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2022年北京中考物理终极押题密卷2
展开2022年北京中考物理终极押题密卷2
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.(2分)(2022•武侯区模拟)如图所示,小明把干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍用力向上拉玻璃板,发现弹簧测力计的示数变大了。这个实验事实说明( )
A.分子之间存在间隙 B.分子之间存在引力
C.分子之间存在斥力 D.玻璃板受到大气压力
2.(2分)(2022•西城区一模)图中所示的四个事例中,由于光的反射形成的是( )
A.立竿见影 B.坐井观天
C.杯弓蛇影 D.五彩缤纷
3.(2分)(2022•通州区一模)下列关于冬奥会发生的现象中,能用惯性知识解释的是( )
A.速滑运动员在交接时,后面运动员用力推前面准备交接的运动员使他增速
B.运动员将冰壶推出后,冰壶能在水平冰面上继续滑行一段距离
C.越野滑雪运动员从斜坡上下滑时,即使不用力滑,速度也会越来越大
D.跳台滑雪运动员腾空后最终落回到地面
4.(2分)(2022•焦作一模)用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
5.(2分)(2022•市南区一模)关于利用物态变化中吸热、放热的实例,下列说法错误的是( )
A.利用冰块熔化吸热,可以来保鲜水果、海鲜等
B.利用干冰升华吸热,可以来人工降雨、消防灭火等
C.利用酒精蒸发吸热,可以来给发烧病人降温等
D.利用水蒸气液化放热,可以来保护果树秧苗不冻坏等
6.(2分)(2022•永安市一模)科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。如图所示,这是智能机器人为顾客送餐时的情景。智能机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人的桌边,下列仪器与电动机的工作原理相同的是( )
A.指南针 B.电磁起重机
C.动圈式话筒 D.动圈式扬声器
7.(2分)(2022•青羊区模拟)如图,航天器都有很大的太阳能电池板,对它分析正确的是( )
A.电池板工作时将太阳能转化为化学能
B.太阳能电池板的能量转化率低于100%
C.电池板利用的太阳能是不可再生能源
D.太阳能来自于太阳内部发生的核裂变
8.(2分)(2022•房山区一模)如图所示,中国科技馆开展了以“冬梦飞扬”为主题的冬奥展览,在“各取所需”展区有如下四个展品,其中增大摩擦的是( )
A.甲图中,冰壶比赛中冰壶表面打磨得非常光滑,使冰壶可以滑得更远
B.乙图中,短道速滑运动员高速转弯左手会扶下冰面,左手手套5个指尖部位涂有光滑树脂保护层
C.丙图中,钢架雪车运动员穿上钉鞋后,钉子能扎入跑道因而可以有效地防止滑倒
D.丁图中,冰壶运动员穿的两只冰壶鞋分为蹬冰鞋和滑行鞋,其中滑行鞋鞋底部分使用专门的塑料材料,使运动员滑行流畅
9.(2分)(2022•玉州区一模)关于信息的传递,下列有关说法正确的是( )
A.在真空中,5G信号比4G信号的传播速度快
B.北斗导航系统主要通过电磁波传递信息来实现定位导航
C.光纤通信是光在光导纤维中多次折射传递信息
D.电磁波只能传递声音信号,不能传递图像信号
10.(2分)(2021秋•海淀区校级期末)甲、乙两物体,同时从相距12m的A、B两地出发,沿直线相向运动,它们的s﹣t图如图所示,在图示时间内,下列说法正确的是( )
A.0~8s内,乙做匀速直线运动
B.甲、乙在第6s末相遇
C.0~6s内,甲、乙的平均速度不同
D.乙匀速直线运动的时间比甲少5s
11.(2分)(2022•西城区一模)关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.校园内植树是在声源处减弱噪声
B.正在发声的音叉,其叉臂在振动
C.声音的响度是由振动频率决定的
D.只要物体振动,人就能听到声音
12.(2分)(2022春•重庆期中)将灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路,电源电压不变。图乙是灯泡L和电阻R的I﹣U图像。下列说法中正确的是( )
A.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数变大,灯泡L变亮
B.当灯泡L的实际功率为1W时,电源电压为3V
C.当灯泡L的实际功率为1W时,电流表示数一定为0.5A
D.若将灯泡L和电阻R串联接在9V的电源两端,电路消耗的总功率为5.4W
二.多选题(共3小题,满分6分,每小题2分)
(多选)13.(2分)(2021秋•东城区期末)小红根据下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,其中正确的是( )
物质
密度/(kg•m﹣3)
物质
密度/(kg•m﹣3)
水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.把200g酒精用掉100g,剩下酒精的密度为0.8g/cm3
B.体积相同的实心铝块和实心冰块,铝块质量是冰块的3倍
C.同种物质,物态不同时,密度一定不变
D.一个最多能装1kg水的瓶子,一定能装下1kg的酒精
(多选)14.(2分)一质地均匀的正方体物块M,边长10cm,密度0.6×l03kg/m3,在某液体中漂浮,13露出液面,如图甲,下列说法正确的是( )
A.M受到的浮力大于它的重力
B.ρM<ρ液=0.9×103kg/m3
C.如图乙,用手匀速下压M,此时M受压力和浮力作用,这两个力平衡
D.下压M,当M上表面与液面刚好相平时,手对M上表面的压力为3N
(多选)15.(2分)(2022•管城区校级模拟)如图甲是某型号热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像(已做近似处理)。图乙是用Rt做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可调节,R0为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.电表是由电流表改装而成的
B.温度越高,R0中的电流越大
C.温度为0℃时,电表示数也为零
D.降低电源电压可以提高测量的最高温度
三.实验探究题(共8小题,满分28分)
16.(2分)(2022•海淀区一模)如图所示,木块A长度的测量值是 cm。
17.(2分)(2022•通州区一模)根据图中的电流方向,可知通电螺线管的右端是 极。(选填“N”或“S”)
18.(3分)(2022•青岛一模)探究平面镜成像特点:
在水平桌子上竖立一块 ,将点燃的蜡烛a放在镜前,再拿一支相同的未点燃的蜡烛b在镜后移动、直到看上去它与点燃的蜡烛a的像重合,该位置即为 的像的位置。将蜡烛a向镜面移近10cm,蜡烛a所成的像 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.(3分)(2021•西城区校级开学)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小东和小成利用一个大木块、一个大砝码、一个已调零弹簧测力计和材料相同但粗糙程度不同的长木板A、B(B比A表面更粗糙),完成了如图所示的三次实验。
(1)实验时应该用弹簧测力计沿水平方向 缓慢拉动木块,使它在水平桌面上滑动;
(2)在“探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度”的关系时,小东选用了第1、3两次的实验装置,他 (选填“能”或“不能”)得到正确的结论,原因是 。
20.(4分)(2021秋•通州区期末)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。
21.(4分)(2022•常熟市模拟)阅读短文,回答问题。
会发光的电磁跷跷板
小明制作了如图(a)所示的电磁跷跷板参加学校的科技节活动,该电磁跷跷板是在两端封闭的透明塑料管中放入一块磁铁,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两个发光二极管(符号),其电路如图(b)所示,二极管具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出,演示时,让塑料管上下翘动,磁铁便在线圈中左右移动,相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动,这时会看见两个发光二极管轮流发光。
(1)这一装置是根据 原理工作的,与 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同。
(2)电磁跷跷板上下翘动时,发光二极管会轮流发光表明感应电流的方向与 有关,若图a中跷跷板倾斜角度变大,则二极管发光时的亮度越 (选填“亮”或“暗”)。
22.(5分)(2022•惠民县模拟)某班同学利用如图(甲)所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图(甲)中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表。
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是: 。
(3)图(乙)是第1组同学绘制的“温度﹣时间”图象,能正确描述该实验真实情况的图象是 (选填序号)。
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是 。
23.(5分)(2022•门头沟区一模)在利用“伏安法”测量灯泡电阻值的实验中:
(1)闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于最 (选填“左”或“右”)端;
(2)连好电路,闭合开关S,灯泡L不亮,电压表示数为零。为找出电路故障,将电压表拆下并分别测量如图甲所示AB两点间以及AC两点间和AD两点间电压。发现UAB=UAC=0,UAD>0。基于此现象,可以初步判断是 发生了断路故障(请写出元器件名称或用两个字母表示具体的导线)。
(3)排除故障并检查电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,电压表的示数为 V,此时灯泡的阻值为 Ω。
四.解答题(共1小题,满分4分,每小题4分)
24.(4分)(2022•海淀区模拟)请阅读《光伏发电》并回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能转化为电能的一种技术,通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成。简化电路如图19所示,控制器可以发射控制信号,当太阳光照射太阳能电池发电时,控制信号将开关S1闭合、S2断开,太阳能电池向蓄电池充电;当控制信号将开关S1断开、S2闭合时,蓄电池向外供电。
太阳能电池吸收光能,使其两端出现异种电荷的积累,太阳能电池的两端产生电压,将光能转化成电能,这就是“光生伏特效应”。光﹣电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓“光﹣电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池等。其中单晶硅太阳能电池转化效率较高,在实际中投入使用时的效率可达到15%。
太阳能是可再生能源,比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。应用太阳能光伏发电技术不仅缓解了能源短缺的现状,针对偏远地区存在的电能供应不足问题,太阳能光伏发电技术更是发挥了自身的优势,给人们的生活带来了全新的改变。国家能源局于2013年11月18日发布《分布式光伏发电项目管理暂行办法》,鼓励各类企业或个人等作为项目单位,投资建设分布式光伏发电项目。自2015年以来,我国光伏发电累计装机容量不断增长,到2020年装机容量已达到2.53×108kW。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。光生伏特效应是指将光能转化为 能的过程。
(2)如果在太阳照射条件较好的天气里,用E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能,用E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能,则太阳能电池的光﹣电转化效率的表达式为:k= 。
(3)如果以2020年我国光伏发电累计装机容量来计算,每天正常发电6h(小时),则每天可发电 度(kW•h)。
五.计算题(共2小题,满分8分,每小题4分)
25.(4分)(2022春•晋安区期中)将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,弹簧测力计示数如图甲所示为4N,将小球浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示为3N;求:
(1)小球受到的浮力。
(2)小球的体积。
26.(4分)(2022•花山区校级一模)如图所示,电源的电压恒定不变,R1、R2和R3都是定值电阻,其中R1=10Ω,R2=30Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将,2掷于1端,电流表的示数为0.6A;闭合S1,将S2掷于2端,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)电阻R3的阻值。
2022年菁优北京中考物理终极押题密卷2
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.(2分)(2022•武侯区模拟)如图所示,小明把干净的玻璃板吊在弹簧测力计下面,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍用力向上拉玻璃板,发现弹簧测力计的示数变大了。这个实验事实说明( )
A.分子之间存在间隙 B.分子之间存在引力
C.分子之间存在斥力 D.玻璃板受到大气压力
【考点】分子间的作用力.菁优网版权所有
【专题】应用题;分子热运动、内能;应用能力.
【分析】本题可根据实验现象结合分子间的相互作用力的内容进行解答。
【解答】解:当玻璃接触水面时,由于水分子和玻璃分子距离较近,故两种分子之间会产生相互作用的引力,弹簧测力计要将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力,故说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力。
故选:B。
【点评】本题考查物理规律在生产生活中的应用,要求学生能准确地用所学理论解释相关现象。
2.(2分)(2022•西城区一模)图中所示的四个事例中,由于光的反射形成的是( )
A.立竿见影 B.坐井观天
C.杯弓蛇影 D.五彩缤纷
【考点】光的反射现象.菁优网版权所有
【专题】应用题;光的传播和反射、平面镜成像;应用能力.
【分析】(1)在日常生活中,日月食、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)当光照射到两种物质分界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象,如水中倒影等;
(3)当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向会偏折,发生折射现象,如池水变浅,海市蜃楼等。
【解答】解:A、立竿见影是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B、坐井观天是光的直线传播的应用,故B错误;
C、杯弓蛇影是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故C正确;
D、五彩缤纷是利用三棱镜对白光进行折射,是由于光的折射形成的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查的光的反射、光的折射及光的直线传播现象,难度不大,是基础题。
3.(2分)(2022•通州区一模)下列关于冬奥会发生的现象中,能用惯性知识解释的是( )
A.速滑运动员在交接时,后面运动员用力推前面准备交接的运动员使他增速
B.运动员将冰壶推出后,冰壶能在水平冰面上继续滑行一段距离
C.越野滑雪运动员从斜坡上下滑时,即使不用力滑,速度也会越来越大
D.跳台滑雪运动员腾空后最终落回到地面
【考点】惯性.菁优网版权所有
【专题】运动和力;应用能力.
【分析】(1)力是改变物体运动状态的原因;
(2)冰壶在水平冰面上继续滑行说明冰壶具有惯性;
(3)滑雪运动员从斜坡上下滑时是因为重力的作用效果使其增速;
(4)跳台滑雪运动员腾空后最终落回到地面是因为重力作用。
【解答】解:A、后面运动员用力推前面准备交接的运动员,说明力是改变物体运动状态的原因,故A错误;
B、推出去的冰壶在水平冰面上继续滑行说明冰壶具有惯性,故B正确;
C、滑雪运动员从斜坡上下滑时,重力产生两个作用效果:一个使运动员不离开轨道,一个是使其增速,故C错误;
D、跳台滑雪运动员腾空后受竖直向下的重力,使其最终落回地面,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查惯性的概念及其应用,理解力的作用效果是解答本题的关键。
4.(2分)(2022•焦作一模)用如图所示的四种方式匀速提升同一物体(不计机械自重和摩擦),其中拉力最大的是( )
A. B.
C. D.
【考点】定滑轮及其工作特点;斜面与轮轴;动滑轮拉力的计算;滑轮组绳子拉力的计算.菁优网版权所有
【专题】简单机械;应用能力.
【分析】(1)定滑轮不能省力,但能改变力的方向;
(2)滑轮组是动滑轮、定滑轮的组合,可以省力,也可以改变力的方向;
(3)使用动滑轮时,若动力作用在轮上,可以省一半的力,但费距离;若动力作用在轴上,则不能省力,费一倍的力,但可以省距离;
(4)使用斜面的好处是可以省力,但费距离。
【解答】解:不计机械自重和摩擦,设物重为G,由图知:
A、此装置是定滑轮,不能省力,所以F1=G;
B、此装置是滑轮组,承担物重的绳子有3股,所以F2=13G;
C、使用此动滑轮时,由于动力作用在轴上,所以费一倍的力,即F3=2G;
D、此装置是斜面,可以省力,所以F4<G。
比较可知,上述装置中,最费力的是C。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对滑轮、滑轮组以及斜面特点的理解和运用,利用好“不计机械自重和摩擦”是本题的关键。
5.(2分)(2022•市南区一模)关于利用物态变化中吸热、放热的实例,下列说法错误的是( )
A.利用冰块熔化吸热,可以来保鲜水果、海鲜等
B.利用干冰升华吸热,可以来人工降雨、消防灭火等
C.利用酒精蒸发吸热,可以来给发烧病人降温等
D.利用水蒸气液化放热,可以来保护果树秧苗不冻坏等
【考点】熔化与熔化吸热的特点;蒸发及其现象;液化及液化现象;升华和凝华的定义和特点.菁优网版权所有
【专题】温度计、熔化和凝固;汽化和液化、升华和凝华;应用能力.
【分析】(1)熔化是指物质从固态变为液态的过程,需要吸热;凝固是物质从液态变为固态的过程,会放出热量。
(2)汽化是物质从液态变为气态的过程,需要吸热;液化是物质从气态变为液态的过程,会放出热量。
(3)升华是物质从固态直接变为气态的过程,需要吸热;凝华是指物质从气态直接变为固态的过程,会放出热量。
【解答】解:A、冰块熔化为水的过程中,需要从外界吸收热量,这样就可以保持冰周围空气、物体处于较低的温度有利于保鲜水果、海鲜。故A说法正确。
B、干冰在高空发生升华时会从外界吸收大量的热量,导致周围温度降低,空气中水蒸气发生凝华或液化,这样就形成了降雨;用干冰灭火器对着火焰底部喷射时,干冰会吸热升华,使得燃烧物温度降低,达不到着火点,此外升华形成的二氧化碳会隔绝氧气,这样就可使得燃烧物无法继续燃烧。故B说法正确。
C、发烧的时候,可以用酒精擦拭身体血液循环比较丰富的部位,比如颈部、腋窝或者腹股沟这些部位。擦拭之后,酒精蒸发吸收,从而达到降温的目的。故C说法正确。
D、一般情况下,空气中水蒸气含量不会很高,在温度降低时,这些水蒸气液化放出的热量并不足以改变环境温度来保护果树秧苗不被冻坏。故D说法错误。
故选:D。
【点评】遇到填写或选择物态变化过程的试题时,我们要先分析清楚物质发生物态变化前后所处的状态或吸放热情况,然后再进行解答。
6.(2分)(2022•永安市一模)科技的快速发展使智能机器人进入人们的生活。如图所示,这是智能机器人为顾客送餐时的情景。智能机器人通过电动机驱动底部的轮子将美食送到指定客人的桌边,下列仪器与电动机的工作原理相同的是( )
A.指南针 B.电磁起重机
C.动圈式话筒 D.动圈式扬声器
【考点】扬声器和耳机的构造和原理.菁优网版权所有
【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【分析】首先明确电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动,然后根据四个选择找出符合要求的选项。
【解答】解:电动机的工作原理是:通电线圈在磁场中受力转动;
A、指南针的原理是磁极间相互作用的原理,故A错误;
B、电磁起重机是利用电流的磁效应工作的,故B错误;
C、动圈式话筒是声信号转化为电信号的机器,机械能转化为电能,其工作原理是电磁感应现象,与发电机的工作原理相同,故C错误;
D、动圈式扬声器是将电信号转化成声信号,也是电能转化为机械能,其原理是通电线圈在磁场中受力转动,与电动机的原理相同,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查电流的磁效应、磁极间的相互作用、电动机和发电机的工作原理等知识,考查范围较广。
7.(2分)(2022•青羊区模拟)如图,航天器都有很大的太阳能电池板,对它分析正确的是( )
A.电池板工作时将太阳能转化为化学能
B.太阳能电池板的能量转化率低于100%
C.电池板利用的太阳能是不可再生能源
D.太阳能来自于太阳内部发生的核裂变
【考点】太阳能的转化;能源的分类;核聚变.菁优网版权所有
【专题】能源的利用与发展;应用能力.
【分析】(1)电池板工作时将太阳能转化为电能;
(2)目前太阳能电池板的能量转化效率在24%左右;
(3)太阳能属于可再生能源;
(4)太阳能来源于其内部的核聚变反应。
【解答】解:A.电池板工作时将太阳能转化为电能,故选项A错误;
B.目前太阳能电池板的能量转化效率在24%左右,远低于100%,故选项B正确;
C.电池板利用的太阳能属于可再生能源,故选项C错误;
D.太阳能来源于太阳内部的核聚变,故选项D错误。
故选:B。
【点评】近年来,对太阳能的开发成为很多国家的新能源计划,所以有关太阳能的试题也常常出现在各地的中考中。
8.(2分)(2022•房山区一模)如图所示,中国科技馆开展了以“冬梦飞扬”为主题的冬奥展览,在“各取所需”展区有如下四个展品,其中增大摩擦的是( )
A.甲图中,冰壶比赛中冰壶表面打磨得非常光滑,使冰壶可以滑得更远
B.乙图中,短道速滑运动员高速转弯左手会扶下冰面,左手手套5个指尖部位涂有光滑树脂保护层
C.丙图中,钢架雪车运动员穿上钉鞋后,钉子能扎入跑道因而可以有效地防止滑倒
D.丁图中,冰壶运动员穿的两只冰壶鞋分为蹬冰鞋和滑行鞋,其中滑行鞋鞋底部分使用专门的塑料材料,使运动员滑行流畅
【考点】增大或减小摩擦的方法.菁优网版权所有
【专题】重力、弹力、摩擦力;理解能力.
【分析】摩擦力大小与压力大小和接触面粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大,接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大。
【解答】解:A、冰壶比赛中冰壶表面打磨得非常光滑,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,减小摩擦力,故A错误;
B、左手手套5个指尖部位涂有光滑树脂保护层,使接触面彼此分开,减小摩擦力,故B错误;
C、运动员穿上钉鞋后,钉子能扎入跑道,在压力一定时,使接触面的粗糙程度增大,增大了摩擦力,故C正确;
D、滑行鞋鞋底部分使用专门的塑料材料,是在压力一定时,减小接触面的粗糙程度,减小摩擦,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查影响摩擦力大小的因素,属于力学基础题,要求学生理解。
9.(2分)(2022•玉州区一模)关于信息的传递,下列有关说法正确的是( )
A.在真空中,5G信号比4G信号的传播速度快
B.北斗导航系统主要通过电磁波传递信息来实现定位导航
C.光纤通信是光在光导纤维中多次折射传递信息
D.电磁波只能传递声音信号,不能传递图像信号
【考点】电磁波的传播与应用;光纤通信.菁优网版权所有
【专题】应用题;信息的传递;应用能力.
【分析】(1)5G和4G只是频率不同,但都是电磁波,真空中电磁波传播速度相同均等于光速;
(2)电磁波可以在真空中传播,所以对于没有空气的情况下的信息传递一般都是通过电磁波实现的;
(3)光纤通信是利用激光从光纤的一端射入,在内壁上多次反射后在另一端放射出来,然后在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息;
(4)电磁波能传递声音信号,也能传递图像信号。
【解答】解:A、真空中所有电磁波传播速度均等于光速,故A错误;
B、北斗导航系统主要利用电磁波传递信息来实现定位导航,故B正确;
C、光纤通信是利用激光在光导纤维中反射来传递信息的,故C错误;
D、电磁波作为载波使用时,既可以传递声音信号,也可以传递图像信号,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对电磁波的特点和光纤通信的了解和掌握。
10.(2分)(2021秋•海淀区校级期末)甲、乙两物体,同时从相距12m的A、B两地出发,沿直线相向运动,它们的s﹣t图如图所示,在图示时间内,下列说法正确的是( )
A.0~8s内,乙做匀速直线运动
B.甲、乙在第6s末相遇
C.0~6s内,甲、乙的平均速度不同
D.乙匀速直线运动的时间比甲少5s
【考点】变速运动与平均速度;速度公式及其应用;匀速直线运动.菁优网版权所有
【专题】长度、时间、速度;应用能力;分析、综合能力.
【分析】(1)在s﹣t图像中平行于时间轴的直线代表物体处于静止状态,据此分析乙的运动状态;
(2)甲、乙从相距12m的A、B两地出发,相向运动,则当甲、乙运动的路程之和为12m时,甲、乙相遇;
(3)由图可知0~6s内甲、乙通过的路程大小,利用v=st分析甲、乙的平均速度大小;
(4)在s﹣t图像中倾斜直线代表物体做匀速直线运动,据此分析甲、乙做匀速直线运动的时间,便可得出乙匀速直线运动的时间比甲少多少秒。
【解答】解:A、由图可知,3~8s内乙物体的s﹣t图像是平行于时间轴的直线,此段时间内乙的路程无变化,说明乙处于静止状态,因此0~8s内,乙不是一直做匀速直线运动,故A错误;
B、由题知,甲、乙从相距12m的A、B两地出发,相向运动,乙物体运动8m之后即处于静止状态,因此当甲运动4m,乙运动8m时甲、乙相遇,由图可知第3s末甲、乙相遇,故B错误;
C、由图可知,0~6s内甲、乙通过的路程相同,均为8m,由v=st可知甲、乙的平均速度相同,故C错误;
D、由图可知,0~3s内乙的s﹣t图像是倾斜直线,说明此段时间内乙做匀速直线运动,即乙做匀速直线运动的时间为3s;
0~8s内甲一直做匀速直线运动,即甲做匀速直线运动的时间为8s,因此乙匀速直线运动的时间比甲少5s,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了对速度公式的应用和对运动图像的理解,解题关键是要注意甲、乙相向运动时,二者运动的路程之和等于12m时,甲、乙相遇。
11.(2分)(2022•西城区一模)关于声现象,下列说法中正确的是( )
A.校园内植树是在声源处减弱噪声
B.正在发声的音叉,其叉臂在振动
C.声音的响度是由振动频率决定的
D.只要物体振动,人就能听到声音
【考点】防治噪声的途径;声音的产生;人耳感知声音的过程及听到声音的条件;响度与振幅的关系.菁优网版权所有
【专题】声现象;应用能力.
【分析】(1)减弱噪声的途径有三种:在声源处减弱噪声;阻断噪声的传播;在人耳处减弱噪声;
(2)声音是由物体振动产生的;
(3)声音的三个特性分别是:音调、响度、音色,是从不同角度描述声音的,音调指声音的高低,由振动频率决定;响度指声音的强弱或大小,与振幅和距声源的距离有关;音色是由发声体本身决定的一个特性,音色可以用来区别不同的发声体;
(4)人耳的听声范围是20Hz~20000Hz,低于20Hz的次声和高于20000Hz的超声人耳都听不到。
【解答】解:A、校园内植树是在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B、声音是由物体振动产生的,正在发声的音叉,其叉臂在振动,故B正确;
C、响度指声音的强弱或大小,与振幅和距声源的距离有关,故C错误;
D、只要物体振动就会发声,但只有频率在人耳的听觉范围内,且达到一定响度的声音,人耳才能听到,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了与声现象有关的多个知识点,熟知相关知识并能与生活中的现象相结合,是正确解答的关键。
12.(2分)(2022春•重庆期中)将灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路,电源电压不变。图乙是灯泡L和电阻R的I﹣U图像。下列说法中正确的是( )
A.先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数变大,灯泡L变亮
B.当灯泡L的实际功率为1W时,电源电压为3V
C.当灯泡L的实际功率为1W时,电流表示数一定为0.5A
D.若将灯泡L和电阻R串联接在9V的电源两端,电路消耗的总功率为5.4W
【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.菁优网版权所有
【专题】应用题;电流和电路;电压和电阻;欧姆定律;电能和电功率;应用能力.
【分析】(1)只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,再闭合开关S2时,灯泡和电阻并联,根据并联电路各支路互不影响的特点和并联电路电流规律可知电流表示数的变化以及灯泡亮度的变化;
(2)当灯泡L的实际功率为1W时,根据P=UI、结合图像读出灯泡两端电压和此时通过灯泡的电流,据此得出电源的电压,再根据并联电路特点分析电流表的示数;
(3)根据图像读出一组定值电阻两端电压和通过的电流,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值,当电路电流为0.6A时,根据图像读出灯泡两端电压,根据欧姆定律求出定值电阻两端电压,再结合串联电路电压规律得出电源电压,比较可知电源电压为9V时电路电流,再根据P=UI求出电路消耗的总功率。
【解答】解:
A、只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,再闭合开关S2时,灯泡和电阻并联;
因并联电路各支路互不影响,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以再闭合开关S2时,电流表示数变大,灯泡的亮度不变,故A错误;
BC、当灯泡L的实际功率为1W时,由P=UI和图像可知,此时灯泡两端电压为2V,通过灯泡的电流为0.5A,因此电源的电压为2V;
因并联电路中各支路互不影响,因此灯泡与电阻R并联时,电流表的示数一定大于0.5A,故BC错误;
D、由图像可知,当定值电阻两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,
由I=UR可得,定值电阻的阻值:R=URIR=3V0.3A=10Ω,
当电路电流为0.6A时,由图像可知,此时灯泡两端电压为3V,
定值电阻两端电压:UR′=IR=0.6A×10Ω=6V,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U=UL+UR′=3V+6V=9V,符合将灯泡L和电阻R串联接在9V的电源两端;
故此时电路消耗的总功率:P=UI=9V×0.6A=5.4W,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图像读出相关的信息。
二.多选题(共3小题,满分6分,每小题2分)
(多选)13.(2分)(2021秋•东城区期末)小红根据下表所提供的几种物质的密度(常温常压下),得出以下四个结论,其中正确的是( )
物质
密度/(kg•m﹣3)
物质
密度/(kg•m﹣3)
水
1.0×103
冰
0.9×103
酒精
0.8×103
铝
2.7×103
水银
13.6×103
铜
8.9×103
A.把200g酒精用掉100g,剩下酒精的密度为0.8g/cm3
B.体积相同的实心铝块和实心冰块,铝块质量是冰块的3倍
C.同种物质,物态不同时,密度一定不变
D.一个最多能装1kg水的瓶子,一定能装下1kg的酒精
【考点】密度及其特性;密度公式的应用.菁优网版权所有
【专题】密度及其应用;应用能力.
【分析】(1)某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度,密度是物质的一种特性,对于确定的某种物质,它的密度不随质量、体积的改变而改变,记住水的密度;
(2)密度是物质的一种特性,与物质的种类、状态和温度有关,与质量、体积无关;
(3)质量相等的不同物质,体积大小用V=mρ 分析比较。
【解答】解:
A、200克酒精倒掉100g,剩下酒精的密度不变,故A正确;
B、铝的密度是冰密度的3倍,体积相同的实心铝块和实心冰块,由公式ρ=mV 知,铝的质量是冰的3倍,故B正确;
C、同种物质,物态不同时,密度要发生变化,比如冰变成水时,密度发生了改变,故C不正确;
D、酒精和水的质量相等,都是1kg,水的密度大于酒精的密度,根据V=mρ可知,1kg酒精的体积大于水的体积,所以,最多能装1kg水的瓶子一定不能装下1kg酒精,故D错误。
故选:AB。
【点评】此题考查了密度的特点和公式变形的应用,在比较物体质量或体积大小时,一般运用控制变量法进行分析。
(多选)14.(2分)一质地均匀的正方体物块M,边长10cm,密度0.6×l03kg/m3,在某液体中漂浮,13露出液面,如图甲,下列说法正确的是( )
A.M受到的浮力大于它的重力
B.ρM<ρ液=0.9×103kg/m3
C.如图乙,用手匀速下压M,此时M受压力和浮力作用,这两个力平衡
D.下压M,当M上表面与液面刚好相平时,手对M上表面的压力为3N
【考点】物体的浮沉条件及其应用;平衡力的辨别;阿基米德原理的应用.菁优网版权所有
【专题】浮力;浮沉的应用;分析、综合能力.
【分析】(1)根据物体沉浮条件判断浮力与重力的关系;
(2)根据物体沉浮条件和阿基米德原理可求出液体的密度;
(3)在图乙中,用手匀速下压M,此时M受重力、压力和浮力共同作用,据此分析;
(3)当物块M上表面与液面刚好相平时,排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出物块受到的浮力,分析物块受到的力,根据物块受到的合力为零求手对物块上表面的压力。
【解答】解:A、在甲图中,正方体物块M漂浮在液体中,M受到的浮力等于它的重力,故A错误;
B、在甲图中,因为正方体物块M漂浮在液体中,正方体物块M受到的浮力:F浮=ρ液gV排=(1−13)ρ液gVM=23ρ液gVM,它受到的重力为:GM=mMg=ρMVMg,则有:23ρ液gVM=ρMVMg,则ρ液=32ρM=32×0.6×l03kg/m3=0.9×l03kg/m3,故B正确;
C、在图乙中,用手匀速下压M,此时M竖直向下的重力、压力和竖直向上浮力共同作用处于静止平衡状态,故C错误;
D、当物块上表面与液面刚好相平时,排开水的体积V排′=VM,物块受到的浮力F浮′=ρ液gV排′=ρ液gVM,
因此时物块受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、手对物块上表面的压力F作用处于平衡状态,
所以,由物块受到的合力为零可得:F浮′=GM+F,
手对物块上表面的压力大小是:F=F浮′﹣GM=ρ液gVM﹣ρ物gVM=(ρ液﹣ρ物)gVM=(0.9×103kg/m3﹣0.6×103kg/m3)×10N/kg×(0.1m)3=3N,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体浮沉条件的应用,要注意物块上表面与液面刚好相平时排开液体的体积和自身的体积相等。
(多选)15.(2分)(2022•管城区校级模拟)如图甲是某型号热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像(已做近似处理)。图乙是用Rt做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可调节,R0为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.电表是由电流表改装而成的
B.温度越高,R0中的电流越大
C.温度为0℃时,电表示数也为零
D.降低电源电压可以提高测量的最高温度
【考点】欧姆定律的应用;电路的动态分析.菁优网版权所有
【专题】定性思想;欧姆定律;应用能力.
【分析】(1)电流表与电阻串联,电压表与电阻并联,图中电表与定值电阻并联,进而判断出电表的种类;
(2)由图甲判断出温度越高,热敏电阻的阻值的变化,由串联电路电阻的规律知电路中总电阻的变化,由I=UR判断出电路中的电流的变化;
(3)根据串联电路的分压作用分析解答;
(4)电源电压降低,若电路中的电流不变,由欧姆定律R的变形公式R=UI判断出电路中总电阻的变化,由串联电路电阻的规律判断出热敏电阻阻值的变化,根据图甲判断出最高温度的变化。
【解答】解:A、由图乙可知,电表与定值电阻并联,是由电压表改装成的,故A错误;
B、由图甲知温度越高,热敏电阻的阻值越小,电路中的总电阻越小,由I=UR知电路中的电流越大,即通过R0中的电流越大,故B正确;
C、由图甲知温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大,电路中的总电阻最大,由I=UR知电路中的电流最小,R0的两端的电压最小,但不能为零,故C错误;
D、电源电压降低,若电路中的电流不变,由欧姆定律R的变形公式R=UI知电路的总电阻减小,由串联电路电阻的规律知热敏电阻的阻值减小,温度升高,所以降低电源电压可以提高测量的最高温度,故D正确。
故选:BD。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图像中获取有用的信息是关键,有一定的难度。
三.实验探究题(共8小题,满分28分)
16.(2分)(2022•海淀区一模)如图所示,木块A长度的测量值是 3.52 cm。
【考点】长度的测量.菁优网版权所有
【专题】应用题;长度、时间、速度;应用能力.
【分析】使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位。
【解答】解:
由图可知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;
木块A左端与零刻度线对齐,右端与3.52cm对齐,所以木块A的长度为L=3.52cm。
故答案为:3.52。
【点评】刻度尺是初中物理中基本的测量工具,使用前要观察它的量程和分度值,使用时刻度要紧贴被测物体,读数时视线与刻度垂直,估读到分度值的下一位。
17.(2分)(2022•通州区一模)根据图中的电流方向,可知通电螺线管的右端是 S 极。(选填“N”或“S”)
【考点】安培定则及其应用.菁优网版权所有
【专题】应用题;磁现象、电生磁;应用能力.
【分析】知道螺线管中的电流方向,根据安培定则,用右手握住螺线管,四指的方向和电流方向相同,那么大拇指所指的一端即为螺线管的N极。
【解答】解:用右手握住螺线管,四指的方向和电流方向相同,那么大拇指所指的左端为螺线管的N极,通电螺线管的右端是S极。
故答案为:S。
【点评】利用安培定则既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向和线圈的绕法。
18.(3分)(2022•青岛一模)探究平面镜成像特点:
在水平桌子上竖立一块 玻璃板 ,将点燃的蜡烛a放在镜前,再拿一支相同的未点燃的蜡烛b在镜后移动、直到看上去它与点燃的蜡烛a的像重合,该位置即为 蜡烛a 的像的位置。将蜡烛a向镜面移近10cm,蜡烛a所成的像 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.菁优网版权所有
【专题】实验题;光的传播和反射、平面镜成像;实验基本能力.
【分析】由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛a的像与蜡烛b不能重合,玻璃板便于确定相等位置,平面镜成的像与物大小相等。
【解答】解:为了便于确定像的位置,在水平桌子上竖立一块玻璃板,将一支点燃的蜡烛a放在镜前,再拿另一支相同的来点燃的蜡烛b在镜后来回移动,直到看上去它与点燃蜡烛a的像重合,该位置即为蜡烛a的像的位置,像与物大小相等,将蜡烛a向镜面移近10cm,蜡烛a所成的像大小不变。
故答案为:玻璃板;蜡烛a;不变。
【点评】本题考查学生实际动手操作实验的能力,并能对实验中出现的问题正确分析,探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点,本题围绕这个探究过程可能遇到的问题,解决办法,合理的思考和解释来考查同学的。
19.(3分)(2021•西城区校级开学)在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小东和小成利用一个大木块、一个大砝码、一个已调零弹簧测力计和材料相同但粗糙程度不同的长木板A、B(B比A表面更粗糙),完成了如图所示的三次实验。
(1)实验时应该用弹簧测力计沿水平方向 匀速直线 缓慢拉动木块,使它在水平桌面上滑动;
(2)在“探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度”的关系时,小东选用了第1、3两次的实验装置,他 不能 (选填“能”或“不能”)得到正确的结论,原因是 没有控制压力相同 。
【考点】探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验.菁优网版权所有
【专题】实验题;重力、弹力、摩擦力;实验基本能力.
【分析】(1)根据二力平衡分析;
(2)影响摩擦力的因素有两个因素:压力大小和接触面的粗糙程度;要探究滑动摩擦力的大小跟接触面粗糙程度的关系时采用的是控制变量法,据此分析。
【解答】解:(1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使其在水平桌面上做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小等于拉力的大小;
(2)要探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,需要控制压力相同,改变接触面的粗糙程度,图1、3两次实验没有控制压力相同,不能得到正确结论。
故答案为:(1)匀速直线;(2)不能;没有控制压力相同。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关,考查控制变量法的运用,难度不大。
20.(4分)(2021秋•通州区期末)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。
【考点】阻力对物体运动影响的探究实验.菁优网版权所有
【专题】实验题;运动和力;分析、综合能力.
【分析】(1)为让小车不滑出木板,可以增加木板的长度或减小小车的速度,据此分析;
(2)根据实验事实,进行合理的推理,即可得出正确结论;
(3)根据小车的初速度和末速度分析速度的变化量。
【解答】解:
(1)将小车从斜面上A处滑下,小车滑出水平木板右端而掉落,说明小车到达水平面的动能较大,速度较大,通过的路程比较大,所以为让小车不滑出木板,可以换一个更长的木板;或者将小车从高度较低处滑下,或者可以减小斜面的倾角,从而减小小车到达水平面的动能,减小小车在水平面的速度,减小小车通过的路程;故不可行的方法是增大斜面的倾角,小车仍从斜面上A处滑下。故选B。
(2)由图示可知,小车受到的阻力越小,小车速度减小得越慢,运动的路程越远;进一步推理可知,当阻力为零时(即小车不受摩擦力),则小车会在水平面上做匀速直线运动。
(3)由题意可知,小车从斜面上同一高度处滑下,所以小车到达毛巾表面和木板表面的水平面时的速度相等,而且小车最后在毛巾表面和木板表面上都会停下来;所以小车在毛巾表面运动过程中的速度变化量等于在木板表面运动过程中的速度变化量。
故答案为:(1)B;(2)长;匀速直线运动;(3)等于。
【点评】本题考查了“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,控制变量法、科学推理法的运用,要掌握这些知识。
21.(4分)(2022•常熟市模拟)阅读短文,回答问题。
会发光的电磁跷跷板
小明制作了如图(a)所示的电磁跷跷板参加学校的科技节活动,该电磁跷跷板是在两端封闭的透明塑料管中放入一块磁铁,塑料管外绕有金属丝作为线圈,在线圈两端并联两个发光二极管(符号),其电路如图(b)所示,二极管具有单向导电性,电流只能从二极管的正极流入,负极流出,演示时,让塑料管上下翘动,磁铁便在线圈中左右移动,相当于线圈导体在磁场中做切割磁感线运动,这时会看见两个发光二极管轮流发光。
(1)这一装置是根据 电磁感应 原理工作的,与 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同。
(2)电磁跷跷板上下翘动时,发光二极管会轮流发光表明感应电流的方向与 导体运动方向 有关,若图a中跷跷板倾斜角度变大,则二极管发光时的亮度越 亮 (选填“亮”或“暗”)。
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【专题】应用题;电动机、磁生电;应用能力.
【分析】电磁翘翘板上下翘动时,塑料管中的磁铁来回运动,使线圈相对于磁铁做切割磁感线运动产生感应电流。磁铁运动的方向不同,使线圈做切割磁感线运动的方向不同,产生的感应电流方向不同。
【解答】解:(1)塑料管中的磁铁来回运动,使线圈相对于磁铁做切割磁感线运动产生感应电流,所以电磁翘翘板中发光二极管轮流发光是根据电磁感应原理工作的,发电机也是根据这一原理工作的。
(2)电磁翘翘板上下翘动时,磁铁在管中来回运动,磁铁运动的方向不同,使线圈做切割磁感线运动的方向不同,产生的感应电流方向不同。又因为二极管具有单向导电性,所以两个二极管会轮流发光;若图a中跷跷板倾斜角度变大,切割的磁感线越多,产生的感应电流越大,则二极管发光时的亮度越亮。
故答案为:(1)电磁感应;发电机;(2)导体运动方向;亮。
【点评】本题考查学生运用所学知识分析解决实际问题的能力,对学生的要求较高,是中考重点考查的内容。
22.(5分)(2022•惠民县模拟)某班同学利用如图(甲)所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图(甲)中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 秒表 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 加热时间长短 来判断的。
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表。
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是: 质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同 。
(3)图(乙)是第1组同学绘制的“温度﹣时间”图象,能正确描述该实验真实情况的图象是 A (选填序号)。
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是 酒精灯的火焰大小不同 。
【考点】探究比热容的实验.菁优网版权所有
【专题】定性思想;探究型实验综合题;科学探究能力.
【分析】(1)(2)(3)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(4)从酒精灯的火焰大小考虑。
【解答】解:(1)根据转换法,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来呈现;故还用到秒表;
(2)通过分析实验数据,能够得出的结论是:质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸热的热量多);
(3)由(乙)知,加热时间相同,吸收的热量相同,水升温慢,故A正确;
故选:A;
(4)使质量相同的水升高相同的温度,水吸收的热量相同,酒精灯放出的热量相同,如果酒精灯火焰相同,那么加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,说明酒精灯的火焰不同,所以其原因可能是:酒精灯的火焰大小不同。
故答案为:(1)秒表;加热时间长短;(2)质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同;(3)A;(4)酒精灯的火焰大小不同。
【点评】本题比较不同物比质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法,为热学中的重要实验。
23.(5分)(2022•门头沟区一模)在利用“伏安法”测量灯泡电阻值的实验中:
(1)闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于最 左 (选填“左”或“右”)端;
(2)连好电路,闭合开关S,灯泡L不亮,电压表示数为零。为找出电路故障,将电压表拆下并分别测量如图甲所示AB两点间以及AC两点间和AD两点间电压。发现UAB=UAC=0,UAD>0。基于此现象,可以初步判断是 CD处导线断路 发生了断路故障(请写出元器件名称或用两个字母表示具体的导线)。
(3)排除故障并检查电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,电压表的示数为 2 V,此时灯泡的阻值为 4 Ω。
【考点】伏安法测电阻的探究实验.菁优网版权所有
【专题】实验题;欧姆定律;实验基本能力.
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处;
(2)灯泡不亮,电压表无示数,可能是灯泡短路或断路造成,故障类型应根据电压判断,电压表有示数,说明电压表以外是通路;
(3)根据两表量程确定分度值读数;根据R=UI算出此时灯泡的阻值。
【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关S前,应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即最左端;
(2)观察到灯泡L不发光,电压表示数为零,有可能是灯泡短路或断路造成的,UAD>0,说明AD以外都是通路,从D点、灯丝、电流表、滑动变阻器到电压的正负极是通路,所以是AD之间发生了断路;又根据,UAB=UAC=0,则说明AB,AC中间不可能断路,则说明是CD中间断路;
(3)排除故障并检查电路连接正确后,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2V;电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.5A,此时灯泡的阻值为:
R=UI=2V0.5A=4Ω。
故答案为:(1)左;(2)CD处导线断路;(3)2;4。
【点评】此题考查了电路基本操作、用电压表判断故障、电表读数以及电阻的计算等知识。
四.解答题(共1小题,满分4分,每小题4分)
24.(4分)(2022•海淀区模拟)请阅读《光伏发电》并回答问题。
光伏发电
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能转化为电能的一种技术,通常其工作系统主要由太阳能电池、控制器和蓄电池等部分组成。简化电路如图19所示,控制器可以发射控制信号,当太阳光照射太阳能电池发电时,控制信号将开关S1闭合、S2断开,太阳能电池向蓄电池充电;当控制信号将开关S1断开、S2闭合时,蓄电池向外供电。
太阳能电池吸收光能,使其两端出现异种电荷的积累,太阳能电池的两端产生电压,将光能转化成电能,这就是“光生伏特效应”。光﹣电转化效率是太阳能电池的一个关键参数指标,所谓“光﹣电转化效率”简单的理解就是指太阳能电池将照射到它表面的光能转化成电能的效率,可以用太阳能电池产生的电能除以太阳能电池接收到的太阳能来计算。根据所用材料的不同,太阳能电池可分为硅太阳能电池、化合物太阳能电池等。其中单晶硅太阳能电池转化效率较高,在实际中投入使用时的效率可达到15%。
太阳能是可再生能源,比石油、煤炭等不可再生的矿物能源的利用更加有利于环境保护。应用太阳能光伏发电技术不仅缓解了能源短缺的现状,针对偏远地区存在的电能供应不足问题,太阳能光伏发电技术更是发挥了自身的优势,给人们的生活带来了全新的改变。国家能源局于2013年11月18日发布《分布式光伏发电项目管理暂行办法》,鼓励各类企业或个人等作为项目单位,投资建设分布式光伏发电项目。自2015年以来,我国光伏发电累计装机容量不断增长,到2020年装机容量已达到2.53×108kW。未来太阳能光伏发电技术将会持续突破、拥有广阔的发展前景。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)太阳能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。光生伏特效应是指将光能转化为 电 能的过程。
(2)如果在太阳照射条件较好的天气里,用E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能,用E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能,则太阳能电池的光﹣电转化效率的表达式为:k= E1E2 。
(3)如果以2020年我国光伏发电累计装机容量来计算,每天正常发电6h(小时),则每天可发电 1.518×109 度(kW•h)。
【考点】能源的分类;太阳能的转化.菁优网版权所有
【专题】应用题;电能和电功率;社会热点综合题;应用能力.
【分析】(1)从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源。化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它们属于可再生能源;
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能转化为电能的一种技术;
(2)根据接收的太阳能和转化的电能写出效率的表达式;
(3)根据W=Pt求出电能的大小。
【解答】解:(1)太阳能可从自然界不断获得,属可再生能源;光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应,将光能转化为电能;
(2)E1表示一段时间内太阳能电池产生的电能,用E2表示在这段时间内太阳能电池接收到的太阳能,则太阳能电池的光﹣电转化效率的表达式为:k=E1E2;
(3)每天可发的电能为:W=Pt=2.53×108kW×6h=1.518×109kW•h。
故答案为:(1)可再生;电;(2)E1E2;(3)1.518×109。
【点评】本题考查了太阳能的转化、效率的表达式的写法、电功的计算,难度不大。
五.计算题(共2小题,满分8分,每小题4分)
25.(4分)(2022春•晋安区期中)将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方,弹簧测力计示数如图甲所示为4N,将小球浸没在水中时,弹簧测力计示数如图乙所示为3N;求:
(1)小球受到的浮力。
(2)小球的体积。
【考点】浮力大小的计算;阿基米德原理的应用.菁优网版权所有
【专题】计算题;浮力;应用能力.
【分析】(1)由图甲可知小球的重力大小;由图乙可知小球浸没在水中时测力计示数;由公式F浮=G﹣F示可得小球浸没在水中时受到的浮力大小;
(2)由F浮=ρ液gV排可得小球排开水的体积大小,即小球的体积大小。
【解答】解:(1)由图甲可知小球的重力大小为:G球=4N,小球浸没在水中时,测力计示数为F示=3N,则小球浸没在水中时受到的浮力为:
F浮=G球﹣F示=4N﹣3N=1N;
(2)由F浮=ρ液gV排可知,小球排开水的体积:
V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=1×10﹣4m3,
因为小球浸没在水中,所以小球的体积:
V=V排=1×10﹣4m3。
答:(1)小球受到的浮力为1N;
(2)小球的体积1×10﹣4m3。
【点评】本题考查称重法测浮力、阿基米德原理的应用,是一道基础题。
26.(4分)(2022•花山区校级一模)如图所示,电源的电压恒定不变,R1、R2和R3都是定值电阻,其中R1=10Ω,R2=30Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将,2掷于1端,电流表的示数为0.6A;闭合S1,将S2掷于2端,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)电阻R3的阻值。
【考点】欧姆定律的应用.菁优网版权所有
【专题】计算题;欧姆定律;应用能力.
【分析】(1)闭合S1,将S2掷于1端,电路为R1的简单电路,电流表测通过电路的电流,由欧姆定律可得电源电压;
(2)闭合S1,将S2切换到2端,R2、R3并联接入电路,电流表测通过电路的电流,根据并联电路电压特点结合欧姆定律可得通过R2的电流,根据并联电路电流规律计算通过R3的电流,根据欧姆定律可得R3的阻值。
【解答】解:(1)闭合S1,将S2掷于1端,电路为R1的简单电路,电流表测通过电路的电流,
由欧姆定律可得电源电压:U=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
(2)闭合S1,将S2切换到2端,R2、R3并联接入电路,电流表测通过电路的电流,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过R2的电流:I2=UR2=6V30Ω=0.2A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过R3的电流:I3=I﹣I2=0.5A﹣0.2A=0.3A,
根据欧姆定律可得R3的阻值:R3=UI3=6V0.3A=20Ω。
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R3的阻值为20Ω。
【点评】本题考查串联电路特点、并联电路特点、欧姆定律的灵活运用。
考点卡片
1.熔化与熔化吸热的特点
【知识点的认识】
熔化是通过对物质加热,使物质从固态变成液态的变化过程。
熔化要吸收热量,是吸热过程。
晶体有固定的熔化温度,叫做熔点,与其凝固点相等。晶体吸热温度上升,达到熔点时开始熔化,此时温度不变。晶体完全熔化成液体后,温度继续上升。熔化过程中晶体是固液共存态。
非晶体没有固定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似,只不过温度持续上升,但需要持续吸热。
【命题方向】
熔化与熔化吸热特点,以及熔化是吸热还是放热是中考的方向
例1:如图所示的各种自然现象的形成过程,属于熔化的是( )
A. B.
春天里冰雪消融夏天早晨花草上的露水
C. D.
深秋的早晨大雾弥漫 初冬的早晨霜打枝头
分析:(1)物态变化共有六种:①熔化是物质由固态变为液态;②凝固是物质由液态变为固态;③汽化是物质由液态变为气态;④液化是物质由气态变为液态;⑤升华是物质由固态变为气态;⑥凝华是物质由气态变为固态。
(2)解决此题的关键是知道物态变化的名称,知道物质从固态变为液态的过程是熔化现象,依据各选项中的物态变化进行分析即可。
解:A、冰雪消融是固态变成液态,是熔化现象,符合题意;
B、露水是水蒸气遇冷凝结成小水滴,是液化现象,不符合题意;
C、雾是水蒸气遇冷凝结成小水滴并与空气中的尘埃结合形成的,是液化现象,不符合题意;
D、霜是水蒸气遇冷变成的小冰晶,是凝华现象,不符合题意。
故选A。
点评:此类问题是考查对物态变化过程中的熔化现象的理解与掌握情况,判断出物质变化前后的状态是解决此类问题的关键。
例2:在0℃的环境中,把一块0℃的冰投入到0℃的水中,将会发生的现象是( )
A.冰全部熔化 B.冰有少部分熔化 C.水有少部分凝固 D.冰和水的原有质量不变
分析:解决此题要知道熔化过程温度不变,但需要继续吸收热量;热传递发生的条件是要有温度差。
解:把一块0℃的冰投入0℃的水里(周围气温也是0℃),所以没有温度差就没有热传递,冰因不能吸收热量所以不能继续熔化。
故选D。
点评:冰水混合物的温度是0℃,放在0℃房间里,温度相同,不能发生热传递,冰在熔点,无法吸热,不会熔化;水在凝固点,不能放热,不会结冰;所以冰、水的质量都保持不变。
【解题方法点拨】
在判断是否是熔化时一定要根据定义,判断是吸热还是放热要根据晶体与非晶体熔化时的特点,因此学生要牢记它们的特点。
2.蒸发及其现象
【知识点的认识】
在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发.它是液体的汽化形式之一、蒸发只发生在液体的表面.液体分子由于不规则的运动而相互碰撞,有的运动速度减慢,有的运动速度加快,那些处在液面附近的速度较大的分子,能够脱离液面而成为液态分子,因此液体蒸发在任何温度下都能发生.蒸发要吸热,有降温制冷的作用.
【命题方向】
什么是蒸发?自然界的一些现象判断物态变化,例如夏天往地上洒水;人流汗,汗液蒸发时从皮肤吸热,保持体温不致升高;夏天狗伸长舌头大口喘气,给高烧病人身上涂抹酒精进行降温、退烧,这些现象是什么?为什么会这样.影响蒸发快慢的因素是什么?
例1:下列现象中属于蒸发的是( )
A.铁块变成铁水
B.夏天从冰箱拿出的苹果“冒汗”
C.霜的形成
D.把酒精擦在手背上,一会儿不见了
分析:(1)物体由固态变为液态的过程叫熔化,由液态变为固态的过程叫凝固,由液态变为气态的过程叫汽化,由气态变为液态的过程叫液化,由固态变为气态的过程叫升华,由气态变为态的固过程叫凝华.
(2)汽化的两种方式是蒸发和沸腾,蒸发是一种缓慢的汽化现象,在任何温度下都可以发生,只发生在液体的表面的现象,蒸发具有致冷作用.
解:A、固态的铁变为液态的铁水,是熔化,不合题意.
B、从冰箱拿出的苹果“冒汗”,是空气中的水蒸气形成的小水珠,是液化,不合题意.
C、霜是空气中的水蒸气形成的小冰晶,是凝华现象,不合题意.
D、过一会儿涂的酒精居然不见了,实质上是酒精发生了蒸发现象,符合题意.
故选D.
点评:解答“判断物态变化”类题题目的关键是主要看物体由什么状态变为什么状态,然后根据各种物态变化的定义来分析.
例2:在实验里,将一支温度计从酒精中取出,温度计的示数变化情况是( )
A.一直升高 B.一直降低 C.先升高后降低 D.先降低后升高
分析:酒精挥发性比较强,也就是说酒精在常温下比较容易汽化为气态的酒精蒸汽,汽化要吸热.
解:将一支温度计从酒精中取出,温度计的玻璃泡中沾有酒精,酒精在常温下汽化,从玻璃泡上吸收热量,使温度计的示数降低.当酒精蒸发完后,空气向温度计的玻璃泡传热,示数又会升高.
故选D.
点评:此题考查的是蒸发制冷的现象,是一道热学基础题.
【解题方法点拨】
要注意物理学方法:比较法,控制变量法.
3.液化及液化现象
【知识点的认识】
(1)定义:物质由气态转变为液态的过程叫做液化.液化是放热过程.
(2)液化方法:
①降低温度:只要科学条件允许,任何气体温度降到足够低的时候,都可以液化.
②压缩体积:有的气体在常温下压缩体积就能液化,如一次性打火机中的丁烷.
【命题方向】
物态变化现象的判断和物态变化伴随的吸放热情况的判断是命题的要点.
例1:用电热壶烧水时,水沸腾后,从壶嘴里冒出“白气”;夏天打开冰棒纸时,可以看到冰棒周围也出现“白气”,以下说法正确的是( )
A.壶嘴里冒出的“白气”,是水沸腾时产生的水蒸气
B.冰棒周围的“白气”是冰棒发生升华形成的水蒸气
C.在这两种“白气”形成的过程中,都需要吸收热量
D.这两种“白气”都是水蒸气液化形成的
分析:物质从固态变为液态的过程是熔化,物质从液态变为固态是凝固,物质从液态变成气态称为汽化,物质从气态变成液态称为液化,物质直接从固态变成气态的现象称为升华,物质直接从气态变为固态是凝华.
解:(1)用电热壶烧水时,水沸腾后,从壶嘴里冒出“白气”,是壶嘴里冒出的温度较高的水蒸气遇冷凝结成的小水滴,属于液化现象;
(2)夏天空气中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷的冰棒凝结成小水滴,形成“白气”,属于液化现象.
因此二者都属于液化现象,液化放热.
故选D.
点评:本题通过生活中的热现象考查学生对物态变化的理解,解题的关键是先搞清楚变化前后物体的状态,再确定物态变化名称.
例2:将一瓶冰冻的矿泉水放在桌上,一会儿瓶壁会出现许多小水珠,这是 液化 现象.在瓶内冰块逐渐熔化的过程中,瓶内水的温度 不变 (填“升高”、“降低”或“不变”).
分析:物质由气态变为液态是液化.物质由固态变成液态是熔化,熔化吸热.冰水混合物的温度为0℃.
解:瓶子的外壁出现了许多小水珠,是空气中水蒸气遇到冷的杯壁液化形成的.冰块在熔化过程中,不断吸收热量,使周围温度下降.冰块逐渐熔化的过程中,由于冰水混合物的温度是0℃,恰好是冰的熔点,水的凝固点,吸热的时候冰会熔化,但是在熔化的过程中温度保持不变.
故答案为:液化、不变.
点评:本题主要考查学生对:熔化和液化特点的理解和掌握,是一道基础题.
【解题方法点拨】
解题时一定要紧扣定义,抓住液化的特点.
4.升华和凝华的定义和特点
【知识点的认识】
(1)升华:物质从固态不经过液态而直接转化为气态的相变过程,是物质在温度和气压低于三相点的时候发生的一种物态变化.升华过程中需要吸热.
(2)凝华:物质从气态不经过液态而直接变成固态的现象.是物质在温度和气压高于三相点的时候发生的一种物态变化,凝华过程物质要放出热量.
(3)升华和凝华区别:
物态变化
升华
凝华
定义
由固态直接变为气态的过程
由气态直接变为固态的过程
吸放热
吸热
放热
举例
碘升华、樟脑球变小、干冰升华
霜、冰花、雾凇的形成
识别方法
物质由固态直接变为气态,中间不经液态
物质由气态直接变为固态,中间不经液态
【命题方向】
生活中的现象(物态变化):升华、凝华的判断是命题方向.例如:灯泡钨丝变细,干冰升华,卫生球变小,冰冻的衣服变干,碘遇热变碘蒸气等;霜,冬天玻璃窗内侧的窗花,针形六角形的雪,雾淞等.
例1:利用干冰使运输中的食品降温,防止食品腐烂变质.这是应用了( )
A.干冰熔化吸热 B.干冰液化放热 C.干冰升华吸热 D.干冰凝华放热
分析:物质从固态直接变为气态的过程叫升华,升华时需要吸收热量.
解:干冰是极易升华的物质,在干冰升华过程中,要从周围吸收热量,从而使周围的温度降低,以获得低温,从而防止食品腐烂变质;
故选C.
点评:解决此类问题要结合升华吸热进行分析解答.
例2:在烧瓶里放少量的碘,并用酒精灯对烧杯微微加热,过一会儿停止加热.在此实验中可以看到,固态的碘没有熔化,而直接变成紫色的碘蒸气,这种现象叫 升华 .停止加热后,碘的蒸气没有液化,而直接变成固态的碘,这种现象叫 凝华 .
分析:(1)在一定条件下,物体的三种状态﹣﹣固态、液态、气态之间会发生相互转化,这就是物态变化;
(2)物质由气态直接变为固态叫凝华,物质由固态直接变为气态叫升华.
解:(1)固态的碘没有熔化,而直接变成紫色的碘蒸气,这种现象叫升华;
(2)碘的蒸气没有液化,而直接变成固态的碘,这种现象叫凝华;
故答案为:升华;凝华.
点评:分析生活中的热现象属于哪种物态变化,关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识.
【解题方法点拨】
(1)升华和凝华现象是物质在固态和气态两种状态之间直接的相互转化,中间并没有经过液体这个过程.
(2)并不是所有的物质都能发生升华和凝华现象,它仅限于某些物质在一定条件下发生.
5.密度及其特性
【知识点的认识】
(1)密度:单位体积某种物质的质量叫做这种物质的密度
(2)单位:密度的国际单位是kg/m3,读作千克每立方米。常用单位还有g/cm3,读作克每立方厘米。
(3)密度是物质的一种特性,它不随物质的质量或体积的变化而变化。同一种物质的密度是一个确定的值,不同物质的密度通常是不同的,因此可用来鉴别物质,如水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3
【命题方向】
密度的定义,密度性质是命题的方向。
例1:下列实际应用中,主要从密度的角度考虑的是( )
A.用纳米薄层和纳米点制造存储器等纳米电子器件
B.用热值较高的燃料给火箭提供动力
C.用塑料泡沫做电影场景中倒塌的“墙壁”
D.用熔点较低的酒精制成能测量较低温度的寒暑表
分析:根据纳米技术进行分析。
燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧放出的热量。
塑料泡沫搭建舞台道具是因为塑料泡沫的密度小,相同体积时,质量小,对人的伤害小。
根据熔点和沸点的定义进行分析。
解:A、用纳米薄层和纳米点制造存储器等纳米电子器价是利用纳米技术,与密度无关。不符合题意。
B、用热值较高的燃料给火箭提供动力,是利用单位质量该燃料放出的热量多,与密度无关。不符合题意。
C、用塑料泡沫搭建舞台表演中的道具房屋是因为塑料泡沫的密度比较小,不容易对人造成危害。符合题意。
D、用熔点较低的酒精制成能测量较低温度的寒暑表,是利用被测温度在酒精熔点和沸点之间,与密度无关,不符合题意。
故选C。
点评:此题考查的知识点比较多:熔点、沸点、热值和密度。
例2:关于密度,下列说法正确的是( )
A.密度与物体的质量成正比,与物体的体枳成反比
B.密度是物质的特性,与物体的质量和体积无关
C.密度与物体所处的状态无关
D.密度与物体的温度无关
分析:①密度是物质的一种特性,对于确定的某种物质,它的密度不随质量、体积的改变而改变。
②同种物质,状态不同,密度不同。
③一定质量的物质,体积随温度的变化而变化,所以密度相应改变。
解:
A、B 同种物质,在一定状态下密度是定值,当质量(或体积)增大几倍时,其体积(或质量)也增大几倍;而比值即单位体积的质量不改变。因此,不能认为物质的密度与质量成正比,与体积成反比。因此,选项A错误,选项B正确;
C、同种物质,质量一定时,如果状态发生改变,其体积相应增大或缩小,所以密度发生改变,此选项错误;
D、同种物质,质量一定时,如果温度发生改变,其体积相应增大或缩小,所以密度发生改变,此选项错误。
故选B。
点评:ρ=mV是密度的定义式,在分析各物理量的正反比关系时,一定要结合物理规律及生活实际,切不可脱离现实而一味分析其数学关系。
【解题方法点拨】
“密度是物质的特性”的含义:
(1)每种物质都有它确定的密度,对f同种物质来说,密度是不变的,而它的质量与体积成正比,例如对于铝制品来说,不论它体积多大,质量多少,单位体积的铝的质量都是不变的。
(2)不同的物质,其密度一般不同,平时习惯卜讲“水比油重”就是指水的密度大于油的密度,在相同体积的情况下,水的质量大于油的质量。
(3)密度与该物质组成的物体的质量、体积、形状、运动状态等无关。但注意密度与温度是密切相关的,由于一般物体都有热胀冷缩的性质,由公式ρ=mV可知,当温度升高时,物体的质量不变,其体积变大(特殊情况除外),则其密度相应减小。反之,温度下降时其密度增大。
6.密度公式的应用
【知识点的认识】
利用公式ρ=mV及它的变形公式V=mρ,m=ρV,可以解决一些实际应用中的问题。
(1)根据公式ρ=mV来鉴别物质。测出物体的质量和体积,运用公式ρ=mV求出物质的密度,然后对照密度表就可以知道该物质的种类。
(2)利用公式V=mρ计算不便测量的物体的体积。测出物体的质量,利用密度表查出该种物质的密度,利用公式V=mρ就可以计算出物体的体积。
(3)利用m=ρV计算不便测量的物体的质量。测出物体的体积,利用密度表查出该种物质的密度,利用公式m=ρV就可以计算出物体的质量。
(4)空、实心的判断:通过对物体的密度、质量、体积的比较,可判断物体时空心的还是实心的,即当ρ物=ρ为实心,ρ物<ρ为空心;m物=m为实心,m物<m为空心;V物=V为实心,V物>V为空心。
【命题方向】
利用密度知识直接求物体质量,求物体的体积。对一些体积庞大的物体,质量不便测量。可以测量出它的体积,从密度表中查出它的密度,最后计算出它的质量;有的物体、体积不规则,不便于直接测量,可以测出它的质量,从密度表中查出它的密度,最后计算出它的体积。判断这个球是空心还是实心问题。
例1:图所示三个规格相同的杯子里分别装有质量相等的水、盐水和煤油。(盐水的密度1.1×103kg/m3,煤油的密度0.8×103kg/m3)根据杯中液面的位置可以判定( )
A.甲杯是水,乙杯是盐水
B.甲杯是盐水,乙杯是煤油
C.乙杯是盐水,丙杯是水
D.乙杯是水,丙杯是煤油
分析:质量相同的不同物质,密度大小与体积成反比。据此分析判断。
解:
已知三种液体的质量相同,由图知:甲液体的体积最大,乙液体的体积最小,丙液体的体积居中,根据公式ρ=mV得:甲液体密度最小,为煤油;乙液体密度最大,是盐水;丙液体密度居中,是水。
故选C。
点评:此题考查的是对密度公式的理解和应用。对同种物质,密度与质量、体积无关;对不同物质,密度与质量成正比,与体积成反比。
例2:我省富“硒”的矿泉水资源非常丰富,如果要将其开发为瓶装矿泉水,且每瓶净装550g,则:
(1)每个矿泉水瓶的容积至少要多少mL?
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装多少mL的酱油?(ρ矿泉水=1.0×103kg/m3,ρ酱油=1.1×103kg/m3)
分析:瓶子能装液体的体积是相同的,利用密度公式的变形公式V=mρ求出能装水的体积(瓶子的容积),能装酱油的体积就等于瓶子的容积。
解:(1)V水=m水ρ水=550g1g/cm3=550cm3=550mL,
(2)∵瓶子能装液体的体积是相同的,
∴V酱油=V水=550mL。
答:(1)每个矿泉水瓶的容积至少要550mL;
(2)若用该矿泉水瓶来装家庭常用的酱油,装满后至少能装550mL的酱油。
点评:本题考查了密度公式的应用,计算时注意单位换算:1cm3=1mL,1×103kg/m3=1g/cm3。
【解题方法点拨】
熟练运用密度公式及其变形进行计算。判断这个球是空心还是实心有密度比较法、质量比较法、体积比较法三种。
7.长度的测量
【知识点的认识】
(1)长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是刻度尺,游标卡尺,螺旋测微器,米尺,激光测距等.国际单位制中长度的主单位是米(m),比米大的单位有千米(km),比米小的单位有分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(um)、纳米(nm)等,长度测量的准确程度是由刻度尺的最小刻度(刻度尺上两条相邻刻线间的距离)决定的,测量的实际要求选择合适的测量工具.会正确使用刻度尺测量物体的长度(包括直接测量和间接测量).
(2)测量长度的几种特殊方法:
①积累取平均值法:利用测多求少的方法来间接地测量.如:测量一张纸的厚度、细铁丝的直径等.
(h=Hn(其中h是每张纸的厚度,n是纸张数目,注意不是书的页码数,纸张数目=纸的页数2,H是n页书总厚度)
②滚轮法:测较长曲线的长度时,可先测出一个轮子的周长.当轮子沿着曲线从一端滚到另一端时,记下轮子滚动的圈数.长度=周长×圈数.如:测量操场的周长.
③化曲为直法:测量一段较短曲线的长,可用一根没有弹性或弹性不大的柔软棉线一端放在曲线的一端处,逐步沿着曲线放置,让它与曲线完全重合,在棉线上做出终点记号.用刻度尺量出两点间的距离,即为曲线的长度.
④组合法:有些长度很难直接测量,如球的直径,圆锥体的高度等,这时可以使用辅助器材配合测量.
【命题方向】
测量长度的工具是什么,测量长度选择什么合适的工具,一般物体及特殊物体长度的测量都是命题方向.
例1:在学校“运用物理技术破案”趣味游戏活动中,小明根据“通常情况下,人站立时身高大约是脚长的7倍”这一常识,可知留如图中脚印的“犯罪嫌疑人”的身高约为( )
A.1.65m B.1.75m C.1.85m D.1.95m
分析:由图读出脚印的长度,根据“人站立时身高大约是脚长的7倍”这一常识计算身高.
解:“犯罪嫌疑人”的脚印的长度约为:25.10cm;
“犯罪嫌疑人”的身高约为:25.10cm×7=175.70cm=1.7570m;
由此分析可知选项B是正确的;
故选B.
点评:此题主要考查长度的测量和计算,属于基础知识.
例2:要想比较准确的量出地图上两点间铁路的长度,比较好的办法是( )
A.用直尺直接去测量
B.用准确度较高的直尺直接去测量
C.不能测量
D.用弹性不大的软棉线跟曲线重合,拉直后测出线的长度
分析:由于地图上铁路线是一条弯弯曲曲的曲线,不是一条直线,所以我们不能用刻度尺去直接测量铁路线的长度,所以我们就需要用特殊的方法﹣“化曲为直”法来进行测量.
测出地图上两点间铁路线长度以后,用长度乘以比例尺就是铁路线的实际长度.
解:找一段棉线与地图上的铁路线逐段重合,记下起点和终点的位置,拉直后用刻度尺测出长度,乘以比例尺就是铁路线的长度,所以选项A、B、C不符合要求.
故选D.
点评:本题主要考查对特殊测量方法的了解.长度的测量分精确测量和估测等两大类,在测量时遵循比较准确且简单易行的测量原则.
【解题方法点拨】
知道测量长度的工具,熟记刻度尺的使用,在刻度尺的选择要注意联系实际.
8.速度公式及其应用
【知识点的认识】
(1)速度的公式:v=st,其中v表示速度,s表示路程,t表示时间.
(2)应用:
①火车过桥(隧道)问题:
火车穿过隧道时,火车头进人隧道就开始算起,直到火车尾离开隧道才叫做火车通过了隧道,所以火车穿过隧道经过的路程应该等于隧道长与车身长度的和.过大桥时也类似,火车通过大桥经过的路程等于桥长加车长.故对于本身有长度的物体过桥问题小结如下:物体通过的路程等于桥长与物体本身长度的和.
②出租车问题:
a.出租车的速度表示车辆行驶过程中的行进速度,指针指示的数值就是该时刻的速度值,采用的单位为km/h.
b.里程示数窗表示该车行驶的总路程,某段时间的路程就等于这段时间内两个示数的差.
c.出租车票据上给出的上车、下车时间间隔为车行驶时间,里程就是这段时间内出租车通过的路程.利用这些信息,可以解决与出租车有关的多种问题.
【命题方向】
第一类常考题:火车过桥
甲乙两地的距离是900km,一列火车早上7:30从甲地出发开往乙地,途中停靠了几个车站,在当日16:30到达乙地.列车行驶途中以144km/h的速度匀速通过长度为400m的桥梁,列车全部通过桥梁的时间是25s.求:
(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是多少千米每小时?
(2)火车的长度是多少米?
分析:(1)已知甲乙两地的距离和甲地开往乙地的时间,利用v=st即可求得火车从甲地开往乙地的平均速度;
(2)已知速度和时间可求火车和桥梁的总长,总长减桥梁长就是火车的长度.
解:(1)火车从甲地早上7:30出发开往乙地,途中停靠了几个车站,在当日16:30到达乙地,则甲地开往乙地所用时间t1=9h.
火车从甲地开往乙地的平均速度v1=st1=900km9ℎ=100km/h,
(2)∵v=st,v2=144km/h=40m/s
∴火车过桥通过的总距离:
s=v2t2=40m/s×25s=1000m,
∴火车的长度s火车=s﹣s桥=1000m﹣400m=600m.
答:(1)火车从甲地开往乙地的平均速度是100千米每小时;
(2)火车的长度是600米.
点评:本题考查了速度公式的计算,弄清火车完全过桥时行驶的路程为桥长与火车长的和是关键.
第二类常考题:行程问题
小光从厦门乘坐某次航班来武夷山旅游,厦门机场起飞的时间是7:20,抵达武夷山机场的时间是8:05,飞机飞行路程约为396km.求:
(1)全程飞行的时间是多少小时?
(2)全程飞行的平均速度是多少千米每时?
分析:(1)根据飞机起飞时间和抵达时间,求全程飞行的时间;
(2)又知道飞行时间,利用速度公式v=st求全程飞行的速度.
解:
(1)根据飞机起飞时间为7:20,抵达武夷山机场的时间是8:05可得飞行时间:
t=8:05﹣7:20=45min=0.75h,
(2)飞机飞行的平均速度为:
v=st=396km0.75ℎ=528km/h.
答:(1)全程飞行的时间是0.75h;
(2)全程飞行的平均速度是528km/h.
点评:本题考查了学生对速度公式的掌握和运用,能根据起飞和抵达时间求出飞机飞行时间是本题的突破口.
【解题方法点拨】
注意事项:(1)应用v=st计算时,单位要统一.s用米(m),t用秒(s)作单位时,速度v的单位为米/秒 (m/s);当s用千米(km),t用小时(h)时,速度v的单位为千米/时(km/h).
(2)v=st公式的三个物理量必须对应于同一物体.
9.匀速直线运动
【知识点的认识】
(1)概念:如果物体沿直线运动,并且速度大小保持不变,那么我们称这种运动为匀速直线运动.
(2)匀速直线运动的特点:①在整个运动过程中,物体的运动方向和速度大小都保持不变.②在任意相等的时间内通过的路程都相等.
(3)计算公式:v=st
(4)匀速直线运动的s﹣t图象是一条倾斜的直线,直线的倾斜程度表示速度的大小;匀速直线运动的v﹣t图象是一条平行于时间轴的直线.如图甲乙所示.
(5)匀速直线运动在现实生活中很少存在,如果物体在运动过程中速度变化不大,并且轨迹近似为直线,在这种情况下我们可以把物体的运动近似地看做是匀速直线运动
【命题方向】
命题方向:(1)匀速直线运动的速度是否与路程成正比,与时间成反比?(2)与力结合:一个物体在受到两个力作用时,如果能保持静止或匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态.
例1:下图是利用每秒闪光10次的照相装置分别拍摄到的四个小球的频闪照片,其中哪幅照片表示小球在做匀速直线运动( )
A. B. C. D.
分析:物体在做匀速直线运动时,在任何一段相等时间内通过的路程也相等,可根据这个特点来进行选择.
解:由题意知:四个图片中,每相邻两点间所用时间是相同的;
若小球在做匀速直线运动,那么相邻两个小球间的距离也应相等,符合这个特点的只有B选项;
故选B.
点评:解答此类打点计时器的题时,一定要注意隐含的条件是相邻两点间所用的时间是相同的.
例2:用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动,当绳子突然断裂,小球将( )
A.保持原来的圆周运动状态
B.保持绳断时的速度作匀速直线运动
C.小球运动速度减小,但保持直线
D.以上三种都有可能
分析:根据题意分析物体的受力情况;光滑平面即无摩擦力,绳子断即无拉力;在竖直方向上受重力和支持力;
再根据物体的受力情况对物体的运动状态做出判断;在本题中,物体受平衡力,则保持绳子断时的速度做匀速直线运动.
解:根据牛顿第一定律可知:当物体不受力时,将保持匀速直线运动状态或静止状态;光滑的水平面没有摩擦,当绳子突然断裂,在水平方向上,不受拉力和摩擦力;在竖直方向上,受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相互抵消;故小球相当于不受力,将保持绳子断裂时的速度做匀速直线运动.
A、做圆周运动说明小球的运动状态在改变;说明小球受非平衡力作用;故A错误;
B、当绳子突然断裂,在水平方向上,不受拉力和摩擦力;在竖直方向上,受到的重力和支持力是一对平衡力,大小相互抵消;故小球相当于不受力,将保持绳子断裂时的速度做匀速直线运动.故B正确;
C、小球运动速度减小,标志着小球受到摩擦阻力作用,而平面光滑无摩擦;故C错误;
D、小球只能做匀速直线运动;故D错误;
故选B.
点评:物体将处与什么运动状态,由物体的受力情况来决定.此题中当物体受平衡力作用时,将保持绳子断时的速度做匀速直线运动.
【解题方法点拨】
(1)做匀速直线运动的物体其速度是保持不变的,因此,如果知道了某一时刻(或某一距离)的运动速度,就知道了它在任意时间段内或任意运动点上的速度.
(2)一个物体在受到两个或两个以上力的作用时,如果能保持静止或匀速直线运动,我们就说物体处于平衡状态.
(3)不能从数学角度把公式s=vt理解成物体运动的速度与路程成正比,与时间成反比.匀速直线运动的特点是瞬时速度的大小和方向都保持不变,加速度为零,是一种理想化的运动.
(4)匀速直线运动仅为理想状态.
10.变速运动与平均速度
【知识点的认识】
(1)变速运动的快慢就是速度变化的快慢(速度不断变化的运动,包括大小和方向),速度的变化用加速度来描述!匀变速运动呢就是速度在单位时间的增加(减少)是固定的!加速度有正负,正代表速度是增加的,负代表速度是降低的!非匀变速运动呢就是速度在单位时间内的变化不固定!
(2)平均速度是指在某段时间内,物体运动的位移,与所用时间的比值,反映的是某段路程中物体运动的平均快慢.用v表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是v=st.
【命题方向】
平均速度的求法,平均速度不是速度的平均的区别题目是中考的命题方向.
例1:晓燕在学校春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军,测得她在50m处的速度是6m/s,到终点时的速度为7.5m/s,则全程内的平均速度是( )
A.6m/s B.6.25m/s C.6.75m/s D.7.5m/s
分析:由题意可知晓燕百米赛的路程与运动时间,由平均速度公式可以求出她的平均速度.
解:晓燕的百米平均速度:v=st=100m16s=6.25m/s;
故选B.
点评:本题考查了求晓燕的百米平均速度,是一道基础题;要求平均速度只要找出路程与所对应的运动时间,代入平均速度公式计算即可,解题时不要受题干所说的两个速度的影响,题中所提的速度为瞬时速度,与平均速度无关.
例2:如图,为一小球从A点沿直线运动到F点的频闪照片,若频闪照相机每隔0.2s闪拍一次,分析可知:小球从A点到F点作的是 变速直线 运动(选“匀速直线”或“变速直线”).小球从B点到F点运动的路程是 12.00 cm,平均速度是 0.15 m/s.
分析:通过观察相同的时间间隔内,小球通过的路程,判断小球做何种性质的运动.
通过读刻度尺确定小球运动的路程,数小球间隔个数确定小球的运动时间.
根据公式v=st,求出小球的平均速度.
解:通过观察相同的时间间隔内,小球通过的路程越来越大,所以小球做变速直线运动.
小球从B点到F点通过的路程为12.00cm,运动时间为0.8s
小球的平均速度v=st=0.12m0.8s=0.15m/s
故答案为:变速直线,12.00,0.15
点评:此题考查了平均速度的计算以及长度测量、运动性质的判断,属于最基本的计算题型,要求学生熟练掌握课本知识,认真计算.
【解题方法点拨】
(1)平均速度只能用来粗略地描述做变速直线运动的物体的平均快慢程度,它不能精确描述物体在某一时刻或某一位置的运动快慢.
(2)平均速度是指某段路程或某段时间内物体运动的平均快慢,所以求平均速度时一定要指明是哪一段路程或哪一段时间内的平均速度,路程和时间要一一对应.即平均速度等于这段路程与通过这段路程所用的总时间的比值.
(3)平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值.这一点在计算时千万要注意.
11.惯性
【知识点的认识】
(1)惯性是一切物体的固有属性,无论是固体、液体或气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性.一切物体都具有惯性.
(2)惯性定义:我们把物体保持运动状态不变的属性叫做惯性.惯性代表了物体运动状态改变的难易程度.惯性的大小只与物体的质量有关.质量大的物体运动状态相对难于改变,也就是惯性大;质量小的物体运动状态相对容易改变,也就是惯性小.
(3)当你踢到球时,球就开始运动,这时,因为这个球自身具有惯性,它将不停的滚动,直到被外力所制止.任何物体在任何时候都是有惯性的,它要保持原有的运动状态.
(4)惯性的应用与防止:在日常生活中惯性现象对我们既有有益的一面,又有有害的一面.有益的要加以利用,例如利用惯性使锤头套紧;有害的要加以防止,例如汽车不能超速超载.
【命题方向】
命题方向有以下方面:(1)惯性的认识;(2)影响惯性的因素;(3)惯性的应用与防止.
例1:下列说法中正确的是( )
A.物体运动的速度越大,它受到的动力越大,惯性也越大
B.骑自行车的人上坡前加紧蹬几下,这是为了增大惯性
C.足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的力的作用
D.若运动的物体不受任何力的作用,它的速度将慢慢变小,最终停下来
分析:根据:惯性的知识及力的作用效果分析解答此题.
解:A、物体的惯性取决于物体的质量,与物体速度无关,故A错误.
B、骑自行车的人上坡前加紧蹬几下,是为了获得更大的速度,自行车惯性不变,故B错误.
C、足球越滚越慢,是因为受到了球场对它施加的阻力作用,阻力改变了足球的运动状态,使它停下来,故C正确.
D、若运动的物体不受任何力的作用,则物体由于惯性要继续运动下去,不会停止,故D错误.
故选C.
点评:本题考查了:物体的惯性、力的作用效果.应记住:惯性是物体的固有属性,取决于物体的质量,与物体的运动状态及受力情况无关;力的作用效果有:使物体发生形变;改变物体的运动状态.
例2:由于不遵守交通法规酿成的交通事故频繁发生,国家加大了对违反交通法规的处罚力度.关于汽车安全行驶的规定和措施,下列说法正确的是( )
A.限制汽车最大行驶速度,是为了减小汽车的惯性
B.安全带主要是在汽车突然启动时对驾乘人员起到保护作用
C.冬天汽车在冰雪路面上行驶时,轮胎上装防滑链,是为了减小摩擦
D.严禁酒后驾车.主要是因为饮酒后驾驶员反应迟钝,更容易出现交通事故
分析:(1)惯性是物体的固有属性,其大小只取决于物体的质量;
(2)安全带是为了防止在紧急刹车时人会前冲而带来的伤害;
(3)冰雪天因为路面结冰,而使摩擦力减小,故为了增大摩擦可以在轮胎上装防滑链;
(4)汽车的刹车距离取决于汽车的运行速度及人的反应时间,而酒后人的反应时间增长,故可以分析为什么不能酒后驾驭.
解:A、惯性是物体的固有属性,惯性大小与速度大小无关;限制速度的目的是为了减小刹车距离,故A错误;
B、根据惯性可知突然启动时人是向后仰的,安全带不起任何作用,故B错误;
C、防滑链可以增大轮子与地面间的摩擦力,防止交通事故的产生,故C错误;
D、人饮酒后,由于反应变慢,则反应时间变长,则刹车距离变大,极易造成交通事故,故D正确;
故选D.
点评:本题考查物理知识在交通法规中的应用,在生活中要注意体会物理知识的应用.
【解题方法点拨】
(1)惯性不等同于惯性定律.惯性是物体本身的性质,而惯性定律讲的是运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动的原因).
(2)惯性是物体固有的一种属性,不能说“由于惯性的作用”“获得惯性”.正确的是“具有惯性”.
12.阻力对物体运动影响的探究实验
【知识点的认识】
设计实验:取一辆小车,使它三次都在斜面上的同一高度处从静止开始沿斜面运动到水平面上.每次水平面表面的粗糙程度都不同,第一次在水平面上铺毛巾,第二次换成棉布,第三次去掉所铺棉布,比较小车每次在水平面上的运动情况有什么不同.
实验现象:按以上设计进行实验,实验现象如图所示,并将实验的结果填在下表中.
接触面
小车受到阻力的大小
小车运动的距离
毛巾
最大
最短
棉布
较大
较短
木板
最小
最长
现象分析:小车分别滑过毛巾、棉布、木板表面时,由于毛巾表面最粗糙,阻力最大,使小车很快就停下来,运动的距离最短;而木板表面最光滑,阻力最小,小车运动的距离最长.通过小车在不同表面运动的距离不同,说明小车受到的阻力越小,速度改变越慢,小车越不容易停下来.
实验结论:平面越光滑,小车运动的距离越大,这说明小车受到的阻力越小,速度减小得越慢.
实验推理:如果水平面表面绝对光滑,小车受到的阻力为0,速度不会减小,小车将以恒定不变的速度运动下去.
【命题方向】
本实验探究的问题,实验探究过程中用到的物理学方法:控制变量法、推理法等是命题方向.
典例:在探究“力对物体运动的影响”的实验中,在水平桌面上分别铺上分别粗糙程度不同的毛巾、棉布、玻璃,让小车自斜面顶端从静止开始滑下,小车从同一高度滑下后,在不同物体表面上运动的距离如图所示.
(1)实验时小车每次都从斜面顶端滚下,是为了让小车在这些物体表面开始运动的 速度 相同.
(2)由图示可知,小车在玻璃上运动的距离最 远 ,这说明小车受到的阻力越 小 ,速度减小得越慢.
(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持 匀速直线运动状态 .
分析:实验中要求从同一点滑下,是为了保证小车到达水平面时有相同的速度,从而看出在不同材料上的滑行的距离.而这三种材料我们非常熟悉,从而比较出受阻力的不同,然后我们可以猜想如果没有任何阻力的话,物体的速度将不会改变
解:我们让小车从顶端滚下目地是为了让小球每次到达水平面时的速度都相同,便于比较.
而明显由图示看出,在玻璃板上小车滑行的距离是最远的,我们知道在玻璃板上小车受阻力最小;
速度减小的慢,所以我们想到如果没有阻力的话小车将会滑行将会一直进行下去,做匀速直线运动.
故答案为:(1)速度;(2)远、小;(3)匀速直线运动状态.
点评:本题考查理想实验内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义.
【解题方法点拨】
阻力对物体运动影响的探究实验要明白:
(1)小车从斜面上滑下后,为什么最终会在水平面上停下
(2)如果水平面铺的材料不同,小车在平面上减小的速度一样吗?
(3)用所给器材,怎样验证你的想法
(4)在实验中我们应该注意什么样的问题.
13.平衡力的辨别
【知识点的认识】
两个力同时作用在同一物体同一直线上,如果物体保持静止或匀速直线运动状态,则这两个力对物体运动状态的作用效果相互抵消(合力为0),我们就说这两个力平衡.两个力作用在物体上,如果物体不能保持静止或匀速直线运动状态,则这两个力的作用效果不可相互抵消(合力不为0),我们就说这两个不力平衡,也叫非平衡力.
【命题方向】
判断两个力是否为平衡力,平衡状态的物体有哪些平衡力都是中考的命题方向.
例1:如图所示,人抓住牵牛绳沿水平方向拉牛,但没有拉动.其中说法正确的是( )
A.绳拉牛的力小于牛拉绳的力
B.绳拉牛的力小于地面对牛的摩擦力
C.绳拉牛的力与牛拉绳的力是一对平衡力
D.绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力
分析:(1)物体处于平衡状态(静止状态或匀速直线运功)时,所受的力就是平衡力.
(2)二力平衡的条件是两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上.
(3)相互作用力的大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上.
解:因牛处于静止状态,所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在同一个物体上,所以绳拉牛的力与地面对牛的摩擦力是一对平衡力;
绳拉牛的同时,牛也要拉绳,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,分别作用在牛和绳上是一对相互作用力.
故选:D.
点评:本题考查了平衡力和相互作用力的辨别,两者的区别是看作用点是否在同一物体上,这也是学生容易出错的地方.
例2:踢出去的足球在水平草地上滚动,在以下列举的各对力中,属于一对平衡力的是( )
A.球对草地的压力和草地对球的支持力
B.球所受的重力和球所受的摩擦力
C.球所受的重力和球对草地的压力
D.球所受的重力和草地对球的支持力
分析:二力平衡的条件是:作用在同一个物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上.缺一不可.
解:A、球对草地的压力,作用在草地上,方向竖直向下;草地对球的支持力,作用在球上,方向竖直向上,这两个力不是作用在同一个受力物体上,不是一对平衡力,而是一对相互作用力,故该选项不符合题意;
B、球受到的重力的方向竖直向下,球受到摩擦力的方向是水平方向,不在同一直线上,不符合二力平衡的条件,故该选项不符合题意;
C、球受的重力,作用在球上,方向竖直向下,球对草地的压力,作用在草地上,方向也竖直向下,不符合二力平衡中作用在同一物体上和方向相反的条件,故该选项不符合题意;
D、球受到的重力,作用在球上,方向竖直向下,草地对球的支持力,也作用在球上,方向竖直向上,二者大小相等、方向相反,作用在同一直线上,符合二力平衡的条件,故该选项符合题意.
故选D.
点评:(1)二力平衡的条件是:作用在同一物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上,缺一不可.
(2)注意平衡力和相互作用力的区别:相互作用力是作用在两个不同的物体上,平衡力是作用在同一个物体上.
【解题方法点拨】
判断两个力是否为平衡力,必须从分析两个力是否“同物”开始,如果不“同物”肯定不是平衡力,如果“同物”再分析它们是否等大、反向、共线.只有同时满足四个条件才是平衡力.相互作用的两个力也具有等大、反向、共线的性质,但受力物体不同.
14.滑轮组绳子拉力的计算
【知识点的认识】
用滑轮组来拉升重物时,绳子拉力的计算,就是看有几段绳子拉着重物,拉力就是重物重力的几分之一.关系:(1)如果不考虑动滑轮的重和绳子的摩擦力:F拉=G物/n (2)如果考虑动滑轮的重,不考虑摩擦力公式为F拉=(G动+G物)/n;其中:F拉﹣﹣﹣﹣拉力,G动﹣﹣﹣动滑轮的重力,G物﹣﹣﹣﹣﹣﹣被提升物体的重力,n﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣吊住动滑轮绳子的段数.
【命题方向】
命题的关键是拉力与物重的关系:已知拉力求物重或已知重力求绳头的拉力,要注意:考虑不考虑动滑轮的重,不考虑摩擦力,这样简单的题目以填空形式出现,最主要的是与机械效率的内容结合.
【解题方法点拨】
滑轮组计算拉力的题目实际就是有几段绳子在拉重物,关键在于这“几段”是怎么看是几段的,要抓住“在拉重物”这几个字,只有拉重物的绳子才能算进去,也就是在拉动滑轮(或直接拉重物)的段数,拉定滑轮的是不算的.
15.增大或减小摩擦的方法
【知识点的认识】
增大有益摩擦的方法:
(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
(2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
(4)变湿摩擦为干摩擦.
减小有害摩擦的方法:
(1)使接触面变光滑;
(2)减小压力;
(3)用滚动代替滑动;
(4)使接触面分离;
(5)变干摩擦为湿摩擦.
【知识拓展】
①加润滑油,可以在摩擦面间形成一层油膜,使摩擦面不接触,运动部件只在油膜上滑过,大大减小了摩擦;
②利用压缩气体在摩擦面间形成一层气垫,使摩擦面脱离接触,可以使摩擦变得更小,如气垫船;
③利用磁悬浮使摩擦面脱离,可以大大减小摩擦,如磁悬浮列车.
【命题方向】
怎样增大摩擦力或减小摩擦力,生活中的现象使用的是增大还是减少摩擦都是命题方向.
例1:下列做法属于减小摩擦的是( )
A.冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走
B.在生锈的自行车轴上滴一些油,骑车就会感觉轻松一些
C.当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下
D.体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落
分析:(1)摩擦力大小的影响因素:压力和接触面粗糙程度.压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大;接触面粗糙程度一定时,压力越大,摩擦力越大.
(2)增大摩擦力的方法:增大压力,增大接触面的粗糙程度.
(3)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.
解:A、冬天,在结冰的马路上撒一些细沙以方便路人的行走,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
B、在生锈的自行车轴上滴一些油,使接触面脱离,减小摩擦力,骑车就会感觉轻松一些.符合题意.
C、当汽车后轮陷入泥坑打滑时,司机会就近寻找石块等物垫在车轮下,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
D、体操运动员进行双杠表演前,在手上涂抹滑石粉以防止人从杠上滑落,是在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.不符合题意.
故选B.
点评:(1)掌握摩擦力大小的影响因素,增大和减小摩擦力的方法.
(2)能用摩擦力的知识解释生活中的问题.
例2:如图所示的四个实例中,目的是为了增大摩擦的是( )
A. B. C. D.
旅行箱下装有小轮 在轴承中加滚珠 给车轮的轴中加润滑油 轮胎上制有花纹
分析:影响摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度两个因素,
减小摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑即减小接触面的粗糙程度、变滑动为滚动、加润滑油、使两接触面分开.
增大摩擦的方法有:增大压力、增大接触面的粗糙程度.
据此分析判断.
解:A、轮胎上制有花纹,增大了接触面的粗糙程度,从而增大了摩擦,符合题意;
B、轴承中装有滚珠,是将滑动摩擦变为滚动摩擦,是减小摩擦的一种方法,不符合题意;
C、给车轮的轴中加润滑油,使两接触面分开,减小摩擦,不符合题意;
D、旅行箱下面的小轮可以变滑动为滚动,即减小了摩擦力,不符合题意.
故选A.
点评:增大、减小摩擦的现象在我们的日常生活中随处可见,学习中要注意理论联系实际,用所学物理知识对生活中的物理现象作出解释,这样才能做到举一反三,活学活用.
【解题方法点拨】
解答此类题目时,分析操作前后的摩擦力变化即可.例如,锁生锈不好开时,将少量食用油注入锁孔就易开了,起初开锁难说明摩擦力大;操作后,开锁容易说明摩擦力减小.前后对比说明注入食油使摩擦力减小了,或者,直接分析操作符合增大或减小摩擦的哪一项,这需要我们熟练应用增大或减小摩擦的方法与途径.
16.探究摩擦力的大小与什么因素有关的实验
【知识点的认识】
提出问题:生活经验告诉我们,在水平面上移动越重的物体,所用的力就要越大;在不同的物体表面上推动同一物体,所用的力也不一样;由此我们猜想滑动摩擦力的大小是否跟物体之间的压力大小和接触面的粗糙程度有关呢?
实验器材:一个木块、一块长木板、一块长玻璃板、一条长毛巾、一个弹簧测力计、砝码若干
实验步骤:如图所示,用弹簧测力计拉着木块做匀速直线运动,从而测出木块和木板、木块和毛巾、木块和玻璃板之间的摩擦力,在木块上加砝码,改变压力,再测出木块和木板之间的摩擦力,并且记下各种情况下弹簧测力计的示数,即摩擦力的大小,填在表格中
研究方法:控制变量法、转换法
实验数据:
实验序号
实验条件
摩擦力f/N
压力情况
接触面情况
1
木块
木板表面
0.9
2
木块
毛巾表面
2.6
3
木块
玻璃板表面
0.6
4
木块和砝码
木板表面
2.1
分析论证:
(1)为了保证压力等于木板上物体的重力,必须在水平桌面上做实验
(2)实验时所用的木板要足够长,以保证木块在上面画的时有匀速运动的过程
(3)弹簧测力计拉木块做匀速直线运动,目的是使木块在水平方向上受到的拉力和摩擦力构成平衡力,这样读出拉力的大小,就可以知道摩擦力的大小了.由此推理可知,当物体在同一直线上的摩擦力和拉力作用下处于平衡状态时,可利用平衡力的知识求摩擦力的大小.
得出结论:滑动摩擦力的大小和接触面的粗糙程度有关.接触面的粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大;压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大.
【命题方向】
题目以考查滑动摩擦力的测量方法和控制变量法的运用进行命题
例:用图1所示的装置探究摩擦力跟压力大小的关系.
(1)实验时,拉动木块在水平木板上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数就等于摩擦力的大小,因为这时的拉力和摩擦力是一对 平衡 力.
(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图1所示,它的示数是 1.6 N.
实验次数
1
2
3
4
5
压力F/N
3
4
5
6
7
摩擦力f/N
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
(3)改变木块上所加钩码的个数进行多次实验,记录的数据如表所示,请根据表中的数据,在图2中画出摩擦力随压力大小变化的关系图象.
(4)分析图象可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成 正比 .
(5)实验结束后,小丽同学想探究摩擦力是否与接触面的大小有关,她用弹簧测力计测出木块在水平面上做匀速直线运动时的摩擦力,然后将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面越小,摩擦力越小.你认为她的结论正确吗? 不正确 ,理由是: 没有控制压力大小不变 .
分析:(1)根据二力平衡的知识可知,要让木块在水平板面上做匀速直线运动,只有这样才可以测出摩擦力;
(2)弹簧测力计读数要首先明确刻度的标注方向,读数时应从小刻度向大刻度方向观察,同时认清分度值,并细心数格,才能保证读数的正确性;
(3)利用描点法,横坐标对应压力,纵坐标对应摩擦力,绘制出图象;
(4)从数据上看,接触面粗糙程度一定时,压力越大,受到的摩擦力越大;
(5)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变.
受到的摩擦力越大;
(5)滑动摩擦力大小跟压力大小和接触面粗糙程度有关,探究滑动摩擦力大小跟接触面积大小的关系时,控制压力大小和接触面粗糙程度不变.
解:(1)摩擦力和弹簧测力计的拉力是水平方向上一对方向相反的力,若木块匀速直线运动,匀速直线运动状态就是一种平衡状态,此时摩擦力和弹簧测力计的拉力就是水平方向的一对平衡力,读出弹簧测力计的示数,就等于摩擦力;
(2)读图可知,弹簧测力计把1N分成了5份,其分度值为0.2N,故该测力计的示数为1N+0.2N×3=1.6N;
(3)图中横坐标对应的是压力,纵坐标对应的是摩擦力,把表中的数据用描点法绘制图象如下:
(4)从图象上看出,这是个正比例函数图象,在接触面的粗糙程度一定时,摩擦力的大小与压力的大小成正比;
(5)因为滑动摩擦力的大小与压力的大小和接触面的粗糙程度有关,在研究滑动摩擦力大小跟接触面面积的关系时,应保持压力大小和接触面的粗糙程度不变,小丽将木块沿竖直方向截去一半后,虽然接触面的粗糙程度没变,但木块对接触面的压力减小了一半,所以得出了错误的结论.
故答案为:(1)平衡;
(2)1.6;
(3)如上图;
(4)正比;
(5)不正确;没有控制压力大小不变.
点评:本题考查的是探究影响摩擦力大小的实验,涉及到的知识点比较多,有:平衡力、影响摩擦力大小的因素、实验数据的分析能力、图象的分析能力,实验中采用的是控制变量法,是中考常考的实验之一,是一道综合题,也是一道好题.
【解题方法点拨】
滑动摩擦力的大小不能直接测量,只能通过测量拉力的方法间接测量.只有把物体放在水平支持面上,让弹簧测力计沿水平方向匀速拉动物体时,滑动摩擦力的大小才等于弹簧测力计示数.滑动摩擦力大小的决定因素是接触面间的压力和接触面粗糙程度,与接触面积大小无关,与运动速度的大小无关,与是否做匀速直线运动无关,与拉力的大小等因素无关.
17.定滑轮及其工作特点
【知识点的认识】
(1)定滑轮使用时,滑轮的位置固定不变;定滑轮实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变作用力方向.
(2)定滑轮的特点:通过定滑轮来拉钩码并不省力.通过或不通过定滑轮,弹簧测力计的读数是一样的.可见,使用定滑轮不省力但能改变力的方向.在不少情况下,改变力的方向会给工作带来方便.
(3)定滑轮的原理:定滑轮实质是个等臂杠杆,动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径.根杠杆平衡条件也可以得出定滑轮不省力的结论.
【命题方向】
利用定滑轮的特点解题是命题的方向.
例1:在日常生活中,用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是( )
A.一个定滑轮 B.一个动滑轮 C.杠杆 D.斜面
分析:不计机械自重和摩擦的情况下;定滑轮不省力,动滑轮可以省一半的力,使用杠杆可以省力,也可以费力,使用斜面一定省力,省力情况取决于斜面的长度与高度的比值.
解:因为10N的拉力要提起重15N的物体,使用的机械一定是能省力的机械,而在动滑轮、定滑轮、杠杆和斜面中,只有定滑轮不能达到省力的目的,所以用10N的拉力不能提起重15N的物体.
故选A.
点评:此题主要考查了动滑轮、杠杆、斜面的省力特点,注意使用定滑轮一定不能省力,但可以改变动力方向.
例2:如图所示,用一根绳子绕过定滑轮,一端拴在钩码上,手执另一端,分别用力F1、F2、F3匀速拉起钩码.忽略绳子与滑轮的摩擦,下列说法中正确的是( )
A.F1较小
B.F2较大
C.F1、F2、F3的大小不能确定
D.如果将钩码提升相同的高度,那么力F1、F2、F3做的功相等
分析:定滑轮的工作特点是:使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力.根据公式W=FS可判断拉力做功的大小.
解:由图可知,图中滑轮是定滑轮,定滑轮不能省力,所以F1、F2、F3都与物体重力相等,所以三种拉法所用拉力一样大,故ABC错误;如果将钩码提升相同的高度,由W=FS可知,力F1、F2、F3做的功相等,故D正确.
故选D.
点评:本题考查了定滑轮及工作特点,属于基本内容,比较简单.知道定滑轮和动滑轮的定义及其特点是关键.
【解题方法点拨】
(1)定滑轮是一个等臂杠杆.如图1所示,定滑轮两边的力与轮相切,中心轴为杠杆的支点,轮的直径可以看做是一根硬棒,动力和阻力作用在直径的两端,动力臂等于阻力臂.
用定滑轮提升重物时,动力移动的距离等于重物升高的距离.
(2)对于定滑轮来说,无论朝哪个方向用力,定滑轮都相当于一个等臂杠杆,所用拉力都等于物体受到的重力(不计绳重和摩擦).如图2所示,F1=F2=F3=G.
18.斜面与轮轴
【知识点的认识】
(1)轮轴:由轮和轴组成的,能绕共同的轴线旋转的简单机械叫做轮轴。例如汽车方向盘、辘护等。
(2)轮轴的实质:轮轴相当于一个杠杆,轮和轴的中心O是支点,作用在轮上的力是动力F1,作用在轴上的力是阻力F2,轮半径OA就是杠杆的动力臂l1,轴半径OB就是杠杆的阻力臂l2。
(3)轮轴的特点:因为轮半径大于轴半径,即杠杆的动力臂大于阻力臂,所以作用在轮上的动力F1总小于作用在轴上的阻力F2.使用轮轴可省力,但是动力作用点移动的距离大于用轮轴提升的重物(钩码)所通过的距离。
(4)轮轴的公式:F1R=F2r或F1F2=rR。
(5)斜面是简单机械的一种,可用于克服垂直提升重物的困难。将物体提升到一定高度时,力的作用距离和力的大小都取决于倾角。如物体与斜面间摩擦力很小,则可达到很高的效率。
(6)用F表示力,L表示斜面长,h表示斜面高,物重为G.不计阻力时,根据功的原理得FL=Gh,斜面倾角越小,斜面越长,则越省力,但越费距离。
日常生活中常见的斜面,如盘山公路、螺丝钉上的螺纹等。
【命题方向】
找到轮轴轮、轴半径及利用轮轴平衡条件解题是命题关键。
例1:骑自行车上一个陡坡时,有经验的同学会沿S型路线骑行,他这样做是为了( )
A.缩短上坡过程中所走的路程
B.减少上坡过程中所做的功
C.减小上坡过程中所施加的力
D.缩短上坡过程中所用的时间
分析:本题由斜面模型及功的原理进行分析。
①使用任何机械都不省功;
②斜面坡度越小越省力,即斜面高度一定,斜面越长越省力。
解:A、上坡时,自行车上升的高度不变,走S形路线所走的路线较长,A不正确。
B、使用任何机械都不省功,B不正确。
C、上坡时,走S形路线所走的路线较长,相当于增长了斜面的长度,斜面越长越省力。C正确。
D、速度一定,走S形路线所走的路线较长,所用的时间较长。D不正确。
故选C。
点评:斜面模型是物理中考的最多的一种运动学模型,应认真分析。
例2:小明通过仔细观察,发现简单机械在生活中有很多实际应用,如:指甲钳、剪刀、钥匙等。将如图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时,钥匙就相当于一个 轮轴(或杠杆) (选填“杠杆”、“滑轮”或“轮轴”),属于 省力 (选填“省力”或“费力”)机械。
分析:简单机械包括:杠杆、滑轮、轮轴、斜面等,从钥匙的使用情况判断;
通过比较动力臂和阻力臂的大小关系判断省费力。
解:钥匙在使用时绕中心轴转动,所以属于轮轴,轮轴是杠杆的一种变形;其轮半径和轴半径分别为动力臂和阻力臂,因为动力臂大于阻力臂,所以轮轴是一种省力杠杆。
故答案为:轮轴,省力。
点评:本题考查了学生对杠杆、轮轴的了解与掌握,正确判断出轮半径、轴半径与动力臂、阻力臂的关系是本题的关键。
【解题方法点拨】
(1)当把动力施加在轴上,阻力施加在轮上时,动力臂l1=r,阻力臂l2=R,则l1<l2,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,得F1>F2,即使用轮轴费力,但省距离。因此不要错误的认为轮轴只能省力。
(2)当斜面高度h一定时,斜面l越长,越省力;当斜面长l相同时,斜面高h越小,越省力。在理想情况下,不考虑摩擦,斜面长l是斜面高h的几倍,所用的拉力F就是物重G的几分之一,即F=ℎlG。
19.动滑轮拉力的计算
【知识点的认识】
条件不同,拉力的计算方法也不同.
(1)物体在竖直方向上运动时:当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体重力的n分之一;当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体和动滑轮重力之和的n分之一;实际情况下,动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计,那么拉力等于物体重力除以n和机械效率的乘积.
(2)物体在水平面上运动时:当动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体所受摩擦力的n分之一;当绳重和滑轮与绳之间的摩擦不计的情况下,拉力等于物体所受摩擦力的n分之一;实际情况下,动滑轮重、绳重和滑轮与绳之间的摩擦都无法忽略不计,那么拉力等于物体所受摩擦力除以n和机械效率的乘积.(注:n为滑轮的股数).
【命题方向】
动滑轮拉力的计算及与二力平衡是命题关键.
例1:如图所示,在水平拉力F的作用下重100N的物体A,沿水平桌面做匀速直线运动,弹簧秤B的示数为10N,则物体A与水平桌面的摩擦力大小为 10 N,拉力F的大小为 20 N.
分析:要解答本题需掌握物体A匀速运动,受到的合力为零,故A物体所受拉力和摩擦力相等;动滑轮上有两段绳子,拉力F是A所受摩擦力的2倍.
解:如图所示,弹簧测力计B测出了动滑轮上的绳子上的拉力为10N;则物体A受到拉力为10N;又因物体A做匀速直线运动,则物体A与水平桌面的摩擦力与物体A受到拉力是一对平衡力,则摩擦力大小也是10N;
拉力F=2f=2×10N=20N.
故答案为:10;20.
点评:本题通过动滑轮的工作特点,只要考查二力平衡的判断和应用,关键是判断动滑轮上绳子的段数.
例2:用一个重10N的动滑轮来提升50N的物体,实际工作中所用的拉力( )
A.可能是35N B.正好是30N C.正好是25N D.可能是20N
分析:根据动滑轮工作特点,若不计摩擦和绳子的重力,实际工作中所用的拉力正好30N.但题目没告诉这些,所以实际工作中所用的拉力一定大于30N,由此对各个选项分析即可.
解:若不计摩擦和绳子的重力,F=12(G动+G物)=12×60N=30N,
因题目没有注明不计摩擦和绳子的重力,说明要计算摩擦和绳子的重力,
所以实际工作中所用的拉力一定大于30N,用排除法可知,选项A符合题意.
故选A.
点评:此题主要考查动滑轮的工作特点,由于受思维定势的影响,一看是动滑轮提升重物,容易想到F=12G,因此容易错选B,所以要求学生在审题时一定要仔细、认真.
【解题方法点拨】
利用知识点中的特点来分析解决,主要看属于那种情况来分析.
20.阿基米德原理的应用
【知识点的认识】阿基米德定律是物理学中力学的一条基本原理。浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。其公式可记为F浮=G排=ρ液•g•V排液。
【命题方向】
直接用阿基米德原理来解题,用阿基米德原理分析解决与浮力有关的问题。
例:将一铁块第一次浸没于水中,第二次浸没于煤油中,比较铁块在两种液体中所受到的浮力,正确的是( )
A.铁块浸没于水中受到的浮力大
B.铁块浸没于煤油中受到的浮力大
C.两次铁块受到的浮力一样大
D.无法比较两次铁块所受到的浮力大小
分析:同一铁块浸没于水中和煤油中,排开液体的体积相同,根据阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排判断铁块所受浮力大小关系。
解:∵铁块浸没于水和煤油中,
∴铁块排开水和煤油的体积相同,
∵F浮=ρgV排,水的密度大于煤油的密度,
∴浸没在水中的铁块受到的浮力大。
故选A。
点评:本题关键是知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积,本题的影响因素是液体的密度,本题隐含的条件是铁块排开液体的体积相同。
【解题方法点拨】
解题时注意找物理量,分析问题时要注意控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中)来分析增大压强方法。
21.浮力大小的计算
【知识点的认识】
浮力大小的计算方法:
(1)两次称量求差法 F浮=F1﹣F2
(2)二力平衡法 F浮=G物
(3)阿基米德原理法 F浮=G排
【命题方向】
利用公式计算或综合性题目,即浮力与密度、压强、二力平衡条件和杠杆等相结合类题目。
例:一个边长为a的立方体铁块从图(甲)所示的实线位置(此时该立方体的下表面恰与水面齐平),下降至图中的虚线位置,则能正确反映铁块所受水的浮力的大小F和铁块下表面在水中的深度h关系的图象是( )
A. B.
C. D.
分析:根据公式F浮=ρgV排可知,物体排开水的体积越大,受到的浮力越大,完全浸没后物体排开水的体积不再变化,所受浮力不再变化。
解:铁块在没有完全浸没时,根据公式F浮=ρgV排可知,物体所受浮力随浸没深度的增加而增大,因为浸没的深度越大,排开水的体积越大;当完全浸没后,排开水的体积不再变化,不管浸入多深,所受浮力将不再改变。
故选A。
点评:本题考查浮力大小与物体浸入深度的关系,关键知道完全浸没前和完全浸没后的区别,还要知道影响浮力大小的因素是液体的密度和物体排开液体的体积。
【解题方法点拨】
要灵活运用以上各种方法例如:
1.两次称量求差法
由上面的分析知道,浮力的方向是竖直向上的,与重力的方向刚好相反,所以先用弹簧测力计称出物体在空气中的重力F1,然后把物体浸入液体中,这时弹簧测力计的读数为F2,则。
2.二力平衡法
把一个物体浸没在液体中让其从静止开始自由运动,它的运动状态无非有三种可能:下沉、不动或上浮。物体浸没在液体中静止不动,叫做悬浮,上浮的物体最终有一部分体积露出液面,静止在液面上,叫做漂浮。下沉的物体最终沉入液体的底部。根据物体的受力平衡可知,悬浮和漂浮的物体,浮力等于重力,
3.阿基米德原理法
阿基米德原理的内容是:浸入液体中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。
22.物体的浮沉条件及其应用
【知识点的认识】
物体在液体中的浮沉条件
上浮:F浮>G 悬浮:F浮=G 漂浮:F浮=G
下沉:F浮<G 沉底:F浮+N=G
理解:研究物体的浮沉时,物体应浸没于液体中(V排=V物),然后比较此时物体受到的浮力与重力的关系。如果被研究的物体的平均密度可以知道,则物体的浮沉条件可变成以下形式:①ρ物<ρ液,上浮 ②ρ物=ρ液,悬浮 ③ρ物>ρ液,下沉
浮沉条件的应用
潜水艇是通过改变自身的重来实现浮沉的;热气球是通过改变空气的密度来实现浮沉的;密度计的工作原理是物体的漂浮条件,其刻度特点是上小下大,上疏下密;用硫酸铜溶液测血液的密度的原理是悬浮条件。此外,轮船、气球、飞艇等都是利用了沉浮条件的原理而设计的。
【命题方向】
主要以选择题、计算题的形式考查:物理的浮沉,如何控制物体的浮沉,怎样运用物体的浮沉原理解释问题等。
例1:质量相同的甲、乙、丙、丁4个小球,分别静止在水中的不同深度处,如图所示,则这4个小球在水中所受浮力最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
分析;由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,根据浮沉条件得出球受到的浮力与重力的关系,而4个小球的质量相同、重力相同,可得4个小球受到的浮力大小关系。
解:由图知,甲、乙球为漂浮,丙球为悬浮,丁球沉入容器底部,
∵漂浮和悬浮时,F浮=G=mg,4个小球的质量相同
∴甲、乙、丙球受到的浮力:
F浮甲=F浮乙=F浮丙=G,
丁球沉入容器底部时,F浮丁<G,
∴F浮甲=F浮乙=F浮丙>F浮丁,
则丁球的浮力最小。
故选D。
点评:本题考查了重力的公式、物体的浮沉条件,利用好漂浮和悬浮条件是本题的关键。
例2:一艘远洋轮船装上货物后,发现船身下沉了一些,则它受到的浮力 变大 (填“变大”、“变小”“不变”)。当船由内河驶入大海后,船受到的浮力 不变 (填“变大”、“变小”“不变”),船身相对于水面将 上浮 (填“上浮”、“下沉”“不变”)。
分析:货轮在装上货物后,船身下沉,说明排开水的体积变大,根据阿基米德原理分析船受到浮力的变化情况;
当船由长江驶入大海后,都是漂浮,根据漂浮条件分析船受到浮力的变化情况,再根据阿基米德原理判断排开水的体积的变化,从而得出船是上浮还是下沉。
解:由题知,货轮在装上货物后,船身下沉,排开水的体积V排变大,
∵F浮=ρ水V排g,
∴船受到水的浮力变大;
当船由内河驶入大海后,都是漂浮,
船受到的浮力:F浮=G,
∵船受到的重力不变,
∴船受到的浮力不变;
∵F浮=ρ液V排g,ρ河水<ρ海水,
∴排开河水的体积大于排开海水的体积,船将上浮一些。
故答案为:变大,不变,上浮。
点评:本题关键有二,一是漂浮条件的使用,二是利用阿基米德原理时要同时考虑影响浮力的两个因素(液体的密度和排开液体的体积)。
【解题方法点拨】
判断物体浮沉(状态)有两种方法:比较F浮与G或比较ρ液与ρ物。
23.声音的产生
【知识点的认识】
(1)一切正在发声的物体都在振动;振动停止,发声也停止.
“振动停止,发声也停止”不能叙述为“振动停止,声音也消失”,因为振动停止,只是不再发声,而原来发出的声音仍会继续存在并传播.
(2)正在发声的物体叫声源,声源又叫发声体,固体、液体、气体都可以是声源.
声源是指具体的发声部位,如人在说话时的声源不能说是人,应该说是声带.记住几个易混的声源:蝉叫的声源是腹膜;笛子等管乐器的声源是空气柱;向暖瓶中灌水的声源是空气柱;气球爆炸的声源是气球周围的空气;
【命题方向】
声音的产生这一知识点比较简单,中考中常围绕“振动”两个字出填空题,近几年以转换法较为热点,如扬声器纸屑实验、乒乓球音叉实验等,考查体现振动的方法、看到的现象、实验的目的、纸屑和乒乓球的作用等.
【解题方法点拨】
(1)归纳法:发声的声带在振动,发声的音叉在振动,发声的琴弦在振动,…经过归纳总结得出,一切正在发声的物体都在振动.
(2)转换法:不易观察的现象对过易观察的现象体现出来.发声的音叉看不到振动,可以通过细线悬挂的乒乓球的跳动来体现、也可以通过水花四溅来体现,这是一种转换法的思想,乒乓球或水花在实验中起到将微小振动放大的作用.
(3)关于发声与振动的关系理解:
①一切发声都振动,但振动不一定被人们看到.
不论科技多么发达,都没有任何一种不振动就能发声的现象;敲音叉或敲桌面发声时的振动看不到,需要通过转换法来体现;
②一切振动都发声,但声不一定被人们听到.
振动发声有的是超声或次声,不在人的听觉范围内,故听不到;有的声音响度很小,故听不到.
24.人耳感知声音的过程及听到声音的条件
【知识点的认识】
人耳的构造:外耳、中耳、内耳
声音的传导途径:声波→外耳道→鼓膜→听小骨链→内耳
声音传到两耳的时间不同形成的双耳效应(双耳效应是人们依靠双耳间的音量差、时间差和音色差判别声音方位的效应.)
我们能够听到的声音,正确的传播途径是:物体振动﹣﹣介质﹣﹣良好的耳朵
人能听到的声音条件有三:
1.声源 且发声振动的频率在20Hz﹣20000Hz之间.
2.有传声的介质:如空气等
3.有良好的听力
【命题方向】
一般出现选择题填空题人耳感知声音的过程及听到声音的条件.例如:
我们能够听到的声音,正确的传播途径是( )
A、良好的耳朵﹣﹣介质﹣﹣物体振动
B、介质﹣﹣物体振动﹣﹣良好的耳朵
C、物体振动﹣﹣介质﹣﹣良好的耳朵
D、物体振动﹣﹣良好的耳朵﹣﹣介质
【解题方法点拨】
从了解耳朵的结构、声音的过程及听到声音的条件.
25.响度与振幅的关系
【知识点的认识】
响度:人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关.振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小.
【命题方向】
对于声音这部分知识强调应用:中考中常以填空、选择的题型出现.
【解题方法点拨】
响度是指人耳感觉到的声音的大小,它跟发声体的振幅有关.振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小.用力击鼓和轻敲鼓面,鼓面振动的幅度不同,鼓声的响度不同.男低音放声歌唱,女高音轻声伴唱,男低音响度大,女高音响度小,但是音调高.
26.防治噪声的途径
【知识点的认识】减弱噪声的途径:(1)从噪声的产生处减弱噪声﹣﹣消声;(2)在传播过程中,用柔软多孔的物质来吸收声波﹣﹣吸声;(3)在传播过程中,用真空玻璃等办法来隔断声波的传播﹣﹣隔声
【命题方向】
主要考查生活中减弱噪声的途径和措施,多以填空、选择题型出现.
【解题方法点拨】
明确生活中是采用那种途径减弱噪声的,例如:摩托车安装消声器,在声源处减弱﹣﹣消声;玻璃棉、泡沫塑料通过吸收声播来减弱声音﹣﹣吸声;高架道路两侧建起透明板墙,在传播过程中减弱﹣﹣隔声.
27.光的反射现象
【知识点的认识】一种光学现象,指光在传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。 光的反射分为漫反射和镜面反射两类,镜面反射反射面平滑,漫反射反射平面不平整,凹凸不平。镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律。
【命题方向】
给出一些光的现象(光的直线传播、光的反射、光的折射)来判断是否是光的那种现象,属于光的反射,应当属于哪类?镜面反射和漫反射是否遵循反射定律?是命题方向。
【解题方法点拨】
知道光的反射现象的定义及分类,熟记特点。
28.平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
【知识点的认识】
(1)平面镜成像原理:光的反射
太阳或者灯的光照射到人的身上,被反射到镜面上(这里是漫反射,不属于平面镜成像).平面镜又将光反射到人的眼睛里,因此我们看到了自己在平面镜中的虚像.(这才是平面镜对光的反射,是镜面反射).
由于平面镜后并不存在光源(S)的对应点(S′),进入眼光的光并非来自对应点(S′),所以把(S′)称为虚像.
(2)平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像.
(3)(方案)实验操作要求
1.提出问题
平面镜成像有什么特点?
2.猜想与假设:
平面镜成的像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离,像与物的大小可能.
3.设计实验和进行实验:
(1)检查器材.
(2)在桌上铺上白纸,在白纸上竖直的放上平板玻璃,在纸上记录玻璃板的位置.
(3)把点燃的蜡烛放在玻璃板前.
(4)移动未点燃的蜡烛,在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合.
(5)观察两根蜡烛的位置并记录.
(6)找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系.
(7)整理器材、摆放整齐.
4.记录和结论
【命题方向】
此知识点是中考的重点.考查的形式非常多,主要从实验的考查,利用平面镜成像的特点来解题.
【解题方法点拨】
理解并记住平面镜成像的特点,从实验中认识规律,注意物理学方法等效替代法的使用(等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法.)
29.安培定则及其应用
【知识点的认识】
安培定则,也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。初中教材中表述:用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。
【命题方向】
有关右手螺旋定则常从三个方面进行考查:小磁针的指向、螺线管中电流的方向、磁感线方向。例如:已知小磁针的指向判断通电螺线管的电流方向。通电螺线管的电流方向。
【解题方法点拨】
其解题思想即为右手螺旋定则的基本内容: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螺线管的北极。用好、用活、用准右手螺旋定则,就能解决电磁学中的许多实际问题。
30.扬声器和耳机的构造和原理
【知识点的认识】
(1)扬声器和耳机构造如图:永久磁体、线圈、锥形纸盆.
(2)原理:通电导体在磁场中受力.
(3)工作过程:扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流,使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场,线圈就不断地来回振动,纸盆也就振动起来,便发出了声音.
【命题方向】
扬声器的原理的判断和对比是考查热点.一般以选择题形式出现.
【解题方法点拨】
(1)话筒把声信号转化为电信号,扬声器把电信号转化为声信号;话筒中机械能转化为电能,扬声器中电能转化为机械能;话筒是电磁感应现象原理,扬声器是通电导体在磁场中受力原理.
(2)发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理;电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理.
31.电磁感应
【知识点的认识】
(1)电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流,这种电流叫感应电流,这一现象叫电磁感应现象。
(2)历史意义:英国科学家法拉第首先发现的电磁感应现象,这一发现进一步揭示了电与磁之间的联系,证明了磁可以生电。
(3)实验装置图:
(4)感应电流方向的影响因素:磁场方向、运动方向。
如图,电流表指针偏转方向不同显示电流方向的不同。
甲乙对比可以说明电流方向与磁场方向有关;甲丙对比可以说明电流方向与运动方向有关。
(5)感应电流大小的影响因素:磁场强弱、运动快慢、线圈匝数。
【命题方向】
(1)电磁感应现象探究实验(尤其产生感应电流的条件)
(2)电磁感应现象﹣﹣﹣﹣﹣法拉第英国物理学家、化学家,发明家即发电机和电动机的发明者。
【解题方法点拨】
(1)电磁感应现象实验和磁场对通电导线的作用实验对比:
被研究对象都是磁场中的导体:电磁感应现象的前提条件是运动,结果是产生电流;磁场对电流的作用的前提是电流,结果是产生运动。
即因动而电的是电磁感应现象,因电而动的是磁场对电流的作用。
这样记忆:
(2)一些常见器材的原理归类对比记忆:
①电热器利用电流的热效应原理,如电饭锅、电炒锅、电烙铁、电水壶、电暖气、电熨斗;
②电动机利用通电导体在磁场中受力原理,如电风扇、排烟罩、洗衣机、剃须刀,扬声器也是这个原理;
③发电机和动圈式话筒用电磁感应现象原理;
④电磁铁利用电流的磁效应原理,如电铃、电磁起重机、电磁继电器、空气开关。。
32.电磁波的传播与应用
【知识点的认识】
电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在固体、液体、气体中传播,也可以在真空中传播。
【解题方法点拨】
广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的。注意对比,通常听到的声音是通过空气这种介质传播的。
【命题方向】
在电磁波与信息技术这一知识点中,电磁波的传播是中考命题热点,分值不大,常出现的题型是填空题填写“电磁波”。
例:在我们的生活中,3G手机通信业务已经非常普遍,使用3G手机不仅可以通话,还可以随时通过无线网络上网。下列说法正确的是( )
A.电磁波和声波都是由物体的振动产生的
B.电磁波和声波在空气中的传播速度都是340m/s
C.手机无线上网是利用电磁波传输信息
D.电磁波和声波一样不能在真空中传播
分析:(1)迅速变化的电流周围产生电磁波,且电磁波在真空中的传播速度和光速相等,都是3×108m/s。
(2)电磁波能够传递信息,也能传递能量。
解:A、电磁波是由变化的电流产生的,而声波是由物体的振动产生的,该选项说法不正确;
B、声波在空气中的传播速度是340m/s,电磁波在空气中的传播速度是3×108m/s,该选项说法不正确;
C、手机无线上网是利用电磁波传输信息,该选项说法正确;
D、声波不能在真空中传播,电磁波能够在真空中传播,该选项说法不正确。
故选C。
点评:本题考查了电磁波和声波的特点,对比记忆加深印象,属于基础知识的考查。
33.光纤通信
【知识点的认识】
(1)概念:利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入,经内壁多次反射,从另一端射出.这样就把它携带的信息传递到了远方.这种通信方式叫做光线通信.
(2)光导纤维:是很细的玻璃丝,它有内、外两层,由于内外层的折射本领不一样,光在光纤中通过时(如图所示),发生全反射,光就不会跑到外层了.
【解题方法点拨】
(1)1960年,美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器,它能产生频率单一、方向高度集中的光﹣﹣﹣﹣激光.
(2)激光属于电磁波,频率较大、传递信息的容量较大.
(3)光在光纤里只发生全反射.
(4)光纤通信抗干扰能力强,信号衰减小,传递的信息量大,保密性好,通信质量高.
【命题方向】
本知识点很少出现在中考命题中,属了解性内容.注意对比各种通信方式的优缺点.
例:关于光纤通信,下列说法错误的是( )
A.光纤通信中使用的“导线”是光导纤维
B.光纤通信中使用的“导线”是金属导线
C.在光纤中光是经过多次反射向前传播的
D.采用光纤通信在一定时间内可以传输大量信息
分析:光纤通信利用激光传递信号,激光在光导纤维中经多次反射向前传播,激光的频率高,传输的信息量大.
解:A、光纤通信中使用的“导线”是光导纤维,说法正确,不符合题意;
B、光纤通信中使用的导线是光导纤维,不是金属导线,说法错误,符合题意;
C、光在光导纤维中经多次反射向前传播,说法正确,不符合题意;
D、激光频率高,光纤通信可以传输大量信息,说法正确,不符合题意.
故选B.
点评:本题考查了对光纤通信的了解与掌握,是一道基础题.
34.分子间的作用力
【知识点的认识】
(1)分子间存在着相互作用的引力和斥力.
(2)如固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力;分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩.当分子距离很小时,分子间作用力表现为斥力;当分子间距离稍大时,分子间作用力表现为引力,如果分子相距很远,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略.
【命题方向】
第一类常考题:
如图所示,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个钩码部不能把它们拉开,这个实验现象说明了( )
A.一切物质的分子部在不停地做无规则的运动 B.分子之间存在引力
C.分子之间存在斥力 D.分子间存在间隙
分析:要解答本题需掌握:分子间存在引力的条件,即分子间的距离大于平衡距离.
解:两块表面平整的铅放在一起,经过一段时间下面能吊起重物,说明分子间存在引力.
故选B.
点评:本题主要考查学生对分子间作用力的理解和掌握,是中招的热点.
第二类常考题:
固体具有一定的体积和形状是因为固态的物质中分子的排列十分紧密,粒子间有强大的 作用力 ;液体没有确定的形状,具有流动性,是因为液态物质中分子没有固定的位置,粒子的作用力比固体的作用力要 小 (填“大”或“小”)
分析:根据分子间的作用力和固体、液体的特点来判断.
解:固态时分子只在平衡位置上振动,分子间距很小,分子间的作用力很大,所以固体有一定的形状和一定的体积;液态时分子在平衡位置上振动一段时间,还要移动到其他的位置上振动,分子间距比固态大,分子间的作用力比固态小,所以液体有一定的体积,但是没有一定的形状.
故答案为:作用力,小.
点评:正确理解掌握物质的三种状态的分子排列、分子间距、分子间作用力是解决此类题目的关键.
【解题方法点拨】
(1)通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的,它们大小相等,故不表现斥力,也不表现引力;
(2)当分子间的距离减小时,分子引力和斥力同时增大,但分子斥力增大得快,这时分子斥力大于分子引力,作用力表现为斥力;当分子间的距离增大时,分子引力和斥力同时减小,但分子斥力减小得快,这时分子引力大于分子斥力,作用力表现为引力
(3)要正确理解分子间相互作用的引力和斥力的同时存在性和大小随分子间距离的变化规律.
35.探究比热容的实验
【知识点的认识】
为了比较水和煤油的吸热能力,小王做了如图所示的实验,在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油,用两个相同的酒精灯对其加热,并用相同的两支温度计分别同时测量水和煤油的温度变化,实验数据如下:
液体
质量(g)
初温(℃)
末温(℃)
加热时间(min)
水
300
20
30
12
煤油
300
20
30
6
(1)在此实验中,为比较水和煤油吸热能力的大小,我们可以加热相同的时间,观察 升高温度 的不同;也可以 升高相同的温度,比较加热时间的长短 .
(2)分析下表中的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同的温度时, 水 吸收的热量多,表明 水 的吸热能力大.
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油, 煤油 升高的温度更高.
(4)由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,这种科学方法叫 转换 法.
分析:(1)判断水与煤油的吸热本领的大小,有两种方法:
①可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少.用时较多的,说明吸收的热量多,则比热较大.
②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少.温度升高较多的,则比热较小.
(2)根据表中实验数据进行分析,然后答题.
(3)加热相同的时间,质量相同的水和煤油,由于煤油的吸热本领小,所以煤油升高的温度更高;
(4)本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,所用的方法为转换法.
解:(1)在此实验中,为了比较水和煤油吸热本领的大小,我们可以加热相同的时间,观察升高的温度的不同;也可以让它们其升高相同温度,比较加热时间,来比较它们吸热本领的大小.
(2)由实验数据知,质量相同的水和煤油,升高相同温度时,水需要的加热时间更长,说明水吸收的热量更多,表明水的吸热本领大.
(3)因为煤油比水的吸热本领小,所以加热相同的时间,它们吸收相等热量时,质量相同的水和煤油,煤油升高的温度更高;
(4)由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短,这种科学方法叫转换法.
故答案为:(1)升高温度;升高相同的温度,比较加热时间的长短;(2)水;水;(3)煤油;(4)转换.
点评:本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容(吸热能力)的大小,本题有一定的难度,解题时要注意控制变量法的应用.
36.欧姆定律的应用
【知识点的认识】
(1)相关基础知识链接:
①电流规律:
串联:I=I1=I2.串联电路电流处处相等。
并联:I=I1+I2.并联电路干路电流等于各支路电流之和。
②电压规律:
串联:U=U1+U2.串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联:U=U1=U2.并联电路各支路两端电压相等,等于总电压。
③电阻规律:
串联:R=R1+R2.串联电路总电阻等于分电阻之和。
并联:1R=1R1+1R2.并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
④比例规律:
串联:U1R1=U2R2.串联电路中电压与电阻成正比。
并联:I1R1=I2R2.并联电路中电流与电阻成反比。
⑤欧姆定律:
I=UR.导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
【解题方法点拨】
(一)比例问题
解决这类问题一要掌握规则,二要弄清是哪两部分相比。
①串联电路电流处处相等,即电流之比为:I1:I2=1:1;根据I=UR可知电压与电阻成正比,U1R1=U2R2。
②并联电路各支路电压相等,即电压之比为U1:U2=1:1;根据U=IR可知电流与电阻成反比,I1R1=I2R2。
例一:R1=3Ω,R2=5Ω,如图甲,由于是串联电路,所以电流之比I1:I2=1:1;电压之比等于电阻之比,所以电压之比U1:U2=3:5;如果电路变式成乙图,则两电压表示数比为U1:U2=(3+5):5=8:5。
例二:R1=3Ω,R2=5Ω,如图甲,由于是并联电路,所以电压之比U1:U2=1:1;电流之比等于电阻之反比,所以电流之比I1:I2=5:3;如果电路变成乙图,则两电流表示数之比为I1:I2=5:(3+5)=5:8。
(二)电表示数变化问题
(1)解决这类问题最重要的是弄清电路是串联还是并联,不同的连接方式有不同的判断规则。
①串联电路:
电流与电阻的变化相反,即电阻变大时电流变小,电阻变小时电流变大;按电阻的正比例来分配电压。
例如如图:当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,所以电流变小;电阻R1尽管大小没变,但它占总电阻的比例变小了,所以R1两端电压变小,R2占总电阻的比例增大了,所以R2两端电压变大。
②并联电路:
各支路的电压都与电源电压相等,所以电压是不变的;阻值变化的支路电流随之变化,阻值不变的支路电流也不变。
例如如图:当滑片向右滑动时,尽管R2的阻值在变,但它两端的电压总等于电源电压,所以R2两端电压不变,R1两端电压当然也不变;R2所在支路电阻变大,所以电流变小,R1所在支路电阻不变,所以电流也不变,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小。
③电压表与电流表示数的比值:
根据导出式R=UI可知,电压表与电流表示数的比值代表了某个电阻的大小,只要电阻不变化,两表比值是不变的。
例如如图甲,电压表与电流表的比值代表了电阻R1的阻值,所以当滑片移动时,两表示数的比值不变;如图乙,电压表与电流表的比值代表了电阻R2的阻值,所以两表示数的比值在变大。
(但需要注意的是,当滑片移动时,R2两端电压的变化量与R1两端电压的变化量相等,所以电压表的变化量与电流表的变化量之比代表了电阻R1的阻值,是不变的。)
(2)解决这类电表示数变化的问题时,常在第一步判断串并联时出错。请注意下面的电路,例如图甲是串联电路,图乙是并联电路。
(滑片向右滑时,图甲:A变小,V变大;图乙A1变小,A2变小,V不变。)
(3)滑动变阻器连入电路的是哪一部分,没有判断清楚,也是解决电表示数变化问题常出现的错误。图甲滑动变阻器接入电路的是全部,图乙接入电路的是左半部分。注意滑片移动时对电流的影响有何不同。
(滑片向右滑动时,甲:A不变,V1不变,V2变大;乙:A变小,V1变小,V2变大)
综上所述,解决电表示数变化的问题要按照下面的程序进行:
①判断电路是串联还是并联;
②分析滑动变阻器接入的是哪一部分;
③找准各个表所测量的对象是哪里;
④按照串并联各自的规则来判断电流、电压的变化。
【命题方向】
欧姆定律的综合应用是电学部分的核心,也是最基础的内容,这一节知识是难点也是中考必考点。常结合日常生活生产中遇到的电路问题考查欧姆定律的应用,计算题多与后面的电功率计算结合在一起,作为中考的压轴题出现。训练时应足够重视。
例1:在图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值为20Ω
B.滑片P移到b端时,R2两端的电压为6V
C.滑片P移到a端时,R1消耗的功率为0.2W
D.当滑片P移到中点时,通过R1的电流为0.3A
分析:(1)当滑片P移到b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路为R1的简单电路,电压表的示数为电源的电压,根据图象读出电源的电压;
(2)滑片P移到a端时,R1与滑动变阻器的最大阻值串联,根据图象读出电压表的示数和滑动变阻器的最大阻值,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律和电路中的电流特点得出等式即可求出R1的阻值,根据P=U2R求出滑片P移到a端时R1消耗的功率;
(3)根据图象得出滑片P移到中点时电压表的示数,根据欧姆定律求出通过R1的电流。
解:(1)当滑片P移到b端时,电路为R1的简单电路,电压表的示数为电源的电压,此时滑动变阻器接入电路中的电阻为0,两端的电压为0,故B不正确;
由图象可知,电压表的示数为6V即电源的电压U=6V;
(2)滑片P移到a端时,R1与滑动变阻器的最大阻值串联,
由图象可知,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电压表的示数U1=2V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑片P移到a端时,滑动变阻器两端的电压:
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴U1R1=U2R2,即2VR1=4V20Ω,
解得:R1=10Ω,故A不正确;
R1消耗的功率:
P1=U21R1=(2V)210Ω=0.4W,故C不正确;
(3)由图象可知,当滑片P移到中点即R2′=10Ω时,U1′=3V,
通过R1的电流:
I1=U′1R1=3V10Ω=0.3A,故D正确。
故选D。
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出滑片接入电路中不同电阻时对应电压表的示数。
例2:如图所示的电路,电源电压为12V,R1=R3=4Ω,R2=6Ω,求:
(1)当S1、S2都断开时,电流表和电压表的示数各是多少?
(2)当S1、S2都闭合时,电流表和电压表的示数各是多少?
分析:(1)当S1、S2都断开时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R3两端的电压;
(2)当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电压表被短路,电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出各支路的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流。
解:(1)当S1、S2都断开时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得,电流表的示数:
I=UR2+R3=12V6Ω+4Ω=1.2A,
电压表的示数:
U3=IR3=1.2A×4Ω=4.8V;
(2)当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电压表被短路即示数为0,电流表测干路电流,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴通过两电阻的电流分别为:
I1=UR1=12V4Ω=3A,I2=UR2=12V6Ω=2A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴电流表的示数:
I′=I1+I2=3A+2A=5A。
答:(1)当S1、S2都断开时,电流表的示数为1.2A,电压表的示数为4.8V;
(2)当S1、S2都闭合时,电流表的示数为5A,电压表的示数为0V
点评:本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和电表所测电路元件的判断。
37.伏安法测电阻的探究实验
【知识点的认识】
(1)实验原理:根据欧姆定律的导出式R=UI。
(2)实验器材:电源、开关、导线、滑动变阻器、被测小灯泡或定值电阻、电压表、电流表。
(3)电路图:左图为测灯泡电阻,右图为测定值电阻。
(4)滑动变阻器在实验中的作用:保护电路;改变灯泡(定值电阻)两端的电压;改变通过灯泡(定值电阻)的电流。
(5)实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处;
②闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压,记下此时电流表、电压表示数;
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐次降低,记下每次读出的电流表、电压表示数;
④计算每次的电阻值,整理器材。
(6)记录数据的表格为:
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
(7)分析与归纳:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解题方法点拨】
(1)滑动变阻器在实验中的作用:①保护电路;②改变通过灯泡(或定值电阻)的电流;③改变灯泡(或定值电阻)两端的电压。
(2)连接电路的两条注意事项:①连接电路时把开关断开;②闭合开关前把滑动变阻器调到阻值最大处。
(3)实验过程中滑动变阻器的调节顺序:闭合开关,调节滑片,使小灯泡达到正常工作的电压,再使小灯泡电压逐次降低。
(4)数据处理:测灯泡电阻时不能求平均值,因为在不同电压下灯泡的温度不同,其电阻是不同的,求平均值没有意义;测定值电阻的阻值时应该求平均值,因为定值电阻的阻值不变,求平均值可以减小误差。
(5)实验过程中的常见故障
现象
故障分析
灯泡不亮
灯泡与灯座处接触不良,或灯丝烧断,或灯泡被短路,或灯泡两接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路
电压表无示数
电压表短路或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路
电流表无示数,电压表示数接近于电源电压
灯泡开路或电压表串联在电路中了
电流表无示数
电流表被短路或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路
无论怎样移动滑片,电压表和电流表示数都不变,灯泡亮度不变
滑动变阻器的接线柱使用的都是上端接线柱,或使用的都是下端接线柱
【命题方向】
伏安法测电阻综合性较强,涉及欧姆定律的应用和电流表、电压表、滑动变阻器的使用,难点是测量电阻的实验过程的把握,如电表的接法、电流表和电压表量程的选择、画电路图、连实物图、滑动变阻器的作用与接法等,这一知识点是每年各地市中考的重要考点,以实验探究题为主,分值也较高,是电学几个重点实验之一。
例:某同学利用图1所示的电路来测量一未知电阻Rx。
(1)请用笔画线代替导线,将图1中实物图连接完整。
(2)闭合开关后,当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图2所示,则I= 0.3 A,Rx= 4 Ω。
(3)该同学又设计了如图3所示的测量电路,同样可以测量未知电阻Rx,其中R0是定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整。
① 闭合开关S、S1 ,用电压表测出电源的电压U;
② 闭合开关S、断开S1 ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1,已知量R0来表达Rx= U1R0U−U1 。
分析:(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,要注意开关闭合前滑动变阻器处于最大阻值处;
(2)根据电流表的量程和分度值读出示数,根据欧姆定律求出Rx的阻值;
(3)由电路图可知,当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值,据此设计实验步骤得出结果。
解:(1)滑动变阻器的下方接线柱与开关的右方接线柱相连即可,如下图所示:
(2)由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则I=0.3A,
由I=UR可得,Rx=UI=1.2V0.3A=4Ω;
(3)实验步骤:
①闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U;
②闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:
U0=U﹣Ux=U﹣U1,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,I=U0R0=UxRx,即U−U1R0=U1Rx,
解得:Rx=U1R0U−U1。
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)0.3;4;
(3)①闭合开关S、S1;②闭合开关S、断开S1;③U1R0U−U1。
点评:本题考查了实物图的连接和电流表的读数、欧姆定律的应用、串联电路的特点等,关键是知道有电压表、无电流表时可根据串联电路的电流、电压特点进行设计实验。
38.电路的动态分析
【知识点的认识】
此类问题能够综合考查串联并联电路的电流、电压、电阻关系、欧姆定律、电功、电功率等知识的掌握和综合运用情况。
【解题方法点拨】
此类问题解题之前要弄清的问题是:
①看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量;
②弄清改变电阻的方法,利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻;
解题方法有两种:
方法①:按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变,导致电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总﹣U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。
方法②:串联电路中U1R1=U2R2,即电压与电阻成正比,由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压,电阻所占比例分数越大,分得的电压比例就越大。
【命题方向】
电路的动态分析问题,是中考必出的问题,应加强训练,此类习题规律性较强,一旦掌握很容易得分。
例:某型号的家用电饭煲有两档,其原理如图所示。“1”档是保温焖饭,“2”档是高温烧煮。若已知电阻R0=44Ω,R=2156Ω,求:
(1)当开关S置于“1”档时,电路中的电流I1和R0两端的电压U0;
(2)当开关S置于“2”档时,电饭煲高温烧煮的功率P。
分析:(1)由电路图可知,开关置于1时,两电阻串联,由串联电路特点及欧姆定律可以求出电路电流、电阻R0两端的电压U0;
(2)由电路图可知,开关置于2挡时,只有电阻R0接入电路,由电功率公式可以求出电饭煲高温烧煮的功率。
解:(1)开关置于1时,两电阻串联,
电路电流I1=UR+R0=220V2156Ω+44Ω=0.1A,
R0两端的电压U0=I1R0=0.1A×44Ω=4.4V;
(2)开关置于2挡时,只有电阻R0接入电路,
电饭煲高温烧煮的功率P=U2R0=(220V)244Ω=1100W;
答:(1)当开关S置于“1”档时,电路中的电流I1和R0两端的电压U0为4.4V;
(2)当开关S置于“2”档时,电饭煲高温烧煮的功率为1100W。
点评:分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点、欧姆定律、电功率公式即可正确解题。
39.电功率的计算
【知识点的认识】
(1)定义式:P=UI.即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积,该公式是电功率的普适公式,适用于所有的用电器。
P表示电功率,单位是W;U表示某段电路两端的电压,单位是V;I表示通过这段电路的电流,单位是A
(2)导出式:P=I2R,P=U2R.这两个公式只适用于纯电阻电路,即能将电能全部转化为内能的用电器,如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。
【解题方法点拨】
(1)分析比较用电器的电功率:
首先考虑公式P=UI分析,如果不好使,可以考虑:
①对于串联电路,因为电流到处相等,用P=I2R较为利便;
串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路:P1P2=U1U2=R1R2(电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)
②对于并联电路,因为各并联电路两端电压相等,用P=U2R较为利便。并联电路中电功率与电流、电阻的关系:P1P2=I1I2=R2R1(电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)
(2)计算用电器的电功率:计算每个用电器的电功率,无论串联、并联电路,都可以用P=I2R计算,也都可以用P=U2R计算。选用哪个公式就看题目已知的是哪些量。
【命题方向】
第一类常考题:电功率计算公式的简单运用
标有“6V3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示。若把它与一只阻值为8Ω的电阻并联接在电压为4V的电路中,则整个电路消耗的功率为( )
A.3W B.3.3W C.3.6W D.5W
分析:从图象上可以看出当电源电压为4V时,通过灯泡的电流为I1=0.4A,根据公式I=UR可求通过电阻的电流,进一步求出总电流,根据公式P=UI可求整个电路消耗的功率。
解:通过电阻的电流I2=UR=4V8Ω=0.5A,电路总电流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A,
则整个电路消耗的功率为P=UI=4V×0.9A=3.6W。
故选C。
点评:本题考查并联电流和电功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是并联电路电流的规律,还要学会从题目所给信息中找到有用的数据。
第二类常考题:变形公式的综合应用
如图所示,R1=20欧,R2=40欧,电源电压保持不变。
(1)当S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6安,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压和小灯泡的额定电压;
(2)当S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2安,求小灯泡的实际功率;
(3)小灯泡的额定功率是多少?
分析:(1)当当S1、S2都闭合时,R1和灯泡L并联,R2被短路。电流表A1的测R1的电流。由电流表A1的示数是0.6安,R1=20欧可算出电源电压。小灯泡L恰好正常发光,电源电压和小灯泡的额定电压相等。
(2)当S1、S2都断开时,R2与L串联,R1被断路。由R2=40欧,电流表A2的示数是0.2安,可算出R2的电压,由电源电压减去R2的电压,可算出灯泡实际电压,由电压和电流可由公式P=UI算出灯泡功率。由R=UI可算出灯泡电阻。
(3)小灯泡的额定电压已算出,再由电阻通过P=U2R算出额定功率。
解:(1)当S1、S2都闭合时,R1与L并联,R2被短路
U=U额=U1=I1•R1=0.6A×20Ω=12V
(2)当S1、S2都断开时,R2与L串联,R1被断路
IL=I2=0.2A
UL=U﹣U2=U﹣I2•R2=12V﹣0.2A×40Ω=4V
RL=ULIL=4V0.2A=20Ω
P实=U实•IL=4V×0.2A=0.8W
(3)P额=U2额RL=(12V)220Ω=7.2W
答:(1)电源电压12V,小灯泡的额定电压12V;
(2)小灯泡的实际功率0.8W;
(3)小灯泡的额定功率7.2W。
点评:本题综合性较强,考查的内容较多。会辨别串、并联,会用欧姆定律计算,会用电功率公式计算,知道串、并联电路的电压规律,电流规律。需要注意的是:P=I2R和P=U2R这两个公式在电功率计算题里要经常用到。
40.能源的分类
【知识点的认识】
能源有不同的分类方式:
(1)从产生方式角度划分
一次能源:是指可以从自然界直接获取的能源.例:煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能.
二次能源:是指无法从自然界直接获取,必须经过一次能源的消耗才能得到的能源.例:电能、乙醇汽油、氢能、沼气.
(2)从是否可再生角度划分
可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源.例:水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能.
不可再生能源:不可能在短期内从自然界得到补充的能源.例:化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能.
(3)从利用状况划分
常规能源:人类利用多年的,使用技术已经成熟的能源.例:化石能源、水能、电能.
新能源:人类新近才开始利用的能源.例:潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能.
【解题方法点拨】
能源的分类是按照不同角度划分的,同一种能源可能归属不同的能源类别,可以按下表进行归类.
一次能源
二次能源
不可再生能源
可再生能源
常规能源
化石能源
生物质能
电能
新能源
核能
风能、太阳能
沼气、氢能
【命题方向】
能源的分类是中考能源类问题的热点,分值虽不大,但随着能源问题的日益突出,命题的趋势会有所增加.
第一类常考题:
下面所列的各种能源中,属于可再生能源的是( )
A.煤炭 B.太阳能 C.核能 D.石油
分析:从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源.化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它们属于可再生能源.
解:核能、煤炭、天然气都属于不可再生能源,只有太阳能是可再生能源.
故选B.
点评:此题主要考查对可再生能源和不可再生能源特点的理解,属于基础知识.
第二类常考题:
能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一.能源家族中:①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等,属于不可再生的是 ①②③④ ;不是直接或间接来自于太阳的是 ②⑦ .(填序号)
分析:从能源是否可再利用的角度可分为可再生能源和不可再生能源.化石能源、核能会越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,所以它们属于不可再生能源;而风能、水能、太阳能、生物质能,可以在自然界里源源不断的得到补充,所以它们属于可再生能源.这些能源中有一些是直接或间接的来自太阳,而有一些不是来自太阳.来源于太阳能的有:由千万年以前的植物、动物尸体所变成的煤、石油、天然气等物质所含的能量也间接来自太阳能;生物能、水能、风能等也是太阳能的作用.
解:在上述能源中,煤炭、核能、石油、天然气属于不可再生能源,而水能、风能、地热能是可再生能源;同时煤炭、石油、天燃气、水能、风能等是直接或间接的来自太阳,而对于核能和地热能不是来自太阳.
故答案为:①②③④;②⑦.
点评:此题考查的是对可再生能源和非可再生能源的判断,是一道基础题.
地球上的能源有三个来源:第一是来源于太阳能.由千万年以前的植物、动物尸体所变成的煤、石油、天然气等物质所含的能量也间接来自太阳能;生物能、水能、风能等也是太阳能的作用.第二是来自地球内部的能源,如地热能,地热能来源于地球自己.第三是太阳、月亮等星球对地球的万有引力所带来的能量,如潮汐能.
41.核聚变
【知识点的认识】
(1)将质量很小的原子核,在超高温下结合成新的原子核,会释放出更大的核能,这种反应叫做聚变,也称为热核反应.
(2)自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素氘与氚的聚变.
【解题方法点拨】
(1)核裂变与核聚变的比较:
比较
裂变
聚变
定义
较大原子核分裂为较小原子核的过程
质量很小的原子核结合成较大原子核的过程
发生条件
中子轰击较大原子核
超高温
释放核能大小
巨大
更加巨大
应用或实例
原子弹、核电站
氢弹、太阳内部爆炸
(2)核能是原子核发生变化时释放的能量,不是原子核本身具有的内能.
【命题方向】
本知识点是了解性内容,了解对聚变的定义和应用实例,注意和裂变进行对比识记.
第一类常考题:
人类对核能的开发和利用不断取得新的进展,根据目前的科研水平,你认为下列关于原子弹和核电站的说法中正确的是( )
A.原子弹利用核裂变,核电站利用核聚变
B.原子弹利用核聚变,核电站利用核裂变
C.原子弹对聚变的链式反应不加控制
D.核电站控制裂变的链式反应速度
分析:原子弹及核电站都是利用了原子核的裂变释放能量,只不过原子弹对于裂变的速度不加控制,而核电站是控制裂变的速度让能量得以缓慢释放.
解:原子弹及核电站都是利用了重核的裂变,但原子弹是让核能瞬间释放,不加以控制,而核电站通过吸收中子而控制反应速度,从而使能量缓慢释放.
A、核电站也是利用的核裂变,故A错误;
B、原子弹是利用的核裂变,在反应过程中不加控制让能量瞬间释放,故B错误;
C、原子弹应用的是核裂变不是核聚变,故C错误;
D、核电站通过对中子的控制来控制裂变的链式发应速度,故D正确.
故选D.
点评:本题考查原子弹及核电站的性质,应记住原子弹和核电站均利用了原子核的聚变,只有氢弹是利用了核聚变.
第二类常考题:
在太阳内部,氢原子核在超高温下发生 聚变 ,释放出巨大的核能;核电站利用的是核反应堆内的铀核发生 裂变 时所释放的核能来发电的.(填“聚变”或“裂变”)
分析:核裂变是较重的原子核裂变成较轻的原子核的一种核反应,核聚变是较轻的原子核结合成较重的原子核的一种核反应.太阳内部为核聚变,而核电站应用了重核的裂变.
解:太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能;而核电站利用的是铀核裂变时释放核能发电的;
故答案为:聚变,裂变.
点评:本题考查了太阳内能进行的核反应及核电站的核反应的类型.
42.太阳能的转化
【知识点的认识】
(1)光﹣热能转换
原理:利用太阳辐射加热物体而获得热能
应用:太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室
(2)光﹣电转换
原理:根据光电效应,利用太阳能直接转换成电能
应用:为无电场所提供电池,包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品
【解题方法点拨】
需掌握人类对太阳能的利用主要是将太阳能转化为内能和电能,
【命题方向】
此知识点为识记性题型,考察太阳能利用中能量的转化形式,主要以选择题为主.
第一类常考题:
《深圳商报》2004年3月11日报导:近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷,该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供,它还能将多余的能量储存在蓄电池里.这种能量的转化和储存方式是( )
A.太阳能转化为内能,再化为化学能
B.太阳能转化为电能,再转化为化学能
C.太阳能转化为内能,再转化为化学能
D.太阳能转化为电能,再转化为光能
分析:不同形式的能之间是可以相互转化的,在转化和转移的过程中能的总量不变.
解:太阳能电池板把太阳能转化成电能,它还能把多余的能量储存在蓄电池里,是指把多余的电能转化成化学能储存在蓄电池里.
故选B.
点评:照明时,太阳能转化成电能,电能再转化成光能;不照明时,太阳能转化成电能,电能在转化成化学能,储存在蓄电池里.
第二类常考题:
北京市在申办2008奥运会期间推出一种太阳能环保路灯,如图所示,该环保路灯主要部件由太阳能电池板及照明灯泡组成,在晴好的白天里充分接受阳光照射,在这一过程中实现 太阳 能转化为 电 能.到了傍晚,当外界光线平均照度降低到约20LX时,照明灯泡就能自动发光,在这一过程中电池板的 电 能最终转化为照明灯泡的 光 能.
分析:根据太阳能电池板工作时能量的转化情况分析答题.
解:在晴好的白天里太阳能电池板把太阳能转化为电能;到了傍晚,照明灯泡就能自动发光,在这一过程中电池板的电能最终转化为照明灯泡的光能;
故答案为:太阳;电;电;光.
点评:本题考查了太阳能电池板工作过程的能量转化,是一道基础题,知道转化前后能量存在的形式,是正确解题的关键.
2023年北京中考物理模拟押题密卷(含答案): 这是一份2023年北京中考物理模拟押题密卷(含答案),共34页。
2022年北京市中考物理终极押题密卷(含答案): 这是一份2022年北京市中考物理终极押题密卷(含答案),共23页。
2022年北京市中考物理终极押题密卷(word版含答案): 这是一份2022年北京市中考物理终极押题密卷(word版含答案),共24页。试卷主要包含了选择题,多选题,填空题,实验探究题,综合能力题,计算题等内容,欢迎下载使用。