份物理研讨会内容Word文档下载推荐.docx
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0.62
53.8
4
0.8
0.71
46.9
5
0.98
68
6
1.06
62.9
请你对表中小组的实验数据进行分析比较,回答下列问题:
(1)实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么?
(2)1、2两个小组的动滑轮重相同,提起的钩码也相同,测出的滑轮机械效率却不同,可能的原因是什么?
(答出一点即可)
(3)请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议。
(2)答案:
(1)动滑没有匀速拉动
轮的重、钩码的重
(3)使用轻质动滑轮、或提升物体重一些
(3)针对34题
34小题一般是一道力学试验题,往往不仅考察了学生设计实验的能力、学生探究实验过程和方法的理解,而且还有归纳能力和语言表达能力的考察。
例1、学校实践活动小组同学在利用如图所示装置探究“滑动摩擦力的大小与什么有关”时,得到如下实验数据:
长木板
不同表面
木块的
放置方式
弹簧测力计的示数/N
一个木块
两个木块叠放
光滑表面
平放
1.8
3.6
侧放
2.9
粗糙表面
2.4
4.8
(1)你认为表中哪个数据是不合理的,并指出导致数据不合理的原因;
(2)请你分析表格中的数据,得出实验结论;
3)许多同学指出了该实验操作方法存在不足,小明同学利用现有器材进行改进,拉动木块下面的木板运动,保持弹簧测力计不动。
当拉动木块下面的木板时(“一定”或“不一定”)匀速直线运动。
(4)并叙述改进后有哪些优点。
(请指出一点即可)
答案:
(1)“29”数据不合理,是由于没有匀速拉动木块造成的;
(2)滑动摩擦力的大小与接触面积大小无关,压力越大,接触面月粗糙滑动摩擦力越大;
(3)不一定(4)拉动木板时,即使没有做匀速直线运动对试验也没影响。
(弹簧测力计相对操作者是静止的,可使读数准确)
例2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图左所示的滑轮组进行了三次实验,实验中读数准确,数据如下表:
实验
次数
物重
G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
2.5
9
2.7
15
8
24
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是;
可能的原因是
②第3次实验中滑轮组的机械效率是;
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图右所示。
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率(选填“相同”或“不相同”),理由是:
。
(1)①2.7N没有匀速拉动②80%(答案不唯一,合理即可)
(2)①拉力的方向②相同所做的有用功与总功的比值不变(答案不唯一,合理即可)
例3、学习了机械效率知识后,全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:
A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关;
B.跟斜面的粗糙程度有关;
C.跟斜面的长度有关;
D.跟物体的重力有关。
小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程。
实验次数
斜面倾角
斜面粗糙程度
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
S/m
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率
η(%)
30°
粗糙
0.7
稍光滑
83
45°
0.9
78
(1)请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据)。
(2)通过对比实验
数据,可验证猜想____________(填写字母)。
(3)通过对比实验
③数据,可以得出的探究结论是:
当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越_______。
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和_______________不改变
(1)上、中、下三空分别为71、0.6、0.7;
(2)B;
(3)高(或大);
(4)斜面的粗糙程度(或粗糙程度)
(4)针对35题
35小题是一道典型的电学实验题,试题一般提供的情景都是学生熟悉的,考察了学生设计实验的能力、学生探究实验过程和方法的理解,展示了学生创造性思维能力。
如:
某实验小组在“探究电流跟电压关系”的实验中,小明设计的实验电路图如图所示:
10Ω
(1)请用笔划线代替导线,按电路图将实物连接起来。
(2)实验中,小明同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现电压表、电流表均有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表、电流表示数改变相反。
则故障的原因;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压,小明测出了三组数据如下表
试验序号
电压U/V
电流I/A
0.1
0.2
0.3
此上述实验数据可得到结论是
(4)小兰设计的实验电路图如图所示:
她是通过改变串联电池的个数,来改变定值电阻两端的电压。
请你评价小明、小兰谁的实验电路较好,说出一条理由
(1)略
(2)电压表与滑动变阻器并联
(3)当导体的电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比
(4)从电路安全方面,小明的电路有滑动变阻器起保护作用,小兰的电路定值电阻两端的电压成倍数变化,容易烧毁电源、电流表。
(答案不唯一,合理即可)
(5)针对39题
39小题一般是一道力学综合试题,问题的情景往往于我们的生活息息相关的。
考察压力、压强、功、功率、机械效率等力学问题
例1、
已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kw。
若燃油的密度是0.8×
103kg/m3,热值为3.15×
107J/kg,求:
(1)汽车行驶速度是多少?
(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(3)汽车发动机的效率是多少?
.解:
(1)
s/t=10080m/480s=21m/s
(2)
得:
(63×
103w)/21m/s=3.0×
103N
(3)汽车行驶过程所做的功:
W=Pt=63×
103kw×
480s=3.024×
107J
消耗的燃油的质量:
m=ρV=0.8×
103kg/m3×
3×
10-3m3=2.4kg
燃油完全燃烧放出热量:
Q=qm=3.15×
107J/kg×
2.4kg=7.56×
108J
汽车发动机的效率是3.024×
107J/7.56×
108J=40%
例2、
如图所示是某水上打捞船起吊装置结构示意简图。
某次打捞作业中,该船将沉没于水下深处的一只密封货箱打捞出水面,已知该货箱体积为50m3,质量是200t。
(1)货箱完全浸没在水中时受到的浮力是多少?
(2)货箱完全出水后,又被匀速吊起1m,已知此时钢缆拉力F为1×
106N,则在此过程
中拉力F所做的功是多少?
起吊装置的滑轮组机械效率是多少?
(3)如果用此机械打捞质量更大的货箱,货箱完全出水后起吊装置的滑轮组机械效率是否改变?
请说明理由?
(水的密度为1.0×
103kg/m3,g取10N/kg,绳重及各种摩擦不计)
(1)F浮=ρ水V排g=1.0×
103kg/m3×
50m3×
10N/kg=5×
105N
(2)W=FS=1×
106N×
4m=4×
106J
η=GH/FS=2×
105kg×
10N/kg×
1m/4×
=50﹪
(3)改变,额外功不变,有用功增加进而总功增加,则额外功与总功的比值减小所以机械效率增大
(6)针对40题
40小题一般是一道电学综合试题,问题的情景也往往于我们的生活息息相关的。
考察电压、电阻、电流、电功、电功率等电学问题
例1、小明从课堂上学到家庭电路的电压为220V,但是他也经常会发现家里的电灯开灯的时间不同,亮度也有所不同,是不是家里的实际电压并不一定总是220V呢?
他非常想测一下自己家的电压,但是又没有合适的电压表,于是他开动脑筋想到了一个办法。
小明关掉家庭电路中的其他用电器,只打开家里的热水器(热水器的铭牌如甲图所示),又找来计时手表,测得电能表的转盘转过100转所用的时间是121S,最后观察了电能表的铭牌如图所示。
(设热水器的电热丝电阻不变)
求:
(1)热水器的电热丝电阻是多少?
(2)在这段时间内热水器消耗的电能是多少?
(3)此时家庭电路的实际工作电压是多少?
答案
(1)R=40.3Ω
(2)W=1.2×
105J
(3)U=200V
例2
小明设计了一个电加热器,有加热状态和保温状态,如图所示,发热体AB是一根阻值500Ω的电阻丝,C、D是电阻丝AB上的两点,S′是一个温度控制开关.当开关S′闭合,开关S接通C点时,电阻丝每分钟放出的热量是Q1;
当S′闭合,S接通D点时,电阻丝每分钟放出的热量是Q2;
当S′断开时,电阻丝每分钟放出的热量是Q3,此时测得C、D两点间的电压是33V。
(1)按大小排列出Q1、Q2和Q3的顺序是:
________>________>________.
(2)将上述热量由大到小的顺序排列,其比值是20∶10∶3,求电源电压U和电热器处于保温状态时,每分钟放出的热量.
精析 对于联系实际的问题,首先把它和所学的物理知识对应起来,本题用到的是焦耳定律的知识.
从图中看出,不论使用哪一段电阻丝,电压均为U.电热丝放热公式:
Q=
t.
(1)可以将AB段电阻分成三部分:
第一次,S′闭合,S接C,使用的是电阻丝CB段,电阻为RCB,电阻丝1min放热Q1=
t
第一次,S′闭合,S接D,使用的是电阻丝DB段,电阻为RDB,电阻丝1min放热Q2=
第三次,S′断开,电阻丝1min放热Q3=
∵ RDB<RCB<RAB
∴ Q2>Q1>>Q3
开关位于D,是加热状态,断开S′,电阻为RAB,是保温状态.
(2)已知RAB=500Ω UCD=33V,Q2∶Q1∶Q3=20∶10∶3t一定,
=
∴RDB=
×
RAB=
500Ω=75Ω
t一定,U一定,
∴ RCB=
500Ω=150Ω
RCD=150Ω-75Ω=75Ω
I=
=0.44A.
U=IRAB=0.44×
500Ω=220V
保温时,电阻为RAB,t=1min=60s
Q3=
t=
60s=5808J
答案
(1)Q2>Q1>Q3,电源电压220V,保温:
Q3=5808J
例3、家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫,设计了调节时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度,如图甲所示是电熨斗的电路图。
旋转多挡开关改变1、2、3、4之间的连接情况,
(1)
现将开关置于温度最高挡,这时1、2、3、4之间的连接是如图乙所示中的哪一幅?
(2)开关置于温度最高挡时,小明想知道温度最高挡时的额定功率,于是关掉家庭电路中的其他用电器,只使用电熨斗,又找来计时手表,测得电能表的转盘转过15转所用的时间是36S,最后观察了电能表的铭牌如图所示。
(设热水器的电热丝电阻不变)那么温度最高挡时的额定功率为多少?
(3)如果两个电阻丝的电阻相同,则电阻丝的电阻是多少?
(4)开关置于温度最低挡时,这时1、2、3、4之间的连接是如图乙所示中的哪一幅?
额定功率为多少?
家用电熨斗为满足整烫不同布料的需要,通常设计三个不同的温度档.下图是它的原理图,其中R1、R2为电热线,且R1=R2,右图是电熨斗旋转开关在不同温度档时的连接情况.若电熨斗处于“低温档”,正常工作的电功率为220W,则每根电热丝的阻值和在“高温档”时的电功率分别是()
例4、
如图甲所示,家庭照明灯的一种按键开关上常有一个指示灯。
在实际使用中发现:
当开关闭合时,只有照明灯发光;
开关断开时,照明灯熄灭,指示灯发出微弱光,以便夜间显示开关的位置。
根据这种开关的控制特征,能正确表示照明灯(甲)和指示灯(乙)连接方式的电路图是图中的
指示灯在实际电路中的连接(热水器)
例5、
下图是供电设备向居民楼用户输电的示意图,为保证居民楼内的用户所有用电器都能正常工作,居民楼的输入导线间的电压必须保证为220V,当居民楼内消耗的功率为44kW时。
(1)通过输电线的电流为多少安?
(2)若输电线的总电阻为0.1Ω,供电设备的输出电压是多少伏?
(3)居民楼内由于家用电器的增加,将向供电部分申请“增容”,即增加用电功率.当居民的用电器的额定功率由44kW增加到88kW,所有用电器均在正常工作时,输电线路损失的功率比“增容”前增加了多少?
(4)若要求减小输电线损失的功率,用学过的公式及知识说明应采取的措施。
解
(1)已知U0=220V
P0=44Kw=4.4×
104W
=200A
(2)U=U线+U0=IR线+U0
=200A×
0.1Ω+220V=240V
(3)I′=
=400A
P线′=I′2R线=(400A)2×
0.1Ω=16000W
增容前:
P线=I′2R线=(200A)2×
0.1Ω=4000W
△P线=P线′-P线=16000W-4000W=12000W
(4)分析:
在U0,P0一定时,I不能减少,要使P线=I2R减小,应减小R线.
∵ 导线电阻与材料、长度、横截面积有关
∴ 长度一定,可换用电阻率小的导线或适当增加线的横截面积,这样可以减小电阻.
解答此类题的关键是:
1.将实际问题转化为电路图.2.(4)与高压输电的区别。
40.地震发生后,临时安置区使用着一种柴油发电机,如图所示,发电机到安置区的距离是400m,输电线路中的火线和零线为GBCZ60型号单股铜导线,该型导线单位长度的电阻为2.5×
10-3Ω/m,安置区家用电器的总功率为44kW,当这些家用电器都正常工作时,求:
(1)输电线路的电流多大?
(2)输电线路损失的电功率多大?
(3)发电机实际输出电压多大?
(4)该柴油发电机工作过程中,每小时消耗18kg柴油,柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少?
(柴油的热值是3.3×
107J/kg)
型号
AED6500S
最大输出功率
60kW
输出电压范围
220~300V
火线
答案
(1)200A
安置区
柴油发
电机
零线
(2)8×
103W
(3)260V
(4)η=31.5﹪(答案不唯一,合理即可)
例6、如图22是电饭锅的实物图,图23(甲)是它的内部电路图,图23(乙)是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡,由温控开关自动控制.煮饭时,先要按下温控开关按钮;
到达设定温度(饭已煮熟),按钮会自动弹起
(1)对照观察图23(甲)和(乙),温控开关按钮未按下时,“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是_______关系(选填“串联”或“并联”);
按下温控开关按钮.“烧煮电路部分”的电压为_______V,“保温电路部分”将_______(选填“工作”或“不工作”);
温控开关按钮弹起后,电路中的电流比原来_______(选填“大”或“小”)(4分)
(2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W。
“烧煮电路部分”的电阻R1(2分)
(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W。
①电路中的电流;
②“保温电路部分”的电阻R2(3分)
(4)已知,只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时,指示灯才会发光.请通过相关计算或分析,说明为什么温控开关按钮弹起时,红灯熄灭而黄灯亮(3分)
(7)其他
例1、人类面临能源危机,为选用节能信号灯的灯源,实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时,光照强度相同有关数据如下表:
两种灯
LED
白炽灯
发光原理
二极管发光
钨丝高温发光
额定电压
24伏
220伏
响应时间
10-9秒
10-3秒
额定功率
12W
100W
(1)LED灯正常工作时的电流是多少?
(2)表中白炽灯正常工作时的电阻是多少?
(3)每天正常工作10小时,使用LED使用白炽灯可节约电能为多少千瓦时?
这些电能(假如这些电能都被水吸收)可将多少千克的水从20℃加热到100℃【C=4.2×
103J/kg.℃】
(4请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点?
(1)0.5A
(2)484Ω(3)0.88kW.h9.4kg(4)发光效率高节能降耗(答案不唯一,合理即可)
例2、如图所示,B物体正在匀速下落,已知B物体重5N,A物体体重10N,则下列说法
正确是(D)
A.弹簧秤的示数是10N
B.若在B下面再挂一个物体C,A受到的摩擦力增大,将做加速运动
C.若用一个水平向左的力拉着A匀速向左运动,则这个力的大小应为15N
D.若用一个水平向左的力拉着A匀速向左运动,弹簧秤的示数将不变
例3、下列说明正确的是(C)
A.缝衣服时要戴顶针主要的目的是为了增大摩擦
B.移动很重的物体时要在物体下面垫一些圆木,主要是为了减小对地的压强
C.锤头松了,把锤柄的一端在物体上撞击几下,锤头就可紧套在锤柄上,这是利用了锤头的惯性
D.“森林医生”啄木鸟长有细长而坚硬的尖喙是为了减小压强,便于啄开树皮
例4、关于密度计下列说法正确的是:
(C)
A:
在不同的液体中受的浮力与液体的密度有关
B:
在不同的液体中受的浮力与浸如的深度有关
C:
示数从上到下逐渐变大
D:
示数从下到上逐渐变大
例5、小明所在小组的同学在探究水的沸点试验时,发现水未沸腾时的情景如图甲所示,气泡越往上越小,请解释其原因
甲
过一段时间后水沸腾了,如图乙所示,他发现气泡越往上越大
请解释其原因
同时他还发现水的沸点不是100℃而是98℃请解释其可能的原因
乙
(1)由于上方的水温度低气泡体积收缩
(2)液体的压强随深度的减小而减小,气泡越往上受到的压强越小
(3)可能当地的气压低(答案不唯一,合理即可)
例6、以下说法中,正确的是( D )
A.温度低的物体吸收的热量一定少
B.质量为5g、温度为100℃的水含有2.1×
104J的热量
C.在物体对外做功过程中,物体不断地放出内能
D.在热传递过程中,物体吸收或放出的热量越多,它的内能变化就越大
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