一直线上不考虑 作用在同一物体上 1234567891011121314(5) 同学们认为丙同学的实验优于甲、乙同学的实验,其主要的原因是 。A. 减少了摩擦力对实验结果的影响B. 小纸片比较容易获取C. 容易让小纸片在水平方向上保持平衡D. 小纸片容易扭转A 123456789101112131410. 某同学用如图所示的实验装置探究阻力对物体运动的影响。第10题(1) 两次实验中让同一辆小车从同一斜面 滑下,目的是使小车进入水平面的初速度相同。同一高度处由静止 1234567891011121314(2) 由实验可知,运动的小车所受的阻力 ,小车向前滑行的距离越远。伽利略对类似的实验进行了分析,并进一步推测:如果物体受到的阻力 ,速度就不会减小,那么物体将以恒定不变的速度永远运动下去。(3) 两次实验中,小车在水平面上最终都会静止下来,说明力可以改变物体的 。越小 为零 运动状态 第10题123456789101112131411. 小婷在探究液体压强与哪些因素有关时,在U形管接头处加装了一个“三通接头”,如图甲所示。第11题(1) U形管与探头连接时,阀门K应处于 (填“打开”或“关闭”)状态,以确保U形管内的液面相平。组装完成后,轻压探头的橡皮膜到一定程度,U形管内液面有明显的高度差并保持稳定,说明装置 (填“漏气”或“不漏气”)。打开 不漏气 1234567891011121314(3) 若需通过图丁和图戊对比得出液体压强与液体密度的关系,应将图戊中的探头向 移动适当的距离;移动探头后,观察到U形管的液面高度差为Δh,此时探头受到盐水的压强为p盐。小婷取出探头放回水中,当U形管液面高度差再次为Δh时,测出探头在水中的深度为0.2m,则p盐= Pa。(g取10N/kg)(2) 比较图乙与图 ,可得出液体压强随深度的增加而增大;比较图丙与图丁,还可初步得出液体在同一深度向各个方向的压强 。丙 相等上 2000 123456789101112131412. (2023·常德)小霞同学按照如图甲所示的操作,探究影响浮力大小的因素。(g取10N/kg)第12题(1) 物体全部浸在水中时,受到的浮力是 N。(2) 观察A、B、C、D四幅图,可得出物体受到的浮力大小与 有关。1 排开液体的体积 1234567891011121314(3) 由D、E两图可得出结论:物体受到的浮力大小与 有关。(4) 小霞还想用如图乙所示的装置验证阿基米德原理。① 将装满水的溢水杯放在升降台上,用升降台来调节溢水杯的高度。当逐渐调高升降台时,小霞发现随着重物浸入水中的体积变大,弹簧测力计a的示数变小,此时弹簧测力计b的示数会 (填“变大”“变小”或“不变”)。若它们的变化量相等,则证明F浮=G排。② 在图乙中,已知重物是底面积为100cm2、高为8cm、重为10N的实心长方体,从重物刚接触水面开始,将升降台缓慢上升6cm,则重物最终浸入的深度为 cm。(弹簧测力计每1N的刻度线间距为0.5cm)液体密度 变大 4 123456789101112131413. (2024·唐山玉田三模)小明设计如图所示的装置做“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验。第13题(1) 实验中探究的“物体的动能”是指小球 (填“在斜面上”或“撞击木块时”)的动能。(2) 分析图甲、乙两次实验现象,可得出初步结论: 。撞击木块时 物体质量相同时,速度越大,动能越大 1234567891011121314(3) 分析图 两次实验现象,可得出初步结论:当物体的速度一定时,物体的质量越大,其动能就越大。(4) 根据甲、丙两图得出的结论可解释标语 (填字母)。A. “高空抛物,害人害己”B. “向超速挥手,与平安牵手”C. “超载运输,祸从货起”甲、丙 C 123456789101112131414. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:(1) 实验前,杠杆左端下沉,如图甲,则应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,直至杠杆在水平位置平衡。右 第14题1234567891011121314(2) 调节钩码的位置,使杠杆重新在水平位置平衡,读出实验数据并记录在表格中。第1次实验中钩码位置如图乙所示,阻力臂l2为 cm。(每个钩码规格相同)次 序 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm1 0.5 16.0 1.02 1.0 15.0 1.0 15.03 2.0 15.0 1.5 20.08.0 1234567891011121314(3) 分析表中实验数据,得出杠杆的平衡条件为 (用F1、F2、l1、l2表示);第3次实验的杠杆类型属于 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,教室里的劳动工具中有这类杠杆,请举一例: ;你的判断理由: 。(4) 如图丙,F始终与杠杆垂直,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B的过程中,F的大小将 (填字母)。A. 不变 B. 变小C. 变大 D. 先变大后变小F1l1=F2l2 费力 扫帚(合理即可) 扫帚使用时,动力臂小于阻力臂(合理即可) C 1234567891011121314(共37张PPT)1. 热学、光学专题三 实验探究题类型一 热学类1. (2023·湘潭)用如图甲所示的实验装置,探究室温下冰熔化时温度的变化规律。第1题(1) 将冰打碎后放入烧杯,温度计插入碎冰中。图乙中温度计的示数为 ℃。-3 123456789101112(2) 根据实验数据绘制成如图丙所示的图象,可知:AB段该物质是 态,BC段 (填“需要”或“不需要”)吸热;由实验可知,冰属于 (填“晶体”或“非晶体”)。第1题固 需要 晶体 123456789101112(3) 某研究表明晶体的熔点与压强有关,压强越大,晶体的熔点越低。如图丁,在温度较低的环境中,将拴有重物的细金属丝挂在冰块上,细金属丝下方与冰块接触处的压强 (填“增大”或“减小”),从而使冰块的熔点 (填“升高”或“降低”),细金属丝下方的冰块熔化,熔化成的水又很快凝固,细金属丝穿冰块而过且不留缝隙。增大 降低 1234567891011122. 如图甲所示是小明用海波和蜂蜡探究“固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。第2题(1) 正确安装实验装置。在对固体加热的过程中要用搅拌棒不断地搅拌,这样做是为了 。使固体颗粒受热均匀 123456789101112(2) 如图乙所示为小明根据实验数据绘制的海波与蜂蜡的温度随加热时间变化的图象。第6min时,海波处于 (填“固态”“液态”或“固液共存态”)。由图象可知,蜂蜡 (填“有”或“没有”)固定的熔点。(3) 小红在利用相同的器材进行这一实验时,观察到固体熔化速度过快,不便于观察现象,请你提出一条改进措施: 。固液共存态 没有 适当增加试管中固体的质量(合理即可) 1234567891011123. (2023·河北)小明按如图甲所示装置探究水沸腾时温度变化的特点。第3题(1) 组装器材时,应按照 (填“自下而上”或“自上而下”)的顺序进行。自下而上 123456789101112(2) 当水温升高到93℃时,每隔1min记录一次温度填入下表,同时观察水中发生的现象。时间/min 0 1 2 3 4 5 6温度/℃ 93 95 97 99 99 99 99根据实验现象和表中数据可知,水在沸腾时不断吸收热量但温度保持不变。烧杯中水的沸点是 ℃。99 123456789101112(3) 实验结束后,小明取下烧杯上的盖子,发现盖子上有水珠,请从物态变化的角度简要写出水珠的形成原因: 。(4) 若按图乙所示装置用烧杯中的水为试管中的水加热,试管中的水 (填“能”或“不能”)沸腾。小水珠是水蒸气遇冷液化形成的 不能 123456789101112(5) 为了拓展研究,小明在实验时往水中加了适量盐,在相同的条件下,获得了与其他同学不同的沸点值。为了探究盐水的浓度与沸点的关系,同学们用不同浓度的盐水做了沸腾实验,换用更加精确的温度计,通过实验得出不同浓度的盐水在标准大气压下的沸点,数据记录如表:盐水的浓度/% 0 2 4 6沸点/℃ 100.0 100.3 100.6 101.0盐水的浓度/% 8 10 12 14沸点/℃ 101.3 101.6 102.0 102.3123456789101112由表中数据可知,当盐水浓度增大时其沸点 (填“升高”“降低”或“不变”)。据以上探究得到的结果,我们煮食物时要想让汤汁尽快沸腾,最好选择 (填“先”或“后”)放盐。升高 后 1234567891011124. 某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。第4题(1) 如图甲中A、B、C三种读温度计示数的方法中正确的是 (填“A”“B”或“C”);实验中判断水沸腾的依据是烧杯中出现图乙中 (填“a”或“b”)所示的现象。B a 123456789101112(2) 根据实验记录的数据,作出了水的温度随时间变化的图线,如图丙所示,则水的沸点是 ℃,当地大气压 (填“大于”“小于”或“等于”)标准大气压。(3) 撤掉酒精灯后,发现水会继续沸腾一小段时间,原因是 。(4) 若想适当缩短将水加热至沸腾的时间,请写出一种可行的措施: 。99 小于 石棉网的温度高于水的沸点,水能继续吸热 减少水的质量 1234567891011125. (2023·通辽)如图所示,在“比较不同物质的吸热情况”实验中,各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次数据,如表所示。第5题物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃食用油 1 0.5 54 水 1 0.5 352 1.0 88 2 1.0 503 1.5 122 3 1.5 65123456789101112(1) 分析实验数据可知, (填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。(2) 实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和 法。(3) 由表中记录的数据可知,2min内食用油吸收的热量是 J,所使用的酒精灯的加热效率为 。[q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]水 转换 6.3×103 21% 123456789101112类型二 光学类6. (2023·金昌)小林在“探究光的反射规律”实验中,如图甲所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板竖直地立在平面镜上,使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的路径。第6题123456789101112(1) 图甲中,用激光笔让一束光沿着EO平行纸板射向镜面上的O点,小林能从不同方向看到纸板上的光束,是因为发生了 反射。在纸板上画出光路,再次改变EO的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线EO与 (填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系。(2) 图甲中,当光沿FO的方向射向O点时,光会沿着OE的方向射出,说明在光的反射现象中光路是 的。漫 ON 可逆 123456789101112(3) 小林让激光笔发出的激光沿EO射到平面镜上的O点,先不折转纸板,在ON右侧纸板上能观察到反射光线;再将右侧纸板沿ON向后折转,如图乙,在右侧纸板上观察不到反射光线。这说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 平面内。(4) 小林使入射光线与反射光线的夹角为60°时,则反射角大小应为 。同一 30° 1234567891011127. 为了确定反射光和入射光的位置关系,小华和同学们进行了“探究光的反射规律”的实验。他们选用的实验器材有:自制可折转的光屏(如图甲所示,光屏A、B可绕固定轴ON旋转)、大平面镜和激光电筒。第7题(1) 选用的光屏表面应尽量粗糙一些,目的是使光在光屏上发生 (填“镜面”或“漫”)反射。漫 123456789101112(2) 小华将光屏竖直立放在水平放置的镜面上,让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点,如图乙所示,多次改变入射光的角度,进一步研究发现反射光和入射光关于固定轴ON对称,人们把这个固定轴抽象成通过入射点并垂直于镜面的直线模型,并把它命名为 ;实验还发现,旋转光屏B的位置,当光屏B的位置在1、3时,观察不到反射光,光屏B的位置在2时才能观察到反射光。通过以上实验可知 。法线 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 123456789101112(3) 小华实验记录的数据如表,分析表中数据,发现反射角不等于入射角,原因可能是把反射光线与 的夹角当成反射角。实验序号 1 2 3入射角/° 30 40 50反射角/° 60 50 40平面镜 123456789101112(4) 另一组同学在实验过程中将光屏倾斜放置,如图丙所示,此时在光屏B上 (填“能”或“不能”)看到反射光线。第7题(5) 如图丁所示,若将一束光紧贴着光屏沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,说明在光反射时,光路是 的。不能 可逆 1234567891011128. (2024·邯郸模拟)如图,是小明探究“平面镜成像的特点”的实验。第8题(1) 实验中,他在水平桌面上的白纸上竖直放置了一块玻璃板作为平面镜,主要是利用玻璃板透明,便于确定 的位置。用玻璃板代替平面镜实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个面反射形成的,为减小此影响可选用 (填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜。像 薄 123456789101112(2) 在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A可以看到玻璃板后面蜡烛的像,如图所示,小明拿另一支外形相同但 (填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 。未点燃 完全重合 第8题123456789101112(3) 移去蜡烛B,在其位置上放置一块光屏,观察光屏上是否能承接到像时应 (填“透过”或“不透过”)玻璃板。(4) 为了让左侧的同学也能够看清蜡烛A的像,小明只将玻璃板向左平移,则蜡烛A的像的位置 (填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。不透过 不变 第8题1234567891011129. (2024·邯郸馆陶三模)用如图甲所示的装置“探究平面镜成像的特点”:第9题(1) 用玻璃板代替平面镜的目的是 。便于确定像的位置 123456789101112(2) 在玻璃板前点燃蜡烛A,接下来的操作是 ,说明平面镜所成的像与物大小相等。(3) 实验中,使用方格纸不仅可以直接比较像与物到镜面的 关系,还可以得出像与物连线与镜面垂直。(4) 如图乙所示,S是一个发光点,S'是它在平面镜中成的像,SA是S发出的一条光线,请在图中画出平面镜的位置和光线SA经平面镜反射后的反射光线。将未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合 距离 12345678910111210. (2023·赤峰)探究光折射时折射角与入射角的关系,如图所示,使一束光从甲介质斜射入乙介质,测量并记录入射角和折射角大小;改变光束射向O点的角度,进行多次实验,数据如表所示:第10题实验序号 1 2 3 4入射角 10° 20° 30° 40°折射角 15.1° 30.7° 48.6° 73.8°123456789101112(1) 光从甲介质斜射入乙介质发生折射时,折射角 入射角;折射角随着入射角的增大而 。(2) 做完第4次实验后,同学们又使一束光从乙介质中以73.8°的入射角射入甲介质,测得折射角恰好为40°,这说明在折射现象中, 。大于 增大 光路可逆 第10题12345678910111211. (2024·威海)探究凸透镜成像的规律。第11题第一步:测量凸透镜焦距123456789101112(1) 让太阳光依次通过多个带孔的挡板,得到平行光后照射到凸透镜上,如图甲所示。若想找到透镜焦点,应 (填“顺时针”或“逆时针”)旋转透镜。找到焦点的位置后,测出透镜的焦距为15cm。第二步:探究成像规律正确安装并调节实验器材,实验过程中凸透镜始终处于50.0cm刻度处。(2) 图乙中光屏上 (填“能”或“不能”)承接到清晰的像。顺时针 不能 123456789101112(3) 将蜡烛移至15.0cm刻度处,若想在光屏上承接到清晰的像,光屏应向 (填“左”或“右”)移动,请写出生活中利用该成像特点的一个实例: 。(4) 当光屏上成清晰的像时,若用遮光板遮住透镜上半部分,像如何变化?答: 。若把红色、蓝色两张透明玻璃片从左到右依次放置在蜡烛和凸透镜之间,光屏上是否仍然成像? (填“是”或“否”)。左 照相机 像仍然完整但会变暗 否 12345678910111212. (2024·烟台)在以“眼睛和眼镜”为主题的跨学科实践活动中:(1) 学习小组对于眼睛视物原理进行了探究实践。请你观察图甲所示照相机和眼睛的构造,把照相机与眼睛功能类似的部分填入表中。第12题甲照相机 镜头 胶卷 光圈眼 睛 晶状体和角膜 视网膜 瞳孔镜头视网膜瞳孔123456789101112(2) 在探究近视眼和远视眼成因与矫正的主题实践中,该小组利用橡皮膜和注射器制作了水透镜来模拟眼睛的晶状体,打开夹子,通过注射器向橡皮膜中注水或抽水,来改变橡皮膜凸起的程度,如图乙所示。具体操作如下:第12题123456789101112① 将蜡烛、水透镜和光屏依次摆放在水平光具座上,点燃蜡烛,使烛焰、水透镜和光屏三者的中心在 。② 将蜡烛放在离水透镜较远的位置,移动光屏,直到屏上出现烛焰清晰的像,如图丙所示,记下此时光屏所在的位置。同一高度 123456789101112③ 用注射器向水透镜里加适量的水,水透镜对光的偏折能力变 ,此时屏上的像变得模糊,这是模拟近视眼看远处物体的情况。将光屏慢慢靠近水透镜,直到光屏上出现清晰的像,这说明近视眼所成的像在视网膜的 。④ 将光屏移回原来标记的位置,选择不同的眼镜在烛焰和水透镜之间前后移动,直到光屏上出现清晰的像,如图丁所示,这说明矫正近视眼应戴 透镜。⑤ 从水透镜里向外抽取适量的水,再次实验,探究远视眼的成因和矫正。强 前面 凹 123456789101112(3) 眼睛是心灵的窗户,我们要增强保护视力的意识,做到科学用眼,积极防控近视。请写出一条预防近视的措施: 。读书写字的姿势要正确,读书写字时眼与书的距离保持在25cm左右 123456789101112(共39张PPT)2. 电(磁)学专题四 计算应用题类型一 欧姆定律的应用例1 (2024·上海奉贤二模)如图所示电路,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R1的阻值为30Ω。当开关S闭合时,电流表A的示数为0.4A。例1图(1) 求电流表A1的示数。解:(1) 电流表A1的示数I1===0.1A(2) 求滑动变阻器R2连入电路的阻值。解:(2) 通过R2的电流I2=I-I1=0.4A-0.1A=0.3A,R2连入电路的阻值R2===10Ω(3) 适当改变滑片P的位置,使电流表A示数的变化量恰好等于A1的示数时,求此时R2连入电路可能的阻值。解:(3) 因为并联电路中,各支路上的用电器工作时互不影响,因此通过R1的电流不变,即I1=0.1A,根据并联电路的电流特点可知电流表A示数的变化量恰好等于A1的示数,即ΔI=I1=0.1A时,则电流表A的示数可能为I'=I+ΔI=0.4A+0.1A=0.5A,或I″=I-ΔI=0.4A-0.1A=0.3A;所以,当I'=0.5A时,通过R2的电流I2'=I'-I1=0.5A-0.1A=0.4A,由I=可得,R2连入电路的阻值R2'===7.5Ω;当I″=0.3A时,通过R2的电流I2″=I″-I1=0.3A-0.1A=0.2A,由I=可得,R2连入电路的阻值R2″===15Ω跟踪训练1. (2024·石家庄模拟)如图所示电路,灯泡L电阻为5Ω,变阻器R1上标有“10Ω 1A”字样,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V,电流表示数为0.5A时,灯泡恰好正常发光(灯丝电阻保持不变)。(1) 求此时的电源电压。解:(1) 灯泡两端的电压UL=IRL=0.5A×5Ω=2.5V,电源电压U=UL+U1=2.5V+2V=4.5V第1题1234567(2) 电流表用0~0.6A量程,电压表用0~3V量程,电路安全的情况下,求滑动变阻器允许的调节范围。解:(2) 滑动变阻器接入电路的最小阻值R1===4Ω;电压表用0~3V量程,根据串联分压原理可知电压表示数为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,通过电路的电流最小,根据串联电路电压规律结合欧姆定律可得此时通过电路的电流I'===0.3A,此时滑动变阻器接入电路的阻值R1'===10Ω,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为4~10Ω第1题1234567(3) 电源电压不变,用一个定值电阻R0替换灯泡,并将电压表拆下来后接在定值电阻R0两端,电压表、电流表量程和(2)一样,调节滑动变阻器,电压表示数能达到满偏,求替换电阻R0的阻值范围。解:(3) 电流表用0~0.6A量程,若滑动变阻器接入电路的阻值最小,通过电路的电流最大为0.6A时,电压表示数最大为3V,此时定值电阻接入电路的阻值R0===5Ω,若滑动变阻器接入电路最大阻值时,电压表示数最大为3V,根据串联电路电压规律、串联分压原理可得=,代入数据可得=,解方程可得R0'=20Ω,所以替换电阻R0的阻值范围为5~20Ω第1题12345672. (2024·廊坊广阳模拟)如图甲所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R1规格为“20Ω2A“,闭合开关S、S1后:1234567(1) 若此时R1=15Ω,求通过R1的电流大小。解:(1) R1两端的电压U1=U=6V,通过R1的电流I1===0.4A(2) 若R1阻值保持不变,求通电10min,R1消耗的电能。解:(2) R1消耗的电能W=U1I1t=6V×0.4A×600s=1440J1234567(3) 若在电路中再接入一个电流表A1,调节滑动变阻器使得两个电流表的示数如图乙所示(电流表量程可调节),求R2可能的阻值。解:(3) 由图知道,电流表A的示数为0.3A或1.5A,电流表A1的示数为0.24A或1.2A;当R1为最大值时,通过R1的电流最小,最小值I1min===0.3A,因为电流表A测量并联电路中干路电流,则电流表A的示数应大于0.3A,故电流表A示数应为1.5A。① 当电流表A1的示数为1.2A。1234567若A1接在R2所在支路,则通过R2的电流为1.2A,故R2的阻值R2====5Ω,若A1接在R1所在支路,则通过R2的电流I2'=I-I1'=1.5A-1.2A=0.3A,则R2的阻值R2'====20Ω,② 当电流表A1的示数为0.24A。若A1接在R2所在支路,则通过R2的电流为0.24A,故R2的阻值R2″====25Ω,若A1接在R1所在支路,最小电流为0.3A,故不符合题意,舍去。所以,R2的阻值可能为5Ω、20Ω、25Ω1234567类型二 电与热、磁的综合问题例2 在如图甲所示的电路中,电源电压为18V且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“40Ω 2A”字样,电压表和电流表表盘如图乙所示,闭合开关S后,电压表示数为6V。例2图1234567(1) 求电流10s内通过R1产生的热量。解:(1) R1两端的电压U1=U-U2=18V-6V=12V,电路中的电流I===1.2A,电流10s内通过R1产生的热量Q=W=U1It=12V×1.2A×10s=144J(2) 求变阻器R2连入电路的阻值。解:(2) 变阻器R2连入电路的阻值R2===5Ω1234567(3) 用另一定值电阻R0替换R1且不改变电路的其他连接,要求在电路安全工作的情况下,移动变阻器滑片,能使电路消耗的最大功率等于电路消耗的最小功率的2倍,求满足条件的R0阻值。解:(3) ① 用另一定值电阻R0替换R1,当滑动变阻器的电阻为零时,电路中的总电阻最小,总功率最大,最大功率P大=;当滑动变阻器的电阻为40Ω时,电路中的总电阻最大,总功率最小,最小功率P小=;1234567此时电路消耗的最大功率等于电路消耗的最小功率的2倍,即===,解得=,所以R0的最大值R0大=R2大=40Ω;② 由于滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,根据电路消耗的最大功率等于电路消耗的最小功率的2倍知,即===,解得I小'=1A;由于电压表的量程为0~15V,即滑动变阻器两端的电压最大为15V,则定值电阻两端的电压为18V-15V=3V,定值电阻的最小值R0小===3Ω1234567跟踪训练3. (2024·河北一模)空气炸锅是一种利用高速空气循环技术进行烹饪的高科技厨房用具。如图所示为某空气炸锅简化电路图,其发热元件为两个电阻R1、R2,额定工作电压为220V,开关S2可以分别接A、B两个接线柱,调节开关的通断可控制空气炸锅低温、中温、高温挡。已知低温挡正常工作时电路中的电流为1.25A,中温挡正常工作时电路的功率为400W。(1) 求R1、R2的阻值。第3题1234567解:(1) 当开关S1闭合,开关S2接B端时两电阻并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,由P=可知,电路中的总功率最大,空气炸锅处于高温挡;开关S1断开,开关S2接A时,两电阻串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,空气炸锅处于低温挡;开关S1闭合,开关S2接A时,电路为R1的简单电路,空气炸锅处于中温挡;由P=可知,R1的阻值R1===121Ω;由I=可知,R1、R2的串联总电阻R===176Ω,根据串联电路的电阻的规律可知,R2=R-R1=176Ω-121Ω=55Ω第3题1234567(2) 求高温挡正常工作时,电路消耗的总功率。解:(2) 并联工作时,R2的电功率P2===880W,则空气炸锅高温挡的总功率P高=P中+P2=400W+880W=1280W第3题1234567(3) 若使用空气炸锅高温挡,将200g初温为20℃的薯条加热到180℃需要110s,求空气炸锅的效率。[c薯条=3.63×103J/(kg·℃)]解:(3) 薯条吸收热量Q吸=c薯条m(t-t0)=3.63×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(180℃-20℃)=1.1616×105J,空气炸锅消耗的电能W=P高t'=1280W×110s=1.408×105J,空气炸锅的效率η=×100%=×100%=82.5%第3题12345674. (2024·洛阳汝阳一模改编)如图甲是某自动控温电热水器的电路图,其中控制电路电压恒为6V,R1为热敏电阻,置于水箱中产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计,R1阻值随温度变化的关系如图乙所示,R2为可调电阻,用来设定电热水器的水温。R3、R4为纯电热丝,均置于水箱中,R3=22Ω;电磁铁线圈电阻忽略不计,当电磁铁电流达到0.2A时,继电器衔铁被吸下来。工作过程中,电源电压均保持不变,请完成下列问题:第4题1234567(1) 图甲中电磁铁的上端为 (填“N极”或“S极”)。S极 (2) 加热时电热丝R3的功率为多少?解:(2) 分析图甲可知,当衔铁与上方触点接通时,电路中只有R3工作,为加热状态;当衔铁与下方触点接通时,电路中R3与R4串联,一起工作,为保温状态;加热时电热丝R3的功率P===2200W1234567(3) 若电热水器储存有60kg的水,电路处于加热状态,正常工作1h,产生的热量80%被水吸收,则水温升高了多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃),结果保留一位小数]解:(3) 电路处于加热状态,正常工作1h,Q=Pt=2200W×3600s=7.92×106J;产生的热量80%被水吸收,Q吸=80%×Q=80%×7.92×106J=6.336×106J;由Q吸=cmΔt变形得Δt==≈25.1℃1234567(4) 如果将电热水器水温设为60℃,R2的阻值应该调至多少?解:(4) 如果将电热水器中的水温设置为60℃,此时控制电路中的电流刚好为0.2A,由I=可知,此时控制电路的总电阻R总===30Ω,由图象可知,60℃时R1的阻值为10Ω,则R2的阻值R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω1234567类型三 电学极值问题例3 如图所示,电源电压为18V,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V。例3图1234567(1) 求R0的阻值。解:(1) R0===10Ω(2) 求滑动变阻器的最大阻值。解:(2) 电路的总电阻R总===50Ω,滑片在中点,R=R总-R0=50Ω-10Ω=40Ω,所以变阻器的最大值R=80Ω1234567(3) 在保证电路安全的情况下,电路消耗的最大功率为P1;将电压表改接在R两端,电路消耗的最小功率为P2。求P1∶P2。解:(3) 当滑动变阻器左滑时,电路中电阻变小,电流变大,电路中电流最大为I大=0.6A,此时电压表示数U0'=I大R0=0.6A×10Ω=6V<15V,电路安全,符合题意;1234567当电压表改接在R两端,当滑片右滑时,电压表示数最大为15V,由分压原理知,此时变阻器连入电路的阻值最大,电路中电流最小,I小=I0===0.3A,此时变阻器接入电路的阻值R滑===50Ω<80Ω,这说明电路中的最小电流确实是0.3A,电源电压一定,电流最小时,电路消耗功率最小,所以====1234567跟踪训练5. 如图所示,小灯泡L规格为“5V 1W”,R0=50Ω,电源电压不变,电流表的量程有“0~0.6A”和“0~3A”,闭合开关,小灯泡L正常发光。(1) 求R0的功率和电源电压。解:(1) 灯泡正常发光时其两端的电压UL=5V,功率PL=1W,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,电路中的电流I1===0.2A,由I=可得,R0两端的电压U0=I1R0=0.2A×50Ω=10V,R0的功率P0=U0I1=10V×0.2A=2W,电源电压U=U0+UL=10V+5V=15V第5题1234567(2) 拆除小灯泡L,从规格分别为“10Ω 1A”“100Ω 0.5A”的滑动变阻器中选择其中之一,以及若干导线连入电路。选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大?最大功率是多少?第5题1234567解:(2) 若定值电阻R0与滑动变阻器R串联时,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,最大电流I大===0.3A;若定值电阻R0与滑动变阻器R并联时,通过滑动变阻器的最小电流分别为IR===1.5A,IR'===0.15A,因“10Ω 1A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,且小于1.5A,所以,该规格的滑动变阻器不能与定值电阻R0并联,因“100Ω 第5题12345670.5A”的滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,且大于0.15A,所以,该规格的滑动变阻器能与定值电阻R0并联,此时电路的最大总电流I大'=I大+IR大=0.3A+0.5A=0.8A,综上可知,当“100Ω 0.5A”的滑动变阻器与定值电阻R0并联,且电流表选0~0.6A量程时位于两支路之一,或选0~3A的量程位于干路时,电路的总功率最大,则电路消耗的最大功率P总大=UI大'=15V×0.8A=12W第5题12345676. 如图所示,电源电压不变,小灯泡L的额定电压为3V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2允许通过的最大电流为1A,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。闭合S2,断开S1、S3,调节滑动变阻器滑片P,当电压表示数为3V时,电流表示数为0.5A。闭合S1,断开S2、S3,电压表示数为2V,此时小灯泡的实际功率为0.8W。(1) 求小灯泡的额定功率。第6题解:(1) 小灯泡的额定功率P额=U额I=3V×0.5A=1.5W1234567第6题(2) 求电源电压。解:(2) 只闭合S1时,小灯泡的电阻RL===5Ω,根据串联分压原理得,=,则U1=U实;电源电压U=U实+U1=U实+U实=2V+×2V=6V1234567(3) 将小灯泡L换为定值电阻R0=5Ω。闭合S2后,在保证电路安全的情况下,任意改变S1、S3的开闭状态和滑动变阻器滑片P的位置,电路不同状态下,总功率的最大值是最小值的6倍,求滑动变阻器的最大阻值。第6题1234567解:(3) 根据P=可知,在电源电压U一定时,当R最小时,总功率最大,结合电路,S1、S2、S3都闭合,R0被短路,R1、R2并联,且变阻器的滑片移到电流表示数最大即为0.6A时,P最大=P1+P2最大=+I2最大U=+0.6A×6V=7.2W,所以,P最小=×7.2W=1.2W,根据P=得,R最大===30Ω,根据P=可知,在电源电压U一定时,当R最大时,总功率最小,结合电路,可知一定只是S2闭合,且滑动变阻器滑片移到电阻最大处,故滑动变阻器的最大阻值R2最大=R最大-R0=30Ω-5Ω=25Ω第6题12345677. 如图所示,电源电压恒为12V,小灯泡L的额定电压为3V,滑动变阻器R1的规格为“30Ω 2A”,电流表A1的两个量程是0~0.6A,0~3A。只闭合S,移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值为18Ω时,灯泡正常发光(灯泡电阻不变)。(1) 求灯泡的电阻。解:(1) 只闭合S,灯泡与滑动变阻器R1串联,电流表测电路中的电流,移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值为18Ω时,灯泡正常发光,灯泡正常发光时电压为3V,此时滑动变阻器R1两端的电压U1=U-UL=12V-3V=9V,电路中的电流I===0.5A,灯泡的电阻RL===6Ω第7题1234567(2) 只闭合S时,求电路的最小功率。解:(2) 只闭合S,灯泡与滑动变阻器R1串联,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小,电路的功率最小,电路中的最小电流I小===A,由P=UI可知,电路的最小功率P小=UI小=12V×A=4W第7题(3) 若三个开关都闭合,将电流表A2(A2与A1的规格相同)接入电路(不包括在变阻器的支路上),移动滑动变阻器滑片后,在保证电路安全的前提下,使两电流表同时达到满偏,求电阻R0的可能阻值。1234567解:(3) 若三个开关都闭合,灯泡被短路,定值电阻R0与滑动变阻器R1并联,若将电流表A2接在干路上,只能选0~3A量程,满偏时的示数I总=3A,I1=0.6A,则通过R0的电流I2=I总-I1=3A-0.6A=2.4A,R0的阻值R0==5Ω;若将电流表A2接在R0支路上,可选0~0.6A量程,满偏时为0.6A,则通过R0的电流I3=0.6A,R0的阻值R0'===20Ω;也可选0~3A量程,满偏时为3A,则通过R0的电流I4=3A,R0的阻值R0″===4Ω,所以电阻R0的阻值可能为4Ω、5Ω或20Ω第7题1234567 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2025年河北省中考物理一轮复习重难专题突破专题1 估 测 题.pptx 2025年河北省中考物理一轮复习重难专题突破专题2 作 图 题.pptx 1. 热学、光学.pptx 2. 力 学.pptx 3. 电(磁)学.pptx 1. 力 学.pptx 2. 电(磁)学.pptx