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文檔簡介
浙教版科學(xué)九年級(jí)上第三章《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》單元檢測(cè)重難點(diǎn)一;能量轉(zhuǎn)化的量度1.小明觀察自己家里的電冰箱與電風(fēng)扇的銘牌,發(fā)現(xiàn)兩者額定功率完全相同。XX牌電冰箱額定電壓220V工作頻率50Hz額定功率100W耗電量0.60kW·h/24hXX牌電扇規(guī)400mm額定電壓220V工作頻率50Hz額定功率100W如圖所示,如果它們都工作一天(24小時(shí)),電冰箱消耗的電能▲(填“大于”“等于”或“小于”)電風(fēng)扇消耗的電能?!敬鸢浮啃∮凇窘馕觥俊痉治觥俊驹斀狻侩姳?4h耗電0.6kw.h;電扇24h耗電2.4kw.h,故填小于。2.用兩種不同的金屬絲組成一個(gè)回路,觸點(diǎn)1插在熱水中,觸點(diǎn)2插在冷水中(如圖),電流表指針會(huì)發(fā)重力生偏轉(zhuǎn),這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。下列有關(guān)溫差發(fā)電現(xiàn)象的說法中,正確的是(▲)A.違背了能量守恒定律B.該實(shí)驗(yàn)中有部分熱能轉(zhuǎn)化為電路的電能C.該實(shí)驗(yàn)中熱水的溫度不變化,冷水的溫度升高D.該實(shí)驗(yàn)中熱水的溫度降低,冷水的溫度不變化【答案】B【解析】【分析】【詳解】該實(shí)驗(yàn)遵循能量守恒定律,最終達(dá)到熱平衡,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能,熱水溫度降低,冷水溫度升高,故選B。重難點(diǎn)二;功、功率計(jì)算3.用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上,放手后,鐵球從A位置開始向下運(yùn)動(dòng),到達(dá)B位置速度達(dá)到最大,到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱恪R阎狝C間的高度差為h,則從A位置到C位置鐵球的重力做功是▲;在此過程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量為▲。B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力▲(填“大于”“小于”或“等于”)彈簧所施加的彈力。(整個(gè)過程中不計(jì)能量損耗)【答案】Gh;Gh;小于【解析】(1)已知物體重力和豎直方向上通過的距離根據(jù)公式W=Gh計(jì)算重力做的功;(2)在鐵球下降的過程中,它的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,而彈性勢(shì)能的增大量等于重力做的功;(3)從A到B,彈力小于鐵球重力,因此鐵球做加速運(yùn)動(dòng);在B點(diǎn)時(shí),彈力等于重力,加速停止,此刻的鐵球速度最大,動(dòng)能也最大;從B到C,彈力大于鐵球重力,它做減速運(yùn)動(dòng);到達(dá)C點(diǎn)時(shí),鐵球速度為0,動(dòng)能為0,彈簧的彈性勢(shì)能最大?!痉治觥勘绢}考查重力做功和機(jī)械能守恒定律,能夠比較全面考查學(xué)生掌握知識(shí)情況?!驹斀狻恳阎狝、C間的高度差為h,則從A位置到C位置鐵球的重力做功是Gh;在此過程中彈簧的彈性勢(shì)能增加量為Gh;B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力小于彈簧所施加的彈力。4.小陽設(shè)計(jì)一個(gè)天然氣泄漏檢測(cè)電路,如圖甲所示,R為氣敏電阻,其阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖乙所示,R0為定值電阻,電源電壓恒定不變。期下列說法正確的是(▲)A.天然氣濃度增大,電壓表示數(shù)變小B.天然氣濃度減小,電流表示數(shù)變大C.天然氣濃度增大,電路消耗的總功率變小D.天然氣濃度減小,電壓表與電流表示數(shù)的比值不變【答案】D【解析】由圖甲可知兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量R0兩端的電壓;由圖乙可知?dú)饷綦娮璧男再|(zhì),由電阻的變化利用歐姆定律可求得電路中電流的變化及R0兩端電壓的變化?!痉治觥勘绢}考查學(xué)生對(duì)圖象的認(rèn)知及歐姆定律的使用,從圖中得出氣敏電阻的阻值與溫度的變化關(guān)系是本題的突破口?!驹斀狻緼C、由圖乙可知?dú)饷綦娮璧淖柚惦S天然氣濃度的增大而減小,故由歐姆定律可得電路中電流增加,即電流表示數(shù)增大,由U0=IR0可知,氣敏電阻兩端的電壓會(huì)增大,即電壓表的示數(shù)會(huì)變大;這時(shí)根據(jù)P=UI可知,電路消耗的總功率變大;所以A、C說法錯(cuò)誤;BD、由圖乙可知?dú)饷綦娮璧淖柚惦S天然氣濃度的減小而升高,故由歐姆定律可得電路中電流減小,即電流表示數(shù)減小,但是根據(jù)歐姆定律知電壓表與電流表示數(shù)的比值為R0的阻值,而R0為定值電阻阻值不變,所以B說法錯(cuò)誤、D說法正確。故選D。重難點(diǎn)三:能量轉(zhuǎn)化恒定及計(jì)算5.已知斜面傾角為30°,斜面高為2m,小兵同學(xué)用繩子沿斜面將重為400N的木箱由斜面底端勻速拉到頂端。拉力大小為300N,繩重不計(jì)。小兵對(duì)木箱做的有用功為▲;斜面的機(jī)械效率為▲;斜面對(duì)物體施加的摩擦力為▲?!敬鸢浮?00J;66.7%;100N【解析】(1)利用W=Gh求有用功;(2)知道斜面高和斜面傾角,利用直角三角形的角邊關(guān)系求斜面長,再利用W=Fs求拉力做的總功,斜面的機(jī)械效率等于有用功與總功之比;(3)額外功等于總功減去有用功,再利用W額=fs求摩擦力?!痉治觥勘绢}考查了使用斜面時(shí)有用功、總功、額外功、機(jī)械效率的計(jì)算,計(jì)算時(shí)注意摩擦力不等于拉力,需要利用W額=fs計(jì)算?!驹斀狻?1)有用功:W有用=Gh=400N×2m=800J;(2)由直角三角形的角邊關(guān)系(30°角所對(duì)的斜面高h(yuǎn)=(1/2)s)斜面長s=2h=2×2m=4m,斜面長拉力做的總功:W總=Fs=300N×4m=1200J,斜面的機(jī)械效率:η=W有用/W總=800J/1200J×100%≈66.7%;(3)額外功:W額=W總W有用=1200J800J=400J,由W額=fs得摩擦力:f=W額/s=400J/4m=100N。答:(1)該同學(xué)對(duì)木箱做的有用功為800J;(2)斜面的機(jī)械效率為66.7%;(3)斜面對(duì)物體施加的摩擦力為100N。6.有兩個(gè)電路元件A和B,流過元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖甲所示。把它們串聯(lián)在電路中,如圖乙所示,閉合開關(guān)S,這時(shí)電流表的示數(shù)為0.4A,則電源電壓為▲;元件B的電功率為▲?!敬鸢浮?.5V;1.0W【解析】根據(jù)圖象找到0.4A下兩個(gè)元件的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端的電壓之和求出電源的電壓;根據(jù)P=UI求出元件B的電功率?!痉治觥勘绢}考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的簡單應(yīng)用,同時(shí)考查了學(xué)生通過圖象獲得有用信息的能力?!驹斀狻坑呻娐穲D可知,兩個(gè)電路元件A和B串聯(lián)在電路中,電流表的示數(shù)為0.4A時(shí),A對(duì)應(yīng)的電壓是2V,B對(duì)應(yīng)的電壓是2.5V,所以電源的電壓為U=UA+UB=2V+2.5V=4.5V。元件B的電功率:Pв=UBI=2.5V×0.4A=1W。故答案為:4.5;1.0W。重難點(diǎn)四:實(shí)際功率與額定功率7.如圖中所示,在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為4.5V,小燈泡額定電壓為2.5V,V由陽約為10Ω。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物電路連接完整。(2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于▲狀態(tài)。(3)實(shí)驗(yàn)中無論怎么移動(dòng)滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),原因可能是▲(寫出一種即可)(4)排除故障后,移動(dòng)滑片P到某位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為▲V;要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向▲(填“A”或“B”)端移動(dòng),使電壓表示數(shù)為▲V。(5)移動(dòng)滑片P,記錄多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),繪制成IU圖像。根據(jù)圖內(nèi)所給的信息。計(jì)算出小燈泡的額定功率是▲W?!敬鸢浮?1)如圖所示(2)斷開;(3)小燈泡斷路;(4)2.2;B;2.5;(5)0.5【解析】(1)根據(jù)燈泡的額定功率和電阻,利用歐姆定律計(jì)算燈泡電流,確定電流表的量程,并且電流表與燈泡串聯(lián);(2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);(3)小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則可能與電壓表并聯(lián)的電路斷路;(4)電壓表讀數(shù):先確定使用的量程,然后確定分度值。通過實(shí)際電壓額定電壓的關(guān)系,當(dāng)實(shí)際電壓小于額定電壓時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值需減小;(5)在圖象上找出燈泡額定電壓下的電流,根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率?!痉治觥勘绢}考查了測(cè)“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)器材的正確使用、電路的連接、注意事項(xiàng)、電路故障分析和利用歐姆定律及功率的計(jì)算等問題,雖綜合性強(qiáng),但都是很基礎(chǔ)、很重點(diǎn)的知識(shí),只要掌握以上知識(shí)點(diǎn),解決此題不難?!驹斀狻?1)燈泡的電流約:I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A,因此電流表選擇0∽0.6A的量程,并且電流表與燈泡串聯(lián),電流從電流表的正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出,如圖:(2)連接電路時(shí),開關(guān)要處于斷開狀態(tài);(3)小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則可能與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路;(4)電壓表選擇0∽3V量程,每一個(gè)大格代表1V,每一個(gè)小格代表0.1V,電壓為2.1V;燈泡實(shí)際電壓小于額定電壓,為了使燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器分得的電壓需減小,因此滑片需向B端移動(dòng);(5)由圖象知:燈泡在額定電壓2.5V時(shí),通過燈泡的電流為0.2A,則小燈泡的額定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。8.某實(shí)驗(yàn)小組做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn),電路如圖甲所示,已知電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于▲(填“A”或“B”)端,目的是▲。(2)實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表指針反偏,其原因是▲。(3)排除電路故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2.2V,若想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向▲(填“A”或“B”)端移動(dòng);當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,為▲A,則小燈泡的額定功率為▲W?!敬鸢浮?1)A;保護(hù)電路;(2)電壓表正負(fù)接線柱接反了;(3)B;0.30;0.75【解析】【分析】【詳解】閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處的A端,目的是保護(hù)電路。實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表指針反偏,其原因是電壓表正負(fù)接線柱接反了。燈在額定電壓下正常發(fā)光,示數(shù)為2.2V小于燈的額定電壓2.5V,應(yīng)增大燈的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小變阻器的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向B動(dòng),直到電壓表示數(shù)為額定電壓;當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.32A,燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.32A=0.8W。故答案為:A;保護(hù)電路電壓表正負(fù)接線柱接反了;B;0.32;0.89.小華為了探究物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量、速度的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)甲;質(zhì)量相同的兩個(gè)小球,沿同一光滑弧形軌道分別從A處和B處開始向下運(yùn)動(dòng),然后與放在水平面上的木塊相碰,木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止,如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)乙:質(zhì)量不同的兩個(gè)小球,沿同一光滑弧形軌道分別從A處開始向下運(yùn)動(dòng),然后與放在水平面上的木塊相碰,木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止,如圖乙所示。(1)要探究物體動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系應(yīng)選用▲(填“甲”或“乙”)圖。(2)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是▲。(3)這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,利用木塊被碰撞后移動(dòng)的▲來比較物體的動(dòng)能大小。(4)下列實(shí)例中與此實(shí)驗(yàn)方法相同的有▲。(填編號(hào))①認(rèn)識(shí)電流大小時(shí),用水流進(jìn)行類比;②用紅墨水在水中的擴(kuò)散現(xiàn)象來認(rèn)識(shí)分子是運(yùn)動(dòng)的;③用酚酞試液滴入溶液變紅色來判斷溶液呈堿性?!敬鸢浮?1)甲;(2)物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān),質(zhì)量越大,速度越大,物體的動(dòng)能就越大;(3)距離;(4)②③【解析】(1)影響動(dòng)能大小的因素是質(zhì)量和速度,進(jìn)行探究時(shí)要采用控制變量法的思想,控制相同因素,改變不同因素;(2)比較甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中的相同因素和不同因素,結(jié)合控制變量法的思想得出結(jié)論;(3)小球的動(dòng)能通過它推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離來體現(xiàn),采用了轉(zhuǎn)換法的思想?!痉治觥?1)用控制變量法研究動(dòng)能大小的影響因素,用轉(zhuǎn)換法表示動(dòng)能的大?。?2)不同質(zhì)量的物體,在同一高度自由落下,到達(dá)地面的速度相同,越高自由落下時(shí),到達(dá)地面的速度越大?!驹斀狻?1)要探究物體動(dòng)能的大小與速度的關(guān)系,必須控制物體的質(zhì)量相同,速度不同,速度的不同是通過小球在斜面的位置來體現(xiàn)的,符合條件的只有甲圖。(2)通過甲圖可得到的結(jié)論是:質(zhì)量相同時(shí),物體的速度越大,動(dòng)能越大;通過乙圖可得到的結(jié)論是:物體速度相同時(shí),質(zhì)量越大,動(dòng)能越大;因此綜合甲圖和乙圖,可得到的結(jié)論是:物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān),質(zhì)量越大,速度越大,物體的動(dòng)能就越大。(3)實(shí)驗(yàn)中利用木塊被碰撞后移動(dòng)的距離來比較物體的動(dòng)能大小,屬于轉(zhuǎn)換法的思想,采用這個(gè)研究方法的還有研究分子的擴(kuò)散現(xiàn)象和用酚酞試液滴入溶液變紅色來判斷溶液呈堿性.故答案為:(1)甲;(2)物體動(dòng)能的大小與質(zhì)量和速度有關(guān),質(zhì)量越大,速度越大,物體的動(dòng)能就越大;(3)距離;(4)②③。10.紹興向陽處每平方米面積在1小時(shí)內(nèi)得到的太陽輻射能平均為4.0×106J。SQB型太陽能電輔熱熱水器的參數(shù)如下:型號(hào)外形尺寸光照面積水箱容積電加熱器毫米平方米升電壓(V)電功率(W)SQB20/1.35/31190×1250×11901.351002201500本題中各種數(shù)據(jù)如下:液化石油氣的燃燒值q=3.5×107J/kg,g取10N/kg.請(qǐng)根據(jù)產(chǎn)品說明書上的參數(shù)和題給的條件回答:(1)該太陽能熱水器的總有效接收光照的面積為1.35㎡,如果以接收太陽能10小時(shí)/日計(jì)算,每天共吸收多少太陽能?(2)如果該太陽能熱水器每天(日照為10小時(shí)/日)能將滿水箱的水從20℃加熱到80℃,請(qǐng)你計(jì)算該太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為水的熱能的效率是多少?(3)已知液化石油氣完全燃燒放出的熱量有60%被水吸收,若用燃?xì)鉄崴鲗M水箱的水從20℃加熱到80℃,則需要多少費(fèi)用?(紹興氣價(jià)設(shè)為3元/m3,燃?xì)獾拿芏葹?.72kg/m3)【答案】(1)每天共吸收5.4×107J太陽能;(2)該太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為水的熱能的效率是46.7%;(3)需要5元費(fèi)用。【解析】(1)根據(jù)題意求出太陽能熱水器接收的太陽能;(2)根據(jù)p=m/v求出水的質(zhì)量,根據(jù)Q吸=cm(tt0)求出水吸收的熱量,根據(jù)η=Q吸/Q總求出轉(zhuǎn)化效率;(3)根據(jù)題意求出燃燒石油氣放出的熱量,根據(jù)Q放=mq求出石油氣的質(zhì)量,再根據(jù)p=m/V求出石油氣的體積,再求出花費(fèi)多少錢?!痉治觥看祟}主要考查的是學(xué)生對(duì)質(zhì)量、熱量、轉(zhuǎn)化效率和熱值計(jì)算公式的理解和掌握,綜合性較強(qiáng),有一定難度?!驹斀狻?1)太陽能熱水器接收的太陽能Q總=4.0×106J/(h·㎡)×10h×1.35㎡=5.4×107J;(2)∵p=m/V∴水的質(zhì)量m水=P水V水=1×103kg/m3×100×103m3=100kg,水吸收的熱量Q吸=cm水(tt0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(80℃20℃)=2.52×107J,該太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為水的熱能的效率:η=Q吸/Q總×100%=2.52×107J/(2.54×107J)×100%≈46.7%;(3)∵Q吸=60%Q放?!嗳紵蜌夥懦龅臒崃浚篞放=Q吸/60%=2.52×107J/60%=4.2×107J,∵Q放=mq?!嗳紵蜌獾馁|(zhì)量:m氣=Q放/q=4.2×107J/(3.5×107J/kg)=1.2kg,∵p=m/V,∴石油氣的體積:V氣=m氣/p氣=1.2kg/0.72kg/m3≈1.67m3,費(fèi)用=3元/m3×1.67m3=5元.答:(1)每天共吸收5.4×107J太陽能;(2)該太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為水的熱能的效率是46.7%;(3)需要5元費(fèi)用。11.為改善休閑廣場(chǎng)的照明,電力部門要在廣場(chǎng)安裝一盞規(guī)格為“220V1000W”的碘鎢燈,已知電控室的輸出電壓恒為220V,所需電線總長為400m,所選用電線的電阻為每米1.65×102Ω。(1)電路中電線的電阻為▲Ω。(2)實(shí)際電路中,相當(dāng)于碘鎢燈與電阻R串聯(lián)(如圖),則碘鎢燈工作時(shí),它的實(shí)際功率是多少?(3)要減少電路中電線的功率消耗,可采取的措施是▲(寫出一點(diǎn))?!敬鸢浮?1)電路中電線的電阻是6.6Ω;(2)碘鎢燈工作時(shí),它的實(shí)際功率是774.4W;(3)要減少電路中電線的功率消耗,可以增大電線的橫截面積或換用電阻比較小的材料。【解析】(1)導(dǎo)體的電阻在材料、橫截面積相同的條件下,與導(dǎo)體的長度成正比,由此可求電線的電阻;(2)先求出電路中的實(shí)際電阻,也就是將電線的電阻與碘鎢燈的實(shí)際電阻求和,然后利用實(shí)際電壓,求出電流,利用相關(guān)公式,求出燈泡的實(shí)際功率;(3)要減少電路中電線的功率消耗,從影響電線消耗功率的因素(導(dǎo)體的電阻)上分析。【分析】本題目就是考查學(xué)生對(duì)實(shí)際功率的掌握程度,中間比較復(fù)雜,注意電線的電阻與燈是串聯(lián)的。【詳解】(1)電路中電線的電阻:R=1.65×102Ω/m×400m=6.6Ω;(2)∵P=U2/R,∴碘鎢燈的電阻:RL=U2/p=(220V)2/1000W=48.4Ω,實(shí)際電路中,相當(dāng)于碘鎢燈與電阻R串聯(lián),R總=RL+R=48.4Ω+6.6Ω=55Ω,電路電流I=U/R總=220V/55Ω=4A,碘鎢燈的實(shí)際功率:P實(shí)=I2RL=(4A)2×48.4Ω=774.4W;(3)電路中電線要產(chǎn)生熱量而消耗能量,功率為P=I2R可知:因碘鎢燈與電阻R串聯(lián);碘鎢燈工作時(shí)的電流不能減?。凰灾荒軠p小導(dǎo)線的阻值,又因?qū)w的電阻與導(dǎo)體的材料,長度,橫截面積有關(guān),所以增大電線的橫截面積或換用電阻比較小的材料。答:(1)電路中電線的電阻是6.6Ω;(2)碘鎢燈工作時(shí),它的實(shí)際功率是774.4W;(3)要減少電路中電線的功率消耗,可以增大電線的橫截面積或換用電阻比較小的材料。12.(科學(xué)思維)質(zhì)量是6kg的物體A放在水平桌面上,利用圖所示的裝置使物體以0.2m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)始終保持水平,其示數(shù)為3N,不計(jì)繩子的伸長和滑輪組內(nèi)部的摩擦,則(▲)A.作用在繩端的拉力F為6NB.水平桌面對(duì)物體A的摩擦力是6NC.在2s內(nèi)拉力F做功1.2JD.在2s內(nèi)拉力F的功率是1.8W【答案】D【解析】(1)根據(jù)作用在繩端的拉力與彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相等,可知道作用在繩端的拉力F的大?。?2)作用在動(dòng)滑輪掛鉤上的力是物體A受到一摩擦力而不是重力,根據(jù)承擔(dān)摩擦力的繩子股數(shù),可求出摩擦力的大??;(3)由物體運(yùn)動(dòng)的速度可求出在2s內(nèi)通過的距離,根據(jù)承擔(dān)摩擦力的繩子股數(shù)可求出繩子自由端移動(dòng)的距離,然后根據(jù)W=Fs求出在2s內(nèi)拉力F做功;(4)已知2s內(nèi)拉力F做的功,利用P=W/t計(jì)算拉力F的功率?!痉治觥勘绢}考查了功率的計(jì)算和滑輪組的使用,屬于基本題型,本題的關(guān)鍵是明確作用在動(dòng)滑輪掛鉤上力大小等于物體受到的摩擦力而不是重力?!驹斀狻緼、因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)的示數(shù)是3N,所以,作用在繩端的拉力F為3N,故A錯(cuò)誤。B、由圖可知,承擔(dān)摩擦力的繩子股數(shù)是3,所以,F(xiàn)=f/3水平桌面對(duì)物體A的摩擦力以,f=3F=3×3N=9N,故B錯(cuò)誤.C、物體A在1s內(nèi)內(nèi)通過的距離:s′=υt=0.2m/s×2s=0.4m,繩子自由端移動(dòng)的距離s=3s′=3×0.4m=1.2m,在2s內(nèi)拉力F做功:W=Fs=3N×1.2m=3.6J,故C錯(cuò)誤。D、在2s內(nèi)拉力F的功率:P=W/t=3.6J/2s=1.8W,故D正確,故選D。13.(科學(xué)探究)如圖甲所示,小明在探究“杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材有:杠桿、支架、彈簧測(cè)力計(jì)、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個(gè)。(1)實(shí)驗(yàn)前,將杠桿中點(diǎn)置于支架上,當(dāng)杠桿靜止時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉。此時(shí),應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向▲(填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在不掛鉤碼時(shí),保持▲并靜止,達(dá)到水平平衡狀態(tài)。這樣做的好處是;便于在杠桿上直接測(cè)量。(2)杠桿調(diào)節(jié)平衡后,小明在杠桿上A點(diǎn)處掛4個(gè)鉤碼,在B點(diǎn)處掛6個(gè)鉤碼杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為;動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。他這樣得出的結(jié)論是否合理?▲;為什么?▲。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明提出了新的探究問題:“若支點(diǎn)不在杠桿的中點(diǎn)時(shí),杠桿的平衡條件是否仍然成立?”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是:▲。(4)小民和小華照?qǐng)D16的方法做了幾次實(shí)驗(yàn),分析得出杠桿的平衡條件為“動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用點(diǎn)的距離”=“阻力×支點(diǎn)到阻力作用點(diǎn)的距離”。你認(rèn)為他們的結(jié)論正確嗎?▲。你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明自己的判斷嗎?▲。【答案】(1)左;杠桿在水平位置;力臂;(2)不合理;只測(cè)一組數(shù)據(jù),結(jié)論具有偶然性;(3)受杠桿自身重力的影響;(4)結(jié)論不正確;改變拉力的方向,仍使杠桿在水平位置平衡時(shí),比較拉力的大小,即可證明小民和小華的觀點(diǎn)是否正確?!窘馕觥?1)杠桿的哪端較高,平衡螺母向哪端移動(dòng);為了便于直接測(cè)量力臂,使杠桿在水平位置平衡;(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),如果只用一組數(shù)據(jù)得到結(jié)論,偶然性太大,因此應(yīng)獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律;(3)當(dāng)支點(diǎn)在杠桿的中點(diǎn)時(shí),其重心恰好通過支點(diǎn),所以平衡條件不受杠桿重力的影響,若支點(diǎn)不在中心處,便要考慮杠桿的重力;(4)杠桿在水平位置平衡后,重力的力臂恰好等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離;若用測(cè)力計(jì)不沿豎直方向用力,便可推翻小民和小華的結(jié)論?!痉治觥看祟}是探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn):(1)杠桿在水平位置平衡,并且力豎直作用在杠桿上,力臂才能在杠桿上,這兩個(gè)條件缺一不可;(2)本題還主要考查了力臂的問題,力臂是力的作用線到支點(diǎn)的距離,而不是力的作用點(diǎn)到支點(diǎn)的距離。【詳解】(1)由題意知,杠桿右端下沉,左端較高,所以平衡螺母應(yīng)向左移動(dòng),使其在水平位置平衡,這樣便于測(cè)量力臂;(2)小明只通過一組數(shù)據(jù)便得出結(jié)論,并不符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出的要求,這樣的結(jié)果具有偶然性,不具普遍性;(3)由于支點(diǎn)不在中點(diǎn)時(shí),杠桿還受自身重力的影響,所以測(cè)出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符;(4)彈簧測(cè)力計(jì)在C處豎直向上拉時(shí),拉力的方向豎直向上與杠桿垂直,動(dòng)力臂等于支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離,若改變拉力的方向,仍使杠桿在水平位置平衡時(shí),比較拉力的大小,即可證明小民和小華的觀點(diǎn)是否正確。故答案為:(1)左;杠桿在水平位置;力臂;(2)不合理;只測(cè)一組數(shù)據(jù),結(jié)論具有偶然性;(3)受杠桿自身重力的影響;(4)結(jié)論不正確;改變拉力的方向,仍使杠桿在水平位置平衡時(shí),比較拉力的大小,即可證明小民和小華的觀點(diǎn)是否正確。14.實(shí)驗(yàn):測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中選擇的小燈泡的額定電壓為2.5V?!緦?shí)驗(yàn)步驟】(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,把圖1中的電路連接完整(導(dǎo)線不準(zhǔn)交叉),并要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),小燈泡會(huì)變亮。(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),電流表指針不動(dòng),但用手按住開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動(dòng),出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是▲。(3)查明原因,排除故障,正確操作,得到下表所示數(shù)據(jù)。請(qǐng)將表中內(nèi)容補(bǔ)充完整:實(shí)驗(yàn)序號(hào)電壓U/V電流I/A電功率P/W燈泡亮度12.00.280.56發(fā)光暗淡22.50.320.8033.00.361.08發(fā)光強(qiáng)烈由表中數(shù)據(jù)可知,該燈的額定電功率為▲W。(4)利用上述電路,用定值電阻替換小燈泡,測(cè)量該定值電阻的阻值。請(qǐng)?jiān)趫D2虛線方框中設(shè)計(jì)一個(gè)記錄數(shù)據(jù)的表格。圖1圖2【答案】(1)如圖所示(2)開關(guān)接觸不良;(3)正常發(fā)光;0.80;(4)如表所示實(shí)驗(yàn)序號(hào)電流I/A電壓U/V電阻R/Ω電阻的平均值R/Ω120【解析】【分析】本題考查測(cè)量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)?!驹斀狻?1)由題中表格數(shù)據(jù)可知,通過小燈泡電流小于0.6A,電流表選0∽0.6A量程,滑片向左移動(dòng)時(shí),燈泡變亮,滑動(dòng)變阻器接左下接線柱,電路圖如答圖所示。(2)閉合開關(guān)后,電流表指針不動(dòng),但用手按住開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動(dòng),說明開關(guān)接觸不良。(3)由題中表格數(shù)據(jù)可知,小燈泡處于額定電壓下,會(huì)正常發(fā)光,且電功率為0.80W。(4)測(cè)量定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)要測(cè)量多組通過電阻的電流、電壓值,計(jì)算各次實(shí)驗(yàn)電阻阻值并取平均值,實(shí)驗(yàn)至少要進(jìn)行3次以上。故答案為:(1)如圖所示(2)開關(guān)接觸不良;(3)正常發(fā)光;0.80;(4)如表所示實(shí)驗(yàn)序號(hào)電流I/A電壓U/V電阻R/Ω電阻的平均值R/Ω12015.電動(dòng)自行車既可以電動(dòng)騎行,也可以腳踏騎行。電動(dòng)騎行時(shí),蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車提供動(dòng)力。下表是某型號(hào)電動(dòng)自行車的主要技術(shù)參數(shù)。根據(jù)學(xué)過的物理知識(shí),判斷以下估算結(jié)果中合理的是(▲)整車整車質(zhì)量40kg最高車速30km/h最大噪聲62dB蓄電池電壓48V容量12A·h電動(dòng)機(jī)額定電壓48V額定功率240WA.電動(dòng)自行車行駛過程中,電動(dòng)機(jī)的工作電流保持5A不變B.蓄電池一次充足電,放電時(shí)可輸出的電能最多約為3.5×104JC.若蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)自行車在平均阻力為40N的水平公路上勻速行駛,蓄電池一次充電最多能連續(xù)電動(dòng)行駛約41kmD.蓄電池一次充電后,該電動(dòng)自行車最多可供電動(dòng)騎行2.4h解析:本題涉及電功率、電功、做功、機(jī)械效率等的分析計(jì)算,要注意電動(dòng)車只有正常行駛時(shí)的功率與額定功率相等,否則是不相等的。由P=UI可得,電動(dòng)機(jī)的額定電流:I電動(dòng)機(jī)=P電動(dòng)機(jī)/U電動(dòng)機(jī)=5A,因電動(dòng)機(jī)行駛過程中不一定以額定功率行駛,所以,電動(dòng)機(jī)的工作電流不一定是5A,故A不正確。蓄電池一次充足電后放電時(shí)可輸出的最多電能:W電=U電I電t電=48V×12A×3600s=2.0736×106J,故B不正確。每次充電可以給電動(dòng)機(jī)提供的電能:W機(jī)械=W電×80%=2.0736×106J×80%=1.65888。因電動(dòng)車勻速行駛,所以,受到的牽引力:F=f=40N,由W=Fs可得,最遠(yuǎn)行駛的距離:S=W機(jī)械/F=1.65888×106J/40N=41472m≈41km,故C正確。由I=Q/t可得,該電動(dòng)自行車最多可供電動(dòng)車騎行的時(shí)間:t=Q=/I電動(dòng)機(jī)=12A·h/5A=2.4h。因電動(dòng)車行駛時(shí),蓄電池不能完全放電,所以,該電動(dòng)自行車最多可供電動(dòng)車騎行的時(shí)間小于2.4h,故D不正確。答案:C16.小明在用如圖所示的氣筒給自行車輪胎打氣后,發(fā)現(xiàn)氣筒外管的溫度明顯比打氣前升高很多,且越靠近氣筒外管的頂部的地方,溫度越高。注:在用該氣筒給自行車輪胎打氣過程中,底座和內(nèi)不動(dòng),手柄和外管上下運(yùn)動(dòng),活塞固定在內(nèi)管頂部。請(qǐng)你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。答案:本題考查對(duì)物體做功現(xiàn)象和熱傳遞現(xiàn)象的理解程度,可以從壓縮氣體做功的角度去考慮,壓縮越厲害,消耗機(jī)械能越多,轉(zhuǎn)化的內(nèi)能越多,溫度越高。(1)用氣筒給自行車打氣的過程中,外管頂部對(duì)氣筒和輪胎內(nèi)的氣體做功,氣體內(nèi)能增加,溫度升高,氣筒外管將熱量傳遞到管的外壁,因此氣筒外壁溫度明顯升高。(2)因?yàn)橥夤茉较蛳乱?,外管的頂部氣體被壓縮越多,移動(dòng)相同的距離,對(duì)氣體做功越多,氣體內(nèi)能增加越明顯,溫度越高,從而導(dǎo)致氣筒外壁上部溫度比下部溫度更高。(3)外管在相對(duì)活塞上、下運(yùn)動(dòng)的過程中,向外傳遞的內(nèi)能主要來自內(nèi)部被壓的高溫氣體,而外管的下部與上部相比,其與管內(nèi)高溫氣體的接觸時(shí)間較短,吸收的熱量較少,因此溫度低。(4)外管在相對(duì)活塞向下運(yùn)動(dòng)的過程中,在高壓氣體的作用下,外管與活塞間的壓力增大,單位長度克服摩擦力做功而轉(zhuǎn)化的內(nèi)能越靠近外管頂部越多,導(dǎo)致氣筒外壁上部溫度比下部溫度更高。17.科技小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的恒溫箱溫控電路(月于獲得高于室溫,控制在一定范圍內(nèi)的“恒溫”),包括工作電路和控制電路兩部分,其中,R′為阻值可以調(diào)節(jié)的可變電阻,R為熱敏電阻(置于恒溫箱內(nèi)),其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示,繼電器線圈電阻為50Ω。問:(1)如圖甲所示狀態(tài),加熱器是否處于加熱狀態(tài)?(2)已知當(dāng)控制電路的電流達(dá)到0.04A時(shí),繼電器的街鐵被吸合:當(dāng)控制電路的電流減小到0.036A時(shí),街鐵會(huì)被釋放。當(dāng)調(diào)節(jié)R′=350Ω時(shí),恒溫箱內(nèi)可獲得最高溫度為100℃的“恒溫”,如果需要將恒溫箱內(nèi)的溫度控制在最低溫度為50℃的“恒溫”,則應(yīng)將R′的限值調(diào)為多大?(3)使用該恒溫箱,獲得最低溫度為50℃的“恒溫”,與獲得最高溫度為100℃的“恒溫”相比較,哪一個(gè)的溫度波動(dòng)范圍更???為什么?解析:(1)由圖甲所示電路可以知道,工作電路是通路,加熱器處于加熱狀態(tài)。設(shè)控制電路中電源兩端的電壓為E。由圖乙,當(dāng)溫度為100℃時(shí),熱敏電阻R1的阻值為50Ω。故:E=I1(R0+R1+R1′)=0.04A×(50Ω+500Ω+350Ω)=36V。由圖乙,當(dāng)溫度為50℃時(shí),熱敏電阻R1的阻值為900Ω,因此:R′2=36V/0.036A900Ω50Ω=50Ω。(3)獲得最低溫度為50℃的“恒溫”溫度波動(dòng)范圍更小,因?yàn)樵?0℃附近,熱敏電阻的阻值隨溫度的變化更顯著。答案:(1)處于加熱狀態(tài)。(2)R′2=36V/0.036A900Ω50Ω=50Ω。(3)在50℃附近,熱敏電阻的阻值隨溫度的變化更顯著。18.如圖甲所示,電源電壓恒為9V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為100Ω,電流在0.1A∽0.4A之間時(shí)電子元件均能正常工作。若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖乙所示,則下列判斷正確的是(▲)A.電子元件工作時(shí),電阻保持不變B.電子元件處于正常工作狀態(tài)時(shí),電路消耗的最小功率為3.6WC.當(dāng)P在中點(diǎn)時(shí),電子元件與滑動(dòng)變阻器的電壓之比為1:1D.為使電子元件處于正常工作狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在12.5∽70Ω【答案】D【解析】【分析】【詳解】從圖像可知,電子元件的電阻是在變化的,故A錯(cuò)誤。當(dāng)電路消耗的功率最小時(shí),電路電流最小,為I?。?.1A,電路消耗的最小功率P=UI小=9V×0.1A=0.9W,故B錯(cuò)誤。因?yàn)殡娮釉c滑動(dòng)變阻器串聯(lián),通過的電流相等,所以電子元件與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)兩端的電壓之比就等于兩電阻之比,無法判斷電子元件與滑動(dòng)變阻器電阻的大小關(guān)系,所以無法判斷它們兩端電壓的關(guān)系,故C錯(cuò)誤。電路電流最小為0.1A,電子元件兩端的最小電壓為2V,所以滑動(dòng)變阻器兩端的最大電壓為U1=9V2V=7V,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大,R大=U1/I小=7V/0.1A=70Ω,電路電流最大為0.4A,電子元件兩端的最大電壓為4V,所以滑動(dòng)變阻器兩端的最小電壓為U2=9V4V=5V,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小,R小=U2/I大=5V/0.5A=12.5Ω,所以滑動(dòng)變阻器的阻值范圍應(yīng)控制在12.5∽70Ω,故D正確。19.用電阻為13Ω的均勻電阻絲制成一個(gè)圓環(huán),并把它接到如圖所示的電路中。圖中導(dǎo)線的P端能沿圓環(huán)移動(dòng),并保持良好接觸。已知R0為2Ω,電源電壓保持3V不變。改變P的位置,圓環(huán)的最大電功率為(▲)A.13/25WB.9/8WC.9/13WD.9/2W【答案】B【解析】P轉(zhuǎn)到某點(diǎn)時(shí),兩圓弧電阻分別為R1和R2,設(shè)R1和R2并聯(lián)總電阻為R時(shí),圓環(huán)的電功率最大,根據(jù)P=12R表示出最大電功率,P圓環(huán)大=(U/R+R0)2×R=U2/[(R+R0)2/R]=U2/[(RR0)2/R+4R0],當(dāng)R=R0時(shí),圓環(huán)的電功率最大,代入數(shù)據(jù)算出圓環(huán)的最大電功率?!痉治觥勘绢}考查了電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是利用數(shù)學(xué)知識(shí)得出圓環(huán)的最大電功率。【詳解】P轉(zhuǎn)到某點(diǎn)時(shí),兩圓弧電阻分別為R1和R2,設(shè)R1和R2并聯(lián)總電阻為R時(shí),圓環(huán)的電功率最大,最大電功率為:P圓環(huán)大=(U/R+R0)2×R=U2/[(R+R0)2/R]=U2/[(RR0)2/R+4R0],當(dāng)R=R0=2Ω時(shí),圓環(huán)的電功率最大,最大為P圓環(huán)大=U2/4R0=(3V)2/4×2Ω=9/8w。故選:B。20.在如圖所示的電路中,當(dāng)電鍵S閉合后,電壓表有示數(shù),調(diào)節(jié)可變電阻R的阻值,電壓表的示數(shù)增大了ΔU。則(▲)A.可變電阻R被調(diào)到較小的阻值B.電阻R2兩端的電壓減小,減小量等于ΔUC.通過電阻R2的電流減小,減小量小于ΔU/R2D.通過電阻R2的電流減小,減小量等于ΔU/R1【答案】C【解析】(1)由圖可見,電阻R和R1并聯(lián),然后再與R2和R0串聯(lián),電壓表并聯(lián)在R和R1兩端,測(cè)量的是它們并聯(lián)后的總電壓;(2)串聯(lián)電路中,總電壓等于各用電器兩端的電壓之和,并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等。【分析】本題重點(diǎn)是考查串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),串聯(lián)分壓,電阻越大電壓越大,電阻越小電壓越小?!驹斀狻?1)整個(gè)電路為串聯(lián)電路,串聯(lián)分壓,電壓大小與電阻成正比,電壓表的示數(shù)增大了ΔU,說明R與R1并聯(lián)后的總電阻是增大的,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;(2)總電壓U不變,電壓表示數(shù)增大了ΔU,說明電阻R2和R0串聯(lián)后的總電壓減小了ΔU,單獨(dú)拿R2來說,它兩端的電壓減小量要比ΔU小,因此電流減小量要
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