专题6 电学作图题
一、根据实物图画出电路图
1.根据图所示的实物图,请在方框内画出其电路图。
2.根据实物图(如图),在方框内画出相应的电路图。
3.根据实物图,在右侧框中画出它的电路图。
4.请将示意图的电路图画在方框内(标上相应的字段,符号及正负级,数字不用标)
二、实物图连接
5.根据要求,实物图连接:L1、L2并联,开关S1控制L1,开关S2控制L1、L2。
6.某实验小组的同学用图所示的器材测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率估计在0.8W左右。请在图中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变亮;导线不得交叉)
7.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数变小,小灯泡亮度不变。
三.电路设计
8.小雨的房间里,总开关S闭合后,电源指示灯亮;若将单刀双掷开关S1拨到a,房间里有两盏灯组成的吊灯亮,且通过开关S2可以使其中一盏有两个不同的亮度;将S1拨到b处,吊灯熄灭,床头灯亮,并且亮度可调。现在给你一个电源、一个定值电阻、一个单刀双掷开关、两个开关、4个灯泡、一个滑动变阻器和若干导线,请你在方框中设计电路。
9.电冰箱已成为千家万户必备的电器。星期天早晨,小红到冰箱里拿牛奶喝,走近冰箱就隐隐听到压缩机“嗡嗡”工作的声音;打开冰箱门,里面的照明灯就亮了,拿出牛奶后关上门里面的灯就熄灭了,但还可以听到压缩机工作的声音。已知压缩机受一个温控开关控制。请你根据以上描述,在图方框内部画出电冰箱的主要电路元件构成的电路图。
10.小明同学在实验时想设计这样一个电路:一个开关控制两盏灯,且其中一盏灯坏了,另一盏灯不受影响,请你在下面方框中帮小明设计一个符合要求的电路图。
11.某额定电压为220V的电动扶梯(已接地),只需在白天且有人时开启,利用红外线开关S1(有人时闭合、无人时断开)及可见光开关S2(白天闭合、夜间断开)即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。
12.近几年我县对部分老旧小区进行改造,在某小区改造过程中需要重新设计居民楼楼道公共区域照明线路,要求楼道公共区域灯光在光线较暗并且有声音时自动打开。请利用所学的知识结合提供的实验器材,设计并画出符合要求的电路图。器材:电源、声控开关S1(根据声音情况自动打开闭合,有声音闭合,无声音断开)、光控开关S2(根据光照情况自动打开闭合,光线亮则断开,光照差则闭合)、灯泡、导线若干。
13.小明设计了一种利用“声控”开关(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)和“光控”开关(有光照时自动断开,无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯,使得只有在天黑且有声音时灯才亮,请你根据小明的设计意图,用笔画线代替导线完成电路连接。
14.某公司的自动扶梯只需在白天且有人时才开启,其他时间都停止运行,为此,电梯电路中设计有红外线自动开关S1(现场有人时S1闭合,现场无人时S1断开)和可见光自动开关S2(白天S2闭合,夜间S2断开),另外,为了在出现紧急情况时能及时切断电源,使扶梯停止运行,在扶梯的两端还加装了两个应急常闭开关S3、S4请利用笔画线将图3中的元件连接成满足上述要求的电路。
四、补充电路
15.如图所示,在“〇”处画上电流表或电压表的符号,L1与L2能够发光。
16.在图甲中“〇”处接入电流表或电压表,使L1与L2串联。
。
17.在如图中的〇里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
18.小华设计了一个可以多次测量未知电阻的电路,请在虚线框内补上电压表和定值电阻R0(阻值已知)两元件的符号,使电路完整,实验操作方便。
六、磁现象作图
19.地球本身相当于一个巨大的条形磁体,它周围存在着地磁场。请你在图中代表地磁场的条形磁体上标出它的N极,并画出地磁场的磁感线(至少画出五条)。
20.在图中标出磁体和小磁针的磁极。
21.如图所示,在两个磁极附近的小磁针处于静止状态,请在图中标出磁体的极性,并画出磁感线的方向。
22.根据图中两个磁极间的磁感线的方向,标出两个磁极的极性。
23.如图,画出条形磁体N极发出的一条磁感线及其方向、标出小磁针的S极。
七、通电螺线管、电磁铁作图
24.在图(a)、(b)中分别标出通电螺线管的N极和S极。
25.根据图中小磁针的指向,标出通电螺线管中的电流方向。
26.根据图甲中小磁针的指向标出电源的“+”“﹣”极;请在图乙中完成合理的电路连接。(要求导线不交叉)
专题6 电学作图题【答案】
一、根据实物图画出电路图
1.根据图所示的实物图,请在方框内画出其电路图。
【答案】见解析
【解析】由图可知,电流从电源的正极出发后开始分支,一支经灯泡L2、电流表;另一支经灯泡L1,然后共同经开关S回负极,即两灯并联,电流表测L2的电流,开关在干路上,如图所示:
2.根据实物图(如图),在方框内画出相应的电路图。
【答案】见解析
【解析】由实物图可知:从电源的正极开始,流出的电流,依次经滑动变阻器、灯泡、电流表、开关后流回电源的负极,电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,如下图:
3.根据实物图,在右侧框中画出它的电路图。
【答案】见解析
【解析】由实物电路图知:两个灯泡并联,开关S1控制整个电路,开关S2控制灯泡L2,电压表并联在灯泡两端即可,如下如图所示:
4.请将示意图的电路图画在方框内(标上相应的字段,符号及正负级,数字不用标)
【答案】见解析
【解析】由实物图知,滑动变阻器、灯泡、电流表串联在电路中,开关控制整个电路,电压表并联在灯泡两端,由此画出电路图如图所示:
二、实物图连接
5.根据要求,实物图连接:L1、L2并联,开关S1控制L1,开关S2控制L1、L2。
【答案】见解析
【解析】灯泡L1与L2并联,开关S1控制L1,开关S2控制L1、L2,根据连接实物图,如图所示。
6.某实验小组的同学用图所示的器材测量小灯泡的电功率。已知待测小灯泡的额定电压为2.5V,额定功率估计在0.8W左右。请在图中用笔画线代替导线完成实物电路的连接。(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变亮;导线不得交叉)
【答案】见解析
【解析】小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选用0﹣3V量程与灯并联,额定功率估计在0.8W左右,根据P=UI可得,灯的额定电流约为:I===0.32A;电流表选用0﹣0.6A量程串联在电路中,滑片P向右移动时,小灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故变阻器的右下接线柱连入电路中,如图所示:
7.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数变小,小灯泡亮度不变。
【答案】见解析
【解析】向左端移动滑片时,小灯泡亮度不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以灯泡与滑动变阻器应并联;图中电流表已经接入电路,且有两根导线尚未连接,则电流表应位于干路;向左端移动变阻器的滑片P,电流表示数变小,即干路电流变小,由并联电路的电流特点可知,通过变阻器的电流变小,说明变阻器接入电路的阻值变大,所以变阻器下方的右接线柱必须接入电路中,如下图所示:
三.电路设计
8.小雨的房间里,总开关S闭合后,电源指示灯亮;若将单刀双掷开关S1拨到a,房间里有两盏灯组成的吊灯亮,且通过开关S2可以使其中一盏有两个不同的亮度;将S1拨到b处,吊灯熄灭,床头灯亮,并且亮度可调。现在给你一个电源、一个定值电阻、一个单刀双掷开关、两个开关、4个灯泡、一个滑动变阻器和若干导线,请你在方框中设计电路。
【答案】见解析
【解析】由题意可知,开关S位于干路,总开关S闭合后,电源指示灯亮,则指示灯并联在电路两电源两端;通过开关S2可以使其中一盏有两个不同的亮度,可知两个吊灯应并联a触点,定值电阻与可改变亮度的吊灯串联,S2与可改变亮度的灯并联(通过S2的断开、闭合改变可调吊灯的电压,从而改变可调吊灯的亮度),然后再与a触点相连;因床头灯亮度可调,变阻器与床头灯串联与触点b相连,如下所示;
9.电冰箱已成为千家万户必备的电器。星期天早晨,小红到冰箱里拿牛奶喝,走近冰箱就隐隐听到压缩机“嗡嗡”工作的声音;打开冰箱门,里面的照明灯就亮了,拿出牛奶后关上门里面的灯就熄灭了,但还可以听到压缩机工作的声音。已知压缩机受一个温控开关控制。请你根据以上描述,在图方框内部画出电冰箱的主要电路元件构成的电路图。
【答案】见解析
【解析】经分析可知,压缩机和照明灯并联,且各有一个开关控制,如下图所示:
10.小明同学在实验时想设计这样一个电路:一个开关控制两盏灯,且其中一盏灯坏了,另一盏灯不受影响,请你在下面方框中帮小明设计一个符合要求的电路图。
【答案】见解析
【解析】经分析可知,两灯泡互不影响即为并联,控制两灯泡的开关位于干路,电路图如下图所示:
11.某额定电压为220V的电动扶梯(已接地),只需在白天且有人时开启,利用红外线开关S1(有人时闭合、无人时断开)及可见光开关S2(白天闭合、夜间断开)即可实现自动控制。请在图中按要求正确完成电路连接。
【答案】见解析
【解析】由题意知,在白天且有人时电动扶梯才能启动,说明两个开关串联后共同控制电动机,根据安全用电的原则,开关应接在火线上;所以,从火线开始,用导线将两个开关S1、S2串联,再连接电动扶梯的电动机,最后回到零线,如下图所示:
12.近几年我县对部分老旧小区进行改造,在某小区改造过程中需要重新设计居民楼楼道公共区域照明线路,要求楼道公共区域灯光在光线较暗并且有声音时自动打开。请利用所学的知识结合提供的实验器材,设计并画出符合要求的电路图。器材:电源、声控开关S1(根据声音情况自动打开闭合,有声音闭合,无声音断开)、光控开关S2(根据光照情况自动打开闭合,光线亮则断开,光照差则闭合)、灯泡、导线若干。
【答案】见解析
【解析】根据题意可知:晚上,有人走动发出声音,灯亮;白天,无论发出多大声音,电灯也不会亮,说明两个开关不能独立工作,即两个开关串联,再和灯泡串联。电路连接如下:
。
13.小明设计了一种利用“声控”开关(有声音时自动闭合,无声音时自动断开)和“光控”开关(有光照时自动断开,无光照时自动闭合)自动控制的楼道灯,使得只有在天黑且有声音时灯才亮,请你根据小明的设计意图,用笔画线代替导线完成电路连接。
【答案】见解析
【解析】由题意可知,只有当“声控”开关和“光控”开关都闭合了时灯才能亮,所以灯泡与两个开关串联,由安全用电原则可知,火线要先过开关,再接入灯泡,灯泡的螺旋套接在零线上,电路如下所示:
14.某公司的自动扶梯只需在白天且有人时才开启,其他时间都停止运行,为此,电梯电路中设计有红外线自动开关S1(现场有人时S1闭合,现场无人时S1断开)和可见光自动开关S2(白天S2闭合,夜间S2断开),另外,为了在出现紧急情况时能及时切断电源,使扶梯停止运行,在扶梯的两端还加装了两个应急常闭开关S3、S4请利用笔画线将图3中的元件连接成满足上述要求的电路。
【答案】见解析
【解析】根据题意经分析可知,红外线自动开关S1、可见光自动开关S2、两个应急常闭开关S3、S4应串联共同控制电动机,同时开关应控制火线(即开关接在火线上),零线直接与电动机相连,如下图所示:
四、补充电路
15.如图所示,在“〇”处画上电流表或电压表的符号,L1与L2能够发光。
【答案】见解析
【解析】由图可知,a、b都与灯泡并联的,则ab是电压表;c与灯泡串联,则c一定是电流表,可见两灯串联连接;如图所示:
16.在图甲中“〇”处接入电流表或电压表,使L1与L2串联。
【答案】见解析
【解析】由图可知,最上边的“〇”处跟灯泡L1并联,所以应为电压表;下边的“〇”处串联在电路中,所以应为电流表,此时使L1与L2串联,如下图:
。
17.在如图中的〇里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
【答案】见解析
【解析】电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联;由图可知,最上面的〇与灯泡并联,为电压表;中间的〇与灯泡串联,为电流表;最下面的〇串联在电路中,为电流表,如图所示:
。
18.小华设计了一个可以多次测量未知电阻的电路,请在虚线框内补上电压表和定值电阻R0(阻值已知)两元件的符号,使电路完整,实验操作方便。
【答案】见解析
【解析】根据上面的分析,左下边为R0,右上面为电压表,如下所示:
(1)如连接电路图,断开S,将变阻器的滑片移动到最右端,
(2)闭合S和S1,移动P位置不变,记下电压表示数,控制P的位置不变,再断开S1,闭合S2;(3)移动变阻器的P到合适位置,重复(2)(3);(4)根据各电阻的 电压不变,故可得出定值电阻的电压,由欧姆定律可求出电路中的电流,由欧姆定律求出待测电阻大小;根据3次实验取平均值作为测量结果。
六、磁现象作图
19.地球本身相当于一个巨大的条形磁体,它周围存在着地磁场。请你在图中代表地磁场的条形磁体上标出它的N极,并画出地磁场的磁感线(至少画出五条)。
【答案】见解析
【解析】地球本身是一个天然的巨大磁体,相当于一个条形磁体,地磁北极(N极)在地理南极附近,地磁南极(S极)在地理北极附近,磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,如下图所示:
。
20.在图中标出磁体和小磁针的磁极。
【答案】见解析
【解析】在磁体外部,磁感线是从磁体的N极出来,回到S极;则结合图中的磁感线方向可知,条形磁体的上端为N极,下端为S极;由磁极间的相互作用规律可知,小磁针的上端为S极,其下端为N极,如图所示:
。
21.如图所示,在两个磁极附近的小磁针处于静止状态,请在图中标出磁体的极性,并画出磁感线的方向。
【答案】见解析
【解析】由图可知,小磁针N极指左,而小磁针N极指向的方向为该点磁感线的方向,故该点磁感线向左,即上下磁铁的磁极都是N极;如图所示:
22.根据图中两个磁极间的磁感线的方向,标出两个磁极的极性。
【答案】见解析
【解析】由于在磁体外部的磁感线是从N极出发回到S极,图中的磁感线都是磁极出发,则左边磁体的右端应为N极,右边磁体的左端也为N极。如图所示:
23.如图,画出条形磁体N极发出的一条磁感线及其方向、标出小磁针的S极。
【答案】见解析
【解析】在磁体的周围,磁感线从磁体的N极流出回到S极;小磁针静止时,与磁铁S极靠近的一定是异名磁极,由此可知,小磁针的左端为N极、右端为S极,如图所示:
七、通电螺线管、电磁铁作图
24.在图(a)、(b)中分别标出通电螺线管的N极和S极。
【答案】见解析
【解析】(a)图中电流从螺线管的左端流入、右端流出,根据螺线管的线圈绕向,再利用安培定则可确定通电螺线管的右端为N极、左端为S极;(b)图中电源右侧为正极,左侧为负极,电流从螺线管的右端流入、左端流出,根据螺线管的线圈绕向,再利用安培定则可确定通电螺线管的左端为N极、右端为S极。如图所示:
25.根据图中小磁针的指向,标出通电螺线管中的电流方向。
【答案】见解析
【解析】由图知,小磁针左侧为S极,右侧为N极,根据磁极间的相互作用规律,可知通电螺线管右端为N极,左端为S极;根据安培定则可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,则电源的左端为正极,右端为负极,如图所示:
26.根据图甲中小磁针的指向标出电源的“+”“﹣”极;请在图乙中完成合理的电路连接。(要求导线不交叉)
【答案】见解析
【解析】(1)小磁针静止时S极靠近螺线管,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管右侧为N极,则用右手握住螺线管,大拇指向右,四指环绕方向为电流方向,则电流由左侧流入,即电源的左侧为正极;如图所示:
(2)根据磁螺线管的绕线,结合安培定则判断出右边螺线管的电流是从d端流入、c端流出;左边螺线管的电流从a端流入、b端流出;左、右螺线管采取串联连接,如图所示:专题三 坐标图像信息题
物理图像题在初中物理学当中被广泛使用。运动力学、热力学、电学等众多章节里都大量使用了图像解析法。图像解析法可以用来分析路程、速度与时间的关系、可以被用来分析物质温度随时间变化的关系、可以被用来分析电压、电流、电阻的伏安特性关系……正是因为图像在初中物理当中被广泛的运用,所以图像解析法成为了解决物理问题的一种主要的解析方法。分析近些年来各地的中考物理试题,不难看出,图像解析法作用越来越大。运用了图像的物理试题不仅可以考查学生的逻辑思维能力,而且可以考查学生分析问题、提取信息的能力。下面通过一些实际的物理试题,对图像当中的坐标问题进行分析,希望对学生学习物理期到启发的作用。
一、热学图像
1. 我国正处于经济建设的高速发展期,在城市道路建设中,修建“草砂路”,使道路更平整,“草砂路”含有一种非晶体物质——沥青,下列能反映沥青凝固特点的图像是( )
2. 如图所示为甲、乙两种物质温度T随加热时间t变化的图像,下列说法正确的是( )
第2题图
A. 甲物质是晶体,乙物质是非晶体
B. 甲物质的熔点为210 ℃
C. 乙物质在BC段时处于固液共存状态
D. 乙物质在BC段温度不变,不吸热
3. 图甲是“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验装置,图乙是描绘的温度随时间变化的图像.下列说法错误的是( )
第3题图
A. 加热过程中,水含有的热量增加
B. 沸腾过程中,水吸收热量,温度不变
C. 烧杯上方带孔的纸板,可以减少热量散失
D. 水的沸点是98 ℃,此时大气压低于标准大气压
4. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量的损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像.下列说法正确的是( )
第4题图
A. A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B. A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C. 都加热t1时间,B吸收热量比A吸收热量多
D. A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
二、
1. 将一个重为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水,图中的图像能粗略描述这个过程中浮力随时间变化关系的是( )
2. 如图为某物体做直线运动时路程随时间变化的图像,由图像可知该物体( )
第2题图
A. 在0~20 s时间内的速度比在30~40 s时间内的速度大
B. 在整个40 s时间内都做匀速直线运动
C. 在整个40 s时间内的平均速度为2 m/s
D. 在20~30 s内物体的速度为40 m/s
3. 在测量液体密度的实验中,小明利用天平和量杯测量出液体和量杯的总质量m及液体的体积V,得到几组数据并绘出如图所示的m-V图像,下列说法正确的是( )
第3题图
A. 量杯质量为40 g
B. 40 cm3的该液体质量为40 g
C. 该液体密度为1.25 g/cm3
D. 该液体密度为2 g/cm3
4. 一只木箱放在水平地面上,地面上各处粗糙程度相同.对木箱施加一个方向不变的水平推力F(如图甲);F的大小与时间t的关系、木箱的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示.以下说法正确的是( )
第4题图
A. 在第一个2 s内木箱所受摩擦力为2 N
B. 在第二个2 s内木箱所受摩擦力为3 N
C. 在第一个2 s内推力F对木箱所做的功为2 J
D. 在第三个2 s内推力F对木箱做功的功率为8 W
5. 如图甲所示,弹簧测力计下挂有一个圆柱体,把它从盛水的烧杯中缓慢提升,直到全部露出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
第5题图
A. 圆柱体的高是5 cm
B. 圆柱体受到的重力是6 N
C. 圆柱体受到的最大浮力是4 N
D. 圆柱体的密度是1.5 g/cm3
三、
1. 如图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R2的滑片逐渐从a端滑到b端,电流表示数为I,电压表示数为U,电路消耗的总功率为P,下列能正确反映两个物理量之间关系的图像是( )
2. 用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图.下列说法正确的是( )
第2题图
A. 用电器甲电阻不变,大小为0.1 Ω
B. 用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值为10 Ω
C. 如果把这两个用电器串联接在6 V的电源上,干路中的电流是0.43 A
D. 如果把这两个用电器并联接在4 V的电源上,干路中的电流是0.65 A
3. 新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用.图甲是PTC调试工作电路,R0是保护电阻,阻值恒定;RT是PTC电阻,阻值随温度变化的图像如图乙所示.闭合开关S,当温度从20 ℃升高到60 ℃的过程中( )
第3题图
A. 电流表示数先变小后变大
B. 电压表示数先变大后变小
C. 电压表与电流表示数的比值先变小后变大
D. 保护电阻R0消耗的功率先变小后变大
4. 如图甲所示,把标有“6 V 3 W”的灯泡L和滑动变阻器R串联接入恒定电压为9 V的电源上,通过L的电流I与L两端电压U的关系如图乙所示,当灯泡的功率为1.6 W时,下列说法正确的是( )
第4题图
A. 电流表的示数为0.5 A
B. 灯泡L的电阻为12 Ω
C. 1 min内电路产生的热量为270 J
D. 滑动变阻器接入电路中的电阻为12.5 Ω
5. 如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法正确的是( )
第5题图
A. R1的阻值是20 Ω
B. 当电流表的示数是0.4 A时,R2接入电路的阻值是30 Ω
C. 电源电压是16 V
D. 该电路的最大电功率为7.2 W
6. 如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示.则下列判断正确的是( )
第6题图
A. 电源电压为8 V
B. 滑动变阻器的阻值变化范围为0~10 Ω
C. 滑动变阻器阻值最大时,通电10 s,R1产生的热量为8 J
D. 滑动变阻器滑片在中点时,电路的总功率为1.8 W
7. 在如图甲所示电路中,电源的电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为R1=8 Ω,R2为定值电阻但看不清标识.滑动变阻器滑片从左端M滑到右端N的过程中,滑动变阻器的电功率P随PN间电阻R变化的关系如图乙所示,其中滑动变阻器阻值取2 Ω和8 Ω时其电功率相同,则以下说法中正确的有 ( )
第7题图
①定值电阻R2=4 Ω ②电源的电压为6 V ③电压表的最大示数为4.5 V
④滑动变阻器的最大电功率为2.25 W
A. ①②③ B. ②③④ C. ①②④ D. ①③④
8. 在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机,其原理如图甲所示.游人手戴拳击手套,击打A装置,A通过压杆与压力传感器接触,电压表的示数可反映出打击力的大小.已知电阻R0=120 Ω,压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图乙所示.若在某次游戏过程中,游人用2 000 N的力击中装置A,此时电压表的示数为1.5 V.设电源电压恒定不变,则下列说法不正确的是( )
第8题图
A.游人打击力越大,电压表示数越大
B.当装置A不受打击力时,电压表的示数是1 V
C.电源电压是6 V
D.当装置A不受打击力时,R的电功率是0.05 W
9. 甲灯标有“6 V 3 W”,乙灯的额定电压是3 V.甲乙两灯的“U-I关系”如图所示.乙灯的额定功率是________W.确保电路安全的前提下,两灯串联使用,电路两端的最大电压是______ V.两灯并联使用,电路最大电流是________ A.
第9题图
10. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,其规格为“20 Ω 1 A”,闭合开关S,当滑片P从一端滑到另一端的过程中,测到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示,则电源电压为________V,定值电阻R0的电阻值为________Ω.
第10题图
四、综合图像判断
1. 处理物理实验数据时,经常选用坐标纸建立坐标系.如图所示,所建立的坐标系符合物理要求的是( )
2. 如图所示,图中阴影部分的面积描述相应物理量不正确的是( )
3. 下列说法正确的是( )
第3题图
A. 对于液体产生的压强,密度一定时,其压强与深度的关系可以用A图表示
B. 水平面上静止的质量均匀,形状为正方体的物体,其对水平面的压强与其接触面积的关系可以用B图表示
C. 对于不同物质,质量相同时,其密度与体积的关系可以用C图表示
D. 流体产生的压强,其压强与流速变化的关系可以用D图表示
4. 图像法是利用图像这种特殊且形象的工具,表达各科学量之间存在的内在关系或规律的方法.下列从图像中获得的结论错误的是( )
5. 下列物理图像中,反映物理量之间关系正确的是( )
参考答案及解析
一、热学图像
1. D 【解析】沥青是非晶体,在熔化(或凝固)过程中没有固定的熔点(或凝固点),所以在沥青凝固过程中,温度随着时间一直减小,故选D.
2. C 【解析】甲物质是非晶体,乙物质是晶体,A错误;甲物质没有熔点,B错误;乙物质在BC段处于固液共存态,继续吸热但温度保持不变,C正确,D错误.故选C.
3. A 【解析】加热过程中,水吸收热量内能增加,热量不能说“含有”,A错误;沸腾过程中,水吸收热量,温度保持不变,内能增大,B正确;烧杯上方带孔的纸板可以减少热量损失,缩短实验时间,C正确;沸点随气压的升高而升高,水的沸点是98 ℃,则此时外界大气压低于1标准大气压,D正确.故选A.
4. A 【解析】用相同的电加热器对质量相同的A、B两种液体加热相同的时间t1,两种液体吸收的热量相同,温度的变化量为 ΔtA=20 ℃,ΔtB=40 ℃,由公式c=可得,cA:cB=2∶1,A正确,B、C错误;A、B液体升高相同的温度,A液体用时较长,故A液体吸收的热量多,D错误.故选A.
二、力学图像
1. C
2. C 【解析】由图像可知,在0~20 s时间内与在30~40 s时间内通过的路程相等,但在30~40 s内用的时间短,速度大,A错误;在20~30 s内物体处于静止状态,速度是0,B、D错误;在整个40 s时间内的平均速度v === 2 m/s,C正确.故选C.
3. B 【解析】体积从20 cm3到80 cm3,增加的液体的体积为80 cm3-20 cm3=60 cm3,增加的液体的质量为100 g-40 g=60 g,所以液体的密度为ρ液===1.0 g/cm3,C、D错误;20 cm3液体的质量为m1=ρ液V1=1.0 g/cm3×20 cm3=20 g,量杯的质量是m杯=m′-m1=40 g-20 g=20 g,A错误;40 cm3液体的质量为m2=ρ液V2=1.0 g/cm3×40 cm3=40 g.B正确,故选B.
4. D
5. C【图像信息解读】
【解析】由图像信息解读可知,圆柱体上升2 cm~5 cm,圆柱体逐渐露出水面,则圆柱体的高度h=5 cm-2 cm=3 cm,A错误;当圆柱体完全露出水面后,弹簧测力计的示数等于重力,即F=G=10 N,B错误;当圆柱体完全浸没在水中时受到的浮力最大F浮=G-F=10 N-6 N=4 N,C正确;根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排,可得圆柱体的体积V=V排===4×10-4 m3,圆柱体的质量m===1 kg,圆柱体的密度ρ===2.5×103 kg/m3=2.5 g/cm3,D错误.故选C.
三、电学图像
1. A
2. D 【解析】由图可知,用电器甲的电阻等于其两端的电压与通过它的电流的比值,大小为R===10 Ω,A错误;电流为0.05 A时,乙的阻值为30 Ω;电流为0.1 A时,乙的阻值为25 Ω;电流为0.5 A时,乙的阻值为10 Ω,可知乙的阻值随电流的增大而减小,最小值为10 Ω,B错误;若将它们串联在6 V的电源上,通过它们的电流相等,因乙的阻值不确定,所以电路中电流值不定,C错误;若把它们并联在4 V的电源上,通过甲、乙的电流分别为0.4 A和0.25 A,干路电流为0.4 A+0.25 A=0.65 A,D正确.故选D.
3. C 【解析】 温度从20 ℃升高到60 ℃的过程中RT的电阻先变小后变大,由于电流表示数I=,所以电流表示数先变大后变小,A错误;电压表测PTC电阻RT两端的电压,则示数先变小后变大,B错误;电压表与电流表示数的比值为RT的电阻值,先变小后变大,C正确;R0消耗的功率P=I2R0,由于电流先变大后变小,则功率先变大后变小,D错误.故选C.
4. D 【解析】根据图乙可知,当灯泡的功率为1.6 W,通过灯泡的电流为0.4 A,灯泡两端的电压为4 V,则电流表的示数为0.4 A,灯泡的电阻为RL===10 Ω,1 min电路产生的热量和消耗的电能相同,即:W=UIt=9 V×0.4 A×60 s=216 J,滑动变阻器接入电路中的电阻为:R===12.5 Ω,故选D.
5. A 【解析】由图可知,当滑片P位于A端时,R1单独接入电路,此时电路中的电流最大,为0.9 A,则电源电压为U=IAR1=0.9 A×R1①,当P在B端时,R1与R2串联,电压表测R2两端电压14 V,此时电路中电流最小,为0.2 A,则电源电压为U=IBR1+U2=0.2 A×R1+14 V②,联立解得R1=20 Ω,U=18 V,A正确,C错误;当电流的示数为0.4 A时,电路中的总电阻为R===45 Ω,则R2接入的电阻为R2=R-R1=45 Ω-20 Ω=25 Ω,B错误;根据P=UI可知,当Imax=0.9 A时,电路中电功率最大,最大电功率为Pmax=UImax=18 V×0.9 A=16.2 W,D错误.故选A.
6. D 【解析】当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小;由U-I关系图像可知,此时电路中的电流I=0.2 A,电阻R1的电压U1=2 V,滑动变阻器两端的电压U2=4 V;串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,电源电压为U=U1+U2=2 V+4 V=
6 V,A错误;根据欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值R1===10 Ω,滑动变阻器阻值最大时,通电10 s,R1产生热量Q=I2R1t=(0.2 A)2×10 Ω×10 s=4 J.C错误;滑动变阻器的阻值最大为R2===20 Ω,B错误;串联电路中总电阻等于各分电阻之和,变阻器滑片在中点时,电流表示数I′===0.3 A,电路消耗的功率P=UI′=6 V×0.3 A=1.8 W,D正确.故选D.
7. C 【解析】由滑动变阻器的电功率与其电阻的变化关系图像可知,当滑动变阻器的阻值为2 Ω时,其消耗的电功率为2 W,故滑动变阻器两端的电压和电路中的电流:U1=1==2 V,I1===1 A,当滑动变阻器的阻值为8 Ω时,其消耗的电功率也为2 W,故滑动变阻器两端的电压和电路中的电流:U1′=′1==4 V,I1′===0.5 A,且电源电压恒定,故有:U=1 A·R2+2 V①,U=0.5 A·R2+4 V②,由①②式联立解得:R2=4 Ω,U=6 V, 故①②结论正确;由于R1与R2串联在电路中,电压表测量滑动变阻器两端的电压,故当滑动变阻器阻值为最大值8 Ω时,电压表示数也最大,大小为4 V,故③错误;当R1=R2=4 Ω时,滑动变阻器上消耗的电功率最大,此时电路中的电流为I===0.75 A,最大电功率为Pmax=I2R1=(0.75 A)2×4 Ω=2.25 W.
8. D
9. 1.8 8 0.9 【解析】由题图可知,乙灯正常工作时的电流为0.6 A,所以乙灯的额定功率为P乙=U乙I乙=3 V×0.6 A=1.8 W;两灯串联,为了电路安全,电路中的电流最大为0.5 A,此时乙灯两端的电压为2 V,电路两端的电压为U=U1+U2=6 V+2 V=8 V;两灯并联时,电路两端的电压最大为3 V,此时甲灯的电流为0.3 A,乙灯的电流为0.6 A,总电流为I=I1+I2=0.3 A+0.6 A=0.9 A.
10. 12 10 【解析】电流最小时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流最大时,电路为R0的简单电路,结合电源电压不变可得:I1(Rmax+R0)=I2R0代入数据得:0.4 A×(20 Ω+R0)=1.2 A×R0,解得:R0=10 Ω;电源电压U= I2R0=1.2 A×10 Ω=12 V.
四、综合图像判断
1. A【解析】BD坐标系中两物理量都没有标注单位,不符合要求;C中纵坐标的刻度标注不均匀,不符合要求.故选A.
2. D【解析】阴影部分的面积表示横坐标与纵坐标的乘积.对于A图像来说,物体的质量m=ρV,表示正确;对于B图像来说,物体的路程s=vt,表示正确;对于C图像来说,用电器的电功率P=UI,表示正确;对于D图像来说,物体的所受的压强p=,不是横纵坐标的乘积,表示不正确.故选D.
3. C【解析】密度一定时,液体压强随深度的增大而增大,是一条过原点斜向右上的正比例图线,其图像如图B,A错误;水平面上静止的质量均匀、形状为正方体的物体,对水平面的压强可用p=ρgh进行计算,与接触面积无关,B错误;对于不同的物质,密度不同,质量相同时,密度与体积成反比,可以用C图表示,C正确;流体流速越大,压强越小,D错误.故选C.
4. B
5. D【解析】汽车做匀速直线运动,其速度不会随时间的变化而变化,即速度是一条水平直线,所以A图像不正确;对某种物质来说,其质量与体积成正比,即质量与体积的比值是一定值,用密度来表达,而图像中反映出的信息是,物体的体积增大、质量不变,故B图像不正确;汽油的热值是物质的属性,不随体积或质量的改变而改变,故C图像不正确;静止的物体受到的摩擦力与它所受到的唯一的水平推力是平衡力,大小相等,摩擦力随着推力的增大而增大(静止状态时),所以选项D是正确的.故选D.专题二 中考物理研究方法
▲ 考点说明
考查研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。控制变量法、等效替代法、转换法、推理法、模型法、比较法、类比法、图像法等,是初中物理常用的研究方法。
一、控制变量法
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1.蒸发的快慢与哪些因素有关
2.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
3.液体压强的大小与哪些因素有关
4.浮力的大小与哪些因素有关
5.压力的作用效果与哪些因素有关
6.滑轮组的机械效率与哪些因素有关
7.动能的大小与哪些因素有关
8.重力势能的大小与哪些因素有关
9.导体的电阻与哪些因素有关
10.探究电流与电压的关系
11.探究电流与电阻的关系
12.探究电流做功的多少与哪些因素有关
13.探究电流的热效应与哪些因素有关
14.探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关
二、等效替代法
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1.在研究合力时, 一个力和两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这个力就替代了两个力,所以叫等效替代法
2.在研究串并联电路的总电阻时,也用到了这种方法.
3.在平面镜成像的实验中,我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测量物与像的关系,所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小.
三.转换法
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1.测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积
2.我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度
3.在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小.
4.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化
5.在研究电热与电流\电阻的因素时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度
6.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度
7.密度\功率\电阻\压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的
8.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大
四.理想模型法
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1.光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)
2.磁感线(为了研究磁场,我们引入一条线将研究的问题简化,其实这条线并不存在).
五.科学推理法
推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。
理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
精选习题
1.物理学中用光线表示光的传播路径和方向,下列做法应用了同种研究方法( )
A.用磁感线来形象直观的描述磁场
B.通过水流来初步认识电流
C.探究小车动能大小的影响因素时,通过木块被撞后移动的距离来比较小车动能的大小
D.探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响时,控制接触面的粗糙程度等因素不变
2.在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效 替代法”、“类比法”、“模型法”等。在下面几个实例中,采用了等效替代法的是( )
A.研究磁场时,引入“磁感线”
B.用速度公式来引入功率公式
C.保持受力面积不变,探究压力的作用效果与压力的关系
D.探究同一直线上二个力的合力与分力的关系
3.在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“理想模型法”“转换法”等。在下面几个实例中,对采用的主要研究方法判断正确的是( )
A.研究磁场性质时,用磁感线来描述磁场的分布,采用的是等效替代法
B.探究电热与哪些因素有关时,通过液体温度变化反映电流产生的热量,采用的是转换法
C.研究压力作用效果与压力大小的关系时,保持受力面积不变,采用的是理想模型法
D.研究声音的产生时,将正在发声的音叉与水面接触,水花四溅表明音叉在振动,采用的是类比法
4.下列对于科学研究的方法,说法错误的是( )
A.在研究光现象时,引入“光线”的概念--类比法
B.牛顿第一运动定律--实验+推理
C.在研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念--等效法
D.在研究磁场时,根据小磁针的指向判断磁场方向--转换法
5.物理研究中常常会用到“控制变量法”。“等效替代法”、“模型法”,“转换法”等研究方法,下列四个研究实例中, 采用“控制变量法“的是( )
A用磁感线来描述磁场
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.用两个100欧的电阻串联代替一个200欧的电阻
D.用U型管压强计中液面高度差来反映液体内部压强大小
6.在“探究影响电流热效应的因素”实验中,可通过观察U型管中液面高度变化来比较电阻产生热量的多少(如图),以下研究中所采用方法与此相同的是( )
A.通过观察小磁针的偏转判定电流周围是否存在磁场
B.用水流类比电流来建立电流的概念
C.用温度--时间图象来描述固体熔化过程
D.探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变
7.科学研究中,当设计多个因素影响的研究方案时,每一次只改变其中的某个因素,而其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响。以下实验中没有用到此方法的是( )
A. 甲:探究蒸发快慢的影响因素 B. 乙:探究动能大小的影响因素
C. 丙:探究电流与电压的关系 D. 丁:探究平面镜成像规律
8.下列实验,正确运用控制变量方法的是
A.研究液体压强与液体密度的关系,将压强计的探头放入不同液体的同一深度
B.研究动能大小与质量的关系,将质量不同的小球从同一斜面不同高度自由滚下
C.研究电阻大小与材料的关系,将长度相同、粗细不同的铜丝和铁丝分别接入同一电路
D.研究不同物质的吸热能力,使质量不同的水和食用油升高相同的温度
9.处理物理实验数据时,经常选用坐建立坐标系。如图所示,所建立的坐标系符合物理要求的是
A B C D
10.下面是初中物理中的几个研究实例:①研究电流时,把电流比作水流;②研究利用杠杆是否省力时,不计杠杆质量;③学习内能时,用运动的小球具有动能来类比做无规则运动的分子也具有动能;④研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变.其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和② B.①和③ C.①和④ D.③和④
11.回顾所用的科学方法,下列说法不正确的是( )
A.将固体分子的规则排列比喻成坐在座位上的学生,是拟人类比法
B.通过力的作用效果认识力,是转换法
C.通过讨论发生的部位、剧烈程度等找出蒸发和沸腾的异同点,是分类法
D.由“电能生磁”而联想到“磁能否生电”,是逆向思考法
12.物理模型是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述,在原子结构的研究过程中,汤姆生就是利用模型法,提出了______(选填“枣糕模型”或“行星模型”),在我们初中还有使了这种模型法的是_______(选填“分子”或“光线”)。
13.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到________,这说明________.此探究中悬挂着的乒乓球的作用是________
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是:________.
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起.该实验能说明________可以传声.
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音会逐渐________(选填“变大”、“变小”或“不变”),甚至最后听不到声音.这个实验说明了________.
14.为研究“通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关系”,小科设计了如图1电路。
(1)强弱判断:通电螺线管吸引大头针数量越多,表示其磁性越____。
(2)具体操作:
①将无铁芯的螺线管接入电路,把变阻器滑片P移至最下端,闭合开关S,发现螺线管吸引大头针数量较少。
②断开开关S,在螺线管中插入铁芯,将变阻器滑片P稍向上移,闭合开关S,发现螺线管吸引大头针数量较多。
(3)评价交流
①上述实验,没有进行多次实验,且存在的错误是____。
②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察,本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图2所示实验采用的方法与之相同的有____。
专题二 中考物理研究方法[含答案】
▲ 考点说明
考查研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。控制变量法、等效替代法、转换法、推理法、模型法、比较法、类比法、图像法等,是初中物理常用的研究方法。
一、控制变量法
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1.蒸发的快慢与哪些因素有关
2.滑动摩擦力的大小与哪些因素有关
3.液体压强的大小与哪些因素有关
4.浮力的大小与哪些因素有关
5.压力的作用效果与哪些因素有关
6.滑轮组的机械效率与哪些因素有关
7.动能的大小与哪些因素有关
8.重力势能的大小与哪些因素有关
9.导体的电阻与哪些因素有关
10.探究电流与电压的关系
11.探究电流与电阻的关系
12.探究电流做功的多少与哪些因素有关
13.探究电流的热效应与哪些因素有关
14.探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关
二、等效替代法
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1.在研究合力时, 一个力和两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这个力就替代了两个力,所以叫等效替代法
2.在研究串并联电路的总电阻时,也用到了这种方法.
3.在平面镜成像的实验中,我们利用两个完全相同的蜡烛,验证物与像的大小相同,因为我们无法真正的测量物与像的关系,所以我们利用了一个完全相同的另一根蜡烛来等效替代物体的大小.
三.转换法
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1.测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积
2.我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度
3.在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小.
4.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化
5.在研究电热与电流\电阻的因素时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度
6.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度
7.密度\功率\电阻\压强(大气压强)等物理量都是利用转换法测得的
8.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大
四.理想模型法
在初中物理课本中,应用这种方法的有:
1.光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)
2.磁感线(为了研究磁场,我们引入一条线将研究的问题简化,其实这条线并不存在).
五.科学推理法
推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。
理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
精选习题
1.物理学中用光线表示光的传播路径和方向,下列做法应用了同种研究方法( )
A.用磁感线来形象直观的描述磁场
B.通过水流来初步认识电流
C.探究小车动能大小的影响因素时,通过木块被撞后移动的距离来比较小车动能的大小
D.探究压力大小对滑动摩擦力大小的影响时,控制接触面的粗糙程度等因素不变
【答案】A
2.在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效 替代法”、“类比法”、“模型法”等。在下面几个实例中,采用了等效替代法的是( )
A.研究磁场时,引入“磁感线”
B.用速度公式来引入功率公式
C.保持受力面积不变,探究压力的作用效果与压力的关系
D.探究同一直线上二个力的合力与分力的关系
【答案】D
3.在初中物理的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“理想模型法”“转换法”等。在下面几个实例中,对采用的主要研究方法判断正确的是( )
A.研究磁场性质时,用磁感线来描述磁场的分布,采用的是等效替代法
B.探究电热与哪些因素有关时,通过液体温度变化反映电流产生的热量,采用的是转换法
C.研究压力作用效果与压力大小的关系时,保持受力面积不变,采用的是理想模型法
D.研究声音的产生时,将正在发声的音叉与水面接触,水花四溅表明音叉在振动,采用的是类比法
【答案】B
4.下列对于科学研究的方法,说法错误的是( )
A.在研究光现象时,引入“光线”的概念--类比法
B.牛顿第一运动定律--实验+推理
C.在研究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念--等效法
D.在研究磁场时,根据小磁针的指向判断磁场方向--转换法
【答案】A
5.物理研究中常常会用到“控制变量法”。“等效替代法”、“模型法”,“转换法”等研究方法,下列四个研究实例中, 采用“控制变量法“的是( )
A用磁感线来描述磁场
B.探究影响滑动摩擦力大小的因素
C.用两个100欧的电阻串联代替一个200欧的电阻
D.用U型管压强计中液面高度差来反映液体内部压强大小
【答案】B
6.在“探究影响电流热效应的因素”实验中,可通过观察U型管中液面高度变化来比较电阻产生热量的多少(如图),以下研究中所采用方法与此相同的是( )
A.通过观察小磁针的偏转判定电流周围是否存在磁场
B.用水流类比电流来建立电流的概念
C.用温度--时间图象来描述固体熔化过程
D.探究导体电阻大小与横截面积的关系时需保持材料和长度不变
【答案】A
7.科学研究中,当设计多个因素影响的研究方案时,每一次只改变其中的某个因素,而其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响。以下实验中没有用到此方法的是( )
A. 甲:探究蒸发快慢的影响因素 B. 乙:探究动能大小的影响因素
C. 丙:探究电流与电压的关系 D. 丁:探究平面镜成像规律
【答案】D
8.下列实验,正确运用控制变量方法的是
A.研究液体压强与液体密度的关系,将压强计的探头放入不同液体的同一深度
B.研究动能大小与质量的关系,将质量不同的小球从同一斜面不同高度自由滚下
C.研究电阻大小与材料的关系,将长度相同、粗细不同的铜丝和铁丝分别接入同一电路
D.研究不同物质的吸热能力,使质量不同的水和食用油升高相同的温度
【答案】A
9.处理物理实验数据时,经常选用坐建立坐标系。如图所示,所建立的坐标系符合物理要求的是
A B C D
【答案】AD
10.下面是初中物理中的几个研究实例:①研究电流时,把电流比作水流;②研究利用杠杆是否省力时,不计杠杆质量;③学习内能时,用运动的小球具有动能来类比做无规则运动的分子也具有动能;④研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变.其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和② B.①和③ C.①和④ D.③和④
【答案】B
11.回顾所用的科学方法,下列说法不正确的是( )
A.将固体分子的规则排列比喻成坐在座位上的学生,是拟人类比法
B.通过力的作用效果认识力,是转换法
C.通过讨论发生的部位、剧烈程度等找出蒸发和沸腾的异同点,是分类法
D.由“电能生磁”而联想到“磁能否生电”,是逆向思考法
【答案】C
12.物理模型是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述,在原子结构的研究过程中,汤姆生就是利用模型法,提出了______(选填“枣糕模型”或“行星模型”),在我们初中还有使了这种模型法的是_______(选填“分子”或“光线”)。
13.在探究声音的产生与传播时,小明和小华一起做了下面的实验:
(1)如图①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到________,这说明________.此探究中悬挂着的乒乓球的作用是________
(2)如图②所示,为了验证(1)中的探究结论,小华同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但他几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是:________.
(3)如图③所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起.该实验能说明________可以传声.
(4)如图④所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,听到的声音会逐渐________(选填“变大”、“变小”或“不变”),甚至最后听不到声音.这个实验说明了________.
【答案】乒乓球弹跳起来 发声的物体在振动 显示音叉的振动 在桌面上撒一些纸屑或放一些轻小物体 空气 变小 声音不能在真空中传播(声音的传播需要介质)
14.为研究“通电螺线管磁性强弱与有无铁芯的关系”,小科设计了如图1电路。
(1)强弱判断:通电螺线管吸引大头针数量越多,表示其磁性越____。
(2)具体操作:
①将无铁芯的螺线管接入电路,把变阻器滑片P移至最下端,闭合开关S,发现螺线管吸引大头针数量较少。
②断开开关S,在螺线管中插入铁芯,将变阻器滑片P稍向上移,闭合开关S,发现螺线管吸引大头针数量较多。
(3)评价交流
①上述实验,没有进行多次实验,且存在的错误是____。
②通电螺线管磁性强弱无法用肉眼直接观察,本实验用吸引大头针数量反映磁性强弱。图2所示实验采用的方法与之相同的有____。
【答案】(1)强;(3)①没有控制电流大小相同;②AB专题7 简答题
▲ 考点解读
简答题主要来源于考生身边较为熟悉的物理现象和物理相关问题。让学生从学物理的角度对物理现象或物理知识进行分析,此类题目往往较为简单,考生不要放弃。题目中用到的知识一定是平时已学过的知识,平时多留意我们身边的一些物理问题,多思考。为了答好这类题,我们有必要讲简答题的叙述方式简单介绍一下:
①用一句简要的话,像介绍一下题中的大致情况;
②根据相应的物理原理对问题进行解释,这是回答问题最主要的地方;
③最后通过一句话还要回归到本题上来。
一、
1. 在室内讲话比在旷野里响亮,这是为什么?
2. 夏天,在教室的地面上洒水会感到凉快,这是为什么?
3. 在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的.这是为什么?
4.夏天,冰淇淋从冰箱取出后不久,其包装纸表面会变湿,这是为什么?把装满水的玻璃瓶密封后放入冰箱的冷冻室一段时间,玻璃瓶容易破裂,这又是为什么?请用学过的物理知识解释这两个现象.
5. 蒸粽子时将碗倒扣在盛有适量水的锅中当支架,把装有粽子的盘子放在上方,如图甲.蒸好后打开锅盖,看到锅盖内表面有许多小水珠.熄火一会儿,发现锅中的水被“吸入”碗内,如图乙.
(1)锅盖内表面为什么有许多小水珠?
(2)锅中的水为什么会被“吸入”碗内?
第5题图
6.雨后晴朗的月夜,甲、乙两位同学和老师行走在乡村的小路上,为了走路时不踩到地上的积水,甲同学提醒乙同学说:“注意地上暗处是水.”乙同学反驳说:“地上亮处是水.”而老师说:“你们两人说的都可能是对的.”请你解释为什么?
7. 小丽和小亮在学习了“分子热运动”的知识后,知道“一切物质的分子都在不停地做无规则运动”,为此,小丽说:“放在我家衣柜里的樟脑丸过几天就变小甚至消失,就是这个原因.”小亮说:“阳光照到屋子里,有时能看到许多的灰尘在空中飞舞,也是这个道理”.
请分别判断小丽和小亮的说法正确吗?并分别说出理由.
8. 如图所示,几只小鸟在树上“歌唱”,一个听觉良好的男孩在一间门窗紧闭的甲房间内,靠近单层玻璃,他能听到室外小鸟的“歌声”;他到另一间门窗紧闭的乙房间内,靠近双层玻璃(双层玻璃的夹层内被抽成真空),他却几乎听不到室外小鸟的“歌声”.
试说明本题中涉及的声学知识.
第8题图
二、
1. 在耐力跑测试中,小龙跑到终点后为什么不能立刻停下来?
2. 小明向前跑时被一块大石头绊了一 下,他可能会向哪个方向摔倒?为什么?
3. “南孔圣地,衢州有礼”,衢州市民积极践行“文明出行”的各项规定,比如骑电瓶车的规定为:出行戴头盔,(头盔外部材料坚硬,内部材料松软),不带12岁以上的人,不超速行驶.
请运用科学知识,从安全角度解释该规定的科学道理.
第3题图
4. 同学们在一起讨论力和运动的关系.小明认为,一切物体只有受力才能保持匀速直线运动,不受力总是静止;小华认为,一切物体只有受力才能保持静止,不受力总是做匀速直线运动.他们的说法对吗?为什么?
5. 小亮和哥哥在冰面上玩耍时,脚下有“咔嚓咔嚓”的响声,他大声喊:“我这儿的冰要破了.”哥哥高声说:“不要慌,趴下,向岸边爬.”在哥哥的指挥下,他安全爬离了冰面.请你运用所学的物理知识,解释小亮爬离冰面化险为夷的道理.
6. 小晴家有一款用软橡胶材料制作成的茶杯盖,如图甲所示.小晴发现,将其盖在空茶杯杯口,先轻轻下压,再向上提起时,茶杯随杯盖也会一同被提起;如果在软橡胶盖上打一个小孔,则就不能提起空茶杯.
小晴的发现过程和示意图如图乙所示,请你用所学物理知识解释小晴发现的现象.
第6题图
7. 请用相关的两个物理知识解释如下场景: 潜水员深海作业时,他穿着抗压潜水服,用力向后划水,身体向前进.
8. 如图所示,许多书重叠在一起,越在下层的书被压得越紧,想把它抽出来越费力,这是为什么?
第8题图
9. 北方人有吃饺子的习惯,刚包好的饺 子,为什么放入水中会下沉,而过一会儿饺子会浮起来?
10. 小柯是个善于观察的学生,她注意到一个有趣的现象:在无风的、寒冷的冬天,用吸管沿水平方向吹出的肥皂泡常常是先上升,一段时间后才开始下降(如图).而这种现象在炎热的夏天不明显.请结合所学知识,解释冬天吹肥皂泡时出现这种现象的原因.(不计空气阻力)
第10题图
11. 小明在旅行途中,发现大货车的轮子很宽大,看到某段道路旁有如图所示的限速标志.请用物理知识解释大货车轮子宽大的原因, 并请从能量角度解释限速行驶的原因.
第11题图
12. 如图所示,悬挂着两个静止的易拉罐,一个装满湿沙子,另一个是空的.
(1)用相同的力分别推这两个处于静止状态的易拉罐,哪个更难被推动?为什么?
(2)用一个较大的力推装满湿沙子的易拉罐,使它来回摆动起来.假如易拉罐摆动到最高位置的瞬间,绳子突然断了,此刻,易拉罐具有哪种形式的机械能?
第12题图
13. 根据右图赛艇比赛的场景提出两个力学方面的问题,并解答.
第13题图
示例:
问题:比赛过程中,运动员用力划桨后,赛艇为什么会加速运动?
解答:力可以改变物体运动状态.
问题1:______________________________________________________________________
解答:________________________________________________________________________.
问题2:_____________________________________________________________________
解答:________________________________________________________________________.
14. 很多同学喜爱排球运动,一个漂亮的扣杀会赢得无数掌声.一次扣球往往包含着“助跑、起跳、空中击球、落地”一连串流畅的动作.试分析这一过程中包含的物理知识.
第14题图
示例:在运动员起跳上升过程中,运动员的动能向重力势能转化.(此例不可再用)请另列两条:
(1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________.
15. 汽车给我们出行带来了很大的方便,那么你对汽车的构造了解多少呢?下图是轿车的基本结构简图,请你仔细观察此图,任意选出图中所标记的5个部分,分别写出包含的一条物理知识(注意:所回答的知识不要与示例重复).
第15题图
示例:轮胎的花纹——增大接触面的粗糙程度来增大摩擦
16. 高速发展的国防科技助力中国梦.图中保卫着祖国大海的国产新一代核潜艇,它的外壳采用高强度合金钢焊接,排水量约1.6万吨,下潜深度约600米;守护着祖国大地的新一代洲际战略弹道导弹,它采用三级固态燃料火箭进行助推,射程远,能搭载更多的核弹头作战;承载着飞天梦想的“嫦娥四号”探测器成功着陆月球背面,拍摄了人类第一张月球背面的照片,它的太阳能储存板在夜间也可供电,开启了月球探测的新篇章.
第16题图
请从文字中找一个与上述情景相关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复.
示例:物理信息:拍摄了人类第一张月球背面的照片;
物理知识:照相机利用了凸透镜成像原理.
作答:物理信息:________________________________________________________;
物理知识:________________________________________________________________.
三、电学
1. 在干燥的天气里,人们走路时衣服表面容易吸附灰尘.请你解释其中的道理.
2. 如图所示,是人们日常生活和工作中经常使用的一种插线板,现在市场上有一些劣质插线板.经质监部门检查发现,部分劣质插线板电源线芯线比合格产品细,请根据焦耳定律解释使用这种插线板存在的安全隐患.
第2题图
3. 小明使用家里的电冰箱时发现,冷藏室内照明灯发光,同时压缩机制冷.他思考后判断冷藏室内的照明灯和压缩机连接方式是________(选填“串联”或“并联”).他发现正在工作的冰箱外壁比较热;过一段时间,又遇到了插头与插座松动后连接处也会明显发热的问题,请分别解释以上两种发热的原因.
4. 微型电扇的内部构造如图所示,在完好的微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,将发现二极管发光,你能解释发生这个现象的原因吗?这个过程中能量是如何转化的?
第4题图
5. 小明在家学习时遇到这样的情况:刚把台灯的插头插入插座中,就听到“啪”的一声,家里的所有用电器都停止了工作.经检查保险丝烧断了.请你用所学的物理知识解释保险丝烧断的原因.
参考答案
一、声、光、热学
1. 答:当障碍物离的太近时,声波很快被反射回来,回声与原声混在一起,此时人们分辨不出原声和回声,但是会觉得声音更响亮,所以在室内讲话比旷野里亮.
2. 答:夏天在教室地面上洒水会感到凉快,是因为水蒸发(或汽化)为水蒸气时需要吸收周围的热量.
3. 答:阳光照在海水上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于海水的比热容较大,导致海水的温度变化并不大,所以感觉海水还是凉凉的.阳光照在沙子上,由于沙子的比热容较小,吸收相同热量时,沙子的温度会上升较多,所以会感觉到沙子烫脚.
4. 答:冰淇淋从冰箱取出后,其包装纸温度较低,空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在其表面上,所以冰淇淋包装纸表面会变湿;装满水的玻璃瓶密封后放入冰箱中一段时间,水的质量一定,水在凝固成冰时,密度变小,由公式ρ= 知,体积变大,所以玻璃瓶容易破裂.
5. 答:(1)锅中的水蒸气遇到温度相对较低的锅盖,放出热量,液化形成小水珠.
(2)熄火后,碗中的气体压强减小,在外界大气压的作用下,锅中的水被“吸入”碗内.
6. 答:两者都是正确的.背着月光走,月光射到水面上时,反射光没有进入人的眼睛,所以地上暗的部分是水;迎着月光走,月光射到水面上时,反射光进入人的眼睛,所以地上明处部分是水.
7. 答:小丽的说法正确,小亮的说法错误.衣柜中的樟脑丸过一段时间后体积变小甚至消失了,这是樟脑丸的分子做无规则运动的结果;尘土是固体小颗粒,灰尘在空中飞舞是物体的机械运动,不是分子热运动.
8. 答:如:解释为什么男孩在乙房间内几乎听不到室外小鸟的“歌声”.声音的传播需要介质,声音不能在真空中传播,因为乙房的双层玻璃内抽成真空,真空不能传声,所以男孩在乙房内几乎听不到室外树上鸟儿的歌声.
二、力学
1. 答:由于小龙具有惯性,当他到达终点后不能立即停下来,他要保持原来的运动状态继续前进一段距离.
2. 答:会向前摔倒.因为人原来是运动的,脚下碰到障碍物时,脚受到了力被迫停止运动,由于惯性,身体的上部仍然保持原来的运动状态,所以会向前摔倒.
3. 答题要点:
①若带上12岁以上的人,电瓶车总质量一般会明显增大,电瓶车惯性将较大,容易导致交通事故的发生.
②一定速度的电瓶车质量大时,动能大,发生事故时将造成更大伤害.
③头盔外部坚硬,能抵抗一定程度来自外部的力量,减小对头部的伤害.
④头盔内部材料松软,发生碰撞时可增大头部的受力面积,减小压强.
⑤头盔内部材料松软,发生碰撞时利于将机械能转化为内能,起缓冲作用.
⑥超速行驶的电瓶车在遇到紧急情况刹车时制动距离长(不易停下来),容易导致交通事故的发生.(答案中涉及“速度大,惯性大”不给分)
⑦一定质量的超速行驶电瓶车因速度过大,动能会很大,发生事故时将造成更大伤害.
4. 答:他们的说法都不对.物体受非平衡力后,运动状态要发生变化,不可能保持匀速直线运动或静止状态.如果物体没有受力,根据牛顿第一定律,物体总保持静止状态或匀速直线运动状态.换言之,物体不受力时,既可以处于匀速直线运动状态,也可以处于静止状态.
5. 答:根据p=,小亮趴下与站立相比,对冰面的压力一定,增大了冰面的受力面积,从而减小了对冰面的压强,使冰面不易破裂.
6. 答:将杯盖盖在杯口时,向下压,将杯中的气体排出一部分,当向上提起杯盖时,杯内气压减小,小于外界大气压,在大气压的作用下,可以将杯子提起.当杯盖上有小孔时, 杯内外气压相等,所以杯子不会一同被提起.
7. 答:①因为液体的压强随深度的增加而增大,人在水中 的深度逐渐增加时,水对人体的压强也越来越大,所以 潜水员穿抗压潜水服;②潜水员手臂用力向后划水,对 水施加力的作用,由于物体间力的作用是相互的,水同 时对人施加反作用力,因此身体就会前进.
8. 答:阻碍人抽出书的力是书与书之间的摩擦力,因接触 面的粗糙程度不变,放在越下方的书因压力越大所受的 摩擦力也就越大,因而更难抽出来.
9. 答:饺子刚下锅时,由于饺子的平均密度大于水的密度, 浸没在水中,所受浮力小于其所受重力,所以下沉;过了一会,由于饺子内空气受热膨胀,使饺子的体积增大,其所受浮力也随之增大,当浮力大于重力时,饺子就会上浮.
10. 答:在无风的、寒冷的冬天,肥皂泡被吹出后,由于肥皂泡内气体密度小,所受浮力大于肥皂泡的重力而上升;随后肥皂泡内气体的温度降低,体积变小,受到的浮力减小,浮力小于肥皂泡的重力而下降.在火热的夏天,肥皂泡被吹出后,由于空气的气温高,密度也小,与肥皂泡内气体密度相比,大的不多,故肥皂泡受到浮力大于肥皂泡的重力不明显,故肥皂泡是先上升再下降的现象不明显.
11. 答:大货车质量较大,对路面的压力较大,由p=可知,压力一定时,宽大的轮子可增大受力面积减小压强,从而减小对路面的损坏;物体的动能与质量和速度有关,货车质量一定时,货车行驶的速度越快,货车的动能就越大,在刹车时,需要克服摩擦力做的功也越多,当摩擦力不变时,因此刹车行驶的路程就越长,所以很难停下来,容易出现严重的交通事故,所以必须限速行驶.
12. 答:(1)装满湿沙子的易拉罐更难推动,因为装满湿沙子的易拉罐质量大,惯性大,保持其原来状态不变的能力强,故用相同的力去推这两个静止状态的易拉罐,装满湿沙子的易拉罐更难推动;(2)假如易拉罐摆到最高点位置瞬间,绳子突然断了,此刻易拉罐只具有重力势能.
13. 问题1:为什么向后划水,船会向前前进?
解答:向后划水时,桨给水一个向后的力,力的作用是相互的,水给桨一个向前的力,船就前进了.
问题2:船桨是省力杠杆么?
解答:船桨的动力臂小于阻力臂,费力省距离,是费力杠杆.
14. 答:(1)助跑过程中,运动员向后蹬地向前运动体现了力的作用是相互的.(2)运动员击打排球时,排球方向和速度发生改变,力改变了物体的运动状态.
15. 答:观后镜——光的反射(或凸面镜有扩大视野的作用;凸面镜成像)
散热水箱——水的比热容大(或水向外散热是热传递;水箱向外散热是热传递)
电池——充电时把电能转化为化学能(或放电时把化学能转化为电能)
碟式刹车——增大压力来增大摩擦力
汽油机——内能转化为机械能(汽油机是热机)
方向盘——是杠杆(或是轮轴;省力杠杆)
16.
物理信息 物理知识
战略弹道导弹采用三级固态燃料火箭进行助推 力可以改变物体的运动状态
战略弹道导弹射程远 战略弹道导弹发射出去后,在射程内,以地面为参照物,战略导弹是运动的
战略弹道导弹能搭载更多的核弹头作战 战略弹道导弹搭载更多的核弹头时惯性变大
“嫦娥四号”探测器成功着陆月球背面 “嫦娥四号”探测器着陆的过程中,以月球地面为参照物,“嫦娥四号”探测器是运动的
“嫦娥四号”探测器在月球面静止时 “嫦娥四号”探测器所受的月球对它的吸引力和月球面对它的支持力是一对平衡力
太阳能储存板 将太阳能转化为电能,这些电能再以化学能的形式储存在电池中
太阳能储存板在夜间也可以供电 供电过程是将化学能转化为电能
三、电学
1. 答:在干燥的天气里,人们走路时衣服由于摩擦使衣服表面带电,带电体具有吸引轻小物体的性质,因此衣服表面容易吸附灰尘.
2. 答:电源线芯线细,电阻大,根据公式Q=I2Rt可知,当I和t一定时,电阻越大,产生热量多,所以易发生火灾.
3. 答:并联 冰箱外壁发热是因为制冷剂液化放热造成的;插头与插座间发热的主要原因是:当插头松动后,使插头与插座的接触面积变小,电阻变大,由焦耳定律可知,短时间内会产生很多热量.
4. 答:这是电磁感应现象,用手旋转叶片,闭合线圈在磁场中切割磁感线运动,能产生感应电流,二极管能发光;此过程中机械能转化成电能.
5. 答:电路发生了短路,电路中电阻很小,家庭电路的电压220V一定,根据I=可知,电路中的电流很大.根据Q=I2Rt可知,通电时间和保险丝的电阻一定时,通过电路电流大,保险丝产生的热量多,温度急剧升高,达到保险丝的熔点,保险丝烧断.专题四 光学作图题
1.在图中作出已知折射光线的入射光线
2.根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′.
3.如图,在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜,王老师用一激光笔从S点照向镜面,在地面上P点看到一光斑,请用平面镜成像特点完成光路图。
4.如图所示,一束由A发出的光射到平面镜表面O点,画出物体AB在平面镜中的像,并画出入射光线AO的反射光线。
5.汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”(如图)。请在答题卡指定位置,通过作图确定“大镜”的位置。
6.如图所示,AB为遮光板,S′是点光源S在平面镜中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后恰好经过凸透镜左侧焦点F。
请画出:
(1)光源S的位置;
(2)光线EF的入射光线;
(3)光线EF经凸透镜后的出射光线。
7.请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。
8.如图所示,从点光源S发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙壁上的O点处。请作出这条入射光线并完成光路图。
9.如图所示,从光源S点发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
10.如图所示,OA′是入射光线AO的折射光线,请在图中画出入射光线BO的反射光线和该入射光线在水中的折射光线的大致方向。
11.如图所示.一束光从空气斜射到玻璃砖上,请画出玻璃砖内的折射光线(要求保留)
12.平行光经过凸透镜后会聚在主光轴上的一点,这个点叫做凸透镜的焦点;平行光经过凹透镜后,光线发散,发散光线的向向延长线交在主光轴上的一点,这个点叫做凹透镜的虚焦点。如图,F点既是图示凸透镜的焦点,也是图示凹透镜的虚焦点,请画出图中两条平行于主光轴的光线经过两个透镜的光路图。
13.根据入射光线和折射光线,请在图中虚线框内画出适当类型的透镜。
14.“坐井观天,所见甚小”,青蛙在枯井和有水的井中“观天”的范围大小是不同的。如图所示,一只青蛙在井底(井中有水)中央,请用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围。
15.(1)一束平行光入射到一个黑盒子后,平行光束变宽,已知盒内有两个透镜,试说明盒内两透镜的放置情况,并画出光路图.
(2)实验中有时需要将一束行平光变成细平行光,这可以利用两块透镜的组合来解决.请在下图的两个方框中各画出一种组合方式.
参考答案
1.
2.
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8.
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10.
11.
12.
13.
14.
15.
(1)或
(2)专题5 力学作图
力的示意图是一种简洁、方便的表示力的方法,是物体受力分析的重要手段,也是中考中常考的重要知识点之一。
一般是根据题目的要求,完成相应的作图。它可以反映学生对某个物理概念和物理规律的理解和掌握程度,在中考试卷中所占分值约4分到6分(各地要求略有不同)。作图题一般分为两大类:基本作图题和设计作图题,基本作图题考察基本作图方法和基本作图能力,设计作图题考察建模能力,设计能力、创新能力和作图技巧。
力学作图主要分为3个板块:画力的示意图,根据运动状态分析受力作图,杠杆作图,滑轮组组装作图。其中指定力主要有弹力(压力、拉力、推力、支持力),重力、摩擦力、浮力。
(一)作受力分析示意图
对物体进行受力分析时,要正确画出力的示意图。采用“三定三标”方法,具体步骤如下:
1.“三定”
(1)定作用点:在受力物体上面出作用点,压力作用点在接触面中心去,其他力的作用点都可以画在物体重心上。如果物体同时受到几个力作用时,就将重心作为这几个力的作用点。
(2)定方向:以作用点为起点,沿力的方向画线段。常见力的方向描述,如重力方向竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动或相对趋势方向相反,压力、支持力方向与受力面垂直指向受力物体,拉力方向沿着绳子收缩的方向等。
(3)定长度:尽管长度不能准确的反映力的大小,但在同一图中,如果物体受到几个力的作用时,线段的长短要大致表示力的大小,力越大,线段应画得越长。一对平衡力线段长度相同。
2.“三标”
(1)标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向。
(2)标符号:力一般用字母“F”表示,重力用符号“”表示。摩擦力一般用“”表示。
(3)标数值和单位:若有力的大小,还应该在箭头旁边标上力的数值和单位。
3.画力的示意图需注意的问题
(1)力的作用点一定要画在受力物体上,一般情况下,压力的作用点画在接触面上,其他力的作用点均可画在物体重心上(若是摩擦力使物体转动,则摩擦力只能画在接触面上),指定作用点的,只能画在指定作用点上。当一个物体受多个力作用时,这几个力的作用点都要画在物体的重心上。
(2)在画力的示意图时,要正确分析物体的受力情况,若找不出一个力的施力物体,则该力一定是不存在的。根据要求画出需要画的力(下一个专题详解)。
(3)受力分析的顺序:先分析重力,然后环绕物体一周找出与研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他力。简记为:重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,再看电磁浮。
(二)杠杆力臂的作法
1.杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上,力臂和力的作用线必须垂直,千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂。
2.力臂的画法一般分如下几步:①确定杠杆主体结构,找到支点;②分清杠杆受到的阻力和动力(容易错画为杠杆对其他物体的力),画好动力作用线和阻力作用线;③从支点向力的作用线引垂线(用虚线表示),画出垂足;支点到垂足的距离就是力臂,用大括号标注出来,并用表示动力臂,表示阻力臂。如图所示。总之,力臂的画法简记为:一找点,二画线,三作垂线段,四标符号。
3.最小动力作图
此类问题中,一般情况下,“阻力×阻力臂”为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大。
最长动力臂的画法:若动力作用点已经给出,那么支点到动力作用点的连线作动力臂就是最长的力臂;若动力作用点没有给出,则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点,二者的连线就是动力臂。
作最小动力的方法:①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线;②根据杠杆平衡的实际情况确定动力的方向,最后标上箭头和字母F或F1。
【例题】如图所示,工人师傅想把一个重800N的油桶滚上一个台阶,他沿最省力的方向推动油桶。在图中画出这个力和它的力臂(支点已在图中给出)。
滑轮组作图中,有两点要求:
①滑轮组是用一根绳子绕成;②所提供的滑轮要全部用完。
结合这两个特点,可总结出如下的绕绳方法。
一看:看一下所提供的滑轮中,定滑轮和动滑轮的个数是否相等,如不相等,则绳子的固定端一定连在个数少的滑轮的框架上。
【例1】站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶,请在图1中画出滑轮组绳子的绕法
图1 图2
【例2】如图3所示装置,绳重及摩擦不计。请利用图示的三个滑轮,补画该滑轮组完整的绕线
图3 图4
二读:如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等,就要读一下题目的要求,看其中有无最省力”或“改变力的方向”的要求.如要求“最省力”,则绳子的固定端一定连在动滑轮的框架上;如要求“改变力的方向”,则绳子的自由端一定从定滑轮绕出,固定端也一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“省动变定”。
【例3】在图5中画出使用滑轮组提起水桶的最省力的绕绳方法.
图6 图7
【例4】在图7中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起
图8
三算:如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等,通过阅读题目要求,也没有“最省力”或“改变力的方向”的要求,就要计算了.通过计算算出需要的绳子的段数,然后根据段数的奇偶性确定.如是奇数,则绳子的固定端一
定连在动滑轮的框架上;如是偶数,则绳子的定端一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“奇动偶定”,同样可以采用谐音记忆法,记为:“机”动”或“激'动
【例5】要用一根绳子和两个滑轮提起物体,若不计滑轮重及摩擦,而使拉力为物体重的1/3,请在图9中画出绳子的正确绕法。
图9 图10
四 典例精析
类型一:画指定力的示意图
如图所示是质量为50Kg的小明起跑时
的情景,请画出小明所受重力(点O为重心)和右脚所受摩擦力的示意图。
2.如图所示,小车A与B一起向右做匀速直线运动,当小车A与正前方的墙碰撞时,请画出物体B受到的重力和摩擦力的示意图(两力均画在重心上)。
3.如图,物体 A、B 在力 F 作用下,以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动。请画出物体 B 在水平方向上的受力示意图。
4.(2019·成都)质量均匀的小球a从地面冲上弧形轨道,如图1所示,是小球a向上运动的某一状态,请画出此时小球所受重力及小球对弧形轨道压力的示意图.
5.如图所示,一质地均匀的小球由a点沿轨道滚下,请画出小球运动至最高点c时所受重力和支持力的示意图。
类型二:平衡状态力的示意图
物体的受力分析有时要结合物体的状态,和二力平衡的条件来判断某些力的大小和方向
1.如图所示,物体随水平传送带向右匀速移动,作出物体所受力的示意图。
2.如图所示,物体A静止在斜面上,试画出物体A的受力示意图
3.如图所示,球静止在地面上并与斜壁OA刚好轻轻接触,请画出该球的受力示意图。
4.如图所示,细线固定在天花板上,另一端系着小球静止在斜面上,试画出两种情况下小球受到的力
5.如左图所示,小球被固定在静止的金属框架上,画出小球A所受作用力的示意图。
6.如右图所示,雨燕沿虚线方向匀速自由飞翔,在图中画出雨燕所受重力和空气对它的作用力的示意图。
类型三:非平衡状态力的示意图
1. 如图所示,请画出水中正在下沉铁球的受力示意图. (水的阻力忽略不计)
2.如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,松手后,小球在弹簧弹力作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出松手时小球的受力示意图。
3.如图所示,O为小球的重心,请在图中分别作出小球竖直上升、下落过程中的受力示意图(小球在运动过程中均受空气阻力f的作用)。
类型四:杠杆作图
1.某剧组为拍摄节目需要,设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出。
(1)杠杆所受拉力的力臂L1;
(2)杠杆所受阻力F2的示意图。
类型五:滑轮组组装作图
2.如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100 N,物体B重300 N(不计滑轮重和绳重,不计摩擦力),画出滑轮组的绕线。
精选习题
1.如图,在图中画出木块A重力的示意图,以及木块A对斜面B的压力F的示意图。
2.如图,用细线将小钢球悬挂起来,让其在竖直平面内左右摆动。忽略空气阻力,在图上画出小钢球摆动到B点时所受力的示意图。
3.如图,货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图。
4.如图所示,小车A与B一起向右做匀速直线运动,当小车A与正前方的墙碰撞时,请画出物体B受到的重力和摩擦力的示意图(两力均画在重心上)。
5.一根绳子系着一个泡沫小球,悬挂在一个带电体A右边,小球受到带电体A的吸引,静止如图。请画出绳子对泡沫小球拉力F的示意图。
6.如图所示,小车向右运动时,物体A处于静止状态。请在图中画出物体A所受到的摩擦力和它对小车压力的示意图。
7.在图中作出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
8.如图所示,为三个完全相同的滑轮组成的两个滑轮组,现在小明要使用其中一个效率较高的滑轮组提升重物,请你在这两个滑轮组中选一个合适的绕上绳子。
9.小明站在地面上,用图所示滑轮组匀速提起重物,画出滑轮组的绕绳方法。
11.轻质杠杆OABC能够绕O点转动,已知OA=BC=20 cm,AB=30 cm,在B点用细线悬挂重为100 N的物体G,为了使杠杆在如图所示的位置平衡,请在杠杆上作出所施加最小动力的图示(不要求写出计算过程)。
专题5 力学作图【答案版】
一 考向指引
力的示意图是一种简洁、方便的表示力的方法,是物体受力分析的重要手段,也是中考中常考的重要知识点之一。
一般是根据题目的要求,完成相应的作图。它可以反映学生对某个物理概念和物理规律的理解和掌握程度,在中考试卷中所占分值约4分到6分(各地要求略有不同)。作图题一般分为两大类:基本作图题和设计作图题,基本作图题考察基本作图方法和基本作图能力,设计作图题考察建模能力,设计能力、创新能力和作图技巧。
力学作图主要分为3个板块:画力的示意图,根据运动状态分析受力作图,杠杆作图,滑轮组组装作图。其中指定力主要有弹力(压力、拉力、推力、支持力),重力、摩擦力、浮力。
二 考点思维导图
三 考点精讲
(一)作受力分析示意图
对物体进行受力分析时,要正确画出力的示意图。采用“三定三标”方法,具体步骤如下:
1.“三定”
(1)定作用点:在受力物体上面出作用点,压力作用点在接触面中心去,其他力的作用点都可以画在物体重心上。如果物体同时受到几个力作用时,就将重心作为这几个力的作用点。
(2)定方向:以作用点为起点,沿力的方向画线段。常见力的方向描述,如重力方向竖直向下,摩擦力方向与物体相对运动或相对趋势方向相反,压力、支持力方向与受力面垂直指向受力物体,拉力方向沿着绳子收缩的方向等。
(3)定长度:尽管长度不能准确的反映力的大小,但在同一图中,如果物体受到几个力的作用时,线段的长短要大致表示力的大小,力越大,线段应画得越长。一对平衡力线段长度相同。
2.“三标”
(1)标箭头:在线段的末端标上箭头表示力的方向。
(2)标符号:力一般用字母“F”表示,重力用符号“”表示。摩擦力一般用“”表示。
(3)标数值和单位:若有力的大小,还应该在箭头旁边标上力的数值和单位。
3.画力的示意图需注意的问题
(1)力的作用点一定要画在受力物体上,一般情况下,压力的作用点画在接触面上,其他力的作用点均可画在物体重心上(若是摩擦力使物体转动,则摩擦力只能画在接触面上),指定作用点的,只能画在指定作用点上。当一个物体受多个力作用时,这几个力的作用点都要画在物体的重心上。
(2)在画力的示意图时,要正确分析物体的受力情况,若找不出一个力的施力物体,则该力一定是不存在的。根据要求画出需要画的力(下一个专题详解)。
(3)受力分析的顺序:先分析重力,然后环绕物体一周找出与研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他力。简记为:重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,再看电磁浮。
(二)杠杆力臂的作法
1.杠杆的支点、动力作用点和阻力作用点都必须在杠杆上,力臂和力的作用线必须垂直,千万不能把支点到力的作用点的距离当做力臂。
2.力臂的画法一般分如下几步:①确定杠杆主体结构,找到支点;②分清杠杆受到的阻力和动力(容易错画为杠杆对其他物体的力),画好动力作用线和阻力作用线;③从支点向力的作用线引垂线(用虚线表示),画出垂足;支点到垂足的距离就是力臂,用大括号标注出来,并用表示动力臂,表示阻力臂。如图所示。总之,力臂的画法简记为:一找点,二画线,三作垂线段,四标符号。
3.最小动力作图
此类问题中,一般情况下,“阻力×阻力臂”为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大。
最长动力臂的画法:若动力作用点已经给出,那么支点到动力作用点的连线作动力臂就是最长的力臂;若动力作用点没有给出,则选择杠杆上离支点最远的点为动力作用点,二者的连线就是动力臂。
作最小动力的方法:①找出最大动力臂后过动力作用点作动力臂的垂线;②根据杠杆平衡的实际情况确定动力的方向,最后标上箭头和字母F或F1。
【例题】如图所示,工人师傅想把一个重800N的油桶滚上一个台阶,他沿最省力的方向推动油桶。在图中画出这个力和它的力臂(支点已在图中给出)。
【分析】由杠杆的平衡条件可知:当阻力、阻力臂一定时,动力臂越大,则动力越小;因此解答此题,只需找出使动力臂最大的动力作用点,然后作动力臂的垂线即可.
【解答】由杠杆的平衡条件可知,在阻力乘阻力臂不变时,动力臂越长所用的动力越小;
如图,支点为O,过支点O做直径OA,过A做OA的垂线,可得动力的作用线,按这个方向用力,动力臂最长,最省力,如图所示。
(三)滑轮组作图
滑轮组作图中,有两点要求:
①滑轮组是用一根绳子绕成;②所提供的滑轮要全部用完。
结合这两个特点,可总结出如下的绕绳方法。
一看:看一下所提供的滑轮中,定滑轮和动滑轮的个数是否相等,如不相等,则绳子的固定端一定连在个数少的滑轮的框架上。
【例1】站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶,请在图1中画出滑轮组绳子的绕法
图1 图2
【解析】图1所给滑轮中,有两个定滑轮,个动滑轮,动滑轮个数少,所以绳子的固定端应连在动滑轮的框架上.具体绕法如图2所示。
【例2】如图3所示装置,绳重及摩擦不计。请利用图示的三个滑轮,补画该滑轮组完整的绕线
图3 图4
【解析】图3所给滑轮中,有一个定滑轮,两个动滑轮,定滑轮个数少,所以绳子的固定端应连在定滑轮的框架上.具体绕法如图4所示。
二读:如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等,就要读一下题目的要求,看其中有无最省力”或“改变力的方向”的要求.如要求“最省力”,则绳子的固定端一定连在动滑轮的框架上;如要求“改变力的方向”,则绳子的自由端一定从定滑轮绕出,固定端也一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“省动变定”。
【例3】在图5中画出使用滑轮组提起水桶的最省力的绕绳方法.
【解析】图5所给滑轮中,有一个定滑轮,一个动滑轮,定滑轮和动滑轮个数相等.阅读题中要求,注意到“提升水桶的“最省力'的绕绳方法”,所以绳子的固定端应连在动滑轮的框架上。具体绕法如图6所示
图6 图7
【例4】在图7中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物升起
【解析】图7所给滑轮中,有一个定滑轮滑轮,定滑轮和动滑轮个数相等.阅读题目,注意到“要求人用力往下拉绳使重物升起”,即要改变力的方向,所以,绳子的自由端应从定滑轮绕出,固定端应连在定滑轮的框架上具体绕法如图8所示。
图8
三算:如所提供的定滑轮和动滑轮的个数相等,通过阅读题目要求,也没有“最省力”或“改变力的方向”的要求,就要计算了.通过计算算出需要的绳子的段数,然后根据段数的奇偶性确定.如是奇数,则绳子的固定端一
定连在动滑轮的框架上;如是偶数,则绳子的定端一定连在定滑轮的框架上.我们将其简化为“奇动偶定”,同样可以采用谐音记忆法,记为:“机”动”或“激'动
【例5】要用一根绳子和两个滑轮提起物体,若不计滑轮重及摩擦,而使拉力为物体重的1/3,请在图9中画出绳子的正确绕法。
图9 图10
【解析】图9所给滑轮中,有一个定滑轮,一个动滑轮,定滑轮和动滑轮个数相等.阅读题目,看不出有“最省力”或“改变力的方向”的要求.但根据题意可算出承担物体重的绳子的段数,是奇数,所以绳子的固定端一定连在动滑轮的框架上.具体绕法如图10所示。
四 典例精析
类型一:画指定力的示意图
如图所示是质量为50Kg的小明起跑时
的情景,请画出小明所受重力(点O为重心)和右脚所受摩擦力的示意图。
【答案】
2.如图所示,小车A与B一起向右做匀速直线运动,当小车A与正前方的墙碰撞时,请画出物体B受到的重力和摩擦力的示意图(两力均画在重心上)。
【答案】
3.如图,物体 A、B 在力 F 作用下,以相同的速度在水平面上向右做匀速直线运动。请画出物体 B 在水平方向上的受力示意图。
【答案】
4.(2019·成都)质量均匀的小球a从地面冲上弧形轨道,如图1所示,是小球a向上运动的某一状态,请画出此时小球所受重力及小球对弧形轨道压力的示意图.
【答案】
5.如图所示,一质地均匀的小球由a点沿轨道滚下,请画出小球运动至最高点c时所受重力和支持力的示意图。
【答案】
类型二:平衡状态力的示意图
物体的受力分析有时要结合物体的状态,和二力平衡的条件来判断某些力的大小和方向
1.如图所示,物体随水平传送带向右匀速移动,作出物体所受力的示意图。
【答案】
2.如图所示,物体A静止在斜面上,试画出物体A的受力示意图
【答案】
3.如图所示,球静止在地面上并与斜壁OA刚好轻轻接触,请画出该球的受力示意图。
【答案】
4.如图所示,细线固定在天花板上,另一端系着小球静止在斜面上,试画出两种情况下小球受到的力
【答案】
5.如左图所示,小球被固定在静止的金属框架上,画出小球A所受作用力的示意图。
【答案】
6.如右图所示,雨燕沿虚线方向匀速自由飞翔,在图中画出雨燕所受重力和空气对它的作用力的示意图。
【答案】
类型三:非平衡状态力的示意图
1. 如图所示,请画出水中正在下沉铁球的受力示意图. (水的阻力忽略不计)
【答案】
2.如图所示,将一个小球放在竖直放置的弹簧上,用手向下压小球,松手后,小球在弹簧弹力作用下向上加速运动,不考虑空气阻力,请画出松手时小球的受力示意图。
【答案】
3.如图所示,O为小球的重心,请在图中分别作出小球竖直上升、下落过程中的受力示意图(小球在运动过程中均受空气阻力f的作用)。
【答案】
类型四:杠杆作图
1.某剧组为拍摄节目需要,设计了如图所示的拉力装置来改变照明灯的高度,轻质杠杆ABO可绕O点转动,请在图中画出。
(1)杠杆所受拉力的力臂L1;
(2)杠杆所受阻力F2的示意图。
【解析】过A点作竖直向下的力,即阻力F2;过支点O作垂直于动力作用线的垂线段,即动力臂L1.如图所示。
【答案】
类型五:滑轮组组装作图
2.如图所示,某人站在A处通过一根绳和两个滑轮匀速提起物体B,所用的拉力F=100 N,物体B重300 N(不计滑轮重和绳重,不计摩擦力),画出滑轮组的绕线。
【答案】
【解析】根据题意,拉力为100 N,物重为300 N,且不计滑轮重、摩擦,所以滑轮组应绕成三段绳子承担物重,如图可由人手处反着绕线,分别经过下面的滑轮,再经过上面的滑轮,最后固定在动滑轮上,绕好后由三段绳子承担物重,符合题意,如答案图。
精选习题
1.如图,在图中画出木块A重力的示意图,以及木块A对斜面B的压力F的示意图。
【答案】
2.如图,用细线将小钢球悬挂起来,让其在竖直平面内左右摆动。忽略空气阻力,在图上画出小钢球摆动到B点时所受力的示意图。
【答案】
3.如图,货物随传送带一起水平向右做匀速直线运动,画出该货物的受力示意图。
【答案】
4.如图所示,小车A与B一起向右做匀速直线运动,当小车A与正前方的墙碰撞时,请画出物体B受到的重力和摩擦力的示意图(两力均画在重心上)。
【答案】
5.一根绳子系着一个泡沫小球,悬挂在一个带电体A右边,小球受到带电体A的吸引,静止如图。请画出绳子对泡沫小球拉力F的示意图。
【答案】
6.如图所示,小车向右运动时,物体A处于静止状态。请在图中画出物体A所受到的摩擦力和它对小车压力的示意图。
【答案】
7.在图中作出动力F1的力臂l1和阻力F2的示意图。
【答案】
8.如图所示,为三个完全相同的滑轮组成的两个滑轮组,现在小明要使用其中一个效率较高的滑轮组提升重物,请你在这两个滑轮组中选一个合适的绕上绳子。
【解析】因为不计绳重和绳子与滑轮的摩擦,所以滑轮组的机械效率,又因为甲乙两图的物体重是相同的,乙图中的动滑轮重小于甲图中的动滑轮重,所以,使用乙图的滑轮组效率较高,故答案如图所示。
【答案】
9.小明站在地面上,用图所示滑轮组匀速提起重物,画出滑轮组的绕绳方法。
【解析】小明站在地面上,那么小明应该向下拉绳子把重物提起,那么绳子应该固定在定滑轮上,然后绕过动滑轮,再绕过定滑轮,有两根绳子托着动滑轮,如下图所示。
【答案】
10.如图是一种活塞式抽水机的示意图,其中手柄AOB是一个杠杆,杠杆在动力F1的作用下绕O点匀速转动,请在图中画出杠杆在B点受到阻力的示意图和F1的力臂.
答案:如图所示
【答案】
11.轻质杠杆OABC能够绕O点转动,已知OA=BC=20 cm,AB=30 cm,在B点用细线悬挂重为100 N的物体G,为了使杠杆在如图所示的位置平衡,请在杠杆上作出所施加最小动力的图示(不要求写出计算过程)。
【解析】动力臂最长时动力最小,连接OC,则OC为最长的动力臂,动力的方向与OC垂直向上;根据数学知识可得,动力臂OC=50 cm,根据平衡条件G×OA=F×OC,即100 N×20 cm=F×50 cm,解得动力最小为40 N。
答案:如图所示
【答案】