中考物理中考八浮力一轮复习教学案.docx
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中考物理中考八浮力一轮复习教学案
【中考物理】中考八、浮力一轮复习教学案
【考点聚焦】
1.知道浮力产生的原因
2.知道阿基米德原理
3.理解物体的浮沉条件
4.知道轮船、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理
【呈现形式】
本部分的考点主要以填空题、选择、计算和实验题型出现,其中阿基米德原理和物体的漂浮条件应用可以用实验题型出现。
在计算题中,阿基米德原理、浮力产生的原因、物体的浮沉条件和物体的漂浮条件常常紧密联系,增加了解题的难度,主要考查综合分析和解决问题的能力。
【知识结构】
一、浮力的基本概念
1.浮力产生的原因;浸入液体中的物体,受到液体的压强和压力,由于物体上、下表
面在液体中的深度不同,因此物体上、下表面所受液体的压强不同,下表面受到液体向上的压强大于上表面受到液体向下的压强,从而使物体下表面受到向上的压力大于上表面受到向下的压力,向上和向下的压力差就是物体在液体中受到的浮力。
2.物体的浮沉条件:
浸入液体里的物体同时受到重力和浮力两个作用力的作用,所以物体的浮沉取决于两个力的大小关系:
(1)当F浮>G时,上浮,最终结果漂浮。
(2)当F浮<G时,下沉,最终结果沉底。
(3)当F浮=G时,悬浮,即物体可以停留在任何深度。
3.阿基米德原理:
浸入液体里的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于排开的液体受到的重力。
用公式表示为:
F浮=G排=ρ液gV排
4.浮力的应用
应用浮力的关键是调节重力与浮力的关系,若保持浮力不变而减小自身重力,或保持重力不变而增大排水体积。
(1)轮船:
是采用空心的方法来增大排开水的体积从而增大可以利用的浮力,使其漂浮在水面上,其大小用排水量表示。
(2)潜水艇:
是靠改变水舱中水的多少,即靠改变重力来实现上浮或下潜的。
(3)气球和飞艇是通过充气、放气调整气囊的体积来改变浮力,实现上升和下降的。
(4)密度计是测量液体密度的仪器,是利用物体漂浮在液面的条件F浮=G物来工作的,密度计的刻度是“上小下大”。
【对应训练】
1.利用空气浮力而升空的物体是〔〕
A.人造卫星B.飞机C.风筝D.氢气球
2.把密度大于水的物质制成空心小球,用手将其置于盛水的容器中,使其浸没于水(如图6所示),放手后水球运动状态是[]
A.上浮B.悬浮C.下沉D.都有可能
3.浸没与水中的钢球,在继续下沉的过程中,它受到的[]
A.浮力增大,压强减小B.浮力减小,压强减小
C.浮力不变,压强减小D.浮力不变,压强增大
4.含有杂质的蜡块悬浮在水中,要使该蜡块漂浮,可以采用的方法是[]
A.加纯酒精B.加水C.加食盐D.加汽油
5.对于现代生活给人们带来的紧张感,可用漂浮疗法减轻。
漂浮池内有一定深度的水,
水中加有大量的_________(填“盐”或“酒精”),任何人进入池内都会漂浮起来。
6.一金属块在空气中称重为27N,把它全部浸在水中弹簧测力计的示数为17N,则该金属快受到水对它的浮力是.
7.密度计是测的仪器,它是利用的原理制成,同一密度计在各种不同的液体中受到的浮力是,排开液体的体积是(选填“相同”或“不同”).密度计的刻度是上下.
8.某海滨浴场,水底布满了石头,在海水中游泳的人由深水走向浅水的过程中,赤脚踩在石块上的感觉有没有变化?
为什么?
9.小明和教练在大海里学潜水,看到海里的鱼儿口中吐出的
小气泡在升至水面的过程中,发生如图9所示的变化,小明认为气泡在上升过程中受到的重力和浮力应该是不变的,他把这一想法告诉教练,教练确说他的想法不对,你怎样想?
浮力(参考答案)
1.D2.D3.D4.C5.盐6.10N7.液体密度物体漂浮条件相等不同小大8.脚会感到越来越痛,因为人所受到的浮力减小,石头对人的支持力就增大9.气泡在上升过程中由于受水的压强减小,体积增大,故所受浮力增大,但所受重力不变。
二、电磁学综合题
2.用快加热比用慢加热节约的时间:
∆t=t’-t=8264s-4132s=4132s。
(2019·北京中考模拟)阅读《超导材料》
超导材料
1911年,荷兰科学家昂内斯(Onnes)用液氦冷却水银时发现,当温度下降到4.2K(-268.98℃时)时,水银的电阻完全消失。
1913年昂内斯在诺贝尔领奖演说中指出:
低温下金属电阻的消失“不是逐渐的,而是突然的”,水银在4.2K进入了一种新状态,由于它的特殊导电性能,可以称为超导态。
后来他发现许多金属和合金都具有与上述水银相类似的低温下失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为临界温度,具有超导电性的材料称为超导材料或超导体。
1933年,迈斯纳和奥克森菲尔德两位科学家发现,如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体中被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为“迈斯纳效应”。
根据临界温度的不同,超导材料可以被分为:
高温超导材料和低温超导材料。
但这里所说的“高温”只是相对的,其实仍然远低于冰点0℃,对常温来说应是极低的温度。
20世纪80年代是超导电性探索与研究的黄金年代。
1981年合成了有机超导体,1986年缪勒和柏诺兹发现了一种成分为钡(Ba),镧(La)、铜(Cu),氧(0)的陶瓷性金属氧化物,其临界温度提高到了35K。
由于陶瓷性金属氧化物通常是绝缘物质,因此这个发现的意义非常重大,缪勒和柏诺兹因此而荣获了1987年度诺贝尔物理学奖。
后来包括中国在内的世界上部分国家又陆续发现临界温度100K以上的高温超导材料。
高温超导材料的用途非常广阔,由于其具有零电阻和抗磁性,用途大致可分为三类:
大电流应用(强电应用)、电子学应用(弱电应用)和抗磁性应用。
大电流应用即前述的超导发电、输电和储能;电子学应用包括超导计算机、超导天线、超导微波器件等;抗磁性主要应用于磁悬浮列车和热核聚变反应堆等。
请根据上述材料回答下列问题:
(1)许多金属和合金具有在低温下会失去电阻的特性,这种现象称为超导电性,达到超导时的温度称为_____温度。
(2)超导体_____(选填“适合”或“不适合”)用来制作电饭锅的发热装置。
(3)如图所示,在甲、乙两图中能表示“迈斯纳效应”的是_____图。
(4)高温超导材料的超导电性可以应用于_____。
【答案】临界不适合乙大电流应用:
超导发电、输电和储能
【解析】
【详解】
(1)许多金属和合金,当温度下降到某一值时,其电阻完全消失。
这一温度称为临界温度。
(2)超导体没有电阻。
根据焦耳定律,导体没有电阻,通电时就不会发热,所以超导体不适合用来制作电饭锅的发热装置。
(3)文中提到:
“如果把超导体放在磁场中冷却,则在材料电阻消失的同时,外加磁场也无法进入超导体内,形象地来说,就是磁感线将从超导体中被排出,不能通过超导体,这种抗磁性现象称为‘迈斯纳效应’。
”故能表示“迈斯纳效应”的是乙图。
3.
(2)由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到:
s=
,F磁=BIL,得到s=
,v=
。
(2019·山西中考模拟)阅读短文,回答问题:
开天辟地薪火相传
180万年前,黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火;180万年后的今天,我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址,采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火,正式开启了二青会火炬传递征程!
圣火采集:
2019年3月28日上午,一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞,照射在凹面镜上,会聚到采火器中,火苗渐起引燃采火棒,如图甲,其原理图如图乙。
之后顺利点燃采火盆,圣火采集圆满成功。
火炬传递:
二青会火炬名为“山河”,如图丙,选用电解铝材质,其质量仅为1.2kg,设计上融合了山西的历史、地理、文化等元素。
二青会网络火炬传递采用最前沿的AR技术,首创微信小程序传递方式,任何人通过微信账号即可登录5月4日,途经33个省级站点传递后,二青会圣火再次抵达山西运城,与实体火炬传递同步,直到8月18日开幕式传递结束,是史上历时最长的一次网络火炬传递AR技术是利用计算机生成一种逼真的虚拟环境,通过传感设备使人“身临其境”,用户通过AR拍照、AR扫一扫、限时跑步、趣味游戏和答题等方式进行网络火炬传递,其中最受欢迎的AR拍照,可以实现“人+传递站点背景图+吉祥物”的合影,如图丁从古朴大气的圣火采集,到网络火炬传递方式的创新,都体现了传承与创新的完美结合。
开天辟地,薪火相传,青春不息激发时代新人开启奋斗新征程!
(1)电视机前的观众通过卫星转播收看圣火采集仪式直播,这是通过_____(选填“超声波”或“电磁波”)传递信号的;
(2)如图乙,一束射向O点的光线经凹面镜反射后,射入采火器B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜);
(________)
(3)如图丁中的合影背景是计算机生成的一种_____环境,首创微信小程序网络传递的好处是_____(写出一条);
(4)如图丙的火炬选用电解铝材质,大大减轻了它的质量请你用所学的物理知识解释其中的道理。
_____
【答案】电磁波
虚拟人人都可以参与详见解析
【解析】
【详解】
(1)世界各地的观众通过卫星的实况转播欣赏了比赛直播,卫星通信是通过电磁波来传递信号的;
(2)连接OB,OB光线为反射光线,由光反射定律可知,反射角等于入射角,所以先做出反射光线与入射光线的夹角的平分线,过入射点作这个角平分线的垂线,可以得到平面镜的位置,如下图所示:
(3)合影背景是计算机生成的一种虚拟环境,微信小程序网络传递可以让人人都可以参与;
4.
。
(2019·广东中考模拟)如题1图所示电路,电源电压恒定。
闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,R1的I﹣U关系图象如图所示,求:
(1)R2的最大阻值;
(2)滑动变阻器的滑片位于中点时,V2的示数;
(3)在图2中画出滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象。
【答案】
(1)40Ω;
(2)9V;(3)见解答。
【解析】
【详解】
由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电流表测电路中的电流,已知R1的I﹣U关系图象如图2所示。
(1)当滑片P位于最左端时,只有R1工作,电路中的电流最大,由图象可知最大电流I1=0.9A,此时R1的电压为18V,则电源电压:
U=U1=18V,R1的阻值:
;由图知,当滑片P位于最右端时,R1与R2的最大阻值串联,电路中电流最小为I2=0.3A,此时R1的电压为6V,则R2两端电压为:
U2=U﹣U1′=18V﹣6V=12V,由欧姆定律可得,R2的最大阻值:
;
(2)当滑片处于中点时,滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω,则串联电路的总电阻:
R串=R1+R2′=20Ω+20Ω=40Ω,此时电路中的电流为:
,此时R2两端的电压:
=0.45A×20Ω=9V,即V2表的示数为9V;
(3)当滑片在最左端时V2的示数为0,此时电流最大0.9A,根据题
(1)中的计算可知,滑片在最右端时V2的示数为12V,此时电流是0.3A,当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流减小,电流表示数减小,由
可知,定值电阻R1两端电压减小,由串联电路的电压规律可知,滑动变阻器的电压U2减小,因U1线性变化,则U2也是线性变化的,在坐标系中描出(0V,0.9A)、(12V,0.3A)两个点,用直线连接即可,则滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象如下:
5.则此时电流表的读数是:
I′=
=0.025A。
(2019·山东中考模拟)图甲是家庭常用的电热壶及其铭牌。
(1)电热壶外部能看到漂浮着红色浮球的透明水位计,顶部开有通气孔的水位计底部与电热壶内底相通,形成_____,红色浮球指示壶内水量,其受到的浮力_____(填“大于”、“等于”或“小于”)自身重力。
图乙显示电热壶烧水的最大水量为1.7L,现装水量为_____L.图丙显示电热壶烧水的最小水量,当电热壶装有最小水量时,壶内的水_____(填“会”或“不会”)浸没电热圈。
(2)图丁是电热壶通电用的三脚插头和三孔插座,则A孔接_____,B孔接_____。
(3)电热壶正常工作时的电流为多少安_____?
电阻为多少欧________?
(4)若电热壶现装水的初温为20℃,电热壶烧水效率为90%,通电正常工作4.2min,问:
①电热壶内水的质量是多少千克_______?
②水能不能被烧开__________?
[1L=10﹣3m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),大气压为1标准大气压]
【答案】连通器等于1.5会地线火线5A44Ω1.5kg不能
【解析】
【详解】
(1)电热水壶的水位计是一个小容器,其顶部有通气孔,其底部与壶内的水直接连接,构成连通器,所以,静止时水位计中水位与壶内的水位是一致的;由于红色浮球是漂浮在液面上,所以,受浮力和重力二力平衡,即大小相等;水位计内液面和量筒内液面一样,呈凹形,读数时视线应与凹液面底部相平,由图乙知道,底部对应1.5L,即现装水量为1.5L;当壶内水面达到最小水量时,说明是安全的,即水能够浸没电热圈。
(2)安全用电要求三孔插座的接法是:
右火、左零、上地,所以,A是上边的孔,接地线,B是右边的孔,接火线。
(3)根据P=UI知道,电热壶正常工作时的电流是:
I=
=5A;
根据P=
知道,电热壶正常工作时的电阻是:
R=
=44Ω;
(4)①1.5L=1.5×10﹣3m3,由ρ=
知道,电热壶内水的质量是:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg;
②4.2min=4.2×60s=252s,
由p=
知道,消耗的电能是:
W=Pt=1100W×252s=277200J,
水吸收的热是:
Q吸=ηW=90%×277200J=249480J,
由Q吸=cm△t知道,水升高的温度是:
△t=
=39.6℃,
6.(2019·西安行知中学中考模拟)随着人民生活水平的不断提高汽车经走进我们的家庭小明的爸爸最近也购买了车请完成下面两个与汽车有关的问题:
(1)请在图中用笔到线代替导线将汽车的启动原理图钥匙孔连接完整(说明:
当钥匙插入仪表板土的钉匙孔并转动(相当于闭合开关),电动机(M)工作,启动轿车:
电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压)
(_____)
(2)电路接通后,电磁铁的上端是_____(选填“N或“S“)极
(3)若轿车在公路上以108km/h的速度匀速直线行驶2小时,已知该汽车行驶时每公里消耗0.1L,知汽油的热值为3×107J/L,轿车行驶过程中,汽油完全燃烧产生的内能有30%轿车前进时克服摩擦阻力所需要的能量求
①行驶2小时轿车通过的路程______?
②这2小时消耗汽油多少升_______?
③在上述行驶过程中受到的牵引力是多大__________?
【答案】
N216km21.6L900N
【解析】
【详解】
(1)根据题意分析可知,钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路,电动机与总电源组成工作电路,如下图:
(2)由图知,电流由电磁铁的下方流入,根据安培定则可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极;
(3)①由
得,行驶2小时轿车通过的路程:
;
②根据题意可知,这2小时消耗的汽油:
;
③汽油完全燃烧产生的热量:
,
根据
可知,轿车前进时克服摩擦阻力做的功:
,
汽车匀速行驶时,受到的牵引力和阻力是平衡力,由
得,汽车受到的牵引力:
。
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