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学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：压力与压强
1．压力：__垂直__作用在物体表面上的力。
2．压力并不都是由重力引起的。若物体在水平面上时，只受重力、支持力，则压力F__＝__重力G。
区别
压力
重力
产生原因
相互接触的两个物体相互挤压而产生的
物体由于受到地球吸引而产生的
方向
__垂直于接触面指向受力物体__(只有接触面为水平方向时，方向才竖直向下)
__竖直向下__
3．影响压力作用效果的因素：当__受力面积__相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当__压力__相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。结论：压力的作用效果与__受力面积__和__压力__有关。
【注意】本实验采用了控制变量法和转换法。
4．压强定义：物体__在单位面积上受到的压力__叫压强。物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量。
5．公式：p
＝
。压强的国际制单位
(1)
压强国际制单位是__帕斯卡(Pa)__；1
Pa＝__1__N/m2。
(2)
压强单位Pa的认识：一张对折的报纸平放时对桌面的压强约为1
Pa。
6．增大和减小压强的方法
(1)减小压强
(2)增大压
7．应用压强公式计算应注意的问题
(1)由压强公式可推导出
F
＝
pS，S
＝
。
(2)运用公式计算压强时的注意点
①
压强的大小是由压力和受力面积共同决定的。受力面积一定时，压强与压力成正比；压力一定时，
压强与受力面积成反比；
②
受力面积不是指物体的表面积，而是指施力物体与受力物体直接接触的那部分面积；
③
此公式适用于固、液、气体的压强的计算。
例1.1．(2020·北京)如图所示的实验中，为了减小压强的是(
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(A.逃生锤的头很尖))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(B.载重车装有很多车轮))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(C.盲道上有凸起))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(D.吸管的一端剪成斜口))
变式1．(2020·黔东南州)如图甲、乙、丙所示，小明利用小桌、海绵、砝码等“探究影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察__
__来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有__
__和转换法。
(2)通过比较图甲、乙，说明__
_
_，压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图
，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p__
__(填“＞”“＜”或“＝”)p′。
例1.2．如图所示，轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端，其中GA＝10
N，GB＝100
N，B是边长为20
cm的正方体，整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦)，下列说法正确的是(
)
A．弹簧测力计的示数为0
B．弹簧测力计的示数为40
N
C．B物体对支撑面的压力为100
N
D．B物体对支撑面的压强为2.25×103
Pa
变式2．A、B两个实心正方体的质量相等，密度之比ρA∶ρB＝8∶1，若按甲、乙两种不同的方式，分别将它们叠放在水平地面上(如图所示)，则地面受到的压力之比和压强之比分别是(
)
A．F甲∶F乙＝1∶1，p甲∶p乙＝1∶2
B．F甲∶F乙＝1∶1，p甲∶p乙＝1∶4
C．F甲∶F乙＝1∶2，p甲∶p乙＝2∶1
D．F甲∶F乙＝8∶1，p甲∶p乙＝1∶8
知识点2：液体压强特点
1．液体压强的特点
液体由于受重力作用，且具有__流动性__，所以不仅对容器__底__有压强，对容器__壁__也有压强，
而且液体对容器内的各个方向都有压强。
2．液体内部压强规律：液体内部压强与液体的__密度__和__深度__有关。在同种液体内部，同一深度向
各个方向压强__相等__，随着深度的增加而__增大__；在同一深度处，液体的密度越大，压强__越大_。
液体压强公式__p＝ρgh__，其中ρ表示__液体的密度__、h表示__液体的深度__。
注意：由公式可知，液体的压强只跟液体的密度ρ和液体深度h有关，而与液体的重力、容器的形状、底面积大小等因素无直接关系。
3．流体压强与流速关系：在液体或气体中，流速越大的位置，压强__越小__。
例1.如图所示，水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器，分别装有同种液体且深度相同，两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙和p甲、p乙表示，则
(
)
A．.F甲＝F乙，p甲＝p乙
B．F甲＝F乙，p甲＞p乙
C．.F甲＞F乙，p甲＝p乙
D．F甲＞F乙，p甲＞p乙
变式1．(郴州中考)如图所示，薄壁容器的底面积为S，在容器中装入某种液体，液体的重力为G，密度为ρ，深度为h，那么，容器底部受到液体的压强和压力分别为(
)
A.和G
B．ρgh和G
C.和ρghS
D．ρgh和ρghS
变式2．(南充中考)如图所示，底面积相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体，则甲、乙两容器中液体的密度ρ甲和ρ乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系，正确的是(
)
A．ρ甲＝ρ乙，F甲B．ρ甲>ρ乙，F甲＝F乙
C．ρ甲<ρ乙，F甲>F乙
D．ρ甲>ρ乙，F甲>F乙
知识点3：大气压强，流体压强与流速关系
1．大气压强：大气对浸在它里面的物体产生的__压强__叫大气压强，简称大气压。
2．大气压的存在：__马德堡半球__实验证明了大气压的存在而且很大。大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。最早较为精确测出大气压强值的实验是：__托里拆利实验__。
3．大气压的大小
(1)
大气压与空气的密度有关：海拔越高，空气密度__越小__，大气压__越小__。
(2)
标准大气压是760
mm高水银柱产生的压强，即标准大气压＝__1.01×105__Pa__(760毫米汞柱)。
4．大气压对天气的影响：低压区多__阴雨__天气，高压区多__晴朗__天气。
5．液体的沸点与气压有关：气压越高，液体的沸点__越高__。
6．大气压应用：压力锅、真空压缩保存袋、吸尘器、离心式水泵等都跟大气压有关。
【注意】气体体积相同时，密度大的气压大。
7．流体的流速越大，压强__越小__。（物理学中把具有流动性的__气体__和__液体__统称为流体。）
飞机飞行时，机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速__大__一些，于是机翼上方所受空气的压强__小于__下方所受空气的压强而产生升力。
例1．(2020·衡阳改编)下列现象不是利用大气压的是(
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(A.活塞式抽水机))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(B.盆景自动供水装置))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(C.茶壶))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(D.用硬纸片“托住”杯中的水))
变式1．(2020·舟山)下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同的是(
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(A.吸饮料))
　　　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(B.拔火罐))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(C.高压锅煮饭))
　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(D.吸盘紧贴在墙面))
变式2．(2017自贡中考)如图所示，相信同学们都有过这样的经历：下雨时，我们撑着一把伞步行在雨中，一阵大风吹来，雨伞往往会被向上吸起来。请你用学过的物理知识解释这个现象。
一、专题精讲
考点1：固体压强大小的判断
考点解读：判断固体压强大小一般
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)有两种方法：①通常情况下，压强的大小受压力大小和受力面积的大小影响，由接触面积的变化，再利用压强公式P=F/S可求得压强的变化。②如果粗细均匀的物体，比如长方体、正方体和圆柱体，也可根据固体压强公式的变形公式P=ρgh，通过物体密度和高度的变化，也可判断它们对地面压强的大小关系。
例1：如图所示，实心均匀正方体放在水平桌面上，从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块，则两块对水平桌面的压强p甲、p乙的大小关系是(
　)
A．p甲大于p乙
B．p甲等于p乙
C．p甲小于p乙
D．无法判断
考点2：液体压强大小的判断
考点解读：判断液体压强大小一般
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)有两种方法：①通常情况下，根据液体压强公式P=ρgh，运用液体压强与液体的深度、液体的密度有关进行比较。②如果横截面积相等的液柱，如长方体、正方体、圆柱体里的液注，也可根据液体压强的变形公式P=F/S，通过比较液体压力和受力面积的变化，也可判断它们对容器底部压强的大小关系。
例2：如图所示，两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙，容器足够高，分别盛有质量相等的盐水和水，可能使盐水和水对底部压强相等的方法是(
　)
A．抽出质量相同的盐水和水
B．抽出体积相同的盐水和水
C．倒入质量相同的盐水和水
D．倒入体积相同的盐水和水
考点3：压强的计算
考点解读：计算固体压力、压强时，一般先算压力，再用公式P=F/S算压强。计算液体压力压强时，一般先用公式p＝ρgh算压强，再用公式F＝pS算压力。柱体(固、液均可)压强的计算，两个公式均可，可灵活选用。
例3：如图所示，轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端，其中GA＝10N，GB＝100N，B是边长为20cm的正方体，整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦)，下列说法正确的是(　　)
A．弹簧测力计的示数为0N
B．弹簧测力计的示数为40N
C．B物体对支撑面的压力为100N
D．B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
考点4：估测大气压
考点解读：估测大气压的方法一般有两种：弹簧测力计和吸盘测量法：①用刻度尺测出吸盘的直径D；②将吸盘吸(挤出里面的空气)在玻璃平面上；③用弹簧测力计钩出挂钩，沿垂直于玻璃平面的方向拉吸盘，记下吸盘脱离玻璃时的最大读数F；④计算出大气压P=4F/πD2。弹簧测力计和注射器法：①把注射器的活塞推至注射器的底端，排出针筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器的针筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数，即为大气对活塞的压力F。③用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L，读数注射器的容积V。④计算出大气压P=FL/V。
例4：科学兴趣小组的同学利用星期天开展一次登山活动，想利用所学的物理知识测量花果山的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气压强减小Δp，且山下的大气压强为p0。他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后，他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔，进行了如图所示的实验。(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计)
(1)为了测量山顶的大气压强，你认为实
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)验中应测出的物理量有(指出物理量的名称并用相应的符号表示)：
　
；21世纪教育网利剑科学工作室
(2)山顶的大气压强p＝　　　　(用所测量的物理量及已知量表示)；
(3)花果山的高度h＝
(用所测量的物理量及已知量表示)。
考点5：大气压对人体的影响
考点解读：大气压对人体的影响：高原反应；拔火罐原理；飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压；宇航员在太空行走时必须穿上加压的航天服。人的情绪心情受气压影响：晴朗天气感到心情舒畅，阴雨天气感到疲倦和心情烦躁。人体对气压的变化有一个逐步适应的过程。人体内也有压强。当人体内外的压强失去平衡后，会对人体产生不良的影响。
例5：拔火罐是我国劳动人民创造的一种医疗方法，已有一千多年的历史，民间常用这种方法治疗腰腿痛病。拔罐子时，先用火将小罐里的空气加热，然后将罐子猛扣在患者的皮肤上，等冷下来之后，罐子就会吸附在皮肤上，将罐子取掉后，可观察到皮肤上被拔的部位留下了圆形的血印。上述事实(
)
A．只说明大气有压强
B．只说明人体内部有压强
C．既说明大气有压强，又说明人体内部有压强
D．既无法说明大气有压强，又无法说明人体内部有压强
考点6：液体沸点与大气压强的关系
考点解读：液体的沸点与气压的大小有关。当气压增大时，液体的沸点增大；当气压减小时，液体的沸点减小。
例6：用压力锅煮粥，灭火后用冷水将锅冷却，拿去限压阀后打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，而普通铝锅却看不到这种现象。对此，下列解释正确的是(
)
A．灭火时，锅内温度迅速降到100℃以下，但由于打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾
B．灭火时，锅内温度仍高于100℃，即使不冷却，不拿去限压阀粥也还在沸腾
C．灭火时，锅内温度仍高于100℃，打开锅盖后锅内气压比原来低，所以重新沸腾
D．粥的流动性差，不易降温，灭火后即使不浇冷水、不拿去限压阀，粥也要沸腾较长时间
变式1：根据“研究液体沸点与气压关系”的实验，回答下列问题：
(1)用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，如图甲所示，在水沸腾过程中，温度计的示数__
__(填“变大”“变小”或“不变”)，此温度即为水的__
__。
(2)水沸腾时看到瓶口周围有大量的“白气”，在“白气”形成过程中，发生的物态变化是___
__和___
__。
(3)待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾。过一会儿，将注射器连接在瓶口上，如图乙所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是___
__。此实验说明___
__。
【拓展设问】
(4)将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞；再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图丙所示，下列分析正确的是__
_。
A．一直沸腾，浇上冷水时，停止沸腾
B．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾
C．因没有继续加热，浇上冷水时，水不会沸腾
D．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾
考点7：流体压强与流速的关系
考点解读：流速与压强的关系：气体(液体)的压强会随流速的增大而减小。具体事例：①当火车高速行驶时，人不能离铁轨太近，为什么？原因：火车附近的空气流速大，压强小，离铁轨较远处大气压强大于铁轨附近大气压强，会被大气压推向铁轨处，非常危险。②两船平行行驶时，要保持一定的距离。③把乒乓球放在漏斗里，对着漏斗使劲向下吹气，乒乓球不会掉下来。④飞机飞行时，其机翼上侧的气流速度比下侧快，所以机翼上侧的气压比下侧小。
例7：阅读下列材料，回答问题。
科学上把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？小宇同学将如图甲所示的玻璃管装置安到水流稳定的自来水水管上，当水在玻璃管中流动时，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同。从图中可以看出在A、B两处管的粗细不同，因而A处流速小，B处流速大，可见流体的压强与流速之间有着一定的关系。接着，小宇又自制了一个飞机机翼模型(如图乙)，将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机飞行时的气流，比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系。
(1)由图甲所示的实验，可以得出流体的压强与流速之间有什么关系？____________________________________。
(2)在图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了什么变化？____________________________________。
(3)下列四种情形中，能够运用上述的实验规律进行解释的是(多选)_______。
A．乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉
B．将氢气球放手后，它会漂向空中
C．直升机能够停在空中一定高度处
D．船航行时应避免两艘靠近的船并排前进
变式1：(2020·宁波模拟)大气压的存在使生活中出现很多有趣的现象：
(1)观察甲、乙两幅图的实验现象可以说明__
__。
甲：下垂的两张纸，向中间吹气，这两张纸相互靠拢。
乙：向饮料管A吹气，饮料管B中的液体会上升并从管口溢出。
(2)小明也做了一个有趣的实验：用细线吊起一个空的塑料瓶，并用手带动塑料瓶绕对称轴线旋转，转动的塑料瓶带动四周的空气同向旋转。如果这时用电扇向它吹风，由于瓶的转动，它两侧的风速将不一样(如下图所示)。根据第(1)小题中发现的规律，请在图中标出：你认为旋转着的塑料瓶应当向哪个方向移动？
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(题图))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(答图))
(3)乒乓球运动员在29届奥运会上获得骄人战绩，其中变化多端的旋球让对手防不胜防，在乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会使球沿不同的轨迹运动。运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出，请判断，图丙中1、2、3三条球的运动轨迹中，第__
_条曲线是表示上旋球(球沿逆时针方向旋转)的运动轨迹。
【拓展设问】
(4)如图丁所示的实验，只打开A阀门，水流入管道，当水稳定后，a管液面高度__
__b管液面高度；再打开B阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度__
__b管液面高度。(均填“大于”“等于”或“小于”)
(5)在图戊所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数____。
(6)在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球(如图己)。然后从漏斗口向下用力吹气，再将手指移开，乒乓球__
__(填“会”或“不会”)掉下来。
考点8：探究影响压力作用效果的因素
考点解读：压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积也有关。当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。探究影响压力作用效果的实验中，通过受压物体的形变程度来反映压力的作用效果(转换法)，探究压力的作用效果与压力大小的关系时，需保持接触面积不变，改变压力的大小。探究压力的作用效果与受力面积的关系时，需保持压力不变，改变接触面积的大小(控制变量法)。
例8：在“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验中，小明同学利用木条、橡皮泥、包装带和钩码进行探究活动。
(1)如图所示，将橡皮泥做成长方体平放在干木条上，把包装带撕成相同宽度的两段，并将两段包装带绕过橡皮泥，且在包装带下方挂上不同数量的钩码，通过观察对比橡皮泥上端的变化，小明同学可得出结论____。
(2)小明同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应将橡皮泥恢复原样，把包装带撕成
____宽度的两段，两包装带下方挂____数量的钩码。(均选填“相同”或“不同”)
变式1：(2020·南充)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的__
__来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出：当__
__一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与__
__的关系。
(4)对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点__
__(填“正确“或“错误”)；理由是__
__。
【拓展设问】
(5)此实验不能用硬纸板代替海绵，原因是__
__。
(6)上述(1)中所应用的科学方法是__
__，以下几例探究实验中运用了该方法的是__
__。
A．扩散实验表明分子运动
B．探究串联电路中总电阻与分电阻的关系
C．探究磁场时，引入磁感线
D．探究电流与电压、电阻的关系
(7)小强将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，发现无论是大块还是小块，对海绵的作用效果都与之前一样。他据此得到的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是__
__(填“正确”或“错误”)的，理由是__
__。
(8)如图戊所示，小强同学将木块放到木板上进行实验，则甲、戊两种情况下木块对海绵和木板产生的压强：p甲__
__p戊(填“>”“＝”或“<”)。
考点9：探究液体内部压强的特点
考点解读：液体内部朝各个方向都有压强；同种液体在同一深度不同方向处，液体的压强相等；在同种液体内部，深度越深，液体压强越大；在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。探究液体内部压强的实验中需要用到U形管压强计，根据U形管压强计液面的高度差来判断液体压强的大小(转化法)，实验前需调解U形管中液面相平，并检查装置气密性，检查装置气密性的具体方法是用手压探头上的橡皮膜，观察U形管中的液柱是否变化，若变化，则气密性良好。实验过程中如果U形管两边液柱的高度几乎不变，那么可能是实验仪器气密性不好或橡皮管破裂。
例9：如图所示，小雨同学用U形管压强计探究影响液体压强的因素。
(1)实验前先检查U形管压强计左右两液柱是否________，然后用手轻轻按压橡皮膜，如果两液柱没有出现高度差，说明U形管压强计存在_______
_问题。
(2)实验1可以探究________相同时，液体的压强与________的关系。
(3)综合实验1和实验2的结果，可以初步得出：_______________________________。
变式1：(2020·金华)在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一：将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；
步骤二：将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小；
步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图甲(A)所示，在深度15厘米处观察到现象如图甲(B)所示。
得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题：
(1)该实验过程用到的科学方法有__
__(填字母)。A．转换法　　B．控制变量法　　C．类比法
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是__
__。
(3)小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。还需改变深度、更换液体进行多次实验，其目的是__
__。
(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图乙为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ的液体，a点在深度为h处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p＝，推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa＝__
__。
【拓展设问】
(5)实验中使用的压强计__
__(填“属于”或“不属于”)连通器。
(6)该实验过程中通过观察U形管两边液柱的__
__来反映出液体压强的大小。
(7)在图甲(A)中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管两侧玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小__
_。
(8)将容器中的水换成盐水，将金属盒放入盐水中深度15厘米处，如图丙所示，图甲(B)、丙两图是为了探究___
__。
(9)如图丙所示，当U形管内液体静止时，假想在U形管底部中心有一轻薄液片，液片左侧受到压强为p左，右侧受到压强为p右，则p左__
__p右(填“大于”“小于”或“等于”)。
能力培养
1.（2016·温州）如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为7km，具有
无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能。其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整。1标准大气压近似取P0=1.0×105Pa，海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3
，
g取10N/kg，下列说法不正确的是（?
??）
A.?水下7km处的压强相当于700个大气压
B.?若潜水器最快下潜的速度是0.7m/s，则到达7km海底需要4h
C.?潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力
D.?深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的
2.
(2017?温州)用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图)。下列问题中可以用该装置探究的是(
)
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A、①②③
B、①②④
C、②③④
D、①③④
3.（2020·温州）兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系，将吹风机对准竖管上端管口向下吹风，在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是(???
)
?乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力????????????B.?装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.?三个水平玻璃管的左端口处压强不相同??????????????D.?该装置可以测量竖管中各处的压强大小
4.（2020·温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是(
)
A.压强
B.压力
C.功率
D.时间
5.（2016·温州）今年来，我国高铁发展迅速，令世人瞩目．
（1）列车行驶试验中发现，当两辆列车以较高的速度并排行驶时，封闭的列车车窗玻璃有时会出现破裂现象．这是由于气体流速越大，压强越________，从而产生了气压差所引起的．
（2）2015年12月，温州到金华的高铁建成通车．某列车以60米/秒的速度匀速行驶100秒，行驶中受到的阻力为1×105牛，这一过程中列车克服阻力做功________焦．
6．如图甲是某身高体重量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高，体重。
(1)若体检者重600牛，双脚与台面的接触面积为0.05米2，则他对台面的压强为___
_帕。
(2)小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示，现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是__________。
7.（2018·温州）飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关？为了研究这一间题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验。
①闭合电风扇的开关，调节档位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。②改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤①。③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
（1）本实验得出的结论是：________。
（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”．利用现有器材，如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度？
（3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1
，
而以800千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2均小于15°）。请比较θ1、θ2的大小关系：________。
8.（2019·温州）小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞开容器上，并用胶带绑紧。检查气密性后，将吸管的A端粘在橡皮膜中心，B端靠近卡纸上的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化，从而使吸管绕O点转动，指示气压大小变化（外界气温的变化对容器内气压的影响极小）
（1）检查气密性时，将绑有橡皮膜的容器浸没在水中，轻压橡皮腰，如果观察到________，则气密性不好。
（2）小明将该气压计从甲地带到乙地，发现吸管B端的指向从M处变为N处。则甲、乙两地气压较大的是________。
9.（2019·温州）气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：
①
如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。
②
如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。共排气10次。
③
如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。
(1)图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是________。
(2)根据测得的数据，计算实验室中空气的密度。
课后作业学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：简单的磁现象
1．磁性与磁体：物体能吸引__铁、钴、镍__等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫__磁体__。
2．磁极及其相互作用规律：磁体有两极，即__南(S)__极和__北(N)__极；同名磁极相互__排斥__，异名磁极相互__吸引__。
3．磁场：磁体周围存在着__磁场__，磁场有方向，磁体外部磁场的方向(在磁场的某一点，小磁针静止时__北极__所指的方向就是该点的磁场方向)为__从北极出发回到南极__。
4．磁化：使原来没有磁性的物体变成有磁性的过程。
5．磁感线：为了形象地描述磁场而在磁场中画出的有方向(与磁场方向一致)的假想曲线。
【注意】①磁体两端磁性最强，中间最弱。②一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。③磁场是一种实际存在的物质，磁体间的相互作用是通过磁场发生的，磁感线是人们为了形象地描述磁场而人为规定的。④钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁性材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
例1．(2020·聊城)关于如下四幅图的说法错误的是(
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(A.拇指所指的那,　端就是通电螺,　线管的N极)))
　　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(B.地磁场的两极,　与地理的两极,　不重合)))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(C.奥斯特实验证,　实电流的周围,　存在着磁场)))
　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(D.司南之杓，投,　之于地，其柢,　指北)))
【解析】D，根据电流的流向和安培定则可知，螺线管的右端为N极，左端为S极；地磁场的南北极与地理的南北极相反，且不重合；奥斯特发现了电流的磁效应，即电流的周围存在磁场；地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故勺柄所指方向是地磁北极，地理南极。
变式1．(2020·杭州模拟)小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是(
)
A.“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间磁性最强
C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极
【解析】C
，当硬币都放在磁体的N极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，因此硬币的S极会吸引在磁体的N极上，最外侧的硬币也有磁性；同理，当硬币都放在磁体的S极上时，会被磁体磁化，硬币也具有N极和S极，由于异名磁极相互吸引，两枚硬币的相邻部分是异名磁极，相当于条形磁铁，并且中间磁性最弱，因此硬币的N极会吸引在磁体的S极上，所以搭成了一座漂亮的“硬币桥”。
变式2．(2020·杭州)有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是(
)
A.M无磁性、N无磁性
B．M无磁性、N有磁性
C．M有磁性、N无磁性
D．M有磁性、N有磁性
【解析】
D，由题意可知，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力，因磁体的两端磁性最强，中间最弱，几乎没有磁性，所以，在图甲中，钢条M的中间位置几乎没有磁性，N却能吸引M，说明钢条N具有磁性；同理，由图乙可知，钢条M也具有磁性。
知识点2：电流的磁场及电磁铁的应用
1．1820年，丹麦的物理学家__奥斯特__发现电流的磁效应：通电导体周围存在着__磁场__。若用磁感应线表示，直线电流的磁场是__以导线上各点为圆心的同心圆____。
2．通电螺线管的磁场与条形磁体相似。其两端的极性跟电流方向有关，可用安培定则判断，如图所示。
通电螺线管的磁场：通电螺线管
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)外部的磁场和__条形磁体____的磁场相似。通电螺线管的两端相当于__条形磁体____的两个磁极。通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，它们之间的关系可用安培定则判定：在螺线管上标出电流的环绕方向，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中__电流____的方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的__北极____。
3．电磁铁：内部插入__铁芯__的通电螺线管。
(1)
磁性的有无可由__通、断电__来控制。
(2)
磁性的强弱影响因素：__电流大小__、__线圈匝数多少__及__有无铁芯__有关。
(3)
磁极的极性可由__改变电流的方向__来实现。
4．电磁继电器是用电磁铁控制的自动开关，使用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
【注意】通电导体和通电螺线管周围存在的磁场的方向与电流的方向有关，磁性的强弱与电流的大小有关。
例2.1.（2020?沂源县二模）在
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。下面说法正确的是（　　）
A．通电螺线管B端为N极
B．通电螺线管外C点的磁场方向向右
C．小磁针N极向右转动
D．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
【答案】B【解答】解：A、由图知电流从螺线管的左端流入、右端流出，据安培定则可知，通电螺线管A端为N极、B端为S极，故A错误；B、通电螺线管A端为N极、B端为S极，外部磁感线是从A指向B，通电螺线管外C点的磁场方向向右，故B正确；C、由磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极，即小磁针N极向左转动，故C错误；D、滑动变阻器的滑动片P向b端移动，变阻器接入电路的电阻变大，电流变小，则通电螺线管的磁性减弱，故D错误。
变式1．(2020·荆门)如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为__N__极，小磁针静止时，B端是__S__极；当开关S由a拨到b，调节滑动变动器，使电流表的示数保持不变，则电磁铁的磁性__减弱__(填“增强”“不变”或“减弱”)。
【解析】伸出右手握住螺线管，四指弯曲指示电流的方向，大拇指所指的方向即螺线管的左端为电磁铁的N极，据同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引的规律可知，小磁针的A端是N极，B端为S极；在此实验装置中，将开关S由a换到b，保持电流不变，则减少了线圈的匝数，因此通电螺线管的磁性减弱。
例2.2．(2020·咸宁)虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示，图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更__强__(填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，__红__(填“红”或“绿”)灯亮。
【解析】螺线管插入软铁棒之前，只有螺线管的磁场作用，当螺线管中插入软铁棒，软铁棒被磁化，此时软铁棒磁场和螺线管的磁场共同作用，使磁场大大增强。当水位到达金属块A时，左端的控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使红灯电路接通，红灯亮。
变式2.（2019·绍兴）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R，阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（??
）
A.?电铃应接在A和C之间
B.?当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C.?用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D.?为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
【答案】
C
【解析】【分析】（1）当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁才会吸引衔铁，这时电铃工作报警，根据触点位置确定电铃的位置；（2）电磁铁的磁性随线圈电流的增大而增大，减小而减小；（3）电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的，即线圈中需要达到的电流大小不变，根据欧姆定律判断电源电压减小后电阻的变化，进而判断出气敏电阻的阻值变化，最终判断出CO浓度设定值的变化；（4）据上可知，报警时控制电路中电流保持不变，即总电阻不变；根据气敏电阻的阻值变化判断变阻器的阻值变化，进而确定滑片的移动方向。
【解答】A.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁才会吸引衔铁，这时衔铁与下面的触点接通，只有电铃在BD部分才能报警，故A错误；B.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁的磁性会增强，故B错误；
C.电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的，即线圈中需要达到的电流大小不变；当电源电压减小时，控制电路部分电流变小，此时电磁铁磁力较小不能将衔铁吸下来报警；只有CO的浓度继续增大，气敏电阻的阻值继续减小，电路电流增大才能再次报警，因此报警时CO的最小浓度设定值偏高，故C正确；D.报警时控制电路中电流保持不变，即总电阻不变；当CO的浓度降低时，气敏电阻的阻值变大，为了正常报警，变阻器的阻值必须变小，即滑片向上移动，故D错误。
知识点3：电动机与发电机
1.安培力：通电导体在磁场中会受到力的作用,这个力叫作安培力。其方向与磁场方向、电流方向有关。?
安培力的大小与磁场强弱、电流大小有关。
2．电动机的原理：直流电动机是根据__通电线圈在磁场中受力而转动__的原理工作的，它将__电__能转化为__机械__能。
3．电磁感应：__闭合__电路中的__一部分__导体在磁场中做__切割磁感线__运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。产生感应电流的条件：必须有__磁场____；导体必须做__切割磁感线____的运动；导体必须是__闭合电路____的一部分。www产生的感应电流方向与__磁场__方向和__切割磁感线的运动__方向有关。
4．发电机：发电机是利用__电磁感应__原理制成的，工作时将__机械__能转化为__电__能。
例3.1.（2020?广州）矩形铜线
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　）
ab段与bc段
B．ab段与ed段
C．ab段与fe段
D．fe段与ed段
【答案】B【解答】解：如图磁场方向相同，电流方向相同，通电导体的受力方向相同，abfe段和bcde段并联的电源上，所以ab电流向下、ef电流向上、cb电流向上、de电流向下，ab和ed电流方向相同，受到磁场作用力方向相同，ef和cb电流方向相同，受到磁场作用力方向相同。
变式1．（2020?海沧区模拟）如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（　　）
A．换用更细的铜棒
B．将磁体的N、S极对调
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调
【解答】选：B。解：A、换用更细的铜棒，使电阻变大电流变小，但不能改变受力的方向，故A错误；B、将磁体的N、S极对调，磁场方向改变，则通电导体的受力方向改变，铜棒向左运动，故B正确；C、向右移动滑动变阻器的滑片，只能改变电流的大小，不能改变电流的方向，故C错误；D、将电源正负极对调，同时将磁体磁极对调，影响磁场力方向的两个因素同时改变，则通电导体的受力方向不变，铜棒仍然向右运动，故D错误；
例3.2.（2020?靖江市二模）2018年月1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)1月26日，新华社首次确认中国正在建造第三艘航母。我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射装置内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（　　）
A
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)B
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)C
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)D
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【解答】选：B解：由题意可知，电磁弹射器的弹射车与
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。
A、该实验为奥斯特实验，说明了电流周围存在着磁场，故A错误；
B、图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器工作原理相同，故B正确；
CD、两个图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，为电磁感应实验，故CD错误。
变式2．(2020·南京)如图是一台正在工作的电扇。下列四个实验能反映其工作原理的是(
C
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(A))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(B))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(C))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(D))
【解析】电风扇的工作原理是通电导线在磁场中受力运动。图A是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应；图B实验中，拨动风扇，小灯泡会发光，说明闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是电磁感应现象；图C实验中，当给导体通电时，通电导体在磁场中受力的作用而运动，与电扇的工作原理相同；图D实验是探究影响电磁铁磁性大小因素的实验，利用的是电流的磁效应。
例3.3.（2020?越秀区校级三模
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，电路中有感应电流产生。下列说法不正确的是（　　）
A．若圆盘转动方向不变，转速发生变化，则电流方向可能发生变化
B．若圆盘转动方向发生改变，磁场方向不变，则电流的方向一定改变
C．若磁场方向改为竖直向下，圆盘转动方向不变，则电流的方向一定改变
D．若圆盘转动方向及转速发生改变，且磁场方向改为竖直向下，电流的方向一定不变
【解答】选：A解：A、若圆盘转动方向不变，转速发生变化，会改变电流的大小，但不会改变电流的方向，故A错误；B、若圆盘转动方向发生改变，即导体切割磁感线的方向改变，磁场方向不变，则电流的方向一定会改变，故B正确；C、若磁场方向改为竖直向下，磁场的方向发生了改变，圆盘转动方向不变，则电流的方向一定会改变，故C正确；D、若圆盘转动方向及转速发生改变，会改变电流
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的大小，且磁场方向改为竖直向下，即磁场方向和导体运动方向都发生改变，则电流的方向一定不变，故D正确；
变式3．(2020·舟山)图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来，电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的__导体AB__。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向，可采用的方法是__改变圆盘的转动方向(或改变磁场的方向)__。(写出一点即可)
【解析】闭合电路的圆盘转动时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，则圆盘相当于乙图中的导体AB；如果要改变圆盘发电机产生的电流方向，可采用的方法是圆盘的转动方向或磁场的方向。
专题精讲
高频考点1：判断物体是否具有磁性
考点解读：任何磁体都有两个磁极，如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上仍然有N极和S极。磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。如果两物体相互吸引，则可能只有一个物体有磁性；如果两物体相互排斥，则两物体都具有磁性。
例1：为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是(　　)
解析：A、具有磁体由于受到地磁场的作用，当其自由静止时，要指向南北方向，即磁体的指向性，故A说明铁棒具有磁性；B、小磁针靠近铁棒，即使铁棒没有磁性，小磁针也会吸引铁棒，故B不能确定铁棒是否具有磁性；C、铁棒能够吸引大头针，说明了铁棒具有磁体才具有的性质：能够吸引铁钴镍等物质，即铁棒有磁性，故C说明铁棒具有磁性；D、将铁棒从挂有铁块的弹簧秤下向右移动，会发现铁棒两端对铁块的作用比中间对铁块的作用大，即弹簧测力计示数有变化，故D可以判断铁棒具有磁性。
答案：B
高频考点2：磁化
考点解读：使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化。磁化的方法是：拿一个磁铁朝一个方向多次摩擦钢针，这样钢针就能被磁化。注意：磁铁的磁极离开钢针的那一端与磁铁的磁极相反。
例2：如图所示，用条形磁铁N端，在一根钢棒上从左向右沿同一方向摩擦几次，钢棒具有磁性的情况是(　　)
A．钢棒左端为N极
B．钢棒右端为N极
C．无法确定钢棒某端的极性
D．钢棒无磁性
解析：注意磁铁是吸引钢棒的，摩擦到另一端的时候还处于吸引状态，在外力的作用下依依不舍地离开的，所以磁铁和钢棒最后“说再见”的“另一端”当然处于异名磁极（即问题中的S极），于是开始的那一端就是N极。答案：A
高频考点3：磁场的基本性质
考点解读：磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的特殊物质。它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。
例3：如图是我国早期的指南针－司南，它是把天然
磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的”地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：”司南之杓，投之于地，其柢指南”。”柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是(　　)
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A．只有①②正确
B．只有①④正确
C．只有②③正确
D．只有③④正确
解析：地球本身是一个大磁体，司南是用天然磁石磨制成的勺子，即其实质就是一块磁铁，在地球的磁场中受到磁力的作用，其静止时其勺柄指向南方，即指南的南极用S表示；地理上的南极是地磁的北极，故①②正确，③④错误。
答案：A
高频考点4：直线电流的磁场
考点解读：通电导线的周围和磁体周围一样也存在磁场，这是电流的磁现象。电流产生的磁场与电流方向有关，改变电流方向，磁场的方向也随之改变。直线电流的磁场分布规律：以导线为中心的同心圆，离导线越近，磁场越强。如图所示，用右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
例4：当导线中通过如图所示方向的电流时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，图中的小磁针转向为(　　)
A．小磁针N极将向纸外偏转
B．小磁针S极将向纸外偏转
C．小磁针N极指向不变
D．小磁针N极可能向纸内偏转，也可能向纸外偏转
解析：当电流方向向右时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，则导线下方磁场方向将发生改变，故小磁针S极将向里偏转，N极将向外偏转。答案：A
高频考点5：通电螺线管的磁场
考点解读：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，改变电流方向，螺线管的磁极也发生变化。如图所示，用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
例5：某同学设计了一种判断电源“＋”“－”极的方法：在水平桌面上放一枚小磁针，在小磁针的西面放一个螺线管，如图所示，接通开关后，小磁针的N极向东偏转，则下列判断中正确的是(　　)
A．电源a端是正极，在电源外部自由电子由b流向a
B．电源b端是正极，在电源外部自由电子由a流向b
C．电源a端是正极，在电源外部自由电子由a流向b
D．电源b端是正极，在电源外部自由电子由b流向a
解析：小磁针N极向东偏转，则由同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引可知螺线管东侧为N极；则用右手握住螺线管，大拇指指向N极，则四指的指向即为电流方向，即电源外部电流由b流向a，由于电源外部电流从正极流向负极，故电源b端为正极；而电源内部电流由负极流回到正极，故电源内部电流由a流向b。答案：C
高频考点6：影响电磁铁磁性强弱的因素
考点解读：带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多，原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外，还与以下因素有关：①通过线圈的电流大小：线圈匝数相同的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越强，电流越小，电磁铁的磁性越弱。②线圈的匝数：电流大小相同的情况下，匝数越多，电磁铁的磁性越强，匝数越少，电磁铁的磁性越弱。
例6：如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是(　　)
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正、负极对调，其他条件不变
解析：A、滑片向右移动，电阻变大，电路中的电流变小，则电磁铁磁性变弱，A错误；B、其他条件不变，滑片P向左移动，电阻变小，电路中的电流变大，则电磁铁磁性变强，B正确；C、其他条件不变，开关S由1扳到2，接入电路中线圈匝数变少，则电磁铁磁性变弱，C错误；D、其他条件不变，电源的正负极对调，只改变了电流的方向，则电磁铁的N、S极改变，磁性强弱不变，所以D错误。答案：B
高频考点7：磁场对通电线圈的作用
考点解读：通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈ab边和cd边受到的力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡，这是线圈的平衡位置。当通电线圈所在平面与磁感线方向一致时，线圈受到不平衡力的作用，沿顺时针方向转动，线圈转过平衡位置后，受到阻碍它继续转动的力的作用，使它返回平衡位置。通电线圈转速大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，转速越快。
例7：线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向(　　)
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都相反了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
解析：由于电流从电源的正极出发，故此时图甲中ab的电流方向是由b到a；在图乙中，由于磁场的方向没有改变，电流的方向是由a到b，故此时线圈受力的方向改变。答案：B
高频考点8：感应电流的条件
考点解读：要产生感应电流的条件是：(1)导体
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是闭合电路中一部分；(2)导体在磁场中做切割磁感线运动；(3)作切割磁感线运动的材料是导体；当只具备条件(2)时，导体两端有感应电压，导体中没有感应。电磁感应现象的本质是机械能转化为电能。感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
例8：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)如图甲所示，导体ab向右运动，电流计指针不发生偏转，这是因为
；
(2)如图乙所示，导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针
(选填“偏转”或“不偏转”)；
(3)如图丙所示，导体水平左右运动电流计指针发生偏转，说明电路中有
产生；
(4)由大量实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是电路
的一部分，且一定要做切割磁感线的运动；
(5)产生感应电流时，
。
答案：(1)开关没有闭合；(2)不偏转；(3)电流；(4)闭合；(5)做切割磁感线运动的导体ab相当于电
源。
高频考点9：电与磁四个实验探究
1、直线电流和通电螺线管的磁场
探究通电螺线管的磁场分布
实验器材：小磁针、电源、螺线管、铁棒、开关、导线
实验设计与分析
①
转换法：通过小磁针静止时N极的指向反映通电螺线管外部磁场的方向。
②
铁棒的作用：增强磁场。
③
小磁针静止时N极的指向就是该点磁场的方向。
④
用铁屑代替小磁针探究通电螺线管外部磁场强度：铁屑的疏密情况反映磁场的强度。
⑤
轻敲盛放铁屑的玻璃板：减小铁屑和玻璃板间的摩擦，使铁屑因受到磁场的作用而呈现出规则的排列。
(3)
实验结论：①通电螺线管外部磁场与条形磁铁相似；②通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关。
【例1】如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。
小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB沿__南北__(填“东西”“南北”或“任意”)方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显。
当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明__通电导线周围有磁场__。此时若移去小磁针，上述结论是否成立？__是__(填“是”或“否”)。实验中小磁针的作用是__检测磁场的存在__。
仅将电源正负极对调，小磁针偏转方向发生改变，这表明通电直导线周围磁场的方向与__电流的方向__有关。
【拓展设问】
为了验证“通电直导线产生的磁场使小磁针转动”这一实验事实，最简单的实验操作是__断开__(填“闭合”或“断开”)开关，观察小磁针静止时是否又回到__南北__方向。
在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将__改变__(填“不改变”或“改变”)。
【命题点分析】探究通电直导线周围磁场的实验，可考查实验操作、实验结论总结、实验器材的作用、实验方法。
变式1、(2020·沈阳)安安在探究通电螺线管的磁场分布的实验中，如图所示：
(1)在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外的磁场与__条形__磁体的磁场相似；在通电螺线管的两端各放一个小磁针，据小磁针静止时的指向，可以判定通电螺线管的__右__(填“左”或“右”)端是它的N极。
(2)如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是__对调电源的正负极__，并观察小磁针的指向。
【拓展设问】
(3)放入小磁针的作用是__显示磁场的方向__。
(4)实验时安安发现实验现象不明显，为了增强磁场的强度，在使用原实验器材及相同电流大小的情况下，安安采取了增加__线圈的匝数__方法来增强磁场。
(5)改变电流方向，安安发现：铁屑的分布形状__没有改变__(填“没有改变”或“发生改变”)，而小磁针指向与原来__相反__(填“相同”或“相反”)。
(6)安安想探究通电螺线管的外部磁场分布的形状与电流大小是否有关，只要在电路中串联一个__滑动变阻器__就可完成。
(7)安安继续实验，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，使电流表的示数不变，观察吸引大头针的数目。他这样做是为了探究通电螺线管的磁性强弱与__线圈匝数__的关系，使用的方法叫__控制变量法__。
【命题点分析】探究通电螺线管的磁场分布的实验，可考查主要实验器材及作用、实验操作、总结实验结论、安培定则、实验方法。
2、探究影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)
实验器材：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干
(2)
实验设计与分析
①
转换法：用吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱
②
滑动变阻器的作用：改变电磁铁磁性的强弱
(3)
实验结论：线圈匝数一定时，通过的电流越大，磁性越强；电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
【例2】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同，这种方法叫__转换__法。
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都在__增加__(填“增加”或“减少”)，说明线圈匝数一定时，电流越__大__，电磁铁磁性越强。
(3)根据图中的情境可知，电磁铁甲的磁性强，说明电流一定时，__线圈匝数越多__，电磁铁磁性越强。
(4)图中电磁铁甲的钉帽相当于电磁铁的__N__(填“N”或“S”)极。
【拓展设问】
(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是___同名磁极相互排斥__。
(6)图中甲、乙串联的目的是__使通过两电磁铁线圈的电流相同__。
(7)调换电源的正负极接法是否会影响本实验？
答：__否__。
(8)举出一个应用电磁铁的实例：__电铃(合理即可)__。
(9)实验中小明将开关闭合后，发现无论怎样滑动变阻器的滑片P，铁钉都不能吸引大头针，他观察电流表却有读数，那么产生这种现象的一个可能的原因是__电磁铁短路__。
【命题点分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验，可考查实验方法、总结实验结论、安培定则、磁极间的相互作用规律、电磁铁的应用。
3、磁场对通电导体的作用
(1)
实验器材：U形磁体、电源、开关、导体、导线、滑动变阻器
(2)
实验设计与分析
①
闭合开关后，通电导体会运动，改变电流方向或磁场方向，导体的运动方向也会发生改变。
②
能量转化的方向：把电能转化为机械能。
(3)
实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁场的方向都有关，当电流的方向或磁场的方向变得相反时，通电导体受力的方向也变得相反。
【例3】(2020·绍兴期中)如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：
序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向
b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
(1)乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是__保护电路__。
(2)比较实验2和3，说明通电导线在磁场中的受力方向与__磁场方向__有关；比较__2、4__实验，说明通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关。
(3)小科想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的__灵敏电流计__。
【拓展设问】
(4)若小科做第5次实验时，使磁场方向向上，电流方向由b向a，则ab棒的运动方向是__向左__。
(5)实验中ab用铜棒而不用橡胶棒的原因是__橡胶棒是绝缘体__。
(6)在这个实验中，__电__能转化为__机械__能。
(7)如果同时改变磁场方向和电流方向，__不能__(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
(8)小科左右移动滑动变阻器的滑片，发现导轨上的导体ab始终处于静止状态。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误，请你猜想通电导体ab在磁场中处于静止状态的原因是___通电导体的质量太大，磁场力小于最大静摩擦力__。
【命题点分析】
磁场对通电导体的作用的实验，可考查实验仪器的作用、分析现象、总结实验结论、能量转化分析、导体不运动的原因分析、磁场对通电导体的作用、在生活中的应用。
4、探究产生电磁感应现象的条件和规律
(1)
实验器材：灵敏电流计、U形磁体、导体、开关、导线、铁架台、细绳
(2)
实验设计与分析
①
转换法：用灵敏电流计指针的偏转情况反映电路中感应电流的情况。
②
使电流计指针偏转更明显的措施：更换灵敏的电流计；用多匝线圈代替导线；加快切割磁感线的速度；增大磁场强度。
③
能量转化的方向：机械能转化为电能。
(3)
实验结论
①
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流；
②
感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的方向有关；
③
感应电流的大小与磁场强度、导体切割磁感线的速度有关。
【例4】(2020·东营)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成了闭合电路。
(1)该实验中，灵敏电流计的作用是__显示感应电流的大小、方向__。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转，其主要原因可能是__产生的感应电流太弱__、__不是闭合电路(接触不良)__。
(3)在教师的指导下，兴趣小组对实验进行完善后，观察到的现象如下表所示，由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做__切割磁感线__运动时，电路中会产生感应电流。
序号
磁体(磁极)放置方式
导体AB运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
上N下S
静止
不偏转
2
竖直向上运动
不偏转
3
竖直向下运动
不偏转
4
上N下S
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
6
上S下N
向左运动
向左偏转
7
向右运动
向右偏转
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出的结论是__导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关__。
(5)在此实验过程中，能量转化情况是__机械能转化为电能__。利用这一原理，人们在生产、生活中制成了__发电机__。
【拓展设问】
(6)比较第4、6(或5、7)次实验可以得出__导体中感应电流的方向与磁场的方向有关__。
(7)实验中，通过观察__灵敏电流计指针是否发生偏转__来判断电路中是否有感应电流。这种实验研究方法叫__转换__法。
(8)若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是__左右移动磁体__。
(9)小明同学在实验中发现，让导体棒沿水平方向向左缓慢运动时，电流计指针向右偏的角度较小，让导体棒沿水平方向向左快速运动时，电流计指针向右偏的角度较大。这说明感应电流的大小与导体运动的__速度__有关。
【命题点分析】探究产生电磁感应现象的条件和规律的实验，可考查实验方法、分析现象、总结实验结论、能量转化、电流计指针偏转不明显的原因分析及改进措施、安培定则的应用、电磁感应现象在生活中的应用。
能力培养
1.（2020·温州）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为________瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。________?。
【答案】
（1）0．8（2）滑动变阻器滑片向上移动
【解析】【分析】（1）首先根据公式计算出通过电路的电流，再根据公式PL=IL2RL计算指示灯的功率；（2）栏杆不能抬起，可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小，可从增大控制电路的电流的角度思考解决方法。
【解答】（1）变阻器和指示灯串联，
电路的总电流为：；
此时指示灯的功率为：PL=IL2RL=(0.4A)2×5Ω=0.8W。
（2）栏杆不能抬起，可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小，也就是通过线圈的电流太小，解决方法；
①当电阻不变时，根据U=IR可知，要增大电流就必须增大电池的电压；②根据U=IR可知，当电压不变时，要增大电流必须减小电阻，即变阻器的滑片向上移动。
2.（2017·温州）我省开展“全面剿灭劣V类水”行动。为了治理某河道的水污染，相关部门放置一批太阳能仿生水草，几个月后效果明显。太阳能仿生水草主要由太阳能电池板、小型送风电动机以及若干人造水草等构成（如图）。太阳能电池板为电动机供电，电动机工作，给河水持续提供空气，增加水体中的溶解氧。
（1）电动机工作时，其能量如何转化？________
（2）人造水草中有硝化细菌，当水体溶解氧增加，硝化细菌会快速繁殖。细菌的生殖方式为________生殖。
水体中氮元素含量过高是河道水污染的主要原因之一。人造水草中的硝化细菌能将污水中的含氮化合物最终转化为无污染物质，该过程涉及到的化学反应之一是：
，则X的化学式为________。
【答案】
（1）电能转化为机械能（2）无性（或分裂）（3）H2O
【解析】【分析】（1）电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，它是一种将电能转化为机械能的机器。为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，当线圈刚好转过平衡位置时就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动；（2）细菌通过分裂的方式进行繁殖，细菌的繁殖能力很强，在条件适宜的情况下，每20-30分钟就能分裂一次；（3）根据化学反应方程式的配平进行分析。
【解答】（1）动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的，它是一种将电能转化为机械能的机器；（2）细菌通过分裂的方式进行繁殖，分裂时，细胞首先将它的遗传物质进行复制；（3）根据化学反应方程式两端原子分析，X为H2O。
3.（2016·温州）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6伏，指示灯L的额定电压UL=2.5伏，定值电阻R0=350欧；控制电路电源电压U2=1.5伏，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c，闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声．①将窗户移至A点时，窗户关闭，闭合开关S1
，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率．（写出计算过程）
②已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警．现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的
，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警．若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明．（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）
.【答案】
解：①闭合开关S1，灯泡和R0串联，灯泡正常发光，其两端的电压为UL=2.5V，R0两端的电压U0=U1﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V，电路中的电流I=
=
=0.01A，灯泡的额定功率P=ULI=2.5V×0.01A=0.025W；
②由图象乙可知，窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值分别为400Ω和300Ω，由欧姆定律可得：当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警，控制电路中的总电阻R=
=
=500Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑=R﹣R磁B=500Ω﹣400Ω=100Ω，此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的
，所以滑动变阻器的最大阻值为150Ω，当窗户移至轨道C点位置时，滑动变阻器接入电路的阻值应该为R滑′=R﹣R磁C=500Ω﹣300Ω=200Ω，但是滑动变阻器的最大阻值为150Ω，所以若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时不能通过调节滑动变阻器的阻值来实现．【解析】【分析】①工作电路中灯泡和R0串联，灯泡正常发光，根据串联电路的分压特点求出R0两端的电压，根据欧姆定律求出电流，再根据P=UI求出灯泡的额定功率；②由图象读出窗户移至B点和C点时，磁敏电阻的电阻值，根据欧姆定律列出等式，解出滑动变阻器的最大阻值，再判断是否能通过调节滑动变阻器的阻值来实现报警．此题主要考查的是学生对欧姆定律、电功率、串联电路的电压、电阻特点的理解和掌握，读懂电路图和图象是解决此题的关键．
4.（2018·温州）如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
（1）若豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
（2）为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，La，Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液而处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力）。
①当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为Ra’和Rb’，请比较两者的大小关系：________。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2________。
【答案】
（1）解：据图乙可知，t加热=15×60秒=900秒，t打浆=60秒，W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦×900秒+200瓦×60秒=9.12×105焦
（2）Ra’＜Rb’；【解析】【分析】电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
结合电磁铁的应用来分析电路中电阻的变化；
【解答】（1）需要求出电能的多少，根据题干首先得求出加热和打浆的时间，因为整个过程需要三次加热、二次打浆，所以t加热=15×60秒=900秒，t打浆=60秒；然后根据w=pt即可求出消耗的电能；故答案为：t加热=15×60秒=900秒，t打浆=60秒；W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦×900秒+200瓦×60秒=9.12×105焦；（2）①当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电阻Raˊ、Rbˊ分别与电磁铁La、Lb串联后再并联，
电磁铁La吸住衔铁，说明电阻Raˊ所在支路的电流较大，根据R=可知，电阻Raˊ所在支路的电阻较小，
因为La、Lb是两个完全相同的电磁铁，即线圈电阻相同，所以，此时压敏电阻的阻值的大小关系：Raˊ＜Rbˊ。
②当杯体内液面高度h＜h1时，豆浆机处于“防干烧”状态，即电热丝所在电路不工作，
此时压敏电阻的阻值Raˊ＜Rbˊ，电阻Raˊ所在支路的电流较大，电磁铁La吸住弹性衔铁，动触点与静触点接触；
当杯体内液面高度h1≤h≤h2时，豆浆机正常工作，即电热丝或电动机所在电路工作，
此时压敏电阻的阻值Raˊ＞Rbˊ，电阻Rbˊ所在支路的电流较大，电磁铁Lb吸住弹性衔铁，动触点与静触点分离；
当杯体内液面高度h＞h2时，豆浆机处于“防溢浆”状态，即电热丝或电动机所在电路不工作，此时压敏电阻的阻值Raˊ＜Rbˊ，电阻Raˊ所在支路的电流较大，电磁铁La吸住弹性衔铁，动触点与静触点接触；故答案为：①Raˊ＜Rbˊ；②
；
课后作业学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：杠杆
1．定义：在力的作用下能够__绕着固定点转动__的硬棒叫杠杆。
2.
五要素——组成杠杆示意图。
(1)
支点：杠杆绕着转动的__固定点__。用字母O表示。
(注：作用在支点上的力不影响杠杆的平衡)
动力：__能够使杠杆转动__的力。用字母F1表示。
阻力：__阻碍杠杆转动__的力。用字母F2表示。
动力臂：从支点到__动力作用线__的距离。用字母l1表示。
阻力臂：从支点到__阻力作用线__的距离。用字母l2表示。
3．杠杆的平衡条件
(1)
杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
(2)
杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是：__F1×l1＝F2×l2__。
名称
结构特征
特点
省力杠杆
l1__>__l2，F1__<__F2
省力但费距离
费力杠杆
l1__<__l2，F1__>__F2
费力但省距离
等臂杠杆
l1__＝__l2，F1__＝__F2
既不省力也不省距离
4．三类杠杆
例1．如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是(
A
)
【解析】用撬棒撬石头时，动力为人对撬棒施加的竖直向下的作用力F1，从支点O向动力F1的作用线作垂线段，即为动力臂l1；阻力是石头对撬棒的作用力F2，方向竖直向下，从支点O向阻力F2的反向延长线作垂线段，即为阻力臂l2。
例1.2．小明利用铁架台、带有最小刻度1
cm的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究“杠杆的平衡条件”。(1)在挂钩码前，小明发现杠杆左端高、右端低(如图甲)，他应将杠杆两端的平衡螺母向__左__(填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡。
(2)接着小明在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡。则杠杆两侧受到的作用力大小__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)各自钩码所受重力大小。设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，则动力臂l1大小(如图乙)为__10.0__cm。
(3)改变钩码数量与位置，获取多组测量数据，填入记录表中，根据表中的数据得出杠杆的平衡条件是F1l1＝F2l2，据此，实验测量数据记录表中第三次实验中的空格应填__10.0__。
实验次序
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2.0
5.0
1.0
10.0
2
2.0
10.0
2.0
10.0
3
2.0
15.0
3.0
…
…
…
…
…
实验测量数据记录表：
(4)测量多组数据的目的是__减小实验误差__(填“减小实验误差”或“避免实验错误”)。
【解析】(1)由图甲知，左端较高，所以平衡螺母应向左调节。(2)杠杆两侧受到的作用力大小等于各自钩码所受重力大小；动力臂大小可以直接从杠杆上读出为10.0
cm。(3)根据杠杆平衡条件：F1l1＝F2l2，代入数据：2.0
N×15.0
cm＝3.0
N×l2，解得：l2＝10.0
cm。(4)在实验中，获取多组测量数据，这样可以减少实验的偶然性，并减小实验误差。
变式1．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2
cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5
N的钩码，在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置
平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是(
B
)
A.杠杆的动力臂为8
cm
B.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为0.5
N
D.动力F的大小为1.5
N
【解析】当动力在A点斜向下拉(与水平方向成30°角)时动力臂是lOA＝×4×2
cm＝4
cm；阻力臂是lOB，长度为3×2
cm＝6
cm＞lOA，即阻力臂大于动力臂，该杠杆为费力杠杆；该杠杆的阻力大小为G＝4×0.5
N＝2
N；根据杠杆的平衡条件，F1l1＝F2l2，即G×lOB＝F×lOA，代入数据得2
N×6
cm＝F×4
cm，解得：F＝3
N。
变式2．(2020·杭州)杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2
kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA＝5
cm，OB＝10
cm。
(1)计算秤砣的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为__2__kg。若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为__4__kg。
(3)当秤盘上放一个质量为2
kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数__＜__(填“＜”或“＞”)2
kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
解：(1)由题知，秤盘上放一个质量为2
kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，由杠杆的平衡条件有：m物g×AO＝m砣g×OB①，秤砣的质量：m砣＝×m物＝×2
kg＝1
kg。
(2)由题知，秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，由此知O处为0刻度，秤盘上放一个质量为2
kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，所以在B处标的刻度应为2
kg；秤砣在C处时杆秤恰好水平平衡，此时秤盘上放的重物质量为m，则mg×AO＝m砣g×OC，且OC＝2OB，所以mg×AO＝m砣g×2OB②，①÷②可得：m＝4
kg，所以C处刻度应为4
kg。
(3)当秤盘上放一个质量为2
kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，由杠杆的平衡条件可知：G物×OA＝G砣×l，G物×OA的值不变，G砣增大，力臂l变小，读数变小，故读数小于2
kg。
知识点2：滑轮
1．定滑轮、动滑轮
(1)
定滑轮
①定义：工作时轴固定不动的滑轮。
②实质：动力臂__等于__阻力臂的杠杆，__一__段绳子承担物重。
③特点：不省力也不省距离，但能__改变力的方向__。
④各物理量关系：F__＝__G；s__＝__h；vF__＝__vG。
动滑轮
①定义：工作时轴随物体一起移动的滑轮。
②实质：动力臂__等于__阻力臂二倍的杠杆，__二__段绳子承担物重。
③特点：__省一半的力__，__费一倍的距离__。
④各物理量关系：F__<__G；s__>__h；vF__>__vG。
2．滑轮组
(1)
定义：__动滑轮__、__定滑轮__组合成滑轮组。
(2)
特点：使用滑轮组既能省__力__又能__改变力的方向__。
(3)
理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力：F＝G。
只忽略轮轴间的摩擦，则拉力：F＝(G物＋G动)。绳子自由端移动的距离s＝n倍的物体移动的距离。
例2．(2019·嘉兴)为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是(
C
)
A.两个滑轮在装置中起的作用相同
B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D.将配重提升相同的高度，用该装置与直接提升配重所做的功相等
【解析】该装置由一个动滑轮和一个定滑轮组成，动滑轮能够省力，但不能改变力的方向，定滑轮不能省力，可以改变力的方向；该滑轮组中n＝2，由s＝2h可知，拉力移动的距离等于配重上升高度的两倍；绳子最后绕过的是定滑轮，定滑轮相当于等臂杠杆，所以两次的拉力相等；直接提升配重做的功是有用功，用该装置将配重提升相同高度还要对动滑轮做功，即用该装置所做的功(总功)大于有用功。
变式1．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处。某人借助该装置提升重物G(不计摩擦和装置的自重)。下列说法错误的是(C)
图中A可简化为定滑轮
B．图中B可简化为动滑轮
C.人将绳子向下拉1米时，重物G也上升1米
D．利用该装置不仅可以省力，也能改变力的方向
【解析】提升物体时，A的轴的位置固定不动，属于定滑轮；B和物体一起移动，属于动滑轮；由图知，A、B组成滑轮组，n＝5，则拉力端移动距离s＝5h；人将绳拉过1
m时，物体上升的高度h＝0.2
m；不计摩擦和装置的自重，人对绳的拉力F＝G，拉力方向向下，可见，利用该装置既能省力，又能改变力的方向。
知识点3：机械效率
1．机械效率(η)：物理学里，将__有用功__跟__总功__的比值叫做机械效率。η＝×100%。
2．任何机械的机械效率总和小于__1__。机械效率通常用百分数表示。机械效率没有单位。
一、专题精讲
高频考点1：人体中的杠杆
考点解读：人体中有很多的杠杆，例如①抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆②手臂拿物体时，肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力显然我们的前臂是一种费力力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。③走路时的脚，脚掌前部是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
例1：(2017烟台)踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是(
)
A．脚后跟是支点，是省力杠杆
B．脚后跟是支点，是费力杠杆
C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
解析：如图所示，踮脚时，脚掌与地面接触的地方是支点，小腿肌肉对脚的拉力向上，从图中可知动力臂大于阻力臂，是省力杠杆。答案：C
高频考点2：杠杆中最小力和杠杆的动态平衡问题
考点解读：使杠杆绕着转动的点叫支点，作用在杠杆上使杠杆转动的力叫动力，作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力叫阻力，从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。做此类题，必须先找准杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂，以及各力臂的变化，从而分析出其他因素的变化。
例2：如图甲所示，长1.6m、粗细均
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重(
)
A．5N
???B．10N??C．20N
???D．40N
解析：金属杆已知长度，且质地均匀，其重心在中点上，将图示拉力F与作用点到O点距离x的变化关系图赋一数值，代入杠杆平衡条件求出金属杆重力。解：金属杆重心在中心上，力臂为L1=0.8m，取图象上的一点F=20N，L2=0.4m，根据杠杆的平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂GL1=FL2
G×0.8m=20N×0.4m
解得：G=10N
答案：B
高频考点3：探究杠杆的平衡条件
考点解读：在研究杠杆的平衡条件时，需要调节杠
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)杆在水平位置平衡，其目的是便于直接从杠杆上读出力臂的大小。探究杠杆的平衡条件的实验，一般需测多组不同的数据，其目的是排除实验的偶然性，增加实验结论的可信度。
探究杠杆的平衡
(1)实验器材：杠杆、钩码、弹簧测力计
(2)实验设计与分析
①支点位置选择：杠杆的重心。避免杠杆自重对实验的影响
②使用前调节杠杆平衡，使其在水平位置静止：左高左调、右高右调
③杠杆平衡的判断：杠杆静止或匀速转动
④用弹簧测力计代替钩码提供动力的好处：可以直接测出动力的大小；可以提供不同方向的力
(3)实验结论
杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
例3：在探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，可以向
移动左端的螺母。(选填“左”或“右”)
(2)如图乙所示，为了使杠杆平衡，应在P点挂
个同样的钩码；若是改用在P点沿虚线方向拉弹簧测力计，则测力计的示数会
(选填“大于”、“等于”或“小于”)上述所要挂钩码的总重量，因为这时拉力的力臂
(选填“变小”或“变大”)
动力F/N
6.0
4.0
3.0
2.0
1.5
动力臂L/cm
5
7.5
10
15
20
(3)在图乙中，保持杠杆左边所挂钩码的位置和个数不变，用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆，使之平衡，得到表中的几组数据，请在图丙中绘出F-L图象。由表中数据或图象可知，在阻力与阻力臂一定的条件下，动力F与动力臂L成
。(选填“正比”或“反比”)
答案：(1)左
(2)2
大于
变小
(3)图象如上
反比解析：(1)由图甲知，实验前没挂钩码时，发现杠杆左端上翘，则重心应向右移动，应将左端平衡螺母向左旋一些，使杠杆在水平位置平衡；(2)设每个钩码重G，每个格的长度为L，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，F1×3L=3G×2L，所以F1=2G，所以为使杠杆平衡，他可在P位置挂上2个钩码；若倾斜拉测力计，此时其力臂变小，根据杠杆平衡条件，则力变大，所以示数大于上述所要挂钩码的总重量．(3)利用数学方法描点作图如下．根据图象发现：误差范围内，在阻力与阻力臂一定的条件下，动力F与动力臂L成反比．
变式1．(2020·广安)在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、重力都为0.5
N的钩码若干个。
(1)实验前将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是__便于测量力臂__和消除杠杆自重对实验的影响。
(2)如图甲所示，杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的__右__(填“右”或“左“)端将下沉。
(3)在图乙中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平方向静止，测力计的示数要__变大__(填“变小”“不变”或“变大”)。
(4)如果忽略杠杆自重对实验的影响，则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡，弹簧测力计对杠杆的最小拉力为__1.2_N__。
【拓展设问】
(5)在图乙中，弹簧测力计在B点沿竖直向上拉杠杆时，杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的拉力是___1__N。
(6)挂钩码前，杠杆在如图丁所示的位置静止，此时杠杆__达到__(填“达到”或“没有达到”)平衡状态。为了让杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向__左__(填“左”或“右”)端调节。
(7)如图戊所示，杠杆调节平衡后，小华同学在杠杆A点挂3个钩码，在B点挂__2__个相同的钩码，杠杆恰好在水平位置平衡后，于是他便得出了杠杆的平衡条件。他这样得出的结论是否科学？___不科学__(填“科学”或“不科学”)，理由是__只有一次实验总结实验结论，结论不具有普遍性_。
(8)小华需要做多次实验的目的是__得出普遍规律，避免偶然性__。
高频考点4：滑轮组的使用
考点解读：滑轮组既可省力，又可改变力的作用方向。在解题时要注意以下几点：①绳子的绕法：“奇动偶定”，即绳子为奇数段时，要以动滑轮的挂钩为起点开始绕；绳子为偶数段时，要以定滑轮的挂钩为起点开始绕。如图所示：②拉力F的大小：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)若不计动滑轮的重力及绳子的磨擦，则有F=G/n(n为承担阻力的绳子段数)；若考虑动滑轮的重力(不计磨擦)，则有F=(G+G动滑轮)/
n。2③绳子自由端移动的距离和速度：S=nh物
v=nv物
例4：如图甲，重为80
N的物体在大小为10
N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3
m/s的速度做匀速直线运动。如图乙，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1
m。若不计滑轮、绳的质量和摩擦，则(　　)
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1＝30
W
B．物体向右运动时，物体与地面之间的摩擦力f＝10
N
C．物体向右运动时，拉力F2＝10
N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2＝40
J
解析：A、物体向左运动时，F1的功率P1=F1v=10N×2×3m/s=60W，故A错误；B、图甲中是一只动滑轮，用2段绳子拉动物体，匀速运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，故摩擦力为2F1=2×10N=20N，所以B错误；C、由于物体G和地面没有改变，故所受摩擦力没有改变，仍为20N，方向向左，同时物体向左还受两股绳子施加的拉力，每股绳子的拉力为10N，物体右侧滑轮为动滑轮，对物体的拉力为2F2，因此，2F2=2F1+f=40N，所以F2=F1+0.5f=10N+0.5×20N=20N；故C错误；D、在滑轮与绳子质量及滑轮轴处摩擦均不计的情况下，拉力F2做的功W=F2×2s=20N×2×1m=40J，所以D正确。答案：D
变式1．某同学用如图甲所示的实验装置探究滑轮组的特点，相关数据记录在表中。
实验次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
(1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上__匀速__拉动弹簧测力计。
(2)第二次实验中，2
s内钩码上升的高度为0.1
m，则它运动的速度为__0.05__m/s。
(3)第三次实验中，绳端移动的距离为__0.45__m。
【拓展设问】
(4)小华在第四实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则此时弹簧测力计的示数为__1.8__N。
(5)在第二次实验中，克服钩码重力做的功为__0.6__J，拉力做的功为__0.75__J。
(6)如图丙所示的滑轮组，承担物重的绳子段数为__2__。
(7)小明用如图丙所示的滑轮组，匀速提升质量为200
g的重物，若滑轮的重力为3
N，则弹簧测力计的拉力为__2.5__N。(绳子与滑轮间的摩擦不计，g取10
N/kg)
(8)小华用如图丙所示的滑轮组，重物在4
s内上升的高度为0.6
m，则绳子自由端移动的速度为___0.3__m/s。
【命题点分析】研究滑轮组的特点的实验，可考查实验结论、弹簧测力计的读数、重物上升速度的计算、绳子自由端移动速度的计算、重力做功的计算、拉力做功的计算、承担物重的绳子段数。
高频考点5：应用机械效率进行相关分析与计算
考点解读：测量斜面的机械效率：①光滑斜面：Fl＝Gh　W额＝0　η＝100%
②有摩擦的斜面：η＝Gh/Fl
③斜面的机械效率与斜面的光滑程度和倾斜程度有关。测量滑轮组的机械效率：多数情况下仅考虑由于动滑轮自重所带来的额外功，而不考虑绳子的重力和摩擦。此时对于用滑轮组提升物体时有：η＝＝＝。测量杠杆的机械效率：η=
=
?
测量斜面的机械效率
(1)实验器材：木板、木块、弹簧测力计、垫块、刻度尺
(2)实验设计与分析：
①记位置：实验前，记下物体和拉力的起始位置
②测物理量：测量物体的重力，沿斜面匀速直线拉动弹簧测力计，使物体移动一定的距离，读出拉力F、测出物体上升的高度h、物体在斜面上移动的距离s，并填入记录表格
③计算数据：W有＝Gh，W总＝Fs，η＝×100%
(3)实验结论：①在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高；②在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高；③斜面的机械效率与提升物体的重力无关
例5：用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升．(支点和杠杆的摩擦不计)问：
(1)重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为多大？
2·1·c·n·j·y
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m．问：人的拉力F与第一次相比???????
(选填“变大”“变小”或“不变”)．比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导。
解析：(1)有用功：W有用=Gh=5N×0.3m=1.5J；总功：W总=Fs=4N×0.5m=2J，机械效率：η=
×100%=
1.5J÷2J×100%=75%；答：机械效率η1为75%(2)变小；钩码的悬挂点在A点时，由于杠杆的重力会阻碍杠杆转动，则由杠杠的平衡条件得：G?OA+G杠杆?
OC=F?OC；悬挂点移至B点时，由杠杠的平衡条件得G?OB+G杠杆?
OC=F′?OC，观察比较可知，悬挂点移至B点时，OB＜OA，即钩码重力的力臂变小，所以拉力F也变小；杠杆的机械效率：η=
=
?；因为杠杆升高的高度不变，所以克服杠杆自重
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)所做的额外功不变(即W额=G杠杆?h杠杆不变)；由于悬挂点B更接近支点，所以钩码提升的高度减小，根据W有用=Gh可知，有用功减小，从上面η的表达式可知：W有用减小、W额不变，所以
变大，分母变大，η就减小；即η2＜η1。答案：(1)75%
(2)变小
变式1．(2019·眉山)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图甲所示的实验装置。实验测得的数据如表：
实验次数
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率
1
较缓
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(甲))
　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(乙))
请你根据表中的数据解答下列问题：
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做__匀速直线__运动，该过程中木块的机械能__增大__(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)第2次实验中，斜面的机械效率为__50%__，斜面对木块的摩擦力为__0.9__N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是__斜面越陡，其机械效率越高__。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例：__盘山公路__。
【拓展设问】
(5)实验所用的测量工具有__弹簧测力计、刻度尺__。
(6)沿粗糙程度相同的斜面拉动物体时，弹簧测力计的示数不稳定，原因可能是__木块没有做匀速直线运动__。
(7)分析表中的数据发现：斜面越缓，越__省力__(填“省力”或“费力”)。
(8)从表格中的数据分析可知，使用斜面可以省__力__，但不能省__功__。
(9)如果小龙换用一个同种材料制成的重15
N的物体代替原木块，利用实验次序1中的斜面重做实验，则所需拉力为___8__N。
(10)如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是__能使木块所受拉力的方向与斜面平行__。
【命题点分析】测量斜面的机械效率实验，可考查实验仪器、实验操作、斜面机械效率的计算、拉力的计算、摩擦力的计算、斜面做功与省力情况分析、实验方案的改进。
能力培养
1.（2016·温州）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是?
（?
??）
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
2.（2017·温州）小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（?
）
??????B.????????C.????????D.?
3．（2018·温州）如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为l，则吸盘B受到的摩擦力F的大小与l的关系图像为(
D
)
4.（2019·温州）晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是(??
)
A.???B.???C.????D.?
【答案】B
【考点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】杠杆的平衡条件为：动力×动力臂=阻力×阻力臂，据此判断。【解答】根据杠杆的平衡条件得到：2G毛巾×L左=G毛巾×L右
，
因为2G毛巾=G毛巾
，
所以L左=L右
，
即两条毛巾离支点的距离是一条毛巾离支点距离的一半，故B正确。
2.（2018·宁波）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（
???）
A.?F2的功率为0.6W????????????????????????????????
B.?弹簧测力计读数为9N
C.?物体A和地面之间有摩擦力??????????
?D.?如果增大F2
，物体A可能向左运动
【答案】D
【解答】A．F2的功率为0.6W，将左侧滑轮看成定滑轮时，这个滑轮组能省1/2的力，费2倍的距离，所以绳子自由端的运动速率为0.2m/s，由公式P=Fv=3N×0.2m/s=0.6W，说法正确，A错误；B．弹簧测力计读数为9N，左侧滑轮有三根绳子拉着，每根绳的拉力都为3N，所以总拉力是9N，说法正确，B错误；C．物体A和地面之间有摩擦力，因为B受到向左的拉力，向左做匀速直线运动，可知B受到平衡力的作用，B受到向左的拉力为6N，受到向右的摩擦力也为6N。由于力的作用是相互的，B也给A一个摩擦力且大小也为6N，方向向左，由于A保持静止所以A受到平衡力的作用，向应该受到向右的力也为6N，已知F1=4N，所以地面对A的摩擦力为2N方向向右，说法正确，C错误；D．如果增大F2
，
物体A可能向左运动，由于滑动摩擦力的大小只与表面粗糙程度和压力的大小有关，而B对A的压力不变且粗糙程度也不变，所以滑动摩擦力不变，A物体的受力不变，所以仍为静止，说法错误，D正确。
24.（2020·台州）晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降
（1）安装在天花板上虚线框内的简单机械应是________。
（2）使用一段时间后，对手摇器的转轴添加润滑剂，目的是________。
（3）将挂在晾衣架上重为20牛的衣服升高1.5米，至少对衣服做多少功?
（4）由于使用不当.造成晾衣架右侧钢丝绳受损，最多只能承受15牛的力，左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒，通过计算说明挂在哪些编号的小孔，在侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
【答案】
（1）定滑轮（2）减小摩擦（3）W=Fs=Gh=20牛×1.5米=30焦（4）晾衣杆可看作是一个杠杆，左侧绳与晾衣杆的交点为杠杆的支点，l2为悬挂点到支点的距离
根据杠杆平衡公式：F1×l1=F2×l2
可得l2=
=
=150厘米
挂在9、10、11三个孔上晾晒会损坏晾衣架。
【解析】【分析】（1）根据这个简单机械的工作特点推断它的种类；（2）减小摩擦的方法：①减小压力；②减小接触面的粗糙程度；③改变接触面；③添加润滑剂；（3）根据W=Gh计算对衣服做的功；
（4）可以将晾衣杆看作一个杠杆，左侧绳子与晾衣杆的交点为支点，衣服的重力为阻力，衣服的悬挂点到支点的距离为阻力臂；右侧绳子的拉力为动力，动力臂就是晾衣杆的长度，根据杠杆的平衡条件，计算出阻力臂的长度，然后对小孔的位置进行定位，从而确定钢丝绳会断裂的小孔位置。
31.（2018·台州）图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③。经测试发现：①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是________。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L。
（3）已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，
取1.4）
【答案】
（1）铜环（2）（3）当配重柄水平时，可求出配重的最小质量，杠杆示意图如图2：
OD=
×OC=
×1.4cm=1cm，根据杠杆的平衡条件：G1l1=G2l2
，m1gl1=m2gl2
，
m2=m1
=
=4g；
当小壶盖水平时，可求出配重的最大质量，杠杆示意图如图3：OE=
×OB=
×1cm=0.71cm，
根据杠杆的平衡条件：G1l1′=G2l2′，m1gl1′=m2gl2′，m2′=m1
=
≈7.89g。
【解析】【分析】（1）外壳是金属，应该与火线、零线绝缘，根据已知条件分析。
（2）重力G方向竖直向下，根据力臂的定义做出重力的力臂；
（3）根据杠杠的平衡条件，当配重柄水平时，配重的质量最小；当水壶盖水平时，配重的质量最大，利用数学知识结合杠杆的平衡条件求解。
【解答】（1）铜是导体，由题意，铜环①、铜环②之间是绝缘的，说明之间有底盘的绝缘体；②、③之间常温下有十几欧姆的电阻，为加热电阻，故与水壶金属外壳相连的装置只能是铜环①，否则与②或③相连则有触电的危险。
（2）水壶盖的重力G方向竖直向下，根据力臂的定义做出重力的力臂，如下图1所示：
（3）当配重柄水平时，可求出配重的最小质量，杠杆示意图如图2：
，
根据杠杆平衡条件可得：
，
即
，
；
当壶盖水平时，可求出配重的最大质量，杠杆示意图如图3：
根据杠杆平衡条件可得：
课后作业学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：电能（电流所具有的能量）、电功
1．电能用电能表来测量，电能的国际单位是J，生活中常用单位是kW·h，1
kW·h=3.6×106
J。
2．电能表铭牌上一些参数的含义：
（1）“220
V”表示这个电能表在220
V的电路中使用；
（2）“5（10）A”表示标定电流是5
A，额定最大电流是10
A，电流表工作时的电流不能超过额定最大电流；
（3）“2500
R/kW·h”表示接上这块电能表上的用电器，每消耗1
kW·h的电能，电能表的转盘转3
000转。
3．计算：电能表用前后两次的读数之差表示某段时间内用电的度数。测量较小电功时，用表盘转数读数。
转盘转的圈数n
r/表盘参数N
r/kW·h=指示灯闪烁次数n
imp/表盘参数N
imp/kW·h=消耗电能
4．电功（电流所做的功）：电流做功，电能转化成其他形式的能的过程，电功是转化多少的量度。
计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路，力学电学通用）
推导公式：W＝I2Rt（常用于纯电阻电路的串联电路）
W＝t（常用于纯电阻电路的并联电路）
例1.（2018·桂林模拟）小明家电能表上个月底的示数为，这个月底的示数如图所示，由图可知（
）
A．他家本月用电是362.6
kW·h
B．本月他家电能表的转盘转了6×104圈
C．他家电能表正常工作时的电流为10
A
D．他家本月用电3.6×106
J
变式1．（2018·天河期末）小美利用家中的电能表如图所示，测家用电热水壶的功率，他关闭了家中其它用电器，只有电热水壶工作，记录所测数据，进行计算，下列说法正确的是（
）
A．观察并记录电能表转盘转动10圈，记录电热器工作的时间t
B．只使电热器工作10
s，观察并记录电能表转盘转动的圈数N
C．接在这个电能表上的用电器总功率最大为2
200
W
D．记录电能表示数从跳到时所用的时间t，误差最小
知识点2：电热（焦耳定律）
1．电流的三种效应分别是热效应、磁效应、化学效应。
2．焦耳定律的内容：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。计算公式：Q=I2Rt
(适用于所有电路)。利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
3．对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能，所以以下公式均成立Q＝W=UIt==Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求电热Q时只能用Q=I2Rt。
（1）在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；
（2）串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即=；
并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即=。
例1.（2018安徽模拟）如图所示，在A、B两个容器内装有质量和温度都相同的水，已知R1＞R2，同时通电后（
）
A．A中的水先沸腾
B．B中的水先沸腾
C．两容器中的水同时沸腾
D．无法确定
变式1．（2018·武汉一模）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是
A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等
B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1:2
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1:4
知识点3：电功率和电功的计算
电功率定义式：P＝________
电功　　　　　　
决定式：P＝________　
　
W＝Pt＝________
推导式：P＝＝________
　
W＝t＝________
说明：(1)推导式仅适用于纯电阻电路。
对于两个用电器电功或者电功率的大小比较类问题，要注意公式的选择。一般串联电路多选择P＝I2R和W＝I2Rt。因为控制了电流相等，从而可以得出电功或电功率与电阻成正比的结论。并联电路多选择P＝和W＝t。因为控制了电压相等，从而得出电功或电功率与电阻成反比的结论。
例1．甲、乙两只灯泡，其I－U关系图像如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，乙灯消耗的功率是(　　)
A．1.2W　　　　
B．0.8W　　　　
C．2W　　　
　D．3W
变式1．3.如图所示。电源电压保持不变。开关s闭合后。灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是4：5，此时灯L1、L2的电功率之比是（??
）
?4：5????????????????????????????B.?4：1?????????????????????????C.?1：4????????????????????????????D.?5：4
知识点4：两个实验探究（测定小灯泡的电功率，影响小灯泡电功率的因素）
一、专题精讲
高频考点1：电能和电能的测量
考点解读：电能表的各参数表示的物理意义：600r/kw?h，表示每消耗1kw?h的电能，电能表的转盘转600转，“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A，最大瞬间电流是20A，220V表示该电能表的额定电压，50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用。
例1：如图分别是小明家上个月月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是(　　)
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW·h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
解析：A、因为电能表指示灯闪烁的快慢反映了电流做功的快慢，所以指示灯闪烁越快，电路的总功率越大，不能说明消耗电能越多，故A错误；B、小明家上月消耗的电能为：5637.8kW?h-5546.7kW?h=91.1kW?h，故B错误；C、由图知电能表允许通过的最大电流为20A，因此小明家干路中的电流不得超过20A，故C错误；D、1600imp/kW?h表示每消耗1kW?h的电能，指示灯闪烁1600次，指示灯闪烁32次，则电饭锅消耗的电能：W=32÷1600=0.02kW?h；此时电饭锅的功率：P=0.6kW=600W．故D正确。答案：D
高频考点2：电功和电功率的计算
考点解读：①公式W=Pt=UI
t
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和P=
W/t=UI适用于所有电功和电功率的计算，而W=I2Rt=t和P=I2R=只适用于纯电阻电路(即电能只转化为内能)的计算。②对于电阻不变的用电器，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)额定电压、额定功率和实际电压、实际功率存在着以下关系：P实/P额=(U实/U额)2。
例2：如图所示，电源电压为4.5
V，定值电阻R0为10
Ω，滑动变阻器R的规格为“20
Ω　2
A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6
A”“0～3
V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是(
　
)
A．电流表示数最大值为0.6
A
B．电压表示数范围为1～3
V
C．滑动变阻器的功率可达0.5
W
D．滑动变阻器的阻值变化范围为5～10
Ω
解析：由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流。当电压表的示数UR0＝3
V时，电路中的电流，I＝＝＝0.3
A，因串联电路中各处的电流相等，且滑动变阻器允许通过的最大电流为2
A，电流表的量程为0～0.6
A，所以，电路中的最大电流I大＝0.3
A，故A错误；此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，电路消耗的总功率最大，此时电路中的总电阻：R总＝＝＝15
Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R滑＝R总－R0＝15
Ω－10
Ω＝5
Ω，则滑动变阻器阻值变化范围为5～20
Ω，故D不正确；此时滑动变阻器的功率P滑＝1.5
V×0.3
A＝0.45
W；当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，电压表的示数最小，则电路中的最小电流：I小＝＝＝0.15
A，电压表的最小示数：UR0′＝I小R0＝0.15
A×10
Ω＝1.5
V，所以，电压表示数变化范围为1.5～3
V，故B不正确，此时滑动变阻器的功率P滑＝3
V×0.15
A＝0.45
W。答案：C
高频考点3：额定功率和实际功率
考点解读：用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率叫额定功率；用电器工作时实际加的电压叫实际电压，用电器在实际电压下的功率叫实际功率，每个用电器的额定功率只有1个，而实际功率有很多个，电压不同，实际功率就不同，实际值和额定值的关系为：U实＝U额时，P实＝P额，用电器处于正常工作状态；U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作；U实＞U额时，P实＞P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
例3：标有“6V6W”、“6V3W”字样的L1、L2串联后接在6V电源上，下列说法正确的是(
　
)
A．L1的额定功率大于L2的额定功率
B．L1的实际功率大于L2的实际功率
C．通过L1的电流大于通过L2的电流
D．通过L1的电流小于通过L2的电流
解析：由灯泡铭牌可知，L1的额定功率为6W，L2的额定功率为3W，L1的额定功率大于L2的额定功率，故A正确；两灯泡串联，通过它们的电流I相等，由P=I2R可知，L1的实际功率小于L2的实际功率，故B错误；两灯泡串联，通过它们的电流相等，故CD错误。答案：A
高频考点4：求实际功率和实际电压问题
产品型号
XXXX
额定电压
220V
额定功率
605W
频率
50HZ
容量
1.0L
考点解读：求实际功率和实际电压，都先根据用电器的规格求出电阻，因为电阻只跟电阻丝的长度、材料、横截面积、温度有关，所以在不考虑温度影响电阻的情况下，电阻是固定不变的，在根据与电阻有关的公式求出相应的物理量。
例4：如图是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，求：
(1)电热壶电阻丝的电阻？
(2)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到电热壶工作时，家里标有“2000r/kW·h”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)？
(3)小明家还有一只标有”PZ220V　100W”的灯泡，假如其在110V电压下工作，求灯泡的实际功率？
解析：(1)电热丝电阻R＝＝＝80Ω
(2)豆浆机3min内消耗的电能：W实＝kW·h×50＝kW·h＝9×104J，豆浆机实际功率：P实＝＝＝500W，电路实际电压：U实＝＝＝200V。
(3)在110V电压下工作，灯泡的实际功率：P实=U实2÷R=(110V)2÷484Ω=25W
高频考点5：比较灯泡的明暗
考点解读：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
U实与U额关系
P实与P额关系
灯泡亮度
U实>U额
P实>P额
较亮
U实＝U额
P实＝P额
正常发光
U实P实较暗
例5：两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。对两个灯泡的额定功率比较大小时，做以下分析，请你将最合理的排序选出来(　　)
①从关系式P＝I2R可以知道　②比较亮的灯泡的电阻较大　③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比　④从关系式P＝U2/R可以知道　⑤串联时流过两个灯泡的电流相同　⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
A．②①③④⑤⑥
B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤
D．⑤①②④③⑥
解析：判断灯泡电功率大小的步骤是：串联时流过两个灯泡的电流相同；从关系式P=I2R可以知道；较亮灯泡的电阻较大；从关系式P=U2/R可以知道；在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比；所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大。答案：D
高频考点6：测小灯泡的电功率
考点解读：实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验原理：P＝UI。实验电路图：如右图。实验步骤
按照实验电路图正确连接电路。连接时，开关处于
断开
状态，滑动变阻器的滑片处于_阻值最大处。
闭合开关，注意观察电压表的示数，然后缓慢移动滑动变阻器滑片的位置，直到电压表示数分别为0.8U额、U额、1.2U额，读出电流表示数，观察灯泡亮度变化，计算灯泡功率和灯丝电阻。
实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。并且__实际功率越大，灯泡越亮__。
实验有关注意事项：①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置；②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5；③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则；④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)；⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)；⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)；⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)；⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。
例6：在测定额定电压为2.5
V的小灯泡电功率的分组实验中：　
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是____。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为____W。
甲
乙
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率/W
①
2.0
0.26
0.52
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
0.69
小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率(如表)，你认为这样处理数据是____(选填“合理”或“不合理”)的，理由：__________________
__
___。
(4)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是____。
A　　
B
C　　　
D
解析：(1)根据灯泡的额定电压为2.5
V，电压表量程选择0～3
V，如图所示：(2)灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路的情况；电压表有示数，说明电压表中间小灯泡断路；电流表量程为0～0.6
A，电流表示数0.3
A，P＝UI＝2.5
V×0.3
A＝0.75
W。
(3)小华根据实验数据算出了小灯泡的平均功率，这样处理数据是不合理的，因为灯泡在不同电压下的实际功率是不同的，这样算出的平均功率没有意义。
(4)随着滑动变阻器接入电路电阻的增大，由串联电路的特点知道，灯泡的电压减少，功率变小，故选B。答案：(1)见解析；(2)灯泡断路；0.75；(3)不合理；灯泡在不同电压下的实际功率是不同的，这样算出的平均功率没有意义；(4)B
高频考点7：电流的热效应和焦耳定律
考点解读：电流热效应：电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。用控制变量法进行研究(在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比，表达式：Q＝I2Rt。
实验探究：电热跟哪些因素有关
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__。可用公式__Q＝I2Rt__表示。
只有当电能全部转化为热能时，W__＝__Q；当电能不全部转化为热能时，W__>__Q。
2．实验装置：如右图
3．实验方法
(1)
转换法：探究电流产生热量的多少，通常将其转换成液体内__温度计示数变化__来判断。
(2)
控制变量法：当甲、乙两电阻串联在电路中，控制__电流、通电时间__相同，可以研究电热与电阻的关系。
例7：如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙。闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲_______(填”大于”或”小于”)乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关。则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2_______(填”大于”或”小于”)t1。
解析：粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，则R甲＞R乙；两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高，由此得出，当通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多，故甲玻璃管液面上升高度h甲大于乙玻璃管液面上升高度h乙；向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流减小，在电阻相同、放出热量相同的情况下，电流越小，根据焦耳定律可知，所用的时间越长，即t2大于t1。答案：大于
大于
高频考点8：电功和电热的综合计算
考点解读：①当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，根据P=UI=U2/R可知电路的总功率，据此判断其状态；②当指示灯亮时其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出发热电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出指示灯的电阻值；③双金属开关闭合时，电路为发热电阻的简单电路，根据P=UI=U2/R求出温度控制器所消耗的电功率；④由图乙可知，一个周期的时间为3min，恒温时间为150s，加热时间为30s，根据电阻的串联和W=U2/Rt求出一个周期内温度控制器消耗的电能，1h内有20个周期，据此求出温度控制器1小时所消耗的电能。
例8：某兴趣小组设计的”温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合，温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：
(1)当指示灯亮时，温度控制器处于________状态。
(2)指示灯的电阻值。
(3)加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。
(4)温度控制器正常工作时，记录灯泡在一段时间内，规律性亮灭情况如图乙，则温度控制器1小时所消耗的电能。
解析：(1)当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，由P=UI=可知，电路的总功率最小，温度控制器处于恒温状态；(2)当指示灯亮时，两端的电压UL＝200
V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，因此发热电阻两端的电压：UR＝U－UL＝220
V－200
V＝20
V
因串联电路中各处的电流相等，所以电路中的电流：I＝＝，即＝
解得：RL＝400
Ω
(3)双金属开关闭合时，电路为发热电阻的简单电路，则温度控制器的电功率：P加热＝＝＝1
210
W
(4)由图乙可知，一个周期的时间为3
min，恒温时间为150
s，加热时间为30
s，则一个周期内温度控制器消耗的电能：W＝t加热＋t保温＝×30
s＋×150
s＝52
800
J，温度控制器1小时所消耗的电能：W总＝20W＝20×52
800
J＝1.056×106
J
答案：(1)恒温
(2)400
Ω
(3)1
210
W
(4)1.056×106
J
能力培养
1.（2016·温州）某台灯铭牌上标有“9W”字样，“9W”表示该台灯的（?
）
A.?额定功率???????????????????????????B.?实际功率???????????????????????????C.?额定电流???????????????????????????D.?实际电流
【答案】
A
【解析】【分析】明确功率的基本单位，并知道铭牌上所标信息为用电器正常工作时的额定值．本题考查了学生对电功率的物理意义和用电器铭牌参数含义的理解与掌握，是一道基础题目．
【解答】解：某台灯铭牌上标有“9W”字样，就是指灯的额定功率为9W．
2.（2019·温州）小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1’、P2‘（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定）。下列关系式正确的是（??
）
?P2'>P1'>P1????????????????
??
?B.?P2'>P1>P1'???????????????
??C.
?P1>P2'>P1‘????????????????
???D.?P1>P1'>P2‘
【答案】C
【解析】【分析】（1）根据公式可知，当电压不变时，电阻越大，功率越小；（2）在串联电路中，功率与电阻成正比，即电阻越大，功率越大。【解答】（1）甲图中只有灯泡L1
，
乙图中灯泡L1与L2串联，根据R总=R1+R2可知，乙图中总电阻大于甲图中的总电阻；根据公式可知，当电源电压不变时，甲图中灯泡L1的功率P1大于乙图中的总功率P总
，即P1＞P总；（2）根据公式P总=P1+P2可知，乙图中两个灯泡的功率肯定都小于P总
，
即小于P1；（3）根据串联电路电功率与电阻的关系可知，因为R2＞R1
，
所以P2'＞P1'，那么：P1＞P2'＞P1'。
3.（2016·温州）如图所示，电源电压保持6
V不变，电流表的量程为0～0.6
A，电压表的量程为0～3
V，定值电阻的规格为“10Ω
0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω
1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（?
??）
A.?变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2
Ω～20
Ω
B.?电流表示数允许的变化范围为0.2
A～0.5
A
C.?电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4
W～0.9
W
D.?电路消耗总功率允许的变化范围为1.2
W～3
W
【答案】C
【解析】【分析】（1）根欧姆定律判断电流和电阻、电压之间的关系；（2）根据P=UI判断电路消耗的功率。【解答】解：A、R2的阻值最小时，也就是电流最大时，电压表的示数最大为3V,此时的电流为0.3A，电路的总电阻为20Ω，所以此时滑动变阻器的电阻为10Ω，所以A错；B、当电压表示数最大时，此时的电流最大为I==0.3A，所以A错；C、当电压表示数为3V时，电阻R1消耗的电功率最大为0.9W，当电压表示数最小时，也就是滑动变阻器的阻值最大时，此时电流I==0.2A，电压表的示数U=IR=0.2A×10Ω=2V，所以此时的电功率P=IR=2V×0.2A=0.4W，所以C正确；D、电路消耗的最大功率P=UI=6V×0.3A=1.8W,最小功率P=UI=6V×0.2A=1.2W，所以D错。
4.（2016·温州）如图所示是一种家庭电路带指示灯的按键开关的电路图。使用时发现，当开关断开时，照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光（便于夜晚找到开关）；当开关闭合时，只有照明灯甲正常发光。据此可以判断（?
??
）
A.?甲灯的额定功率一定小于乙灯的额定功率?????????????????
B.?甲灯的电阻一定远大于乙灯的电阻
C.?开关断开时，通过乙灯的电流大于通过甲灯的电流??
D.?甲灯的电阻一定远小于乙灯的电阻
【答案】D
【解析】【分析】当开关闭合时，电路为甲灯泡的简单电路且灯甲发光说明甲灯泡无短路现象；当开关断开时，甲乙两灯泡串联，且明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光，因串联电路各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以根据P=I2R可知，甲灯泡的实际功率远小于乙灯泡的实际功率，即甲灯的电阻远小于乙灯的电阻。【解答】解：A、甲的额定电压为220V,乙的额定电压不知，无法判断两只灯泡的额定电功率的大小，所以A错；当开关断开时，甲乙两灯泡串联，且明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光，因串联电路各处的电流相等，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以根据P=I2R可知，甲灯泡的实际功率远小于乙灯泡的实际功率，即甲灯的电阻远小于乙灯的电阻，所以B、C错，D正确。
5.（2016·温州）某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路．
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2．
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA=10欧）
B烧瓶（RB=20欧）
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4
，
实验数据如表．
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安．
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________．
（3）小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：________．
【答案】（1）0.24（2）电流和通电时间（3）△h3＞△h2
【解析】【分析】（1）电流表的读数，要先观察选用的量程及对应的分度值，再根据指针位置读数；（2）在串联电路中电流处处相等，串联的两个电阻同时工作、同时停止工作，通电时间相同；（3）由第一行、第二列数据，改变电流、电阻的倍数相同，观察玻璃管内液面的变化△h2、△h3的关系得出吸热关系，进而得出对电流产生热量影响较大的因素．本题为电流热效应的影响因素的实验探究题目，考查了电流表的读数方法、控制变量法的使用，以及分析实验数据得出结论的能力，有难度。【解答】解：（1）由图可知，电流表选用的是0﹣0.6A量程，分度值为0.02A，根据指针位置可得电流I=0.24A；（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制电流和通电时间相同；（3）由第一行数据可知，通过的电流相同，使电阻变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化△h2可得吸收热量的变化；由第二列数据可知，电阻相同，使通过的电流变为原来的2倍，观察玻璃管内液面的变化△h3可得吸收热量的变化；电流和电阻都是变为原来的二倍，通过比较得出△h2＜△h3
，
可以得出对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大．
6.（2016·温州）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，使用用如图甲所示的电路，其中电源电压保持6
V不变，小灯泡额定电压为2.5
V(灯丝电阻约为12
Ω)。
（1）为能顺利完成该实验探究，下列四种规格的滑动变阻器应选用__________。
A.“10Ω
0.2A”的滑动变阻器
B.“10Ω
0.5A”的滑动变阻器?
C.“20Ω
0.2A”的滑动变阻器
D.“20Ω
0.5A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是：________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示；此时为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________端移动.(选填：“A”或“B”)。
（4）多次测量，得出通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知：该小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为________W。灯丝电阻受温度的影响情况是________
【答案】
（1）D（2）小灯泡断路（3）B（4）0.7；温度越高，灯丝电阻越大
【解析】【分析】（1）知道灯泡额定电压和电阻，求出灯泡额定电流．滑动变阻器与灯泡串联．根据测量电路电压特点，求出灯泡正常工作时，滑动变阻器的电压，求出滑动变阻器的电阻；
（2）根据灯泡的明暗情况和电流表的示数检查电路故障，找出故障然所在；
（3）根据串联电路电流及电压的特点和滑动变阻器的使用方法判断；
（4）①P=UI的应用；②影响电阻大小的因素：电阻丝的材料、长度、横截面及温度。
【解答】解：（1）灯泡正常工作时，灯泡的额定电流：IL=≈0.2A,
滑动变阻器的电压及电流分别为3.5A、0.2A，其阻值RP==17.5A,所以应选D；
（2）小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，说明电流通过开关、滑动变阻器、电压表、电流表，无电流通过灯泡，所以灯泡断了；
（3）由图知L两端的电压为2.2V,要增大它两端电压，必须减小滑动变阻器的电压，即减小滑动变阻器的阻值，所以滑动变阻器的滑片向B端移动；
（4）①由P=UI得滑动变阻器的功率为：P=UI=3.5V×0.2A=0.7W;
②灯丝电阻主要受温度的影响，温度越高，灯丝电阻越大。
7.（2016·温州）如图甲所示，电源的电压U保持不变，R1是一定值电阻，当滑动变阻器滑片移动时，整个电路消耗的总功率P随着电流I的变化如图乙中的直线OAC所示，抛物线OBC为电阻R1消耗的电功率P1随电流I变化的图线，A、B两点对应的横坐标为2A。求：
（1）电源电压U和R1分别是多少？?
（2）线段AB表示的电功率为多大？
（3）滑动变阻器的电阻为多大时，滑动变阻器消耗的电功率为最大？最大值为多少？
【答案】
（1）解：取图中C点，此时电阻R1的功率与总功率相等，即电压全部分配在R1上，滑动变阻器电阻为0Ω，R1=
==1Ω；答：电源电压U和R1分别3V、1Ω；
（2）解：由图像可得：IB=2A，PB=IB2R=（2A）2×1Ω=4W；
答：线段AB表示的电功率为2W；
（3）解：设滑动变阻器电阻为
，则
,
，
得出
,
，当且仅当
时，，即当
??
PX最大（或：当Rx=R1=1Ω时，PX最大）
PX
=2.25W答：滑动变阻器的电阻为1Ω，滑动变阻器消耗的电功率为最大；最大值2.25W。
【解析】【分析】（1）根据P-I图像判断电路的连接情况，当I最大时P总等于P1
，
即P2为0W，说明电压全部加在R1两端，R2的阻值为0Ω,再根据功率的公式进行相关的计算；
（2）由图像OBC知IB的电流和P=I2R计算B的功率，由图像OAC知A点的功率为6W;
（3）用Rx和R1把滑动变阻器的功率表示出来，再根据数学知识把Rx的最大值求出。
8.（2020·温州）小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
（1）如图甲，将五个阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天天平衡。打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是________
。
（2）为测量篮球受到的浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏，定值电阻R0的阻值为10欧，R是力敏电阻，其阻值与所受压力FB的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0．2安；当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0．15安。力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力。
（3）图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1．29千克/米3的空气密度，指针大致指示在何处？请在图戊的刻度盘中用箭头标出，并写出你的判断依据。
【答案】
（1）随着气球体积变大，排开空气体积变大；根据阿基米德原理，受到空气浮力也变大，篮球对左盘的压力减小。（2）解：由欧姆定律I1=U/R总得R总=U/I1=6伏/0．2安=30欧，
则R1=R总-R0=30欧-10欧=20欧，由图丙得FB1=309牛，根据图丁可知FB是FA的50倍，故FB1=309牛对应的FA1=6．18牛；
I2=U/R'总得R'总=U/I2=6伏/0．15安=40欧则R2=R'总一R0=40欧一10欧=30欧，由图丙得FB2=300牛，由图丁得FA2=6．00牛；根据阿基米德原理，及对篮球和气球整体受力分析：A盘前后2次受到的压力差等于篮球所受浮力的2倍，即：FA1-FA2=2F浮
F浮=(FA1-FA2)/2=(6．18牛-6．00牛)/2=0．09牛
答：篮球所受的浮力为0．09牛。
（3）指针如图；与密度为1．29千克/米3的空气相比，装置在密度大于1．29千克/米3的空气中，受到浮力较大，则篮球对盘的压力较小，力敏电阻所受压力也较小，电阻较大，电路中的电流较小，则电压表示数较小。
【解析】【分析】（1）天平的示数其实就是托盘受到的压力，而托盘受到的压力等于篮球的重力与它受到浮力的差。根据气球体积的变化，利用阿基米德原理分析浮力的变化，再确定篮球对托盘压力的大小变化即可；
（2）首先根据欧姆定律计算出电流为0.2A时的总电阻，然后根据
R1=R总-R0计算出此时压敏电阻的阻值，再根据丁图确定FB和FC的数量关系，进而计算出此时托盘A受到的拉力
FA1
，
这其实就是篮球的重力；同理，计算出电流为0.15A时托盘A受到的压力
FA2?，二者之差就是现在篮球和气球受到的浮力之和。由于现在的体积是篮球的2倍，所以现在的浮力也是篮球浮力的2倍，那么根据
FA1-FA2=2F浮
计算篮球受到的浮力即可；
（3）首先根据阿基米德原理分析空气密度增大时篮球所受浮力的变化，再确定篮球对托盘压力的变化，进而确定压敏电阻的阻值变化，再根据欧姆定律分析电流变化，最后根据U=IR确定电压表的示数变化即可。
9.（2018·温州）如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
（1）若豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
（2）为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，La，Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液而处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力）。
①当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为Ra’和Rb’，请比较两者的大小关系：________。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2________。
【答案】
（1）解：据图乙可知，t加热=15×60秒=900秒，t打浆=60秒
W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦×900秒+200瓦×60秒=9.12×105焦答：按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗9.12×105焦的电能。
（2）Ra’＜Rb’；【解析】【分析】电能可以转化成多种其他形式的能量。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。结合电磁铁的应用来分析电路中电阻的变化；
【解答】（1）需要求出电能的多少，根据题干首先得求出加热和打浆的时间，因为整个过程需要三次加热、二次打浆，所以t加热=15×60秒=900秒，t打浆=60秒；然后根据w=pt即可求出消耗的电能；故答案为：t加热=15×60秒=900秒，t打浆=60秒；W=W加热+W打浆=P加热t加热+P打浆t打浆=1000瓦×900秒+200瓦×60秒=9.12×105焦；（2）①当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电阻Raˊ、Rbˊ分别与电磁铁La、Lb串联后再并联，电磁铁La吸住衔铁，说明电阻Raˊ所在支路的电流较大，根据R=可知，电阻Raˊ所在支路的电阻较小，因为La、Lb是两个完全相同的电磁铁，即线圈电阻相同，所以，此时压敏电阻的阻值的大小关系：Raˊ＜Rbˊ。
②当杯体内液面高度h＜h1时，豆浆机处于“防干烧”状态，即电热丝所在电路不工作，此时压敏电阻的阻值Raˊ＜Rbˊ，电阻Raˊ所在支路的电流较大，电磁铁La吸住弹性衔铁，动触点与静触点接触；
当杯体内液面高度h1≤h≤h2时，豆浆机正常工作，即电热丝或电动机所在电路工作，
此时压敏电阻的阻值Raˊ＞Rbˊ，电阻Rbˊ所在支路的电流较大，电磁铁Lb吸住弹性衔铁，动触点与静触点分离；当杯体内液面高度h＞h2时，豆浆机处于“防溢浆”状态，即电热丝或电动机所在电路不工作，此时压敏电阻的阻值Raˊ＜Rbˊ，电阻Raˊ所在支路的电流较大，电磁铁La吸住弹性衔铁，动触点与静触点接触；
课后作业学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：杠杆
1．定义：在力的作用下能够__绕着固定点转动__的硬棒叫杠杆。
2.
五要素——组成杠杆示意图。
(1)
支点：杠杆绕着转动的__固定点__。用字母O表示。
(注：作用在支点上的力不影响杠杆的平衡)
动力：__能够使杠杆转动__的力。用字母F1表示。
阻力：__阻碍杠杆转动__的力。用字母F2表示。
动力臂：从支点到__动力作用线__的距离。用字母l1表示。
阻力臂：从支点到__阻力作用线__的距离。用字母l2表示。
3．杠杆的平衡条件
(1)
杠杆平衡是指：杠杆静止或匀速转动。
(2)
杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是：__F1×l1＝F2×l2__。
名称
结构特征
特点
省力杠杆
l1__>__l2，F1__<__F2
省力但费距离
费力杠杆
l1__<__l2，F1__>__F2
费力但省距离
等臂杠杆
l1__＝__l2，F1__＝__F2
既不省力也不省距离
4．三类杠杆
例1．如图是用撬棒撬石头的情景，下图中关于该撬棒使用时的杠杆示意图正确的是(
)
例1.2．小明利用铁架台、带有最小刻度1
cm的杠杆、细线、若干钩码等实验装置探究“杠杆的平衡条件”。(1)在挂钩码前，小明发现杠杆左端高、右端低(如图甲)，他应将杠杆两端的平衡螺母向__
__(填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡。
(2)接着小明在杠杆的两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，保持杠杆在水平位置平衡。则杠杆两侧受到的作用力大小__
__(填“大于”“等于”或“小于”)各自钩码所受重力大小。设右侧钩码对杠杆施加的力为动力F1，则动力臂l1大小(如图乙)为__
__cm。
实验次序
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2.0
5.0
1.0
10.0
2
2.0
10.0
2.0
10.0
3
2.0
15.0
3.0
…
…
…
…
…
(3)改变钩码数量与位置，获取多组测量数据，填入记录表中，根据表中的数据得出杠杆的平衡条件是F1l1＝F2l2，据此，实验测量数据记录表中第三次实验中的空格应填__
__。
实验测量数据记录表：
(4)测量多组数据的目的是__
__(填“减小实验误差”或“避免实验错误”)。
变式1．如图所示，在“探究杠杆平衡条件”的实验中，轻质杠杆上每个小格长度均为2
cm，在B点竖直悬挂4个重均为0.5
N的钩码，在A点用与水平方向成30°角的动力F拉杠杆，使杠杆在水平位置
平衡。对该杠杆此状态的判断，下列说法中正确的是(
)
A.杠杆的动力臂为8
cm
B.该杠杆为费力杠杆
C.该杠杆的阻力大小为0.5
N
D.动力F的大小为1.5
N
变式2．(2020·杭州)杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至O点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2
kg的物体时，秤砣移到B处，恰好能使杆秤水平平衡，测得OA＝5
cm，OB＝10
cm。
(1)计算秤砣的质量。
(2)小金在B处标的刻度应为____kg。若图中OC＝2OB，则C处的刻度应为___
_kg。
(3)当秤盘上放一个质量为2
kg的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数__
__(填“＜”或“＞”)2
kg，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
知识点2：滑轮
1．定滑轮、动滑轮
(1)
定滑轮
①定义：工作时轴固定不动的滑轮。
②实质：动力臂__等于__阻力臂的杠杆，__一__段绳子承担物重。
③特点：不省力也不省距离，但能__改变力的方向__。
④各物理量关系：F__＝__G；s__＝__h；vF__＝__vG。
动滑轮
①定义：工作时轴随物体一起移动的滑轮。
②实质：动力臂__等于__阻力臂二倍的杠杆，__二__段绳子承担物重。
③特点：__省一半的力__，__费一倍的距离__。
④各物理量关系：F__<__G；s__>__h；vF__>__vG。
2．滑轮组
(1)
定义：__动滑轮__、__定滑轮__组合成滑轮组。
(2)
特点：使用滑轮组既能省__力__又能__改变力的方向__。
(3)
理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力：F＝G。
只忽略轮轴间的摩擦，则拉力：F＝(G物＋G动)。绳子自由端移动的距离s＝n倍的物体移动的距离。
例2．(2019·嘉兴)为便于研究，某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦，下列有关分析正确的是(
)
A.两个滑轮在装置中起的作用相同
B.拉力移动的距离与配重上升的距离相同
C.沿方向1与2匀速拉动配重，所用的力大小相等
D.将配重提升相同的高度，用该装置与直接提升配重所做的功相等
变式1．如图是一种利用滚轴和绳子组装的特殊机械，借助这种装置可以将较重的物体搬运到高处。某人借助该装置提升重物G(不计摩擦和装置的自重)。下列说法错误的是(
)
图中A可简化为定滑轮
B．图中B可简化为动滑轮
C.人将绳子向下拉1米时，重物G也上升1米
D．利用该装置不仅可以省力，也能改变力的方向
知识点3：机械效率
1．机械效率(η)：物理学里，将__有用功__跟__总功__的比值叫做机械效率。η＝×100%。
2．任何机械的机械效率总和小于__1__。机械效率通常用百分数表示。机械效率没有单位。
一、专题精讲
高频考点1：人体中的杠杆
考点解读：人体中有很多的杠杆，例如①抬头时，可以在颈部找到杠杆，杠杆的支点在脊柱之顶，支点后的肌肉收缩提供动力，头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个等臂杠杆②手臂拿物体时，肘关节是支点，肱二头肌肉所用的力是动力，手拿的重物的重力是阻力显然我们的前臂是一种费力力杠杆。虽然费力，但是可以省距离(少移动距离)，提高工作效率。③走路时的脚，脚掌前部是支点，人体的重力就是阻力，腿肚肌肉产生的拉力就是动力。这种杠杆可以克服较大的体重。
例1：(2017烟台)踮脚是一项很好的有氧运动(如图)，它简单易学，不受场地的限制，深受广大群众的喜爱，踮脚运动的基本模型是杠杆，下列分析正确的是(
)
A．脚后跟是支点，是省力杠杆
B．脚后跟是支点，是费力杠杆
C．脚掌与地面接触的地方是支点，是省力杠杆
D．脚掌与地面接触的地方是支点，是费力杠杆
高频考点2：杠杆中最小力和杠杆的动态平衡问题
考点解读：使杠杆绕着转动的点叫支点，作用在杠杆上使杠杆转动的力叫动力，作用在杠杆上阻碍杠杆转动的力叫阻力，从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂，从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂。做此类题，必须先找准杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂，以及各力臂的变化，从而分析出其他因素的变化。
例2：如图甲所示，长1.6m、粗细均
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力——位移传感器竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重(
)
A．5N
???B．10N??C．20N
???D．40N
高频考点3：探究杠杆的平衡条件
考点解读：在研究杠杆的平衡条件时，需要调节杠
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)杆在水平位置平衡，其目的是便于直接从杠杆上读出力臂的大小。探究杠杆的平衡条件的实验，一般需测多组不同的数据，其目的是排除实验的偶然性，增加实验结论的可信度。
探究杠杆的平衡
(1)实验器材：杠杆、钩码、弹簧测力计
(2)实验设计与分析
①支点位置选择：杠杆的重心。避免杠杆自重对实验的影响
②使用前调节杠杆平衡，使其在水平位置静止：左高左调、右高右调
③杠杆平衡的判断：杠杆静止或匀速转动
④用弹簧测力计代替钩码提供动力的好处：可以直接测出动力的大小；可以提供不同方向的力
(3)实验结论
杠杆的平衡条件是：动力×动力臂＝阻力×阻力臂
例3：在探究杠杆平衡条件的实验中。
(1)如图甲所示，为了使杠杆在水平位置平衡，可以向
移动左端的螺母。(选填“左”或“右”)
(2)如图乙所示，为了使杠杆平衡，应在P点挂
个同样的钩码；若是改用在P点沿虚线方向拉弹簧测力计，则测力计的示数会
(选填“大于”、“等于”或“小于”)上述所要挂钩码的总重量，因为这时拉力的力臂
(选填“变小”或“变大”)
动力F/N
6.0
4.0
3.0
2.0
1.5
动力臂L/cm
5
7.5
10
15
20
在图乙中，保持杠杆左边所挂钩码的位置和个数不变，用弹簧测力计分别在杠杆右边的不同位置竖直向下拉杠杆，使之平衡，得到表中的几组数据，请在图丙中绘出F-L图象。由表中数据或图象可知，在阻力与阻力臂一定的条件下，动力F与动力臂L成
。(选填“正比”或“反比”)
变式1．(2020·广安)在探究“杠杆平衡条件”的实验中，所用的器材有：每格长度等距的杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线、重力都为0.5
N的钩码若干个。
(1)实验前将杠杆中点置于支架上，调节平衡螺母使杠杆在水平位置静止的目的是__
__和消除杠杆自重对实验的影响。
(2)如图甲所示，杠杆处于平衡状态。若从杠杆的两侧同时减掉一个钩码，那么杠杆的__
__(填“右”或“左“)端将下沉。
(3)在图乙中，将弹簧测力计由竖直方向旋转至沿虚线方向，如果要继续保持杠杆在水平方向静止，测力计的示数要__
__(填“变小”“不变”或“变大”)。
(4)如果忽略杠杆自重对实验的影响，则在丙图中要使杠杆在水平位置保持平衡，弹簧测力计对杠杆的最小拉力为__
__。
【拓展设问】
(5)在图乙中，弹簧测力计在B点沿竖直向上拉杠杆时，杠杆在水平位置平衡，则弹簧测力计的拉力是___
__N。
(6)挂钩码前，杠杆在如图丁所示的位置静止，此时杠杆__
__(填“达到”或“没有达到”)平衡状态。为了让杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向__
__(填“左”或“右”)端调节。
(7)如图戊所示，杠杆调节平衡后，小华同学在杠杆A点挂3个钩码，在B点挂__
__个相同的钩码，杠杆恰好在水平位置平衡后，于是他便得出了杠杆的平衡条件。他这样得出的结论是否科学？___
__(填“科学”或“不科学”)，理由是__
_。
(8)小华需要做多次实验的目的是__
__。
高频考点4：滑轮组的使用
考点解读：滑轮组既可省力，又可改变力的作用方向。在解题时要注意以下几点：①绳子的绕法：“奇动偶定”，即绳子为奇数段时，要以动滑轮的挂钩为起点开始绕；绳子为偶数段时，要以定滑轮的挂钩为起点开始绕。如图所示：②拉力F的大小：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)若不计动滑轮的重力及绳子的磨擦，则有F=G/n(n为承担阻力的绳子段数)；若考虑动滑轮的重力(不计磨擦)，则有F=(G+G动滑轮)/
n。2③绳子自由端移动的距离和速度：S=nh物
v=nv物
例4：如图甲，重为80
N的物体在大小为10
N，水平向左的拉力F1作用下，沿水平地面以3
m/s的速度做匀速直线运动。如图乙，保持拉力F1不变，用水平向右的拉力F2，拉物体匀速向右运动1
m。若不计滑轮、绳的质量和摩擦，则(　　)
A．物体向左运动时，拉力F1的功率P1＝30
W
B．物体向右运动时，物体与地面之间的摩擦力f＝10
N
C．物体向右运动时，拉力F2＝10
N
D．物体向右运动时，拉力F2所做的功W2＝40
J
变式1．某同学用如图甲所示的实验装置探究滑轮组的特点，相关数据记录在表中。
实验次数
钩码重/N
钩码上升的高度/m
绳端的拉力/N
绳端移动的距离/m
1
4
0.10
1.8
0.3
2
6
0.10
2.5
0.3
3
6
0.15
2.5
(1)实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上__
__拉动弹簧测力计。
(2)第二次实验中，2
s内钩码上升的高度为0.1
m，则它运动的速度为__
__m/s。
(3)第三次实验中，绳端移动的距离为__
__m。
【拓展设问】
(4)小华在第四实验中，弹簧测力计的示数如图乙所示，则此时弹簧测力计的示数为__
__N。
(5)在第二次实验中，克服钩码重力做的功为__
_
_J，拉力做的功为__
__J。
(6)如图丙所示的滑轮组，承担物重的绳子段数为__
__。
(7)小明用如图丙所示的滑轮组，匀速提升质量为200
g的重物，若滑轮的重力为3
N，则弹簧测力计的拉力为__
__N。(绳子与滑轮间的摩擦不计，g取10
N/kg)
(8)小华用如图丙所示的滑轮组，重物在4
s内上升的高度为0.6
m，则绳子自由端移动的速度为__
__m/s。
高频考点5：应用机械效率进行相关分析与计算
考点解读：测量斜面的机械效率：①光滑斜面：Fl＝Gh　W额＝0　η＝100%
②有摩擦的斜面：η＝Gh/Fl
③斜面的机械效率与斜面的光滑程度和倾斜程度有关。测量滑轮组的机械效率：多数情况下仅考虑由于动滑轮自重所带来的额外功，而不考虑绳子的重力和摩擦。此时对于用滑轮组提升物体时有：η＝＝＝。测量杠杆的机械效率：η=
=
?
测量斜面的机械效率
(1)实验器材：木板、木块、弹簧测力计、垫块、刻度尺
(2)实验设计与分析：
①记位置：实验前，记下物体和拉力的起始位置
②测物理量：测量物体的重力，沿斜面匀速直线拉动弹簧测力计，使物体移动一定的距离，读出拉力F、测出物体上升的高度h、物体在斜面上移动的距离s，并填入记录表格
③计算数据：W有＝Gh，W总＝Fs，η＝×100%
(3)实验结论：①在其他条件一定时，斜面越光滑，机械效率越高；②在其他条件一定时，斜面越倾斜，机械效率越高；③斜面的机械效率与提升物体的重力无关
例5：用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时竖直向上拉动杠杆，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升．(支点和杠杆的摩擦不计)问：
(1)重为5N的钩码挂在A点时，人的拉力F为4N，钩码上升0.3m时，动力作用点C上升0.5m，此时机械效率η1为多大？
2·1·c·n·j·y
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)率与哪些因素有关，仍用该实验装置，将钩码移到B点，再次缓慢提升杠杆使动力作用点C仍然上升0.5m．问：人的拉力F与第一次相比???????
(选填“变大”“变小”或“不变”)．比较此时的机械效率η2与η1的大小并用学过的知识给以推导。
变式1．(2019·眉山)为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图甲所示的实验装置。实验测得的数据如表：
实验次数
斜面倾斜程度
木块重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长度s/m
机械效率
1
较缓
3
0.2
1.6
1
37.5%
2
较陡
3
0.3
1.8
1
3
最陡
3
0.4
2.0
1
60%
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(甲))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(乙))
请你根据表中的数据解答下列问题：
(1)实验中要求用沿斜面向上的力拉着木块在斜面上做__
__运动，该过程中木块的机械能__
__(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)第2次实验中，斜面的机械效率为__
__，斜面对木块的摩擦力为__
__N。
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是__
__。
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例：__
__。
【拓展设问】
(5)实验所用的测量工具有__
__。
(6)沿粗糙程度相同的斜面拉动物体时，弹簧测力计的示数不稳定，原因可能是__
__。
(7)分析表中的数据发现：斜面越缓，越__
__(填“省力”或“费力”)。
(8)从表格中的数据分析可知，使用斜面可以省__
__，但不能省__
__。
(9)如果小龙换用一个同种材料制成的重15
N的物体代替原木块，利用实验次序1中的斜面重做实验，则所需拉力为___
__N。
(10)如果对原实验装置做如图乙所示的改进，与原实验装置相比，用带滑轮的斜面做实验的好处是__
__
。
能力培养
1.（2016·温州）如图所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械自重和摩擦)，其中所需动力最小的是?
（?
??）
A.?????????????B.?????????????C.?????????????D.?
2.（2017·温州）小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（?
）
??????B.????????C.????????D.?
3．（2018·温州）如图为吸盘式挂杆，将吸盘压在瓷砖上排尽其中的空气，挂杆就能被固定在瓷砖上。挂有平底锅的挂钩沿光滑水平横杆从P点开始向吸盘B移动，若吸盘与横杆的重力、吸盘大小均忽略不计，设挂钩与吸盘A的距离为l，则吸盘B受到的摩擦力F的大小与l的关系图像为(
)
4.（2019·温州）晾晒三条相同的湿毛巾，下列做法最有可能让衣架保持水平的是(??
)
A.???B.???C.????D.?
5.（2018·宁波）如图所示，F1=4N，F2=3N，此时物体A对于地面静止，物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动（不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及滑轮和绳子之间的摩擦）。下列说法错误的是（
???）
A.?F2的功率为0.6W????????????????????????????????
B.?弹簧测力计读数为9N
C.?物体A和地面之间有摩擦力??????????
?D.?如果增大F2
，物体A可能向左运动
6.（2020·台州）晾衣架(如图)给日常生活带来许多方便，转动手摇器能使横杆上升或下降
（1）安装在天花板上虚线框内的简单机械应是________。
（2）使用一段时间后，对手摇器的转轴添加润滑剂，目的是________。
（3）将挂在晾衣架上重为20牛的衣服升高1.5米，至少对衣服做多少功?
（4）由于使用不当.造成晾衣架右侧钢丝绳受损，最多只能承受15牛的力，左侧钢丝绳能正常使用。晾衣架的横杆上有11个小孔，相邻两孔间的距离均为20厘米。现准备将重为20牛的一件衣服挂到水平横杆的小孔进行晾晒，通过计算说明挂在哪些编号的小孔，在侧钢丝绳会断裂(横杆、衣架和钢丝绳等自重不计)。
7.（2018·台州）图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③。经测试发现：①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是________。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L。
（3）已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，取1.4）
课后作业学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：能量及其形式
1．能量是物质运动转换的量度，简称“能”。（
世界万物是不断运动和变化的，这种运动和变化需要能量）
(1)
一个物体能够
做功
，那么这个物体就具有能量。
(2)
物体能够做的功
越多
，具有的能量就越大。
(3)
能量的单位与功的单位相同，都是
焦耳
，符号
J
。
(4)
能量有多种形式，如机械能
、热能、化学能、电能、电磁能、核能、声能、风能、水能等。
例1．（2019·浙江绍兴市·九年级月考）下列关于能的说法，不正确的是（
）
A．能量无处不在，能量的形式多种多样
B．我们的生活离不开能量，即使在睡觉的时候也需要能量
C．运动的物体具有能量，静止的物体没有能量
D．所有的自然现象都涉及能量
知识点2：核能
1．原子结构：__原子核(带正电)__和__核外电子(带负电)__构成。
2．核能：__原子核在转变__的过程中，释放出巨大的能量，称为核能，也叫__原子核能(或原子能)__。
3．获得核能的两条途径：__裂变和聚变__。
(1)
裂变：是_质量较大的原子核_在_中子轰击_下分裂成_2个新原子核_，并__释放出巨大能量的现象。连锁式的核裂变反应称为__链式反应__。
(2)
聚变：是指__2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核__，同时释放出__能量__的现象。
4．原子弹及核潜艇是根据__裂变的原理__制造的，氢弹是根据__聚变的原理__制造的。
5．核能的利用—核电站
(1)
核电站利用核能发电，它的核心设备是_核反应堆_。核反应堆是通过_可以控制的裂变反应_释放核能的设备。
(2)
核电站中发生的能量转化是__核能→内能→机械能→电能__。
(3)
原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，放射性物质放出的射线有α射线、β射线、γ射线。
6．核能的优点和可能带来的问题。
(1)
核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能源，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境有污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。
(2)
利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
例2.（2020·浙江台州市·九年级一模）2020年4月2日，中科院的“人造太阳”实现1亿度运行近10秒，为目前世界最长，其原理如下图。
（1）“人造太阳”获得核能的方式是_____
；
（2）“人造太阳”实验从上世纪50年代开始到现在已经进行
了半个多世纪。下列观点
中，属于支持继续进行这项研
究的是：____
_（可多选）。
变式1.用中子轰击铀235的铀核，能分裂成一个氪92的氪核和一个钡142的钡核。这种现象叫做(　　)
A．
分解
B．裂化
C．裂变
D．聚变
变式2．电影《流浪地球》开启了中国科幻电影元年，影片中涉及许多我们学过的科学知识，以下观点正确的是(　
　)
A．在太阳内部，发生核裂变产生光和热
B．地球发动机喷射的燃气推动地球前进，说明物体间力的作用是相互的
C．关闭地球发动机后地球仍能向前运动，这是由于受到惯性的作用
D．开启地球发动机使地球加速前进的过程中机械能守恒
知识点3：机械能
1．动能
(1)
物体由于__运动__而具有的能量叫做动能。
(2)
物体动能与__质量__和__速度__有关：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越__大__。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越__大__。
2．势能
(1)
势能包括：重力势能、弹性势能。
(2)
物体由于__被举高__而具有的能量叫做重力势能。影响重力势能大小的因素有__质量__、__高度__。
(3)
物体由于__发生弹性形变__而具有的能量叫做弹性势能，物体弹性势能大小与__物体形变的大小__等因素有关。
3．机械能及其转化
(1)
定义：__动能__和__势能__之和称为机械能。
(2)
物体的动能和势能是可以相互转化的。
(3)
机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和__不变_，这就是机械能守恒，W机械＝__W动＋W势__。
(4)
动能→重力势能：速度减小，高度增加。
动能→弹性势能：速度减小，形变增加。
重力势能→动能：速度增大，高度减小。
弹性势能→动能：速度增大，形变减小。
例3．(2019·台州)立定跳远时的动作分解如图所示，在此过程中运动员(
)
A.
上升时，动能减小，势能减小
B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小
D．下落时，势能减小，动能增大
变式1．(2020·益阳)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是(
)
人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
C．人在B点时动能最大
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
知识点4：内能
1．内能解释
(1)运动的分子具有
动
能，温度越高，分子
动
能越大。分子间有相互作用力，所以分子间具有
势
能。
(2)构成物质的所有分子，其分子
动__能与__势__能的总和，叫做物体的内能。
(3)内能的单位是__焦耳__，符号__J__。各种形式能量的单位都是__J__。
(4)一切物体都有内能、物体内能的大小与物体的__温度__、__质量__、__物态__有关。
2．内能的改变
(1)热传递可以改变物体的内能。在热传递中传递的__内能多少__叫热量。热量的单位也是__焦耳__。
(2)物体吸收热量，内能__增大__，放出热量时，内能__减小__。
(3)做功也可以改变物体的内能。物体对外做功，内能__减小__。对物体做功，物体内能可能会_增大_。
例4.1．（2019·杭州市十三中教育集团，九年级期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是(
)
A．物体的内能增加，一定是外界对物体做了功
B．物体温度升高，内能一定增加
C．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
D．物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高
变式1．（2016·浙江金华市·九年级月考）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（
）
A．温度相同的两个物体间也能发生热传递
B．温度越高的物体所含的热量一定越多
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
变式2．（2016·浙江杭州市·九年级月考）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（
）
A．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
B．物体的内能与温度有关，温度不变，内能就一定不变
C．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
D．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，物体所含热量越多
3．比热容
(1)不同物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量__不同__(选填“相同”或“不同”)。
(2)比热容是反应物质自身性质的物理量，它用来表示__吸热本领强弱__。不同物质，比热容一般不同。
(3)比热容定义：一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的__质量__和__温度变化的乘积__之比，叫做这种物质的比热容。符号__c__。
(4)比热容单位：__J/(kg·℃)__；水的比热容是4.2×103
J/(kg·℃)，它表示：__每千克的水温度升高1__℃所吸收热量是4.2×103__J__。
(5)质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容大的物质温度变化__小__。
4.热量的计算：吸热公式：Q吸＝__cm(t－t0)__；放热公式：Q放＝__cm(t0－t)__。
5．燃料的热值：__1千克某种燃料完全燃烧__时__放出的热量__叫做这种燃料的热值。
热值的单位：__焦/千克__。
燃料完全燃烧时放出的热量＝燃料的热值×燃料的质量，即：Q＝__qm__。
例4.2．（2020·浙江九年级期中）把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃[已知：水的比热容为4.2x103J/(kg/℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg]；
(1)水吸收的热量为多少？____
(2)至少需要完全燃烧多少克的酒精？____
变式1．（2020·浙江九年级期末）如图所示，是水的凝固图象，第20min的内能_______（填大于、小于或等于）第10min的内能；若500g该液体从A点降温到B点，要放出____J的热量；若该物质是均匀放热，且质量不变，从图象可以看出，该物质液态与固态的比热容之比为____。〔水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）〕
变式2．（2020·浙江九年级专题练习）小张家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器名牌如下．
××牌热水器
型号HM﹣20
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱容积200L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压3.0MPa
额定功率4400W
（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
（________）
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？
（_______）
（3）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到30℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？
（______）（设电能全部转化为内能）
例4.3．（2019·宁波东海实验学校中考模拟）甲、乙两金属球质量相等，在冰水混合物中浸泡了10分钟后，将甲球从冰水混合物中取出，投入一杯热水中，最后水温降低了10℃，将甲球取出，再将乙球取出并放入这杯水中，达到热平衡时，水温又降低了10℃，则甲、乙两球的比热关系为（
）
A．
B．
C．
D．无法判断
变式1．（2020·浙江嘉兴市·嘉兴一中七年级期末）甲、乙两杯中分别盛有60℃和20℃质量相同的水，现将一温度为20℃的铁球投入甲杯中足够长时间，取出后再投入乙杯，停留足够时间，如果不计热量损失，比较甲、乙两杯的水温变化，则（　　）
A．Δt甲<Δt乙
B．Δt甲>Δt乙
C．Δt甲=Δt乙
D．无法判定
变式2．（2020·浙江九年级月考）甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，先将甲球投入冷水中，待热平衡后水温升高
t℃，取出甲球（设热量与水均无损失），再迅速把乙球投入水中，这杯水热平衡后水温又升高t℃，设甲、乙两球的比热分别为c甲和c乙，则有（
）
A．c甲=c乙
B．c甲＞c乙
C．c甲＜c乙
D．无法确定
6．热机
(1)
热机的定义：利用内能__做功__的机械。热机的种类有很多，蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
(2)
内燃机
(1)燃料直接在发动机气缸内燃烧产生__内能__的热机。
(2)内燃机工作原理：将燃料的__化学__能通过燃烧转化为__内__能，又通过做功，把__内__能转化为__机械__能。
(3)
汽油机
①汽油机一个工作循环为四个冲程，即_吸气__冲程、_压缩__冲程、_做功__冲程、_排气__冲程。
②一个工作循环中只对外做__1__次功，曲轴转__2__周，飞轮转__2__圈，活塞往返__2__次。
③压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能__增大__，这时机械能转化为__内__能。
④做功冲程是气体对外做功，内能__减小__，这时内能转化为__机械__能。
⑤汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有__做功__冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
例4.4．（2020·萧山区朝晖初级中学九年级月考）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（　　）
A．甲冲程是把机械能转化为内能
B．乙冲程是把内能转化为机械能
C．丙冲程是把机械能转化为内能
D．丁冲程是把内能转化为机械能
变式1．（2019·杭州市紫金港中学九年级零模）四冲程汽油机的转速为600r/min，则每秒钟内汽油机对外做功的次数（
）
A．300次
B．600次?
C．10次
D．5次
变式2．（2020·浙江九年级期中）如图所示的四幅图是四冲程汽油机一个循环工作过程的示意图。与图乙实验原理相同的是_________图（填字母），某单缸汽油机在10分钟内飞轮以2000转/分钟进行工作，每个工作循环可以对外做功200焦。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若5分钟消耗汽油60克（汽油的热值为焦/千克），则该汽油机的效率为____________（保留一位小数）。
A．B．C．D．
例4.5．（2020·浙江九年级期末）小丽探究煤炉的热效率时，用煤炉给的水加热，此过程中水温随时间变化情况如图甲。烧水过程中，_____（选填“”、“”或“”）时间段内的热效率最高。[设相同时间内燃烧煤的质量相等。]
图乙是汽油机工作的四个冲程示意图。_____图（填字母）冲程将内能转化为机械能。若该汽油机1s内对外做功15次，则该汽油机曲轴的转速为_____。
变式1．（2016·浙江宁波市·中考模拟）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能与品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的气缸。某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个气缸，其相关数据如下表所示：
1min内完成的工作循环
2600次
93'汽油
气缸内汽油和空气的混合密度
1.5Kg/m3
排气量
2L
热值
4.5×107J/Kg
发动机最大功率
75KW
空燃比
14:1
如果汽车以100Km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内汽车所做的有用功为
J。
（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是
（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中
冲程内燃机给汽车提供动力。
（3）汽车的排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大。空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。当汽车以100Km/h的速度匀速行驶时，根据表中数据求汽车发动机的效率。（计算结果保留一位小数）知识点5：能量的转化的量度：功和功率
力学中的功：如果物体受到了力的作用，并且在这个力的方向上__通过了一段距离__，我们就说这个力
对物体做了功。
1．功的两个因素：一是__作用在物体上的力__，二是__物体在力的方向上通过一段距离__。
2．不做功的三种情况：(1)_“劳而无功”。(2)_“不劳无功”。(3)_力的方向和物体运动方向垂直__。
3．计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即：W＝__Fs__。单位为__焦耳_，
1
J＝__1__N·m。
功率
(1)在物理学中，用功率来表示__做功的快慢__。__单位时间里完成的功__叫做功率。
(1)不同物体做相同的功，比较__做功时间__。(2)相同时间，比较__做功多少__。
(3)功率越大，表明物体做功越__快__；功率越小，表明物体做功越__慢__。
(4)根据功率的定义，可以得出功率的计算公式为P＝____。国际单位：__瓦特(W)__，1
W＝__1__J/s。
例5．关于功的说法正确的是(
)
A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
变式1．如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，则有W1
W2，P1
P2。(均填“＞”“＝”或“＜”)
变式2．(2017菏泽中考)我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104
kg，长度有8
m，高为3.5
m，宽度是3
m。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12
m。(g取10
N/kg)问：
(1)牵引机械对潜水器的拉力有多大？(2)牵引机械对潜水器所做的功是多少？
(3)假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？
知识点6：能量的转化与守恒
1．能量的转化和守恒定律：能量既不会__消灭__，也不会__创生__，它只会从__一种形式转化为另一种形式__，或者从__一个物体转移到另一个物体__，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
2．能量的转移和转化有一定的__方向性__。
(1)“永动机”不可能成功是因为它违背了__能量的转化和守恒定律__。
(2)自然界的事物的运动和变化都必须遵循__能量的转化和守恒定律__，但符合能量的转化和守恒定律的事件却__不一定能够发生__。
3．所谓“消耗能量”“利用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量__相互转化__或__转移__的过程。
例6．目前，共享单车已经升级至电动自行车(如图所示)。下表是某型号电动自行车主要的技术参数。一个体重为700
N的人骑着电动自行车在水平路面匀速行驶，已知电动自行车受到的阻力是人与车总重的，在额定功率下行驶了5
min，通过了2.4
km距离。(g取10
N/kg)
整　车
质　量
30
kg
电动机
额定电压
36
V
额定功率
200
W
(1)
电动自行车充电过程把__电__能转化为__化学__能；电动自行车行驶放电过程把__化学__能转化为__电__能，再转化为电动自行车的__机械__能。
(2)求电动自行车的牵引力及正常工作的额定电流。
(3)求该过程中牵引力所做的功及电动自行车的效率。
变式1．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是(　
　)
随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
变式3．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是(　
　)
A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B．热量可以自发从高温物体传递给低温物体，却不能自发从低温物体传递到高温物体
C．动能可以和重力势能相互转化
D．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能
变式2．如图所示为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，能量转化的先后顺序是(　
　)
A．核能，化学能，机械能，电能
B．核能，机械能，内能，电能
C．核能，内能，机械能，电能
D．核能，内能，化学能，电能
一、专题精讲
考点1：动能及影响动能大小的因素
考点解读：物体由于运动而具有的能量叫做动能。物体动能与质量和速度有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。研究影响动能大小的因素时，物体的动能大小是通过木块移动的距离大小来反映的，选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同；让不同的小球从斜面的同一高度释放，目的让小球到达斜面底部的初速度相同。
实验突破：影响动能大小的因素
1．实验方法：控制变量法、转换法。
2．实验结论：物体动能与物体的质量和速度有关。
3．实验题眼突破
①实验探究对象是小球。
②转换法的应用：物体的动能大小是通过木块移动距离大小来反映的。
③选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同。
④让不同的小球从斜面的同一高度释放，目的是让小球到达斜面底部的初速度相同。
⑤控制变量法的应用：
a．控制速度一定，探究动能与质量的关系；b．控制质量一定，探究动能与速度的关系。
⑥如本实验中水平面绝对光滑，本实验将不能达到实验目的，原因是小车将一直匀速直线运动下去。
⑦注意：实验中要保持小球的运动路线与木块的中心在同一条直线上。
⑧实验结论：动能的大小与物体的质量与运动速度有关，质量越大，运动速度越大，动能越大。
例1.
(广东中考)如图所示“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。
(1)实验中是通过观察______来判断钢球的动能大小。
(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与________的关系。
(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与______的关系。
(4)木块最终会停下来的主要原因是________，在此过程中木块通过__________的方式把动能转化为内能。
(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将____。
变式1．(绵阳中考)如图所示，钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。再让同一钢球从高1.5
h处由静止滚下，重复第一次实验。实验表明：质量相同时，钢球的速度越____，木块B被撞得越远。在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为fh、f1.5h，则fh____f1.5h(选填“>”“＝”或“<”)。
变式2．为研究动能的大小与哪些因素有关，设计了“小钢球撞木块”的实验如图所示，让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验，不正确的是(　　)
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C．在实验器材选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素
D．实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
考点2：势能及影响势能大小的因素
考点解读：势能包括：重力势能、弹性势能。物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。影响重力势能大小的因素有质量、高度。物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能，物体弹性势能大小与物体形变的大小等因素有关。
实验突破：重力势能大小与哪些因素有关
实验器材：质量不同的小球、沙子、光滑弯曲管道、刻度尺
实验设计与分析
①转换法：用小球落入沙子的深度反映小球重力势能的大小
②小球最终停下的原因：受到摩擦力的作用
③能量转化：小球在空中时，重力势能转化为动能；小球落入沙中后，重力势能与动能转化为内能
实验结论：当质量一定，物体的高度越大，动能越大；当高度一定时，物体的质量越大，动能越大。
例2：某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙坑深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过_______________来反映的。
(2)比较A、B两球，发现B球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：_________________________________________________。
(3)比较A、C两球，发现C球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：_________________________________________________。
(4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_______(选填“有关”或“无关”)。
考点3：动能和重力势能的转化
考点解读：当物体升高或降低时
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，往往存在着动能和重力势能的转化；当物体受力发生形变时，也会有动能和弹性势能的转化。判断时要注意物体的速度、高度、弹性形变的大小变化，从而得出机械能大小的变化。2
例3：某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的是(
　)
A．从A点到B点过程中运动员加速下落
B．从B点到C点过程中运动员重力势能增大
C．t0时刻运动员动能最大
D．运动员重力大小等于F0
考点4：关于弹簧中的能量变化问题
考点解读：①动能的大小与物体的质量和速度有关，分析小球质量和速度的变化，便可得出动能的变化情况．当小球压缩弹簧时，一部分机械能转化为弹簧的弹性势能。②根据物体的运动情况，若动力大于阻力，则物体加速运动；若动力小于阻力，则物体减速运动。根据图象中小球的运动情况，可得出及题目中给出的条件便可求出小球的质量。然后根据题目中给出的弹簧受力与被压缩的程度得出弹簧中弹力的最大值。③分析小球的重力和弹力之间的大小关系得出结论。
系统机械能守恒（弹簧模型）
数量关系：
A点到D点小球机械能的减少量就是弹簧弹性势能的增加量。
A点和D点位置小球均为静止，所以只需要知道高度差hAD和小球的重力，就可以算出弹簧弹性势能增加量。
回弹：当小球从最低点弹起时，各个点、阶段的受力分析是不变化的，合力方向也是不变的，而速度变化情况正好是相反的，能量转化情况也是相反的。
例4.1：如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短．从a至c处的过程中，小球在b处速度最大．小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示．不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B．小球的重力势能先减小后增大
C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D．小球的动能一直减小
变式1．例10、如图是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同且距地面30cm,小球在A点的重力势能___
(选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的重力势能,小球在A点的动能___
(选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的动能。把篮球斜向上抛向空中,忽略空气阻力,能正确反映球离手后至落回地面前重力势能E与篮球离地高度h的关系的图线是
，理由是
。
A.
B.
C.
D.
变式2．如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列叙述中正确的是(
)
小球所受弹簧的弹力始终比重力大
小球的速度一直在减小
小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力.
D小球的机械能在不断减少
考点5：机械能大小的判定及转化
考点解读：当物体只受重力和弹力时(不受阻力时)，机械能总量不变。即动能减少多少，势能就增加多少；势能减少多少，动能就增加多少。物体受到摩擦力作用，那么在动能和势能相互转化过程中，机械能的总量减少。
例5：小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度．则下列判断中正确的是(　　)
A．皮球由a到b时，动能逐渐增大
B．皮球在b点时的机械能最大
C．皮球由c到d时，机械能一直减小
D．皮球在a、c两点时动能相等
高频考点5：影响内能大小的因素
考点解读：影响内能大小的因素有温度
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、质量、状态等。同个物体温度越高，内能越大；温度相同的同种物质，质量越大，内能越大。物体吸收了热量，内能会增大，但温度不一定会升高(如晶体的熔化、液体的沸腾等)。21cn
例5：下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是(　　)
A．0
℃的冰没有内能
B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C．物体温度越高，所含热量越多
D．物体的机械能越多，其内能就越多
高频考点6：比较不同物质吸热本领的强弱
考点解读：比较不同物质吸热本领的强弱。可以通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)。也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强)。
实验突破：比较不同物质吸热本领的强弱
1．实验目的：比较不同物质吸热本领的强弱。
2．实验器材：加热器，烧杯，温度计(以上器材均要两个相同的)，质量相同的水和煤油。
3．实验题眼突破
(1)实验中所需测量器材：天平、温度计、秒表。
(2)实验器材组装：先下后上。
(3)温度计的读数。
(4)根据实验数据作图。
(5)分析实验数据曲线图，得出结论。
(6)在实验过程中，应选取质量相同的不同液体。
(7)实验过程中选用相同热源，是为了方便比较物体吸收热量的多少。
(8)物质吸热能力的强弱用比热容来表示。
(9)转换法的应用
①通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)。
②通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强)。
(10)水比热容较大的应用。
例6：(2017武汉中考)图1是“比较不同物质吸热情况”的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。
(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相同时间内____。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和____。
(3)图2中能合理反映实验结果的图像是____。(选填“甲”“乙”或“丙”)
变式1.图1是“比较不同物质吸热情况”的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。
(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相同时间内____。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和____。
(3)图2中能合理反映实验结果的图像是____。(选填“甲”“乙”或“丙”)
高频考点8：内能和机械能的比较
比较项目
内
能
机械能
所含能量
分子的动能、分子的势能
物体的动能、重力势能、弹性势能
影响因素
物体的温度、质量、状态等
物体的速度、质量、高度、形变程度
特
点
始终具有
不一定有
联
系
可以互相转化
考点解读：
例8：下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是(　　)
A．0
℃的冰没有内能
B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C．物体温度越高，所含热量越多
D．物体的机械能越多，其内能就越多
考点7：判断物体是否做功
考点解读：判断物体是否做功主
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)要看两点：一，是否有力作用在物体上；二，物体有没有在力的方向上通过一段距离。如：铅球出手后，手便不再对它做功，因为铅球是靠惯性向前飞的，此时并没有受到手的推力；又如：提着水桶在水平地面上走路，手对水桶也不做功，因为此时虽然有力，也有距离，但水桶通过的距离并不在力的方向上，所以也不做功。
例7：下列关于物体是否做功的说法中正确的是(　　)
A．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
B．小刚从地上提起一桶水的过程中，小刚对水桶的拉力做了功
C．举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃竖直向上的支持力做了功
D．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋竖直向上的拉力做了功
考点8：功和功率的计算21世纪教育网利剑科学工作室
考点解读：根据公式W=FS可计算力所做功的大小，根据公式P=W/
t=Fv可计算功率的大小。计算时要注意距离S需在力的方向上方为有效。
例8：电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如图乙所示．这个过程用时1分钟，求这个过程中：
(1)电梯上升的平均速度；(2)拉力做的功；(3)拉力做功的功率。
高频考点9：对能量的转化和守恒定律的理解
考点解读：自然界中各种能量可以相互转移或转化，一种能量
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的减少或消失必然伴随着另一种能量的增加或产生；反之亦然。但能量的转化和转移不是任何时候都能发生的，它有方向性，如热的铁块放入冷水中，铁块把内能转移到了水中，使自身温度下降；但它不能从冷水中吸收热量使自身的温度升高。
例9：如图所示，物体M与弹簧一端相连，系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放，经最低点B，撞击物体M后反弹，并使M在光滑水平面上向右运动，最终到达最右端D点．(图中C点是弹簧原长时的末端，均不计空气阻力)。
(1)小球从A到B的过程中，能量的转化情况是
。
(2)物体M从C到D点的过程中，动能大小变化情况是
(选填“一直变大”“一直变小”或“先变大后变小”)。
例6：把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是(　　)
A．是由水的内能转化来的
B．是由水的重力势能转化来的
C．是由乒乓球的内能转化来的
D．是由乒乓球的化学能转化来的
能力培养
一、单选题
1．（2018·温州）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是(
)
A．电能→机械能→光能
B．光能→机能→电能
C．光能→电能→机械能
D．机械能→电能→光能
2.（2016·温州）将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图），放手后笔会向上弹起一定高度．下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是（?
）
向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小?
B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大?
D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
3.(2017?温州)如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图。下列关于汽车匀速上升时的说法，正确的是(
)
A、动能增加，重力势能不变
B、动能增加，重力势能增加
C、动能不变，重力势能不变
D、动能不变，重力势能增加
4.（2020·温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是(
)
A.压强
B.压力
C.
功率
D.
时间
填空题
1．（2020·温州)如图是小明制作的简易“蒸汽船”型。将盛有一定量水的铜容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器加热导致容器内水温升高这是通过_______的方式改变水的内能。
(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了___________
。
(3)铜质容器底部在加热过程中被氧化，生成的黑色物质是______________。
2.（2016·温州）据报道，氢能源和核能是二十一世纪最有前途的绿色能源。
(1)氢能源被称为绿色能源，是因为氢气在空气中燃烧的产物是＿＿＿
(2)发展核能是缓解能源紧张的一种方案，获得核能和途径有核裂变和核聚变，当前核电站获得核能的途径是＿＿＿
3．（2016·温州）近年来，我国高铁发展迅速，令世人瞩目．
(1)列车行驶试验中发现，当两辆列车以较高的速度并排行驶时，封闭的列车车窗玻璃有时会出现破裂现象．这是由于气体流速越大，压强越　
　，从而产生了气压差所引起的．
(2)2015年12月，温州到金华的高铁建成通车．某列车以60米/秒的速度匀速行驶100秒，行驶中受到的阻力为1×105牛，这一过程中列车克服阻力做功　
　焦．
4．（2018·温州）2018年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号＂的中继卫星
“鹊桥号”，它将成为
“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”
(1)“鹊桥号”＂质量为448千克，发射后随火箭竖直升空1000米的过程中，“鹊桥号”需克服重力做功_______________焦。
(2)若地月间距离为3.8×105千米，电磁波速度为3×105千米/秒，在月球上发出的电磁波到达地球需____________秒。(计算结果保留1位小数)
(3)如图是月球背面照片，其中A处是__________。
5.（2019·温州）为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛（不包含燃料），发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示：
（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有________。
（2）图中标注的A，B，C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是________?。
（3）模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是________瓦。
实验探究题
1.(2017?温州)根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
(1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：
。
(2)兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：
。
(3)改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。
实验
序号
重物质量
(千克)
下降高度
(米)
升高温度
（℃）
实验
序号
重物质量
(千克)
下降高度
(米)
升高温度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25千克的重物需下降________米。
2.(2019?温州)小明参加科技节“掷飞机”比赛，该项目的规则是：纸飞机掷出后在空中滞留的时间越长成绩越好。查阅资料得知：纸飞机在空中滞留的时间与其形状、质量、出手速度和出手角度有关。小明认为还可能与纸飞机表面的粗糙程度有关。为了验证自己的猜想，小明准备了以下器材进行实验研究发射器(如图)；秒表；剪刀；面积、质量大小和表面粗糙程度不同的两种纸A、B各若干张(同种纸正反面粗糙程度相同)
(1)发射器的弹簧压缩得越短，释放后纸飞机获得的速度越大，其原因是________。
(2)写出本实验的主要步骤。
3.(2020?温州)在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
(1)图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是
。
球类别速度(米/秒)斜面倾角
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2．67
2．67
2．67
2．75
2．88
2．97
小钢球
2．67
2．67
2．67
2．75
2．88
2．97
木球
2．67
2．67
2．67
2．67
2．74
2．89
小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是______。
A．15°
B．25
C．35°
D．45°
(3)小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是_________
。
四、解答题
1.(2020?温州)英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照斯特林发动机原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理
。
2.(2020?温州)某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是_______。
(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是_________
(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功_________。
课后作业
图2学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：能量及其形式
1．能量是物质运动转换的量度，简称“能”。（
世界万物是不断运动和变化的，这种运动和变化需要能量）
(1)
一个物体能够
做功
，那么这个物体就具有能量。
(2)
物体能够做的功
越多
，具有的能量就越大。
(3)
能量的单位与功的单位相同，都是
焦耳
，符号
J
。
(4)
能量有多种形式，如机械能
、热能、化学能、电能、电磁能、核能、声能、风能、水能等。
例1．（2019·浙江绍兴市·九年级月考）下列关于能的说法，不正确的是（）
A．能量无处不在，能量的形式多种多样
B．我们的生活离不开能量，即使在睡觉的时候也需要能量
C．运动的物体具有能量，静止的物体没有能量
D．所有的自然现象都涉及能量
【答案】C【详解】A．能量无处不在，能量的形式多种多样，故A正确不合题意；B．我们的生活离不开能量，即使在睡觉的时候也需要能量，故B正确不合题意；C．运动的物体具有能量，静止的物体肯定具有内能，故C错误符合题意；?D．所有的自然现象都涉及能量，故D正确不合题意。
知识点2：核能
1．原子结构：__原子核(带正电)__和__核外电子(带负电)__构成。
2．核能：__原子核在转变__的过程中，释放出巨大的能量，称为核能，也叫__原子核能(或原子能)__。
3．获得核能的两条途径：__裂变和聚变__。
(1)
裂变：是_质量较大的原子核_在_中子轰击_下分裂成_2个新原子核_，并__释放出巨大能量的现象。连锁式的核裂变反应称为__链式反应__。
(2)
聚变：是指__2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核__，同时释放出__能量__的现象。
4．原子弹及核潜艇是根据__裂变的原理__制造的，氢弹是根据__聚变的原理__制造的。
5．核能的利用—核电站
(1)
核电站利用核能发电，它的核心设备是_核反应堆_。核反应堆是通过_可以控制的裂变反应_释放核能的设备。
(2)
核电站中发生的能量转化是__核能→内能→机械能→电能__。
(3)
原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，放射性物质放出的射线有α射线、β射线、γ射线。
6．核能的优点和可能带来的问题。
(1)
核能的优点：核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源。利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能源，而且用料省，运输方便。核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境有污染的物质，核电是一种比较清洁的能源。
(2)
利用核能可能带来的问题：如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染。
例2.（2020·浙江台州市·九年级一模）2020年4月2日，中科院的“人造太阳”实现1亿度运行近10秒，为目前世界最长，其原理如下图。
（1）“人造太阳”获得核能的方式是_____；
（2）“人造太阳”实验从上世纪50年代开始到现在已经进行了半个多世纪。下列观点
中，属于支持继续进行这项研
究的是：_____（可多选）。
【答案】核聚变
ABD
【详解】[1]
如题图知，“人造太阳”获得核能的方式是核聚变。
[2]A．人造小太阳是利用核聚变反应产生核能的，其反应要在超高温、超高压的条件下进行，由两个较小的氢原子核结合成较重的氦原子核，同时放出能量，在反应过程中生成物为水，故对环境污染小，同时原材料也极易找到，故A观点支持继续进行这项研究，符合题意；B．人造太阳发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳，说法正确，故B观点支持继续进行这项研究，符合题意；C．虽然人造太阳需要利用多种能量方式驱动，条件苛刻，投入巨大，但各国科学家都在研究，故C不支持继续进行这项研究，不符合题意；D．核聚变原料来自氢元素家族的氘和氚，在特定条件下发生碰撞，聚合成个头稍大的氦元素。这个过程比铀元素裂变产生的能量还要大得多，而产物只有无毒无放射性的氦气，没有棘手的高放射性废物需要处理，原料的丰富程度也是铀矿储量难以企及的。太阳就是利用这样的反应哺育了地球四五十亿年。故D观点支持继续进行这项研究，符合题意。
变式1.用中子轰击铀235的铀核，能分裂成一个氪92的氪核和一个钡142的钡核。这种现象叫做(　C　)
A．
分解
B．裂化
C．裂变
D．聚变
变式2．电影《流浪地球》开启了中国科幻电影元年，影片中涉及许多我们学过的科学知识，以下观点正确的是(　B　)
A．在太阳内部，发生核裂变产生光和热
B．地球发动机喷射的燃气推动地球前进，说明物体间力的作用是相互的
C．关闭地球发动机后地球仍能向前运动，这是由于受到惯性的作用
D．开启地球发动机使地球加速前进的过程中机械能守恒
知识点3：机械能
1．动能
(1)
物体由于__运动__而具有的能量叫做动能。
(2)
物体动能与__质量__和__速度__有关：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越__大__。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越__大__。
2．势能
(1)
势能包括：重力势能、弹性势能。
(2)
物体由于__被举高__而具有的能量叫做重力势能。影响重力势能大小的因素有__质量__、__高度__。
(3)
物体由于__发生弹性形变__而具有的能量叫做弹性势能，物体弹性势能大小与__物体形变的大小__等因素有关。
3．机械能及其转化
(1)
定义：__动能__和__势能__之和称为机械能。
(2)
物体的动能和势能是可以相互转化的。
(3)
机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和__不变_，这就是机械能守恒，W机械＝__W动＋W势__。
(4)
动能→重力势能：速度减小，高度增加。
动能→弹性势能：速度减小，形变增加。
重力势能→动能：速度增大，高度减小。
弹性势能→动能：速度增大，形变减小。
例3．(2019·台州)立定跳远时的动作分解如图所示，在此过程中运动员(
D
)
A.
上升时，动能减小，势能减小
B．上升时，动能增大，势能增大
C．下落时，势能增大，动能减小
D．下落时，势能减小，动能增大
【解析】立定跳远时，处于上升阶段，人的质量不变，高度增大，那么重力势能增大，动能减小，这时动能转化为重力势能；下落阶段时，质量不变，高度减小，重力势能减小，而动能增大，这时重力势能转化为动能。
变式1．(2020·益阳)“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经上升到最高位置C点，在B点时速度最大。对此过程，下列描述正确的是(
C
)
人从A到C的过程中，重力势能增加，动能一直减少
B．人从A到B的过程中，动能增加，重力势能减少
C．人在B点时动能最大
D．弹性绳的弹性势能在B点时最大
【解析】人从A到C的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；AB段速度逐渐变大，动能逐渐变大；BC段速度逐渐变小，动能逐渐变小。从A到B的过程中，质量不变，高度增大，重力势能增加；质量不变、速度逐渐变大，动能变大。人的质量一定，在B点时速度最大，动能最大。弹性绳在A点时弹性形变最大，弹性势能最大。
知识点4：内能
1．内能解释
(1)运动的分子具有
动
能，温度越高，分子
动
能越大。分子间有相互作用力，所以分子间具有
势
能。
(2)构成物质的所有分子，其分子
动__能与__势__能的总和，叫做物体的内能。
(3)内能的单位是__焦耳__，符号__J__。各种形式能量的单位都是__J__。
(4)一切物体都有内能、物体内能的大小与物体的__温度__、__质量__、__物态__有关。
2．内能的改变
(1)热传递可以改变物体的内能。在热传递中传递的__内能多少__叫热量。热量的单位也是__焦耳__。
(2)物体吸收热量，内能__增大__，放出热量时，内能__减小__。
(3)做功也可以改变物体的内能。物体对外做功，内能__减小__。对物体做功，物体内能可能会_增大_。
例4.1．（2019·杭州市十三中教育集团，九年级期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是(
)
A．物体的内能增加，一定是外界对物体做了功
B．物体温度升高，内能一定增加
C．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
D．物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高
【答案】B【详解】A．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对其做了功，故错误；
B．物体温度升高，分子热运动加剧，内能一定增加，故正确；C．热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，故错误；D．物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，比如晶体熔化吸热内能增加，温度不变，故错误。
变式1．（2016·浙江金华市·九年级月考）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（
）
A．温度相同的两个物体间也能发生热传递
B．温度越高的物体所含的热量一定越多
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．把零下10℃的冰块放在0℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
【答案】D【详解】A．如果两个物体间的温度相同，那么它们之间就不会发生热传递，A错误；B．热量是过程量，描述它的术语只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，B错误；C．用锯条锯木板，摩擦生热，机械能转化成内能，锯条的温度升高，是通过做功的方式增加了锯条和木板的内能，C错误；D．将?10℃的冰块放在冰箱的0℃保鲜室中，一段时间后，冰块从冰箱中吸收热量，内能一定增加，D正确。
变式2．（2016·浙江杭州市·九年级月考）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是
A．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
B．物体的内能与温度有关，温度不变，内能就一定不变
C．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
D．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，物体所含热量越多
【答案】A【详解】A．
热传递的条件是有温度差，因此内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体。故A正确；B．晶体熔化时，温度不变，如冰熔化时，温度不变，但内能增加。故B错误；C．
因为内能与温度、质量和状态都有关，质量状态不确定，温度高的物体内能不一定大。故C错误；D．
物体温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大。但热量是一个过程量，不能用含有来表示。故D错误。
3．比热容
(1)不同物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量__不同__(选填“相同”或“不同”)。
(2)比热容是反应物质自身性质的物理量，它用来表示__吸热本领强弱__。不同物质，比热容一般不同。
(3)比热容定义：一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的__质量__和__温度变化的乘积__之比，叫做这种物质的比热容。符号__c__。
(4)比热容单位：__J/(kg·℃)__；水的比热容是4.2×103
J/(kg·℃)，它表示：__每千克的水温度升高1__℃所吸收热量是4.2×103__J__。
(5)质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容大的物质温度变化__小__。
4.热量的计算：吸热公式：Q吸＝__cm(t－t0)__；放热公式：Q放＝__cm(t0－t)__。
5．燃料的热值：__1千克某种燃料完全燃烧__时__放出的热量__叫做这种燃料的热值。
热值的单位：__焦/千克__。
燃料完全燃烧时放出的热量＝燃料的热值×燃料的质量，即：Q＝__qm__。
例4.2．（2020·浙江九年级期中）把质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃[已知：水的比热容为4.2x103J/(kg/℃)，酒精的热值为3.0×107J/kg]；
(1)水吸收的热量为多少？____
(2)至少需要完全燃烧多少克的酒精？____
【答案】6.3×105J
21
【分析】(1)根据求出水吸收的热量；(2)由题知Q放=Q吸，再利用Q放=mq求出需要完全燃烧酒精的质量。【详解】解：(1)水吸收的热量
(2)由题知，酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.3×105J
由Q放=mq可得，需要完全燃烧酒精的质量
变式1．（2020·浙江九年级期末）如图所示，是水的凝固图象，第20min的内能_______（填大于、小于或等于）第10min的内能；若500g该液体从A点降温到B点，要放出____J的热量；若该物质是均匀放热，且质量不变，从图象可以看出，该物质液态与固态的比热容之比为____。〔水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）〕
【答案】小于
21000
2:1
【详解】
[1]由液体的凝固图象可知该物质的固体为晶体，在凝固时，放出热量、内能变小，温度不变，所以第20分钟的内能小于第10分钟的内能；
[2]该液体从A点降温到B点，共放出热量：Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(10℃-0℃)=21000J；
[3]物质在液态和固态时的质量m相同，由图象刻知，放热时间相同，即热量相同，液态段降温是10℃，固态段降温是20℃，从而计算得比热容之比为：。
变式2．（2020·浙江九年级专题练习）小张家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器名牌如下．
××牌热水器
型号HM﹣20
集热管数28支
额定频率50Hz
水箱容积200L
集热管管长180cm
额定电压220V
防水等级A
系统承压3.0MPa
额定功率4400W
（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
（________）
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？
（_______）
（3）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到30℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？
（______）（设电能全部转化为内能）
【答案】11Ω
2.52×107J
3818s
【详解】
(1)由于电热水器正常工作，则U=U额=220V
P=P额=4400W
由P=IU可得，电热水器正常工作时的电流
热水器电热丝的电阻
(2)由得水的质量m=ρ水V=1000kg/m3×200×10﹣3m3=200kg
吸收太阳的热量Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（50℃﹣20℃）=2.52×107J
(3)水从30℃加热到50℃吸收的热量Q吸′=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg?℃）×200kg×（50℃﹣30℃）=1.68×107J
由题知W电=Q吸′，则电加热器正常工作时间
例4.3．（2019·宁波东海实验学校中考模拟）甲、乙两金属球质量相等，在冰水混合物中浸泡了10分钟后，将甲球从冰水混合物中取出，投入一杯热水中，最后水温降低了10℃，将甲球取出，再将乙球取出并放入这杯水中，达到热平衡时，水温又降低了10℃，则甲、乙两球的比热关系为（
）
A．
B．
C．
D．无法判断
【答案】A【详解】由Q=cmΔt得：Q水=c水m水Δt水，Q水’=c水m水Δt水’，因Δt水=10℃，Δt水’=10℃，故Q水=Q水’；由Q吸=Q放得：Q甲=Q水，Q乙=Q水’，故Q甲=Q乙；设：Q甲=Q乙=Q，m甲=m乙=m，则：Q=c甲mΔt甲，Q=c乙mΔt乙，化简得：c甲Δt甲=
c乙Δt乙；因：Δt甲=Δt乙+10℃，即Δt甲>Δt乙，则c甲【点睛】本题考查了热传递过程的特征和规律，运用相应内容分析推导，即可得出本题结论，属于适中难度试题；作为选择题，可以不进行完整的推导，仅从题给条件和所用规律，进行定性分析即可快速得出结论：由题目中的条件可以确认，甲乙两个物体初温相等，末温甲的高，可得出甲的温度变化大（即Δt甲>Δt乙）；同一杯水，水温变化相同，则传递的热量相同（即Q甲=Q乙），有因质量相同（即m甲=m乙），故根据Q=cmΔt可得：c甲变式1．（2020·浙江嘉兴市·嘉兴一中七年级期末）甲、乙两杯中分别盛有60℃和20℃质量相同的水，现将一温度为20℃的铁球投入甲杯中足够长时间，取出后再投入乙杯，停留足够时间，如果不计热量损失，比较甲、乙两杯的水温变化，则（　　）
A．Δt甲<Δt乙
B．Δt甲>Δt乙
C．Δt甲=Δt乙
D．无法判定
【答案】B
【详解】
将温度为20℃的铁球放入温度为60℃的甲杯水中时，铁球吸收热量，水放出热量Q吸1＝Q放1
即c铁m铁(t?t0铁)＝c水m水(t0水?t)①再将铁球放入20℃质量相同的乙杯水中时，铁球放出热量，水吸收热量Q吸2＝Q放2即c水m水(t′?t′0水)＝c铁m铁(t?t′)②联立①②两个方程，得
因为甲杯中的水温和铁球的温差大于乙杯中水的温度和铁球的温差，即
t?t0铁>t?t′
所以
t0水?t>t′?t′0水
即
Δt甲>Δt乙
变式2．（2020·浙江九年级月考）甲、乙两金属球，质量相等，初温相同，先将甲球投入冷水中，待热平衡后水温升高
t℃，取出甲球（设热量与水均无损失），再迅速把乙球投入水中，这杯水热平衡后水温又升高t℃，设甲、乙两球的比热分别为c甲和c乙，则有（
）
A．c甲=c乙
B．c甲＞c乙
C．c甲＜c乙
D．无法确定
【答案】C【详解】先后将甲乙两金属球投入到同一杯水中，水升高的温度相同，则水吸收的热量相同；不计热量损失，故Q吸=Q放
故甲乙两金属块放出的热量相同；由题知，甲金属球比乙多降低了t℃，即甲金属球的末温低；由上述分析可知，质量相同的甲乙两金属球，放出相同的热量，甲金属块降低的温度多，所以甲的比热容小。【点睛】考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式，能确定甲乙两金属块的末温关系是本题的关键。
6．热机
(1)
热机的定义：利用内能__做功__的机械。热机的种类有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
(2)
内燃机
(1)燃料直接在发动机气缸内燃烧产生__内能__的热机。
(2)内燃机工作原理：将燃料的__化学__能通过燃烧转化为__内__能，又通过做功，把__内__能转化为__机械__能。
(3)
汽油机
①汽油机一个工作循环为四个冲程，即_吸气__冲程、_压缩__冲程、_做功__冲程、_排气__冲程。
②一个工作循环中只对外做__1__次功，曲轴转__2__周，飞轮转__2__圈，活塞往返__2__次。
③压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能__增大__，这时机械能转化为__内__能。
④做功冲程是气体对外做功，内能__减小__，这时内能转化为__机械__能。
⑤汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有__做功__冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
例4.4．（2020·萧山区朝晖初级中学九年级月考）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（　　）
A．甲冲程是把机械能转化为内能
B．乙冲程是把内能转化为机械能
C．丙冲程是把机械能转化为内能
D．丁冲程是把内能转化为机械能
【答案】A【详解】
A．甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，故A正确；
B．乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，没有能量转化的过程，故B错误；
C．丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，故C错误；
D．丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，没有能量转化的过程，故D错误。
变式1．（2019·杭州市紫金港中学九年级零模）四冲程汽油机的转速为600r/min，则每秒钟内汽油机对外做功的次数（
）
A．300次
B．600次?
C．10次
D．5次
【答案】D【详解】四冲程汽油机每个工作循环，飞轮转2圈，做功1次，所以，做功次数是飞轮转数的；由于汽油机的转速是600r/min=10r/s，
所以，每分钟做功次数是：；每秒钟做功次数是：300÷60=5（次），故D正确。
变式2．（2020·浙江九年级期中）如图所示的四幅图是四冲程汽油机一个循环工作过程的示意图。与图乙实验原理相同的是_________图（填字母），某单缸汽油机在10分钟内飞轮以2000转/分钟进行工作，每个工作循环可以对外做功200焦。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若5分钟消耗汽油60克（汽油的热值为焦/千克），则该汽油机的效率为____________（保留一位小数）。
A．B．C．D．
【答案】B
36.2%
【详解】
[1]
A．图，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
B．图，两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
C．图，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；
D．图，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
乙图对试管中的水加热，使试管中水的内能增大，加快了水的汽化，水蒸气体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；因此，与图乙实验原理相同的是B图；
[2]热机完成1个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，飞轮转动2周；所以，若汽油机飞轮转速是2000r/min，则1min对外做功1000次，则5min对外做功5000次，5min所做的功为：
60克汽油完全燃烧放出的热量为：
汽油机的效率为：
例4.5．（2020·浙江九年级期末）小丽探究煤炉的热效率时，用煤炉给的水加热，此过程中水温随时间变化情况如图甲。烧水过程中，_____（选填“”、“”或“”）时间段内的热效率最高。[设相同时间内燃烧煤的质量相等。]
图乙是汽油机工作的四个冲程示意图。_____图（填字母）冲程将内能转化为机械能。若该汽油机1s内对外做功15次，则该汽油机曲轴的转速为_____。
【答案】
C
1800
【详解】
[1]在加热水时，燃烧相同时间时，燃料释放热量相同，根据图像可知“”、“”或“”时间相同，释放热量相同，但在，水的温度升高最多，根据，可知在水吸收的热量最多，由可知该段时间内热效率最高。
[2]
A图，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
B图，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
C图，两气门都关闭，火花塞工作，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
D图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程。
[3]四冲程内燃机在一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，该汽油机1s内对外做功15次，说明曲轴转速为30r/s，即1800r/min。
变式1．（2016·浙江宁波市·中考模拟）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能与品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的气缸。某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个气缸，其相关数据如下表所示：
1min内完成的工作循环
2600次
93'汽油
气缸内汽油和空气的混合密度
1.5Kg/m3
排气量
2L
热值
4.5×107J/Kg
发动机最大功率
75KW
空燃比
14:1
如果汽车以100Km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内汽车所做的有用功为
J。
（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是
（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中
冲程内燃机给汽车提供动力。
（3）汽车的排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大。空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。当汽车以100Km/h的速度匀速行驶时，根据表中数据求汽车发动机的效率。（计算结果保留一位小数）
【答案】（1）4.5×106
J（2）乙甲丁丙
丁
（3）25%
【解析】解：（1）(1)W＝
Pt
＝
75×103W×60s
=
4.5
×106J
4.5
×106J/
1.8×107J=25%
知识点5：能量的转化的量度：功和功率
力学中的功：如果物体受到了力的作用，并且在这个力的方向上__通过了一段距离__，我们就说这个力
对物体做了功。
1．功的两个因素：一是__作用在物体上的力__，二是__物体在力的方向上通过一段距离__。
2．不做功的三种情况：(1)_“劳而无功”。(2)_“不劳无功”。(3)_力的方向和物体运动方向垂直__。
3．计算公式：物理学中，功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。即：W＝__Fs__。单位为__焦耳_，
1
J＝__1__N·m。
功率
(1)在物理学中，用功率来表示__做功的快慢__。__单位时间里完成的功__叫做功率。
(1)不同物体做相同的功，比较__做功时间__。(2)相同时间，比较__做功多少__。
(3)功率越大，表明物体做功越__快__；功率越小，表明物体做功越__慢__。
(4)根据功率的定义，可以得出功率的计算公式为P＝____。国际单位：__瓦特(W)__，1
W＝__1__J/s。
例5．关于功的说法正确的是(
D
)
A．小明用力推发生故障的汽车而未推动时，推力对汽车做了功
B．吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功
C．足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功
D．举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功
【解析】小明用力推发生故障的汽车而未推动时，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；足球在水平地面上滚动一段距离时，有力的作用，没有沿力的方向移动距离，没有做功；举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功。
变式1．如图所示，一个物体静止于光滑水平面上的O点，在水平恒力F作用下开始向右加速运动，依次经过a、b、c三个点，且a、b之间和b、c之间的距离相等，F在ab段做功W1，做功功率P1；在bc段做功W2，做功功率P2，则有W1＝W2，P1＜P2。(均填“＞”“＝”或“＜”)
【解析】由题知，a、b之间和b、c之间的距离相等，拉力恒定，根据W＝Fs可知，两个过程中拉力做的功相等，即W1＝W2。物体向右做加速运动，速度在不断增大，运动相等的路程，所用的时间减少，根据P＝可知，拉力做功的功率：P1＜P2。
变式2．(2017菏泽中考)我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是2×104
kg，长度有8
m，高为3.5
m，宽度是3
m。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12
m。(g取10
N/kg)问：
(1)牵引机械对潜水器的拉力有多大？
(2)牵引机械对潜水器所做的功是多少？
(3)假如牵引机械提升时间为2分钟，牵引机械的功率应为多少？
解：(1)牵引机械对潜水器的拉力F＝G＝mg＝2×104
kg×10
N/kg＝2×105
N；(2)潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12
m，牵引机械对潜水器所做的功W＝Gh＝2×105
N×12
m＝2.4×106
J；(3)牵引机械的功率P＝＝＝2×104
W。
答：(1)牵引机械对潜水器的拉力为2×105
N；(2)牵引机械对潜水器所做的功是2.4×106
J；(3)牵引机械的功率为2×104
W。
知识点6：能量的转化与守恒
1．能量的转化和守恒定律：能量既不会__消灭__，也不会__创生__，它只会从__一种形式转化为另一种形式__，或者从__一个物体转移到另一个物体__，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。
2．能量的转移和转化有一定的__方向性__。
(1)“永动机”不可能成功是因为它违背了__能量的转化和守恒定律__。
(2)自然界的事物的运动和变化都必须遵循__能量的转化和守恒定律__，但符合能量的转化和守恒定律的事件却__不一定能够发生__。
3．所谓“消耗能量”“利用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量__相互转化__或__转移__的过程。
例6．目前，共享单车已经升级至电动自行车(如图所示)。下表是某型号电动自行车主要的技术参数。一个体重为700
N的人骑着电动自行车在水平路面匀速行驶，已知电动自行车受到的阻力是人与车总重的，在额定功率下行驶了5
min，通过了2.4
km距离。(g取10
N/kg)
整　车
质　量
30
kg
电动机
额定电压
36
V
额定功率
200
W
(1)
电动自行车充电过程把__电__能转化为__化学__能；电动自行车行驶放电过程把__化学__能转化为__电__能，再转化为电动自行车的__机械__能。
(2)求电动自行车的牵引力及正常工作的额定电流。
(3)求该过程中牵引力所做的功及电动自行车的效率。
解：(2)电动自行车的牵引力F＝f＝G＝×(700
N＋300
N)＝20
N。
由P＝UI得，电动自行车以额定功率行驶时的工作电流：I＝＝≈5.56
A。
牵引力做的功为W动＝Fs＝20
N×2
400
m＝48
000
J，由P＝得，电动自行车消耗的电能W＝Pt＝200
W×300
s＝60
000
J，则电动自行车的效率η＝×100%＝×100%＝80%。
变式1．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是(　B　)
随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
变式3．下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是(　B　)
A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B．热量可以自发从高温物体传递给低温物体，却不能自发从低温物体传递到高温物体
C．动能可以和重力势能相互转化
D．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能
变式2．如图所示为核电站发电流程图，在核电站发电过程中，能量转化的先后顺序是(　C　)
A．核能，化学能，机械能，电能
B．核能，机械能，内能，电能
C．核能，内能，机械能，电能
D．核能，内能，化学能，电能
一、专题精讲
考点1：动能及影响动能大小的因素
考点解读：物体由于运动而具有的能量叫做动能。物体动能与质量和速度有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。研究影响动能大小的因素时，物体的动能大小是通过木块移动的距离大小来反映的，选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同；让不同的小球从斜面的同一高度释放，目的让小球到达斜面底部的初速度相同。
实验突破：影响动能大小的因素
1．实验方法：控制变量法、转换法。
2．实验结论：物体动能与物体的质量和速度有关。
3．实验题眼突破
①实验探究对象是小球。
②转换法的应用：物体的动能大小是通过木块移动距离大小来反映的。
③选择同一小球进行实验的目的是便于控制小球的质量相同。
④让不同的小球从斜面的同一高度释放，目的是让小球到达斜面底部的初速度相同。
⑤控制变量法的应用：
a．控制速度一定，探究动能与质量的关系；b．控制质量一定，探究动能与速度的关系。
⑥如本实验中水平面绝对光滑，本实验将不能达到实验目的，原因是小车将一直匀速直线运动下去。
⑦注意：实验中要保持小球的运动路线与木块的中心在同一条直线上。
⑧实验结论：动能的大小与物体的质量与运动速度有关，质量越大，运动速度越大，动能越大。
例1.
(广东中考)如图所示“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让钢球从斜面上某个高度由静止沿斜面滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞，木块沿水平面向右运动直至停止。
(1)实验中是通过观察______来判断钢球的动能大小。
(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与________的关系。
(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与______的关系。
(4)木块最终会停下来的主要原因是________，在此过程中木块通过__________的方式把动能转化为内能。
(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，木块将____。
【解析】(1)探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，通过观察木块移动的距离远近来判断钢球的动能大小，木块移动的越远，说明钢球的动能越大，该实验所用的方法叫转换法；(2)让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下，到达斜面底端时的速度不一样，所以是为了探究钢球的动能大小与速度的关系；(3)换用质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止开始滚下，目的是探究钢球的动能大小与质量的关系；(4)木块最终会停下来，是因为木块始终受到阻力的作用，摩擦力做功，将动能转化为内能；(5)如果木块在运动过程中所受的摩擦阻力为0，由牛顿第一定律可知木块将保持匀速直线运动一直运动下去。
【答案】(1)木块移动的距离远近；(2)速度；(3)质量；(4)受到阻力(或摩擦力)的作用；做功；(5)一直做匀速直线运动
变式1．(绵阳中考)如图所示，钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。再让同一钢球从高1.5
h处由静止滚下，重复第一次实验。实验表明：质量相同时，钢球的速度越____，木块B被撞得越远。在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为fh、f1.5h，则fh____f1.5h(选填“>”“＝”或“<”)。
【答案】快
＝
变式2．为研究动能的大小与哪些因素有关，设计了“小钢球撞木块”的实验如图所示，让静止的小钢球从斜面滚下，观察木块被推动的距离。关于该实验，不正确的是(　　)
A．该实验的设计思路是采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小
B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等
C．在实验器材选择时，可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素
D．实验过程中，让同一小球从不同高度滚下，目的是为了让小球获得不同的运动速度
解析：球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故A选项说法正确；球的动能与质量和速度都有关系，根据控制变量法，如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等；故B选项说法正确；斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故C选项说法不正确；球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得不同的运动速度，故D选项说法正确。答案：C
考点2：势能及影响势能大小的因素
考点解读：势能包括：重力势能、弹性势能。物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。影响重力势能大小的因素有质量、高度。物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能，物体弹性势能大小与物体形变的大小等因素有关。
实验突破：重力势能大小与哪些因素有关
实验器材：质量不同的小球、沙子、光滑弯曲管道、刻度尺
实验设计与分析
①转换法：用小球落入沙子的深度反映小球重力势能的大小
②小球最终停下的原因：受到摩擦力的作用
③能量转化：小球在空中时，重力势能转化为动能；小球落入沙中后，重力势能与动能转化为内能
实验结论：当质量一定，物体的高度越大，动能越大；当高度一定时，物体的质量越大，动能越大。
例2：某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙坑深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑深度均为h3，且h1＜h2＜h3。
(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过_______________来反映的。
(2)比较A、B两球，发现B球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：_________________________________________________。
(3)比较A、C两球，发现C球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：_________________________________________________。
(4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径_______(选填“有关”或“无关”)。
解析：(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映的；(2)比较A、B两球，下落高度和运动路径相同，B球质量大于A球质量，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；(3)比较A、C两球，两球质量相同，下落路径也相同，C球的下落高度大于A球的下落高度，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论：当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大；(4)比较C、D两球，两球的质量相同，下落高度也相同，两球的运动路径不同，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径无关。
答案：(1)球陷入沙面的深度(2)当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大(3)当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大(4)无关易错点：研究物体重力势能与下落高度的关系时，需要保持物体质量和运动路径相同，改变下落高度；研究物体重力势能与运动路径的关系时，需要保持物体质量和下落高度相同，改变运动路径．据此分析解答。
考点3：动能和重力势能的转化
考点解读：当物体升高或降低时
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，往往存在着动能和重力势能的转化；当物体受力发生形变时，也会有动能和弹性势能的转化。判断时要注意物体的速度、高度、弹性形变的大小变化，从而得出机械能大小的变化。2
例3：某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断正确的是(
　)
A．从A点到B点过程中运动员加速下落
B．从B点到C点过程中运动员重力势能增大
C．t0时刻运动员动能最大
D．运动员重力大小等于F0
解析：A、B点弹力等于重力，A到B点过程中，重力大于弹力，运动员做加速运动，A正确；从B点到C点过程中，h变小，物体的重力势能变小，B错误；由图知，t0时刻，绳的弹性势能最大，应达到了最低点，此时动能为零，C错误；由图知，最后绳的弹性势能几乎不变，说明此时运动员已经静止下来，此时拉力与重力平衡，由图象知，重力小于F0，D错误。故选A答案：A
考点4：关于弹簧中的能量变化问题
考点解读：①动能的大小与物体的质量和速度有关，分析小球质量和速度的变化，便可得出动能的变化情况．当小球压缩弹簧时，一部分机械能转化为弹簧的弹性势能。②根据物体的运动情况，若动力大于阻力，则物体加速运动；若动力小于阻力，则物体减速运动。根据图象中小球的运动情况，可得出及题目中给出的条件便可求出小球的质量。然后根据题目中给出的弹簧受力与被压缩的程度得出弹簧中弹力的最大值。③分析小球的重力和弹力之间的大小关系得出结论。
系统机械能守恒（弹簧模型）
数量关系：
A点到D点小球机械能的减少量就是弹簧弹性势能的增加量。
A点和D点位置小球均为静止，所以只需要知道高度差hAD和小球的重力，就可以算出弹簧弹性势能增加量。
回弹：当小球从最低点弹起时，各个点、阶段的受力分析是不变化的，合力方向也是不变的，而速度变化情况正好是相反的，能量转化情况也是相反的。
例4.1：如甲图所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短．从a至c处的过程中，小球在b处速度最大．小球的速度v和弹簧被压缩的长度△L之间的关系如乙图所示．不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．小球所受重力始终大于弹簧的弹力
B．小球的重力势能先减小后增大
C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D．小球的动能一直减小
答案：C解析：在小球向下压缩弹簧的过程中，小球受竖直向上的弹簧的弹力、竖直向下的重力；
在ab段，重力大于弹力，合力向下，小球速度越来越大；随着弹簧压缩量的增大，弹力逐渐增大，在b处弹力与重力相等，小球的速度达到最大；小球再向下运动(bc段)，弹力大于重力，合力向上，小球速度减小；故A错误；小球从a至c的过程中，高度一直减小，小球的重力势能一直在减小，故B错误；小球下落压缩弹簧的过程中，不计空气阻力，机械能守恒，则小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能，故C正确；由图乙可知，小球的速度先增大后减小，则小球的动能先增大后减小，故D错误。
变式1．例10、如图是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同且距地面30cm,小球在A点的重力势能___
(选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的重力势能,小球在A点的动能___
(选填“大于”、“小于”或“等于”)B点的动能。把篮球斜向上抛向空中,忽略空气阻力,能正确反映球离手后至落回地面前重力势能E与篮球离地高度h的关系的图线是
，理由是
。
A.
B.
C.
D.
答案：等于、大于
C;
没有外力做功，只有重力势能和动能的相互转换，故机械能守恒。
变式2．如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列叙述中正确的是(
D
)
小球所受弹簧的弹力始终比重力大
小球的速度一直在减小
小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力.
D小球的机械能在不断减少
考点5：机械能大小的判定及转化
考点解读：当物体只受重力和弹力时(不受阻力时)，机械能总量不变。即动能减少多少，势能就增加多少；势能减少多少，动能就增加多少。物体受到摩擦力作用，那么在动能和势能相互转化过程中，机械能的总量减少。
例5：小红在操场上将一皮球抛出，皮球被抛出后的运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度．则下列判断中正确的是(　　)
A．皮球由a到b时，动能逐渐增大
B．皮球在b点时的机械能最大
C．皮球由c到d时，机械能一直减小
D．皮球在a、c两点时动能相等
解析：A、皮球由a到b时，其质量不变，速度变慢，即动能变小，同时其高度增加，重力势能变大，故错误；B、从能量的转化的角度分析，当球离开手后的运动过程中，或与空气摩擦，或与地面摩擦，使得一部分机械能损失掉，所以相对来说，a点的机械能最大，故错误；C、皮球由c到d时，由于和空气、地面摩擦，故损失掉一部分机械能，故机械能减小，故正确；D、据机械能的损失可知，小球在a处的动能大于在c处的动能，故错误；故选：C。答案：C
高频考点5：影响内能大小的因素
考点解读：影响内能大小的因素有温度
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)、质量、状态等。同个物体温度越高，内能越大；温度相同的同种物质，质量越大，内能越大。物体吸收了热量，内能会增大，但温度不一定会升高(如晶体的熔化、液体的沸腾等)。21cn
例5：下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是(　　)
A．0
℃的冰没有内能
B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C．物体温度越高，所含热量越多
D．物体的机械能越多，其内能就越多
解析：A.任何物体都有内能，0
℃的冰也有内能，故A错误；
B．冬天搓手，克服摩擦做功，是利用做功来改变内能，所以B选项是正确的；
C．热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故C错误；
D．机械能是物体由于机械运动而具有的能，内能的大小与机械能的大小没有必然联系，故D错误；选应选B。答案：B
高频考点6：比较不同物质吸热本领的强弱
考点解读：比较不同物质吸热本领的强弱。可以通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)。也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强)。
实验突破：比较不同物质吸热本领的强弱
一、命题题眼突破
1．实验目的：比较不同物质吸热本领的强弱。
2．实验器材：加热器，烧杯，温度计(以上器材均要两个相同的)，质量相同的水和煤油。
3．实验题眼突破
(1)实验中所需测量器材：天平、温度计、秒表。
(2)实验器材组装：先下后上。
(3)温度计的读数。
(4)根据实验数据作图。
(5)分析实验数据曲线图，得出结论。
(6)在实验过程中，应选取质量相同的不同液体。
(7)实验过程中选用相同热源，是为了方便比较物体吸收热量的多少。
(8)物质吸热能力的强弱用比热容来表示。
(9)转换法的应用
①通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)。
②通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力(加热时间长的物体吸热能力强)。
(10)水比热容较大的应用。
二、实例剖析
例6：(2017武汉中考)图1是“比较不同物质吸热情况”的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。
,图2)
(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相同时间内____。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和____。
(3)图2中能合理反映实验结果的图像是____。(选填“甲”“乙”或“丙”)
【解析】(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同；(2)为准确测量液体的温度，温度计的玻璃泡应充分与被测液体接触，实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器；(3)相同质量的水和食用油在吸收相同的热量时(加热时间相同)，因水的比热容大，由Q＝cmΔt可知，水的温度变化小，故图2中能合理反映该实验结果的图像是乙。
【答案】(1)吸收的热量相同；(2)加热器；(3)乙
变式1.图1是“比较不同物质吸热情况”的实验装置，两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。
(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相同时间内____。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和____。
(3)图2中能合理反映实验结果的图像是____。(选填“甲”“乙”或“丙”)
解析：(1)选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同；(2)为准确测量液体的温度，温度计的玻璃泡应充分与被测液体接触，实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器；(3)相同质量的水和食用油在吸收相同的热量时(加热时间相同)，因水的比热容大，由Q＝cmΔt可知，水的温度变化小，故图2中能合理反映该实验结果的图像是乙。
答案：(1)吸收的热量相同
(2)加热器
(3)乙
高频考点8：内能和机械能的比较
比较项目
内
能
机械能
所含能量
分子的动能、分子的势能
物体的动能、重力势能、弹性势能
影响因素
物体的温度、质量、状态等
物体的速度、质量、高度、形变程度
特
点
始终具有
不一定有
联
系
可以互相转化
考点解读：
例8：下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是(　　)
A．0
℃的冰没有内能
B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C．物体温度越高，所含热量越多
D．物体的机械能越多，其内能就越多
解析：A.任何物体都有内能，0
℃的冰也有内能，故A错误；
B．冬天搓手，克服摩擦做功，是利用做功来改变内能，所以B选项是正确的；
C．热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故C错误；
D．机械能是物体由于机械运动而具有的能，内能的大小与机械能的大小没有必然联系，故D错误；选应选B。答案：B
考点7：判断物体是否做功
考点解读：判断物体是否做功主
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)要看两点：一，是否有力作用在物体上；二，物体有没有在力的方向上通过一段距离。如：铅球出手后，手便不再对它做功，因为铅球是靠惯性向前飞的，此时并没有受到手的推力；又如：提着水桶在水平地面上走路，手对水桶也不做功，因为此时虽然有力，也有距离，但水桶通过的距离并不在力的方向上，所以也不做功。
例7：下列关于物体是否做功的说法中正确的是(　　)
A．足球在水平地面上滚动，足球受到的重力对足球做了功
B．小刚从地上提起一桶水的过程中，小刚对水桶的拉力做了功
C．举重运动员举着杠铃不动，运动员对杠铃竖直向上的支持力做了功
D．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋竖直向上的拉力做了功
解析：足球在水平地面上滚动，在重力的方向上没有通过距离，因此足球受到的重力没有对足球做功，故A错误；小刚从地上提起一桶水的过程中，有力作用在水桶上，水桶在力的方向上通过了距离，因此小刚对水桶的拉力做了功，故B正确；举重运动员举着杠铃不动，杠铃没有在力的方向上通过距离，因此运动员对杠铃竖直向上的支持力没有做功，故C错误；起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，拉力与物体运动的方向垂直，故起重机对钢筋竖直向上的拉力没有做功，故D错误。答案：B
考点8：功和功率的计算21世纪教育网利剑科学工作室
考点解读：根据公式W=FS可计算力所做功的大小，根据公式P=W/
t=Fv可计算功率的大小。计算时要注意距离S需在力的方向上方为有效。
例8：电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如图乙所示．这个过程用时1分钟，求这个过程中：
(1)电梯上升的平均速度；(2)拉力做的功；(3)拉力做功的功率。
解析：(1)电梯上升的高度h=48m，用时间t﹦60s，电梯上升的平均速度：v=s/t=48m/60s=0.8m/s；(2)拉力在0-4m做的功：W1=F1h1=2.5×104N×4m=1.0×105J，拉力在4-44m做的功：W2=F2h2=2.0×104N×40m=8.0×105J，拉力在44-48m做的功：W3=F3h3=1.5×104N×4m=0.6×105J，所以，上升过程拉力做的功：W=W1+W2+W3=1.0×105J+8.0×105J+0.6×105J=9.6×105J；(3)拉力做功的功率：P=W/t=9.6×105J/60S=1.6×104W。答案：(1)0.8m/s
(2)9.6×105J
(3)1.6×104W
高频考点9：对能量的转化和守恒定律的理解
考点解读：自然界中各种能量可以相互转移或转化，一种能量
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的减少或消失必然伴随着另一种能量的增加或产生；反之亦然。但能量的转化和转移不是任何时候都能发生的，它有方向性，如热的铁块放入冷水中，铁块把内能转移到了水中，使自身温度下降；但它不能从冷水中吸收热量使自身的温度升高。
例9：如图所示，物体M与弹簧一端相连，系在绳子末端的小球从A处由静止开始释放，经最低点B，撞击物体M后反弹，并使M在光滑水平面上向右运动，最终到达最右端D点．(图中C点是弹簧原长时的末端，均不计空气阻力)。
(1)小球从A到B的过程中，能量的转化情况是
。
(2)物体M从C到D点的过程中，动能大小变化情况是
(选填“一直变大”“一直变小”或“先变大后变小”)。
解析：(1)小球从A到B的过程中，质量不变，速度变大，高度变小，则动能增大，重力势能减小，所以能量的转化情况是重力势能转化为动能；(2)小球在最低点B时，速度最大，并且运动轨迹为圆周运动，因此小球受力不是平衡力；(3)物体M从C到D点的过程中，弹簧的形变越来越大，受到与运动方向相反的弹力越来越大，物体做减少运动，速度越来越来，动能越来越小。
答案：(1)重力势能转化为动能
(2)不是
(3)一直变小
例6：把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图所示)，松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是(　　)
A．是由水的内能转化来的
B．是由水的重力势能转化来的
C．是由乒乓球的内能转化来的
D．是由乒乓球的化学能转化来的
解析：松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上．乒乓球在上升的过程中，水的重心不断降低，重力势能不断减小，重力势能转化为乒乓球的机械能，故乒乓球的机械能不断增加。
答案：B
能力培养
一、单选题
1．（2018·温州）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是(
C
)
A．电能→机械能→光能
B．光能→机能→电能
C．光能→电能→机械能
D．机械能→电能→光能
2.（2016·温州）将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图），放手后笔会向上弹起一定高度．下列关于该过程中能量变化的叙述，其中正确的是（?
）
向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小?
B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大?
D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
【答案】
C
【解析】【分析】动能和物体的质量、速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关；弹性势能和物体发生弹性形变的程度有关；知道动能、重力势能和弹性势能的大小的影响因素是解决该题的关键．【解答】A、向下按笔的过程中，弹簧的弹性形变程度变大，故其具有的弹性势能变大，故A错误；B、由于重力势能与质量、高度有关，所以向下按笔的过程中，笔的高度减小，故其重力势能减小，B错误；C、笔向上弹起的过程中，笔的质量不变，高度增加，故笔的重力势能增大，故C正确；D、笔向上弹起的过程中，弹簧形变程度变小，所以其弹性势能变小，故D错误；
3.(2017?温州)如图为自动垂直升降式车库的停车过程示意图。下列关于汽车匀速上升时的说法，正确的是(
)
A、动能增加，重力势能不变
B、动能增加，重力势能增加
C、动能不变，重力势能不变
D、动能不变，重力势能增加
【答案】D【考点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】知道动能和重力势能大小的影响因素是解决该题的关键。(1)影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；(2)影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度．质量越大，高度越大，重力势能就越大；(3)动能和势能统称为机械能；
4.（2020·温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是(
)
A.压强
B.压力
C.
功率
D.
时间
【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，横坐标表示受力面积，纵坐标表示压力，阴影部分面积等于压力和受力面积的乘积，由可知，压强等于压力和受力面积的比值，故A不符合题意；
B．由图可知，横坐标表示受力面积，纵坐标表示压强，阴影部分面积等于压强和受力面积的乘积，由F=pS可知，压强和受力面积的乘积就是压力，故B符合题意；
C．由图可知，横坐标表示做功时间，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功和做功时间的乘积，由可知，功率等于功和做功时间的比值，故C不符合题意；
D．由图可知，横坐标表示功率，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功率和功的乘积，由
可知，做功时间等于功和功率的比值，故D不符合题意。
填空题
1．（2020·温州)如图是小明制作的简易“蒸汽船”型。将盛有一定量水的铜容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
(1)蜡烛对铜制容器加热导致容器内水温升高这是通过_______的方式改变水的内能。
(2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了___________
。
(3)铜质容器底部在加热过程中被氧化，生成的黑色物质是______________。
答案：(1)热传递
(2)
力的作用是相互的
(3)
氧化铜(CuO)
2.（2016·温州）据报道，氢能源和核能是二十一世纪最有前途的绿色能源。
(1)氢能源被称为绿色能源，是因为氢气在空气中燃烧的产物是＿＿＿
(2)发展核能是缓解能源紧张的一种方案，获得核能和途径有核裂变和核聚变，当前核电站获得核能的途径是＿＿＿
答案：(1)水
(2)核裂变
【解析】(1)氢气在空气中燃烧产物是水，，不污染环境，且氢气可以从水中制取，所以氢气是绿色染料。(2)目前主流核电站获得核能的途径是核裂变。
核聚变发电站的技术条件尚未成熟。目前暂时无法实现。当然，未来的主流一定是核聚变(它的优势很大)。
3．（2016·温州）近年来，我国高铁发展迅速，令世人瞩目．
(1)列车行驶试验中发现，当两辆列车以较高的速度并排行驶时，封闭的列车车窗玻璃有时会出现破裂现象．这是由于气体流速越大，压强越　
　，从而产生了气压差所引起的．
(2)2015年12月，温州到金华的高铁建成通车．某列车以60米/秒的速度匀速行驶100秒，行驶中受到的阻力为1×105牛，这一过程中列车克服阻力做功　
　焦．
答案：(1)小；(2)6×108；【考点】流体压强与流速的关系；功的计算．【分析】(1)流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小；(2)先据速度公式计算出运动的距离，而后据W=FS计算即可；
【解答】解：(1)当两辆列车以较高的速度并排行驶时，列车的外边的空气流动速度很大，压强小，列车内的压强不变，玻璃受到向外侧很大压强，故玻璃出现破裂现象；
(2)列车运动的距离是：s=vt=60m/s×100s=6000m；
克服阻力做的功是：W=Fs=1×105N×6000m=6×108J；
4．（2018·温州）2018年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号＂的中继卫星
“鹊桥号”，它将成为
“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”
(1)“鹊桥号”＂质量为448千克，发射后随火箭竖直升空1000米的过程中，“鹊桥号”需克服重力做功_______________焦。
(2)若地月间距离为3.8×105千米，电磁波速度为3×105千米/秒，在月球上发出的电磁波到达地球需____________秒。(计算结果保留1位小数)
(3)如图是月球背面照片，其中A处是__________。
答案：(1)4.48×106(2)1.3(3)环形山(月坑)
5.（2019·温州）为了解火箭升空过程中的相关运动状况，兴趣小组制作了一模型火箭，重为8牛（不包含燃料），发射后获取模型火箭的飞行高度与时间的关系，如图所示：
（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有________。
（2）图中标注的A，B，C三个位置中，模型火箭的重力势能最小的是________?。
（3）模型火箭从最高点B下落到地面，重力做功的功率是________瓦。
【答案】
（1）惯性（2）C（3）70
【解析】【分析】（1）惯性是物体保持运动状态不变的性质，一切物体都有惯性；（2）重力势能与物体的质量和高度有关；当质量相等时，高度越大，重力势能越大；（3）从图像中找到火箭下落的高度和下落的时间，根据W=Gh计算出重力做的功，再根据计算重力做功的功率。【解答】（1）模型火箭燃料耗尽后仍能向上飞行一段距离，这是因为模型火箭具有惯性；
（2）图中标注的A，B，C三个位置中，火箭的质量不变，因为C点的高度最小，所以C点的重力势能最小；（3）根据图像可知，火箭下落的高度h=140m；火箭下落的时间：t=22s-6s=16s；那么火箭重力所做的功：W=Gh=8N×140m=1120J；重力做功的功率为：。
实验探究题
1.(2017?温州)根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。
(1)为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有：
。
(2)兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因：
。
(3)改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。
实验
序号
重物质量
(千克)
下降高度
(米)
升高温度
（℃）
实验
序号
重物质量
(千克)
下降高度
(米)
升高温度
（℃）
1
20
5
0.5
4
10
10
0.5
2
20
10
1.0
5
30
10
1.5
3
20
15
1.5
6
40
10
2.0
若使容器内相同质量水的温度升高2.5℃，则25千克的重物需下降________米。
【答案】(1)刻度尺、温度计(2)由于转轴处存在摩擦(或液体散热)(3)20
【考点】能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)根据实验原理，需要测量温度，以及做功的距离分析；(2)在实验过程中有能量损失，考虑为摩擦问题；(3)根据实验表格，分析规律，从而计算出水的温度升高2.5℃，25千克的重物下降的高度。【解答】(1)需要测量温度，以及做功的距离，因此需要刻度尺、温度计；(2)由于转轴处存在摩擦(或液体散热)，因此存在能量损失；(3)根据表格可以知道升高0.5摄氏度，物体mh=100kg·m，因此水的温度升高2.5℃，物体mh=500kg·m，则。
2.(2019?温州)小明参加科技节“掷飞机”比赛，该项目的规则是：纸飞机掷出后在空中滞留的时间越长成绩越好。查阅资料得知：纸飞机在空中滞留的时间与其形状、质量、出手速度和出手角度有关。小明认为还可能与纸飞机表面的粗糙程度有关。为了验证自己的猜想，小明准备了以下器材进行实验研究发射器(如图)；秒表；剪刀；面积、质量大小和表面粗糙程度不同的两种纸A、B各若干张(同种纸正反面粗糙程度相同)
(1)发射器的弹簧压缩得越短，释放后纸飞机获得的速度越大，其原因是________。
(2)写出本实验的主要步骤。
【答案】
(1)弹簧压缩得越短，弹性势能越大，纸飞机获得动能越大，纸飞机的速度越大
(2)①用剪刀将A、B两种纸裁成形状、面积大小相同的纸各若干张；
②将1张A纸叠放在1张B纸上，折一纸飞机；将1张B纸叠放在1张A纸上，按相同的折法制作另一纸飞机；
③选择无风的环境，将两只纸飞机分别放在发射器上，压缩弹簧到相同的位置，以相同的角度进行发射；
④用秒表记录两只纸飞机滞空时间；
⑤多次重复实验；
⑥分别计算两只纸飞机的平均滞空时间，进行比较得出结论
【考点】实验步骤的探究，实验方案设计与评价
【解析】【分析】(1)飞机的动能由弹簧的弹性势能转化而来，根据弹性势能与形变程度之间的关系解答；
(2)要探究纸飞机的滞空时间与表面的粗糙程度的关系，必须控制飞机的形状、质量、出手速度和出手角度相同，改变粗糙程度；形状相同可以通过修剪得到，出手速度和出手角度可以通过弹簧压缩的程度控制，而将两张不同的纸叠放并改变叠放顺序可以控制质量相等改变粗糙程度，据此解答。
【解答】(1)发射器的弹簧压缩得越短，释放后纸飞机获得的速度越大，其原因是：弹簧压缩得越短，弹性势能越大，纸飞机获得动能越大，纸飞机的速度越大；
(2)实验步骤为：
①用剪刀将A、B两种纸裁成形状、面积大小相同的纸各若干张；
②将1张A纸叠放在1张B纸上，折一纸飞机；将1张B纸叠放在1张A纸上，按相同的折法制作另一纸飞机；
③选择无风的环境，将两只纸飞机分别放在发射器上，压缩弹簧到相同的位置，以相同的角度进行发射；
④用秒表记录两只纸飞机滞空时间；
⑤多次重复实验；
⑥分别计算两只纸飞机的平均滞空时间，进行比较得出结论
3.(2020?温州)在做“探究动能大小与质量关系”的实验时，小明想：小球从相同高度滚下，若小球材质和斜面倾角不同，到达水平位置时的速度会相同吗？
(1)图甲是用挡板控制大小不同的两个小球在斜面上起始位置的两种方案，小明实验时选择A方案而不能选择B方案的原因是
。
球类别速度(米/秒)斜面倾角
10°
20°
30°
40°
50°
60°
大钢球
2．67
2．67
2．67
2．75
2．88
2．97
小钢球
2．67
2．67
2．67
2．75
2．88
2．97
木球
2．67
2．67
2．67
2．67
2．74
2．89
小明选择大钢球、小钢球、木球以及可调整倾角的斜面进行实验。分别让球从斜面同一高度由静止开始释放，利用测速仪测出球到达水平位置时的速度如表所示。分析表中数据可知：要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是______。
A．15°
B．25
C．35°
D．45°
(3)小明利用图乙装置做“探究动能大小与质量关系”的实验时，通过观察球撞击相同塑料软片的数目来比较球的动能大小(图中未画出固定塑料软片的装置)。老师指出此装置不适合体积不同的两个球做实验，原因是_________
。
【答案】
(1).
B方案中两球从起始位置到水平位置的高度差不同
(2).
D
(3).
塑料软片对不同体积的小球的阻力不同【详解】(1)[1]图A中挡板水平放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差相同，图B中挡板与斜面垂直放置，两小球从起始位置到水平位置的高度差不同，为了控制大小不同的两个小球在斜面上从起始位置到水平位置的高度差相同，实验时选择A方案而不能选择B方案。
(2)[2]根据表中数据可知，斜面倾角为10°、20°、30°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度相同，斜面倾角为40°、50°、60°时，大钢球、小钢球、木球达到水平面时的速度不同，所以要使球到达水平位置时的速度与球是钢质或木质无关，则斜面倾角不可能是40°以上，故D符合题意。
(3)[3]体积大小不同的小球从塑料软片下面通过时受到的阻力不同，无法“探究动能大小与质量关系”。
四、解答题
1.(2020?温州)英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照斯特林发动机原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理_________。
【答案】见解析【详解】根据图示可知，酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
2.(2020?温州)某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
(1)图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是_______。
(2)图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是_________
(3)计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功_________。
【答案】
(1).
运动员和跳伞设备的总重力大于阻力
(2).
③
(3).
【详解】(1)[1]由图甲可知，跳伞运动员在OA段处于加速降落过程中，此时运动员和跳伞设备受到的重力大于空气阻力。
(2)[2]①图中降落伞打开，运动员受到的阻力大于重力，运动员处于减速降落过程，应该是图甲曲线中BC阶段，故①不符合题意；②图中运动员已经着陆，运动员的速度为0，与图甲曲线中CD阶段不符，故②不符合题意；③图中降落伞打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，是图甲曲线中CD阶段，故③符合题意；
④图中降落伞未打开，运动员受到的阻力等于重力，运动员处于匀速降落过程，应该是图甲曲线中AB阶段，故④不符合题意。
(3)[3]由图甲可知，运动员在AB段的速度为v=50m/s，时间为t=40s-20s=20s
由速度公式得，运动员在AB段下降的高度h=s=vt=50m/s×20s=1000m
则运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功为W=Gs=700N×1000m=7×105J
课后作业学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：浮力
1．浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到__竖直向上的托力__，这个力叫浮力。
2．浮力的方向__竖直向上__，施力物体__液体(或气体)__。
3．浮力的大小F浮＝G－F(F为物体在液体中测力计的示数)，这种方法叫__称重法__。
4．浮力产生的原因：__物体在液体中受到向上和向下的压力差__。
5．物体在液体中所受浮力的大小，跟它__排开液体的体积__和__液体的密度__有关。
例1.如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是(
)
A.
M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.
M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.
M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D.
M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
变式1．一轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端放一实心小铁球(不连接)，如图所示，向容器中缓慢倒入水，使小球完全浸没且静止在水中，此时小球受到的力有
(
)
A．重力、浮力、弹力和压力
B．重力和浮力
C．重力、浮力和拉力
D．重力、浮力和弹力
知识点2：阿基米德原理
1．阿基米德原理的内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它__排开的液体__受到的重力。
2．表达式：F浮＝
G排液＝
ρ液
g
V排
【注意】浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积，与物体的密度、物体的体积、液体的体积无直接关系。
3．适用范围：浮力的计算公式也适用于__气体__。
例1.(2020·金华)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是(
)
A.密度和浮力都不变
B．密度和浮力都变大
C．密度变小，浮力不变
D．密度变小，浮力变大
变式1．一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深)，在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图像是(
)
　　
　　　
A　　　
　B　　
　　C
　　
　D
变式2．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示)，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中：
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
分析比较实验步骤A和D、E可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与液体密度有关。
分析实验数据可知，F中液体密度小于(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
金属块浸没在水中时受到的浮力大小是1N，金属块密度为2.7×103kg/m3。(水的密度ρ水＝1.0×103
kg/m3，g取10
N/kg)
知识点3：物体浮沉条件
1．物体的浮沉条件
(1)
前提条件：物体浸没在液体中，且只受__重力__和__浮力__。
(2)
物体的浮沉条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底
F浮>G
F浮F浮＝G
F浮＝G
F浮＋N＝G
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物V排ρ液＝ρ物V排＝V物
ρ液<ρ物
2．浮沉条件的应用
(1)
密度计：根据漂浮时__F浮＝G物__的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。
(2)
轮船：轮船在不同的水中处于漂浮状态，但排开液体的体积不同。
(3)
潜水艇：靠__改变自身重力__达到上浮和下沉的目的。
(4)
热气球：使气球内的气体体积(即排开空气的体积)变化从而改变浮力大小达到上升和下降的目的。
例1．(2020·大连)如图所示，两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球，a球漂浮在液面上，b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面，且两种液体对容器底的压强相等。则(
)
A．两种液体的密度：ρ甲＝ρ乙
B．两种液体的质量：m甲＝m乙
C．两个小球所受的重力：Ga＞Gb
D．两个小球所受的浮力：Fa＜Fb
变式1．(2019·湖州)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是(
)
在露出水面之前，木块所受浮力不变
在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
木块的密度为0.6克/厘米3
变式2．(2020·东营)某同学将一支自制的简易密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止后的情形如图所示，两液面相平，下列判断正确的是(
)
A．密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
B．甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C．密度计越靠上的刻度，对应的密度值越大
D．甲液体的密度比乙液体的密度大
知识点4：有关浮力的分析与计算
计算浮力的方法：(公式表示)
称量法：__F浮＝G－F__(用弹簧测力计测浮力)。
压力差法：__F浮＝F下－F上__(用浮力产生的原因求浮力)。
公式法：__F浮＝G排液＝ρ液gV排__(用阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用，是求解浮力问题的基本方法)。
平衡法(漂浮、悬浮时)：__F浮＝G物__(用二力平衡求浮力)。
例1．(2020·雅安)如图所示，水平桌面上放置底面积为100
cm2、质量为500
g的圆桶，桶内装有30
cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积40
cm2、高为10
cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中，在圆柱体未进入液体中时，弹簧测力计示数为18
N，圆柱体浸没液体中时，弹簧测力计示数为12
N。可以忽略圆桶的厚度，浸没过程中液体没有从桶中溢出，g取10
N/kg。求：
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力。
(2)桶内液体密度。
(3)当圆柱体完全浸没时，圆桶对桌面的压强。
专题精讲
考点1：浮力图像的分析及计算
考点解读：浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的托力，这个力叫浮力。浮力的方向竖直向上，施力物体液体(或气体)。计算浮力的方法通常有四种：①阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。②称重法：F浮＝G－F，其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。③平衡条件法：F浮＝G，一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。④压力差法：F浮＝F向上－F向下。根据阿基米德原理可知，物体在液体中所受浮力的大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。
例1：弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中正确的是(　
　)
A．物体的体积是500
cm3
B．物体受到的最大浮力是5
N
C．物体的密度是2.25×103
kg/m3
D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9
N
变式1：(株洲中考)一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是(
)
　
　　
A
B
C
D
变式2：(2017安顺中考)如图所示，水平桌面上放置底面积为80
cm2，质量为400
g的圆筒，筒内装有16
cm深的某液体。弹簧测力计悬挂底面积为40
cm2、高为8
cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示。(圆筒的厚度忽略不计，圆筒液体没有溢出，g取10
N/kg)求：(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？
(2)筒内液体的密度是多少？
(3)圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，圆筒对桌面的压强是多少？
考点2：探究影响浮力大小的因素
考点解读：浮力的大小与物体浸在液体中的体积、液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。探究影响浮力大小的因素有以下三种情况：①探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系：用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度，观察弹簧测力计的示数变化。②探究浮力的大小与浸入液体体积的关系：用测力计提着同一物体，让物体浸入同种液体中不同的体积，观察弹簧测力计的示数变化。③探究浮力与液体密度的关系：用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同的液体中，观察弹簧测力计的示数变化。
探究影响浮力大小的相关因素
(1)实验器材：弹簧测力计、物体、细绳、烧杯、水、盐水
(2)实验设计与分析
①控制变量法：探究浮力大小和排开液体体积的关系时，控制液体密度不变，改变浸入的体积；探
究浮力大小和液体密度的关系时，控制排开液体体积不变，改变液体的种类；探究浮力大小和浸没
深度的关系时，控制排开液体的体积和液体密度不变，改变浸没的深度。
②浮力的计算方法：F浮＝G－F拉。
③浮力的方向与大小判断：竖直向上，测力计示数变小时，浮力变大。
④物体所受浮力的大小与物体本身的形状、密度均无关。
(3)实验结论：
①液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
②排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
③浮力大小与物体浸没的深度无关。
例2：(2020·苏州)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
(1)小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想__
__(填序号)。
常识
猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻
猜想1：与浸入液体的深度有关猜想2：与液体的密度有关猜想3：与物体的密度有关
(2)为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：
①根据A、B、C的结果，可得猜想1是__
(填“正确”或“错误”)的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是__
__(填“正确”或“错误”)的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与__
__有关，与浸入液体的深度__
__；
②接下来根据A、D和E__
__(填“能”或“不能”)对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8
N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是__
__
。
【拓展设问】
(3)在图C中，塑料瓶受到的浮力大小为__
__N。
(4)在图E中，塑料瓶受到的浮力大小为___
__N。
(5)由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为__
__kg/m3。
(6)图B、C、D中，塑料瓶下表面受到的水的压强随着深度的增加逐渐__
__(填“增大”或“减小”)。
(7)在图B中，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐__
__(填“增大”或“减小”)。
(8)小明还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”，他找来薄铁片、烧杯和水进行如下实验：
①将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；②将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。
通过分析可知，①中铁片受到的浮力__
__(填“大于”“等于”或“小于”)②中铁片受到的浮力。由此小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。你认为他的这种说法是__
__(填“正确”或“错误”)的，原因是他只关注了铁片形状的改变，忽视了__
__对浮力大小的影响。
变式1.在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关
B：可能与物体的密度有关
C：可能与液体的密度有关
D：可能与物体浸在液体中的体积有关
验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。
(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是____N。
(2)分析比较实验①④⑤，可以验证猜想________是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想________是错误的。
(4)分析比较实验________，可以验证猜想D是正确的。
(5)分析比较实验________可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与______________有关。
(7)在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持了____
不变，进行探究、验证。
考点3：浮沉条件的计算应用与探究
考点解读：物体在液体中的浮沉条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底
F浮＞G
F浮＜G
F浮＝G
F浮＝G
F浮＋N＝G
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物
V排＜V物
ρ液＝ρ物
V排＝V物
ρ液＜ρ物
处于动态(运动状态不断改变)，受力不平衡
是“上浮”过程的最终状态
可以停留在液体的任何深度处
是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
例2：潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10
min，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图，下列对潜水器分析正确的是(
)
在1～3
min，受到水的压强逐渐减小
B．在1～3
min，受到水的浮力逐渐变大
在4～6
min，都是处于水下静止状态
D．在6～8
min，都是处于受力平衡状态
变式1.(2017苏州中考)小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”上浮。下列说法错误的是(　　)
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
变式2.(2017盐城中考)未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆(
)
A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
变式3.在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中(水未溢出)，如图甲所示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且五分之二的体积露出水面，如图乙所示。下列说法正确的是(
)
A．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶2
B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强之比是1∶1
C．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5
D．甲、乙两图中，容器对水平桌面的压强之比是5∶3
探究物体浮沉条件
例3：(2019·杭州模拟)为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材。
(1)第一小组：探究铜块的下沉条件。实验中，他们用两种方法测量了铜块受到的浮力：
方法1：称重法。测量过程及示数如图甲所示，则铜块所受的浮力为__
__N。
方法2：阿基米德原理法。测量过程与示数如图乙所示，则铜块受到的浮力F浮＝__
__N。
通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件。
(2)第二小组：探究蜡块上浮的条件。要测量蜡块浸没时的浮力，准备选用第一组中的，方法2，方法1不可行的原因是__
__。
总结规律：在水中下沉的实心物体应满足的条件是F浮__
__G；在水中能上浮的实心物体应满足的条件是F浮__
__G。
【拓展设问】
(3)第三小组用如下图所示的实验探究同一个鸡蛋在液体中的浮沉情况。
先把鸡蛋放进盐水中，鸡蛋处于图丙的状态。接着，向图丙中加盐并搅拌，静止后，鸡蛋处于图丁的状态。再向图丁中加清水并搅拌，静止后，鸡蛋处于图戊的状态。根据探究实验现象，回答下列问题：
①第三小组研究鸡蛋的浮沉与液体的__
__的关系。
②分析实验现象可以初步判断：浸没在液体中的鸡蛋，当__
__时，鸡蛋会上浮；当__
__
时，鸡蛋会下沉。
变式1．(2019·台州)如图是探究浮力大小影响因素的实验。
(1)丁图中圆柱体所受的浮力为__
__牛。
(2)换用饱和食盐水或酒精重复上述实验，可以探究浮力大小跟__
__
的关系。
(3)要探究浮力大小和排开液体的重力的关系，还应进行的实验操作是__
__。
变式2．(2020·宁波)在不打破鸡蛋的前提下，如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度？小科进行了探究。
【查阅资料】刚产出的鸡蛋密度相近，冷却后里面内容物收缩，会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大(称为钝端)、一端小(称为尖端)。蛋壳主要成分是碳酸钙，其表面有很多微小气孔，以便于蛋内外的气体交换，同时蛋内水分可通过气孔排出。
【实验过程】任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚，将它们轻放在水中，观察静止后的状态。
【实验现象】(1)4枚鸡蛋漂浮在水面上，其余16枚鸡蛋沉于水底。(2)沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角，记为θ。16枚鸡蛋的θ大小不一，但尖端基本上比钝端更靠近底面，如图所示是其中3枚鸡蛋在水中静止时的状态。
【思考与分析】鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和θ大小。
(1)从实验现象可知：鸡蛋的气室位置在鸡蛋的__
__(填“钝端”或“尖端”)附近。
(2)θ大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关，上图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为__
__。由此可以从θ大小初步判断鸡蛋的新鲜度。
(3)自然状态下，随着鸡蛋存放时间变长，鸡蛋的__
__会变小，从而使鸡蛋的密度变小。可以判断，实验中漂浮在水面上的鸡蛋存放时间较久。
考点4：浮力与压强综合
例4：(2017德阳中考)如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰熔化前后比较，下列说法正确的是(　　)
A．玻璃杯对桌面的压强增加
B．容器内液体的密度减小
C．玻璃杯中液面的高度升高
D．液体对容器底部的压强不变
变式1.现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮
，两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙，压强分别是p甲和p乙
，以下判断正确的是(
)
A．F甲浮B．F甲浮>F乙浮，F甲C．F甲浮＝F乙浮，F甲>F乙，p甲>p乙
D．F甲浮＝F乙浮，F甲p乙
能力培养
1.（2016·温州）在水平桌面上放一物体A，桌面不光滑。在A的两边用轻绳通过定滑轮吊着B、C两个物体，已知GB=15
N，VB=1.0×10-3m3，GC=10
N
。开始时把B物体浸没水中，如图所示，整个装置保持静止。现拔出容器底部的小木塞，缓慢放水直至物体B完全露出水面的过程中，整个装置还是静止不动，在不计定滑轮与轻绳之间的摩擦的情况下，有关物体A在放水过程中的受力情况，以下说法正确的是：（?
??）
(已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
物体受到摩擦力的方向始终水平向右
B.?物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
C.?物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N
D.?物体始终受到5个力的作用
2.（2016·温州）将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上，如图甲所示，此时水对杯底的压强为p1，杯底对桌面的压强为p甲；若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出，稳定后如图乙所示，此时水对杯底的压强为p2，杯底对桌面的压强为p乙；如果改用小木块轻轻放在图甲的溢水杯中，也有一部分水溢出，稳定后如图丙所示，此时水对杯底的压强为p3，杯底对桌面的压强为p丙，则下列关系式成立的是（?
??）
A.?p1=
p2??
p甲?
>p乙????????????????????
???????????????
?????B.?p2>
p3???
p甲?
=p丙??
C.?p1=
p3????
p乙?
>p丙
???????????????????????????????????D.?p1<
p3?
p甲?
3.（2016·温州）半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）．半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是（?
）
?F1＞F3＞F2??????????????????????
?F2＞F3＞F1??????????????????????
?F3＞F1＞F2??????????????????????
D.?F3＞F2＞F1
4.（2018·温州）如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5牛，体积为5×10-3米3。（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计）
（1）用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用？
（2）制作该演示器中的空心金属球，用了体积为5×10-5米3的金属材料，求该金属材料的密度。
（3）小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2千克/米3，
现通过气泵向玻璃容器内压入空气，使容器内空气密度增大到3.0千克/米3，
能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛，请通过计算说明。
5.（2017·温州）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标总质量为55千克，其中含油20千克；浮标壳体体积为0.04米3，
油的密度为0.8×103千克/米3；海水密度取1.0×103千克/米3，
g取10牛/千克。
（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？
液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少米3？
6.（2019·温州）气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：
①如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。共排气10次。
③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。
（1）图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是________。
（2）根据测得的数据，计算实验室中空气的密度。
7.小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲，将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是________。
(2)为测量篮球受到的浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏，定值电阻R0的阻值为10欧，R是力敏电阻，其阻值与所受压力F2的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2安；当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0.15安。力敏电阻R所受压力F2与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力________。
(3)图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1.29千克/米3的空气密度，指针大致指示在何处？请在图戊的刻度盘中用箭头标出，并写出你的判断依据________。
8.（2019·宁波）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL／s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：
（1）当t=140s时，物块M在水中处于________（填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。
（2）当t=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？”
（3）图乙中a的值是多少?
（4）在0~40s和40s~140s两个阶段，浮力对物体做功分别是多少?
课后作业学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：压力与压强
1．压力：__垂直__作用在物体表面上的力。
2．压力并不都是由重力引起的。若物体在水平面上时，只受重力、支持力，则压力F__＝__重力G。
区别
压力
重力
产生原因
相互接触的两个物体相互挤压而产生的
物体由于受到地球吸引而产生的
方向
__垂直于接触面指向受力物体__(只有接触面为水平方向时，方向才竖直向下)
__竖直向下__
3．影响压力作用效果的因素：当__受力面积__相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当__压力__相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。结论：压力的作用效果与__受力面积__和__压力__有关。
【注意】本实验采用了控制变量法和转换法。
4．压强定义：物体__在单位面积上受到的压力__叫压强。物理意义：压强是表示压力作用效果的物理量。
5．公式：p
＝
。压强的国际制单位
(1)
压强国际制单位是__帕斯卡(Pa)__；1
Pa＝__1__N/m2。
(2)
压强单位Pa的认识：一张对折的报纸平放时对桌面的压强约为1
Pa。
6．增大和减小压强的方法
(1)减小压强
(2)增大压
7．应用压强公式计算应注意的问题
(1)由压强公式可推导出
F
＝
pS，S
＝
。
(2)运用公式计算压强时的注意点
①
压强的大小是由压力和受力面积共同决定的。受力面积一定时，压强与压力成正比；压力一定时，
压强与受力面积成反比；
②
受力面积不是指物体的表面积，而是指施力物体与受力物体直接接触的那部分面积；
③
此公式适用于固、液、气体的压强的计算。
例1.1．(2020·北京)如图所示的实验中，为了减小压强的是(
B
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(A.逃生锤的头很尖))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(B.载重车装有很多车轮))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(C.盲道上有凸起))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(D.吸管的一端剪成斜口))
【解析】逃生锤的头很尖，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；载重车装有很多车轮，是通过增大受力面积来减小压强；盲道上有凸起，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强；吸管的一端剪成斜口，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强。
变式1．(2020·黔东南州)如图甲、乙、丙所示，小明利用小桌、海绵、砝码等“探究影响压力作用效果的因素”。
(1)本实验是通过观察__海绵的凹陷程度__来比较压力作用效果的。实验中用到的研究方法有__控制变量法__和转换法。
(2)通过比较图甲、乙，说明__受力面积一定时，压力越大__，压力的作用效果越明显。
(3)通过比较图__乙、丙__，说明压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，则图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p__＝__(填“＞”“＜”或“＝”)p′。
【解析】(1)本实验是通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果的，实验中用到的研究方法有控制变量法和转换法；(2)通过比较图甲、乙知，受力面积一定，乙中压力大，海绵的凹陷程度大，这说明受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显；(3)探究压力的作用效果与受力面积的关系时，应控制压力的大小不变，而受力面积不同，故应该比较图乙、丙；(4)将该小桌和砝码放在如图丁所示的木板上，与图丙相比，因压力大小和受力面积都相同，则根据p＝可知，图丙中海绵受到的压强p和图丁中木板受到的压强p′的大小关系为p＝p′。
例1.2．如图所示，轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端，其中GA＝10
N，GB＝100
N，B是边长为20
cm的正方体，整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦)，下列说法正确的是(
D
)
A．弹簧测力计的示数为0
B．弹簧测力计的示数为40
N
C．B物体对支撑面的压力为100
N
D．B物体对支撑面的压强为2.25×103
Pa
【解析】物体A由于自身的重力对弹簧测力计施加了一个向左的10
N的拉力，因弹簧测力计处于静止状态，水平方向上受到的力是一对平衡力，所以，B也对弹簧测力计施加了一个向右的10
N的拉力，则弹簧测力计的示数F＝10
N。B受到竖直向上的拉力、竖直向上的支持力和竖直向下的重力，这三个力是平衡力，所以，物体B受到的支持力：F支持＝GB－F＝100
N－10
N＝90
N，因支持力和压力是一对相互作用力，大小相等，所以，B物体对支撑面的压力：F压＝F支持＝90
N；B对地面的压强：p＝＝＝2.25×103
Pa。
变式2．A、B两个实心正方体的质量相等，密度之比ρA∶ρB＝8∶1，若按甲、乙两种不同的方式，分别将它们叠放在水平地面上(如图所示)，则地面受到的压力之比和压强之比分别是(B)
A．F甲∶F乙＝1∶1，p甲∶p乙＝1∶2
B．F甲∶F乙＝1∶1，p甲∶p乙＝1∶4
C．F甲∶F乙＝1∶2，p甲∶p乙＝2∶1
D．F甲∶F乙＝8∶1，p甲∶p乙＝1∶8
【解析】由正方体边长比可得其体积比，结合密度比可得质量比(即物重比)，根据静止在水平面上的物体对地面的压力等于其重力，可知压力之比；根据甲、乙两个实心正方体的密度之比和质量之比可求得体积之比，然后可知其边长之比，从而求得面积之比，再根据叠加情景和压强公式p＝可以求解压强之比。
知识点2：液体压强特点
1．液体压强的特点
液体由于受重力作用，且具有__流动性__，所以不仅对容器__底__有压强，对容器__壁__也有压强，
而且液体对容器内的各个方向都有压强。
2．液体内部压强规律：液体内部压强与液体的__密度__和__深度__有关。在同种液体内部，同一深度向
各个方向压强__相等__，随着深度的增加而__增大__；在同一深度处，液体的密度越大，压强__越大_。
液体压强公式__p＝ρgh__，其中ρ表示__液体的密度__、h表示__液体的深度__。
注意：由公式可知，液体的压强只跟液体的密度ρ和液体深度h有关，而与液体的重力、容器的形状、底面积大小等因素无直接关系。
3．流体压强与流速关系：在液体或气体中，流速越大的位置，压强__越小__。
例1.如图所示，水平桌面上放着底面积相等的甲、乙两容器，分别装有同种液体且深度相同，两容器底部所受液体的压力、压强分别用F甲、F乙和p甲、p乙表示，则(A)
A．.F甲＝F乙，p甲＝p乙
B．F甲＝F乙，p甲＞p乙
C．.F甲＞F乙，p甲＝p乙
D．F甲＞F乙，p甲＞p乙
【解析】由题意知，两容器中装有同种液体且液面相平，则液体的密度相同，深度也相同，根据p＝ρgh可知，两容器底部受到液体的压强相等，即p甲＝p乙；又因为容器底面积相等，根据F＝pS可知，两容器底部受到液体的压力相等，即F甲＝F乙。
变式1．(郴州中考)如图所示，薄壁容器的底面积为S，在容器中装入某种液体，液体的重力为G，密度为ρ，深度为h，那么，容器底部受到液体的压强和压力分别为(
D
)
A.和G
B．ρgh和G
C.和ρghS
D．ρgh和ρghS
变式2．(南充中考)如图所示，底面积相同的甲、乙两容器中装有质量和深度均相同的不同液体，则甲、乙两容器中液体的密度ρ甲和ρ乙的关系以及液体对容器底部的压力F甲和F乙的关系，正确的是(
D
)
A．ρ甲＝ρ乙，F甲B．ρ甲>ρ乙，F甲＝F乙
C．ρ甲<ρ乙，F甲>F乙
D．ρ甲>ρ乙，F甲>F乙
知识点3：大气压强，流体压强与流速关系
1．大气压强：大气对浸在它里面的物体产生的__压强__叫大气压强，简称大气压。
2．大气压的存在：__马德堡半球__实验证明了大气压的存在而且很大。大气压的大小可以用空盒气压计或水银气压计进行测量。最早较为精确测出大气压强值的实验是：__托里拆利实验__。
3．大气压的大小
(1)
大气压与空气的密度有关：海拔越高，空气密度__越小__，大气压__越小__。
(2)
标准大气压是760
mm高水银柱产生的压强，即标准大气压＝__1.01×105__Pa__(760毫米汞柱)。
4．大气压对天气的影响：低压区多__阴雨__天气，高压区多__晴朗__天气。
5．液体的沸点与气压有关：气压越高，液体的沸点__越高__。
6．大气压应用：压力锅、真空压缩保存袋、吸尘器、离心式水泵等都跟大气压有关。
【注意】气体体积相同时，密度大的气压大。
7．流体的流速越大，压强__越小__。（物理学中把具有流动性的__气体__和__液体__统称为流体。）
飞机飞行时，机翼上方的空气流速比机翼下方的空气流速__大__一些，于是机翼上方所受空气的压强__小于__下方所受空气的压强而产生升力。
例1．(2020·衡阳改编)下列现象不是利用大气压的是(
C
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(A.活塞式抽水机))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(B.盆景自动供水装置))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(C.茶壶))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(D.用硬纸片“托住”杯中的水))
【解析】活塞式抽水机工作时，是使其内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下将水压入抽水机内，进而实现把水从低处压到高处的目的，利用了大气压；盆景的自动供水装置上端不开口，底部相互连通，它是利用大气压来工作的；茶壶的壶盖上有小孔，壶嘴上端有口，壶身和壶嘴底部相连通，是连通器；杯口的纸片不下落，是典型的“覆杯实验”，是大气压作用的结果。
变式1．(2020·舟山)下列生活中的现象均与气压有关，其中一个利用的原理与另外三个不同的是(
C
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(A.吸饮料))
　　　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(B.拔火罐))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(C.高压锅煮饭))
　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(D.吸盘紧贴在墙面))
【解析】吸饮料、拔火罐、吸盘吸在墙上这三项都是利用了大气压来完成的；高压锅是根据气压越高沸点越高来工作的。
变式2．(2017自贡中考)如图所示，相信同学们都有过这样的经历：下雨时，我们撑着一把伞步行在雨中，一阵大风吹来，雨伞往往会被向上吸起来。请你用学过的物理知识解释这个现象。
答：大风吹来时，伞上方的空气流速大于下方的空气流速，而气体流速较大的地方压强较小，因此伞下方的气压大于伞上方的气压，所以伞会被向上吸起来。
一、专题精讲
考点1：固体压强大小的判断
考点解读：判断固体压强大小一般
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)有两种方法：①通常情况下，压强的大小受压力大小和受力面积的大小影响，由接触面积的变化，再利用压强公式P=F/S可求得压强的变化。②如果粗细均匀的物体，比如长方体、正方体和圆柱体，也可根据固体压强公式的变形公式P=ρgh，通过物体密度和高度的变化，也可判断它们对地面压强的大小关系。
例1：如图所示，实心均匀正方体放在水平桌面上，从虚线处将其沿竖直方向截成大小不同的甲、乙两块，则两块对水平桌面的压强p甲、p乙的大小关系是(
　)
A．p甲大于p乙
B．p甲等于p乙
C．p甲小于p乙
D．无法判断
解析：因为长方体铁块均匀，并且放置在水平桌面上，若把它竖直截成大小不等的两块，由于它们的厚度h相等，因为P=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S=ρgh所以它们对水平桌面的压强相等。B正确，ACD错误。答案：B
考点2：液体压强大小的判断
考点解读：判断液体压强大小一般
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)有两种方法：①通常情况下，根据液体压强公式P=ρgh，运用液体压强与液体的深度、液体的密度有关进行比较。②如果横截面积相等的液柱，如长方体、正方体、圆柱体里的液注，也可根据液体压强的变形公式P=F/S，通过比较液体压力和受力面积的变化，也可判断它们对容器底部压强的大小关系。
例2：如图所示，两个底面积不同的圆柱形容器甲和乙，容器足够高，分别盛有质量相等的盐水和水，可能使盐水和水对底部压强相等的方法是(
　)
A．抽出质量相同的盐水和水
B．抽出体积相同的盐水和水
C．倒入质量相同的盐水和水
D．倒入体积相同的盐水和水
解析：因为甲和乙是圆柱形容器，所以，液体对对容器底的压力：F=G液=m液g，由题知，m盐水=m水，则F甲=F乙，由图知，S甲>S乙，由P=F/S可知，液体对容器底的压强：P甲考点3：压强的计算
考点解读：计算固体压力、压强时，一般先算压力，再用公式P=F/S算压强。计算液体压力压强时，一般先用公式p＝ρgh算压强，再用公式F＝pS算压力。柱体(固、液均可)压强的计算，两个公式均可，可灵活选用。
例3：如图所示，轻质细绳将物体A、B通过两个定滑轮分别连在同一弹簧测力计的两端，其中GA＝10N，GB＝100N，B是边长为20cm的正方体，整个装置处于静止状态(不计弹簧测力计的重力及滑轮与绳子的摩擦)，下列说法正确的是(　　)
A．弹簧测力计的示数为0N
B．弹簧测力计的示数为40N
C．B物体对支撑面的压力为100N
D．B物体对支撑面的压强为2.25×103Pa
解析：物体A受竖直向下的重力GA=10N，竖直向上的弹簧对A的拉力FA而静止，则这两个力是一对平衡力，则FA=GA=10N。A对弹簧的拉力等于弹簧对A的拉力，大小为10N，则弹簧测力计的示数为10N；故AB错误；弹簧测力计在水平方向受A的拉力、B的拉力而静止，则这两个力是一对平衡力，所以B对弹簧的拉力也是10N；物体间力的作用是相互的，弹簧对B的拉力是FB=10N；物体B受竖直向上的拉力FB、竖直向上的地面的支持力FN、竖直向下的重力G而静止，则这三个力的合力为零，即FB+FN-G=0，B物体对支撑面的压力与支撑面对物体的支持力是一对相互作用的力，可得B物体对支撑面的压力F压=FN=G-FB=100N-10N=90N，故C错误；B
物体对支撑面的压强p=F压÷S=90N÷(0.2m×0.2m)=2.25×103Pa，故D正确。答案：D
考点4：估测大气压
考点解读：估测大气压的方法一般有两种：弹簧测力计和吸盘测量法：①用刻度尺测出吸盘的直径D；②将吸盘吸(挤出里面的空气)在玻璃平面上；③用弹簧测力计钩出挂钩，沿垂直于玻璃平面的方向拉吸盘，记下吸盘脱离玻璃时的最大读数F；④计算出大气压P=4F/πD2。弹簧测力计和注射器法：①把注射器的活塞推至注射器的底端，排出针筒内的空气，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。②用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器的针筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数，即为大气对活塞的压力F。③用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L，读数注射器的容积V。④计算出大气压P=FL/V。
例4：科学兴趣小组的同学利用星期天开展一次登山活动，想利用所学的物理知识测量花果山的高度。若已知在竖直方向每升高10m大气压强减小Δp，且山下的大气压强为p0。他们随身携带了注射器(有刻度部分的容积为V)、弹簧测力计、细线、刻度尺等。到达山顶后，他们首先排尽针筒内的空气并用橡皮帽封住其小孔，进行了如图所示的实验。(实验中针筒与活塞之间的摩擦不计)
(1)为了测量山顶的大气压强，你认为实
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)验中应测出的物理量有(指出物理量的名称并用相应的符号表示)：
　
；21世纪教育网利剑科学工作室
(2)山顶的大气压强p＝　　　　(用所测量的物理量及已知量表示)；
(3)花果山的高度h＝
(用所测量的物理量及已知量表示)。
解析：由P=F/S可推出需要测量的是刻度尺测注射器有刻度部分的长度L和大气对活塞的压力F，再求出注射器的横截面积S=V/L，即可求出P=，另由于每升高10m大气压减小Δp，可列式10：h=Δp：(P0-P)，然后求出h。
答案：(1)拉力F、有刻度部分的长度L
(2)　
(3)
考点5：大气压对人体的影响
考点解读：大气压对人体的影响：高原反应；拔火罐原理；飞机在高空飞行时，机舱内必须进行增压；宇航员在太空行走时必须穿上加压的航天服。人的情绪心情受气压影响：晴朗天气感到心情舒畅，阴雨天气感到疲倦和心情烦躁。人体对气压的变化有一个逐步适应的过程。人体内也有压强。当人体内外的压强失去平衡后，会对人体产生不良的影响。
例5：拔火罐是我国劳动人民创造的一种医疗方法，已有一千多年的历史，民间常用这种方法治疗腰腿痛病。拔罐子时，先用火将小罐里的空气加热，然后将罐子猛扣在患者的皮肤上，等冷下来之后，罐子就会吸附在皮肤上，将罐子取掉后，可观察到皮肤上被拔的部位留下了圆形的血印。上述事实(
)
A．只说明大气有压强
B．只说明人体内部有压强
C．既说明大气有压强，又说明人体内部有压强
D．既无法说明大气有压强，又无法说明人体内部有压强
解析：①罐子会吸附在皮肤上，是因为罐内气压小于外界的大气压，故是说明大气有压强。②皮肤上的圆形血印是向外凸起，说明人体内也有压强，体内压强比罐内压强大，导致皮肤向外凸起。答案：C
考点6：液体沸点与大气压强的关系
考点解读：液体的沸点与气压的大小有关。当气压增大时，液体的沸点增大；当气压减小时，液体的沸点减小。
例6：用压力锅煮粥，灭火后用冷水将锅冷却，拿去限压阀后打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，而普通铝锅却看不到这种现象。对此，下列解释正确的是(
)
A．灭火时，锅内温度迅速降到100℃以下，但由于打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾
B．灭火时，锅内温度仍高于100℃，即使不冷却，不拿去限压阀粥也还在沸腾
C．灭火时，锅内温度仍高于100℃，打开锅盖后锅内气压比原来低，所以重新沸腾
D．粥的流动性差，不易降温，灭火后即使不浇冷水、不拿去限压阀，粥也要沸腾较长时间
解析：高压锅锅内气压大，沸点也高，用高压锅煮粥，粥的温度会在100℃以上。当给锅加热时，粥会沸腾；当停止加热时，粥会停止沸腾（故D错）。但当给它立即用冷水冷却时，锅内的气压会立即减小，粥的沸点也会随之减小，由于粥的温度在停火一瞬间仍然是高于100℃(故A、B错)，所以粥重新沸腾。答案：C
变式1：根据“研究液体沸点与气压关系”的实验，回答下列问题：
(1)用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，如图甲所示，在水沸腾过程中，温度计的示数__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)，此温度即为水的___沸点__。
(2)水沸腾时看到瓶口周围有大量的“白气”，在“白气”形成过程中，发生的物态变化是___汽化__和___液化__。
(3)待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾。过一会儿，将注射器连接在瓶口上，如图乙所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是___水重新沸腾__。此实验说明___气压减小，沸点降低__。
【拓展设问】
(4)将盛水的烧瓶加热，水沸腾后将烧瓶从火焰上拿开，迅速塞上瓶塞；再把烧瓶倒置后向瓶底浇上冷水，如图丙所示，下列分析正确的是__D__。
A．一直沸腾，浇上冷水时，停止沸腾
B．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压增大，水会再次沸腾
C．因没有继续加热，浇上冷水时，水不会沸腾
D．先停止沸腾，浇上冷水时，水面气压减小，水会再次沸腾
【命题点分析】气压对液体沸点的影响实验，可考查液体沸腾的特点、物态变化的辨析、实验结论总结等。
考点7：流体压强与流速的关系
考点解读：流速与压强的关系：气体(液体)的压强会随流速的增大而减小。具体事例：①当火车高速行驶时，人不能离铁轨太近，为什么？原因：火车附近的空气流速大，压强小，离铁轨较远处大气压强大于铁轨附近大气压强，会被大气压推向铁轨处，非常危险。②两船平行行驶时，要保持一定的距离。③把乒乓球放在漏斗里，对着漏斗使劲向下吹气，乒乓球不会掉下来。④飞机飞行时，其机翼上侧的气流速度比下侧快，所以机翼上侧的气压比下侧小。
例7：阅读下列材料，回答问题。
科学上把具有流动性的液体和气体统称为流体。当流体处于流动状态时，其内部各处的压强有什么规律呢？小宇同学将如图甲所示的玻璃管装置安到水流稳定的自来水水管上，当水在玻璃管中流动时，可看到两个竖直管中液面的高度并不相同。从图中可以看出在A、B两处管的粗细不同，因而A处流速小，B处流速大，可见流体的压强与流速之间有着一定的关系。接着，小宇又自制了一个飞机机翼模型(如图乙)，将其固定在托盘测力计上，在机翼模型的正前方用电扇迎面吹风，来模拟飞机飞行时的气流，比较机翼上下方气流压强的大小，进一步验证了上面的关系。
(1)由图甲所示的实验，可以得出流体的压强与流速之间有什么关系？____________________________________。
(2)在图乙所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数发生了什么变化？____________________________________。
(3)下列四种情形中，能够运用上述的实验规律进行解释的是(多选)_______。
A．乒乓球运动员拉出的弧圈球能急速旋转而下沉
B．将氢气球放手后，它会漂向空中
C．直升机能够停在空中一定高度处
D．船航行时应避免两艘靠近的船并排前进
解析：(1)甲图中，A管比较粗，B管较细。在流量一定时，管子越细，水的流速就越大。A处和B处得压强大小关系呢？由图可知，A管上方液柱高说明压强大，由此得出流体压强与流速的关系：流速越大的位置压强越小。
(2)电扇转动后，气流会流经飞机机翼模型，机翼模型上方凸空气通过的路程长，流速大，向下的压强小；机翼模型下方凹空气通过的路程短，流速小，向上的压强大，从而形成了一个向上的压强差，是托盘测力计的示数减小。
(3)氢气球的升空是由于受到空气的浮力；直升飞机是利用螺旋桨的运动对空气施加了一个向下的力，物体间力的作用是相互的，空气对螺旋桨施加了一个向上的力，将飞机托住。
弧圈球是利用球的急速转动带动空气的运动，是球的下方空气流速变大，压强减小，小与上方的气体压强，形成一个向下的压强差，是球急剧下沉。
船舶航行时若两艘靠的比较近且并排前进，两船之间的水流通道变窄，流速变大，压强变小，小于两船外侧的压强，形成向内的压强差，使船相撞。
答案：(1)流速越大的位置，压强越小
(2)托盘测力计的示数会减小
(3)AD
变式1：(2020·宁波模拟)大气压的存在使生活中出现很多有趣的现象：
(1)观察甲、乙两幅图的实验现象可以说明__流体的流速越大，压强越小__。
甲：下垂的两张纸，向中间吹气，这两张纸相互靠拢。
乙：向饮料管A吹气，饮料管B中的液体会上升并从管口溢出。
(2)小明也做了一个有趣的实验：用细线吊起一个空的塑料瓶，并用手带动塑料瓶绕对称轴线旋转，转动的塑料瓶带动四周的空气同向旋转。如果这时用电扇向它吹风，由于瓶的转动，它两侧的风速将不一样(如下图所示)。根据第(1)小题中发现的规律，请在图中标出：你认为旋转着的塑料瓶应当向哪个方向移动？
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(题图))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(答图))
(3)乒乓球运动员在29届奥运会上获得骄人战绩，其中变化多端的旋球让对手防不胜防，在乒乓球前进过程中由于不同的旋转方向会使球沿不同的轨迹运动。运动员用三种不同的击球方法把乒乓球击出，请判断，图丙中1、2、3三条球的运动轨迹中，第__1__条曲线是表示上旋球(球沿逆时针方向旋转)的运动轨迹。
【拓展设问】
(4)如图丁所示的实验，只打开A阀门，水流入管道，当水稳定后，a管液面高度__等于__b管液面高度；再打开B阀门，在水向外流的过程中，a管液面高度__大于__b管液面高度。(均填“大于”“等于”或“小于”)
(5)在图戊所示的实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数__减小__。
(6)在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球(如图己)。然后从漏斗口向下用力吹气，再将手指移开，乒乓球__不会__(填“会”或“不会”)掉下来。
【命题点分析】气体的压强与流速的关系的实验，可考查实验结论、实验现象的分析。
考点8：探究影响压力作用效果的因素
考点解读：压力的作用效果不仅跟压力的大小有关，而且跟受力面积也有关。当压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；当受力面积一定时，压力越大，压力的作用效果越明显。探究影响压力作用效果的实验中，通过受压物体的形变程度来反映压力的作用效果(转换法)，探究压力的作用效果与压力大小的关系时，需保持接触面积不变，改变压力的大小。探究压力的作用效果与受力面积的关系时，需保持压力不变，改变接触面积的大小(控制变量法)。
例8：在“探究压力的作用效果跟哪些因素有关”的实验中，小明同学利用木条、橡皮泥、包装带和钩码进行探究活动。
(1)如图所示，将橡皮泥做成长方体平放在干木条上，把包装带撕成相同宽度的两段，并将两段包装带绕过橡皮泥，且在包装带下方挂上不同数量的钩码，通过观察对比橡皮泥上端的变化，小明同学可得出结论____。
(2)小明同学想继续探究压力的作用效果跟受力面积的关系，应将橡皮泥恢复原样，把包装带撕成
____宽度的两段，两包装带下方挂____数量的钩码。(均选填“相同”或“不同”)
解析：(1)由图乙实验可知，包装带宽度相同受力面积相同，但压力不同，由图可得出结论：在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；(2)要探究压力作用效果与受力面积的关系，应使受力面积不同，压力相同，故应把包装带撕成不同宽度的两段，两包装带下方挂相同数量的钩码。
答案：(1)在受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显
(2)不同
相同
变式1：(2020·南充)在“探究压力作用效果与哪些因素有关”的实验中，小强利用了多个完全相同的木块和海绵进行了如图所示的实验。
(1)实验中通过观察海绵的__凹陷程度__来比较压力作用效果。
(2)对比甲、乙两图可以得出：当__压力__一定时，受力面积越小，压力作用效果越明显。
(3)由甲、丙两图可以探究压力作用效果与__压力大小__的关系。
(4)对比甲、丁两图，小强认为压力作用效果与压力大小无关，你认为他的观点__错误__(填“正确“或“错误”)；理由是__没有控制受力面积相同__。
【拓展设问】
(5)此实验不能用硬纸板代替海绵，原因是__硬纸板形变不明显__。
(6)上述(1)中所应用的科学方法是__转换法__，以下几例探究实验中运用了该方法的是__A__。
A．扩散实验表明分子运动
B．探究串联电路中总电阻与分电阻的关系
C．探究磁场时，引入磁感线
D．探究电流与电压、电阻的关系
(7)小强将木块沿竖直方向切成大小不同的两块，发现无论是大块还是小块，对海绵的作用效果都与之前一样。他据此得到的结论是：压力的作用效果与受力面积无关。你认为小强的方法是__错误__(填“正确”或“错误”)的，理由是__实验中没有保持压力的大小不变__。
(8)如图戊所示，小强同学将木块放到木板上进行实验，则甲、戊两种情况下木块对海绵和木板产生的压强：p甲__＝__(填“>”“＝”或“<”)p戊。
【命题点分析】探究影响压力作用效果的相关因素的实验，可考查实验方法、分析现象、总结实验结论、压强大小的比较、利用实验结论解释生活中的现象。
考点9：探究液体内部压强的特点
考点解读：液体内部朝各个方向都有压强；同种液体在同一深度不同方向处，液体的压强相等；在同种液体内部，深度越深，液体压强越大；在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。探究液体内部压强的实验中需要用到U形管压强计，根据U形管压强计液面的高度差来判断液体压强的大小(转化法)，实验前需调解U形管中液面相平，并检查装置气密性，检查装置气密性的具体方法是用手压探头上的橡皮膜，观察U形管中的液柱是否变化，若变化，则气密性良好。实验过程中如果U形管两边液柱的高度几乎不变，那么可能是实验仪器气密性不好或橡皮管破裂。
例9：如图所示，小雨同学用U形管压强计探究影响液体压强的因素。
(1)实验前先检查U形管压强计左右两液柱是否________，然后用手轻轻按压橡皮膜，如果两液柱没有出现高度差，说明U形管压强计存在________问题。
(2)实验1可以探究________相同时，液体的压强与________的关系。
(3)综合实验1和实验2的结果，可以初步得出：_______________________________。
解析：(1)实验前先检查U形管压强计左右两液柱是否等高，然后用手轻轻按压橡皮膜，如果两液柱没有出现高度差，说明U形管压强计存在漏气问题；(2)由实验1可知，压强计的金属盒所处的深度相同而液体密度不同，液体压强不同，此实验可以探究深度相同时，液体的压强与液体密度的关系；(3)由实验2可知，液体密度相同而压强计的金属盒所处的深度不同，液体压强不同，由此可知，液体压强与液体的深度有关，综合实验1和实验2可知：液体内部的压强与液体的深度和密度有关。
答案：(1)等高
漏气
(2)深度
液体密度
(3)液体内部的压强与液体的深度和密度有关
易错点：①探究液体内部压强与方向的关系时(控制探头在同种液体的同一深度，改变探头方向，观察U形管液面的高度差)；②探究液体内部压强与深度的关系时(控制探头在同种液体，方向不变，改变探头的深度，观察U形管液面的高度差)；③探究液体内部压强与液体密度的关系时(控制探头在相同深度，方向不变，改变液体种类，观察U形管液面的高度差)。
变式1：(2020·金华)在游泳时，小金发现越往深水区走，越感到胸闷，由此猜想液体内部压强可能与液体的深度有关。于是用液体压强计对此进行了探究。
步骤一：将金属盒放入水中深度5厘米处，观察现象；
步骤二：将金属盒放入水中深度15厘米处时，发现金属盒的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小；
步骤三：调整好器材后，重新实验。在深度5厘米处观察到现象如图甲(A)所示，在深度15厘米处观察到现象如图甲(B)所示。
得出结论：同种液体内部压强随着深度的增加而增大。
请完成下列问题：
(1)该实验过程用到的科学方法有__AB__(填字母)。A．转换法　　B．控制变量法　　C．类比法
(2)步骤二中金属盒在水里的位置不动，但U形管两侧的液面高度差逐渐减小的原因是__装置漏气__。
(3)小金反思：只进行两次实验就得出结论，结论是不可靠的。还需改变深度、更换液体进行多次实验，其目的是__得出普遍性的结论__。
(4)对液体内部压强大小与深度关系的进一步思考。图乙为一圆柱形容器，容器内装有密度为ρ的液体，a点在深度为h处的水平横截面上，横截面上方的液柱对横截面产生的压力大小等于该液柱的重力。根据压强公式p＝，推导出a点所在横截面受到的液体压强pa与深度h之间的关系式是pa＝__ρgh__。
【拓展设问】
(5)实验中使用的压强计__不属于__(填“属于”或“不属于”)连通器。
(6)该实验过程中通过观察U形管两边液柱的__高度差__来反映出液体压强的大小。
(7)在图甲(A)中，固定金属盒的橡皮膜在水中的深度，使金属盒处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管两侧玻璃管中液面高度差不变，说明了在液体内部同一深度处，液体向各个方向的压强大小__相等_。
(8)将容器中的水换成盐水，将金属盒放入盐水中深度15厘米处，如图丙所示，图甲(B)、丙两图是为了探究___液体压强与液体密度的关系__。
(9)如图丙所示，当U形管内液体静止时，假想在U形管底部中心有一轻薄液片，液片左侧受到压强为p左，右侧受到压强为p右，则p左__等于__(填“大于”“小于”或“等于”)p右。
【命题点分析】探究水内部压强的特点的实验，可考查实验方法、实验操作注意事项、分析现象、总结实验结论、判断U形管是否为连通器、液体压强的计算、液体内部各点压强大小的比较、利用实验结论解释现象。
能力培养
（2016·温州）如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为7km，具有
无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能。其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整。1标准大气压近似取P0=1.0×105Pa，海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3
，
g取10N/kg，下列说法不正确的是（?
??）
A.?水下7km处的压强相当于700个大气压
B.?若潜水器最快下潜的速度是0.7m/s，则到达7km海底需要4h
C.?潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力
D.?深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的
【答案】
B
【解析】解：A、水下7km处的压强是P=ρ液gh=1.0×103Kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa，
1个标准大气压P0=1.0×105Pa，相当于=700个，故该选项说法正确；B、潜水器最快下潜的速度是0.7m/s=0.7×3.6Km/h=2.52Km/h,则到达7km海底需要t==≈2.8h故该选项说法不正确；
C、潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该选项说法正确；
D、深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的，故该选项说法正确.故选B.
2.
(2017?温州)用隔板将玻璃容器均分为两部分，隔板中有一小孔用薄橡皮膜封闭(如图)。下列问题中可以用该装置探究的是(
)
①液体压强是否与液体的深度有关
②液体压强是否与液体的密度有关
③液体是否对容器的底部产生压强
④液体是否对容器的侧壁产生压强
A、①②③
B、①②④
C、②③④
D、①③④
【答案】B
【考点】实验方案设计与评价
【解析】【分析】此题是探究液体压强是否跟液体密度、液体深度有关”的实验，考查了控制变量法在实验中的应用，同时考查了学生对实验的评估。掌握控制变量法在实验中的应用，根据p=ρ液gh进行分析；要探究液体压强与液体密度的关系，则要保证液体深度相同；深度相同，液体密度越大压强越大；探究液体压强与液体深度的关系，则需使液体的密度相同；密度相同，液体深度越大压强越大。
【解答】本实验在两侧加入液体，观测橡皮薄膜的方向，判断两侧压强的大小。①探究液体压强与液体深度的关系，则需使液体的密度相同；密度相同，液体深度越大压强越大；②要探究液体压强与液体密度的关系，则要保证液体深度相同；深度相同，液体密度越大压强越大；③④薄膜只能反应液体的侧面压强，故无法比较底部的压强，故③不可以，④可以。故①②④可以，选B
3.（2020·温州）兴趣小组用如图装置研究压强与流速的关系，将吹风机对准竖管上端管口向下吹风，在三个水平玻璃管的右端口处同时释放相同规格的乒乓球，某时刻乒乓球处于如图所示的位置。下列说法合理的是(???
)
?乒乓球运动是因受到竖管气流的吸引力????????????B.?装置中三个水平玻璃管的横截面积不同
C.?三个水平玻璃管的左端口处压强不相同??????????????D.?该装置可以测量竖管中各处的压强大小
【答案】C【详解】ABC．乒乓球之所以出现处于如图所示的位置，是由于竖管上下粗细不同，管的上端比较细，风的流速快压强小，下端粗流速慢压强大，所以AB错误，C正确；
D．因为改天中就显示了三个位置，与液体的压强不同，所以该装置不可以测量竖管中各处的压强大小，顾Ｄ错误。故选C。
4.（2020·温州）科学中常用数学方法来表示某些量的关系。下列图像中能用阴影面积表示相应的量是(
)
A.压强
B.压力
C.功率
D.时间
【答案】B【解析】A．由图可知，横坐标表示受力面积，纵坐标表示压力，阴影部分面积等于压力和受力面积的乘积，由可知，压强等于压力和受力面积的比值，故A不符合题意；
B．由图可知，横坐标表示受力面积，纵坐标表示压强，阴影部分面积等于压强和受力面积的乘积，由F=pS可知，压强和受力面积的乘积就是压力，故B符合题意；
C．由图可知，横坐标表示做功时间，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功和做功时间的乘积，由可知，功率等于功和做功时间的比值，故C不符合题意；
D．由图可知，横坐标表示功率，纵坐标表示功，阴影部分面积等于功率和功的乘积，由
可知，做功时间等于功和功率的比值，故D不符合题意。故选B。
5.（2016·温州）今年来，我国高铁发展迅速，令世人瞩目．
（1）列车行驶试验中发现，当两辆列车以较高的速度并排行驶时，封闭的列车车窗玻璃有时会出现破裂现象．这是由于气体流速越大，压强越________，从而产生了气压差所引起的．
（2）2015年12月，温州到金华的高铁建成通车．某列车以60米/秒的速度匀速行驶100秒，行驶中受到的阻力为1×105牛，这一过程中列车克服阻力做功________焦．
6．如图甲是某身高体重量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高，体重。
(1)若体检者重600牛，双脚与台面的接触面积为0.05米2，则他对台面的压强为___
_帕。
(2)小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示，现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是__________。
7.（2018·温州）飞机在空中飞行时都有一定的迎角（机翼轴线与水平气流的夹角），飞机飞行时的升力除了与机翼形状有关外是否还与迎角大小有关？为了研究这一间题，在老师的帮助下，小明利用电风扇、升力测力计、飞机模型，按图甲方式进行如下实验。
①闭合电风扇的开关，调节档位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0°，记录测力计的示数。重复5次实验并计算升力平均值。
②改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤①。
③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图乙。
（1）本实验得出的结论是：________。
（2）小明若要进一步研究“飞机的升力与其飞行速度的关系”．利用现有器材，如何操作可以模拟飞机不同的飞行速度？
（3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大。若某飞机以500千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ1
，
而以800千米／时做水平匀速直线飞行时的迎角为θ2（θ1、θ2均小于15°）。请比较θ1、θ2的大小关系：________。
【答案】
（1）飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减少，15°附近时达到最大（2）改变电风扇的档位来改变风速大小（改变电风扇与飞机模型的距离）（3）θ1＞θ2【解析】（1）分析乙图可知，图像变化趋势是先增大后减小，且在仰角为15度时达到最大然后开始减小；故答案为：飞机以一定的速度飞行时，迎角从0°到20°，随着迎角的增大，飞机所受升力先增大后减少，15°附近时达到最大；（2）研究飞机的升力与飞行速度的关系即实验的变量只有飞行速度一个；而飞行速度是通过风扇吹动的气流的速度来模拟的，因此只要改变风扇速度即可；故答案为：改变电风扇的档位来改变风速大小（改变电风扇与飞机模型的距离）；（3）飞机在水平匀速直线飞行时升力一定，根据“飞机迎角一定时，飞行速度越大升力也越大”知飞行时升力一定，速度越大，仰角越小，所以θ1＞θ2；故答案为：θ1＞θ2；
8.（2019·温州）小明制作了一个如图所示的简易气压计。将橡皮膜平铺在敞开容器上，并用胶带绑紧。检查气密性后，将吸管的A端粘在橡皮膜中心，B端靠近卡纸上的M处。外界气压的变化会引起橡皮膜凹凸程度的变化，从而使吸管绕O点转动，指示气压大小变化（外界气温的变化对容器内气压的影响极小）
（1）检查气密性时，将绑有橡皮膜的容器浸没在水中，轻压橡皮腰，如果观察到________，则气密性不好。
（2）小明将该气压计从甲地带到乙地，发现吸管B端的指向从M处变为N处。则甲、乙两地气压较大的是________。
【答案】
（1）橡皮膜边缘有气泡冒出（2）乙
【解析】（1）检查气密性时，将绑有橡皮膜的容器浸没在水中，轻压橡皮腰，如果观察到橡皮膜边缘有气泡冒出，则气密性不好。（2）吸管B端的指向从M处变为N处，那么吸管的A端向下运动，即橡皮膜向下凹陷，那么这时大气压增大，即乙地的大气压大。
9.（2019·温州）气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：
①
如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。
②
如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。共排气10次。
③
如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。
(1)图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是________。
(2)根据测得的数据，计算实验室中空气的密度。
【答案】(1)使量筒内的气压等于外界气压(2)解：G1=F浮1=ρ水gV排1=1×103千克/米3×10牛/千克×426×10-6米3=4.26牛
G2=F浮2=ρ水gV排2=1×103千克/米3×10牛/千克×420×10-6米=4.2牛
排出空气的质量m气=G气/g=(G1-G2)/g=(4.26牛-4.2牛)/10牛/千克=6×10-3千克
排出空气的体积V气=10×500毫升=5000毫升=5×10-3米3
ρ气=m气/V气=6×10-3千克/5×10-3米3=1.2千克/米3
答：实验室中空气的密度为1.2千克/米3。
【考点】密度公式的应用，浮力大小的计算
解：【分析】(1)当量筒内外水面相平时，水处于静止状态，那么量筒内的气压与量筒外的大气压强相等；
(2)当足球漂浮时，它受到的浮力等于重力，根据G=F浮=
ρ水gV排分别计算出排气前和排气后足球的重力，而二者之差就是排气的重力，再根据
计算出排气的质量；而排气的体积就是量筒内水面所对的刻度，即500ml，最后根据公式计算空气的密度即可。
课后作业电与磁科学作业（难度：一般：较难：困难=6：3：1）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．（2019·嘉兴市秀洲区新塍镇中学中考真题）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（　　）
A．改变磁铁的磁极
B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱
D．改变线圈的匝数
2．（2018·浙江中考真题）如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光。装置A的工作原理是（
）
A．通电线圈周围存在磁场
B．电磁感应
C．通电线圈能在磁场中转动
D．磁极间相互作用
3．（2019·浙江宁波市·中考真题）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1>R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P-U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是（??
）
A．R1和Ⅰ????????????????????B．R1和Ⅲ???????????????????????C．R2和Ⅰ???????????????????D．R2和Ⅲ
4．（2019·浙江绍兴市·中考真题）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R，阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（??
）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
5．（2019·嘉兴市秀洲区新塍镇中学中考真题）如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路，将导线a固定在铅笔芯一端，闭合开关后，把导线b沿铅笔芯向右移动，灯泡变亮，则他设计的电路图是（
）
A．B．C．D．
6．（2019·浙江湖州市·中考真题）一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对（如图所示）。下列叙述中，正确的是（??
）
A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
C．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终处于静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
7．（2018·浙江台州市·中考真题）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是（　　）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1欧～5欧
D．将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
8．（2018·浙江嘉兴市·中考真题）图像法是利用图像这种特殊且形象的工具,
表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列从图像中获得的结论错误的是（
）
A．ρ1>ρ2
B．R1>R2
C．υ1>υ2
D．p1>p2
9．（2015·四川宜宾市·中考真题）如图是某种汽车质量测试仪（俗称地磅）的工作原理图，电源电压保持不变，压力传感器的电阻会随着受到的压力的增加而减小，汽车开上踏板，质量显示表的指针就会显示出待测汽车的质量．下列关于测试仪的说法正确的是（
）
A．作用在B点的力为动力，图中的ABO是一个省力杠杆
B．质量显示表是用电压表改装而成的
C．质量显示表表盘上的刻度值越往右越小
D．汽车质量越大，电路消耗的总功率越大
10．（2015·四川内江市·中考真题）如图所示的电路中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S，电压表V1的示数U1与电流表A1的示数的比值为n1，电压表V2的示数U2与电流表A2的示数的比值为n2，且U1＜U2；当滑片P向左移动后，电压表V1示数的变化量ΔU1和电流表A1示数的变化量ΔI1的比值的绝对值为n3，电压表V2示数的变化量ΔU2和电流表A2示数的变化量ΔI2的比值的绝对值为n4。若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定，那么下列判断中正确的是(
)
A．n1＞n2
B．ΔU1＜ΔU2
C．ΔI1＜ΔI2
D．n3＝n4
二、填空题
11．（2019·浙江中考真题）小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；（2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于__________引起的（填字母）。A．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路
12．（2018·浙江嘉兴市·中考真题）在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想∶小灯泡的电功率可能与
电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图∶
(1)你认为图_____电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，
理由是_____________________。
(2)小组同学经过分析讨论，
选择正确的电路进行实验，
得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是____________________________。
13．（2018·浙江嘉兴市·中考真题）如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时,
电磁铁左端为_________极。在使用中发现,当温度达到设定值时,
电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为________________(任写一种)
导致工作电路没有接通。
14．（2019·浙江杭州市·中考真题）小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，设了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻。已知电流表程0∽0.6安，电源电压为12伏，请回答：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的清片P应处于________（选填“A端”或“B端”）
（2）先将M、N直接用导线连接，并移动资动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为0欧，此时滑动变阻器的阻值为20欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为________
安。
（3)电流表0.2安刻度处，标定的电阻值为________欧。
（4）改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度________（选填“均匀”或“不均匀”），理由是________。
15．（2018·浙江中考真题）如图甲是某身高体重量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高，体重。
（1）若体检者重600牛，双脚与台面的接触面积为0.05米2，则他对台面的压强为____帕。
（2）小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示，现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是__________。
16．（2020·浙江中考真题）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为_________瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。_________
17．（2019·浙江宁波市·中考真题）传感器可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接表现力的大小。测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S，压力F0=0时，滑片P在最上端；压力F1=1N时，电流表示数为1A，电压示数为3V，当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V。求：
（1）定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k；______
（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；
______
（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。______
18．（2019·浙江温州市·中考真题）雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。
（1）雾天，空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是________。
（2）小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是_____。
A．
B．?
C．?
D．?
三、探究题
19．（2019·浙江温州市·中考真题）小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示发生明显变化的调节区级很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是________。
（2）分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________。
（3）若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________。
20．（2014·浙江金华市·中考真题）小明设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。
(1)调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会_____（填“灯亮”、“铃响”）
(2)一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是_______（填编号）。
A．把变阻器R0的滑片适当左移
B．把电源1的电压适当增大
C．把弹簧AB的A端适当左移
D．把电磁铁C适当右移
21．（2018·浙江中考真题）为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器（20Ω，2.5A）等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将4欧的R1接入电路，当电压表示数为4伏时，记录电流表的示数。
②用R2替换R，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4伏的刻度左右摆动，但无法准确指在4伏的刻度线上。
老师告知小明；滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接人电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏，此时电流表示数如图丁所示。
（1）图丁中电流表的示数为_________安
（2）步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4伏？_________。
（3）小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4伏，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有______________（可多选）。A．15欧
B．25欧
C．35欧
D．45欧
22．（2018·浙江台州市·中考真题）图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③．经测试发现：①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是_____。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L。______________________
（3）已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围（计算过程）。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，取1.4）
_____________________________
23．（2020·浙江中考真题）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是__________cm。
（2）在触点N滑动过程中，的最大值是多少________?
（3）每电阻丝的阻值是_________?。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图内所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电，电路消耗的电能为W。求W的最大值________。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
四、简答题
24．（2017·浙江中考真题）某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。
水位（米）
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
压敏电阻RF阻值（欧）
300
200
125
90
70
65
62
60
59
（1）当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为______瓦。
（2）当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？____________________
（3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。___________
25．（2019·嘉兴市秀洲区新塍镇中学中考真题）自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。
（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在____的作用下，通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于____，会继续向上运动。
（2）自动取水时，将l升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦_______？
（3）某电热水壶的额定电压为220伏，加热功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆________?
样品电阻值/
垃圾类别
小于10
金属
10-30
餐厨
大于30
其他
26．（2020·浙江衢州市·中考真题）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
（1）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶，下列物体成像原理与其相同的是________。A．平面镜
B照相机
C．放大镜
D．眼球
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0．1秒，
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶________。
②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少________？
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功________？
27．（2016·浙江中考真题）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6伏，指示灯L的额定电压UL=2.5伏，定值电阻R0=350欧；控制电路电源电压U2=1.5伏，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c。闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。
（1）将窗户移到A点时，窗户关闭。闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率。（写出计算过程）___________________________________。
（2）已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的2/3，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）______________
28．（2014·浙江杭州市·中考真题）图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）。电压表量程为0~3V，ab是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30Ω，电源电压U=6V
(1)要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为___________。
(2)当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为_______V。
(3)已知该弹簧伸长的长度L与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45Ω，通过计算说明，
开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？____此拉力器的量程为多少？____
额定电压
220V
频率
50HZ
额定功率
高温档
低温档
200W
29．（2020·浙江绍兴市·中考真题）图甲是某电烤箱的内部简化电路图，图乙是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计，已知欧。
（1）电烤箱、触点中连接火线的是________触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于__________（选填“高温档”或“低温档”）。
（3）在额定电压下，电烤箱高温档工作2分钟产生内能__________焦。
30．（2020·浙江中考真题）方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙
（1）实线表示的是___________（选填R或R0）的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。______________（写出计算过程）
（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。______________（写出计算过程）
试卷第1页，总3页
试卷第1页，总3页学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：机械运动
1．机械定义：运动是宇宙中最普遍的现象，物理学里把__位置的变化__叫做机械运动。
2.
机械运动描述：参照物：一个物体是运动还是静止，要以另外的物体作为__标准__，在研究物体的运
动时，被选作
标准__的物体叫做参照物。
2.1参照物的选择：
(1)任何物体都可作参照物，应根据__需要__选择合适的参照物。
(2)研究地面上物体的运动情况时，通常选__地面__为参照物。
(3)选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。
(4)被研究的物体本身不能选作参照物，因为以此研究对象为参照物，研究对象永远都是静止的。
(5)参照物一旦被选定，我们就假定该物体是静止的。
2.2运动和静止的相对性：
没有绝对静止的物体，同一个物体是运动还是静止取决于所选的__参照物__，这就是运动和静止的相对性。
相对静止的条件：运动的物体如果运动的__快慢__、__方向__相同，那么这些物体相对静止。
例1.1．(广州中考)如图小球相对于水平桌面静止。小红通过观察作出如下判断，正确的是(　　)
A．窗外另一列车相对她不动，则她坐的车一定是对地静止的
B．窗外另一列车相对她向东行驶，则她坐的车一定对地向西行驶
C．小球突然“自动”向东滚动，则她坐的车一定向西启动
D．小球突然“自动”滚动，则她坐的车运动状态一定发生了变化
变式1．(菏泽中考)在平直轨道上匀速行驶的火车内，放在小桌上的茶杯相对于下列哪个物体是运动的(
)
A．这列火车的车厢　　　B．坐在车厢椅子上的乘客
C．从旁边走过的列车员
D．关着的车门
变式2．(2020·成都)中国自主研发的“海斗一号”(如图)，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，达到10
907米。“海斗一号”在完成了岩石状物体样本的抓取和其他工作后，遥控抛载安全上浮。对于上浮过程，下列说法正确的是(
)
A.以“海斗一号”为参照物，海面是静止的
B．以“海斗一号”为参照物，海底是运动的
C．以样本为参照物，“海斗一号”是运动的
D．以抛掉的重物为参照物，“海斗一号”是静止的
变式3．(2020·牡丹江)在综艺节目《奔跑吧！兄弟》中，参赛嘉宾运动时会带着智能运动手环，以测量记录人的运动情况。以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环是__
__的，以地面为参照物，运动手环是__
__的。(均填“运动”或“静止”)
变式4．如图所示，菲菲和翔翔坐在车厢内，观察判断火车的运动情况。菲菲：以窗外的动车为参照物，火车的位置变化了，因此火车是运动的。翔翔：以窗外的站台为参照物，火车的位置没有变化，因此火车是静止的。以上判断(
)
A．菲菲正确
B．翔翔正确
C．两人都正确
D．两人都不正确
3．机械运动分类
路线：直线运动，曲线运动；速度：匀速运动，变速运动；其他分类（例如匀速直线运动）
匀速直线运动是最简单的机械运动，是指物体沿着__直线快慢不变__的运动。
4．速度：物体__通过的路程与时间的比值__。速度是表示物体__运动快慢__的量。
对于做匀速直线运动的物体，速度的大小不随运动时间的改变而改变，也不随路程的改变而改变，且速度是一个定值。
5．速度公式：v
=
，根据公式推出s
=
vt，t
=
单位是米/秒、千米/时。1米/秒＝
3.6千米/时。
例1.2．(2017德阳中考)小明家离学校2
km，他以5
km/h的速度步行上学，出发5分钟后小明父亲发现小明的教科书忘记带了，立即以10
km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明。求：
(1)小明父亲经多少分钟能追上小明？
(2)如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时，小明也发现自己的教科书忘记带了并立即掉头返回，问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米？(精确到0.01)
变式1．(2019·湖州)甲、乙两物体运动时，路程与时间关系的s?t图像如图所示，其中甲为曲线，乙为直线，在t＝5秒时两线相交，则由图像可知(
)
A．两物体在t＝5秒时一定相遇
B.两物体在5秒内通过的路程甲小于乙
C.甲物体做曲线运动，乙物体做直线运动
D.甲物体做变速运动，乙物体做匀速运动
知识点2：力
1．定义：力是一个物体对另一个物体的__作用__，一个物体对另一个物体施加力的作用时，一定受到__另一个物体__对它的力的作用。力的作用是__相互__的，即一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力。物体之间接触不一定有力的作用，不接触可能有力的作用。力的单位：__牛顿__，简称牛，用N表示。
2．力的作用效果：力可以改变物体的__形状__。还可以改变物体的__运动状态__，物体的运动状态改变包括__速度大小__的改变或__运动方向__的改变。
3.
力的测量
(1)
测力计：测量__力的大小__的工具。
(2)
弹簧测力计：
①
原理：__在弹性限度内，弹簧的伸长长度与所受的拉力成正比__。
②使用方法：A．“看”：量程、分度值、指针是否指零；B．“调”：调零；C．“读”：准确读数。
③注意事项：加在弹簧测力计上的力大小不许超过它的__最大量程__。
力的三要素：力的__大小__、__方向__和__作用点__叫做力的三要素，它们都影响力的作用效果。
力的示意图：科学上通常用一条__带箭头__的线段来直观地表示力。在受力物体上，沿力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的__方向__；用线段的起点或终点表示力的__作用点__；在箭头的旁边标出力的__符号__和__大小__，这种表示力的图形叫力的示意图。
例2．(2020·呼伦贝尔)下列运动场景中，对力的作用效果的描述与其他选项不同的是(
)
A．踢出去的足球在空中划出美丽的弧线
B．跳水运动员压弯跳板
C．篮球碰到篮板改变运动方向
D．百米短跑运动员加速冲过终点
变式1．(株洲中考)小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示过程，下列说法错误的是(
)
A．压缩过程说明力可以改变物体的形状
B．压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C．弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D．整个过程说明力可以改变物体的运动方向
知识点3：各种力
1．弹力
(1)弹力是物体由于__发生弹性形变__而产生的力。在弹性限度内，弹簧伸得越长，它的弹力就越_大_。弹簧测力计是根据这个原理制作的。
(2)弹簧测力计
测量力的工具叫测力计，实验室常用弹簧秤。弹簧测力计的原理：__弹簧的伸长与所受拉力成正比__。
(3)使用弹簧测力计的注意点：检查指针是否对准零刻度线，选择合适量程，判断最小刻度值。另外，所测的力不能超过测力计的量程。
2．重力
(1)
产生：由于__地球的吸引__而使物体受到的力。地球附近的所有物体都受到__重力__的作用。
(2)
大小测量：用__弹簧测力计__来测量。
关系：物体所受重力跟它的质量成__正比__，其比值是定值，约等于__9.8_N/kg__。
公式：__G＝mg__。
(3)方向:总是__竖直向下__。(2)应用：__重垂线__。
3．重心
概念：重力在物体上的__作用点__。
位置：质地均匀、外形规则的物体的重心在它的__几何中心__上。
例1.2．如图所示，一根羽毛放置在长木片上，保持静止状态。对羽毛受到重力的分析中错误的是(　　)
A．重力大小等于木片对它的支持力
B．重力方向是竖直向下的
C．重心位置在羽毛上的a点
D．重心位置在羽毛上的b点
变式1．(北京中考)过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是(
)
A．换用质量大的重锤
B．上下移动年画的位置
C．调整年画，使年画的长边与重垂线平行
D．调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行
变式2．下暴雨前，婷婷用一个底面积为700
cm2的圆柱形空桶放在露天的院子里收集雨水。雨停后，测得桶内雨水的质量为3.5
kg，这些雨水受到的重力为__
__N，这场暴雨的降水量约为__
__mm。(ρ水＝1.0×103
kg/m3，g取10
N/kg)
4．摩擦力
1．概念：两个__相互接触__的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，在接触面上产生的一种__阻碍相对运动__的力。
2．摩擦力的方向与物体的__相对运动方向__或__相对运动趋势方向__相反。
3．影响因素
(1)压力：接触面粗糙程度相同时，表面受到的压力__越大__，摩擦力越大。
(2)接触面粗糙程度：压力一定时，接触面越__粗糙__，摩擦力越大。
4．增大和减小摩擦的方法
(1)增大摩擦的方法：__增大压力__、__增大接触面的粗糙程度__等。
(2)减小摩擦的方法：__减小压力__、__使接触面变光滑__、__加润滑油__、__用滚动代替滑动__等。
例1.3．(兰州中考)如图所示，用手握住重5
N的瓶子，手与瓶子间的摩擦是静摩擦，此时瓶子受到的静摩擦力大小为__
__N，方向为__
__(选填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力，瓶子受到的静摩擦力将__
__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
变式1．(内江中考)贴在竖直墙面上的塑料吸盘挂钩(塑料吸盘挂钩重力不计)，当挂上适当的重物后，也不会脱落的原因是(
)
A．大气压力大于重力
B．大气压力与重力平衡
C．塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力等于所挂重物的重力
D．塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力大于所挂重物的重力
变式2.如图所示，一个重为G的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，已知G＝40
N，F＝10
N。
(1)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小。
(2)我们知道，滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度，则有关系式f＝μFN成立。求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。
知识点3：牛顿第一定律
1．一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持__静止状态__或__匀速直线运动状态__。
2．牛顿第一定律揭示了力不是__维持物体运动__的原因，而是__改变物体运动状态__的原因。
3．牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过__推理概括__出来的。
例1.4．(2020·连云港)排球是连云港市中考体育测试项目之一，在排球考试时，下列分析正确的是(
)
A．排球上升到最高点时受平衡力的作用
B．排球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因
C．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
D．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
知识点4：惯性
1．物体保持__运动状态__不变的特性叫做惯性。惯性是物质的一种属性，与物体是否运动、运动速度的大小、是否受力、受力的大小均无关。惯性的大小取决于__质量__。
2．一切物体都具有惯性。
3．惯性不是力，在应用惯性解释有关常见现象时，不能说物体受到惯性的作用，只能说物体由于惯性。
4．惯性与惯性定律的区别
(1)惯性是物体本身的一种__属性__，而惯性定律是物体不受力时遵循的__运动规律__。
(2)任何物体在任何情况下都有惯性(即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力)。
例1.4．(2017苏州中考)公交驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图)，司机突然刹车时，杯中水有可能发生的情况是(　　)
A．仍保持水平
B．将向前溢出
C．将向后溢出
D．会溢出，但不能确定溢出方向
变式1．(2017烟台中考)在停车场，甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞，甲车司机感觉背部受到挤压，乙车司机身体向前倾斜，下列分析判断正确的是(
)
A．甲车静止，乙车运动，乙车尾撞击甲车尾
B．甲车静止，乙车运动，乙车头撞击甲车尾
C．甲车运动，乙车静止，甲车头撞击乙车尾
D．甲车运动，乙车静止，甲车尾撞击乙车尾
变式2．(苏州中考)下列交通提示用语与惯性无关的是(
)
A．车辆转弯，请拉好扶手
B．雨天路滑，请减速慢行
C．保持车距
D．靠右行驶
知识点5：二力平衡
1．一个物体在两个力的作用下，如果保持__静止__状态或__匀速直线__运动状态，就说这两个力是__彼此平衡__的。
2．二力平衡条件：作用在一个物体上的两个力，如果__大小相等__，__方向相反__，并且作用在__同一条直线__上，那么这两个力就互相平衡。
3．二力平衡的应用：应用二力平衡条件解释有关问题时，首先要确定物体是否平衡且受到两个力，其次再利用二力平衡条件，根据已知的一个力的三要素去推知另一个力的三要素。
4．根据物体的受力情况，解释物体运动状态变化的原因。
(1)当物体处于平衡状态时，可依据__二力平衡__，用已知的力去推断未知力的大小和方向。也可以根据两个力是平衡力推断出物体一定处于平衡状态，保持原来运动状态__不变__。
(2)当物体运动状态改变时，物体一定受到__力__的作用，反之当物体受到非平衡力作用时，运动状态一定发生__改变__。
例1.5．(2017德阳中考)如图所示，叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态，下列说法正确的是(　　)
A．B石块受到A石块的重力和压力的作用
B．B石块受到三个力的作用
C．C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
D．A、B、C三个石块所受合力不为零
变式1．(天津中考)直升机沿竖直方向匀速升空时，在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f，下面关于这三个力的关系式正确的是(
)
A．F>G＋f
B．FC．F＝G＋f
D．F＝G－f
变式2．(安徽中考)如图，一物块放在粗糙的水平地面上，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速直线运动。以下说法正确的是(
)
A．在水平方向上，物体受到地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力
B．在水平方向上，物体受到拉力F与地面的摩擦力是一对平衡力
C．在竖直方向上，物体只受到地面的支持力和拉力F沿竖直方向的分力
D．在竖直方向上，物体受到的重力与地面的支持力是一对平衡力
知识点6：力与运动关系
例1.6．(2017德阳中考)下列有关运动和力的说法中，正确的是(　　)
A．力是维持物体运动的原因
B．物体受到平衡力作用，它一定是静止的
C．力是改变物体运动状态的原因
D．物体运动的速度越大，受到的力也越大
变式1．(2017自贡中考)关于运动和力，下列说法中正确的是(
)
A．排球运动员用力击球时，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
B．下沉的物体不受浮力
C．汽车急刹车时，人会向前“冲”，是因为惯性突然消失
D．人推木箱没有推动，是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
变式2.(常州中考)如图所示，水平向右运动的物体受到大小为10
N、方向水平向左的拉力作用，物体停止后拉力保持不变，在运动过程中，物体受到的摩擦力方向__
__；停止后物体受到的摩擦力方向__
__、大小为__
__N。
一、专题精讲
考点1：运动和静止的判断
考点解读：运动和静止是相对于参照物而言的，如果被研究物体相对于参照物的位置没有发生变化，就说明被研究物体相对于参照物是静止的，如果相对于参照物位置发生变化，则被研究物体相对于参照物是运动的。
例1：如图小球相对于水平桌面静止。小红通过观察作出如下判断，正确的是(　　)
A．窗外另一列车相对她不动，则她坐的车一定是对地静止的
B．窗外另一列车相对她向东行驶，则她坐的车一定对地向西行驶
C．小球突然“自动”向东滚动，则她坐的车一定向西启动
D．小球突然“自动”滚动，则她坐的车运动状态一定发生了变化
考点2：根据图象判断物体运动情况
考点解读：图象法是初中科学中常用的一种科学方法，常用于描述某个因变量与自变量的关系。在机械运动中常出现的是：路程与时间的关系、速度与时间的关系的图象题。
例2：甲、乙两辆小车都在做匀速直线运动，它们的s－t图像如图所示，由图比较甲、乙两辆小车运动的快慢，可判断运动较快的是____车。甲车的速度大小为____m/s。乙车在20
s内通过的路程为____m。
考点3：理解力的概念
考点解读：力是物体对物体的作用简称牛，单位是牛顿，简称牛，用N表示。力的作用是相互的，即一个物体对另一个的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力。物体之间接触不一定有力的作用，不接触可能有力的作用。力能改变物体的形状，也能改变物体的运动状态。常见力有弹力、重力和摩擦力。
例3：如图是小明参加足球赛射门的情景，在射门过程中(　　)
A．脚对球施加了力，而球对脚没有力的作用
B．球受的重力的方向始终水平向前
C．运动员不与球接触，则运动员不会对球有力的作用
D．球的运动状态始终不变
考点4：探究影响摩擦力大小的因素
考点解读：滑动摩擦力的大小与物体的接触面积和物体匀速运动速度的大小无关。摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。探究滑动摩擦力与压力大小的关系时，需保持接触面粗糙程度不变，只改变压力的大小。探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，需控制压力的大小不变，只改变接触面的粗糙程度。
探究影响滑动摩擦力大小的因素
(1)实验器材：弹簧测力计、木块、砝码、长木板、毛巾
(2)实验设计与分析
①间接测量法：通过二力平衡间接测量滑动摩擦力的大小。
②用弹簧测力计匀速拉动木块的原因：使木块处于二力平衡状态，此时拉力的大小等于摩擦力的大小。
③实验改进：实验中难以控制木块匀速运动，改进方案如图所示。
④滑动摩擦力的大小与速度、接触面积均无关。
(3)实验结论：
①压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
②接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
例4：在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某同学按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A、B、C为同一木块，D为重物，甲和乙两图中的木板接触面相同，丙图为较粗糙的木板接触面。
(1)实验开始，该同学用较小的力拉木块，木块没动，此时摩擦力
拉力(选填“大于”“小于”或“等于”)；该同学要知道滑动摩擦力的大小，他应该使木块在水平木板上做
运动；由甲、乙两图可知，滑动摩擦力的大小与
有关；由甲、丙两图可知，滑动摩擦力大小与
有关。
(2)但此实验的不足之处恰恰是很难保证木块做这样的运动，若在图甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)生活中不仅有滑动摩擦，还有静摩擦等。如图丁所示，下列判断正确的是
。
A．瓶子没有掉下来是手对瓶子的握力作用
B．当增大手对瓶的握力时，手与瓶间的摩擦力变大
C．当向瓶中装入水时，手与瓶间的摩擦力变大
变式1：(2020·本溪)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。
(1)甲实验中木块受到的摩擦力为__
__N，如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将__
__(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与__
__的关系。
(3)比较甲、丙两次实验数据，__
__(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，判断依据是__
__。
(4)小平得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后，还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块，设计了两种方案，你认为合理的是__
__(填“A”或“B”)。
A．木块平放在木板上，在木块上加不同质量的砝码，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
B．把木块分别平放、侧放在木板上，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
【拓展设问】
(5)在拉动木块前，应将弹簧测力计沿__
__方向放置，然后进行调零。
(6)实验时应沿水平方向拉动弹簧测力计，使木块做__
__运动，根据__
__条件可知，此时木块所受的滑动摩擦力的大小__
__弹簧测力计的示数。
(7)比较乙、丙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与__
__的关系。
(8)丙图中，开始拉动木块时，拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块受到的摩擦力__
__(填“变大”“变小”或“不变”)。
考点5：增大和减小摩擦力的方法
考点解读：摩擦力大小的影响因素：压力的大小和接触面粗糙程度，增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度。减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动。
例5：自行车是我们熟悉的交通工具．从自行车的结构和使用来看，它涉及到不少有关摩擦的知识．以下分析中，正确的是(　　)
A．脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
B．轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C．刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D．在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
考点6：能正确区别平衡力和相互作用力
考点解读：二力平衡的条件：作用在同一物体上；大小相等；方向相反；作用在同一直线上。相互作用力的条件：作用在不同的物体上；大小相等；方向相反；作用在同一直线上。因此在判断平衡力和相互作用力时，主要还是判断这两个力是作用在几个物体上。
例6：如图所示，甲、乙两个物体在水平桌面上处于静止状态，下列关于它们受力的说法正确的是(　　)　
A．甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
B．乙物体受到甲、乙两物体的重力和桌面的支持力
C．乙物体受到的重力与桌面的支持力是一对平衡力
D．乙物体受到重力、甲物体的压力和桌面的支持力
考点7：牛顿第一定律
考点解读：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过推理概括出来的。
例7：“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去，结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：________(用字母表示)。
(2)笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原点的方向，牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡儿的观点有什么不足？__________________________。
考点8：惯性
考点解读：物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。惯性是物质的一种属性，与物体是否运动、运动速度的大小、是否受力、受力的大小均无关。惯性的大小取决于质量。一切物体都具有惯性，惯性不是力，在应用惯性解释有关常见现象时，不能说物体受到惯性的作用，只能说物体由于惯性。
例8：如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。当车突然停止运动，则两小球(设车无限长，其他阻力不计)(　
)
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．若m1D．无法确定是否相碰
考点9：探究二力平衡条件
考点解读：二力平衡的条件：同时作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上。①探究平衡的两个力是否在同一直线上，必须保持研究物两端所受力相同，扭转研究物的角度，判断物体是否处于平衡状态。②探究平衡的两个力是否大小相同，必须保持两个力在同一直线上，且两端托盘里的砝码质量不相等或两端钩码的数目不相同，判断物体是否处于平衡状态。
探究二力平衡的条件
(1)实验器材：纸质卡片、定滑轮、钩码、细绳、小车
(2)实验设计与分析
①不选用木块作为研究对象的原因：与桌面间产生摩擦，影响实验结果；
②定滑轮的作用：减小摩擦，改变力的方向；
③探究二力大小关系：两边挂相同质量的砝码；
④探究二力是否作用在同一直线上：把卡片(小车)旋转一定角度。
(3)实验结论：二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上。
例9：如图甲所示，是小慧同学探究二力平衡条件时的实验情景：
(1)小慧将系于小卡片(重力可忽略不计)
两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上两个拉力的方向相反，并通过改变________来改变拉力的大小；
(2)当小卡片平衡时，小慧将小卡片在竖直平面内转过一个角度，松手后小卡片_______(填“能”或“不能”)平衡；
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小慧下一步的操作是：_______________________；
(4)在探究同一问题时，小宇将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小慧的实验优于小宇的实验，其主要原因是________。
A．减小了摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片容易扭转
变式1、(2020·台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使物体处于平衡状态，进行了如下实验：
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是__
_
_
。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论：作用在物体上的两个力需要满足的条件是__
__，物体才处于静止状态。
(3)如图乙，若启动电动机继续进行研究，当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时，观察物体的运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是__
__
。
【拓展设问】
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是__
__
。
(5)小刚同学也用图甲装置进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为__
__(填“能”或“不能”)用小刚的装置进行实验。
(6)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，同学们认为甲实验装置优于丙实验装置，其主要原因是___
__。
A．减小摩擦力对实验结果的影响
B．塑料片是比较容易获取的材料
C．容易让塑料片在水平方向上保持平衡
D．塑料片容易扭转
考点10：力和运动的关系
考点解读：力和运动的关系表现：(1)物体不受力，物体的运动状态保持不变；(2)物体受到平衡力的作用，物体的运动状态保持不变；(3)物体受到非平衡力的作用，物体的运动状态将改变。在具体的实际应用中，学生出错的原因是没有真正理解力和运动的关系。
探究阻力对物体运动的影响
(1)实验器材：斜面、小车、木板、毛巾、棉布、刻度尺
(2)实验设计与分析：
①转换法：用小车在水平面上运动距离的大小来反映阻力对物体运动的影响。
②科学推理法：若水平面绝对光滑，则小车将在水平面上做匀速直线运动。
③小车从斜面滑下到最终静止的过程中，主要的能量转化：重力势能转化为动能、动能转化为内能。
④若小车最终冲出了木板，实验改进方法：更换材料相同、长度更长的木板；降低小车在斜面静止释放的高度。
(3)实验结论：在水平面上运动的物体受到的阻力越小，运动的距离越大；如果运动物体不受阻力，物体将一直保持匀速直线运动状态。
例10：(2020·泰州)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：
(1)小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是__
__。
A.小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板
B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
C．斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越__
__。进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持__
__(填运动状态)。
(3)在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量__
__(填“大于”“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量。
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是__
__。
A．探究影响压力作用效果的因素
B．用小磁针探究磁体周围的磁场
C．探究声音能否在真空中传播
D．探究动能大小与物体质量的关系
【拓展设问】
(5)实验中让同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，这样能够使小车到达水平面起始端的速度__
__(填“相同”或“不同”)。
(6)实验中改变小车所受阻力的大小，是通过改变__
__来实现的。
(7)实验中采用的研究方法是__
__。
(8)小车在木板表面上运动时受到__
__个力的作用。
(9)实验中小车运动一段距离后，最终停下来是因为__
__。
(10)使小车沿水平方向运动是为了保证小车在运动过程中在水平方向上只受__
__力的作用。
(11)实验中，若小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1__
__(填“＞”“＝”或“＜”)P2。
变式1、刘伟同学为了探究“运动和力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。
(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，刘伟采用的研究问题的方法是________。
(2)从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看，____图中小车所受阻力最大。
(3)刘伟从实验推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做_______运动。
(4)牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容是：________________________________________________________________________。
能力培养
1.（2020·温州）小明家的窗外有条公路。他看到窗外的情景由图甲变为图乙，判断轿车是运动的。他选择的参照物不可能是(???
)
?房子的窗户??????????????????????
?路边的灯杆???????????????????????
?行驶的卡车??????????????????????
?轿车的司机
2.（2016·温州）如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为7km，具有无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能。其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整。1标准大气压近似取P0=1.0×105Pa，海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3
，
g取10N/kg，下列说法不正确的是（?
??）
?水下7km处的压强相当于700个大气压
B.?若潜水器最快下潜的速度是0.7m/s，则到达7km海底需要4h
C.?潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力
D.?深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的
3.（2019·温州）窗玻璃中趴着一只壁虎（如图）。水平向右推窗，当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中，壁虎受到摩擦力的方向是（??
）
A.?竖直向上???????????????????????????B.?竖直向下???????????????????????????C.?水平向左??????????????????????????
D.?水平向右
4.（2017·温州）头盔、赛车服、头颈支持系统是赛车手极其重要的防护装备（如图），分别保护赛车手身体的不同部位。
（1）专业赛车服由导热性能极弱的材料制成，可以在高温时对赛车手起到保护作用。导热性属于物质的________（选填“物理性质”或“化学性质”）。
（2）比赛过程中若发生意外撞击，在安全带的保护下，车手的身体能被固定在座椅上，佩戴头颈支持系统可以避免头部由于________向前摆动，从而起到保护作用。
5.（2018·温州）2018年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号”的中继卫星“鹊桥号”，它将成为“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”
（1）“鹊桥号”＂质量为448千克，发射后随火箭竖直升空1000米的过程中，“鹊桥号”需克服重力做功________焦。
（2）若地月间距离为3.8×105千米，电磁波速度为3×105千米/秒，在月球上发出的电磁波到达地球需________秒。（计算结果保留1位小数）
（3）如图是月球背面照片，其中A处是________。
6.（2020·温州）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是________。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是________。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
7.
（2016·温州）天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=6.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝12.0s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v=
km/s。
课后作业
,甲)　,乙)学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：浮力
1．浮力：浸在液体(或气体)中的物体受到__竖直向上的托力__，这个力叫浮力。
2．浮力的方向__竖直向上__，施力物体__液体(或气体)__。
3．浮力的大小F浮＝G－F(F为物体在液体中测力计的示数)，这种方法叫__称重法__。
4．浮力产生的原因：__物体在液体中受到向上和向下的压力差__。
5．物体在液体中所受浮力的大小，跟它__排开液体的体积__和__液体的密度__有关。
例1.如图所示，装有水的容器静止放在水平桌面上，正方体物块M悬浮在水中，其上表面与水面平行，则下列说法中正确的是(
B
)
A.
M上、下表面受到水压力的合力大于M受到的浮力
B.
M上、下表面受到水压力的合力大小等于M受到的重力大小
C.
M上表面受到水的压力大于M下表面受到水的压力
D.
M上表面受到水的压力和M下表面受到水的压力是一对平衡力
【解析】根据浮力产生的原因可知，M上、下表面受到水压力的合力大小F合＝F浮，正方体物块M悬浮在水中，则F浮＝G＝F下－F上；由图知，M上表面所处的深度较小，而上、下表面的面积相同，所以M上表面受到水的压强和压力分别小于M下表面受到水的压强和压力。
变式1．一轻质弹簧的下端固定在容器底部，上端放一实心小铁球(不连接)，如图所示，向容器中缓慢倒入水，使小球完全浸没且静止在水中，此时小球受到的力有
(
D
)
A．重力、浮力、弹力和压力
B．重力和浮力
C．重力、浮力和拉力
D．重力、浮力和弹力
【解析】小铁球浸没在水中静止，受到的力是平衡力，此时小球受到的浮力小于重力，则小球除受到浮力和重力的作用外，还受到弹簧对它弹力的作用。
知识点2：阿基米德原理
1．阿基米德原理的内容：浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它__排开的液体__受到的重力。
2．表达式：F浮＝
G排液＝
ρ液
g
V排
【注意】浮力的大小决定于液体的密度和排开液体的体积，与物体的密度、物体的体积、液体的体积无直接关系。
3．适用范围：浮力的计算公式也适用于__气体__。
例1.(2020·金华)如图为金鱼吐出的某个气泡在温度恒定的水中上升过程的示意图。该过程中气泡密度和受到浮力的变化情况，叙述正确的是(
D
)
A.密度和浮力都不变
B．密度和浮力都变大
C．密度变小，浮力不变
D．密度变小，浮力变大
【解析】金鱼吐出的气泡在水中上升的过程中，所处深度减小，受到的液体压强变小，故气泡体积增大，而气泡内空气的质量不变，由ρ＝可知，密度变小；气泡上升时，体积变大，则排开水的体积变大，所以由F浮＝ρ液gV排可知，气泡受到水的浮力变大。
变式1．一块挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深)，在圆柱体接触容器底之前，能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下降的高度h关系的图像是(A)
　　
　　　
A　　　
　B　　
　　C
　　
　D
【解析】未接触水面时，拉力等于物体的重力，弹簧测力计示数不变；当物体下表面浸在液体中越深，物体排开水的体积不同，测力计的示数也不同，排开水的体积增大时，测力计的示数变小，完全浸没后弹簧测力计示数不变。
变式2．在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示)，小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出)，并将其示数记录在表中：
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
分析比较实验步骤A和D、E可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体排开液体的体积有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与液体密度有关。
分析实验数据可知，F中液体密度小于(填“大于”“小于”或“等于”)水的密度。
金属块浸没在水中时受到的浮力大小是1N，金属块密度为2.7×103kg/m3。(水的密度ρ水＝1.0×103
kg/m3，g取10
N/kg)
【解析】(1)物体受到的浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，与物体浸没在液体中的深度无关。(2)物块在水中受到的浮力：F浮＝2.7
N－1.7
N＝1
N；物块在另一液体中受到的浮力：F浮′＝2.7
N－1.9
N＝0.8
N；根据F浮＝ρ液gV排可知，物体排开液体的体积相同时，密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。(3)金属块的体积：V＝V排＝＝＝10－4m3；金属块的质量：m＝＝＝0.27
kg；金属块的密度：ρ＝＝＝2.7×103
kg/m3。
知识点3：物体浮沉条件
1．物体的浮沉条件
(1)
前提条件：物体浸没在液体中，且只受__重力__和__浮力__。
(2)
物体的浮沉条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底
F浮>G
F浮F浮＝G
F浮＝G
F浮＋N＝G
ρ液>ρ物
ρ液<ρ物
ρ液>ρ物V排ρ液＝ρ物V排＝V物
ρ液<ρ物
2．浮沉条件的应用
(1)
密度计：根据漂浮时__F浮＝G物__的原理制成的。密度计在各种液体中受到的浮力相等。
(2)
轮船：轮船在不同的水中处于漂浮状态，但排开液体的体积不同。
(3)
潜水艇：靠__改变自身重力__达到上浮和下沉的目的。
(4)
热气球：使气球内的气体体积(即排开空气的体积)变化从而改变浮力大小达到上升和下降的目的。
例1．(2020·大连)如图所示，两个完全相同的柱形容器放在水平桌面上，分别装有甲、乙两种不同的液体。a、b是体积相等的两个小球，a球漂浮在液面上，b球沉没在容器底。甲液面高于乙液面，且两种液体对容器底的压强相等。则(
D
)
A．两种液体的密度：ρ甲＝ρ乙
B．两种液体的质量：m甲＝m乙
C．两个小球所受的重力：Ga＞Gb
D．两个小球所受的浮力：Fa＜Fb
【解析】两种液体对容器底的压强相等，根据p＝ρgh，因为h甲＞h乙，所以ρ甲＜ρ乙；两种液体对容器底的压强相等，受力面积相等，根据F＝pS，所以甲和乙两种液体对容器底的压力相等，即F甲＝F乙，所以G甲＋Ga排＝G乙＋Gb排，由于ρ甲＜ρ乙，Va排＜Vb排，所以ρ甲Va排＜ρ乙Vb排，所以Ga排＜Gb排，故G甲＞G乙，m甲＞m乙；a漂浮在甲液面上，Ga＝Fa，b在乙液体中沉底，Gb＞Fb，又因为F浮＝ρ液gV排，乙液体密度大，b排开乙液体体积大，所以乙受到的浮力大于甲受到的浮力，即Fb＞Fa，所以Gb＞Ga。
变式1．(2019·湖州)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力，木块开始上浮，如图所示，最后漂浮，且有五分之二体积露出水面。下列叙述中，错误的是(
C
)
在露出水面之前，木块所受浮力不变
在露出水面之前，木块所受浮力大于木块的重力
木块在浸没和漂浮两种情况下，水对烧杯底的压强相等
木块的密度为0.6克/厘米3
【解析】露出水面前，木块排开水的体积始终等于木块的体积，因此保持不变，根据F浮＝ρ水gV排可知，木块受到的浮力不变；在木块露出水面前，木块上浮，根据浮沉条件可知，此时浮力大于重力；木块浸没时，浮力大于重力，漂浮时浮力等于重力，因此浮力变小了，则木块排开水的体积变小，水面下降了；根据液体压强公式可知，水对烧杯底部的压强变小了；当木块漂浮时，浮力等于重力，即F浮＝G；ρ水gV排＝ρgV，ρ水×(1－)＝ρ，解得：ρ＝0.6
g/cm3。
变式2．(2020·东营)某同学将一支自制的简易密度计放入盛有不同液体的两个烧杯中，静止后的情形如图所示，两液面相平，下列判断正确的是(
B
)
A．密度计在甲液体中受到的浮力比在乙液体中受到的浮力小
B．甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小
C．密度计越靠上的刻度，对应的密度值越大
D．甲液体的密度比乙液体的密度大
【解析】同一个密度计放在甲、乙液体中都漂浮，F浮甲＝F浮乙＝G，密度计在甲、乙两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力；由图知密度计排开液体的体积V排甲＞V排乙，又F浮＝ρ液gV排，浮力相等，则ρ甲＜ρ乙；因为容器中的液面相平，根据p＝ρgh知甲液体对容器底部的压强比乙液体对容器底部的压强小；根据同一物体漂浮在不同液体中，F浮一定时，V排与ρ液成反比可知，液体的密度越大，排开液体的体积越小，所以密度计的刻度越靠下密度值越大。
知识点4：有关浮力的分析与计算
计算浮力的方法：(公式表示)
称量法：__F浮＝G－F__(用弹簧测力计测浮力)。
压力差法：__F浮＝F下－F上__(用浮力产生的原因求浮力)。
公式法：__F浮＝G排液＝ρ液gV排__(用阿基米德原理求浮力，知道物体排开液体的质量或体积时常用，是求解浮力问题的基本方法)。
平衡法(漂浮、悬浮时)：__F浮＝G物__(用二力平衡求浮力)。
例1．(2020·雅安)如图所示，水平桌面上放置底面积为100
cm2、质量为500
g的圆桶，桶内装有30
cm深的某液体。弹簧测力计下悬挂底面积40
cm2、高为10
cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直至完全浸没液体中，在圆柱体未进入液体中时，弹簧测力计示数为18
N，圆柱体浸没液体中时，弹簧测力计示数为12
N。可以忽略圆桶的厚度，浸没过程中液体没有从桶中溢出，g取10
N/kg。求：
(1)圆柱体完全浸没时受到液体的浮力。
(2)桶内液体密度。
(3)当圆柱体完全浸没时，圆桶对桌面的压强。
解：(1)由题可知，物体重G柱＝18
N，完全浸没液体中时，圆柱体受到的拉力F拉＝12
N，圆柱体受到的浮力：F浮＝G柱－F拉＝18
N－12
N＝6
N。
(2)因为圆柱体浸没，则有V排＝V柱＝S柱h＝40
cm2×10
cm＝400
cm3＝4×10－4
m3，由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得液体的密度：
ρ液＝＝＝1.5×103
kg/m3。
(3)液体的质量：m液＝ρ液V液＝1.5×103
kg/m3×100×30×10－6
m3＝4.5
kg，液体的重力：G液＝m液g＝4.5
kg×10
N/kg＝45
N，圆桶的重力：G桶＝m桶g＝0.5
kg×10
N/kg＝5
N，则总重力：G总＝G液＋G桶＋G柱＝45
N＋5
N＋18
N＝68
N，圆桶放在水平桌面上，圆桶对桌面的压力：F＝G总－F拉＝68
N－12
N＝56
N，此时圆桶对桌面的压强：p＝＝＝5
600
Pa。
专题精讲
考点1：浮力图像的分析及计算
考点解读：浸在液体(或气体)中的物体受到竖直向上的托力，这个力叫浮力。浮力的方向竖直向上，施力物体液体(或气体)。计算浮力的方法通常有四种：①阿基米德原理：F浮＝G排液＝ρ液gV排液。②称重法：F浮＝G－F，其中F为物体浸入液体时弹簧测力计的读数。③平衡条件法：F浮＝G，一般指物体在液体中处于悬浮或漂浮状态。④压力差法：F浮＝F向上－F向下。根据阿基米德原理可知，物体在液体中所受浮力的大小，跟它排开液体的体积和液体的密度有关。
例1：弹簧测力计下挂一长方体物体，将物体从盛有适量水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中如图甲；图乙是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像，则下列说法中正确的是(　　)
A．物体的体积是500
cm3
B．物体受到的最大浮力是5
N
C．物体的密度是2.25×103
kg/m3
D．物体刚浸没时下表面受到水的压力是9
N
答案：C解析：A、B由图像知，G＝9
N，当物体完全浸没时，拉力F＝5
N，则完全浸没时的浮力为F浮＝G－F＝9
N－5
N＝4
N，此时物体完全浸没，所以浮力最大，故B错误；由F浮＝ρ液gV排得，V＝V排＝＝＝4×10－4
m3，A错误；C.物体的质量m＝＝＝0.9
kg；则ρ＝＝＝2.25×103
kg/m3，C正确；D.物体刚浸没时，下表面受到的压力F下＝F浮＝4
N，
变式1：(株洲中考)一枚重量为G的鸡蛋悬浮在盐水中，如图所示。往盐水中继续均匀缓慢加盐，鸡蛋所受浮力F随时间t变化的图像可能是(
A
)
　
　　
A
B
C
D
变式2：(2017安顺中考)如图所示，水平桌面上放置底面积为80
cm2，质量为400
g的圆筒，筒内装有16
cm深的某液体。弹簧测力计悬挂底面积为40
cm2、高为8
cm的圆柱体，从液面逐渐浸入直到浸没，弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图所示。(圆筒的厚度忽略不计，圆筒液体没有溢出，g取10
N/kg)求：(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是多少？
(2)筒内液体的密度是多少？
(3)圆柱体浸没并且未与圆筒底部接触时，圆筒对桌面的压强是多少？
解：(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力：F浮＝G－F示＝10
N－2
N＝8
N；(2)物体排开液体的体积：V排＝V物＝S物h物＝40
cm2×8
cm＝320
cm3＝3.2×10－4
m3，液体的密度：ρ液＝＝＝2.5×103
kg/m3；(3)液体的质量：m液＝ρ液V液＝2.5×103
kg/m3×80×16×10－6
m3＝3.2
kg，圆筒对地面的压力：F＝(m液＋m筒)g＋G－F示＝(3.2
kg＋400×10－3
kg)×10
N/kg＋10
N－2
N＝44
N，圆筒对地面的压强：p＝＝＝5.5×103
Pa。
答：(1)圆柱体浸没在液体中所受的浮力是8
N；(2)筒内液体的密度是2.5×103
kg/m3；(3)圆筒对桌面的压强是5.5×103
Pa。
考点2：探究影响浮力大小的因素
考点解读：浮力的大小与物体浸在液体中的体积、液体的密度有关，物体浸在液体中的体积越大、液体的密度越大，浮力就越大。与物体的质量、体积、密度、形状及物体在液体中的深度无关。探究影响浮力大小的因素有以下三种情况：①探究浮力的大小与物体浸没的深度的关系：用测力计提着同一物体，让它分别浸没于相同液体的不同深度，观察弹簧测力计的示数变化。②探究浮力的大小与浸入液体体积的关系：用测力计提着同一物体，让物体浸入同种液体中不同的体积，观察弹簧测力计的示数变化。③探究浮力与液体密度的关系：用测力计提着同一物体，让它分别浸没于不同的液体中，观察弹簧测力计的示数变化。
探究影响浮力大小的相关因素
(1)实验器材：弹簧测力计、物体、细绳、烧杯、水、盐水
(2)实验设计与分析
①控制变量法：探究浮力大小和排开液体体积的关系时，控制液体密度不变，改变浸入的体积；探
究浮力大小和液体密度的关系时，控制排开液体体积不变，改变液体的种类；探究浮力大小和浸没
深度的关系时，控制排开液体的体积和液体密度不变，改变浸没的深度。
②浮力的计算方法：F浮＝G－F拉。
③浮力的方向与大小判断：竖直向上，测力计示数变小时，浮力变大。
④物体所受浮力的大小与物体本身的形状、密度均无关。
(3)实验结论：
①液体密度一定时，排开液体的体积越大，物体受到的浮力越大。
②排开液体的体积一定时，液体密度越大，物体受到的浮力越大。
③浮力大小与物体浸没的深度无关。
例2：(2020·苏州)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
(1)小明列举了三个常识，分别做出了三个猜想，其中符合常识1的是猜想__3__(填序号)。
常识
猜想
常识1：木头漂在水面，铁钉沉在水底常识2：轮船从长江驶入大海，船身会上浮一些常识3：人从泳池浅水区走向深水区，感觉身体变轻
猜想1：与浸入液体的深度有关猜想2：与液体的密度有关猜想3：与物体的密度有关
(2)为了验证上述猜想是否正确，小明依次做了如下实验：
①根据A、B、C的结果，可得猜想1是__正确__(填“正确”或“错误”)的；根据A、C、D的结果，可得猜想1是__错误__(填“正确”或“错误”)的。深入分析上述现象，可得：浮力大小与__排开液体的体积__有关，与浸入液体的深度__无关__；
②接下来根据A、D和E__能__(填“能”或“不能”)对猜想2进行验证；
③为验证猜想3，小明在老师的指导下，将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。接着他仿照步骤D进行实验，发现此时测力计示数小于1.8
N，便认为该猜想是正确的。小明在该实验环节中存在的问题是__没有测量出此时瓶子(含有沙子)的重力__。
【拓展设问】
(3)在图C中，塑料瓶受到的浮力大小为__1__N。
(4)在图E中，塑料瓶受到的浮力大小为___1.1__N。
(5)由图中提供的数据，可以求出盐水的密度为___1.1×103__kg/m3。
(6)图B、C、D中，塑料瓶下表面受到的水的压强随着深度的增加逐渐__增大__(填“增大”或“减小”)。
(7)在图B中，缓慢向烧杯内加水，发现弹簧测力计的示数逐渐__减小__(填“增大”或“减小”)。
(8)小明还想探究“物体受到的浮力大小与其形状是否有关”，他找来薄铁片、烧杯和水进行如下实验：
①将铁片放入盛水的烧杯中，铁片下沉至杯底；
②将铁片弯成“碗状”再放入水中，它漂浮在水面上。
通过分析可知，①中铁片受到的浮力__小于__(填“大于”“等于”或“小于”)②中铁片受到的浮力。由此小明得出：物体受到的浮力与其形状有关。你认为他的这种说法是__错误__(填“正确”或“错误”)的，原因是他只关注了铁片形状的改变，忽视了__铁片排开水的体积__对浮力大小的影响。
【命题点分析】探究影响浮力大小的相关因素的实验，可考查实验原理、实验方法、分析数据和现象、总结实验结论、判断浮力大小与物体重力、物体的密度、物体的形状的关系、浮力的计算、密度的计算、压强大小的变化、弹簧测力计示数的变化、实验误差分析。
变式1.在进行“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，同学们提出了如下猜想：
A：可能与物体浸没在液体中的深度有关
B：可能与物体的密度有关
C：可能与液体的密度有关
D：可能与物体浸在液体中的体积有关
验证上述猜想，小明选用了物块甲和乙(甲和乙的体积相等但密度不同)、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳等器材，做了如图所示的实验。
(1)分析比较实验①⑤，可以知道甲浸没在水中时所受到的浮力是____N。
(2)分析比较实验①④⑤，可以验证猜想________是错误的。
(3)分析比较实验①⑤与②⑥，可以验证猜想________是错误的。
(4)分析比较实验________，可以验证猜想D是正确的。
(5)分析比较实验________可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关。
(6)综合以上分析，得出最后的实验结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与______________________有关。
(7)在进行实验⑥⑦过程中，也运用了控制变量法，保持了____
不变，进行探究、验证。
解析：由题意可知，(1)由于甲浸没在水中静止时，受到重力、浮力和拉力三个力作用且平衡，所以，甲受到的浮力F浮＝G－F拉＝3.0
N－1.0
N＝2.0N；(2)实验④和⑤是同一个物块浸没在同一种液体中的不同深度处，但物块所受到的浮力大小是不变的，由此可以看出物体所受的浮力大小与其浸没在液体中的深度有关的猜想是错误的，即A猜想错误；(3)由实验①⑤和②⑥可以看出，物块的密度不同但液体的密度相同，排开液体的体积相同，物块所受到的浮力大小也相同，由此可以判断：物体所受的浮力的大小与物体的密度有关的猜想是错误的，即B猜想错误；(4)由题图可以看出通过比较实验①③④或③④或①③⑤或③⑤都可以验证猜想D是正确的；(5)由题图可以看出通过比较实验②⑥⑦或⑥⑦可以得出：浸没在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关；(6)综合以上分析，得出的结论是：浸在液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度、物体浸在液体中的体积有关；(7)由图可以看出：实验⑥⑦探究的是物体所受浮力的大小与液体的密度的关系，所以应该要控制物体浸在液体中的深度、物体的密度、物体浸在液体中的体积不变来进行实验探究。
答案：(1)2.0
(2)A
(3)B
(4)①③④或③④或①③⑤或③⑤
(5)②⑥⑦或⑥⑦
液体的密度、物体浸在液体中的体积
(7)物体浸没在液体中的深度、物体的密度、物体浸在液体中的体积
考点3：浮沉条件的计算应用与探究
考点解读：物体在液体中的浮沉条件
上浮
下沉
漂浮
悬浮
沉底
F浮＞G
F浮＜G
F浮＝G
F浮＝G
F浮＋N＝G
ρ液＞ρ物
ρ液＜ρ物
ρ液＞ρ物V排＜V物
ρ液＝ρ物V排＝V物
ρ液＜ρ物
处于动态(运动状态不断改变)，受力不平衡
是“上浮”过程的最终状态
可以停留在液体的任何深度处
是“下沉”过程的最终状态
处于静态，受平衡力作用
例2：潜水器从刚好浸没时开始下潜到返回水面合计10
min，显示器上分别显示全过程深度曲线和速度图像如图，下列对潜水器分析正确的是(
)
在1～3
min，受到水的压强逐渐减小
B．在1～3
min，受到水的浮力逐渐变大
在4～6
min，都是处于水下静止状态
D．在6～8
min，都是处于受力平衡状态
解析：由h－t图像可知，在1～3
min内潜水器所处的深度逐渐增大，由p＝ρgh可知，受到水的压强逐渐增大；在1～3
min内，潜水器排开水的体积不变，由F浮＝ρgV排可知，受到水的浮力不变；由v－t图像可知，在4～6
min内，潜水器的速度为0，处于静止状态；由v－t图像可知，在6～8
min内，潜水器加速上升，处于非平衡状态。答案：C
变式1.(2017苏州中考)小明用矿泉水瓶和小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”(如图)，他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内的水面上，矿泉水瓶内留有少量空气，拧紧瓶盖使其密封，用力挤压矿泉水瓶侧面时“浮沉子”下沉，松手后“浮沉子”上浮。下列说法错误的是(　　)
A．“浮沉子”下沉时，所受重力大于它受到的浮力
B．无论怎样挤压矿泉水瓶侧面，“浮沉子”不可能悬浮在水中
C．“浮沉子”上浮时，小瓶内的压缩空气会将内部的水压出
D．潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同
【解析】挤压大塑料瓶，瓶内空气被压缩，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将瓶体中的空气压缩，这时“浮沉子”里进入一些水，它的重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉；松开手，小瓶内水面上的空气体积增大，压强减小，“浮沉子”里面被压缩的空气把水压出来，此时“浮沉子”的重力小于它所受的浮力，因此它就向上浮；当“浮沉子”的重力等于它所受的浮力，它就悬浮；潜水艇与“浮沉子”浮沉的原理相同，综上所述，B说法错误，符合题意故选B。【答案】B
变式2.(2017盐城中考)未煮过的汤圆沉在水底，煮熟后漂浮在水面上，则此时汤圆(
D
)
A．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的小
B．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的小
C．受到的浮力大于重力，排开水的体积比未煮过的大
D．受到的浮力等于重力，排开水的体积比未煮过的大
变式3.在水平桌面上有一个盛有水的容器，木块用细线系住没入水中(水未溢出)，如图甲所示。将细线剪断，木块最终漂浮在水面上，且五分之二的体积露出水面，如图乙所示。下列说法正确的是(
C
)
A．甲、乙两图中，木块受到水的浮力之比是5∶2
B．甲、乙两图中，水对容器底部的压强之比是1∶1
C．甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是2∶5
D．甲、乙两图中，容器对水平桌面的压强之比是5∶3
探究物体浮沉条件
例3：(2019·杭州模拟)为了探究物体的浮沉条件，实验室提供了如下器材：弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块、蜡块、细线、水及其他简单辅助器材。
(1)第一小组：探究铜块的下沉条件。实验中，他们用两种方法测量了铜块受到的浮力：
方法1：称重法。测量过程及示数如图甲所示，则铜块所受的浮力为__0.2__N。
方法2：阿基米德原理法。测量过程与示数如图乙所示，则铜块受到的浮力F浮＝__0.2__N。
通过实验可得出铜块浸没在水中下沉的条件。
(2)第二小组：探究蜡块上浮的条件。要测量蜡块浸没时的浮力，准备选用第一组中的，方法2，方法1不可行的原因是__不能测出蜡块浸没时的浮力__。
总结规律：在水中下沉的实心物体应满足的条件是F浮__＜__G；在水中能上浮的实心物体应满足的条件是F浮__＞__G。
【拓展设问】
(3)第三小组用如下图所示的实验探究同一个鸡蛋在液体中的浮沉情况。
先把鸡蛋放进盐水中，鸡蛋处于图丙的状态。接着，向图丙中加盐并搅拌，静止后，鸡蛋处于图丁的状态。再向图丁中加清水并搅拌，静止后，鸡蛋处于图戊的状态。根据探究实验现象，回答下列问题：
①第三小组研究鸡蛋的浮沉与液体的__密度__的关系。
②分析实验现象可以初步判断：浸没在液体中的鸡蛋，当__液体的密度大于鸡蛋的密度__时，鸡蛋会上浮；当__液体的密度小于鸡蛋的密度__时，鸡蛋会下沉。
【命题点分析】探究物体的浮沉条件的实验，可考查实验结论的总结与归纳、浮力的计算、弹簧测力计的读数。
变式1．(2019·台州)如图是探究浮力大小影响因素的实验。
(1)丁图中圆柱体所受的浮力为__5__牛。
(2)换用饱和食盐水或酒精重复上述实验，可以探究浮力大小跟__液体密度__的关系。
(3)要探究浮力大小和排开液体的重力的关系，还应进行的实验操作是__测出空桶的重力、空桶和溢出液体的总重力__。
2．(2020·宁波)在不打破鸡蛋的前提下，如何有效判断自然状态下保存的未知产出日期的鸡蛋新鲜度？小科进行了探究。
【查阅资料】
刚产出的鸡蛋密度相近，冷却后里面内容物收缩，会在蛋的一端形成气室。一般的鸡蛋一端大(称为钝端)、一端小(称为尖端)。蛋壳主要成分是碳酸钙，其表面有很多微小气孔，以便于蛋内外的气体交换，同时蛋内水分可通过气孔排出。
【实验过程】
任选自然状态下保存的、大小相近的同一批适龄健康的母鸡于不同日期产出的鸡蛋20枚，将它们轻放在水中，观察静止后的状态。
【实验现象】
(1)4枚鸡蛋漂浮在水面上，其余16枚鸡蛋沉于水底。
(2)沉于水底鸡蛋的钝端与尖端的连线与水平底面之间有一个夹角，记为θ。16枚鸡蛋的θ大小不一，但尖端基本上比钝端更靠近底面，如图所示是其中3枚鸡蛋在水中静止时的状态。
【思考与分析】
鸡蛋的新鲜度会影响它的气室大小、密度大小和θ大小。
(1)从实验现象可知：鸡蛋的气室位置在鸡蛋的__钝端__(填“钝端”或“尖端”)附近。
(2)θ大小与气室占整个鸡蛋的体积比有关，上图中3枚鸡蛋气室占整个鸡蛋的体积比从高到低排序为__1号、2号、3号__。由此可以从θ大小初步判断鸡蛋的新鲜度。
(3)自然状态下，随着鸡蛋存放时间变长，鸡蛋的__质量__会变小，从而使鸡蛋的密度变小。可以判断，实验中漂浮在水面上的鸡蛋存放时间较久。
考点4：浮力与压强综合
例4：(2017德阳中考)如图所示，一质地均匀的圆柱形平底玻璃杯，置于水平桌面中央，杯内水中漂浮着一冰块，关于冰熔化前后比较，下列说法正确的是(　　)
A．玻璃杯对桌面的压强增加
B．容器内液体的密度减小
C．玻璃杯中液面的高度升高
D．液体对容器底部的压强不变
【答案】D【解析】冰块熔化前后，杯内物质的重力不变，杯子的重力不变；故桌面受到的压力(F＝G总)就不变，杯子的底面积不变；根据固体的压强公式：p＝＝得，桌面受到的压强不变，故A错误；冰熔化成水后，水的密度不变，故B错误；
根据阿基米德原理：F浮＝G排(即排开水的重力G排水即得F浮＝G排水；因为冰块漂浮，根据二力平衡知识，有F浮＝G冰；故G冰＝G排水；故冰块熔化前后，水面高度h不变；
根据液体压强的公式：p＝ρgh可得，因为水的高度h不变，故水对杯底的压强不变，故C错误，D正确。
变式1.现有甲、乙两个完全相同的容器，盛有体积相同的不同液体，把一个鸡蛋分别放入两容器中的情形如图所示，鸡蛋在甲、乙两杯液体中所受的浮力分别为F甲浮和F乙浮
，两杯液体对容器底部的压力分别是F甲和F乙，压强分别是p甲和p乙
，以下判断正确的是(
C
)
A．F甲浮B．F甲浮>F乙浮，F甲C．F甲浮＝F乙浮，F甲>F乙，p甲>p乙
D．F甲浮＝F乙浮，F甲p乙
【疑难易错点睛】压强和浮力的变化要正确选用公式，找准不变量，再通过变量的变化推导压强浮力的大小。
能力培养
1.（2016·温州）在水平桌面上放一物体A，桌面不光滑。在A的两边用轻绳通过定滑轮吊着B、C两个物体，已知GB=15
N，VB=1.0×10-3m3，GC=10
N
。开始时把B物体浸没水中，如图所示，整个装置保持静止。现拔出容器底部的小木塞，缓慢放水直至物体B完全露出水面的过程中，整个装置还是静止不动，在不计定滑轮与轻绳之间的摩擦的情况下，有关物体A在放水过程中的受力情况，以下说法正确的是：（?
??）
(已知ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg)
物体受到摩擦力的方向始终水平向右
B.?物体受到摩擦力的方向开始水平向左后变为水平向右
C.?物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N
D.?物体始终受到5个力的作用
【答案】
C
【解析】【分析】根据物体所处的状态分析物体在水平方向上的受力情况，（1）物体浸在水中时在水平方向受向左的拉力只有一个，大小等于GC,在水平向右的方向受两个力的作用：拉力F和摩擦力f，其中F=GB-F浮，
所以GC=GB-F浮+f；（2）物体B完全露出水面时在水平方向受向左的力有两个：拉力F和摩擦力f，其中F=GC，
在水平向右的方向只受一个拉力的作用，大小等于GB,所以GC+f=GB；由GC=GB-F浮+f和GC+f=GB得到f=F浮
，
再根据F浮的大小即可判断f的大小。
【解答】解：A、开始时物体A受到的摩擦力向右，随着水位的下降，浮力的减小，最后摩擦力的方向变为向左，所以A错；B、A物体受到摩擦力的方向开始水平向右后变为水平向左，所以B错；C、由开始时GC=GB-F浮+f，最后GC+f=GB得f=?F浮；开始时f=
F浮=F浮=ρ水V排g=×1.0×103kg/m3×1.0×10-3m3×10N/kg=5N,最后物体B完全露出水面f=F浮=0N,S所以A物体受到摩擦力的大小范围是0N≤ｆ≤5N；
D、开始和最后时水平方向受向左、右的拉力，摩擦力，竖直方向的重力和支持力，在水位下降的过程中有一个时刻A受到向左、右的拉力的拉力是平衡力时A没有运动的趋势，此时摩擦力f为0N时，A只受4个力的作用，所以D错。
2.（2016·温州）将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上，如图甲所示，此时水对杯底的压强为p1
，
杯底对桌面的压强为p甲；若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出，稳定后如图乙所示，此时水对杯底的压强为p2，杯底对桌面的压强为p乙；如果改用小木块轻轻放在图甲的溢水杯中，也有一部分水溢出，稳定后如图丙所示，此时水对杯底的压强为p3，杯底对桌面的压强为p丙，则下列关系式成立的是（?
??）
A.?p1=
p2??
p甲?
>p乙????????????????????
????????????????????B.?p2>
p3???
p甲?
=p丙??
C.?p1=
p3????
p乙?
>p丙
???????????????????????????????????D.?p1<
p3?
p甲?
【答案】
C
【解析】【分析】（1）若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道石块受到的浮力等于排开的水的重力（溢出水的重力），而因为石块下沉，石块的重力大于浮力，据此可以得出石块的重力和溢出水的重力的大小关系，进而得出放入石块后杯对桌面的压力变化，而受力面积不变，根据压强公式P=得出压强变化；
（2）如果将小木块轻轻放在图（甲）的溢水杯中，有一部分水溢出，由阿基米德原理知道石块受到的浮力等于排开的水的重力（溢出水的重力），而因为木块漂浮，木块的重力等于浮力，据此可以得出木块的重力和溢出水的重力的大小关系，进而得出放入木块后杯对桌面的压力变化，而受力面积不变，根据压强公式P=得出压强变化。
（3）根据P=ρgh判断水对杯底的压强变化。
【解答】解：若将一石块用细线系着缓慢放入杯底，有一部分水溢出：
∵石块下沉，∴F浮石＜G石
，
∵F浮石=G排=G溢
，
∴G石＞G溢
，
∴放入石块后杯对桌面的压力将变大，而受力面积不变，
∵P=
∴杯对桌面的压强将变大，即p乙＞p甲；
如果将小木块轻轻放在图（甲）的溢水杯中，有一部分水溢出，
∵木块漂浮，∴F浮木=G木
，
∵F浮木=G排′=G溢′，∴G木=G溢′，∴放入木块后杯对桌面的压力不变，而受力面积不变，
∵P=∴杯对桌面的压强不变，即p丙=p甲
，
所以P乙＞P甲=P丙
石块和木块放入水中，水的深度没变，根据P=ρgh知P1=P2=P3;
3.（2016·温州）半潜船可用来运输超大型货物，空载时漂浮于海面（如图甲）；装载时需向船体水舱注水，船体重力增加，巨大的甲板下沉至海面以下（如图乙）；待货物被拖到甲板上方时，排出水舱中的水，船体重力减小，甲板上浮至海面，完成货物装载（如图丙）．半潜船在甲、乙、丙三种状态时所受的浮力分别为F1、F2、F3，则以下判断正确的是（?
）
?F1＞F3＞F2??????????????????????
?F2＞F3＞F1??????????????????????
?F3＞F1＞F2??????????????????????
D.?F3＞F2＞F1
【答案】
B
【解析】【分析】据图中船排开液体的体积关系，结合F浮=ρgV排可以比较出各自情况的浮力大小关系，进而判断即可．能读出题目中的信息，并能结合阿基米德原理进行定性的分析是解决该题的关键．【解答】解：据图可知，乙图中半载船排开水的体积最大，其次是丙图，甲图排开水的体积最小，所以据F浮=ρgV排可知，液体的密度是相同的，乙图中船受浮力最大，其次是丙图，再次是甲图，即浮力大小关系是：F2＞F3＞F1
．
4.（2018·温州）如图甲是小明设计的“空气浮力演示器”将一空心金属球与配重通过细线悬挂在定滑轮上，调节配重质量使二者保持静止，用气泵往玻璃容器内缓慢压入空气，可根据现象证明空气浮力的存在。已知金属球重5牛，体积为5×10-3米3。（滑轮和细线的重力、配重的体积及各种摩擦均忽略不计）
（1）用气泵向甲装置玻璃容器内压入空气，观察到什么现象可以说明金属球受到空气浮力的作用？
（2）制作该演示器中的空心金属球，用了体积为5×10-5米3的金属材料，求该金属材料的密度。
（3）小明想通过最小刻度为0.1牛的弹簧测力计反映空气浮力大小的变化，他设想将该演示器改进成如图乙所示装置。压入空气前，容器内原有的空气密度为1.2千克/米3
，
现通过气泵向玻璃容器内压入空气，使容器内空气密度增大到3.0千克/米3
，
能否使演示器中的弹簧测力计示数变化值大于0.1牛，请通过计算说明。
【答案】
（1）金属球上升（配重下降）（2）解：m=
=
=0.5千克
ρ=
=
=10×103千克/米3答：该金属材料的密度为10×103千克/米3。
（3）解：F浮1=ρ汽1gV球=1.2千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.06牛
F浮2=ρ汽2gV球=3.0千克/米3×10牛/千克×5×10-3米3=0.15牛
F1=2×（G球-F浮1）=2×（5牛-0.06牛）=9.88牛
F2=2×（G球-F浮2）=2×（5牛-0.15牛）=9.7牛
△F拉=F1-F2=9.88牛-9.7牛=0.18牛
∵△F拉=0.18牛＞0.1牛∴能使弹簧测力计示数变化值大于0.1牛。
【解析】【分析】密度是指物质每单位体积内的质量。物体在液体中所受浮力等于它所排开液体的重量，这一结果后被称为阿基米德原理。
【解答】（1）在向装置鼓入空气之前，金属球和配重二力平衡，处于静止状态，如果通入空气后金属球一端上升一段高度，则说明金属球受到空气的浮力；故答案为：金属球上升（配重下降）.
5.（2017·温州）Argo浮标广泛应用于台风预测、海洋资源开发等领域。浮标结构如图所示，坚硬壳体外下方装有可伸缩油囊；当液压式柱塞泵将壳体内的油注入油囊时，油囊排开水的体积等于注入油的体积；当油囊中的油全部被抽回壳体内时，油囊体积忽略不计。已知浮标总质量为55千克，其中含油20千克；浮标壳体体积为0.04米3
，
油的密度为0.8×103千克/米3；海水密度取1.0×103千克/米3
，
g取10牛/千克。
（1）该浮标下沉20米，浮标总重力做功多少焦？
液压式柱塞泵将壳体中的油全部注入油囊时，浮标最终露出水面的体积为多少米3？
【答案】
（1）G=mg=55千克×10牛/千克=550牛
W=Fs=Gh=550牛×20米=1.1×104焦
（2）浮标最终处于漂浮状态，所以F浮=G物=550牛
根据公式F浮=ρ液gV排
，
得
油囊体积
所以V露=V壳?（V排?V油）=0.04米3?（0.055米3?0.025米3）=0.01米3答：浮标最终露出水面的体积为0.01米3。
【解析】【分析】（1）根据功的计算公式W=Fs，计算出浮标做的总功；（2）根据物体漂浮的静止状态，根据二力平衡条件，可以得出F浮=G物
，
根据浮力的计算公式F浮=ρ液gV排
，
计算出浮标排开水的体积，从计算最终浮标露出的体积。
6.（2019·温州）气体的密度与压强有关。为测量实验室内空气的密度，小明在实验室按如图所示步骤进行实验：
①如图甲，将一打足气的足球，放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为426毫升。
②如图乙，将500毫升装满水的量筒倒置于水槽中，用气针和乳胶管将足球中的气体慢慢排入该量筒，同时调整量筒的位置，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时，停止排气。共排气10次。
③如图丙，拔除气针和乳胶管，把排气后的足球放入装满水的容器中，测得溢出水的体积为420毫升。
（1）图乙中，当量筒内外水面都与500毫升刻度线相平时停止排气，其目的是________。
（2）根据测得的数据，计算实验室中空气的密度。
【答案】
（1）使量筒内的气压等于外界气压（2）解：G1=F浮1=ρ水gV排1=1×103千克/米3×10牛/千克×426×10-6米3=4.26牛
G2=F浮2=ρ水gV排2=1×103千克/米3×10牛/千克×420×10-6米=4.2牛排出空气的质量m气=G气/g=（G1-G2）/g
=（4.26牛-4.2牛）/10牛/千克=6×10-3千克
排出空气的体积V气=10×500毫升=5000毫升=5×10-3米3
ρ气=m气/V气=6×10-3千克/5×10-3米3=1.2千克/米3
答：实验室中空气的密度为1.2千克/米3。
【解析】【分析】（1）当量筒内外水面相平时，水处于静止状态，那么量筒内的气压与量筒外的大气压强相等；
（2）当足球漂浮时，它受到的浮力等于重力，根据G=F浮=
ρ水gV排分别计算出排气前和排气后足球的重力，而二者之差就是排气的重力，再根据
计算出排气的质量；而排气的体积就是量筒内水面所对的刻度，即500ml，最后根据公式
计算空气的密度即可。
7.小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲，将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是________。
(2)为测量篮球受到的浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏，定值电阻R0的阻值为10欧，R是力敏电阻，其阻值与所受压力F2的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2安；当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0.15安。力敏电阻R所受压力F2与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力________。
(3)图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1.29千克/米3的空气密度，指针大致指示在何处？请在图戊的刻度盘中用箭头标出，并写出你的判断依据________。
【答案】
(1).
见解析
(2).
0.09牛
(3).
指针如图
与密度为1.29千克/米3的空气相比，装置在密度大于1.29千克/米3的空气中，受到浮力较大，则篮球对盘的压力较小，力敏电阻所受压力也较小，电阻较大，电路中的电流较小，则电压表示数较小
【解析】
【详解】(1)[1]打开阀门，气球变大，根据阿基米德原理，气球受到浮力变大，蓝球对托盘的压力变小了，故天平指针向右偏转。
(2)[2]R与定值电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测定值电阻的电压，当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2A时，根据串联电路的规律及欧姆定律
由图丙知
当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0.15A，根据串联电路的规律及欧姆定律
由图丁知故
托盘A所受压力的变化量
篮球给气球充气到体积为篮球的2倍，由阿基米德原理，即篮球所受的浮力为
[3]气球体积为篮球的2倍，即气球的体积不变，现用此装置测量大于1.29千克/米3的空气密度，根据阿基米德原理，气球受到的浮力变大，篮球对托盘的压力变小，力敏电阻R所受压力FB也变小，可知压敏电阻变大，根据串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据U=IR，定值电阻的电压变小，即电压表示数变小，故用此装置测量大于1.29千克/米3的空气密度，指针应在电压表盘1.29刻度线的左侧，
8.（2019·宁波）如图甲所示，水平放置的方形容器里有一个重为8N、边长为10cm的立方体物块M，M与容器底部不密合。以5mL／s的恒定水流向容器内注水，容器中水的深度h随时间t的变化关系如图乙所示。请解答下列问题：
（1）当t=140s时，物块M在水中处于________（填“沉底”“悬浮”或“漂浮”）状态。
（2）当t=140s时，水对容器底部的压力大小是多少？”
（3）图乙中a的值是多少?
（4）在0~40s和40s~140s两个阶段，浮力对物体做功分别是多少?
【答案】
（1）漂浮（2）解：t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N
（3）解：物块M漂浮时F浮=G物=8N此时，F浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以，ha=
=0.08m=8cm
（4）解：0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：
W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J
答：0~40s阶段浮力对物体做功为0焦；40s~140s阶段浮力对物体做功为0.32焦。
【解答】（1）当t=140s时
，假设物块M浸没在水中，
物块受到的浮力
；
因为10N＞8N，
所以F浮力＞G，
那么物块上浮；
（2）
t=140s时，容器内的水重为：
G水=ρ水gV水=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-6m3/s×140s=7N
此时水对容器底部的压力大小为：F=G物+G水=8N+7N=15N；
（3）
物块M漂浮时，
它受到的浮力F浮=G物=8N；此时，F浮=ρ水gV排=ρ水gSha=8N
所以?
；
（4）?
0~40s阶段：W=F浮s=F浮×0m=0J(或物体没有运动，做功为0J）
40s~140s阶段：浮力恒为8N，浮力做功W为：W‘=F浮's'=8N×(0.12m-0.08m)=0.32J。
课后作业电与磁科学作业（难度：一般：较难：困难=6：3：1）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．（2019·嘉兴市秀洲区新塍镇中学中考真题）小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭（原理如图）。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是（　　）
A．改变磁铁的磁极
B．改变电流的大小
C．改变磁铁磁性强弱
D．改变线圈的匝数
【答案】A【详解】电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。分析可知磁昌强度越大，喇叭的响度越大，所以为了改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，应该增强磁场的强度，BCD选项中：改变电流的大小、改变磁铁磁性强弱、改变线圈的匝数、都可以增强喇叭内部磁场强度，所以都可以增强喇叭的响度；但A选项中改变磁铁的磁极仅可以改变磁场方向，而并不起到增大磁场强度的作用，也就不可以增强喇叭的强度，故A选项错误符合题意。
2．（2018·浙江中考真题）如图所示的小制作中，装置A中有磁铁和可转动的线圈，当有风吹向风扇时扇叶转动，引起灯泡发光。装置A的工作原理是（
）
A．通电线圈周围存在磁场
B．电磁感应
C．通电线圈能在磁场中转动
D．磁极间相互作用
【答案】B【详解】由题意可知是装置A的工作原理是利用电磁感应现象的原理工作的，故B正确，ACD错误。故选B。
3．（2019·浙江宁波市·中考真题）如图甲所示电路，分别把定值电阻R1、R2（R1>R2)接入A、B之间后进行实验，并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像，如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验，同理，可以在图乙中画出它的P-U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是（??
）
A．R1和Ⅰ????????????????????B．R1和Ⅲ????????????????C．R2和Ⅰ????????????????D．R2和Ⅲ
【答案】C【解析】【详解】假设A、B两个电阻的电压相等，根据P=可知，电阻小的功率大因为
R1>R2
，所以P1＜P2；在乙图中，从横轴上找一点做横轴的垂线分别于两个图像相交，发现这时①的功率＞②的功率，因此①是R2的图像，②是R1的图像；如果A、B并联，那么它们的总电阻比R2的电阻还小，根据公式P=可知，这时的总功率比①中R2的功率还大，肯定在图像①的左边，即I的位置。
故C正确。
4．（2019·浙江绍兴市·中考真题）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R，阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（??
）
A．电铃应接在A和C之间
B．当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C．用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D．为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
【答案】C【详解】A.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁才会吸引衔铁，这时衔铁与下面的触点接通，只有电铃在BD部分才能报警，故A错误；B.当CO浓度增大，电阻减小，电流增大时，电磁铁的磁性会增强，故B错误；C.电磁铁吸引衔铁需要的磁力是不变的，即线圈中需要达到的电流大小不变；当电源电压减小时，控制电路部分电流变小，此时电磁铁磁力较小不能将衔铁吸下来报警；只有CO的浓度继续增大，气敏电阻的阻值继续减小，电路电流增大才能再次报警，因此报警时CO的最小浓度设定值偏高，故C正确；D.报警时控制电路中电流保持不变，即总电阻不变；当CO的浓度降低时，气敏电阻的阻值变大，为了正常报警，变阻器的阻值必须变小，即滑片向上移动，故D错误。
5．（2019·嘉兴市秀洲区新塍镇中学中考真题）如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路，将导线a固定在铅笔芯一端，闭合开关后，把导线b沿铅笔芯向右移动，灯泡变亮，则他设计的电路图是
A．B．C．D．
【答案】B【解析】【详解】观察图中实物图可知，灯泡、铅笔芯、开关是串联的关系，所以首先排除AD选项，把导线b沿铅笔芯向右移动，灯泡变亮，说明电路中电流增大，铅笔芯的电阻减小，C选项中的连接方式小灯泡被短路不会发光，所以只有B选项符合题意。
6．（2019·浙江湖州市·中考真题）一条形磁铁放在水平桌面上，处于静止状态，电磁铁置于条形磁铁附近并正对（如图所示）。下列叙述中，正确的是（??
）
A．闭合开关前，电磁铁与条形磁铁间没有力的作用
B．闭合开关后，条形磁铁受到桌面向左的摩擦力
C．闭合开关后，滑片P向a移动时电磁铁与条形磁铁间的作用力增大
D．闭合开关后，滑片P向a移动过程中，若条形磁铁始终静止状态，则它受到桌面的摩擦力大小保持不变
【答案】C【解析】【详解】A.闭合开关前，电磁铁没有磁性，但是条形磁铁吸引它的铁芯，故A错误；
B.闭合开关后，电磁铁的右端是S极，那么条形磁铁受到向左的引力；根据二力平衡原理可知，条形磁铁受到的摩擦力方向向右，故B错误；C.闭合开关后，滑片P向a移动时，电阻变小，电流变大，电磁铁磁性增大，对条形磁铁的引力增大，故C正确；D.如果条形磁铁始终处于静止状态，它受到的摩擦力等于电磁铁的引力；因为引力增大，所以摩擦力也增大，故D错误。
7．（2018·浙江台州市·中考真题）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是（　　）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1欧～5欧
D．将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
【答案】C【分析】根据控制变量法，研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变；由图乙求出电流与电阻之积进行分析；由图乙知，电流为0.5A时，对应的电阻为50欧，电流为0.1A时，对应的电阻为250欧，根据欧姆定律和串联电路的规律求出变阻器连入电路中的电阻变化范围；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【详解】A、研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A错误；B、由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）；由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）：U=IRx=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=2.5V，即电压表保持2.5伏不变，故B错误；C、由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：R滑1=R总﹣R1=﹣R1=﹣5Ω=1Ω；由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：R滑2=R总′﹣R2=﹣R2=﹣25Ω=5Ω；所以，滑动变阻器阻值变化范围为1欧～5欧，故C正确；D、根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故D错误。
8．（2018·浙江嘉兴市·中考真题）图像法是利用图像这种特殊且形象的工具,
表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法。下列从图像中获得的结论错误的是（
）
A．ρ1>ρ2
B．R1>R2
C．υ1>υ2
D．p1>p2
【答案】B【解析】【详解】略【考点】密度
欧姆定律
速度
压强
A.根据ρ=可知，在物体的体积相同时，质量越大，密度越大，由图象可知ρ1＞ρ2，故A正确,不符合题意；
B.根据R=可知，在电压相同时，电流越大，导体的电阻越小，由图象可知R1＜R2，故B错误，符合题意；
C.根据υ=可知，在时间相同时，路程越大，速度越大，由图象可知υ1＞υ2，故C正确，不符合题意；
D.根据p=可知，在受力面积相同时，压力越大，压强越大，由图象可知p1＞p2，故D正确，不符合题意。
9．（2015·四川宜宾市·中考真题）如图是某种汽车质量测试仪（俗称地磅）的工作原理图，电源电压保持不变，压力传感器的电阻会随着受到的压力的增加而减小，汽车开上踏板，质量显示表的指针就会显示出待测汽车的质量．下列关于测试仪的说法正确的是（
）
A．作用在B点的力为动力，图中的ABO是一个省力杠杆
B．质量显示表是用电压表改装而成的
C．质量显示表表盘上的刻度值越往右越小
D．汽车质量越大，电路消耗的总功率越大
【答案】D【解析】A．由图可知，测量时，压力杠杆ABO的支点在0点，压力的力臂是OB，传感器的力臂是OA，OA＞OB，则此杠杆为费力杠杆，A错误；B．由电路图可知，质量显示表串联在电路，应为电流表改装而成的，故B错误；C．根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，力臂不变，汽车质量越大，压力传感器电阻受到的压力越大，电阻越小，由I=U/R知，质量显示表的示数越大，因此质量显示表的指针偏转角度会随着质量的增加而增大，故C错误；D．质量越大，压力传感器的电阻会越小，由P=U2/R可知，该电路消耗的功率越大，故D正确。故选D。本题旨在考查欧姆定律和电功率的知识，考查学生对欧姆定律及电功率的计算公式的掌握和应用。难度：中偏难。
10．（2015·四川内江市·中考真题）如图所示的电路中，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。闭合开关S，电压表V1的示数U1与电流表A1的示数的比值为n1，电压表V2的示数U2与电流表A2的示数的比值为n2，且U1＜U2；当滑片P向左移动后，电压表V1示数的变化量U1和电流表A1示数的变化量ΔI1的比值的绝对值为n3，电压表V2示数的变化量ΔU2和电流表A2示数的变化量ΔI2的比值的绝对值为n4。若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定，那么下列判断中正确的是(
)
A．n1＞n2
B．U1＜U2
C．ΔI1＜ΔI2
D．n3＝n4
【答案】D【详解】A．分析电路可得，电路为R1与R2串联的电路，因为U1二、填空题
11．（2019·浙江中考真题）小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于__________引起的（填字母）。
A．R1短路
B．R1断路
C．R2短路
D．R2断路
【答案】增大
A
【详解】(1)由图可知，R1、R2串联，电压表测R2上段的电压，闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，滑片P向下移动，滑动变阻器上段的阻值增大，由串联电路的电压特点知，R2两端上段的电压增大，即电压表示数将变大；(2)R1、R2串联，R1短路时，R2的电压电等于电源电压，电压表测R2上段的电压，因此每次读数都不同且大于钩码的重力。故A正确，R1断路或R2断路时，电路整个电路断路，电压表示数为0，R2短路时，电压表示数为0，故BCD错误。
12．（2018·浙江嘉兴市·中考真题）在探究小灯泡的电功率与哪些因素有关的实验中，小组同学猜想∶小灯泡的电功率可能与
电压、电流有关，于是他们设计了如下所示的三个电路图∶
(1)你认为图_____电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系，
理由是_____________________。
(2)小组同学经过分析讨论，
选择正确的电路进行实验，
得出了小灯泡的电功率与电压关系的正确实验结论。支持该结论的实验现象是____________________________________________。
【答案】乙
乙是串联电路，能控制电流相等
电压表示数大的灯泡比示数小的灯泡亮
【详解】(1)[1][2]研究小灯泡的电功率与电压的关系，要控制电流相等，因串联电路各处的电流相等，故图乙电路可以研究小灯泡的电功率与电压的关系。(2)[3]灯的亮度由灯的实际功率决定，电压表示数大的灯泡更亮一些，说明其功率比甲灯大。
13．（2018·浙江嘉兴市·中考真题）如图是一个温度自动报警器的工作原理电路图。当控制电路中有电流通过时,
电磁铁左端为_________极。在使用中发现,当温度达到设定值时,
电铃没有报警。经检查,各元件完好、电路连接无误,则可能是因为________________(任写一种)
导致工作电路没有接通。
【答案】S(或南)控制电路电源电压太小(合理即可)【考点】电磁铁的特点及作用由安培定则可知，电磁铁左端为S极；图中装置由两部分电路组成，左侧为控制电路，右侧为工作电路，两电路依据中间的电磁铁来发生相互作用。左端电路的控制要点在于水银柱的变化，而右端的控制要点则在电磁铁对衔铁的吸引。当温度升高到设定值时，水银柱与上方金属丝连通，使左侧形成通路，电磁铁中有电流通过，电磁铁吸引衔铁，由于电磁铁磁性的大小与电流大小和匝数多少有关，如果电源电压太小，使得电流较小，磁性较小，则电磁铁吸引不动衔铁，工作电路不会工作。
14．（2019·浙江杭州市·中考真题）小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，设了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻。已知电流表程0∽0.6安，电源电压为12伏，请回答：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的清片P应处于________（选填“A端”或“B端”）
（2）先将M、N直接用导线连接，并移动资动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为0欧，此时滑动变阻器的阻值为20欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为________
安。
（3)电流表0.2安刻度处，标定的电阻值为________欧。
（4）改装后可直接测电阻的表，其表盘刻度________（选填“均匀”或“不均匀”），理由是________。
【答案】B端
0.3A
40
不均匀
I=，可知刻度不均匀
【详解】
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑倒阻值的最大阻值处，即滑到B端处。（2）电流表满偏到0.6A，此滑动变阻器的电阻为R滑===20，在MN之间接入和滑动变阻器阻值相同的阻值即20。所以此电流表的示数为：I==0.3A，（3）当电流表的示数为0.2A时，电路的电阻为R总===60。滑动变阻器的阻值不变为20，所以标定的电阻为R=6020=40。
（4）流过欧姆表的电流I=，则R测=20，由此可见：R与I不成正比，所以电阻表的刻度线不均匀。
15．（2018·浙江中考真题）如图甲是某身高体重量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高，体重。
（1）若体检者重600牛，双脚与台面的接触面积为0.05米2，则他对台面的压强为____帕。
（2）小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示，现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是__________
【答案】1.2×104
C
【详解】（1）[1]体检者对台面的压力为：F＝G＝600N，接触面积为0.05m2,则压强为：p＝＝1.2×104Pa；（2）[2]由题意知电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。图乙中，人对压敏电阻的压力越大（体重越大），压敏电阻的阻值越小；A、滑动变阻器与压敏电阻并联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以滑动变阻器和压敏电阻的阻值无论如何变化，电压表的示数不变，与题意不符故A错误；B、压敏电阻与滑动变阻器串联，电压表测量压敏电阻两端的电压，电流表测电路中电流；当人的体重增加时，压敏电阻电阻变小，人的身高增大时（滑片上移），变阻器的阻值变小，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系可知，电压表的示数变化无法确定，故B错误；C、滑动变阻器与压敏电阻并联，由图知，人的身高越高，滑片位置越向上，但变阻器接入电路中的阻值不变，该支路的电流不变，但电压表所测的电阻变大，根据U＝IR可知，电压表的示数变大；人的体重越大，压敏电阻的阻值越小，根据I＝可知电流表示数越大，故C正确；D、滑动变阻器和压敏电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；当人身高同时增大时，滑片向上移动，变阻器的阻值变大，但同时人的体重增加时，压敏电阻的阻值变小，总电阻无法判断，所以无法判断电流表的示数变化，故D错误。故选C。
【点睛】（1）人对地面的压力等于人的重力和受力面积，根据公式p＝计算他对地面的压强大小；（2）若组成一个并联电路，电压表可测滑片下方电阻丝的电压，电压表的示数会随身高发生变化；电流表的示数可根据欧姆定律进行分析；若组成串联电路，则根据串联分压的知识及欧姆定律进行分析电表的变化情况。
16．（2020·浙江中考真题）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为_________瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。_________
【答案】0.8
滑动变阻器滑片向上移动
【详解】
(1)[1]由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，电路的电流为小灯泡的电功率为
(2)[2]若电源电压下降，根据知在电阻不变时电路的电流较小，电磁铁的磁性较弱，吸引力较小，不能将铁柱吸下来，栏杆不能抬起，此时可以将滑动变阻器的阻值调小些，增大了电路的电流，电磁铁的磁性增强，将铁柱吸下来，可以使栏杆正常抬起来。
17．（2019·浙江宁波市·中考真题）传感器可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接表现力的大小。测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S，压力F0=0时，滑片P在最上端；压力F1=1N时，电流表示数为1A，电压示数为3V，当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V。求：
（1）定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k；______
（2）当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小；
______
（3）压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。______
【答案】定值电阻R1为9Ω；压力F1与R2阻值之比k为
N/Ω
当滑片P滑至最下端时，压力F2为5N
压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式为F=
（N）
【分析】（1）两电阻串联，电压表测两端电压，电流表测电路中电流，电流表示数为1A，电压表示数为3V，由串联电路特点和欧姆定律可计算的阻值和接入电路的电阻，因为压力为1N，可得与阻值之比；（2）当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V，由串联电路特点和欧姆定律计算此时连入电路的最大阻值，由压力F的大小与的阻值大小成正比例关系计算压力的大小。（3）由串联电路特点和欧姆定律，用电压表示数表示出，从而得到F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。【详解】（1）由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，当F1＝1N时，电流表示数为1A，电压数为3V，由串联电路特点可知，此时U1＝U﹣U2＝12V﹣3V＝9V，并且：I1＝I2＝1A，由欧姆定律可得，R1的阻值：R1＝＝＝9Ω；此时R2连入电路的阻值：R2＝＝＝3Ω，所以压力F1与R2阻值之比：k＝N/，
（2）当滑片P滑至最下端时，变阻器连入阻值最大，电压表示数为7.5V，此时电路中电流：I'＝I2′＝I1′＝，所以R2的最大值：R2最大＝，因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系，即：F＝kR2，所以压力F2＝N/Ω×R2最大＝N/Ω×15Ω＝5N；
（3）由F＝kR2有：R2＝，串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数：UV＝IR2＝，代入化简得（N）
18．（2019·浙江温州市·中考真题）雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。
（1）雾天，空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是________。
（2）小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是_____。
A．
B．?
C．?
D．?
【答案】液化
D
【解析】【详解】
（1）雾其实是有许多的小水珠形成的；雾天，空气中的水蒸气放热由气态变成液态的小水珠发生液化现象；
（2）A.闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，灯泡持续发光，不能交替闪烁，故A错误；
B.闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，灯泡持续发光，不能交替闪烁，故B错误；
C.闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，灯泡熄灭后不能再次发光，不能交替闪烁，故C错误；
D.闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，这时切断灯泡所在的电路，灯泡不发光；同时切断了电磁铁所在的电路，电磁铁没有磁性，衔铁在自身弹性作用下恢复原来位置接通电路，这时灯泡发光，电磁铁有再次产生磁性，于是不断重复前面的过程，灯泡就可以交替发光，故D正确。
三、探究题
19．（2019·浙江温州市·中考真题）小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示发生明显变化的调节区级很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是________。
（2）分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________。
（3）若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________。
【答案】电压表
电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大
B，图乙电路中，B电阻丝上的滑片移动时，电压表示数始终能发生较明显变化，且变化范围较大
【详解】（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，由于a与电压表相连，所以这时电压表的示数0；
（2）根据图丙可知，1Ω电阻丝对应的电压表最大示数与最小示数的差最小，而400Ω电阻丝对应的电压表的最大示数与最小示数的差最大，因此得到结论：电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大；
（3）研究电流和电压的关系时，要保证电阻相同，改变电压，因此电压表的示数要有明显的变化才行；根据图丙可知，三根电阻B电阻丝对应的电压表的示数变化最明显，变化范围最大，因此应该选择B。
20．（2014·浙江金华市·中考真题）小明设计了一个道路限载报警器（图甲），R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。
(1)调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会_____（填“灯亮”、“铃响”）
(2)一般交通主干道的抗压能力比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是_______（填编号）。
A．把变阻器R0的滑片适当左移
B．把电源1的电压适当增大
C．把弹簧AB的A端适当左移
D．把电磁铁C适当右移
【答案】铃响
AC
【分析】
观察图乙可见压敏电阻R0的阻值随着压力的增大而减小。闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，压敏电阻的阻值减小，通过电磁铁线圈电流增大，磁性最强，衔铁被吸下来，灯熄灭，电铃电路接通会响。
【详解】要想提高报警器的限载重量，必须增大电路中的电阻，减小电磁铁线圈中的电流，A选项说法正确；观察甲图可见，衔铁部分实际上是一个杠杆，如果不改变电磁铁电路中的电流，可以让衔铁被吸下来的磁力加大，将弹簧向左移增大阻力臂或者将电磁铁向左移减小动力臂都可达到目的。C选项正确，D选项错误；把电源1的电压适当增大，电路中电流增大，电磁铁磁性增强，降低了报警的限载重量，B选项错误；选项A、C符合要求。
21．（2018·浙江中考真题）为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器（20Ω，2.5A）等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将4欧的R1接入电路，当电压表示数为4伏时，记录电流表的示数。
②用R2替换R，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4伏的刻度左右摆动，但无法准确指在4伏的刻度线上。
老师告知小明；滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接人电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏，此时电流表示数如图丁所示。
（1）图丁中电流表的示数为_________安
（2）步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4伏？_________。
（3）小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4伏，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有______________（可多选）。A．15欧
B．25欧
C．35欧
D．45欧
【答案】2
将滑片P向右移动，使电压表示数略小于4伏，再将触片Q沿逆时针转动，直至电压表示数为4伏
ABC
【详解】（1）[1]由电流表选的量程可知分度值是0.1A，电流为2A。（2）[2]由②知，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，因滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，无法连续改变接入电路的有效阻值，故导致电压表指针在4伏的刻度左右摆动，图丙中，用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器与滑动变阻器串联，且此时将其最大电阻连入了电路中，故只能将触片Q沿逆时针转动，减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻，因步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，为使电压表示数略小于4V，即应通过增大电路的电阻减小电流，故将滑片P向右移，使电压表示数略小于4V，再将触片Q沿逆时针转动（电路中总电阻变小，总电流变大），根据U＝IR，电压表示数变大，直到电压表示数为4V。
（3）[3]根据串联分压原理得：﹣﹣﹣①，①式左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器取最大值时，对应的定值电阻最大，即，即定值电阻的最大电阻为40Ω，故用来替换R1进行实验的有15欧、25欧、35欧的电阻，即选ABC。
【点睛】（1）明确电压表指针在4伏的刻度左右摆动，但无法准确指在4伏的刻度线上的原因，故题中旋钮式变阻器起到电压微调的作用。图丙中旋钮式变阻器与滑动变阻器串联，且图丙中旋钮式变阻器的最大电阻连入了电路中，故其只能将触片Q沿逆时针转动，减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻大小，根据电阻的串联，总电阻变小，由欧姆定律，此时电路的电流变大，根据U＝IR定值电阻的电压将变大，据此分析；（2）根据串联电路分压原理可出定值电阻的最大电阻分析。
22．（2018·浙江台州市·中考真题）图甲是一种壶口处配有自动开合小壶盖的电水壶。
（1）如图乙，电水壶底部的导线连接装置有铜环①、铜环②和铜柱③．经测试发现：①、②之间是绝缘的，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻。则与水壶金属外壳相连的装置是_____。
（2）图丙是自动开合小壶盖简化侧视图。OA是小壶盖，C是其重力作用点。B是小壶盖的配重。OB是配重柄。AOB能绕固定点O自由转动。请在答题纸图丙中作出小壶盖的重力G及其力臂L。_____________________
（3）已知：小壶盖质量为4克，OA=3厘米，OC=1.4厘米，OB=1厘米，∠AOB=135°．要求倒水时，壶身最多倾斜45°，小壶盖便自动打开；壶身竖直时，小壶盖在水平位置自动闭合。求配重B的质量取值范围。（配重柄质量和O点的摩擦均忽略不计，取1.4）_____________________________
【答案】（1）铜环①；
（2）如图1所示；
（3）配重B的质量取值范围为4g﹣7.89g。（最小值为3.92g、3.96g、3.98g等，最大值为7.8g、7.84g、7.9g、8g等都可）
【分析】（1）外壳是金属，应该与火线、零线绝绿，根据已知条件分析。（2）重力G方向竖直向下，根据力臂的定义做出重力的力臂。（3）根据杠杠的平衡条件，当配重柄水平时，配重的质量最小；当水壶盖水平时，配重的质量最大，利用数学知识结合杠杆的平衛条件求解。【详解】（1）铜是导体，由题意，铜环①、铜环②之间是绝缘的，说明之间有底盘的绝缘体，②、③之间常温下有十几欧姆的电阻，为加热电阻，故与水壶金属外壳相连的装置只能是铜环①，否则与②或③相连则有触电的危险。（2）小壶盖的重力G方向竖直向下，根据力臂的定义做出重力的力臂，如下图l所示：
（3）当配重柄水平时，可求出配重的最小质量，杠杆示意图如图2：
OD=×OC=×1.4cm=1cm，根据杠杆的平衡条件：
G1l1=G2l2，m1gl1=m2gl2，m2=m1==4g；当小壶盖水平时，可求出配重的最大质量，杠杆示意图如图3：OE=×OB=×1cm=0.71cm，根据杠杆的平衡条件：G1l1′=G2l2′，m1gl1′=m2gl2′，m2′=m1=
≈7.89g。
【点睛】本题是结合实际考查导体和绝缘体知识及杠杆的平衡条件的运用，掌握导体、绝缘体和力臂的概念，正确运用杠杆平衡条件是解答的关键，有一定难度。
23．（2020·浙江中考真题）现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是__________cm。
（2）在触点N滑动过程中，的最大值是多少________?
（3）每电阻丝的阻值是_________?。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
（4）如图内所示，把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后闭合开关S，通电，电路消耗的电能为W。求W的最大值________。（计算过程中不需要说明取最大值的理由）
【答案】10
4欧姆
0.4
324焦耳
【详解】(1)[1]当滑片在铜丝上移动时，金属圆环的总电阻不变，根据欧姆定律可知，此时电路中的电流不变，由图乙可知，x从30cm到40cm的过程中，电路的电流不变，则该金属圆环中铜丝的长度为40cm-30cm=10cm
(2)[2]当x=0或x=50cm时，金属圆环接入电路中的电阻为零，此时电路为R1的简单电路，由图乙可知，电路中的电流I大=0.9A，由可得，变阻器接入电路中的电阻
当电路中的电流最小时，电路的总电阻最大，金属圆环接入电路中的电阻最大，由图乙可知，电路中的电流I小=0.5A，此时电路的总电阻因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，M、N之间的最大值(3)[3]由题意可知，M、N之间两段弧形金属丝并联，分别设为R3、R4，如下图所示
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以
即因金属圆环中电阻丝的总电阻一定，即R3+R4的值不变，所以，由数学知识“两个正数和一定，两数相同时乘积最大”可知，R3=
R4时，M、N之间的总电阻最大，则,即解得R3=R4=8Ω金属圆环中电阻丝的总由图乙可知，金属圆环中电阻丝的总长度L=50cm-10cm=40cm所以，每1cm电阻丝的阻值是
(4)[4]把M、N接到圆环其中一条直径的两端，将滑片P移到最左端后，电路为圆环的简单电路，由电阻的并联可知，当铜丝全部位于MN上方（或下方）时，上方（或下方）的电阻最小，电路的总电阻最小，此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为
此时电路的总电阻则通电1min，电路消耗的最大电能
四、简答题
24．（2017·浙江中考真题）某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统，其电路设计如图甲。控制电路电源电压U1=12伏，R0为定值电阻，RF为压敏电阻，电磁铁线圈电阻忽略不计；压敏电阻RF放置于水箱底部（如图乙），其阻值与压力有关，阻值随水位变化关系如表。工作电路包括注水系统和喷淋系统，其电源电压U2=220伏；圆柱体水箱底面积S=0.4米2。当水箱内的水位上升到2米时，通过电磁铁线圈的电流Ia=0.1安，衔铁恰好被吸下，注水系统停止工作，此时电流表示数I1=1安；当水位下降到1米时，衔铁恰好被拉起，注水系统开始给水箱注水，此时电流表示数I2=2安。
水位（米）
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
压敏电阻RF阻值（欧）
300
200
125
90
70
65
62
60
59
（1）当水箱内水位达到2米时，控制电路中压敏电阻RF的功率为______瓦。
（2）当水箱内水位下降到1米时，通过电磁铁线圈的电流Ib为多少安？____________________
（3）已知喷淋系统一直给草坪喷水，每秒钟喷水恒为0.001米3；注水系统工作时，每秒钟给水箱注水恒为0.005米3。求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内，工作电路消耗的电能。___________
【答案】0.6
0.08安
1.32×105
【解析】【详解】
（1）当水箱内的水位上升到2米时电流为0.1安，根据表格此时RF阻值为60Ω，根据功率公式P=I2R=（0.1A）2×60Ω=0.6W；（2）当水箱中水位为2米时，控制电路电流Ia=0.1安，RF1=60欧，此时=120欧，则R0=R总1?RF1=120欧?60欧=60欧当水箱中水位为1米时，RF2=90欧，R总2=RF2+R0=90欧+60欧=150欧
答：电流Ib为0.08安
（3）焦注水系统从水位1米开始注水到2米，注水总体积V总=0.4米2×（2米?1米）=0.4米3，需要时间为t1，根据题意：，水位从2米下降至1米，需要的时间t2=400秒，注水系统与喷淋系统同时工作时，工作电路电流做功，W=U2I2t1=220伏×2安×100秒=4.4×104，焦喷淋系统单独工作时，工作电路做功，W′=U2I1t2=220伏×1安×400秒=8.8×104焦，W总=W+W′=4.4×104焦+8.8×104焦=1.32×105焦答：工作电路消耗的电能是1.32×105焦
25．（2019·嘉兴市秀洲区新塍镇中学中考真题）自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时，只要闭合取水开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内，如图甲。
（1）电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，水在____的作用下，通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于____，会继续向上运动。
（2）自动取水时，将l升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒，则电动机抽水时的功率至少为多少瓦_______？
（3）某电热水壶的额定电压为220伏，加热功率为1100瓦，保温功率为55瓦，工作电路如图丙。制作电热水壶时，所选用电热丝R1、R2的阻值分别为多少欧姆________?
【答案】大气压
惯性
1瓦
R1的阻值为44欧姆，R2的阻值为836欧姆
【解析】
【详解】（1）图乙中，当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时，转轴附近就形成了一个低压区，而水桶中的气压等于大气压强值，高于转轴附近低压区的气压值，所以此时水在大气压的作用下，通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后，由于流动的水具有惯性，会继续向上运动。????
（2）水的质量为：m=ρ水V=1.0×103千克/米3×1×10-3米3=1千克
，其重力为：G=mg=1千克×10牛/千克=10牛，对水做的功为：W=Gh=10牛×0.5米=5焦，所以其功率为：
（3）开关闭合时，只有R1工作，加热状态
开关断开时，R1、R2同时工作，保温状态
R2=R总-R1=880欧-44欧=836欧
样品电阻值/
垃圾类别
小于10
金属
10-30
餐厨
大于30
其他
26．（2020·浙江衢州市·中考真题）为提高垃圾分类效率，小科设计了如图甲所示的垃圾分类机器人。它捡起垃圾时，会快速从垃圾上取出标准规格的样品，通过机械手上的探针检测样品的电阻大小来识别垃圾的类别，并投入相应的垃圾桶。该机器人检测电路如图乙所示。各类垃圾样品的电阻参考值如下表。
（1）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像来识别垃圾桶，下列物体成像原理与其相同的是________。A．平面镜
B照相机
C．放大镜
D．眼球
（2）机器人从某块垃圾上取样检测时，检测电路电压表读数为1伏，检测时间为0．1秒，
①通过计算说明应将该垃圾放入图丙中哪个垃圾桶________。
②该次检测电阻过程中，检测电路消耗的电能为多少________？
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后再水平移动3米，放入相应的垃圾桶。该过程中机器人至少对垃圾做了多少功________？
【答案】BD
第一个垃圾桶
0.015J
0.7J
【分析】（1）摄像头相当于凸透镜，成倒立、缩小的实像；
（2）①根据串联电路的电压特点求出样品两端的电压，根据电压表示数和定值电阻的阻值求出电路中的电流，根据欧姆定律求出样品的电阻；②根据W=UIt求出消耗的电能；（3）根据W=Gh求出机器人所做的功。
【详解】（1）机器人通过摄像头获得二维码倒立、缩小的像，其应用与照相机的成像原理和人的眼睛的成像原理相同；故选BD；（2）由图可知，样品两端的电压为：U'=U-UV=1.5V-1V=0.5V；电路中的电流为：
根据欧姆定律可知，样品的电阻为：；根据表格中的数据可知，垃圾的类别为金属，需要放入第一个垃圾桶中；该次检测电阻过程中。检测电路消耗的电能为：W=UIt=1.5V×0.1A×0.1s=0.015J；
（3）机器人将重1牛的垃圾举高70厘米后所做的功为：W'=Gh=1N×0.7m=0.7J；水平移动3米的过程中，力的方向是竖直向上的，移动的距离在水平方向上，所以机器人不做功，故所做的总功为W'=0.7J。
【点睛】本题考查了凸透镜成像的应用、欧姆定律的应用、功的计算，明确公式的应用是解题的关键。
27．（2016·浙江中考真题）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6伏，指示灯L的额定电压UL=2.5伏，定值电阻R0=350欧；控制电路电源电压U2=1.5伏，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c。闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。
（1）将窗户移到A点时，窗户关闭。闭合开关S1，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率。（写出计算过程）___________________________________。
（2）已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的2/3，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道C点位置时才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明。（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）______________
【答案】当指示灯L正常发光时，指示灯两端电压UL=2.5伏。所以，R0两端的电压U0=U1－UL=6伏－2.5伏=3.5伏I0=U0/R0=3.5伏/350欧=0.01安，
IL=I0=0.01安，
PL=ULIL=2.5伏×0.01安=0.025瓦
当窗户移至B点时，据图可知，Rx=400欧，此时，I=0.003安，2/3Rp=U2/I－Rx=1.5伏/0.003安－400欧=100欧，所以滑动变阻器的最大阻值Rp=150欧。当窗户移至C点时，据图可知，R’x=300欧，若蜂鸣器刚好报警，控制电路中电流为0.003安，此时滑动变阴器接入电路的有效阻值为：R’p=U2/I－R’x=1.5伏/0.003安－300欧=200欧>150欧，所以当滑动变阻器阻值调节到最大值时，窗户还未移至C点，控制电路中的电流已大于0.003安，蜂鸣器已报警，因此无法通过调节滑动变阻器阻值来实现
【解析】试题分析：（1）当指示灯L正常发光时，指示灯两端电压UL=2．5V，所以，R0两端的电压U0=U1－UL=6V－2．5V=3．5V，I0=U0/R0=3．5V/350Ω=0．01A，IL=I0=0．01APL=ULIL=2．5V×0．01A=0．025W；（2）当窗户移至B点时，据图可知，Rx=400Ω，此时，I=0．003A，2/3Rp=U2/I－Rx=1．5V/0．003A－400Ω=100Ω，所以滑动变阻器的最大阻值Rp=150Ω；当窗户移至C点时，据图可知，R’x=300Ω，若蜂鸣器刚好报警，控制电路中电流为0．003A，此时滑动变阴器接入电路的有效阻值为：R’p=U2/I－R’x=1．5V/0．003A－300Ω=200Ω>150Ω，所以当滑动变阻器阻值调节到最大值时，窗户还未移至C点，控制电路中的电流已大于0．003A，蜂鸣器已报警，因此无法通过调节滑动变阻器阻值来实现。【考点定位】欧姆定律的应用
28．（2014·浙江杭州市·中考真题）图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）。电压表量程为0~3V，ab是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30Ω，电源电压U=6V
(1)要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为___________。
(2)当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为_______V。
(3)已知该弹簧伸长的长度L与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45Ω，通过计算说明，
开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？____此拉力器的量程为多少？____
【答案】30Ω
0V
200N
0—600N
【详解】(1)[1]电源电压U=6V，电压表量程为0~3V，为了不超过电压表的量程，根据串联电路按阻分压原理，电阻R0至少分到3V的电压，所以电阻至少为30Ω。
(2)[2]当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，电压表所测的部分是导线电阻为零，所以，闭合开关后电压表的读数为零。
(3)[3]滑动变阻器的滑动但电路中总电阻不变，所以根据欧姆定律可以用总电压除以总电阻可以求出电路中电流又已知滑动变阻器两端的电压就可求出滑动变阻器的电阻根据均匀电阻丝电阻与长度成正比可求出滑动变阻器接入电路的有效长度
解得Lap=2cm，最后根据图像得F=200N。
[4]已知R0=45Ω，根据按阻分压，滑动变阻器的电压最大为2.4V小于量程，所以滑动变阻器可以滑到b点，此时电阻丝的接入长度为6cm，根据图像可得拉力器的量程为０—600N。
29．（2020·浙江绍兴市·中考真题）图甲是某电烤箱的内部简化电路图，图乙是电烤箱铭牌的部分信息，R0和R均为电热丝，其他电阻均忽略不计，已知欧。
（1）电烤箱、触点中连接火线的是__________触点。
（2）闭合总开关，将旋钮开关转到如图所示位置，此时电烤箱处于_____（选填“高温档”或“低温档”）。
额定电压
220V
频率
50HZ
额定功率
高温档
低温档
200W
（3）在额定电压下，电烤箱高温档工作2分钟产生内能__________焦。
【答案】A
低温档
145200
【分析】（1）开关与用电器的连接方法：从火线先接入开关，再接入用电器，从用电器出来后回到零线；
（2）将旋钮开关转到如图所示位置时，分析电路的总电阻，根据判断电路的总功率大小，然后得出电烤箱的档位；
（3）电路图可知，R0与R串联，电烤箱处于低温档，根据求出电路的总电阻，利用电阻的串联求出R0的阻值；电烤箱高温档时电路为R0的简单电路，根据求出工作2分钟产生的内能。
【详解】（1）由电路图可知，总开关与A触点相连，根据安全用电的原则可知，连接火线的是A触点；
（2）由电路图可知，将旋钮开关转到如图所示位置，R0与R串联，此时电路的总电阻最大，
由可知，电源的电压不变时，电路的总功率最小，电烤箱处于低温档；
（3）电路图可知，R0与R串联，电烤箱处于低温档，此时电路的总电阻：，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R0的阻值：
，
电烤箱高温档时电路为R0的简单电路，工作2分钟产生的内能。
【点睛】本题考查了安全用电的原则和电功率公式、电热公式的综合应用等，分清电烤箱处于不同档位时电路的连接方式是关键。
30．（2020·浙江中考真题）方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙
（1）实线表示的是_________（选填R或R0）的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。______________（写出计算过程）
（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。___（写出计算过程）
【答案】R0
8Ω
【详解】(1)[1]研究电功率和电流的关系，通过调节变阻器R的滑片改变电路中电流，由P=I2R知，在电阻一定时，电功率P与电流I是二次函数关系，R0＞0，所以图象开口向上，图乙中实线是定值电阻R0的功率与电流的关系，虚线表示滑动变阻器R的功率与电流关系。(2)[2]由图乙中，R0的功率与电流关系图象知，I=2A时，P0=32W由P=I2R可得，R0的阻
(3)[3]由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中电流，当滑动变阻器R连入阻值为0时，电路为R0的简单电路，电路中电流最大，由图象知此时的电流I=2A，由P=UI可得，电源电压
由欧姆定律可得，当电路中电流I′=0.5A时，R0两端电压
由串联电路特点知，此时R两端电压
R消耗的功率
试卷第1页，总3页
试卷第1页，总3页学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：机械运动
1．机械定义：运动是宇宙中最普遍的现象，物理学里把__位置的变化__叫做机械运动。
2.
机械运动描述：参照物：一个物体是运动还是静止，要以另外的物体作为__标准__，在研究物体的运
动时，被选作
标准__的物体叫做参照物。
2.1参照物的选择：
(1)任何物体都可作参照物，应根据__需要__选择合适的参照物。
(2)研究地面上物体的运动情况时，通常选__地面__为参照物。
(3)选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。
(4)被研究的物体本身不能选作参照物，因为以此研究对象为参照物，研究对象永远都是静止的。
(5)参照物一旦被选定，我们就假定该物体是静止的。
2.2运动和静止的相对性：
没有绝对静止的物体，同一个物体是运动还是静止取决于所选的__参照物__，这就是运动和静止的相对性。
相对静止的条件：运动的物体如果运动的__快慢__、__方向__相同，那么这些物体相对静止。
例1.1．(广州中考)如图小球相对于水平桌面静止。小红通过观察作出如下判断，正确的是(　　)
A．窗外另一列车相对她不动，则她坐的车一定是对地静止的
B．窗外另一列车相对她向东行驶，则她坐的车一定对地向西行驶
C．小球突然“自动”向东滚动，则她坐的车一定向西启动
D．小球突然“自动”滚动，则她坐的车运动状态一定发生了变化
【解析】A窗外另一列车相对她不动，可能两车运动状态相同，A错误；B窗外另一列车相对她向东行驶，则她坐的车可能对地向西行驶，另一辆车静止不动；或她的车静止不动，而另一辆车向东运动；C小球突然“自动”向东滚动，则她坐的车可能向西启动，也可能向东减速，C错误；D小球突然“自动”滚动，则她坐的车运动状态一定发生了变化，D正确。故选D。【答案】D
变式1．(菏泽中考)在平直轨道上匀速行驶的火车内，放在小桌上的茶杯相对于下列哪个物体是运动的(
C
)
A．这列火车的车厢　　　B．坐在车厢椅子上的乘客
C．从旁边走过的列车员
D．关着的车门
【疑难易错点睛】应用运动和静止的相对性解题时，通常把题目分成三个部分，即：研究对象，参照物和物体运动情况，根据已知的两个条件来判定出答案。
变式2．(2020·成都)中国自主研发的“海斗一号”(如图)，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，达到10
907米。“海斗一号”在完成了岩石状物体样本的抓取和其他工作后，遥控抛载安全上浮。对于上浮过程，下列说法正确的是(
B
)
A.以“海斗一号”为参照物，海面是静止的
B．以“海斗一号”为参照物，海底是运动的
C．以样本为参照物，“海斗一号”是运动的
D．以抛掉的重物为参照物，“海斗一号”是静止的
【解析】“海斗一号”上浮过程中，“海斗一号”和海面之间距离不断减小，则以“海斗一号”为参照物，海面是运动的；“海斗一号”上浮过程中，“海斗一号”和海底之间距离不断增大，则以“海斗一号”为参照物，海底是运动的；“海斗一号”抓取样本后上浮，“海斗一号”和样本之间没有发生位置变化，故以样本为参照物，“海斗一号”是静止的；“海斗一号”抛掉的重物下沉，“海斗一号”上浮，两者之间的距离不断增大，则以抛掉的重物为参照物，“海斗一号”是运动的。
变式3．(2020·牡丹江)在综艺节目《奔跑吧！兄弟》中，参赛嘉宾运动时会带着智能运动手环，以测量记录人的运动情况。以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环是__静止__的，以地面为参照物，运动手环是__运动__的。(均填“运动”或“静止”)
【解析】以佩戴者手腕为参照物，智能运动手环相对于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的；以地面为参照物，智能运动手环相对于地面的位置不断发生变化，运动手环是运动的。
变式4．如图所示，菲菲和翔翔坐在车厢内，观察判断火车的运动情况。菲菲：以窗外的动车为参照物，火车的位置变化了，因此火车是运动的。翔翔：以窗外的站台为参照物，火车的位置没有变化，因此火车是静止的。以上判断(
C
)
A．菲菲正确
B．翔翔正确
C．两人都正确
D．两人都不正确
3．机械运动分类
路线：直线运动，曲线运动；速度：匀速运动，变速运动；其他分类（例如匀速直线运动）
匀速直线运动是最简单的机械运动，是指物体沿着__直线快慢不变__的运动。
4．速度：物体__通过的路程与时间的比值__。速度是表示物体__运动快慢__的量。
对于做匀速直线运动的物体，速度的大小不随运动时间的改变而改变，也不随路程的改变而改变，且速度是一个定值。
5．速度公式：v
=
，根据公式推出s
=
vt，t
=
单位是米/秒、千米/时。1米/秒＝
3.6千米/时。
例1.2．(2017德阳中考)小明家离学校2
km，他以5
km/h的速度步行上学，出发5分钟后小明父亲发现小明的教科书忘记带了，立即以10
km/h的速度沿小明上学的方向骑车去追小明。求：
(1)小明父亲经多少分钟能追上小明？
(2)如果小明父亲发现小明忘记带教科书的同时，小明也发现自己的教科书忘记带了并立即掉头返回，问小明与父亲在途中相遇时离学校多少千米？(精确到0.01)
解：(1)设小明父亲追上小明所经过的时间为t。5t＋
h×5
km/h＝10t，
t＝
h＝5
min；
(2)设两人相遇时所用的时间为t1。
h×5
km/h＝(10
km/h＋5
km/h)t1，
t1＝
h，则小明此时距家的距离s1＝10
km/h×
h＝
km；
则距离学校的距离s＝2
km－
km＝
km≈1.72
km。
变式1．(2019·湖州)甲、乙两物体运动时，路程与时间关系的s?t图像如图所示，其中甲为曲线，乙为直线，在t＝5秒时两线相交，则由图像可知(
D
)
A．两物体在t＝5秒时一定相遇
B.两物体在5秒内通过的路程甲小于乙
C.甲物体做曲线运动，乙物体做直线运动
D.甲物体做变速运动，乙物体做匀速运动
知识点2：力
1．定义：力是一个物体对另一个物体的__作用__，一个物体对另一个物体施加力的作用时，一定受到__另一个物体__对它的力的作用。力的作用是__相互__的，即一个物体对别的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力。物体之间接触不一定有力的作用，不接触可能有力的作用。力的单位：__牛顿__，简称牛，用N表示。
2．力的作用效果：力可以改变物体的__形状__。还可以改变物体的__运动状态__，物体的运动状态改变包括__速度大小__的改变或__运动方向__的改变。
3.
力的测量
(1)
测力计：测量__力的大小__的工具。
(2)
弹簧测力计：
①
原理：__在弹性限度内，弹簧的伸长长度与所受的拉力成正比__。
②使用方法：A．“看”：量程、分度值、指针是否指零；B．“调”：调零；C．“读”：准确读数。
③注意事项：加在弹簧测力计上的力大小不许超过它的__最大量程__。
力的三要素：力的__大小__、__方向__和__作用点__叫做力的三要素，它们都影响力的作用效果。
力的示意图：科学上通常用一条__带箭头__的线段来直观地表示力。在受力物体上，沿力的方向画一条线段，在线段的末端画一个箭头表示力的__方向__；用线段的起点或终点表示力的__作用点__；在箭头的旁边标出力的__符号__和__大小__，这种表示力的图形叫力的示意图。
例1.1．(2020·呼伦贝尔)下列运动场景中，对力的作用效果的描述与其他选项不同的是(
B
)
A．踢出去的足球在空中划出美丽的弧线
B．跳水运动员压弯跳板
C．篮球碰到篮板改变运动方向
D．百米短跑运动员加速冲过终点
【解析】踢出去的足球在空中划出美丽的弧线，足球的运动方向发生了改变，是重力改变了足球的运动状态；跳水运动员压弯跳板，运动员给跳板一个力，使跳板的形状发生了变化；篮球碰到篮板改变运动方向，篮球的运动方向发生了改变，是弹力改变了篮球的运动状态；百米短跑运动员加速冲过终点，速度发生了变化，是力改变了运动员的运动状态。
变式1．(株洲中考)小球向左运动与弹簧接触后，经历了如图甲、乙所示过程，下列说法错误的是(
C
)
A．压缩过程说明力可以改变物体的形状
B．压缩过程说明力可以改变物体的运动快慢
C．弹开过程不能说明力可以改变物体的形状
D．整个过程说明力可以改变物体的运动方向
知识点3：各种力
1．弹力
(1)弹力是物体由于__发生弹性形变__而产生的力。在弹性限度内，弹簧伸得越长，它的弹力就越_大_。弹簧测力计是根据这个原理制作的。
(2)弹簧测力计
测量力的工具叫测力计，实验室常用弹簧秤。弹簧测力计的原理：__弹簧的伸长与所受拉力成正比__。
(3)使用弹簧测力计的注意点：检查指针是否对准零刻度线，选择合适量程，判断最小刻度值。另外，所测的力不能超过测力计的量程。
2．重力
(1)
产生：由于__地球的吸引__而使物体受到的力。地球附近的所有物体都受到__重力__的作用。
(2)
大小测量：用__弹簧测力计__来测量。
关系：物体所受重力跟它的质量成__正比__，其比值是定值，约等于__9.8_N/kg__。
公式：__G＝mg__。
(3)方向:总是__竖直向下__。(2)应用：__重垂线__。
3．重心
概念：重力在物体上的__作用点__。
位置：质地均匀、外形规则的物体的重心在它的__几何中心__上。
例1.2．如图所示，一根羽毛放置在长木片上，保持静止状态。对羽毛受到重力的分析中错误的是(　　)
A．重力大小等于木片对它的支持力
B．重力方向是竖直向下的
C．重心位置在羽毛上的a点
D．重心位置在羽毛上的b点
【解析】羽毛保持静止状态，受平衡力，羽毛所受重力和木片对它的支持力是一对平衡力，大小相等，A项正确；重力的方向竖直向下，B项正确；长木片支撑着羽毛的a点，羽毛保持静止，所以其重心在a点，C项正确，D项错误。所以选D。【答案】D
变式1．(北京中考)过春节时贴年画是我国的传统习俗。在竖直墙壁上贴长方形年画时，可利用重垂线来检查年画是否贴正。如图所示的年画的长边与重垂线不平行，为了把年画贴正，则下列操作方法中正确的是(
C
)
A．换用质量大的重锤
B．上下移动年画的位置
C．调整年画，使年画的长边与重垂线平行
D．调整重垂线，使重垂线与年画的长边平行
变式2．下暴雨前，婷婷用一个底面积为700
cm2的圆柱形空桶放在露天的院子里收集雨水。雨停后，测得桶内雨水的质量为3.5
kg，这些雨水受到的重力为__35__N，这场暴雨的降水量约为__50__mm。(ρ水＝1.0×103
kg/m3，g取10
N/kg)
4．摩擦力
1．概念：两个__相互接触__的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，在接触面上产生的一种__阻碍相对运动__的力。
2．摩擦力的方向与物体的__相对运动方向__或__相对运动趋势方向__相反。
3．影响因素
(1)压力：接触面粗糙程度相同时，表面受到的压力__越大__，摩擦力越大。
(2)接触面粗糙程度：压力一定时，接触面越__粗糙__，摩擦力越大。
4．增大和减小摩擦的方法
(1)增大摩擦的方法：__增大压力__、__增大接触面的粗糙程度__等。
(2)减小摩擦的方法：__减小压力__、__使接触面变光滑__、__加润滑油__、__用滚动代替滑动__等。
例1.3．(兰州中考)如图所示，用手握住重5
N的瓶子，手与瓶子间的摩擦是静摩擦，此时瓶子受到的静摩擦力大小为__5__N，方向为__竖直向上__(选填“竖直向下”或“竖直向上”)。增大手对瓶子的握力，瓶子受到的静摩擦力将__不变__(选填“增大”“减小”或“不变”)。
变式1．(内江中考)贴在竖直墙面上的塑料吸盘挂钩(塑料吸盘挂钩重力不计)，当挂上适当的重物后，也不会脱落的原因是(
C
)
A．大气压力大于重力
B．大气压力与重力平衡
C．塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力等于所挂重物的重力
D．塑料吸盘挂钩所受的静摩擦力大于所挂重物的重力
【疑难易错点睛】摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，并不一定与物体运动方向相反。
变式2.如图所示，一个重为G的物体放在水平地面上，在水平向右的拉力F作用下，沿水平面向右做匀速直线运动，已知G＝40
N，F＝10
N。
(1)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小。
(2)我们知道，滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力FN和接触面的粗糙程度决定的。物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度，则有关系式f＝μFN成立。求图中物体与地面间的动摩擦因数μ。
解：(1)f＝F＝10
N；(2)∵FN＝G＝40
N，则μ＝＝＝0.25，∴物体与地面间动摩擦因数μ＝0.25。
答：(1)运动过程中物体受到滑动摩擦力f为10
N；(2)图中物体与地面间的动摩擦因数μ为0.25。
知识点3：牛顿第一定律
1．一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持__静止状态__或__匀速直线运动状态__。
2．牛顿第一定律揭示了力不是__维持物体运动__的原因，而是__改变物体运动状态__的原因。
3．牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过__推理概括__出来的。
例1.4．(2020·连云港)排球是连云港市中考体育测试项目之一，在排球考试时，下列分析正确的是(
C
)
A．排球上升到最高点时受平衡力的作用
B．排球下降时速度增大，说明力是维持物体运动的原因
C．假如正在上升的排球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
D．排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
【解析】排球上升到最高点时受到重力的作用，受力不平衡；排球下降时速度增大，是因为受到竖直向下的重力的作用，说明力是改变物体运动状态的原因；假如正在上升的排球所受的力全部消失，由于球是运动的，则其运动状态不变，将做匀速直线运动；排球离开手后还能继续向上运动是由于排球具有惯性，不能说受到惯性的作用。
知识点4：惯性
1．物体保持__运动状态__不变的特性叫做惯性。惯性是物质的一种属性，与物体是否运动、运动速度的大小、是否受力、受力的大小均无关。惯性的大小取决于__质量__。
2．一切物体都具有惯性。
3．惯性不是力，在应用惯性解释有关常见现象时，不能说物体受到惯性的作用，只能说物体由于惯性。
4．惯性与惯性定律的区别
(1)惯性是物体本身的一种__属性__，而惯性定律是物体不受力时遵循的__运动规律__。
(2)任何物体在任何情况下都有惯性(即不管物体受不受力、受平衡力还是非平衡力)。
例1.4．(2017苏州中考)公交驾驶员进行驾驶技能比赛时，可通过“一杯水”来考验驾驶员的行车技术。将一杯水静置在公交车的置物台上(如图)，司机突然刹车时，杯中水有可能发生的情况是(　　)
A．仍保持水平
B．将向前溢出
C．将向后溢出
D．会溢出，但不能确定溢出方向
【解析】水与公交车一起向前运动，当司机紧急刹车时，由于惯性，水还要保持原来的运动状态，从而向前运动且溢出。【答案】B
变式1．(2017烟台中考)在停车场，甲、乙两辆轿车由于驾驶员的疏忽大意而发生了碰撞，甲车司机感觉背部受到挤压，乙车司机身体向前倾斜，下列分析判断正确的是(
B
)
A．甲车静止，乙车运动，乙车尾撞击甲车尾
B．甲车静止，乙车运动，乙车头撞击甲车尾
C．甲车运动，乙车静止，甲车头撞击乙车尾
D．甲车运动，乙车静止，甲车尾撞击乙车尾
变式2．(苏州中考)下列交通提示用语与惯性无关的是(
D
)
A．车辆转弯，请拉好扶手
B．雨天路滑，请减速慢行
C．保持车距
D．靠右行驶
【疑难易错点睛】惯性不是力，惯性的大小与质量有关，与速度无关。
知识点5：二力平衡
1．一个物体在两个力的作用下，如果保持__静止__状态或__匀速直线__运动状态，就说这两个力是__彼此平衡__的。
2．二力平衡条件：作用在一个物体上的两个力，如果__大小相等__，__方向相反__，并且作用在__同一条直线__上，那么这两个力就互相平衡。
3．二力平衡的应用：应用二力平衡条件解释有关问题时，首先要确定物体是否平衡且受到两个力，其次再利用二力平衡条件，根据已知的一个力的三要素去推知另一个力的三要素。
4．根据物体的受力情况，解释物体运动状态变化的原因。
(1)当物体处于平衡状态时，可依据__二力平衡__，用已知的力去推断未知力的大小和方向。也可以根据两个力是平衡力推断出物体一定处于平衡状态，保持原来运动状态__不变__。
(2)当物体运动状态改变时，物体一定受到__力__的作用，反之当物体受到非平衡力作用时，运动状态一定发生__改变__。
例1.5．(2017德阳中考)如图所示，叠放在一起的A、B、C三个石块处于静止状态，下列说法正确的是(　　)
A．B石块受到A石块的重力和压力的作用
B．B石块受到三个力的作用
C．C石块对B石块的支持力和A石块对B石块的压力是一对平衡力
D．A、B、C三个石块所受合力不为零
【解析】B石块受到竖直向下的重力、C石块对B石块的支持力、A石块对B石块的压力三个力的作用；故A错误，B正确；B石块处于静止状态，受到的力是平衡力，即C石块对B的支持力与B石块受到竖直向下的重力和A石块对B石块的压力之和是一对平衡力，故C错误；A、B、C三个石块处于静止状态所受合力为零，故D错误。【答案】B
变式1．(天津中考)直升机沿竖直方向匀速升空时，在竖直方向上受到升力F、重力G和阻力f，下面关于这三个力的关系式正确的是(
C
)
A．F>G＋f
B．FC．F＝G＋f
D．F＝G－f
变式2．(安徽中考)如图，一物块放在粗糙的水平地面上，在斜向上的拉力F的作用下向右做匀速直线运动。以下说法正确的是(
A
)
A．在水平方向上，物体受到地面的摩擦力和拉力F沿水平方向的分力
B．在水平方向上，物体受到拉力F与地面的摩擦力是一对平衡力
C．在竖直方向上，物体只受到地面的支持力和拉力F沿竖直方向的分力
D．在竖直方向上，物体受到的重力与地面的支持力是一对平衡力
【疑难易错点睛】二力平衡条件之一是作用在同一物体上，两个力大小相等的条件是物体处于平衡状态。
知识点6：力与运动关系
例1.6．(2017德阳中考)下列有关运动和力的说法中，正确的是(　　)
A．力是维持物体运动的原因
B．物体受到平衡力作用，它一定是静止的
C．力是改变物体运动状态的原因
D．物体运动的速度越大，受到的力也越大
【解析】力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，故A错误，C正确；物体受到平衡力作用时，总保持匀速直线运动状态或静止状态，故B错误；物体受到的力越大，速度改变的越快，速度不一定大，故D错误。【答案】C
变式1．(2017自贡中考)关于运动和力，下列说法中正确的是(
A
)
A．排球运动员用力击球时，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等
B．下沉的物体不受浮力
C．汽车急刹车时，人会向前“冲”，是因为惯性突然消失
D．人推木箱没有推动，是因为人对木箱的推力小于地面对木箱的摩擦力
变式2.(常州中考)如图所示，水平向右运动的物体受到大小为10
N、方向水平向左的拉力作用，物体停止后拉力保持不变，在运动过程中，物体受到的摩擦力方向__向左__；停止后物体受到的摩擦力方向__向右__、大小为__10__N。
【疑难易错点睛】物体处于静止和匀速直线运动状态时，可能不受力，若受力一定受平衡力。
一、专题精讲
考点1：运动和静止的判断
考点解读：运动和静止是相对于参照物而言的，如果被研究物体相对于参照物的位置没有发生变化，就说明被研究物体相对于参照物是静止的，如果相对于参照物位置发生变化，则被研究物体相对于参照物是运动的。
例1：如图小球相对于水平桌面静止。小红通过观察作出如下判断，正确的是(　　)
A．窗外另一列车相对她不动，则她坐的车一定是对地静止的
B．窗外另一列车相对她向东行驶，则她坐的车一定对地向西行驶
C．小球突然“自动”向东滚动，则她坐的车一定向西启动
D．小球突然“自动”滚动，则她坐的车运动状态一定发生了变化
解析：A窗外另一列车相对她不动，可能两车运动状态相同，A错误；B窗外另一列车相对她向东行驶，则她坐的车可能对地向西行驶，另一辆车静止不动；或她的车静止不动，而另一辆车向东运动；C小球突然“自动”向东滚动，则她坐的车可能向西启动，也可能向东减速，C错误；D小球突然“自动”滚动，则她坐的车运动状态一定发生了变化，D正确。答案：D
考点2：根据图象判断物体运动情况
考点解读：图象法是初中科学中常用的一种科学方法，常用于描述某个因变量与自变量的关系。在机械运动中常出现的是：路程与时间的关系、速度与时间的关系的图象题。
例2：甲、乙两辆小车都在做匀速直线运动，它们的s－t图像如图所示，由图比较甲、乙两辆小车运动的快慢，可判断运动较快的是____车。甲车的速度大小为____m/s。乙车在20
s内通过的路程为____m。
解析：根据图像反映的物理意义可知：当t＝0时，甲车、乙车的路程都是0，当t＝4
s时，甲车行程是4
m，乙车行程是1
m，由速度公式可以求得。(1)由图像看出：当t＝0时，甲车、乙车的路程都是0，当t＝4
s时，甲车行程是4
m，乙车行程是1
m，由v＝知，v甲＝＝＝1
m/s，v乙＝＝＝0.25
m/s，故甲车快，甲车的速度为：1
m/s。(2)乙车行驶20秒时，由s＝vt＝0.25
m/s×20
s＝5
m。答案：甲
1
5
考点3：理解力的概念
考点解读：力是物体对物体的作用简称牛，单位是牛顿，简称牛，用N表示。力的作用是相互的，即一个物体对另一个的物体施力时，也同时受到后者对它的作用力。物体之间接触不一定有力的作用，不接触可能有力的作用。力能改变物体的形状，也能改变物体的运动状态。常见力有弹力、重力和摩擦力。
例3：如图是小明参加足球赛射门的情景，在射门过程中(　　)
A．脚对球施加了力，而球对脚没有力的作用
B．球受的重力的方向始终水平向前
C．运动员不与球接触，则运动员不会对球有力的作用
D．球的运动状态始终不变
解析：物体间力的作用是相互的，故A错误：重力的方向总是竖直向下的，故B错误；运动员不与球接触，则运动员不会对球有力的作用，故C正确；由于球受非平衡力作用时，运动状态改变，故D错误；故应选C。
答案：C
考点4：探究影响摩擦力大小的因素
考点解读：滑动摩擦力的大小与物体的接触面积和物体匀速运动速度的大小无关。摩擦力的大小跟接触面所受的压力大小有关，接触面受到的压力越大，滑动摩擦力越大；摩擦力的大小还跟接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大。探究滑动摩擦力与压力大小的关系时，需保持接触面粗糙程度不变，只改变压力的大小。探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系时，需控制压力的大小不变，只改变接触面的粗糙程度。
探究影响滑动摩擦力大小的因素
(1)实验器材：弹簧测力计、木块、砝码、长木板、毛巾
(2)实验设计与分析
①间接测量法：通过二力平衡间接测量滑动摩擦力的大小。
②用弹簧测力计匀速拉动木块的原因：使木块处于二力平衡状态，此时拉力的大小等于摩擦力的大小。
③实验改进：实验中难以控制木块匀速运动，改进方案如图所示。
④滑动摩擦力的大小与速度、接触面积均无关。
(3)实验结论：
①压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；
②接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。
例4：在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，某同学按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验，其中A、B、C为同一木块，D为重物，甲和乙两图中的木板接触面相同，丙图为较粗糙的木板接触面。
(1)实验开始，该同学用较小的力拉木块，木块没动，此时摩擦力
拉力(选填“大于”“小于”或“等于”)；该同学要知道滑动摩擦力的大小，他应该使木块在水平木板上做
运动；由甲、乙两图可知，滑动摩擦力的大小与
有关；由甲、丙两图可知，滑动摩擦力大小与
有关。
(2)但此实验的不足之处恰恰是很难保证木块做这样的运动，若在图甲装置中木块运动过程中速度突然变大，滑动摩擦力将
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)生活中不仅有滑动摩擦，还有静摩擦等。如图丁所示，下列判断正确的是
。
A．瓶子没有掉下来是手对瓶子的握力作用
B．当增大手对瓶的握力时，手与瓶间的摩擦力变大
C．当向瓶中装入水时，手与瓶间的摩擦力变大
解析：(1)实验开始，用较小的力拉木块，木块没动，处于平衡状态，此时摩擦力等于拉力；实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块，此时，摩擦力的大小就等于弹簧测力计的示数；甲、乙接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，测力计的示数不同，可得滑动摩擦力与压力大小有关。(2)由于压力大小和接触面的粗糙程度不变，即使运动速度增大，滑动摩擦力也不变。(3)瓶子静止在空中，在竖直方向上受到重力和摩擦力作用，瓶子没有掉下来是手对瓶子向上的摩擦力作用；瓶子静止时，在竖直方向上受到的摩擦力与重力是一对平衡力，摩擦力等于重力，手对瓶子的握力增大，则瓶子所受的摩擦力不变；向瓶子里倒水，瓶子的重力增大，由于瓶子仍静止，重力与摩擦力仍是平衡力，所以瓶子所受的摩擦力增大。
答案：(1)等于；匀速直线；压力大小(或压力)
；接触面粗糙程度
(2)不变
(3)C
变式1：(2020·本溪)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中，小平完成了如图所示的甲、乙、丙三次实验。测量滑动摩擦力时，小平用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿水平方向做匀速直线运动。
(1)甲实验中木块受到的摩擦力为__1.2__N，如果水平拉动木块向右做加速运动，木块受到的摩擦力将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)比较甲、乙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与__压力__的关系。
(3)比较甲、丙两次实验数据，__不能__(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，判断依据是__没有控制压力大小一定__。
(4)小平得出滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系后，还想探究滑动摩擦力大小跟接触面受到压强的关系，他选择了一个长、宽、高不等且各表面粗糙程度相同的木块，设计了两种方案，你认为合理的是__B__(填“A”或“B”)。
A．木块平放在木板上，在木块上加不同质量的砝码，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
B．把木块分别平放、侧放在木板上，拉动木块，比较两次滑动摩擦力的大小
【拓展设问】
(5)在拉动木块前，应将弹簧测力计沿__水平__方向放置，然后进行调零。
(6)实验时应沿水平方向拉动弹簧测力计，使木块做__匀速直线__运动，根据__二力平衡__条件可知，此时木块所受的滑动摩擦力的大小__等于__弹簧测力计的示数。
(7)比较乙、丙两次实验数据，是为了探究滑动摩擦力的大小与__接触面粗糙程度__的关系。
(8)丙图中，开始拉动木块时，拉力逐渐增大，但木块仍静止，木块受到的摩擦力__变大__(填“变大”“变小”或“不变”)。
【命题点分析】探究影响滑动摩擦力大小因素的实验，可考查实验主要器材及作用、实验操作注意事项、分析数据和现象、总结实验结论、实验方法、判断滑动摩擦力的大小变化、平衡力与相互作用力的辨别、实验装置的改进。
考点5：增大和减小摩擦力的方法
考点解读：摩擦力大小的影响因素：压力的大小和接触面粗糙程度，增大摩擦力的方法：增大压力，增大接触面的粗糙程度。减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动。
例5：自行车是我们熟悉的交通工具．从自行车的结构和使用来看，它涉及到不少有关摩擦的知识．以下分析中，正确的是(　　)
A．脚踏凹凸不平是通过增大接触面积来增大摩擦的
B．轮胎上制有花纹是通过改变接触面粗糙程度来减小摩擦的
C．刹车时用力捏刹车把是通过增大压力来增大摩擦的
D．在转动的部分加润滑油是通过变滑动为滚动来减小摩擦的
解析：脚踏板上的摩擦是有益的，因此要增大，它是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的．故A错误；轮胎与地面的摩擦是有益的，因此要增大，它是通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦的，不是减小摩擦．故B错误；车闸与车脚的摩擦是有益的，因此增大压力可以增大摩擦，故用力捏刹车把．故C正确；在转动的部分摩擦是有害的，加润滑油是为了减小摩擦但不是通过变滑动为滚动来减小摩擦的。
答案：C
考点6：能正确区别平衡力和相互作用力
考点解读：二力平衡的条件：作用在同一物体上；大小相等；方向相反；作用在同一直线上。相互作用力的条件：作用在不同的物体上；大小相等；方向相反；作用在同一直线上。因此在判断平衡力和相互作用力时，主要还是判断这两个力是作用在几个物体上。
例6：如图所示，甲、乙两个物体在水平桌面上处于静止状态，下列关于它们受力的说法正确的是(　　)　
A．甲对乙的压力与桌面对乙的支持力是一对相互作用力
B．乙物体受到甲、乙两物体的重力和桌面的支持力
C．乙物体受到的重力与桌面的支持力是一对平衡力
D．乙物体受到重力、甲物体的压力和桌面的支持力
答案：D解析：甲对乙压力的大小等于甲重力的大小，桌面对乙支持力的大小等于甲乙的重力和，因此二力不是相互作用力，故A错误；因为乙处于静止状态，因此乙物体受甲的压力、重力和桌面的支持力，B错误，D正确；乙物体受到的重力与桌面的支持力，二力大小不相等，因此不是平衡力，C错误。
考点7：牛顿第一定律
考点解读：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过推理概括出来的。
例7：“牛顿第一定律”的形成，经历了伽利略、笛卡儿和牛顿等科学家不断完善的过程。
(1)伽利略经过如图所示的实验和推理得出结论：如果没有摩擦阻力和空气阻力的影响，在水平面上运动的物体将会一直运动下去，结合伽利略的结论写出图中各实验和推理的先后顺序：________(用字母表示)。
(2)笛卡儿在伽利略观点的基础上进一步完善：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿直线运动，既不停下来也不偏离原点的方向，牛顿在他们研究的基础上提出了“牛顿第一定律”，相对于“牛顿第一定律”，笛卡儿的观点有什么不足？__________________________。
解析：(1)牛顿第一定律的形成过程采用了逐渐逼近的方法，即先实验再推理，图C中有空气阻力，图A中没有空气阻力，所以选C再A，而图B中，是推理得出了在无空气阻力和无摩擦的情况下，物体将做匀速直线运动，故正确的顺序应该是CAB。(2)牛顿第一定律的内容是一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，而笛卡尔的观点中，只涉及到了物体做匀速直线运动的情况，没有提及静止物体的运动规律，所以这是他的观点的不足之处。
答案：(1)CAB
(2)没有涉及静止物体的运动规律
考点8：惯性
考点解读：物体保持运动状态不变的特性叫做惯性。惯性是物质的一种属性，与物体是否运动、运动速度的大小、是否受力、受力的大小均无关。惯性的大小取决于质量。一切物体都具有惯性，惯性不是力，在应用惯性解释有关常见现象时，不能说物体受到惯性的作用，只能说物体由于惯性。
例8：如图所示，在一辆表面光滑的小车上，放有质量分别为m1、m2的两个小球，随车一起做匀速直线运动。当车突然停止运动，则两小球(设车无限长，其他阻力不计)(　
)
A．一定相碰
B．一定不相碰
C．若m1D．无法确定是否相碰
答案：B解析：车突然停止前，两个小球和小车一起作匀速直线运动，并且两个小球和小车具有相同的速度．当小车突然停止时，由于小球在光滑接触面上，因此两个小球由于惯性，还要保持原来大小不变的速度做匀速直线运动，两球的速度相同，因此两个小球间的距离不变，一定不会相碰．故B正确，ACD错误
考点9：探究二力平衡条件
考点解读：二力平衡的条件：同时作用在一个物体上的两个力，大小相等，方向相反，并且作用在同一条直线上。①探究平衡的两个力是否在同一直线上，必须保持研究物两端所受力相同，扭转研究物的角度，判断物体是否处于平衡状态。②探究平衡的两个力是否大小相同，必须保持两个力在同一直线上，且两端托盘里的砝码质量不相等或两端钩码的数目不相同，判断物体是否处于平衡状态。
探究二力平衡的条件
(1)实验器材：纸质卡片、定滑轮、钩码、细绳、小车
(2)实验设计与分析
①不选用木块作为研究对象的原因：与桌面间产生摩擦，影响实验结果；
②定滑轮的作用：减小摩擦，改变力的方向；
③探究二力大小关系：两边挂相同质量的砝码；
④探究二力是否作用在同一直线上：把卡片(小车)旋转一定角度。
(3)实验结论：二力平衡条件：二力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、且作用在同一条直线上。
例9：如图甲所示，是小慧同学探究二力平衡条件时的实验情景：
(1)小慧将系于小卡片(重力可忽略不计)
两端的线分别跨过左右支架上的滑轮，在线的两端挂上钩码，使作用在小卡片上两个拉力的方向相反，并通过改变________来改变拉力的大小；
(2)当小卡片平衡时，小慧将小卡片在竖直平面内转过一个角度，松手后小卡片_______(填“能”或“不能”)平衡；
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小慧下一步的操作是：_______________________；
(4)在探究同一问题时，小宇将木块放在水平桌面上，设计了如图乙所示的实验，同学们认为小慧的实验优于小宇的实验，其主要原因是________。
A．减小了摩擦力对实验结果的影响
B．小卡片是比较容易获取的材料
C．容易让小卡片在水平方向上保持平衡
D．小卡片容易扭转
解析：(1)小卡片两端通过滑轮各挂一个钩码，两个钩码由于重力的作用，通过绳子对小卡片施加了两个向相反方向的拉力，拉力的大小等于钩码的重力，钩码的数量越多，拉力就越大；(2)小卡片转过一个角度，小卡片两端的拉力就不在同一条直线上，卡片就会转动，说明了不在同一直线上的两个力不能平衡；(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，应该用剪刀把小卡片剪成两个更小的卡片，观察两个更小卡片是否平衡；(4)小慧实验用的小卡片重力小，悬在空中时绳子与滑轮间的摩擦力较小；小宇实验用的木块放在水平桌面上，木块和桌面之间的摩擦力较大，摩擦力对实验结果的影响较大；所以，小慧的实验优于小宇的实验，其主要原因是减小了摩擦力对实验结果的影响，故选A。
答案：(1)钩码个数
(2)不能
(3)用剪刀将卡片剪成两半
(4)A
变式1、(2020·台州)为研究作用在物体上的两个力满足什么条件时，才能使物体处于平衡状态，进行了如下实验：
(1)选用轻薄塑料片作为图甲实验研究对象的原因是__减小研究对象的自重对实验的影响__。
(2)将图甲中静止的研究对象转到虚线位置，松手后发现研究对象发生转动。据此可以得出结论：作用在物体上的两个力需要满足的条件是__在同一条直线上__，物体才处于静止状态。
(3)如图乙，若启动电动机继续进行研究，当弹簧测力计示数与物体重力大小相等时，观察物体的运动状态；当弹簧测力计示数与物体重力大小不相等时，再观察物体的运动状态。继续这项研究的目的是__探究作用在物体上的两个力满足什么条件时，物体才能保持匀速直线运动状态__。
【拓展设问】
(4)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡，在图甲所示情况下，小华下一步的操作是__剪开薄塑料片__。
(5)小刚同学也用图甲装置进行了探究，但他在左右支架上装配两个滑轮时没有安装成相同高度，你认为__能__(填“能”或“不能”)用小刚的装置进行实验。
(6)在探究同一问题时，小明将木块放在水平桌面上，设计了如图丙所示的实验，同学们认为甲实验装置优于丙实验装置，其主要原因是___A__。
A．减小摩擦力对实验结果的影响
B．塑料片是比较容易获取的材料
C．容易让塑料片在水平方向上保持平衡
D．塑料片容易扭转
【命题点分析】探究二力平衡的条件的实验，可考查实验主要器材及作用、实验操作注意事项、分析数据和现象、总结实验结论、选择不同实验方案的原因。
考点10：力和运动的关系
考点解读：力和运动的关系表现：(1)物体不受力，物体的运动状态保持不变；(2)物体受到平衡力的作用，物体的运动状态保持不变；(3)物体受到非平衡力的作用，物体的运动状态将改变。在具体的实际应用中，学生出错的原因是没有真正理解力和运动的关系。
探究阻力对物体运动的影响
(1)实验器材：斜面、小车、木板、毛巾、棉布、刻度尺
(2)实验设计与分析：
①转换法：用小车在水平面上运动距离的大小来反映阻力对物体运动的影响。
②科学推理法：若水平面绝对光滑，则小车将在水平面上做匀速直线运动。
③小车从斜面滑下到最终静止的过程中，主要的能量转化：重力势能转化为动能、动能转化为内能。
④若小车最终冲出了木板，实验改进方法：更换材料相同、长度更长的木板；降低小车在斜面静止释放的高度。
(3)实验结论：在水平面上运动的物体受到的阻力越小，运动的距离越大；如果运动物体不受阻力，物体将一直保持匀速直线运动状态。
例10：(2020·泰州)在“探究阻力对物体运动的影响”实验中：
(1)小明调试实验装置时，将小车从斜面上A处滑下，如图甲所示，小车滑出水平木板右端而掉落下去。为让小车不滑出木板，下列做法不可行的是__B__。
A.小车仍从斜面A处滑下，换一个更长的木板
B．增大斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
C．斜面倾角不变，小车从斜面上A处以下位置滑下
D.减小斜面的倾角，小车仍从斜面上A处滑下
(2)调试成功后，小明每次均将小车从斜面上同一高度处滑下，让小车分别在毛巾、棉布和木板表面运动，最终小车静止时的位置如图乙所示。由此可得：小车受到的阻力越小，运动的路程越__长__。进一步推理可知：若小车运动时所受阻力为零，小车将保持__匀速直线运动__(填运动状态)。
(3)在上述实验中，小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量__等于__(填“大于”“等于”或“小于”)在木板表面运动过程中的速度变化量。
(4)上述实验结论是小明在分析实验现象的基础上，经过科学推理得出的。下列得出实验结论的过程与该实验相同的是__C__。
A．探究影响压力作用效果的因素
B．用小磁针探究磁体周围的磁场
C．探究声音能否在真空中传播
D．探究动能大小与物体质量的关系
【拓展设问】
(5)实验中让同一小车从斜面的同一高度由静止滑下，这样能够使小车到达水平面起始端的速度__相同__(填“相同”或“不同”)。
(6)实验中改变小车所受阻力的大小，是通过改变__接触面的粗糙程度__来实现的。
(7)实验中采用的研究方法是__控制变量法__。
(8)小车在木板表面上运动时受到__3__个力的作用。
(9)实验中小车运动一段距离后，最终停下来是因为__受到摩擦阻力__。
(10)使小车沿水平方向运动是为了保证小车在运动过程中在水平方向上只受__摩擦__力的作用。
(11)实验中，若小车在棉布、木板表面克服阻力做功的功率分别是P1、P2，则P1__＞__(填“＞”“＝”或“＜”)P2。
【命题点分析】探究阻力对物体运动的影响的实验，可考查实验方法、分析数据和现象、总结实验结论、小车在水平面上运动时的受力分析、小车在不同水平面克服阻力做功功率大小的比较、小车从斜面自由滑下过程中的能量转化。
变式1、刘伟同学为了探究“运动和力的关系”，设计了如图所示的斜面实验。
(1)为了使小车在滑到水平面时的初速度相同，在实验中刘伟让小车从同一斜面的同一高度由静止开始滑下，刘伟采用的研究问题的方法是________。
(2)从甲、乙、丙三次实验小车所停位置情况看，____图中小车所受阻力最大。
(3)刘伟从实验推理可知，若水平面绝对光滑，则运动的小车会在水平面上做_______运动。
(4)牛顿在前人研究成果的基础上，总结出牛顿第一定律，它的内容是：________________________________________________________________________。
解析：(1)让小车每次从斜面的同一高度由静止开始滑下，这样做是为了使小车到达水平面时的机械能相同，速度相同；采用的方法是控制变量法；
(2)在这三次实验中，小车在毛巾表面上运动的距离最短，这是因为毛巾表面最粗糙，小车在该表面受到的阻力最大；
(3)若水平面绝对光滑，小车在水平方向上不受力的作用，小车的运动状态将不发生改变，小车将保持原来的速度进行匀速直线运动；
(4)牛顿第一定律的内容是：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态，这就是牛顿第一定律，也叫惯性定律。
答案：(1)控制变量法
(2)甲
(3)匀速直线
(4)一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种运动状态。
能力培养
1.（2020·温州）小明家的窗外有条公路。他看到窗外的情景由图甲变为图乙，判断轿车是运动的。他选择的参照物不可能是(???
)
?房子的窗户??????????????????????B.?路边的灯杆???????????????????????
C.?行驶的卡车??????????????????????
D.?轿车的司机
【答案】
D
【解析】【分析】如果物体是运动的，那么它相对参照物的位置不断改变；如果物体是静止的，那么它相对参照物的位置保持不变。
【解答】轿车相对于房子的窗户、路边的灯杆和行驶的卡车，位置都在不断变化，所以它肯定是运动的；而轿车相对于司机的位置保持不变，即它是静止的，因此他选择的参照物不可能是轿车的司机，故D正确，而A、B、C错误。
2.（2016·温州）如图所示是我国自主研制的“蛟龙号”载人潜水器，它可达到的最大下潜深度为7km，具有无动力下潜上浮先进技术，具有近底自动航行和悬停定位等多项先进功能。其中“深海潜水器无动力下潜上浮技术”主要是在潜水器两侧配备4块压载铁，重量可以根据不同深度与要求调整。1标准大气压近似取P0=1.0×105Pa，海水密度近似取ρ=1.0×103kg/m3
，
g取10N/kg，下列说法不正确的是（?
??）
?水下7km处的压强相当于700个大气压
B.?若潜水器最快下潜的速度是0.7m/s，则到达7km海底需要4h
C.?潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力是一对平衡力
D.?深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的
【答案】
B
【解析】【分析】（1）根据液体压强的计算公式P=ρ液gh就可以计算出水下7km处的压强，再结合1个标准大气压的大小计算出相当于几个大气压；
（2）根据速度的计算公式v=的变形公式t=就可以计算出潜水艇下潜的时间；
（3）潜水器在水下悬浮，受到的重力和浮力大小相等；
（4）潜水器是靠改变自身的重力来改变它在水中的上浮和下潜的．
【解答】解：A、水下7km处的压强是P=ρ液gh=1.0×103Kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa，
1个标准大气压P0=1.0×105Pa，相当于=700个，故该选项说法正确；
B、潜水器最快下潜的速度是0.7m/s=0.7×3.6Km/h=2.52Km/h,则到达7km海底需要t==≈2.8h故该选项说法不正确；
C、潜水器在水面下处于悬停时，它在竖直方向上受到的重力与浮力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，是一对平衡力，故该选项说法正确；
D、深海潜水器采用抛弃压载铁的办法实现上浮，而潜艇使用压缩空气把空气舱中的海水逼出去达到上浮的目的，故该选项说法正确.
3.（2019·温州）窗玻璃中趴着一只壁虎（如图）。水平向右推窗，当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中，壁虎受到摩擦力的方向是（??
）
A.?竖直向上???????????????????????????B.?竖直向下??????????????????????????
?C.?水平向左??????????????????????????
D.?水平向右
【答案】
A
【解析】【分析】（1）摩擦力产生的条件：①相互接触；②两个物体做相对运动或有相对运动的趋势；（2）摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
【解答】水平向右推窗，当壁虎随窗玻璃一起向右匀速移动的过程中，由于壁虎和窗户在水平方向上保持相对静止，因此在水平方向上壁虎不受摩擦力。在竖直方向上，由于重力作用，它有向下运动的趋势，因此壁虎受到竖直向上的静摩擦力作用，A符合题意，B、C、D不符合题意。
4.（2017·温州）头盔、赛车服、头颈支持系统是赛车手极其重要的防护装备（如图），分别保护赛车手身体的不同部位。
（1）专业赛车服由导热性能极弱的材料制成，可以在高温时对赛车手起到保护作用。导热性属于物质的________（选填“物理性质”或“化学性质”）。
（2）比赛过程中若发生意外撞击，在安全带的保护下，车手的身体能被固定在座椅上，佩戴头颈支持系统可以避免头部由于________向前摆动，从而起到保护作用。
【答案】
（1）物理性质（2）惯性
【解析】【分析】（1）物质的化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的性质，物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，包括物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、溶解性等，化学性质一般包括可燃性、氧化性、稳定性、还原性等；（2）物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。惯性是物体的一种固有属性，表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度，质量是对物体惯性大小的量度。【解答】（1）导热性不需要通过化学变化才能表现出来，因此不属于化学性质，属于物理性质；
（2）比赛过程中若发生意外撞击，由于人具有惯性，头部会向前摆动，因此佩戴头颈支持系统可以避免头部由于惯性向前摆动造成伤害。
5.（2018·温州）2018年5月21日，我国成功发射了“嫦娥四号”的中继卫星“鹊桥号”，它将成为“嫦娥四号”与地球间的“通信桥梁”
（1）“鹊桥号”＂质量为448千克，发射后随火箭竖直升空1000米的过程中，“鹊桥号”需克服重力做功________焦。
（2）若地月间距离为3.8×105千米，电磁波速度为3×105千米/秒，在月球上发出的电磁波到达地球需________秒。（计算结果保留1位小数）
（3）如图是月球背面照片，其中A处是________。
【答案】
（1）4.48×106（2）1.3（3）环形山（月坑）
【解析】【分析】做功是能量由一种形式转化为另一种的形式的过程。做功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。科学上用速度来表示物体运动的快慢。速度在数值上等于单位时间内通过的路程。速度的计算公式：V=S/t。速度的单位是m/s和km/h。
【解答】（1）W=Gh=mgh=448kg×10N/kg×1000m=4.48×106J;故答案为：4.48×106；（2）
6.（2020·温州）某跳伞运动员从飞机上跳下，沿竖直方向降落，一段时间后打开降落伞，最后安全着地。已知运动员和跳伞设备的总重力为700牛，跳伞过程中下降的速度与时间的关系如图甲所示。
（1）图甲中曲线OA段速度越来越大的原因是________。
（2）图乙是跳伞过程中部分阶段的情景及受力示意图，其中与图甲曲线中CD阶段对应的是________。
（3）计算运动员和跳伞设备的总重力在AB段所做的功。
【答案】
（1）运动员和跳伞设备的总重力大于阻力（2）③（3）解：s=vt=50米/秒×(40-20)秒=1000米
w=Fs=Gs=700牛×1000米=7×105焦答：运动员和跳伞设备总重力在AB段所做的功为7×105焦。
【解析】【分析】（1）当合力的方向与运动方向相同时，物体做加速运动；当合力为零时，加速停止，此时速度最大；当合力的方向与运动方向相反时，物体做减速运动；
（2）CD段时的速度比AB段时小，说明此时运动员已经打开降落伞，根据二力平衡的知识分析即可；
（3）根据图像确定AB段运动员下落的时间，再根据s=vt计算运动员下落的距离，最后根据W=Fs计算总重力在AB段做的功。
【解答】（1）
图甲中曲线OA段
，由于降落伞还未打开，此时运动员受到的总重力大于空气阻力，合力向下，与运动方向一致，所以做加速运动；
（2）CD段时的速度比AB段时小，说明此时运动员已经打开降落伞，由于此时运动员做匀速直线运动，那么合力为零，即他的总重力等于空气阻力，故选③；
（3）?运动员在AB段下降的高度s=vt=50m/s×(40-20)s=1000m；
运动员的总重力在AB段做的功：W=Fs=Gs=700N×1000m=7×105m。
7.
（2016·温州）天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度，在水平地面上与观测者的距离为d=6.0km处进行一次爆炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差Δt＝12.0s。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速v=
km/s。
【答案】
解：画图，设云层下表面的高度为h，则由云层反射来的爆炸声传播距离为s＝
，
声音反射传来的时间为t1＝
，
声音直接传来的时间为t2＝.则t1－t2＝Δt，将数据代入以上各式得：h＝4.0
km。答：云层下表面的高度为4.0
km。
【解析】【分析】要求云层的高度需要求出云层反射的声波传播的距离s，t由题意可以得出，而后根据勾股定理即可求出高度h。
课后作业
,甲)　,乙)学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：简单的磁现象
1．磁性与磁体：物体能吸引__铁、钴、镍__等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫__磁体__。
2．磁极及其相互作用规律：磁体有两极，即__南(S)__极和__北(N)__极；同名磁极相互__排斥__，异名磁极相互__吸引__。
3．磁场：磁体周围存在着__磁场__，磁场有方向，磁体外部磁场的方向(在磁场的某一点，小磁针静止时__北极__所指的方向就是该点的磁场方向)为__从北极出发回到南极__。
4．磁化：使原来没有磁性的物体变成有磁性的过程。
5．磁感线：为了形象地描述磁场而在磁场中画出的有方向(与磁场方向一致)的假想曲线。
【注意】①磁体两端磁性最强，中间最弱。②一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。③磁场是一种实际存在的物质，磁体间的相互作用是通过磁场发生的，磁感线是人们为了形象地描述磁场而人为规定的。④钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁性材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
例1．(2020·聊城)关于如下四幅图的说法错误的是(
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(A.拇指所指的那,　端就是通电螺,　线管的N极)))
　　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(B.地磁场的两极,　与地理的两极,　不重合)))
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(C.奥斯特实验证,　实电流的周围,　存在着磁场)))
　　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(\a\vs4\al(D.司南之杓，投,　之于地，其柢,　指北)))
变式1．(2020·杭州模拟)小科在课外兴趣活动课中将数枚一元硬币按如图所示放在两根平行的条形磁铁上，搭成了一座漂亮的“硬币桥”，下列分析正确的是(
)
A.“硬币桥”上左右两端的硬币没有磁性
B．“硬币桥”中间磁性最强
C．“硬币桥”的搭建利用到了磁化的原理
D．两枚硬币相邻的部分是同名磁极
变式2．(2020·杭州)有外形相同的两根钢条M、N，按图甲、图乙两种方式接触时，它们之间都有较大吸引力。则下列推断正确的是(
)
A.M无磁性、N无磁性
B．M无磁性、N有磁性
C．M有磁性、N无磁性
D．M有磁性、N有磁性
知识点2：电流的磁场及电磁铁的应用
1．1820年，丹麦的物理学家__奥斯特__发现电流的磁效应：通电导体周围存在着__磁场__。若用磁感应线表示，直线电流的磁场是__以导线上各点为圆心的同心圆____。
2．通电螺线管的磁场与条形磁体相似。其两端的极性跟电流方向有关，可用安培定则判断，如图所示。
通电螺线管的磁场：通电螺线管
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)外部的磁场和__条形磁体____的磁场相似。通电螺线管的两端相当于__条形磁体____的两个磁极。通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，它们之间的关系可用安培定则判定：在螺线管上标出电流的环绕方向，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中__电流____的方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的__北极____。
3．电磁铁：内部插入__铁芯__的通电螺线管。
(1)
磁性的有无可由__通、断电__来控制。
(2)
磁性的强弱影响因素：__电流大小__、__线圈匝数多少__及__有无铁芯__有关。
(3)
磁极的极性可由__改变电流的方向__来实现。
4．电磁继电器是用电磁铁控制的自动开关，使用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
【注意】通电导体和通电螺线管周围存在的磁场的方向与电流的方向有关，磁性的强弱与电流的大小有关。
例2.1.（2020?沂源县二模）在
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)探究通电螺线管的实验中，小明连接了如图所示的电路，通电螺线管A端放有一小磁针，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。下面说法正确的是（　　）
A．通电螺线管B端为N极
B．通电螺线管外C点的磁场方向向右
C．小磁针N极向右转动
D．滑动变阻器的滑片P向b端移动，通电螺线管的磁性增强
变式1．(2020·荆门)如图所示的电路中，当开关S拨到a后，电磁铁左端为____极，小磁针静止时，B端是____极；当开关S由a拨到b，调节滑动变动器，使电流表的示数保持不变，则电磁铁的磁性___
_(填“增强”“不变”或“减弱”)。
例2.2．(2020·咸宁)虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示，图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更__
__(填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，__
__(填“红”或“绿”)灯亮。
变式2.（2019·绍兴）如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R，阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（??
）
A.?电铃应接在A和C之间
B.?当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱
C.?用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高
D.?为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移
知识点3：电动机与发电机
1.安培力：通电导体在磁场中会受到力的作用,这个力叫作安培力。其方向与磁场方向、电流方向有关。?安培力的大小与磁场强弱、电流大小有关。
2．电动机的原理：直流电动机是根据__通电线圈在磁场中受力而转动__的原理工作的，它将__电__能转化为__机械__能。
3．电磁感应：__闭合__电路中的__一部分__导体在磁场中做__切割磁感线__运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫做电磁感应现象。产生感应电流的条件：必须有__磁场____；导体必须做__切割磁感线____的运动；导体必须是__闭合电路____的一部分。www产生的感应电流方向与__磁场__方向和__切割磁感线的运动__方向有关。
4．发电机：发电机是利用__电磁感应__原理制成的，工作时将__机械__能转化为__电__能。
例3.1.（2020?广州）矩形铜线
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)框在某磁场中的位置如图所示，ab、bc、ed和fe段都受到该磁场的作用力，下列哪两段受到该磁场的作用力方向相同（　　）
ab段与bc段
B．ab段与ed段
C．ab段与fe段
D．fe段与ed段
变式1．（2020?海沧区模拟）如图所示，闭合开关，铜棒向右运动，为使开关闭合后铜棒向左运动，下列操作可行的是（　　）
A．换用更细的铜棒
B．将磁体的N、S极对调
C．向右移动滑动变阻器的滑片
D．将电源正、负极和磁体N、S同时对调
例3.2.（2020?靖江市二模）2018年月1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)1月26日，新华社首次确认中国正在建造第三艘航母。我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，电磁弹射器的弹射装置与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射装置内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（　　）
A
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)B
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)C
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)D
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
变式2．(2020·南京)如图是一台正在工作的电扇。下列四个实验能反映其工作原理的是(
)
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(A))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(B))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(C))
　
eq
\o(\s\up7(),\s\do5(D))
例3.3.（2020?越秀区校级三模
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，电路中有感应电流产生。下列说法不正确的是（　　）
A．若圆盘转动方向不变，转速发生变化，则电流方向可能发生变化
B．若圆盘转动方向发生改变，磁场方向不变，则电流的方向一定改变
C．若磁场方向改为竖直向下，圆盘转动方向不变，则电流的方向一定改变
D．若圆盘转动方向及转速发生改变，且磁场方向改为竖直向下，电流的方向一定不变
变式3．(2020·舟山)图甲是法拉第发明的紫铜圆盘发电机。转动摇柄使圆盘旋转起来，电路中就会产生电流。圆盘相当于图乙中的__
__。如果要改变圆盘发电机产生的电流方向，可采用的方法是__
_
。(写出一点即可)
专题精讲
高频考点1：判断物体是否具有磁性
考点解读：任何磁体都有两个磁极，如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上仍然有N极和S极。磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。如果两物体相互吸引，则可能只有一个物体有磁性；如果两物体相互排斥，则两物体都具有磁性。
例1：为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是(　　)
高频考点2：磁化
考点解读：使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化。磁化的方法是：拿一个磁铁朝一个方向多次摩擦钢针，这样钢针就能被磁化。注意：磁铁的磁极离开钢针的那一端与磁铁的磁极相反。
例2：如图所示，用条形磁铁N端，在一根钢棒上从左向右沿同一方向摩擦几次，钢棒具有磁性的情况是(　　)
A．钢棒左端为N极
B．钢棒右端为N极
C．无法确定钢棒某端的极性
D．钢棒无磁性
高频考点3：磁场的基本性质
考点解读：磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的特殊物质。它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。磁场具有方向性。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针北极所指的方向就是该点磁场的方向。
例3：如图是我国早期的指南针－司南，它是把天然
磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的”地盘”上制成的。东汉学者王充在《论衡》中记载：”司南之杓，投之于地，其柢指南”。”柢”指的是司南长柄，下列说法中正确的是(　　)
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极
A．只有①②正确
B．只有①④正确
C．只有②③正确
D．只有③④正确
高频考点4：直线电流的磁场
考点解读：通电导线的周围和磁体周围一样也存在磁场，这是电流的磁现象。电流产生的磁场与电流方向有关，改变电流方向，磁场的方向也随之改变。直线电流的磁场分布规律：以导线为中心的同心圆，离导线越近，磁场越强。如图所示，用右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是直线电流产生的磁场方向。
例4：当导线中通过如图所示方向的电流时，小磁针的S极将向纸外偏转，若改变电流方向，图中的小磁针转向为(　　)
A．小磁针N极将向纸外偏转
B．小磁针S极将向纸外偏转
C．小磁针N极指向不变
D．小磁针N极可能向纸内偏转，也可能向纸外偏转
高频考点5：通电螺线管的磁场
考点解读：通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体的磁场很相似。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极，改变电流方向，螺线管的磁极也发生变化。如图所示，用右手握住螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的北极(N极)。
例5：某同学设计了一种判断电源“＋”“－”极的方法：在水平桌面上放一枚小磁针，在小磁针的西面放一个螺线管，如图所示，接通开关后，小磁针的N极向东偏转，则下列判断中正确的是(　　)
A．电源a端是正极，在电源外部自由电子由b流向a
B．电源b端是正极，在电源外部自由电子由a流向b
C．电源a端是正极，在电源外部自由电子由a流向b
D．电源b端是正极，在电源外部自由电子由b流向a
高频考点6：影响电磁铁磁性强弱的因素
考点解读：带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多，原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。电磁铁的磁性除了与是否带铁芯有关之外，还与以下因素有关：①通过线圈的电流大小：线圈匝数相同的情况下，电流越大，电磁铁的磁性越强，电流越小，电磁铁的磁性越弱。②线圈的匝数：电流大小相同的情况下，匝数越多，电磁铁的磁性越强，匝数越少，电磁铁的磁性越弱。
例6：如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。下列措施中能使电磁铁磁性增强的是(　　)
A．滑片P向右移动，其他条件不变
B．滑片P向左移动，其他条件不变
C．开关S由1扳到2，其他条件不变
D．电源的正、负极对调，其他条件不变
高频考点7：磁场对通电线圈的作用
考点解读：通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。当通电线圈所在平面与磁感线垂直时，线圈ab边和cd边受到的力大小相等、方向相反，即线圈受力平衡，这是线圈的平衡位置。当通电线圈所在平面与磁感线方向一致时，线圈受到不平衡力的作用，沿顺时针方向转动，线圈转过平衡位置后，受到阻碍它继续转动的力的作用，使它返回平衡位置。通电线圈转速大小与电流大小和磁场强弱有关，电流越大，磁场越强，转速越快。
例7：线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向(　　)
A．相反，是由于磁场方向相反了
B．相反，是由于流过ab电流方向相反了
C．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都相反了
D．相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
高频考点8：感应电流的条件
考点解读：要产生感应电流的条件是：(1)导体
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)是闭合电路中一部分；(2)导体在磁场中做切割磁感线运动；(3)作切割磁感线运动的材料是导体；当只具备条件(2)时，导体两端有感应电压，导体中没有感应。电磁感应现象的本质是机械能转化为电能。感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
例8：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件的实验中，小明做了如图所示的甲、乙、丙三次实验。
(1)如图甲所示，导体ab向右运动，电流计指针不发生偏转，这是因为
；
(2)如图乙所示，导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针
(选填“偏转”或“不偏转”)；
(3)如图丙所示，导体水平左右运动电流计指针发生偏转，说明电路中有
产生；
(4)由大量实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是电路
的一部分，且一定要做切割磁感线的运动；
(5)产生感应电流时，
。
高频考点9：电与磁四个实验探究
1、直线电流和通电螺线管的磁场
探究通电螺线管的磁场分布
实验器材：小磁针、电源、螺线管、铁棒、开关、导线
实验设计与分析
①
转换法：通过小磁针静止时N极的指向反映通电螺线管外部磁场的方向。
②
铁棒的作用：增强磁场。
③
小磁针静止时N极的指向就是该点磁场的方向。
④
用铁屑代替小磁针探究通电螺线管外部磁场强度：铁屑的疏密情况反映磁场的强度。
⑤
轻敲盛放铁屑的玻璃板：减小铁屑和玻璃板间的摩擦，使铁屑因受到磁场的作用而呈现出规则的排列。
(3)
实验结论：①通电螺线管外部磁场与条形磁铁相似；②通电螺线管外部磁场的方向与电流的方向有关。
【例1】如图所示是探究通电直导线周围磁场的实验装置。
小磁针放置在桌面上静止时，将直导线AB沿__
__(填“东西”“南北”或“任意”)方向放置在小磁针正上方，实验时效果最明显。
当开关闭合时，导线下方的小磁针会发生偏转，说明__
__。此时若移去小磁针，上述结论是否成立？__
__(填“是”或“否”)。实验中小磁针的作用是__
__。
仅将电源正负极对调，小磁针偏转方向发生改变，这表明通电直导线周围磁场的方向与__
__有关。
【拓展设问】
为了验证“通电直导线产生的磁场使小磁针转动”这一实验事实，最简单的实验操作是__
__(填“闭合”或“断开”)开关，观察小磁针静止时是否又回到__
__方向。
在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将__
__(填“不改变”或“改变”)。
【命题点分析】探究通电直导线周围磁场的实验，可考查实验操作、实验结论总结、实验器材的作用、实验方法。
变式1、(2020·沈阳)安安在探究通电螺线管的磁场分布的实验中，如图所示：
(1)在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后轻敲纸板，观察铁屑的排列情况，发现通电螺线管外的磁场与__
__磁体的磁场相似；在通电螺线管的两端各放一个小磁针，据小磁针静止时的指向，可以判定通电螺线管的__
__(填“左”或“右”)端是它的N极。
(2)如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系，接下来的操作是__
__，并观察小磁针的指向。
【拓展设问】
(3)放入小磁针的作用是__
__。
(4)实验时安安发现实验现象不明显，为了增强磁场的强度，在使用原实验器材及相同电流大小的情况下，安安采取了增加__
__方法来增强磁场。
(5)改变电流方向，安安发现：铁屑的分布形状__
__(填“没有改变”或“发生改变”)，而小磁针指向与原来__
__(填“相同”或“相反”)。
(6)安安想探究通电螺线管的外部磁场分布的形状与电流大小是否有关，只要在电路中串联一个__
__
就可完成。
(7)安安继续实验，并按图乙连接电路，他先将开关S接a，观察电流表的示数及吸引大头针的数目；再将开关S从a换到b，调节变阻器的滑片P，使电流表的示数不变，观察吸引大头针的数目。他这样做是为了探究通电螺线管的磁性强弱与__
__的关系，使用的方法叫__
__。
【命题点分析】探究通电螺线管的磁场分布的实验，可考查主要实验器材及作用、实验操作、总结实验结论、安培定则、实验方法。
2、探究影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)
实验器材：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干
(2)
实验设计与分析
①
转换法：用吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱
②
滑动变阻器的作用：改变电磁铁磁性的强弱
(3)
实验结论：线圈匝数一定时，通过的电流越大，磁性越强；电流一定时，线圈匝数越多，磁性越强。
【例2】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，实验室准备的器材有：电源、开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材，制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。
(1)实验中通过观察电磁铁吸引大头针数目的不同，可以判断电磁铁的磁性强弱不同，这种方法叫__
__法。
(2)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数都在__
__(填“增加”或“减少”)，说明线圈匝数一定时，电流越__
__，电磁铁磁性越强。
(3)根据图中的情境可知，电磁铁甲的磁性强，说明电流一定时，__
__，电磁铁磁性越强。
(4)图中电磁铁甲的钉帽相当于电磁铁的__
__(填“N”或“S”)极。
【拓展设问】
(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是___
__。
(6)图中甲、乙串联的目的是__
__。
(7)调换电源的正负极接法是否会影响本实验？
答：__
__。
(8)举出一个应用电磁铁的实例：__
__。
(9)实验中小明将开关闭合后，发现无论怎样滑动变阻器的滑片P，铁钉都不能吸引大头针，他观察电流表却有读数，那么产生这种现象的一个可能的原因是__
__。
【命题点分析】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验，可考查实验方法、总结实验结论、安培定则、磁极间的相互作用规律、电磁铁的应用。
3、磁场对通电导体的作用
(1)
实验器材：U形磁体、电源、开关、导体、导线、滑动变阻器
(2)
实验设计与分析
①
闭合开关后，通电导体会运动，改变电流方向或磁场方向，导体的运动方向也会发生改变。
②
能量转化的方向：把电能转化为机械能。
(3)
实验结论：通电导体在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁场的方向都有关，当电流的方向或磁场的方向变得相反时，通电导体受力的方向也变得相反。
【例3】(2020·绍兴期中)如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小科同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：
序号
磁场方向
ab中电流方向
ab运动方向
1
向下
无电流
静止不动
2
向下
由a向
b
向左运动
3
向上
由a向b
向右运动
4
向下
由b向a
向右运动
(1)乙图中小科在电路中接入滑动变阻器的作用是__
__。
(2)比较实验2和3，说明通电导线在磁场中的受力方向与__
__有关；比较__
__实验，说明通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关。
(3)小科想在甲图的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的__
__。
【拓展设问】
(4)若小科做第5次实验时，使磁场方向向上，电流方向由b向a，则ab棒的运动方向是__
__。
(5)实验中ab用铜棒而不用橡胶棒的原因是__
__。
(6)在这个实验中，__
__能转化为__
__能。
(7)如果同时改变磁场方向和电流方向，__
__(填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
(8)小科左右移动滑动变阻器的滑片，发现导轨上的导体ab始终处于静止状态。经检查，全部实验器材均无故障且连接无误，请你猜想通电导体ab在磁场中处于静止状态的原因是___
__
。
【命题点分析】
磁场对通电导体的作用的实验，可考查实验仪器的作用、分析现象、总结实验结论、能量转化分析、导体不运动的原因分析、磁场对通电导体的作用、在生活中的应用。
4、探究产生电磁感应现象的条件和规律
(1)
实验器材：灵敏电流计、U形磁体、导体、开关、导线、铁架台、细绳
(2)
实验设计与分析
①
转换法：用灵敏电流计指针的偏转情况反映电路中感应电流的情况。
②
使电流计指针偏转更明显的措施：更换灵敏的电流计；用多匝线圈代替导线；加快切割磁感线的速度；增大磁场强度。
③
能量转化的方向：机械能转化为电能。
(3)
实验结论
①
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流；
②
感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的方向有关；
③
感应电流的大小与磁场强度、导体切割磁感线的速度有关。
【例4】(2020·东营)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，用棉线将一段导体AB悬挂起来，放置于蹄形磁体的磁场中，再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来，组成了闭合电路。
(1)该实验中，灵敏电流计的作用是__
__。
(2)确认灵敏电流计能正常工作后，某同学发现，无论导体AB在磁场中怎样运动，灵敏电流计的指针均不见发生偏转，其主要原因可能是__
__、__
__。
(3)在教师的指导下，兴趣小组对实验进行完善后，观察到的现象如下表所示，由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做__切割磁感线__运动时，电路中会产生感应电流。
序号
磁体(磁极)放置方式
导体AB运动情况
灵敏电流计指针偏转情况
1
上N下S
静止
不偏转
2
竖直向上运动
不偏转
3
竖直向下运动
不偏转
4
上N下S
向左运动
向右偏转
5
向右运动
向左偏转
6
上S下N
向左运动
向左偏转
7
向右运动
向右偏转
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出的结论是__
__。
(5)在此实验过程中，能量转化情况是__
__。利用这一原理，人们在生产、生活中制成了__
__。
【拓展设问】
(6)比较第4、6(或5、7)次实验可以得出__
__。
(7)实验中，通过观察__
__来判断电路中是否有感应电流。这种实验研究方法叫__
__法。
(8)若保持导体AB不动，要产生感应电流，正确的操作是__
__。
(9)小明同学在实验中发现，让导体棒沿水平方向向左缓慢运动时，电流计指针向右偏的角度较小，让导体棒沿水平方向向左快速运动时，电流计指针向右偏的角度较大。这说明感应电流的大小与导体运动的__
__有关。
【命题点分析】探究产生电磁感应现象的条件和规律的实验，可考查实验方法、分析现象、总结实验结论、能量转化、电流计指针偏转不明显的原因分析及改进措施、安培定则的应用、电磁感应现象在生活中的应用。
能力培养
1.（2020·温州）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为_____瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。________?。
2.（2017·温州）我省开展“全面剿灭劣V类水”行动。为了治理某河道的水污染，相关部门放置一批太阳能仿生水草，几个月后效果明显。太阳能仿生水草主要由太阳能电池板、小型送风电动机以及若干人造水草等构成（如图）。太阳能电池板为电动机供电，电动机工作，给河水持续提供空气，增加水体中的溶解氧。
（1）电动机工作时，其能量如何转化？________
（2）人造水草中有硝化细菌，当水体溶解氧增加，硝化细菌会快速繁殖。细菌的生殖方式为________生殖。
水体中氮元素含量过高是河道水污染的主要原因之一。人造水草中的硝化细菌能将污水中的含氮化合物最终转化为无污染物质，该过程涉及到的化学反应之一是：
，则X的化学式为________。
3.（2016·温州）如图甲是小明制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压U1=6伏，指示灯L的额定电压UL=2.5伏，定值电阻R0=350欧；控制电路电源电压U2=1.5伏，磁敏电阻Rx的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示，当窗户分别处在轨道A、B、C处时，磁敏电阻Rx所处位置的磁场强度分别为a、b、c，闭合开关S1和S2后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声．①将窗户移至A点时，窗户关闭，闭合开关S1
，指示灯L正常发光，求此时指示灯L消耗的电功率．（写出计算过程）
②已知电磁铁线圈中的电流达到3毫安时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯L熄灭，蜂鸣器开始报警．现移动滑动变阻器RP的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的
，当窗户移至轨道B点位置时，蜂鸣器恰好开始报警．若要求窗户移至轨道C点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实现？请通过计算加以说明．（写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计）
.
4.（2018·温州）如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
（1）若豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
（2）为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，La，Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液而处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力）。
①当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为Ra’和Rb’，请比较两者的大小关系：________
。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2________
。
课后作业电与磁科学作业（难度：一般：较难：困难=6：3：1）—试卷分析
整体难度：一般。
考试范围：物质的运动与相互作用、常见的物质
细
/
目
/
表
/
分
/
析
题号
难度系数
能力维度分析
详细知识点
一、选择题
1
0.65
识记
影响电磁铁磁性强弱的因素；
2
0.65
识记
磁性、磁体、磁极；直流电动机的原理；电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；
3
0.65
理解
欧姆定律的应用；电功率计算式的应用；
4
0.65
掌握
电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素；
5
0.65
识记
变阻器；
6
0.65
掌握
摩擦力的存在；影响摩擦力大小的因素；磁性、磁体、磁极；影响电磁铁磁性强弱的因素；
7
0.4
理解
电流；
8
0.4
掌握
密度；速度；压强大小比较；欧姆定律；
9
0.4
全部
欧姆定律的应用；电功率；
10
0.4
简单应用
欧姆定律的应用；
二、填空题
11
0.65
理解
电压表的使用；电路的动态分析；
12
0.65
理解
串、并联电路的设计；小灯泡的电功率跟哪些因素有关；
13
0.65
理解
电磁铁的其他应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；
14
0.65
识记
电流表的使用；欧姆定律；
15
0.65
识记
固体压强；压强的大小及其计算；电路；串、并联电路的设计；
16
0.65
掌握
电磁铁的其他应用；电功率计算式的应用；
17
0.4
掌握
串、并联电路的电压特点；欧姆定律的应用；电路的动态分析；
18
0.4
掌握
液化及液化现象；电磁铁的其他应用；
三、探究题
19
0.65
识记
欧姆定律的应用；电路的动态分析；
20
0.64
识记
电磁铁的其他应用；
21
0.65
识记
欧姆定律；探究电流与电压、电阻的关系实验；
22
0.4
简单应用
导体；绝缘体；简单机械；
23
0.4
掌握
欧姆定律的应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）；
四、简答题
24
0.65
识记
欧姆定律的应用；电功计算公式的应用；电功率计算式的应用；
25
0.65
掌握
大气压；惯性；欧姆定律的应用；电功和电功率；
26
0.65
掌握
欧姆定律的应用；凸透镜成像的应用；电功计算公式的应用；
27
0.65
识记
欧姆定律的应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电功率计算式的应用；
28
0.4
识记
电路的动态分析；
29
0.4
掌握
家庭电路的组成；电功与热量的综合计算；
30
0.4
理解
欧姆定律的应用；电功率计算式的应用；
知
/
识
/
点
/
分
/
析
知识模块
题量
题号
难度系数
详细知识点
物质的运动与相互作用
30
1
0.65
影响电磁铁磁性强弱的因素；
2
0.65
磁性、磁体、磁极；直流电动机的原理；电磁感应；产生电磁感应现象的条件和规律；
3
0.65
欧姆定律的应用；电功率计算式的应用；
4
0.65
电路的动态分析；影响电磁铁磁性强弱的因素；
5
0.65
变阻器；
6
0.65
摩擦力的存在；影响摩擦力大小的因素；磁性、磁体、磁极；影响电磁铁磁性强弱的因素；
7
0.4
电流；
8
0.4
密度；速度；压强大小比较；欧姆定律；
9
0.4
欧姆定律的应用；电功率；
10
0.4
欧姆定律的应用；
11
0.65
电压表的使用；电路的动态分析；
12
0.65
串、并联电路的设计；小灯泡的电功率跟哪些因素有关；
13
0.65
电磁铁的其他应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；
14
0.65
电流表的使用；欧姆定律；
15
0.65
固体压强；压强的大小及其计算；电路；串、并联电路的设计；
16
0.65
电磁铁的其他应用；电功率计算式的应用；
17
0.4
串、并联电路的电压特点；欧姆定律的应用；电路的动态分析；
18
0.4
液化及液化现象；电磁铁的其他应用；
19
0.65
欧姆定律的应用；电路的动态分析；
20
0.64
电磁铁的其他应用；
21
0.65
欧姆定律；探究电流与电压、电阻的关系实验；
22
0.4
导体；绝缘体；简单机械；
23
0.4
欧姆定律的应用；影响电流热效应的因素（焦耳定律）；
24
0.65
欧姆定律的应用；电功计算公式的应用；电功率计算式的应用；
25
0.65
大气压；惯性；欧姆定律的应用；电功和电功率；
26
0.65
欧姆定律的应用；凸透镜成像的应用；电功计算公式的应用；
27
0.65
欧姆定律的应用；电磁继电器的组成、原理和特点；电功率计算式的应用；
28
0.4
电路的动态分析；
29
0.4
家庭电路的组成；电功与热量的综合计算；
30
0.4
欧姆定律的应用；电功率计算式的应用；
常见的物质
2
8
0.4
密度；速度；压强大小比较；欧姆定律；
18
0.4
液化及液化现象；电磁铁的其他应用；学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：电荷
1．两种电荷
(1)
正电荷：用__丝绸__摩擦过的__玻璃棒__所带的电荷叫做正电荷。
(2)
负电荷：用__毛皮__摩擦过的__橡胶棒__所带的电荷叫做负电荷。
2．电荷间的相互作用规律：同种电荷相互__排斥__，异种电荷相互__吸引__。
例1．甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果丙带正电荷，则甲(
)
A．一定带正电荷
B．一定带负电荷
C.
可能带负电荷
D．可能带正电荷
变式1.(2020·营口)用塑料梳子梳理干燥的头发后，梳子能够吸起碎纸屑，这是因为带电体能__
__；若塑料的原子核束缚电子的本领强于头发，用该梳子接触不带电的验电器金属球，两金属箔片由于带上同种电荷互相_
__而张开；接触的瞬间，电流方向是__
__(填序号即可：①“从梳子到金属球”或②“从金属球到梳子”)。
知识点2：电路
组成元件：
_电源
(持续供电)、
_用电器_
(消耗电能)、
_开关(控制电路)、
__导线(连接电路)。-jy.com
电路状态：
①_通路或___闭合电路_：处处连通的电路；
②
_开路_或__断路：某处断开，电路中没有电流；
③
_短路：不经过用电器，直接用导线把电源两极连接起来，叫做电源短路。
(3)
表示方法：电路图和实物图。
(4)
基本电路：
_串联_电路和__并联_电路。
【注意】电源短路时，电流过大会损坏电源，严重时会造成火灾，所以必须防止电源短路。
短路、通路、断路的区别
串、并联电路的辨别
状态
通路
断路
短路
连接方式
串联
并联
含义
处处连通的电路
断开电路
直接将导线接在电源的两端
直接将导线接在用电器的两端
含义
电学元件顺次连接
电学元件并列连接
电路图
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(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
电路图
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
分析
电路中有电流,用电器工作
电路中没有电流,用电器不工作
电流很大,用电器不工作,损坏电源
被短接用电器不工作,电路中有电流,不损坏电源
判断方法
首尾连接,逐个顺次
首首相接、尾尾相连,
电路特点
只有一条电流路径,电路中各用电器互相影响
电路中的电流路径至少有两条,各支路中的用电器互不影响
工作状态
正常
有故障
开关作用
开关控制整个电路,开关位置不影响其控制作用
干路上的开关控制整个电路,支路中的开关控制所在支路
电路图实物图实验电路
电路图
实物图
实验电路
图示
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(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
实验电路要求:连接时要先断开开关,连接完毕后检查无误再闭合开关(如有滑动变阻器,在闭合开关前先将滑片移到阻值最大处)
要求
画线要平直规范、连接清晰到点、电学元件符号正确
画线不能相交、规范连接到接触点、线路连接简明
画图后,要检查是否符合电路要求
例2、如图所示多用途电路中，下列有关电路状态判断正确的是（　　）
A．闭合开关S1、S3，断开开关S2时，灯L1、L2串联
B．闭合开关S2，断开开关Sl、S3时，灯L1、L2并联
C．闭合开关S1、S2，断开开关S3时，灯L1亮、L2不亮
D．同时闭合开关S1、S2、S3时，电源短路
变式1.(2020·东莞)根据电路图连接实物图。
知识点3：电流
(1)
电流用I表示，单位为“_安培”，符号__A__。1
A＝1
000mA，1
mA＝_1
000_
μA。21
(2)
电流的测量：电流表。
(3)
电流表使用应注意的事项：
①正确选择_量程_；(试触法，先大后小)
②电流表必须_串联_在被测电路中；
③使电流从电流表的_正接线柱_流进，从__负接线柱_流出；
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极，否则，电流表会因通过的电流过大而烧毁。
例3、如图所示的电路图中，电流表能够测出总电流的是（　　）
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(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
B．
C．
D．
变式1.（2020?淮安）如图所示的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电路，当开关S1、S2闭合时，灯泡L1、L2同时发光，此时电流表A2测量通过灯泡　　的电流。L1发光一段时间后突然熄灭，L2仍然发光，此时电流表A1示数与L1熄灭前相比　　（选填“变大”、“变小”或“不变”），
知识点4：电压
(1)电压用字母_U表示，单位为伏特，符号V。1
kV＝1000
V＝106
mV＝109
μV。
一节干电池电压：
__1.5
V_；家庭照明电路电压：
__220
V_。(2)电压的测量：
_电压表_。
(3)电压表使用应注意的事项：
①正确选择_量程_；(试触法，先大后小)
②电压表需与被测电路_并联_；
③保证电压表的_正接线柱_与电源正极相连，
_负接线柱_与电源的负极相连。
例4、图（a）所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　）
A．8V
2V
B．10V
2V
C．2V
8V
D．2V
10V
变式1.如图所示，当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲是　　表，乙是　　表。
知识点5：电阻　滑动变阻器
1、电阻
（1）含义：电阻是导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越大，电阻_越大_，导体的导电能力_越弱_。【来源：21cnj
y.co
m】
（2）分类：导体、绝缘体、半导体。
（3）电阻用R表示。电阻单位：欧姆，简称欧，符号Ω。
比Ω大的单位有kΩ、MΩ。换算关系：1MΩ＝10kΩ＝10Ω
（4）影响导体电阻大小的因素：
①与导体的_长度_有关，导体的材料、粗细相同时，长度越长，电阻越大；
②与导体的_横截面积_有关，导体的材料、长度相同时，导体越细(横截面积越小)，电阻越大；
③与_材料_有关，对大多数材料来说，温度越高，电阻越大。
【注意】电阻是导体本身的一种特性，与电压大小、电流大小无关。
2、滑动变阻器
（1）原理：滑动变阻器原理是利用改变连入电路中_导体长度_来改变电阻，从而改变电路中的电流强度。
（2）符号：滑动变阻器结构实物图、示意图和元件符号。
（3）滑动变阻器的使用：
连接时，必须“_一上一下_
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)”。如果连接A、B两个接线柱，则有效电阻为零；如果连接C、D两个接线柱，则电阻最大，不能改变接入电路中电阻的大小。
【注意】
①关键是弄清
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)变阻器连入电路中的是哪一段电阻线，常见的错误是把金属棒接入部分也当成是电阻，这里应指出金属棒电阻几乎为0；②使用前要注意它的铭牌。如“50Ω
1.5A”表示最大阻值为50
Ω，允许通过的最大电流为1.5
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例5.（2020秋?招远市期中）从发电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)站到用电地区，通常都有一段相当长的距离，为减少远距离输电中的电能损失，目前技术水平下要采电高电压输电。如图是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，中间的支架是导体，相当于增大了导线的　　，从而　　（选填“增大”或“减小”）了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。超导材料的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
变式1.(2017长沙中考)关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　)
A．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B．导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小
C．相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻和材料有关
D．导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
知识点6：欧姆定律
1、(1)
研究对象：欧姆定律研究导体中的电流与导体的电阻、导体两端电压的关系。
(2)
内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正
比，跟这段导体的电阻
成反比。
(3)
表达式：
_I＝U/R_。
2．滑动变阻器的作用
滑动变阻器在不同的实验中作用不同，除了保护电路的作用外，都与实验目的有关。
伏安法测电阻：多次测量，减小误差。
探究电流与电压关系：改变电阻两端的电压。
探究电流与电阻关系：控制电阻两端的电压保持不变。
例6、（2020秋?丰润区期中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表的示数及指示灯L的亮度变化反应水位升降，当水位上升时，浮子上升，滑动变阻器的滑片向　　
移动，连入电阻阻值变　　
（选填“变大”或“变小”），电路中的电流　　
（选填“变大”或“变小”），电路中的小灯泡变　　
（选填“变亮”或“变暗”）。
变式1.（2020秋?丰
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)南区期中）如图所示，电源电压恒定为10V，R1＝10Ω，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中，电压表的示数从2V变成5V，则R2的阻值为　　Ω，滑动变阻器的最大阻值为　　Ω，当滑动变阻器的滑片在a端时电路中的电流为　　A.
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋I2＋…＋In
电压关系
U＝U1＋U2＋…＋Un
U＝U1＝U2＝…＝Un
电阻关系
R＝R1＋R2＋…Rn
＝＋?R＝
电压与电流分配关系
＝
＝
知识点7：串、并联电路的特点及应用
(1)把几个导体串联起来，相当于增加了导体的__长度__，所以导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都__大__。
(2)把几个导体并联起来，相当于增加了导体的__横截面积__，所以导体并联后的总电阻比任何一个并联导体的电阻都__小__。
2．串联电路的分压原则：电压与电阻成__正比。
并联电路的分流原则：电流与电阻成__反比。
例7、(2020·安徽)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路，如图甲所示，闭合开关后，测得各电阻两端的电压关系为U1＞U2＞U3；若将它们并联起来接入电路，如图乙所示，则闭合开关后，通过每个电阻的电流大小关系为(
)
A．I1＞I2＞I3
B．I3＞I2＞I1
C．I1＝I2＝I3
D．I2＞I1＞I3
变式1.(2020·荆门)将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I?U图像。闭合开关S，电流表示数为0.3
A，则电源电压和电阻R的大小分别是(
)
A．8
V　6.67
Ω
B．12
V　20
Ω
C．8
V　20
Ω
D．12
V　10
Ω
变式2.(2020·广元)如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲∶U乙＝4∶1，则R1∶R2＝_
__；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，通过两电表的电流之比I1∶I2＝____
。
知识点8：家庭电路
1、由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成（如图）。
2、测电笔的作用和使用方法
（1）家庭电路的进户线有两根，一根与地之间有220
V的电压，叫做__火__线，另一根与地之间没有电压，叫做__零__线。这两根进户线之间有__220__
V的电压。
（2）我们常用__测电笔__来辨别火线和零线，它的正确使用方法是：用大拇指和中指、无名指夹住测电笔的绝缘部分，食指指肚抵住__笔尾金属体__，笔尖金属体接触待测物体。若氖管发光，则表示接触的是__火__线，或与火线接通。
例8．(2020·镇江)如图所示，闭合开关S，发现灯L不亮，用测电笔接触M点时氖管发光，而接触N、Q点时氖管均不发光。若仅有一处发生断路，则该处可能是(
)
A.熔丝处
B．P、M间某处
C．M、N间某处
D．N、Q间某处
3、断路器的作用
（1）家庭电路电流过大的原因：(1)电路中发生__短路__；(2)电路中用电器__总功率__过大。
（2）断路器上标有额定电流，当流过断路器的电流__超过__额定电流时，断路器会自动断开，切断电路，从而起到保护电路的作用。
例8.1、(2020·呼和浩特)现代化的家庭电路不仅让我们生活更安全，更给我们带来了很大的舒适和便捷。如图所示是小清家配电系统的简化电路图。一天，小清在插座上插上了新买的制冷机，开关1“跳闸”了，而其他开关正常，拔掉制冷机后合上开关1。其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象。根据以上描述，下列说法正确的是(
)
A．插座出现了短路现象
B．开关2或者开关3可能被短路
C．开关4可能断路
D．开关4允许通过的最大电流远大于开关1允许通过的最大电流
4、三孔插座、三脚插头的连接和作用
（1）．家庭电路中电灯和控制灯的开关是__串__联的，插座和灯是__并__联的。
（2）．在家庭电路中，从安全的角度考虑，控制灯泡的开关应连接在灯泡与__火__(填“火”或“零”)线之间；三孔插座中有两个孔分别与火线、零线相连，另外的一个孔应与__大地__连接，与其相对应的三脚插头的长插脚应与__用电器的金属外壳__相连。
例8.2、在家庭电路中，插座、螺口节能灯和开关的连接正确的是(
)
变式1．如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是(
)
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.
断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光
C．保险丝烧断后可用铜丝代替
D.
闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
5、安全用电常识
1.
触电形式
(1)
低压触电：①双线触电(如：一手接触零线，一手接触__火__线)；②单线触电(如：人站在地上，一手接触__火__线)。
(2)
高压触电：①电弧触电；②跨步电压触电。
2．家庭电路触电是人体直接或间接跟__火__线连通造成的，人体安全电压为__不高于36__
V。
3．安全用电原则：不接触__低压__带电体，不靠近__高压__带电体。
4．触电急救措施：如果发生触电事故，要立即__切断电源__，必要时应该对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员抢救。
例8.3、下列哪些图所示的情况不会发生触电事故(
)
A．②④
B．③④
C．①②
D．①③
变式2、(2020·长春)下列做法遵守安全用电原则的是(
)
A．在输电线上晾衣服
B．更换灯泡前切断电源
C．用湿手拔电源插头
D．使用绝缘层老化的导线
专题精讲
高频考点1：电路设计及判断
考点解读：结合实际生活判断电路图，掌握电路连接方式，及开关在电路中的作用根据题意合理判断
例1、(2017岳阳中考)有一个看不见内部情况的小盒(如图甲)，盒上有两只灯泡，由一个开关控制，闭合开关两灯都亮，断开开关两灯都关；拧下其中任一灯泡，另一灯都亮，符合要求的电路图是(　　)
,A)　,B)
,C)　,D)
高频考点2：实验探究影响电阻大小的因素
考点解读：电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。电路连接时开关要断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处(目的是防止电路接通时电流过大烧坏灯泡，甚至烧坏电流表)。探究导体电阻与材料的关系(选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体)。探究导体电阻与长度的关系(选取同种材料制成的横截面积相同、长度不同的导体)。探究导体电阻与横截面积的关系(选取同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导体)。探究导体电阻与导体温度的关系(对同一个导体进行加热)。多次测量的目的(使实验结论更具普遍性)。实验中用到了控制变量法和转换法(通过比较电流表示数或灯泡的亮度来判断导体电阻的大小)。
探究影响导体电阻大小的因素实验过程
实验器材：电流表、灯泡、不同规格的电阻丝、电源、开关、导线
实验设计与分析
①
转换法：通过比较电流表示数(或灯泡亮度)判断电阻丝电阻的大小。电流表示数越小(灯泡越暗)，表明电阻越大。
②
只用灯泡反映电阻大小的缺点：当电流变化不大时，无法比较出电阻的大小。
③
只用电流表反映电阻大小的缺点：当电阻较小时容易烧坏电流表。
④
只有一根电阻丝：对折，可探究电阻与横截面积的关系；改变接入电路的导体长度，可探究电阻与长度的关系；无法探究电阻与材料的关系。
⑤
金属导体的电阻还受温度的影响：温度越高，电阻越大。
(3)
实验结论：
①
材料和横截面积相同时，长度越长，电阻越大；
②材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大；
③
长度和横截面积相同时，材料不同，电阻不同。
例2、如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同；a、b、d长度相同。
(1)该实验是通过观察____的示数间接比较导线电阻的大小。
(2)选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的
____
有关。
(3)选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的____有关。
(4)选用导线____分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外，还可能跟
____
有关。
解析：(1)当电路接入不同的导体时，可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小；(2)由图可知，导线a、b的粗细、长度均相同，材料不同，因此选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料有关；(3)由图可知，导线b、c的粗细、材料均相同，长度不同，因此选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关；(4)由图可知，导线b、d的长度、材料均相同，粗细不同，因此选用导线b、d分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关；(5)影响导体电阻大小的因素除了导体的材料、长度、横截面积外，还可能跟温度有关。答案：(1)电流表
(2)材料
(3)长度
(4)b、d
(5)温度
高频考点3：欧姆定律相关实验突破
一、实验汇总比较
课题
探究I与U的关系
探究I与R的关系
“伏安法”测定值电阻
“伏安法”测小灯泡电阻
方法
I
=
（控制变量法）
R＝
电路图
电路连接
按照设计的电路图连接电路(如图所示)，连接电路时，开关S应__断开__，滑动变阻器的滑片P应移至阻值__最大__位置
实验步骤
保持R不变，改变U
保持U不变，改变R
多次改变电阻(灯泡)U，记录对应的I，计算R
R滑作用
改变U
保持U不变
改变U
保护电路
结论
R一定，I与U成正比
U一定，I与R成反比
灯丝电阻与温度有关
图像
二、命题题眼突破
1．电路连接。
2．开关和滑动变阻器。
3．电流表和电压表的使用和读数。
4．电路故障判断。
5．滑动变阻器的作用。
6．实验方法的应用(使定值电阻两端电压或电压表的示数不变)。
7．表格数据处理：
(1)判断错误的数据并分析原因。(2)根据实验数据描绘I－R图像(先确定点坐标，然后将各点用光滑的曲线连接)。(3)根据实验数据总结实验结论。
8．图像信息处理：
根据图像总结实验结论。
9．移动滑片不能使电压表示数保持不变的原因(电源电压太大或滑动变阻器的阻值太小)。
例3、(2020·山西)实践小组的同学们进行“伏安法测小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为2.5
V(阻值约为10
Ω)，滑动变阻器规格为“20
Ω　1
A”。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有__
_作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可能是_
。
(3)经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到__
_
_，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为____Ω，继续向左移动滑片，则可能出现的现象有
__(写出一条即可)。
(4)实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图像，分析图像可得出结论：__
。
例3．1、小明要测量定值电阻Rx的阻值(约十几欧)。现有器材：电源(6
V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
(1)他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整。
(2)电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最
端，闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时Rx两端的电压为
V。
(3)当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0。他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，发现电压表有示数，电流表示数仍为0。则由此可以判断故障是
。
次数
1
2
3
AC长度(cm)
4.0
14.0
20.0
电压表示数(V)
0.8
2.0
2.4
(4)排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0
cm、总阻值为10
Ω的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线(如图丙所示)。查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考，重新设计了如图丁所示的电路(AB为电阻丝，C为鳄鱼夹)，继续进行实验。
根据已知条件判断，电压表量程应选用0～3V；②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示：求出第1次实验时电路中的电流I1＝
；利用表中所有数据求出待测电阻Rx＝
。
高频考点4：欧姆定律及串并联电路特点应用：
考点解读：阻R一定，导体中的电流I跟这段导体两端的电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)压U成正比；电压U不变，导体中的电流I跟导体的电阻R成反比。根据欧姆定律的公式：I＝及其变形公式：R＝，U＝IR，计算电路中的电流、电压和电阻的大小。知道其中任意两个量，即可求出第三个量。
串联电路中，电流处处相等，电源电压等于各用电器电压和，即U=U1+U2
，I=I1=I2，I1===I2，变形可得＝(分压原理)。
并联电路中，电压处处相等，干路电流等于各支路电流之和即I=I1+I2，U1=U2，U1=I1R1=U2=I2R2，变形可得＝(分流原理)。
一、实验探究
研究串、并联电路的电流特点
实验器材：电源、开关、不同规格的小灯泡、电流表、导线
实验设计与分析
①
电流表异常：未连接时指针不在零刻度处：没有调零；偏转过大：量程选小了；偏转过小：量程选大了；反偏：正、负接线柱接反了。
②
多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性。
(3)
实验结论：①串联电路：电流处处相等；②并联电路：干路电流等于各支路电流之和。
例4.1、在“探究串联电路的电流特点”的实验中，小红同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)她先把电流表接在a处，闭合开关后，发现两灯的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是__
__。
A．某段导线断开
B．某接线柱处接触不良
C．某灯泡被短路
D．电流表被烧坏
(2)她排除故障后，重新闭合开关，电流表的指针指示位置如图乙所示，则所测的电流值为__
__A。
Ia/A
Ib/A
Ic/A
0.16
0.15
0.14
(3)小红测量了a、b、c三处的电流，又改变灯泡的规格进行了多次实验，其中一次实验的测量数据如下表所示，在分析数据时，发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是__
_
_。
A.可能是因为测量误差造成的
B．是因为没有对电流表调零造成的
C．串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中，电流越来越小
【拓展设问】
(4)在连接电路时，开关应该__
__。
(5)若小红在把电流表接入电路前，发现电流表指针位置如图丙所示，接下来她应该进行的操作是__
__
。
(6)小红同学在某次实验时，闭合电路后发现：灯L1的亮度比灯L2更亮，则下列说法正确的是___
__(填字母)。A．灯L1中的电流较大，所以L1更亮
B．电流从电源正极出来先通过灯L1，所以L1更亮
C．亮度不同是由于两灯规格不同所致
(7)若在实验时，闭合开关后出现L1不发光，L2发光的现象，原因可能是___
__(填字母)。
A．通过灯泡L2的电流比L1的电流小
B．灯泡L1的灯丝断了
C．小灯泡L1灯座处可能短路了
研究串、并联电路的电压特点
实验器材：电源、开关、不同规格的小灯泡、电压表、导线
实验设计与分析
①
电压表异常：未连接时指针不在零刻度处：没有调零；偏转过大：量程选小了；偏转过小：量程选大了；反偏：正、负接线柱接反了。
②
多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性。
(3)
实验结论：①串联电路：电路的总电压等于各部分电路两端电压之和；②并联电路：各支路两端电压相等，都等于电源电压。
例4.2、在探究“串联电路的电压规律”的实验中：
(1)
按如图所示的电路图连接电路，小明刚连接好最后一根导线，两灯立即发光，这说明他在连接电路时__
__。
(2)
实验中最好选择规格__
__(填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(3)
小明更换不同规格的灯泡并进行多次实验，将实验数据记录在下表中，分析表中数据可以初步得出结论：__
__。
实验序号
AB两点间的电压UAB/V
BC两点间的电压UBC/V
AC两点间的电压UAC/V
1
0.5
2.5
3
2
1.8
1.2
3
3
1.2
1.8
3
【拓展设问】
(4)下面是实验中出现的故障，请你找出故障原因：
①闭合开关，发现电压表示数为零，L1不发光，L2发光，则故障可能是__
__。
②闭合开关，发现电压表有示数，L1和L2都不发光，则故障可能是__
__。
③闭合开关，发现电压表示数为零，L1和L2都发光，则故障可能是__
__。
④闭合开关，发现电压表示数为零，L1和L2都不发光，则故障可能是__
__。
⑤闭合开关，发现电压表有示数，L1发光，L2不发光，则故障可能是__
__。
(5)如果甲、乙两组的同学分别发现电压表出现了如图所示的现象，请你分析他们在实验时出现问题的原因：
甲组：__
__；乙组：__
__。
(6)在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？__
__，因为__
__。
L1两端的电压UAB/V
L2两端的电压UBC/V
L1和L2两端的总电压UAC/V
1.5
1.5
3
(7)小明在某一次实验的数据记录如右表：
①小明根据这次的实验数据断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”，这一结论是__
__(填“正确”或“错误”)的，他得出这样的结论是因为__
__
。
②你对小明接下来的实验操作有什么建议？__
__。
二、物理量变化及计算
1、开关导致的动态变化，
考点解读：仔细分析电路图，根据图中开关段闭合发生连接方式变化时，根据电阻的变化情况，分析电流或电压的变化情况。
例4.2.1、
如图所示的电路中开关均闭合时，灯L正常发光；若电源电压不变，当开关S2断开后，则（
）
灯L变亮，电流表示数增大
B、灯L变亮，电流表示数减小
C、灯L的亮度不变，电流表示数增大
D、灯L的亮度不变，电流表示数减小
变式1、（2013常州市）如图所示的电路，电源电压不变，开关S闭合后，当S1由断开变为闭合时，则
（
）
A．A1示数变大，A2示数不变
B．A1示数变大，A2示数变大
C．A1示数不变，A2示数不变
D．A1示数不变，A2示数变小
2、滑动变阻器阻值改变引起的电流、电压变化
考点解读：仔细分析电路图，根据图中发生变化时，滑动变阻器滑片P的滑动移动方向，判断电阻的变化情况，在根据电阻的变化情况，分析电流或电压的变化情况。
例4.2.2、[2018·遂宁改编]如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向b端移动，则在移动过程中(　　)
A．电压表V的示数变小，电流表A1的示数变大
B．电压表V的示数不变，电流表A2的示数变小
C．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
3、综合计算题
例4.
3、如右图所示的电路中，R1=6Ω，滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”，电源电压为4.5V并保持不变。电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：
为保护电表，则滑动变阻器的变化范围为多少？
（2）当滑动变阻器R2为8Ω时，电流表、电压表的示数分别为多少？
高频考点5：电路故障（开路、短路）分析
考点解读：
1．电路连接错误：连接电路时开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有处于阻值最大处。
2．电表连接错误
(1)量程选择过大，指针偏转角度太小，测量误差较大。
(2)量程选择过小，损坏电表。
(3)正负接线柱接反，指针反向偏转。
(4)电流表并联接入电路，引起短路。
(5)电压表串联接入电路，引起断路，电压表示数接近电源电压。
(6)用电器短路：用电器不能工作，电路电流过大。
(7)用电器断路：电路中电流为0。
3．如图所示，当灯泡L1、L2分别出现断路和短路时，灯L1、L2的发光情况如何？电表读数有何特点？
L1
L2
表
表
L1断路
__不亮__
__不亮__
__0__
__U总__
L2断路
__不亮__
__不亮__
__0__
__0__
L1短路
__不亮__
__亮__
__有__
__0__
L2短路
__亮__
__不亮__
__有__
__U总__
4.串联电路故障分析
（1）闭合开关时，两盏灯都亮，一段时间后发现只有一盏灯亮。串联电路中只有一盏灯亮，则另一盏灯短路。
（2）开始时两盏灯都亮，一段时间后发现两灯都不亮。既然所有灯都不亮了，说明电路中存在断路现象，即此时电路出现开路。常用的判断方法是用电压表依次并联在每段电路两端，根据有无读数来判断故障的位置。若电压表有读数(一般读数较大，接近电源电压)，说明与电压表并联的用电器是开路的；若电压表无读数，说明没有电流通过电压表，此时没有与电压表并联的电路是开路的。
例5.1、(2020·青海)如图所示，是探究串联电路中小灯泡两端的电压与电源两端电压关系的电路图。已知电源电压为4.5
V，L1、L2为两个不同规格的小灯泡，当闭合开关S后两灯都不亮。用电压表进行测量时，测得AB两点之间的电压为零，BC两点之间的电压为4.5
V。则下列判断中正确的是(
)
A.灯泡L1的灯丝断了
B．开关接触不良
C．灯泡L2的灯丝断了
D．灯泡L2被短路
变式1.(2020·恩施州)如图所示的实验电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数但无明显变化，电流表有示数并且有变化，小灯泡不亮。则可能的故障原因是(
)
A．小灯泡断路
B．小灯泡短路
C．变阻器短路
D．变阻器断路
5、并联电路故障分析
（1）并联电路中各个支路互不影响，闭合开关，若发现只有一盏灯亮，说明这一盏灯亮的电路是通路，不亮的灯一定是开路。
（2）并联电路中某处短路，引起整个电路短路，即电源短路。此时所有灯不亮，会烧坏电源。
例5.2、如图所示，电源电压U恒定，闭合开关，L1、L2两灯均正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表示数均不变，假设故障是由其中某只灯泡引起的，则造成此现象的原因可能是(
)
A．L1短路
B．L2短路
C．L1断路
D．L2断路
变式2、如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，电流表的示数变小，电压表的示数不变，若故障只发生在电阻R1、R2上，用某完好的定值电阻R(R＜R1)替换R2，替换前后两电表的示数恰好不变，则(
)
A.R1一定断路
B．R2一定断路
C．R1可能断路
D．R2可能断路
6、家庭电路中的故障分析
家庭电路中的故障分析题来源于人们的生活实践，常见的情况有以下几种：
(1)保险丝熔断：可能是短路；也可能是电路中的总功率过大。
(2)火线断路：断点与火线进户端之间能使测电笔氖管发光，断点与零线之间不能使测电笔的氖管发光。(3)零线断路：断点与火线之间能使测电笔氖管发光，从现象上看，插座中的两孔都能使测电笔的氖管发光，实际上是因为零线断了以后，电流从火线通过其他用电器的开关(灯丝)，经过测电笔流过人体到达大地。
例5.3、(2020·温州期中)如图所示，小明合上开关S，发现灯不亮，然后他用测电笔测试A、B、C、D各点，发现A、C、D三点氖管会发光。则发生的故障是(
)
A.
BC之间断路
B．灯L断路
C．进户零线断路
D．开关S短路
变式3、(金华期中)如图是某同学家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，电灯也不发光。拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作。用测电笔分别测试插座的左、右孔，发现氖管均发光。若电路中只有一处故障，则(
)
A．电热水壶所在电路的b、c间短路
B．插座的接地线断路
C．电路的d点到进户零线间导线断路
D．电路的a、b间导线断路
能力培养
一、电路基础
1.（2020·温州）电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法不合理的是（
???）
A.?蚊子是可以导电的?????????????B.?电蚊拍电压降低烧毁效果变差
C.?蚊子烧毁是因为电流的热效应????????D.?烧毁时可能没有电流通过蚊子
2.（2020·温州）小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器
发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（
???）
A.??B.
C.????D.?
3.（2019·温州）用伏安法测电阻时，某电表的示数如图所示。其示数为（??
）
?1.5安????
?B.?7.5安???
C.
1.5伏?
?D.?7.5伏
4.（2018·温州）下列实物连接与电路图相符合的是（水果电池的铜片为正极、锌片为负极）（??
）
A.?B.?C.?D.?
5.（2017·温州）某电热水壶正常状态下，闭合开关，指示灯L亮，同时电热丝R工作；断开开关，指示灯L熄灭，电热丝R不工作。小明用该电热水壶烧水时，发现电热丝R断了，指示灯L仍然亮。四位同学设计了该电热水壶的模拟电路，其中可能正确的是（
?）
A.?
B.?
C.????D.?
6.（2016·温州）在下列数据中，最接近生活实际的是（?
??）
A.?对人体而言，安全电压不超过220V?????B.?冰的内能为0J
C.?家用台灯工作时电流大约为2A???????D.?一个中学生从一楼走到二楼需要做功约为1500J
7.（2016·温州）如图所示电路，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光．现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上，会导致两灯同时熄灭的是（?
）
A.?a和b???B.?c和d???C.?e和f???D.?g和h
8.（2019·温州）雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。
（1）雾天，空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是________。
（2）小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是????
。
A.
B.
C.
D.
9.（2018·温州）如图甲是某身高体重量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高，体重。
（1）若体检者重600牛，双脚与台面的接触面积为0.05米2
，
则他对台面的压强为_____帕。
（2）小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示，现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是________。
10.（2016·温州）空调扇因同时具有“送风、加湿和降温”等功能而成为人们夏季消暑纳凉的常用电器．如图1为某品牌空调扇结构示意图，其内部电路中有送风电扇和加湿电动机．
（1）空调扇底座安装四个万向轮，这种设计可以通过________的方法来减小摩擦，便于移动空调扇．
（2）该空调扇工作时，若只闭合送风开关，送风电动机工作；若同时闭合送风开关和加湿开关，两个电动机都工作；若只闭合加湿开关，加湿电动机不工作．下列电路（图2）设计符合上述要求的是________．
（3）当送风电动机和加湿电动机同时工作时，水箱中的水进入冷网帘后不断________（填物态变化名称），从而吸收热量以降低空气湿度，空调扇吹出来凉风．
二、基本电路综合计算与应用
1.（2020·温州）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为________瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。________?。
2.（2016·温州）如图，电源电压保持不变，电阻R1
=
R2
=
R3
=
10Ω。要仅使R2、R3并联，R1没有电流通过，应闭合开关________，此时电流表的示数为I1；要仅使R1、R2串联，开关S1、S2应________?(选填“断开”或“闭合”)，此时电流表的示数为I2；则I1︰I2
=?________?。
3.（2020·温州）在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。
（1）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是________
。
（2）改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小△I0与电压变化量大小△U0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小△U0和相应的电流变化量大小△I0
，
如表二所示，则表二中的a为________。
表一
表二
组别
△U0（伏）
△I0(安)
第1组
1．5
a
第2组
0．6
0．06
第3组
0．8
0．04
组别
第1组
第2组
第3组
R0（欧）
5
10
20
U0（伏）
1．9
2．2
2．5
1．2
1．8
2．4
1．6
2．4
2．8
I0(安)
0．20
0．44
0．50
0．12
0．18
0．24
0．08
0．12
0．14
（3）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。________
。
4.（2019·温州）小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示发生明显变化的调节区级很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图2乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是________。
（2）分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________。
（3）若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________。
5.（2018·温州）为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器（20Ω，2.5A）等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将4欧的R1接入电路，当电压表示数为4伏时，记录电流表的示数。
②用R2替换R，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4伏的刻度左右摆动，但无法准确指在4伏的刻度线上
老师告知小明；滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接人电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏，此时电流表示数如图丁所示。
（1）图丁中电流表的示数为________安
（2）步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4伏？
（3）小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4伏，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有（
???）（可多选）。A.15欧
B.25欧
C.35欧
D.45欧
6.（2017·温州）为了研究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到______时，可以判断此时小灯泡正常发光。
（2）在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是??
?????。
A.滑动变阻器R1（20欧，3安）
B.滑动变阻器R2（50欧，2安）
C.滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）
（3）小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线是错误的，其理由是_______
_。
7.（2016·温州）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，使用用如图甲所示的电路，其中电源电压保持6
V不变，小灯泡额定电压为2.5
V(灯丝电阻约为12
Ω)。
（1）为能顺利完成该实验探究，下列四种规格的滑动变阻器应选用__________。
A.“10Ω
0.2A”的滑动变阻器
B.“10Ω
0.5A”的滑动变阻器?
C.“20Ω
0.2A”的滑动变阻器
D.“20Ω
0.5A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是：________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示；此时为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________端移动.(选填：
“A”或“B”)。
（4）多次测量，得出通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知：该小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为________W。灯丝电阻受温度的影响情况是________
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速v（米/秒）
0.3~1.5
1.6~3.33
3.4~5.4
5.5~7.9
8.0~10.7
10.8~13.8
风压p（帕)
0.055~1.4
1.6~6.8
7.2~18
18.9~39
40~72
72.9~119
8.（2019·温州）温州地区常受台风侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2，均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处。有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。
（1）在滑片P左移的过程中，电路的总电阻________?。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程）
（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R。损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
课后作业学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：电荷
1．两种电荷
(1)正电荷：用__丝绸__摩擦过的__玻璃棒__所带的电荷叫做正电荷。
(2)负电荷：用__毛皮__摩擦过的__橡胶棒__所带的电荷叫做负电荷。
2．电荷间的相互作用规律：同种电荷相互__排斥__，异种电荷相互__吸引__。
例1．甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果丙带正电荷，则甲(
)
A．一定带正电荷
B．一定带负电荷
C.可能带负电荷
D．可能带正电荷
【解析】C，由图知乙、丙相互排斥，说明乙、丙一定带同种电荷，已知丙带正电，则乙一定也带正电；图中甲、乙相互吸引，根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知，甲可能带负电或不带电。
变式1.(2020·营口)用塑料梳子梳理干燥的头发后，梳子能够吸起碎纸屑，这是因为带电体能__
__；若塑料的原子核束缚电子的本领强于头发，用该梳子接触不带电的验电器金属球，两金属箔片由于带上同种电荷互相_
__而张开；接触的瞬间，电流方向是__
__(填序号即可：①“从梳子到金属球”或②“从金属球到梳子”)。
【解析】吸引轻小物体
_排斥
②_塑料梳子梳理干燥的头发后，梳子由于摩擦而带上了电荷，带电体能吸引轻小物体，故梳子能够吸起碎纸屑；金属箔片由于带上同种电荷互相排斥而张开；塑料的原子核束缚电子的本领强于头发，则在摩擦过程中，头发上的部分电子转移到梳子上，梳子带负电。该梳子接触不带电的验电器金属球，梳子上的电子转移到金属球上，故电流方向是从金属球到梳子。
知识点2：电路
组成元件：
_电源
(持续供电)、
_用电器_
(消耗电能)、
_开关(控制电路)、
__导线(连接电路)。-jy.com
电路状态：
①_通路或___闭合电路_：处处连通的电路；
②
_开路_或__断路：某处断开，电路中没有电流；
③
_短路：不经过用电器，直接用导线把电源两极连接起来，叫做电源短路。
(3)
表示方法：电路图和实物图。
(4)
基本电路：
_串联_电路和__并联_电路。
【注意】电源短路时，电流过大会损坏电源，严重时会造成火灾，所以必须防止电源短路。
短路、通路、断路的区别
串、并联电路的辨别
状态
通路
断路
短路
连接方式
串联
并联
含义
处处连通的电路
断开电路
直接将导线接在电源的两端
直接将导线接在用电器的两端
含义
电学元件顺次连接
电学元件并列连接
电路图
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电路图
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分析
电路中有电流,用电器工作
电路中没有电流,用电器不工作
电流很大,用电器不工作,损坏电源
被短接用电器不工作,电路中有电流,不损坏电源
判断方法
首尾连接,逐个顺次
首首相接、尾尾相连
电路特点
只有一条电流路径,电路中各用电器互相影响
电路中的电流路径至少有两条,各支路中的用电器互不影响
工作状态
正常
有故障
开关作用
开关控制整个电路,开关位置不影响其控制作用
干路上的开关控制整个电路,支路中的开关控制所在支路
电路图实物图实验电路
电路图
实物图
实验电路
图示
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实验电路要求:连接时要先断开开关,连接完毕后检查无误再闭合开关(如有滑动变阻器,在闭合开关前先将滑片移到阻值最大处)
要求
画线要平直规范、连接清晰到点、电学元件符号正确
画线不能相交、规范连接到接触点、线路连接简明
画图后,要检查是否符合电路要求
例2、如图所示多用途电路中，下列有关电路状态判断正确的是（　　）
A．闭合开关S1、S3，断开开关S2时，灯L1、L2串联
B．闭合开关S2，断开开关Sl、S3时，灯L1、L2并联
C．闭合开关S1、S2，断开开关S3时，灯L1亮、L2不亮
D．同时闭合开关S1、S2、S3时，电源短路
【答案】D【解答】解：由电路图可知：A、闭合开关S1、S3，断开开关S2时，电流分别流入灯泡L1、L2，则L1、L2并联连接，故A错误；21纪B、闭合开关S2，断开开关Sl、S3时，电流依次经L2、S2、L1回到电源的负极，两灯泡串联连接，故B错误；2C、闭合开关S1、S2，断开开关S3时，只有灯L2接入电路，灯L1短路，灯L1不亮、L2亮，故C错误；D、同时闭合开关S1、S2、S3时，电流经三个开关回到电源的负极，会造成电源短路，故D正确。
变式1.(2020·东莞)根据电路图连接实物图。
答图：
【解析】由电路图可知，两灯泡并联，开关S1位于干路，开关S2位于L2支路，从电源的正极出发，依次连接L2、S2、S1回到电源的负极，然后把L1并联在L2和S2两端。
知识点3：电流
(1)电流用I表示，单位为“_安培”，符号__A__。1
A＝1
000mA，1
mA＝_1
000_
μA。21
(2)电流的测量：电流表。
(3)电流表使用应注意的事项：
①正确选择_量程_；(试触法，先大后小)
②电流表必须_串联_在被测电路中；
③使电流从电流表的_正接线柱_流进，从__负接线柱_流出；
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极，否则，电流表会因通过的电流过大而烧毁。
例3、如图所示的电路图中，电流表能够测出总电流的是（　　）
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B．
C．
D．
【答案】D【解答】解：
A、L1、L2并联，电流表测量干路电流，但是正负接线柱接反了，故A不符合题意；
B、L1、L2并联，电流表与L1串联，电流表测量L1的电流，正负接线柱接法正确，故B不符合题意；
C、L1、L2并联，电流表与L2串联，电流表测量L2的电流，正负接线柱接法正确，故C不符合题意；
D、L1、L2并联，电流表测量干路电流，正负接线柱接法正确，故D符合题意。
变式1.（2020?淮安）如图所示的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电路，当开关S1、S2闭合时，灯泡L1、L2同时发光，此时电流表A2测量通过灯泡　　的电流。L1发光一段时间后突然熄灭，L2仍然发光，此时电流表A1示数与L1熄灭前相比　　（选填“变大”、“变小”或“不变”），
【解答】答案为：L2；变小。解：分析电路可知：闭合两个开关，两灯并联，电流表A1测的是干路电流，电流表A2测的是L2所在支路的电流；21·cn·jy·com
两只灯泡都发光时，电流表A1测量的是通过
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)两个支路的电流之和；L1发光一段时间后突然熄灭，L2仍然发光，此时电流表A1测量的是通过L2的电流，而L2电阻不变，两端电压不变，所以通过L2的电流不变。因此电流表A1的示数变小。
知识点4：电压
(1)电压用字母_U表示，单位为伏特，符号V。1
kV＝1000
V＝106
mV＝109
μV。
一节干电池电压：
__1.5
V_；家庭照明电路电压：
__220
V_。(2)电压的测量：
_电压表_。
(3)电压表使用应注意的事项：
①正确选择_量程_；(试触法，先大后小)
②电压表需与被测电路_并联_；
③保证电压表的_正接线柱_与电源正极相连，
_负接线柱_与电源的负极相连。
例4、图（a）所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　）
A．8V
2V
B．10V
2V
C．2V
8V
D．2V
10V
【答案】A【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且两电压表指针位置相同确定量程，所以，电压表V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，则电源的电压U＝10V，电压表V2的量程为0～3V，分度值为0.1V，则R2两端的电压U2＝2V，故CD错误则R1两端的电压：U1＝U﹣U2＝10V﹣2V＝8V，A正确，B错误。
变式1.如图所示，当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲是　　表，乙是　　表。
【解答】解：要使电阻R1、R2并联，由图可知电流必须从开关S分别流入支路R1、支路R2和电表乙，然后流回负极，所以甲为电压表，乙为电流表。
故答案为：电压；电流。
知识点5：电阻　滑动变阻器
1、电阻
（1）含义：电阻是导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越大，电阻_越大_，导体的导电能力_越弱_。【来源：21cnj
y.co
m】
（2）分类：导体、绝缘体、半导体。
（3）电阻用R表示。电阻单位：欧姆，简称欧，符号Ω。比Ω大的单位有kΩ、MΩ。换算关系：1MΩ＝10kΩ＝10Ω
（4）影响导体电阻大小的因素：
①与导体的_长度_有关，导体的材料、粗细相同时，长度越长，电阻越大；
②与导体的_横截面积_有关，导体的材料、长度相同时，导体越细(横截面积越小)，电阻越大；
③与_材料_有关，对大多数材料来说，温度越高，电阻越大。
【注意】电阻是导体本身的一种特性，与电压大小、电流大小无关。
2、滑动变阻器
（1）原理：滑动变阻器原理是利用改变连入电路中_导体长度_来改变电阻，从而改变电路中的电流强度。
（2）符号：滑动变阻器结构实物图、示意图和元件符号。
（3）滑动变阻器的使用：
连接时，必须“_一上一下_
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)”。如果连接A、B两个接线柱，则有效电阻为零；如果连接C、D两个接线柱，则电阻最大，不能改变接入电路中电阻的大小。
【注意】
①关键是弄清
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)变阻器连入电路中的是哪一段电阻线，常见的错误是把金属棒接入部分也当成是电阻，这里应指出金属棒电阻几乎为0；②使用前要注意它的铭牌。如“50Ω
1.5A”表示最大阻值为50
Ω，允许通过的最大电流为1.5
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例5.（2020秋?招远市期中）从发电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)站到用电地区，通常都有一段相当长的距离，为减少远距离输电中的电能损失，目前技术水平下要采电高电压输电。如图是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，中间的支架是导体，相当于增大了导线的　　，从而　　（选填“增大”或“减小”）了导线的电阻，以达到减少输电线上电能损失的目的。超导材料的出现，为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
【解答】解：为减少远距离输电中的电能损失，根据焦耳定律可知，就要尽可能地减小输电线中的电流；在导线材料与长度一定的情况下，导线的横
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)截面积越大，导线电阻越小。四根导线并联，增大了导线的横截面积，从而使输电导线电阻变小，输电损失的电能减小。故答案为：电流；横截面积；减小。
变式1.(2017长沙中考)关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　)
A．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B．导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小
C．相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻和材料有关
D．导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
【解析】A中导体有电阻，对电流有阻碍作用，A错误；B中电阻越大，对电流的阻碍作用越大，B错误；C中相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻和材料有关，C正确；D中电阻是物体的属性，与它两端的电压和电流无关，与导体的材料、长度和横截面积有关，D错误；故选C。
知识点6：欧姆定律
1、(1)研究对象：欧姆定律研究导体中的电流与导体的电阻、导体两端电压的关系。
(2)内容：通过导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正
比，跟这段导体的电阻
成反比。
(3)表达式：
_I＝U/R_。
2．滑动变阻器的作用
滑动变阻器在不同的实验中作用不同，除了保护电路的作用外，都与实验目的有关。
(1)伏安法测电阻：多次测量，减小误差。
(2)探究电流与电压关系：改变电阻两端的电压。
(3)探究电流与电阻关系：控制电阻两端的电压保持不变。
例6、（2020秋?丰润区期中
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)）如图所示是小明设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表的示数及指示灯L的亮度变化反应水位升降，当水位上升时，浮子上升，滑动变阻器的滑片向　　
移动，连入电阻阻值变　　
（选填“变大”或“变小”），电路中的电流　　
（选填“变大”或“变小”），电路中的小灯泡变　　
（选填“变亮”或“变暗”）。
【答案】上；变大；变小；变暗。【解答】解：当水位上升时，浮子带动滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小；因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率变小，灯泡变暗。
变式1.(2017长沙中考)关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　)
A．导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B．导体的电阻越大，它对电流的阻碍作用越小
C．相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻和材料有关
D．导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
【解析】A中导体有电阻，对电流有阻碍作用，A错误；B中电阻越大，对电流的阻碍作用越大，B错误；C中相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻和材料有关，C正确；D中电阻是物体的属性，与它两端的电压和电流无关，与导体的材料、长度和横截面积有关，D错误；故选C。
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
I＝I1＝I2＝…＝In
I＝I1＋I2＋…＋In
电压关系
U＝U1＋U2＋…＋Un
U＝U1＝U2＝…＝Un
电阻关系
R＝R1＋R2＋…Rn
＝＋?R＝
电压与电流分配关系
＝
＝
知识点7：串、并联电路的特点及应用
(1)把几个导体串联起来，相当于增加了导体的__长度__，所以导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都__大__。
(2)把几个导体并联起来，相当于增加了导体的__横截面积__，所以导体并联后的总电阻比任何一个并联导体的电阻都__小__。
2．串联电路的分压原则：电压与电阻成_正比_。
3．并联电路的分流原则：电流与电阻成__反比_。
例7、(2020·安徽)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路，如图甲所示，闭合开关后，测得各电阻两端的电压关系为U1＞U2＞U3；若将它们并联起来接入电路，如图乙所示，则闭合开关后，通过每个电阻的电流大小关系为(
)
A．I1＞I2＞I3
B．I3＞I2＞I1
C．I1＝I2＝I3
D．I2＞I1＞I3
【解析】B，甲中三个电阻串联，串联电路各处的电流相等，根据欧姆定律可知U＝IR，因U1＞U2＞U3，故R1＞R2＞R3；在乙中，三个电阻并联，根据并联电路各支路电压相等，由欧姆定律I＝，I3＞I2＞I1。
变式1.(2020·荆门)将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I?U图像。闭合开关S，电流表示数为0.3
A，则电源电压和电阻R的大小分别是(
)
A．8
V　6.67
Ω
B．12
V　20
Ω
C．8
V　20
Ω
D．12
V　10
Ω
【解析】C，(1)电阻R为定值，故电流随电压的变化关系为一直线，根据图像，由I＝可得，R＝＝＝20
Ω；(2)由电路图可知，电阻R和灯泡L串联，电流表测电路中的电流，串联电路中各处的电流相等，由图像可知，电流I＝0.3
A时，UL＝2
V，UR＝6
V，则电源电压：U＝UL＋UR＝2
V＋6
V＝8
V。
变式2.(2020·广元)如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲∶U乙＝4∶1，则R1∶R2＝_
__；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，通过两电表的电流之比I1∶I2＝____
。
【解析】_3∶13∶4
知识点8：家庭电路
1、由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成（如图）。
2、测电笔的作用和使用方法
（1）家庭电路的进户线有两根，一根与地之间有220
V的电压，叫做__火__线，另一根与地之间没有电压，叫做__零__线。这两根进户线之间有__220__
V的电压。
（2）我们常用__测电笔__来辨别火线和零线，它的正确使用方法是：用大拇指和中指、无名指夹住测电笔的绝缘部分，食指指肚抵住__笔尾金属体__，笔尖金属体接触待测物体。若氖管发光，则表示接触的是__火__线，或与火线接通。
例8．(2020·镇江)如图所示，闭合开关S，发现灯L不亮，用测电笔接触M点时氖管发光，而接触N、Q点时氖管均不发光。若仅有一处发生断路，则该处可能是(
)
A.熔丝处
B．P、M间某处
C．M、N间某处
D．N、Q间某处
【解析】C，电灯L不亮，用测电笔接触M点时氖管发光，说明M与火线之间是接通的；接触N、Q点时氖管均不发光，说明这两点与火线之间是断开的，所以故障是MN之间发生了断路现象。
3、断路器的作用
（1）家庭电路电流过大的原因：(1)电路中发生__短路__；(2)电路中用电器__总功率__过大。
（2）断路器上标有额定电流，当流过断路器的电流__超过__额定电流时，断路器会自动断开，切断电路，从而起到保护电路的作用。
例8.1、(2020·呼和浩特)现代化的家庭电路不仅让我们生活更安全，更给我们带来了很大的舒适和便捷。如图所示是小清家配电系统的简化电路图。一天，小清在插座上插上了新买的制冷机，开关1“跳闸”了，而其他开关正常，拔掉制冷机后合上开关1。其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象。根据以上描述，下列说法正确的是(
)
A．插座出现了短路现象
B．开关2或者开关3可能被短路
C．开关4可能断路
D．开关4允许通过的最大电流远大于开关1允许通过的最大电流
【解析】D，插座出现了短路现象，此时空气开关4会跳闸，断开电路，接入制冷机时，空气开关4和空气开关1都不会跳闸；开关2或者开关3可能被短路，则整个电路短路，空气开关1跳闸，接入制冷机时，电路的状态不会改变；开关4可能断路，接入制冷机时，由于通过制冷机无电流，不会改变电路的状态；插上了新买的制冷机，开关1“跳闸”了，而其他开关正常，拔掉制冷机后合上开关1，其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象，这表明接入制冷机时，由于电路中的总电流会变大，超出了开关1的额定电流，所以开关1会跳闸。
4、三孔插座、三脚插头的连接和作用
（1）．家庭电路中电灯和控制灯的开关是__串__联的，插座和灯是__并__联的。
（2）．在家庭电路中，从安全的角度考虑，控制灯泡的开关应连接在灯泡与__火__(填“火”或“零”)线之间；三孔插座中有两个孔分别与火线、零线相连，另外的一个孔应与__大地__连接，与其相对应的三脚插头的长插脚应与__用电器的金属外壳__相连。
例8.2、在家庭电路中，插座、螺口节能灯和开关的连接正确的是(
)
【解析】B，两孔插座应左孔接零线，右孔接火线；
三孔插座应左孔接零线，右孔接火线，上孔接地
线；电灯的接法：火线首先接开关，再接灯泡顶
端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套。
变式1．如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是(
)
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.
断开开关S时，用试电笔接触A点氖管发光，接触B点时氖管不会发光
C．保险丝烧断后可用铜丝代替
D.
闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
【解析】B，电冰箱接入三孔插座能使电冰箱金属外壳接地，防止由于冰箱的外壳漏电而使人发生触电事故；断开开关S时，A点在火线上，用试电笔接触A点氖管发光，由于开关断开，B点与火线断路，接触B点时氖管不会发光；当电路电流过大时，保险丝容易熔断而保护电路，如果用铜丝代替保险丝，就起不到保护作用了；若闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯断路。
5、安全用电常识
1.
触电形式
(1)低压触电：①双线触电(如：一手接触零线，一手接触__火__线)；②单线触电(如：人站在地上，一手接触__火__线)。
(2)高压触电：①电弧触电；②跨步电压触电。
2．家庭电路触电是人体直接或间接跟__火__线连通造成的，人体安全电压为__不高于36__
V。
3．安全用电原则：不接触__低压__带电体，不靠近__高压__带电体。
4．触电急救措施：如果发生触电事故，要立即__切断电源__，必要时应该对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员抢救。
例8.3、下列哪些图所示的情况不会发生触电事故(
)
【解析】A
，人体为导体，一边与火线相连，一边与零线相接或与大地相接，都会形成通路，有电流流过人体，会发生触电事故；干燥的椅子是绝缘体，单手触摸火线，没有电流通过人体，不会发生触电事故；正常情况下，零线不带电，触摸零线没有电流流过人体，不会发生触电事故；由分析可知，不会发生触电事故的是图②和④。
变式2、(2020·长春)下列做法遵守安全用电原则的是(
)
A．在输电线上晾衣服
B．更换灯泡前切断电源
C．用湿手拔电源插头
D．使用绝缘层老化的导线
【解析】
B
，一般的水是导体，湿衣服也是导体，当把湿衣服晾在电线上时，一旦漏电，人接触衣服时会发生触电事故；通电的情况下，换灯泡时，如果不慎碰到了灯口，会发生触电事故，因此更换灯泡前先切断电源；湿手拔电源插头，易发生触电事故；电线的绝缘皮破损老化时应及时更换，否则容易发生触电事故或短路(即火线和零线直接连通)。
专题精讲
高频考点1：电路设计及判断
考点解读：结合实际生活判断电路图，掌握电路连接方式，及开关在电路中的作用根据题意合理判断
例1、(2017岳阳中考)有一个看不见内部情况的小盒(如图甲)，盒上有两只灯泡，由一个开关控制，闭合开关两灯都亮，断开开关两灯都关；拧下其中任一灯泡，另一灯都亮，符合要求的电路图是(　　)
,A)　　,B)
,C)　　,D)
【解析】串联电路特点是电流只有一条路径，串联电路的各用电器相互影响，开关控制整个电路；并联电路特点是电流有两条或两条以上路径，并联电路的各用电器不相互影响。干路上开关控制整个电路，支路上开关控制本支路；A不符合题意，串联，两灯相互影响；B不符合题意，支路开关不能控制另一支路；C答案符合题意，正确。干路开关控制整个电路，支路灯泡工作不相互影响；D不符合题意，开关与L2并联，开关S闭合时，L2熄灭，L1可能损坏；故应选C。
高频考点2：实验探究影响电阻大小的因素
考点解读：电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。电路连接时开关要断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处(目的是防止电路接通时电流过大烧坏灯泡，甚至烧坏电流表)。探究导体电阻与材料的关系(选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体)。探究导体电阻与长度的关系(选取同种材料制成的横截面积相同、长度不同的导体)。探究导体电阻与横截面积的关系(选取同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导体)。探究导体电阻与导体温度的关系(对同一个导体进行加热)。多次测量的目的(使实验结论更具普遍性)。实验中用到了控制变量法和转换法(通过比较电流表示数或灯泡的亮度来判断导体电阻的大小)。
探究影响导体电阻大小的因素实验过程
实验器材：电流表、灯泡、不同规格的电阻丝、电源、开关、导线
实验设计与分析
①
转换法：通过比较电流表示数(或灯泡亮度)判断电阻丝电阻的大小。电流表示数越小(灯泡越暗)，表明电阻越大。
②
只用灯泡反映电阻大小的缺点：当电流变化不大时，无法比较出电阻的大小。
③
只用电流表反映电阻大小的缺点：当电阻较小时容易烧坏电流表。
④
只有一根电阻丝：对折，可探究电阻与横截面积的关系；改变接入电路的导体长度，可探究电阻与长度的关系；无法探究电阻与材料的关系。
⑤
金属导体的电阻还受温度的影响：温度越高，电阻越大。
(3)
实验结论：
①
材料和横截面积相同时，长度越长，电阻越大；
②
材料和长度相同时，横截面积越小，电阻越大；
③
长度和横截面积相同时，材料不同，电阻不同。
例2：如图所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同；a、b、d长度相同。
(1)该实验是通过观察____的示数间接比较导线电阻的大小。
(2)选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的
____
有关。
(3)选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的____有关。
(4)选用导线____分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外，还可能跟
____
有关。
解析：(1)当电路接入不同的导体时，可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小；(2)由图可知，导线a、b的粗细、长度均相同，材料不同，因此选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料有关；(3)由图可知，导线b、c的粗细、材料均相同，长度不同，因此选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关；(4)由图可知，导线b、d的长度、材料均相同，粗细不同，因此选用导线b、d分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关；(5)影响导体电阻大小的因素除了导体的材料、长度、横截面积外，还可能跟温度有关。答案：(1)电流表
(2)材料
(3)长度
(4)b、d
(5)温度
高频考点3　欧姆定律相关实验突破
一、实验汇总比较
课题
探究I与U的关系
探究I与R的关系
“伏安法”测定值电阻
“伏安法”测小灯泡电阻
方法
I
=
（控制变量法）
R＝
电路图
电路连接
按照设计的电路图连接电路(如图所示)，连接电路时，开关S应__断开__，滑动变阻器的滑片P应移至阻值__最大__位置
实验步骤
保持R不变，改变U
保持U不变，改变R
多次改变电阻(灯泡)U，记录对应的I，计算R
R滑作用
改变U
保持U不变
改变U保护电路
结论
R一定，I与U成正比
U一定，I与R成反比
灯丝电阻与温度有关
图像
二、命题题眼突破
1．电路连接。
2．开关和滑动变阻器。
3．电流表和电压表的使用和读数。
4．电路故障判断。
5．滑动变阻器的作用。
6．实验方法的应用(使定值电阻两端电压或电压表的示数不变)。
7．表格数据处理：(1)判断错误的数据并分析原因。(2)根据实验数据描绘I－R图像(先确定点坐标，然后将各点用光滑的曲线连接)。(3)根据实验数据总结实验结论。
8．图像信息处理：根据图像总结实验结论。
9．移动滑片不能使电压表示数保持不变的原因(电源电压太大或滑动变阻器的阻值太小)。
例3、(2020·山西)实践小组的同学们进行“伏安法测小灯泡电阻”的实验，小灯泡的额定电压为2.5
V(阻值约为10
Ω)，滑动变阻器规格为“20
Ω　1
A”。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外，还有__
_作用。同学们把电路元件接入电路，刚接好最后一根导线，灯泡就立即发光，发生这种现象的原因可能是_
。
(3)经检查无误后，接通电路，向左移动滑动变阻器的滑片P，观察到__
_
_，表明小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的阻值为____Ω，继续向左移动滑片，则可能出现的现象有
__(写出一条即可)。
(4)实验结束后，小组同学根据实验数据，绘制了如图丙所示的图像，分析图像可得出结论：__
。
答案：改变小灯泡两端的电压
电路连接过程中开关没有断开
电压表示数为2.5_V
8.3
小灯泡变亮
小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
例3．1、小明要测量定值电阻Rx的阻值(约十几欧)。现有器材：电源(6
V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
(1)他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线，将该电路连接完整。
(2)电路连好后，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至最
端，闭合开关，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时Rx两端的电压为
V。
(3)当小明准备读取电流表示数时，发现两电表示数突然都变为0。他用一条导线检查电路故障，当将该导线两端分别接到a、d接线柱上，发现电流表有示数，电压表示数仍为0；当将该导线两端分别接到c、f接线柱上，发现电压表有示数，电流表示数仍为0。则由此可以判断故障是
。
次数
1
2
3
AC长度(cm)
4.0
14.0
20.0
电压表示数(V)
0.8
2.0
2.4
(4)排除故障后继续实验，却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0
cm、总阻值为10
Ω的均匀电阻丝，还有一根带有鳄鱼夹的导线(如图丙所示)。查阅资料了解到，均匀电阻丝阻值与长度成正比，经过思考，重新设计了如图丁所示的电路(AB为电阻丝，C为鳄鱼夹)，继续进行实验。
①根据已知条件判断，电压表量程应选用0～3V；②按照图丁所示电路连接好器材，多次实验测得数据如下表所示：求出第1次实验时电路中的电流I1＝
；利用表中所有数据求出待测电阻Rx＝
。
答案：左
1.2V
cd间断路
0.4A
14Ω
高频考点4：欧姆定律及串并联电路特点应用：
考点解读：阻R一定，导体中的电流I跟这段导体两端的电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)压U成正比；电压U不变，导体中的电流I跟导体的电阻R成反比。根据欧姆定律的公式：I＝及其变形公式：R＝，U＝IR，计算电路中的电流、电压和电阻的大小。知道其中任意两个量，即可求出第三个量。
串联电路中，电流处处相等，电源电压等于各用电器电压和，即U=U1+U2
，I=I1=I2，I1===I2，变形可得＝(分压原理)。
并联电路中，电压处处相等，干路电流等于各支路电流之和即I=I1+I2，U1=U2，U1=I1R1=U2=I2R2，变形可得＝(分流原理)。
一、实验探究
研究串、并联电路的电流特点
实验器材：电源、开关、不同规格的小灯泡、电流表、导线
实验设计与分析
①
电流表异常：未连接时指针不在零刻度处：没有调零；偏转过大：量程选小了；偏转过小：量程选大了；反偏：正、负接线柱接反了。
②
多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性。
(3)
实验结论：①串联电路：电流处处相等；②并联电路：干路电流等于各支路电流之和。
例4.1、在“探究串联电路的电流特点”的实验中，小红同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路，然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)她先把电流表接在a处，闭合开关后，发现两灯的亮度不稳定，电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是__B__。
A．某段导线断开
B．某接线柱处接触不良
C．某灯泡被短路
D．电流表被烧坏
(2)她排除故障后，重新闭合开关，电流表的指针指示位置如图乙所示，则所测的电流值为__0.22__A。
Ia/A
Ib/A
Ic/A
0.16
0.15
0.14
(3)小红测量了a、b、c三处的电流，又改变灯泡的规格进行了多次实验，其中一次实验的测量数据如下表所示，在分析数据时，发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是__A__。
A.可能是因为测量误差造成的
B．是因为没有对电流表调零造成的
C．串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中，电流越来越小
【拓展设问】
(4)在连接电路时，开关应该__断开__。
(5)若小红在把电流表接入电路前，发现电流表指针位置如图丙所示，接下来她应该进行的操作是__对电流表进行调零__。
(6)小红同学在某次实验时，闭合电路后发现：灯L1的亮度比灯L2更亮，则下列说法正确的是___C__(填字母)。A．灯L1中的电流较大，所以L1更亮
B．电流从电源正极出来先通过灯L1，所以L1更亮
C．亮度不同是由于两灯规格不同所致
(7)若在实验时，闭合开关后出现L1不发光，L2发光的现象，原因可能是___C__(填字母)。
A．通过灯泡L2的电流比L1的电流小
B．灯泡L1的灯丝断了
C．小灯泡L1灯座处可能短路了
【命题点分析】研究串、并联电路的电流特点的实验，可考查电路连接注意事项、电流表的使用与读数、电路故障分析、数据分析、实验结论总结、闭合开关前后电流表指针异常偏转的原因及改进、保证实验结论具有科学性的方法。
研究串、并联电路的电压特点
实验器材：电源、开关、不同规格的小灯泡、电压表、导线
实验设计与分析
①
电压表异常：未连接时指针不在零刻度处：没有调零；偏转过大：量程选小了；偏转过小：量程选大了；反偏：正、负接线柱接反了。
②
多次实验的目的：寻找普遍规律，避免偶然性。
(3)
实验结论：①串联电路：电路的总电压等于各部分电路两端电压之和；②并联电路：各支路两端电压相等，都等于电源电压。
例4.2、在探究“串联电路的电压规律”的实验中：
(1)
按如图所示的电路图连接电路，小明刚连接好最后一根导线，两灯立即发光，这说明他在连接电路时__没有将开关断开__。
(2)
实验中最好选择规格__不相同__(填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(3)
小明更换不同规格的灯泡并进行多次实验，将实验数据记录在下表中，分析表中数据可以初步得出结论：__在串联电路中，电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和__。
实验序号
AB两点间的电压UAB/V
BC两点间的电压UBC/V
AC两点间的电压UAC/V
1
0.5
2.5
3
2
1.8
1.2
3
3
1.2
1.8
3
【拓展设问】
(4)下面是实验中出现的故障，请你找出故障原因：
①闭合开关，发现电压表示数为零，L1不发光，L2发光，则故障可能是__电压表短路(或灯泡L1短路)__。
②闭合开关，发现电压表有示数，L1和L2都不发光，则故障可能是__灯泡L1处断路__。
③闭合开关，发现电压表示数为零，L1和L2都发光，则故障可能是__电压表处断路__。
④闭合开关，发现电压表示数为零，L1和L2都不发光，则故障可能是__灯泡L2处断路__。
⑤闭合开关，发现电压表有示数，L1发光，L2不发光，则故障可能是__灯泡L2短路__。
(5)如果甲、乙两组的同学分别发现电压表出现了如图所示的现象，请你分析他们在实验时出现问题的原因：甲组：_电压表所选的量程太大__；乙组：__电压表正负接线柱接反了__。
(6)在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上。小明用上面的方法能否测出L2两端的电压？__不能__，因为__电压表的正负接线柱接反了__。
L1两端的电压UAB/V
L2两端的电压UBC/V
L1和L2两端的总电压UAC/V
1.5
1.5
3
(7)小明在某一次实验的数据记录如右表：
①小明根据这次的实验数据断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”，这一结论是__错误__(填“正确”或“错误”)的，他得出这样的结论是因为__实验所用的灯泡规格相同__。
②你对小明接下来的实验操作有什么建议？__更换不同型号的灯泡进行多次实验__。
【命题点分析】研究串、并联电路的电压特点的实验，可考查电路连接注意事项、电压表的使用与读数、电路故障分析、数据分析、实验结论总结、实验结论的评估、实验操作的评估、闭合开关前后电压表指针异常偏转的原因及改进、保证实验结论具有科学性的方法。
二、物理量变化及计算
1、开关导致的动态变化，
考点解读：仔细分析电路图，根据图中开关段闭合发生连接方式变化时，根据电阻的变化情况，分析电流或电压的变化情况。
例4.2.1、如图所示的电路中开关均闭合时，灯L正常发光；若电源电压不变，当开关S2断开后，则（
）
灯L变亮，电流表示数增大
B、灯L变亮，电流表示数减小
C、灯L的亮度不变，电流表示数增大
D、灯L的亮度不变，电流表示数减小
变式1、（2013常州市）如图所示的电路，电源电压不变，开关S闭合后，当S1由断开变为闭合时，则
（
）
A．A1示数变大，A2示数不变
B．A1示数变大，A2示数变大
C．A1示数不变，A2示数不变
D．A1示数不变，A2示数变小
2、滑动变阻器阻值改变引起的电流、电压变化
考点解读：仔细分析电路图，根据图中发生变化时，滑动变阻器滑片P的滑动移动方向，判断电阻的变化情况，在根据电阻的变化情况，分析电流或电压的变化情况。
例4.2.2、[2018·遂宁改编]如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向b端移动，则在移动过程中(　　)
A．电压表V的示数变小，电流表A1的示数变大
B．电压表V的示数不变，电流表A2的示数变小
C．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
解析：电流表A2测通过R1的电流，电流表A1测干路电流。滑片P向右移动的过程中，电流表A1示数减小，电流表A2示数不变。答案：C
3、综合计算题
例4.2.3、如右图所示的电路中，R1=6Ω，滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”，电源电压为4.5V并保持不变。电流表量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V。求：
为保护电表，则滑动变阻器的变化范围为多少？
（2）当滑动变阻器R2为8Ω时，电流表、电压表的示数分别为多少？
高频考点5：电路故障（开路、短路）分析专题
考点解读：
1．电路连接错误：连接电路时开关没有断开；滑动变阻器的滑片没有处于阻值最大处。
2．电表连接错误
(1)量程选择过大，指针偏转角度太小，测量误差较大。
(2)量程选择过小，损坏电表。
(3)正负接线柱接反，指针反向偏转。
(4)电流表并联接入电路，引起短路。
(5)电压表串联接入电路，引起断路，电压表示数接近电源电压。
(6)用电器短路：用电器不能工作，电路电流过大。
(7)用电器断路：电路中电流为0。
3．如图所示，当灯泡L1、L2分别出现断路和短路时，灯L1、L2的发光情况如何？电表读数有何特点？
L1
L2
表
表
L1断路
__不亮__
__不亮__
__0__
__U总__
L2断路
__不亮__
__不亮__
__0__
__0__
L1短路
__不亮__
__亮__
__有__
__0__
L2短路
__亮__
__不亮__
__有__
__U总__
4.串联电路故障分析
（1）闭合开关时，两盏灯都亮，一段时间后发现只有一盏灯亮。串联电路中只有一盏灯亮，则另一盏灯短路。
（2）开始时两盏灯都亮，一段时间后发现两灯都不亮。既然所有灯都不亮了，说明电路中存在断路现象，即此时电路出现开路。常用的判断方法是用电压表依次并联在每段电路两端，根据有无读数来判断故障的位置。若电压表有读数(一般读数较大，接近电源电压)，说明与电压表并联的用电器是开路的；若电压表无读数，说明没有电流通过电压表，此时没有与电压表并联的电路是开路的。
例5.1、(2020·青海)如图所示，是探究串联电路中小灯泡两端的电压与电源两端电压关系的电路图。已知电源电压为4.5
V，L1、L2为两个不同规格的小灯泡，当闭合开关S后两灯都不亮。用电压表进行测量时，测得AB两点之间的电压为零，BC两点之间的电压为4.5
V。则下列判断中正确的是(
)
A.灯泡L1的灯丝断了
B．开关接触不良
C．灯泡L2的灯丝断了
D．灯泡L2被短路
【解析】C，已知两灯串联，闭合开关后，两灯都不亮，所以不可能是一灯短路，只能是断路；将电压表并联在L1两端时(AB两点)，电压表示数为0，说明除AB外其他地方存在断路；将电压表并联到BC两点时，电压表有示数，且等于电源电压，说明电压表与电源正负极之间是接通的，所以故障是与电压表并联的灯泡L2的灯丝断了。
变式1.(2020·恩施州)如图所示的实验电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表有示数但无明显变化，电流表有示数并且有变化，小灯泡不亮。则可能的故障原因是(
)
A．小灯泡断路
B．小灯泡短路
C．变阻器短路
D．变阻器断路
【解析】B，由图可知，滑动变阻器与灯泡串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数并且有变化，说明电路是通路，滑动变阻器能改变电路电流，则滑动变阻器无故障；灯泡不发光，且电压表示数几乎无变化，说明灯泡短路，电压表测量的是电源电压。
5、并联电路故障分析
（1）并联电路中各个支路互不影响，闭合开关，若发现只有一盏灯亮，说明这一盏灯亮的电路是通路，不亮的灯一定是开路。
（2）并联电路中某处短路，引起整个电路短路，即电源短路。此时所有灯不亮，会烧坏电源。
例5.2、如图所示，电源电压U恒定，闭合开关，L1、L2两灯均正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表示数均不变，假设故障是由其中某只灯泡引起的，则造成此现象的原因可能是(
)
A．L1短路
B．L2短路
C．L1断路
D．L2断路
【解析】D，如果L1短路或L2短路，整个电路都会短路，电源会被烧坏，电压表的示数减小为0。如果L1断路，电流表会没有示数，不符合题意；如果L2断路，L2不发光，L1的支路没有问题，L1仍然发光，电流表示数不变，此时电压表测量电源电压，其示数也不变。
变式2、如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，电流表的示数变小，电压表的示数不变，若故障只发生在电阻R1、R2上，用某完好的定值电阻R(R＜R1)替换R2，替换前后两电表的示数恰好不变，则()
A.R1一定断路
B．R2一定断路
C．R1可能断路
D．R2可能断路
【解析】A，电压表示数不变，说明电源完好；电流表示数变小，说明有支路出现断路；用某完好的定值电阻R(R＜R1)替换R2，替换前后两电表的示数恰好不变，说明替换的定值电阻R＝R2，并且R2所在的支路完好；因此电路故障为R1断路。
6、家庭电路中的故障分析
家庭电路中的故障分析题来源于人们的生活实践，常见的情况有以下几种：
(1)保险丝熔断：可能是短路；也可能是电路中的总功率过大。
(2)火线断路：断点与火线进户端之间能使测电笔氖管发光，断点与零线之间不能使测电笔的氖管发光。(3)零线断路：断点与火线之间能使测电笔氖管发光，从现象上看，插座中的两孔都能使测电笔的氖
管发光，实际上是因为零线断了以后，电流从火线通过其他用电器的开关(灯丝)，经过测电笔流过人体到达大地。
例5.3．(2020·温州期中)如图所示，小明合上开关S，发现灯不亮，然后他用测电笔测试A、B、C、D各点，发现A、C、D三点氖管会发光。则发生的故障是(
)
A.BC之间断路
B．灯L断路
C．进户零线断路
D．开关S短路
【解析】
A，当用测电笔测试A、C、D三点时氖管发光，测试B点时氖管不发光，说明A、C、D与火线是相连的，B与火线之间是断开的，所以故障是BC之间断路。
变式3、(金华期中)如图是某同学家的部分电路，他将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，电灯也不发光。拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作。用测电笔分别测试插座的左、右孔，发现氖管均发光。若电路中只有一处故障，则(
)
A．电热水壶所在电路的b、c间短路
B．插座的接地线断路
C．电路的d点到进户零线间导线断路
D．电路的a、b间导线断路
【解析】C
，将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热水壶突然停止工作，电灯也不发光，说明电路出现了断路或短路现象；拔出电饭煲的插头，电热水壶仍不能工作，说明出现的不是短路，是断路现象；用测电笔分别测试插座的左、右孔，氖管均发光，说明火线不存在断路，断路部分在零线上，cd之间是通路的，所以故障是进户零线断路，即电路的d点到进户零线间导线断路。
能力培养
一、电路基础
1.（2020·温州）电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，蚊子往往会被烧毁。下列说法不合理的是（
???）
A.?蚊子是可以导电的?????????????B.?电蚊拍电压降低烧毁效果变差
C.?蚊子烧毁是因为电流的热效应????????D.?烧毁时可能没有电流通过蚊子
【答案】
D
【解析】【分析】（1）根据“
蚊子碰到金属网形成闭合电路
”分析；
（2）根据欧姆定律分析电压降低时电流的变化即可；（3）电流通过导体时都会发热，这就是电流的热效应；（4）根据（1）中分析确定。
【解答】
电蚊拍灭蚊时，蚊子碰到金属网形成闭合电路，
这说明有电流经过蚊子，那么蚊子肯定是导体，故A正确不合题意；电蚊拍的电压降低后，根据可知，通过蚊子的电流会减小，发热会减小，那么会降低烧毁效果，故B正确不合题意；当电流经过蚊子时会发热，故C正确不合题意；在烧毁时，肯定有电流经过蚊子，故D错误符合题意。
2.（2020·温州）小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器
发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（
???）
A.??B.
C.????D.?
【答案】
A
【解析】【分析】分析各个电路中智能锁的工作情况，哪个与题干描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.当开关S1闭合时，发生器
被接通发出声音，由于开关S2还未闭合，所以电动机不能工作，因此不能开锁。当输入指纹开关S2闭合时，电动机被接通，智能锁被打开，故A符合题意；
B.当输入密码开关S1闭合时，发生器
不能被接通，因此不发声，故B不合题意；
C.无论是输入指纹闭合开关S2
，
还是输入密码闭合开关S1
，
发生器都能发声，电动机都能同时工作而开锁，故C错误；
D.只要输入密码闭合开关S1
，
电动机就能工作打开智能锁，故D不合题意。
3.（2019·温州）用伏安法测电阻时，某电表的示数如图所示。其示数为（??
）
?1.5安?????B.?7.5安???C.1.5伏??D.?7.5伏
【答案】
C
【解析】【分析】首先根据接线情况判断电压表使用的量程，然后确定对应的分度值，最后根据指针的位置判断电压表的示数。
【解答】由于电压表使用接线柱“-”和“3V”，所以使用0~3V的量程；因为0V到1V之间平均分成10个小格，所以分度值是：1V÷10=0.1V，那么这时电压表的示数为：1V+0.1V×5=1.5V，故C正确。
4.（2018·温州）下列实物连接与电路图相符合的是（水果电池的铜片为正极、锌片为负极）（???
）
A.??B.??C.?D
【答案】
B
【解析】【分析】几个电路元件沿着单一路径互相连接，每个节点最多只连接两个元件，此种连接方式称为串联。以串联方式连接的电路称为串联电路。【解答】由电路图可知，该电路是串联电路；
A
D、由实物图可知，两个实物图中电源均被短路；故AD错误；B、
两个电池串联时，要正极与负极相连，所以要铜片与锌片相连接，对于小灯泡来说要一正一负来连接；故B正确；C、
铜片与铜片相连接，是正极相接，且电灯泡接在两个负极上；故C错误；
5.（2017·温州）某电热水壶正常状态下，闭合开关，指示灯L亮，同时电热丝R工作；断开开关，指示灯L熄灭，电热丝R不工作。小明用该电热水壶烧水时，发现电热丝R断了，指示灯L仍然亮。四位同学设计了该电热水壶的模拟电路，其中可能正确的是（
?）
A.????B.?
C.????D.?
【答案】
B
【解析】【分析】本题考察电路的串并联电路的设计，知道电热水壶的原理、分析清楚电热水壶电路图是正确解题的关键。本题需要闭合开关时，灯泡和电阻丝同时工作，开关应该置于电路的干路，电热丝R断了，指示灯L仍然亮，说明电路采用的是并联结构，据此分析。
【解答】闭合开关时，灯泡和电阻丝同时工作，开关应该置于电路的干路，电热丝R断了，指示灯L仍然亮，说明电路采用的是并联结构，图中采用并联结构，且开关位于干路的是B。
6.（2016·温州）在下列数据中，最接近生活实际的是（?
??）
A.?对人体而言，安全电压不超过220V?????B.?冰的内能为0J
C.?家用台灯工作时电流大约为2A???????D.?一个中学生从一楼走到二楼需要做功约为1500J
【答案】
D
【解析】【分析】要对一些常见的物理量（电压、电流、质量、长度等）有一定的估测能力，根据生活常识去判断题目的对错。
【解答】解：对人体而言，安全电压不高于36V，A错；B、冰的温度可能为0℃，但冰的内能不为0J，B错；C、家用台灯的功率大约是40W，所以工作的电流I=≈0.18A，C错；D、一个中学生从一楼走到二楼需要做功W=Gh=mgh=50Kg×10N/Kg×3m=1500J,D正确。
7.（2016·温州）如图所示电路，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光．现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上，会导致两灯同时熄灭的是（?
）
A.?a和b???B.?c和d???C.?e和f???D.?g和h
【答案】
D
【解析】【分析】用电器中有电流通过时，用电器能够工作；将用电器两端用导线直接连接，会造成用电器短路，用电器不能工作．本题考查对用电器短路现象的判断和分析，用电器短路会造成部分电路短路，被短路的用电器不能工作，其它用电器可以工作（在允许的最大电压范围内）．结合图中连接不同接线柱时电路的变化进行分析是解决该题的关键．【解答】解：
A、导线连接a、b两接线柱，灯泡L2被短路，只有灯泡L1工作．故A不符合题意；
B、导线连接c、d两接线柱，灯泡L1被短路，只有灯泡L2工作，故B不符合题意；
C、导线连接e、f两接线柱，相当于闭合开关，两灯都能发光，故C不符合题意；
D、导线连接g、h两接线柱，电源短路，两灯都不能发光（即两灯同时熄灭），故D符合题意．
8.（2019·温州）雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。
（1）雾天，空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是________。
（2）小明要为自行车设计一种“雾灯”，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是????
。
A.
B.
C.
D.
【答案】
（1）液化（2）D
【解析】【分析】（1）物质由液态变成气态叫汽化；物质由气态变成液态叫液化；（2）分析各个电路，哪个能实现交替发光的要求，哪个就是正确选项。
【解答】（1）雾其实是有许多的小水珠形成的；雾天，空气中的水蒸气放热由气态变成液态的小水珠发生液化现象；（2）A.闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，灯泡持续发光，不能交替闪烁，故A不合要求；B.闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，灯泡持续发光，不能交替闪烁，故B不合要求；
C.闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，灯泡熄灭后不能再次发光，不能交替闪烁，故C不合要求；
D.闭合开关后，电磁铁产生磁性，吸引衔铁，这时切断灯泡所在的电路，灯泡不发光；同时切断了电磁铁所在的电路，电磁铁没有磁性，衔铁在自身弹性作用下恢复原来位置接通电路，这时灯泡发光，电磁铁有再次产生磁性，于是不断重复前面的过程，灯泡就可以交替发光，故D符合要求。
9.（2018·温州）如图甲是某身高体重量仪，当体检者站在台面上时，能自动显示其身高，体重。
（1）若体检者重600牛，双脚与台面的接触面积为0.05米2，则他对台面的压强为_____帕。
（2）小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路，压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示，现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是________。
【答案】
（1）1.2×104（2）C
【解析】【分析】物体所受的压力与受力面积之比叫做压强，压强用来比较压力产生的效果，压强越大，压力的作用效果越明显。串联电路的特点
1、串联电路电流处处相等；2、
串联电路总电压等于各处电压之和；3、
串联电阻的等效电阻等于各电阻之和；4、
串联电路总功率等于各功率之和。
【解答】（1）体检者站在台面上时，对台面的压力等于体检者的重力：F=G=600N；
则他对台面的压强为：p=
=
=1.2×104Pa；故答案为：1.2×104；（2）根据题目要求，电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。由图乙知，人的体重越大，对压敏电阻的压力越大，压敏电阻的阻值越小；A、滑动变阻器与压敏电阻并联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因并联电路各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以滑动变阻器和压敏电阻的阻值变化时，电压表的示数不变，故A错误；
B、压敏电阻与滑动变阻器串联，电压表测量压敏电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流；当人的体重增加时，压敏电阻的阻值变小，人的身高增大时（滑片上移），变阻器的阻值变小，根据串联电路中电压与电阻成正比的关系可知，电压表的示数变化无法确定，故B错误；
C、滑动变阻器与压敏电阻并联，由图知，人的身高越高，滑片位置越向上，但变阻器接入电路中的阻值不变，该支路的电流不变，但电压表所测的电阻变大，根据U=IR可知，电压表的示数变大；人的体重越大，压敏电阻的阻值越小，根据I=
可知该支路的电流越大，电流表的示数越大，故C正确；
D、滑动变阻器和压敏电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流；当人身高同时增大时，滑片向上移动，变阻器的阻值变大，但同时人的体重增加时，压敏电阻的阻值变小，总电阻无法判断，所以无法判断电流表的示数变化，故D错误。故答案为：C；
10.（2016·温州）空调扇因同时具有“送风、加湿和降温”等功能而成为人们夏季消暑纳凉的常用电器．如图1为某品牌空调扇结构示意图，其内部电路中有送风电扇和加湿电动机．
（1）空调扇底座安装四个万向轮，这种设计可以通过________的方法来减小摩擦，便于移动空调扇．
（2）该空调扇工作时，若只闭合送风开关，送风电动机工作；若同时闭合送风开关和加湿开关，两个电动机都工作；若只闭合加湿开关，加湿电动机不工作．下列电路（图2）设计符合上述要求的是________．
（3）当送风电动机和加湿电动机同时工作时，水箱中的水进入冷网帘后不断________（填物态变化名称），从而吸收热量以降低空气湿度，空调扇吹出来凉风．
【答案】
（1）滚动代替滑动（2）B（3）蒸发
【解析】【分析】（1）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力、减小摩擦力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度、减小摩擦力；使接触面脱离；用滚动摩擦代替滑动摩擦．（2）根据题意可知，开关S1只控制照明用的小灯泡L，开关S2只控制吸尘用的电动机M，说明小灯泡L和电动机M独立工作、互不影响即为并联，再根据开关的作用，判断开关的位置．（3）空气流动时，加快了液体的蒸发，液体蒸发吸收热量．本题在考查减小摩擦力的方法、串并联电路的设计和蒸发吸收热量的应用，这考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力，要求学生在生活中多注意观察，并学会应用．
【解答】解：（1）空调扇底座安装四个万向轮，用采滚动代替滑动的方法来减小摩擦，便于移动空调扇．（2）A、加湿开关只控制加湿电动机，送风开关控制送风电动机，不合题意；
B、送风开关为总开关，加湿开关只控制加湿电动机，符合题意；
C、加湿开关为总开关，送风开关控制送风电动机，加湿开关闭合加湿电动机会工作．不合题意；
D、加湿开关闭合，加湿电动机会工作，对送风开关和送风电动机短路，不合题意．
故选B．（3）当送风电动机和加湿电动机同时工作时，水箱中的水进入冷网帘后不断加快了水面上空气的流动，因而加快了水的蒸发，水蒸发吸收热量以降低空气湿度，空调扇吹出来凉风．
二、基本电路综合计算与应用
1.（2020·温州）小明观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为6伏，指示灯L工作时的阻值为5欧，滑动变阻器接入电路的阻值为10欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为___瓦。
（2）若电源电压下降，栏杆不能抬起。除了更换电池外，请你再写出一种能使栏杆正常抬起的方法。________?。
.【答案】
（1）0．8（2）滑动变阻器滑片向上移动
【解析】【分析】（1）首先根据公式计算出通过电路的电流，再根据公式PL=IL2RL计算指示灯的功率；
（2）栏杆不能抬起，可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小，可从增大控制电路的电流的角度思考解决方法。
【解答】（1）变阻器和指示灯串联，
电路的总电流为：；此时指示灯的功率为：PL=IL2RL=(0.4A)2×5Ω=0.8W。（2）栏杆不能抬起，可能是因为线圈对铁柱的吸引力太小，也就是通过线圈的电流太小，解决方法；①当电阻不变时，根据U=IR可知，要增大电流就必须增大电池的电压；
②根据U=IR可知，当电压不变时，要增大电流必须减小电阻，即变阻器的滑片向上移动。
2.（2016·温州）如图，电源电压保持不变，电阻R1
=
R2
=
R3
=
10Ω。要仅使R2、R3并联，R1没有电流通过，应闭合开关________，此时电流表的示数为I1；要仅使R1、R2串联，开关S1、S2应________?(选填“断开”或“闭合”)，此时电流表的示数为I2；则I1︰I2
=?________?。
【答案】
S1S2；断开；4:1
【解析】【分析】1）电路的基本连接形式有两种：一种是串联，在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；另一种是并联，在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作．
（2）电阻的串并联特点：n个相同的电阻串联，总阻值为nR1；n个相同的电阻并联，总阻值为R；
（3）利用欧姆定律计算电流I1、I2的大小，然后相比即可
【解答】解：（1）如图所示，电流从电源的正极流出经过电流表后，要使电阻R2、R3并联，则电流必须分别流入电阻R2、R3中，所以应闭合开关S1、S2
，
（电阻R1处于短路状态，没有电流通过）；
要使电阻R1、R2串联，电流从电源的正极流出经过电流表后，开关S1、S2断开，就能依次流经R1、R2
，
R3处于开路状态；
（2）∵电阻R1=R2=R3=10Ω。∴R2、R3并联时，R并=R2=×10Ω=5Ω，I1=
R3、R2串联时，R串=2R1=2×10Ω=20Ω，电流I2=
因此I1：I2=∶=R串：R并=20Ω：5Ω=4：1。
3.（2020·温州）在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。
（1）闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是________。
（2）改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小△I0与电压变化量大小△U0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小△U0和相应的电流变化量大小△I0
，
如表二所示，则表二中的a为________。
表一
表二
组别
△U0（伏）
△I0(安)
第1组
1．5
a
第2组
0．6
0．06
第3组
0．8
0．04
组别
第1组
第2组
第3组
R0（欧）
5
10
20
U0（伏）
1．9
2．2
2．5
1．2
1．8
2．4
1．6
2．4
2．8
I0(安)
0．20
0．44
0．50
0．12
0．18
0．24
0．08
0．12
0．14
（3）小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。________。
【答案】
（1）正负接线柱接反（2）0．30（3）根据串联电路电压特点U=U0+UR
，
得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0
，
得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0
，
则△UR与△IR的比值等于R0
【解析】【分析】（1）电流表在接线时，必须“正进负出”，否则指针向反向偏转；（2）根据表二，确定电流变化量和电压变化量之间的数量关系，然后据此计算第一组中的数值a；（3）首先根据串联电路总电压和各处电压的关系确定定值电阻电压的变化量和变阻器电压变化量的关系，然后根据串联电路的电流规律确定两个电流变化量的关系，最后根据欧姆定律确定电压变化量和电流变化量的比值关系即可。
【解答】（1）根据乙图可知，电流表的指针反向偏转，那么出现这种现象的原因是：正负接线柱接反；
（2）根据表二可知，第2组和第3组中
△U0
与
△I0
的比值分别为10Ω和20Ω，都等于各自对应的电阻，因此第1组中，也符合这个规律，即：；
（2）
小明发现，滑动变阻器电压变化量大小△UR与电流变化量大小△IR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，
理由是：
根据串联电路电压特点U=U0+UR，
得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0，
得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0，
则△UR与△IR的比值等于R0
。
4.（2019·温州）小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示发生明显变化的调节区级很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为10厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图2乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是________。
（2）分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是________。
（3）若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。________。
【答案】
（1）正负接线柱接反（2）0．30（3）根据串联电路电压特点U=U0+UR
，
得△UR=△U0；根据串联电路电流特点IR=I0
，
得△IR=△I0。所以△UR与△IR的比值等于△U0与△I0的比值。据表二数据可知，△U0与△I0的比值等于R0
，
则△UR与△IR的比值等于R0
【答案】
（1）电压表（2）电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大（3）B，图乙电路中，B电阻丝上的滑片移动时，电压表示数始终能发生较明显变化，且变化范围较大
【解析】【分析】（1）无论电压表还是电流表都是利用电流的磁效应工作，这根导线与哪块电表连接，哪块电表的示数就为0；
（2）根据图丙分析每根电阻丝对应的电压表示数变化范围，然后描述阻值大小和电压表变化范围的关系；
（3）研究电流和电压的关系时，要保证电阻相同，改变电压，因此电压表的示数要有明显的变化才行，据此解答。
【解答】（1）图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，由于a与电压表相连，所以这时电压表的示数0；
（2）根据图丙可知，1Ω电阻丝对应的电压表最大示数与最小示数的差最小，而400Ω电阻丝对应的电压表的最大示数与最小示数的差最大，因此得到结论：电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大；
（3）研究电流和电压的关系时，要保证电阻相同，改变电压，因此电压表的示数要有明显的变化才行；根据图丙可知，三根电阻丝中B电阻丝对应的电压表的示数变化最明显，变化范围最大，因此应该选择B。
5.（2018·温州）为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器（20Ω，2.5A）等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将4欧的R1接入电路，当电压表示数为4伏时，记录电流表的示数。
②用R2替换R，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4伏的刻度左右摆动，但无法准确指在4伏的刻度线上
老师告知小明；滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生
③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接人电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏，此时电流表示数如图丁所示。
（1）图丁中电流表的示数为________安
（2）步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4伏？
（3）小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4伏，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有（
???）（可多选）。A.15欧
B.25欧
C.35欧
D.45欧
【答案】
（1）2（2）将滑片P向右移，使电压表示数略小于4伏，再将触片Q沿逆时针转动，直至电压表示数为4伏。（3）A,B,C
【解析】【分析】欧姆定律是：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
【解答】（1）图丁中电流表选用的是0--3A的量程，所以分度值为0.1A，故电流大小为2安。故答案为：2；（2）由②知，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，因滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，无法连续改变接入电路的有效阻值，故导致电压表指针在4伏的刻度左右摆动，
图丙中，用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器与滑动变阻器串联，且此时将其最大电阻连入了电路中，故只能将触片Q沿逆时针转动，减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻，因步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4伏，为使电压表示数略小于4V，即应减小电路中的电流大小，由欧姆定律，要增大电路的电阻大小，故将滑片P向右移，使电压表示数略小于4V，再将触片Q沿逆时针转动（电路中总电阻变小，总电流变大），电压表示数变大，直到电压表示数为4V。故答案为：将滑片P向右移，使电压表示数略小于4V，再将触片Q沿逆时针转动，直到电压表示数为4V；（3）根据串联电路电压的规律和分压原理：
当变阻器取最大值时，对应的定值电阻最大，即
，即定值电阻的最大电阻为40Ω，故用来替换R1进行实验的有15欧、25欧、35欧的电阻，故答案为：ABC；
6.（2017·温州）为了研究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到______时，可以判断此时小灯泡正常发光。
（2）在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是??
?????。
A.滑动变阻器R1（20欧，3安）B.滑动变阻器R2（50欧，2安）C.滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）
（3）小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线是错误的，其理由是________。
【答案】
（1）电压表示数为2.5伏（2）B（3）小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和应等于4伏，而图中曲线b与a交点处，电压之和大于4伏
【解析】【分析】本题考查小灯泡伏安特性曲线实验的方法，要注意明确滑动变阻器及电流表的接法；同时注意对图象的认识。①根据图象的性质可明确电阻随电压的变化规律；②根据实验电路的连接方法分析电流电压的特点。
【解答】（1）电压表测量灯泡两端的电压，灯泡的额定电压为2.5V，若灯泡正常工作，则电压表示数为2.5V；（2）电流大于0.25A，故C滑动变阻器错误；取电流0.1A的点，此时滑动变阻器的电压为4V-0.5V=3.5V，计算滑动变阻器的阻值
，
因此滑动变阻器为B；（3）曲线是错误的，错误在于小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和应等于4伏，而图中曲线b与a交点处，电压之和大于4伏。
7.（2016·温州）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，使用用如图甲所示的电路，其中电源电压保持6
V不变，小灯泡额定电压为2.5
V(灯丝电阻约为12
Ω)。
（1）为能顺利完成该实验探究，下列四种规格的滑动变阻器应选用__________。
A.“10Ω
0.2A”的滑动变阻器
B.“10Ω
0.5A”的滑动变阻器
C.“20Ω
0.2A”的滑动变阻器
D.“20Ω
0.5A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是：________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示；此时为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向________端移动.(选填：
“A”或“B”)。
（4）多次测量，得出通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知：该小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为________W。灯丝电阻受温度的影响情况是________
【答案】
（1）D（2）小灯泡断路（3）B（4）0.7；温度越高，灯丝电阻越大
【解析】【分析】（1）知道灯泡额定电压和电阻，求出灯泡额定电流．滑动变阻器与灯泡串联．根据测量电路电压特点，求出灯泡正常工作时，滑动变阻器的电压，求出滑动变阻器的电阻；（2）根据灯泡的明暗情况和电流表的示数检查电路故障，找出故障然所在；（3）根据串联电路电流及电压的特点和滑动变阻器的使用方法判断；（4）①P=UI的应用；②影响电阻大小的因素：电阻丝的材料、长度、横截面及温度。【解答】解：（1）灯泡正常工作时，灯泡的额定电流：IL=≈0.2A,滑动变阻器的电压及电流分别为3.5A、0.2A，其阻值RP==17.5A,所以应选D；（2）小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，说明电流通过开关、滑动变阻器、电压表、电流表，无电流通过灯泡，所以灯泡断了；（3）由图知L两端的电压为2.2V,要增大它两端电压，必须减小滑动变阻器的电压，即减小滑动变阻器的阻值，所以滑动变阻器的滑片向B端移动；（4）①由P=UI得滑动变阻器的功率为：P=UI=3.5V×0.2A=0.7W;
②灯丝电阻主要受温度的影响，温度越高，灯丝电阻越大。
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速v（米/秒）
0.3~1.5
1.6~3.33
3.4~5.4
5.5~7.9
8.0~10.7
10.8~13.8
风压p（帕)
0.055~1.4
1.6~6.8
7.2~18
18.9~39
40~72
72.9~119
8.（2019·温州）温州地区常受台风侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2
，
均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值为10欧，电源电压U0恒为6伏，保护电阻R0为14欧，电压表量程0~3伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时，滑片P在A处。有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）。测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力。
（1）在滑片P左移的过程中，电路的总电阻________?。（选填“变大”、“不变”或“变小”）
（2）当电压表示数U为2伏时，风速仪所测的风为几级？（写出计算过程）
（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算，他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线，如图丙所示。后因保护电阻R。损坏，他将其换成了阻值为5欧的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
【答案】
（1）不变（2）解：l=U0/（R+R0)=6伏/(10+14）欧=0.25安
RAP=U/I=2伏/0.25安=8欧
8欧/x=10欧/20厘米得：x=16厘米
查图乙得：F=14牛
p=F/S=14牛/0.2米2=70帕据表可知，风级为五级。答：当电压表示数为2伏时，风速仪所测的风为五级。
（3）解：如图【解析】【分析】（1）电压表所在的位置可以看做断路，据此判断滑动变阻器接入电路的阻值，进而判断电路总电阻的变化；（2）滑动变阻器与定值电阻R0串联，根据
计算出电路的总电流，然后根据
计算出滑动变阻器接入的电阻，接下来根据电阻和长度成正比列式计算出变阻器接入的长度，也就是弹簧被压缩的长度，再根据乙图得到这时的风力，最后根据
计算出压强，通过表格判断现在的风级。（3）利用（2）中方法计算出当R0=5Ω，电压表的示数为3V时风的级数，从表格中确定风速的值，最后完成作图即可。【解答】（1））电压表所在的位置可以看做断路，因此滑动变阻器始终全部接入电路，那么当滑片移动过程中，电路的总电阻不变；（3）当R0=5Ω时，电路电流为：
l'=U总/（R+R'0)=6V/(10+5）Ω=04A；变阻器接入的电阻为：RAP'=U'/I'=3V/0.4A=7.5Ω；弹簧被压缩的长度：7.5Ω/x=10Ω/20cm
?
得：x=15cm；根据乙图得：F'/17.5N=15cm/20cm，得到：F=13.125N；压强为：p'=F'/S=13.125N/0.2m2=65.625Pa;查表得：风力为五级，但是比图上标注的五级风速要小一些。
课后作业
A．②④
B．③④
C．①②
D．①③学科教师辅导讲义
同步知识梳理、题型分析
知识点1：电能（电流所具有的能量）、电功
1．电能用电能表来测量，电能的国际单位是J，生活中常用单位是kW·h，1
kW·h=3.6×106
J。
2．电能表铭牌上一些参数的含义：
（1）“220
V”表示这个电能表在220
V的电路中使用；
（2）“5（10）A”表示标定电流是5
A，额定最大电流是10
A，电流表工作时的电流不能超过额定最大电流；
（3）“2500
R/kW·h”表示接上这块电能表上的用电器，每消耗1
kW·h的电能，电能表的转盘转3
000转。
3．计算：电能表用前后两次的读数之差表示某段时间内用电的度数。测量较小电功时，用表盘转数读数。
转盘转的圈数n
r/表盘参数N
r/kW·h=指示灯闪烁次数n
imp/表盘参数N
imp/kW·h=消耗电能
4．电功（电流所做的功）：电流做功，电能转化成其他形式的能的过程，电功是转化多少的量度。
计算公式：W=UIt=Pt（适用于所有电路，力学电学通用）
推导公式：W＝I2Rt（常用于纯电阻电路的串联电路）
W＝t（常用于纯电阻电路的并联电路）
例1.（2018·桂林模拟）小明家电能表上个月底的示数为，这个月底的示数如图所示，由图可知（
）
A．他家本月用电是362.6
kW·h
B．本月他家电能表的转盘转了6×104圈
C．他家电能表正常工作时的电流为10
A
D．他家本月用电3.6×106
J
变式1．（2018·天河期末）小美利用家中的电能表如图所示，测家用电热水壶的功率，他关闭了家中其它用电器，只有电热水壶工作，记录所测数据，进行计算，下列说法正确的是（
）
A．观察并记录电能表转盘转动10圈，记录电热器工作的时间t
B．只使电热器工作10
s，观察并记录电能表转盘转动的圈数N
C．接在这个电能表上的用电器总功率最大为2
200
W
D．记录电能表示数从跳到时所用的时间t，误差最小
知识点2：电热（焦耳定律）
1．电流的三种效应分别是热效应、磁效应、化学效应。
2．焦耳定律的内容：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。计算公式：Q=I2Rt
(适用于所有电路，计算电热)。利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗等。防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
3．对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能，所以以下公式均成立Q＝W=UIt==Pt；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求电热Q时只能用Q=I2Rt。
（1）在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之和；
（2）串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成正比，即=；
并联电路中，各部分电路的热量与其电阻成反比，即=。
例1.（2018安徽模拟）如图所示，在A、B两个容器内装有质量和温度都相同的水，已知R1＞R2，同时通电后（
）
A．A中的水先沸腾
B．B中的水先沸腾
C．两容器中的水同时沸腾
D．无法确定
变式1．（2018·武汉一模）如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列正确的是
A．甲实验中两个电阻串联只是为了保证流过两个电阻电流相等
B．甲实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1:2
C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
D．乙实验通电一段时间后，左右两侧容器内空气吸收的热量之比为1:4
知识点3：电功率和电功的计算
电功率定义式：P＝________
电功　　　　　　
决定式：P＝________　
　
W＝Pt＝________
推导式：P＝＝________
　
W＝t＝________
说明：(1)推导式仅适用于纯电阻电路。
对于两个用电器电功或者电功率的大小比较类问题，要注意公式的选择。一般串联电路多选择P＝I2R和W＝I2Rt。因为控制了电流相等，从而可以得出电功或电功率与电阻成正比的结论。并联电路多选择P＝和W＝t。因为控制了电压相等，从而得出电功或电功率与电阻成反比的结论。
例1．甲、乙两只灯泡，其I－U关系图像如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，乙灯消耗的功率是(　　)
A．1.2W　　　　
B．0.8W　　　　
C．2W　　　
　D．3W
变式1．3.如图所示。电源电压保持不变。开关s闭合后。灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是4：5，此时灯L1、L2的电功率之比是（??
）
?4：5????????????????????????????B.?4：1?????????????????????????C.?1：4????????????????????????????D.?5：4
知识点4：两个实验探究（测定小灯泡的电功率，影响小灯泡电功率的因素）
专题精讲
高频考点1：电能和电能的测量
考点解读：电能表的各参数表示的物理意义：600r/kw?h，表示每消耗1kw?h的电能，电能表的转盘转600转，“10(20)A”表示电能表的标定电流是10A，最大瞬间电流是20A，220V表示该电能表的额定电压，50Hz表示该电能表在频率为50Hz的交流电电路中使用。
例1：如图分别是小明家上个月月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能，指示灯闪烁1600次，下列选项中正确的是(　　)
A．指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多
B．小明家上月消耗的电能为911kW·h
C．小明家干路中的电流不得超过10A
D．断开其他用电器，只让电饭锅单独工作2min，指示灯闪烁32次，此时电饭锅的功率为600W
高频考点2：电功和电功率的计算
考点解读：①公式W=Pt=UI
t
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)和P=
W/t=UI适用于所有电功和电功率的计算，而W=I2Rt=t和P=I2R=只适用于纯电阻电路(即电能只转化为内能)的计算。②对于电阻不变的用电器，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)额定电压、额定功率和实际电压、实际功率存在着以下关系：P实/P额=(U实/U额)2。
例2：如图所示，电源电压为4.5
V，定值电阻R0为10
Ω，滑动变阻器R的规格为“20
Ω　2
A”，电流表和电压表量程分别选择“0～0.6
A”“0～3
V”。闭合开关S，电路正常工作时，下列叙述正确的是(
　
)
A．电流表示数最大值为0.6
A
B．电压表示数范围为1～3
V
C．滑动变阻器的功率可达0.5
W
D．滑动变阻器的阻值变化范围为5～10
Ω
高频考点3：额定功率和实际功率
考点解读：用电器正常工作时的电压叫额定电压，用电器在额定电压下的功率叫额定功率；用电器工作时实际加的电压叫实际电压，用电器在实际电压下的功率叫实际功率，每个用电器的额定功率只有1个，而实际功率有很多个，电压不同，实际功率就不同，实际值和额定值的关系为：U实＝U额时，P实＝P额，用电器处于正常工作状态；U实＜U额时，P实＜P额，用电器不能正常工作；U实＞U额时，P实＞P额，用电器寿命减短，且容易烧坏。
例3：标有“6V6W”、“6V3W”字样的L1、L2串联后接在6V电源上，下列说法正确的是(
　
)
A．L1的额定功率大于L2的额定功率
B．L1的实际功率大于L2的实际功率
C．通过L1的电流大于通过L2的电流
D．通过L1的电流小于通过L2的电流
高频考点4：求实际功率和实际电压问题
考点解读：求实际功率和实际电压，都先根据用电器的规格求出电阻，因为电阻只跟电阻丝的长度、材料、横截面积、温度有关，所以在不考虑温度影响电阻的情况下，电阻是固定不变的，在根据与电阻有关的公式求出相应的物理量。
例4：如图是家用电热壶及铭牌，假设电热壶电阻丝电阻不变，求：
产品型号
XXXX
额定电压
220V
额定功率
605W
频率
50HZ
容量
1.0L
(1)电热壶电阻丝的电阻？
(2)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里的其他用电器都关闭，他观察到电热壶工作时，家里标有“2000r/kW·h”字样的电能表转盘在3min内转了50转，则他家电路的实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的影响)？
(3)小明家还有一只标有”PZ220V　100W”的灯泡，假如其在110V电压下工作，求灯泡的实际功率？
高频考点5：比较灯泡的明暗
考点解读：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。
U实与U额关系
P实与P额关系
灯泡亮度
U实>U额
P实>P额
较亮
U实＝U额
P实＝P额
正常发光
U实P实较暗
例5：两个额定电压相同的小灯泡，串联起来接到电源上，亮度不同。对两个灯泡的额定功率比较大小时，做以下分析，请你将最合理的排序选出来(　　)
①从关系式P＝I2R可以知道　②比较亮的灯泡的电阻较大　③在相同电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比　④从关系式P＝U2/R可以知道　⑤串联时流过两个灯泡的电流相同　⑥所以，串联时那个较暗灯泡的额定功率较大
A．②①③④⑤⑥
B．⑥②①③④⑤
C．①③④②⑥⑤
D．⑤①②④③⑥
高频考点6：测小灯泡的电功率
考点解读：实验目的：探究小灯泡在不同电压下的发光情况。
实验原理：P＝UI。
实验电路图：如右图
实验步骤
(1)按照实验电路图正确连接电路。连接时，开关处于
断开
状态，滑动变阻器的滑片处于_阻值最大处。
(2)闭合开关，注意观察电压表的示数，然后缓慢移动滑动变阻器滑片的位置，直到电压表示数分别为0.8U额、U额、1.2U额，读出电流表示数，观察灯泡亮度变化，计算灯泡功率和灯丝电阻。
实验结论：小灯泡的发光情况是由实际功率决定的。并且__实际功率越大，灯泡越亮__。
实验有关注意事项：①连接电路时，开关应该打开，滑动变阻器应达到最大位置；②滑动变阻器的作用：用于调节小灯泡两端的电压，使它分别等于额定电压、高于和低于额定电压的1/5；③电表要选择合适的量程，一般遵循“能小则小”的原则；④使小灯泡正常发光的操作(移动滑片，眼睛注视测量小灯泡两端电压表示数为额定电压)；⑤温度对灯泡灯丝电阻的影响(温度越高，灯丝电阻越大)；⑥实际电压、实际功率与灯泡亮暗的关系(实际功率越大，灯泡越亮)；⑦实验中多次测量的目的(找电功率与电压的关系及小灯泡亮度变化规律)；⑧不能用多次测量求出的电功率的平均值作为小灯泡的额定功率的原因(电压改变，功率也改变)。
例6：在测定额定电压为2.5
V的小灯泡电功率的分组实验中：　
(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
(2)小明闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是____。排除故障后，移动滑片使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡额定功率为____W。
甲
乙
实验序号
电压U/V
电流I/A
功率P/W
平均功率/W
①
2.0
0.26
0.52
②
2.5
0.28
0.70
③
2.8
0.30
0.84
0.69
小华在进行实验数据处理时，算出了小灯泡的平均功率(如表)，你认为这样处理数据是____(选填“合理”或“不合理”)的，理由：__________________
__
___。
(4)下列描述小灯泡功率P随滑动变阻器阻值R变化情况的图像中，正确的是____。
A　　
B
C　　　
D
高频考点7：电流的热效应和焦耳定律及实验
考点解读：电流热效应：电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。用控制变量法进行研究(在电流相同，通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。在电阻相同，通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比，表达式：Q＝I2Rt。
实验探究：电热跟哪些因素有关
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__。可用公式__Q＝I2Rt__表示。
只有当电能全部转化为热能时，W__＝__Q；当电能不全部转化为热能时，W__>__Q。
2．实验装置：如右图
3．实验方法
(1)
转换法：探究电流产生热量的多少，通常将其转换成液体内__温度计示数变化__来判断。
(2)
控制变量法：当甲、乙两电阻串联在电路中，控制__电流、通电时间__相同，可以研究电热与电阻的关系。
例7：如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装入粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙。闭合开关，经过一段时间t1后，甲玻璃管液面上升高度h甲_______(填”大于”或”小于”)乙玻璃管液面上升高度h乙。断开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，向右移动滑片，再闭合开关。则甲玻璃管液面上升高度h甲所需时间t2_______(填”大于”或”小于”)t1。
高频考点8：电功和电热的综合计算
考点解读：①当指示灯亮时，指示灯与发热电阻串联，电路中的总电阻最大，根据P=UI=U2/R可知电路的总功率，据此判断其状态；②当指示灯亮时其两端的电压和额定电压相等，根据串联电路的电压特点求出发热电阻两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出指示灯的电阻值；③双金属开关闭合时，电路为发热电阻的简单电路，根据P=UI=U2/R求出温度控制器所消耗的电功率；④由图乙可知，一个周期的时间为3min，恒温时间为150s，加热时间为30s，根据电阻的串联和W=U2/Rt求出一个周期内温度控制器消耗的电能，1h内有20个周期，据此求出温度控制器1小时所消耗的电能。
例8：某兴趣小组设计的”温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示，S为开关，双金属开关在温度低时闭合，温度到达一定值时自动断开，降温后再闭合，循环工作，起到调节温度作用，指示灯的额定电压为200V，且亮起即正常工作，发热电阻阻值为40Ω。求：
(1)当指示灯亮时，温度控制器处于________状态。
(2)指示灯的电阻值。
(3)加热状态时，温度控制器所消耗的电功率。
(4)温度控制器正常工作时，记录灯泡在一段时间内，规律性亮灭情况如图乙，温度控制器1小时所消耗的电能？
能力培养
1.（2016·温州）某台灯铭牌上标有“9W”字样，“9W”表示该台灯的（?
）
A.?额定功率???????????????????????????B.?实际功率???????????????????????????C.?额定电流???????????????????????????D.?实际电流
2.（2019·温州）小明按图甲连接电路，闭合开关，灯泡L1的功率为P1。他将一个阻值大于L1的灯泡L2串联接入电路（如图乙），闭合开关后，L1、L2的功率分别为P1’、P2‘（不计温度对灯泡电阻的影响，电源电压恒定）。下列关系式正确的是（??
）
?P2'>P1'>P1????????????????
??
?B.?P2'>P1>P1'???????????????
??C.
?P1>P2'>P1‘????????????????
???D.?P1>P1'>P2‘
3.（2016·温州）如图所示，电源电压保持6
V不变，电流表的量程为0～0.6
A，电压表的量程为0～3
V，定值电阻的规格为“10Ω
0.5A”，滑动变阻器的规格为“20Ω
1A”。闭合开关，为了保证电路安全，在变阻器滑片移动过程中，下列说法正确的是（?
??）
A.?变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为2
Ω～20
Ω
B.?电流表示数允许的变化范围为0.2
A～0.5
A
C.?电阻R1消耗功率允许的变化范围为0.4
W～0.9
W
D.?电路消耗总功率允许的变化范围为1.2
W～3
W
4.（2016·温州）如图所示是一种家庭电路带指示灯的按键开关的电路图。使用时发现，当开关断开时，照明灯甲熄灭，指示灯乙发出微光（便于夜晚找到开关）；当开关闭合时，只有照明灯甲正常发光。据此可以判断（?
??）
A.?甲灯的额定功率一定小于乙灯的额定功率?????????????????
B.?甲灯的电阻一定远大于乙灯的电阻
C.?开关断开时，通过乙灯的电流大于通过甲灯的电流??
D.?甲灯的电阻一定远小于乙灯的电阻
5.（2016·温州）某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
①将阻值为10欧和20欧的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路．
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h1、△h2．
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置．
电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶（RA=10欧）
B烧瓶（RB=20欧）
I
△h1
△h2
2I
△h3
△h4
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为△h3、△h4
，实验数据如表．
（1）步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为________安．
（2）本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？________．
（3）小明认为：只要选择“△h1、△h2、△h3、△h4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：________．
6.（2016·温州）在“测定小灯泡的电功率”的实验中，使用用如图甲所示的电路，其中电源电压保持6
V不变，小灯泡额定电压为2.5
V(灯丝电阻约为12
Ω)。
（1）为能顺利完成该实验探究，下列四种规格的滑动变阻器应选用__________。
A.“10Ω
0.2A”的滑动变阻器
B.“10Ω
0.5A”的滑动变阻器?
C.“20Ω
0.2A”的滑动变阻器
D.“20Ω
0.5A”的滑动变阻器
（2）电路连接完成后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不发光，电压表有示数，电流表无示数，若电路只有一处故障，则故障原因是：________。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置时，发现电压表的示数如图乙所示；此时为了测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_______端移动.(选填
“A”或“B”)。
（4）多次测量，得出通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示。分析图像可知：该小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为________W。灯丝电阻受温度的影响情况是________
7.（2016·温州）如图甲所示，电源的电压U保持不变，R1是一定值电阻，当滑动变阻器滑片移动时，整个电路消耗的总功率P随着电流I的变化如图乙中的直线OAC所示，抛物线OBC为电阻R1消耗的电功率P1随电流I变化的图线，A、B两点对应的横坐标为2A。求：
（1）电源电压U和R1分别是多少？?
（2）线段AB表示的电功率为多大？
（3）滑动变阻器的电阻为多大时，滑动变阻器消耗的电功率为最大？最大值为多少？
8.（2020·温州）小明对“篮球在空气中是否受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
（1）如图甲，将五个阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天天平衡。打开阀门，气球变大，天平指针向右偏转。指针向右偏转的原因是________
。
（2）为测量篮球受到的浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6伏，定值电阻R0的阻值为10欧，R是力敏电阻，其阻值与所受压力FB的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0．2安；当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变)，电流表示数为0．15安。力敏电阻R所受压力FB与篮球对左侧托盘的压力FA的关系如图丁所示。请计算篮球所受的浮力。
（3）图乙中篮球和气球内的气体总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。现用此装置测量大于1．29千克/米3的空气密度，指针大致指示在何处？请在图戊的刻度盘中用箭头标出，并写出你的判断依据。
9.（2018·温州）如图甲为某型号豆浆机示意图，将黄豆和清水放入杯体，经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序，可制作可口的豆浆。
（1）若豆浆机“加热”时功率为1000瓦，“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作，需消耗多少电能？
（2）为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”，小明设计了如图丙所示的电路，La，Lb是两个完全相同的电磁铁，Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液而处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时，电热丝才能工作。（假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变，不考虑衔铁的弹力和重力）。
①当液面高度为h0时，闭合电路中的开关S，电磁铁La吸住衔铁，此时压敏电阻的阻值分别为Ra’和Rb’，请比较两者的大小关系：________。
②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示，请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的值随液面高度h变化的大致曲线，并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2________。
课后作业

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