2009年中考物理专题复习及测试(有针对性的5个热点专题)

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名称 2009年中考物理专题复习及测试(有针对性的5个热点专题)
格式 rar
文件大小 523.1KB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2009-04-22 19:47:00

文档简介

2009年中考物理专题复习及测试:摩擦力
(一)摩擦和摩擦力
摩擦是人们经常遇到的现象,我们用手拿起放在桌子上的书,是靠摩擦。假如没有摩擦,手拿东西时它就会滑掉。我们平常走路也是靠摩擦,假如没有摩擦,真是寸步难行。你如果在光滑的冰面上滑倒过,就能体会到这一点。一般运动物体能够停下来,又是靠摩擦。假如没有摩擦,火车到了站也不会停下来,乘客就不能下车.总之,我们经常遇到并且随时利用摩擦,只是不大注意罢了。
因此,摩擦力是一种常见的力,我们可以这样给摩擦力下个定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
摩擦力的产生条件:
根据摩擦力的定义,我们可以找到摩擦力的产生条件一是物体互相接触,二是要发生或已经发生相对运动。
例1:如下图所示:物体与地面(或斜面)间的接触面是粗糙的,图中没有受到摩擦力的是:
解析:A图中物体是静止的,没有发生相对运动,也没有相对运动的趋势,所以A不受摩擦力,B图中的物体有沿斜面向下运动的趋势,C图中的物体受到水平向左的拉力,有向左运动的趋势,所以B、C中的物体受到摩擦力。D图中的物体向右运动,受到摩擦力,应选择A。
分析:本题主要考察摩擦力产生的条件,解题的关键是判断物体是否有相对运动或相对运动的趋势,本题的易错点是误认为只有发生相对运动,才有摩擦力,而忽视了有相对运动趋势时也会产生摩擦力,因此会误选B、C。
摩擦力的方向:
仔细研究摩擦力的定义我们可以知道摩擦力的方向是沿着阻碍相对运动的方向(这也表示摩擦力的效果)
产生摩擦的原因:
产生摩擦的原因比较复杂,我们只能做粗浅的解释。
如图所示:看起来十分光滑,互相密合的两个平面,如果放在显微镜下观察,却像图上那样显示出凹凸不平,两个物体的凹凸部分互相啮合,当一个物体在另一个物体表面上运动时,互相啮合凹凸部分。就会发生碰撞,阻碍物体运动,这就产生了摩擦。
(二)测量摩擦力
摩擦力的方向和相对运动方向相反,摩擦力的大小可以用如图所示方法测量,通过弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做匀速直线运动。在水平方向上,木块受两个力的作用,一个是拉力F,一个是木块和桌面之间的摩擦力 ,因为木块在水平方向做匀速直线运动,所以水平方向的拉力F和摩擦力 是一对平衡力,摩擦力的大小等于拉力,从弹簧测力计读出了拉力,也就知道了木块与桌面之间的摩擦力。
实验注意事项:一是因为弹簧测力计本身有重量,为了保证水平拉力,牵引木块时,要握住弹簧测力计的外壳;二是使木块在水平面上做匀速直线运动的关键是拉力要均匀,集中注意力盯住弹簧测力计的指针,一直拉到底,在指针不颤动时读数。
只有用弹簧测力计拉着木块在水平方向做匀速直线运动,此时摩擦力和拉力才是一对平衡力,此时弹簧测力计的示数才能表示摩擦力的大小。因此:用弹簧测力计测量摩擦力大小时必须让物体在水平桌面上做匀速直线运动。
例2:小红用20N的力拉着一个重50N的木箱在水平方向运动,此时摩擦力的大小为:
A.20N B.50N
C.30N D.无法判断
解:答案是D
分析:根据前面所学的知识,C明显出错,给物体做受力分析,重力和摩擦力不在同一直线上,没有直接关系,因此可排除B、C,作为看似正确的A,我们要仔细分析,此时物体不一定在水平方向做匀速直线运动,根据题意:存在做变速运动的可能,所以此时的摩擦力大小不一定等于拉力的大小,因此A也不正确,答案只能是D.
(三)滑动摩擦和滚动摩擦
一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦,叫做滑动摩擦,黑板擦跟黑板的摩擦,我们推动桌子时,桌子和地面的摩擦……这些摩擦都属于滑动摩擦。
一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,叫做滚动摩擦。汽车、自行车轮子在地面上滚动时,圆筒或圆木在地面上滚动时,都是滚动摩擦。
用手按住小车,先按甲图的方式推动小车,再按乙图的方式推动小车.比较先后两次手感受到的阻碍情况是否相同,思考一下,这说明了什么?
用滚动代替滑动,摩擦就会明显减小。
远在古代,人类就已经发现用滚动来代替滑动,可以大大减小摩擦,如图所示,搬运重物时,在重物下垫上滚木。
在现代生活和生产中,各种车辆都安装了车轮,许多机器转动部分安装了滚动轴承等。
例3:骑自行车时,车轮与地面间的摩擦属于哪种摩擦?紧急刹车时,刹车橡皮与车轮间的摩擦属于哪种摩擦?
解:滚动摩擦和滑动摩擦除了用各自的定义可直接区别外,也可根据实验操作来鉴别:在自行车的轮胎上,涂上一点红漆,在路面上行驶,可发现地面上是有间隔的红点,若在刹车橡皮上涂上一点红漆,在路面上骑行并刹车,可发现钢圈内侧出现连续的、不间断的红带。前者是滚动摩擦的特征,后者是滑动摩擦的特征,所以自行车前进时,车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦,紧急刹车时,刹车橡皮与车轮间的摩擦是滑动摩擦。
(四)影响摩擦力大小的因素
推轻箱子比推重箱子轻松;推一重物经过光滑的路面和粗糙的路面,所用的力是不同的……这些事例说明摩擦力的大小是不同的,那么摩擦力的大小和哪些因素有关呢?
让我们自己动手试一下
探究实验:影响摩擦力大小的因素
科学猜想:根据箱子越重,推起来越费劲,地面越粗糙推起来越费劲……这样看来影响摩擦力大小的因素可能有:接触面所受的压力;接触面的粗糙程度……
实验器材:抛光的水平桌面,抛光的小木块、弹簧测力计、多个砝码、棉布、毛巾等。
实验步骤:
1. 用弹簧测力计称出小木块所受的重力。
2. 如图:用弹簧测力计拉着小木块在水平桌面上做匀速直线运动。此时弹簧测力计的示数就等于木块和桌面的摩擦力。这时木块对桌面的压力就等于小木块的重力。
3. 把小木块对桌面的压力和它们之间的摩擦力记录到表一和表二。
4. 在小木块上加上一个砝码,用同样的方法测出摩擦力(如图),此时对桌面的压力等于木块和砝码的重力之和。把压力和摩擦力的数据填入表一。
5. 增加小木块的砝码,再做一次实验,做好记录。
6. 根据记录的数值,分析一下摩擦力跟压力有什么关系。
7. 把一块棉布铺在桌面上,小木块上不加砝码(如图)测出此时的摩擦力,将数据填入表二
8. 用毛巾代替棉布,小木块上不加砝码,测出此时的摩擦力,将数据填入表二。
9. 整理器材
实验数据记录表格:
表一:
实验次数 接触面的情况 木块上的砝码数 压力 摩擦力
1 抛光的桌面 0 1 0.2
2 抛光的桌面 1 3 0.6
3 抛光的桌面 2 5 1
表二:
实验次数 木块上的砝码数 压力 接触面的情况 摩擦力
1 0 1 抛光的桌面 0.2
2 0 1 棉布 0.7
3 0 1 毛巾 1.2
实验结论:
摩擦力的大小跟作用在物体表面的压力和接触面的粗糙程度有关,表面受到的压力越大,接触面越粗糙,摩擦力越大。
1. 如何理解压力
关于压力的定义我们将在第十三章专门学习,在本节内请同学们理解:作用在水平面上的物体对水平面的压力的大小等与物体所受的重力大小。
2. 摩擦力的大小与物体做匀速直线运动的速度无关。
(五)增大和减小摩擦的方法
摩擦与我们息息相关,我们生活中离不开摩擦,但是任何事情有其有利的一面,也有其不利的一面,摩擦对我们也是如此。有些摩擦对我们是有用的,例如:走路时要利用鞋底与地面之间的摩擦,摩擦力太小走路就很困难……对于这些摩擦我们要增大;有些摩擦对我们是有害的,例如:机器内部各个零件之间的摩擦使机器磨损和发热……这些摩擦要尽量减小,那么如何来增大和减小摩擦呢?
摩擦力的大小与压力和接触面粗糙程度有关,有了这些基础知识我们就可以改变摩擦力的大小。
摩擦力随着压力的增大而增大,所以增大压力可以增大摩擦,因此推重箱子比推轻箱子费劲。我们要拿起一个很重的东西,就要用力捏紧它,这是因为用力捏可以增大手对重物的压力,也就是增大它们之间的摩擦力,摩擦力足够大时,重物就不会从手中滑落。
接触面越粗糙,摩擦就越大,所以把接触面做的粗糙些可以增大摩擦,下雪天路滑,在路面上撒沙子,就是利用使接触面的粗糙的方法来增大摩擦的。
由于在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多,所以我们如果能让滚动摩擦变为滑动摩擦也可以增大摩擦。汽车的刹车装置就是在汽车紧急刹车时,强迫汽车轮胎由滚动变为滑动的,以此来增大摩擦使汽车尽快停下来。
找到了增大有益摩擦的方法,我们就能很轻松找到减小有害摩擦的方法:减小压力;减小接触面的粗糙程度;例如刀的表面非常光滑,变滑动为滚动,例如:古代在运输大型石块时,在底下铺设圆木……
除了上述方法外,使两个接触的表面分离,也能减小摩擦。加润滑油可以在两个表面之间形成油膜,使它们互不接触,这样就减小了摩擦。还可以用压缩空气或电磁场使摩擦面脱离接触,摩擦变小,磁悬浮列车(如图)就是靠强磁场把列车从轨道上微微托起,使摩擦力大大减小的。
气垫船(如图)的船底跟水面之间有一层空气垫,也是利用使接触面分离的方法来减小摩擦的。
例4:下列各种措施中,为了减小摩擦的是( ),属于增大摩擦的是( )
A.用台钳钳紧工件
B.在搬动笨重的机械时,常在下面垫上圆木
C.自行车的脚蹬子上刻有凹凸不平的花纹
D.给机器点润滑油
解析:A是为了防止工件脱落,影响工作,C是为了防止脚与脚蹬子打滑,这两个实例中摩擦是有益的,所以采取的措施是增大摩擦,B是利用滚动摩擦比滑动摩擦小得多的道理减小有害摩擦的。D是通过加润滑油,使物体间不直接接触,从而减小摩擦的。
【模拟试题】(答题时间:60分钟)
一. 判断题
( )(1)在草地上滚动的足球会慢慢停下来,这是由于足球受摩擦力的原因
( ) (2)假如没有摩擦,我们将寸步难行
( )(3)滚动摩擦肯定比滑动摩擦小得多
( )(4)在运输大型石块时,在石块下垫滚木,利用了滚动摩擦
( ) (5)摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度无关
二. 选择题
( )(1)一位同学在水平方向向左推一小车在水平地面上匀速前进,此时哪两个力是一对平衡力:
A.人推车的力与车对人的力
B.人推车的力和地面对车的摩擦力
C.车的重力和车对地面的压力
D.车的重力和人推车的力
( )(2)用手握住油瓶的颈部,油瓶不会滑落,则下列说法中正确的是:
A.手给瓶子的摩擦力小于瓶子的重力
B.手给瓶子的摩擦力等于瓶子的重力
C.手给瓶子的摩擦力大于瓶子的重力
D.手给瓶子的摩擦力与瓶子的重力无关
( )(3)假如没有摩擦,下列哪种现象是不可能发生的?
A.地面上滚动的球,行驶中的车辆很难停下来
B.手拿不住笔写字
C.人可以在地面上行走如飞
D.用吹灰之力就可以将火车沿铁轨推动
( )(4)下面事例中,属于滑动摩擦的是:
A.行进的汽车前轮受到的摩擦
B.在地面上滚动的圆木桶受到的摩擦
C.擦黑板时,黑板擦受到的摩擦
D.在台面上滚动的乒乓球受的摩擦
( )(5)一个木块在桌面上滑动时,其摩擦力的大小:
A.只与压力的大小有关
B.只与物体的重力有关
C.与物体的重力和接触面的状况有关
D.与相互间的压力和接触面的粗糙程度都有关
( )(6)在研究木块与木板之间摩擦力的实验中,以下操作中不必要的是:
A.把木块放在水平木板上
B.弹簧测力计沿水平方向拉木块
C.使木块做匀速直线运动
D.依次在木板上铺上毛巾和棉布
( )(7)关于摩擦力的大小,下列叙述中正确的是:
A.压力越大,摩擦力越小
B.推物体的外力越大,摩擦力越大
C.接触面越光滑,摩擦力越大
D.以上说法都不准确
( )(8)在研究摩擦力的大小与压力大小和接触面粗糙程度的关系时,应运用下列哪种研究方法?
A.控制变量法 B.等效法 C.模型法 D.分类法
( )(9)下列方法中属于增大有益摩擦的是:
A.刀的表面生锈 B.冬天在积有冰雪的路面上撒些煤渣
C.给机器加润滑油 D.制做气垫船
( )(10)在下列事例中,属于减小摩擦的是:
A.自行车刹车时要用力捏闸
B.体操运动员上器械前,常常在手上涂些镁粉
C.为车轴加润滑油
D.在鞋底上制出凹凸不平的花纹
( )(11)关于摩擦的说法,正确的是:
A.一切摩擦都是有害无益的,应尽量减小摩擦
B.摩擦有利、有害,应利用它有益的一面、减小有害一面的影响
C.改变接触面大小,将改变摩擦力的大小
D.滚动摩擦是有用摩擦,所以都是用滚动来代替滑动
( )(12)关于摩擦的说法中错误的是:
A.在机械内部的转动部分,装轴承可以减小摩擦
B.在接触面间加润滑油可以消除摩擦
C.摩擦力总是阻碍接触的物体间的相对运动
D.增大压力并使接触面粗糙,可增大摩擦
( )(13)下列方法中增大有益的摩擦的是:
A.刀的表面生锈
B.汽车刹车时,将滚动摩擦变为滑动摩擦
C.给机器加润滑油
D.雪橇滑板用钢制成
三. 填空题
(1)如图一个物体,在一个水平外力F的作用下静止在竖直墙上,则物体受到_____、_____、_____、_____力的作用,
(2)小红为了测定木块和桌面的摩擦力的大小,她应该用弹簧测力计拉着木块沿水平方向做__________运动,若此时弹簧测力计读数是3.5N,则实验得出的摩擦力为_______N.实验所用的原理是物体在_________作用下,物体做___________.
(3)重600N的石块,受到200N的水平向右的拉力,在水平方向做匀速直线运动,它所受到的摩擦力为 。
(4)用铅笔写字时,笔和纸之间的摩擦是 ,卷笔刀削铅笔,刀与笔之间的摩擦是 ,当你滑冰时,冰刀和冰面之间的摩擦是 ,当你滑旱冰时,旱冰鞋轮子和地面之间的摩擦是 。
(5)滚木头比拖木头省力,这是因为
(6)在水平地面上放一个重 20 N的物体,用 2 N的水平拉力使物体在水平面上作匀速直线运动,该物体受到的摩擦力是      。
(7)质量为50kg的物体,在200N的水平拉力作用下,沿水平桌面做匀速直线运动,物体受到的摩擦力是___________,物体受到桌面的支持力是__________。若该物体运动速度增大,这时摩擦力__________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(8)小孩从滑梯上滑下,小孩和滑梯之间的摩擦是________摩擦;钢珠与轴承内外圈之间的摩擦是____________摩擦。
(9)自行车的轮胎上印有花纹,这是为了________________,自行车的轮轴上装了轴承,这是为了___________ 、钢丝钳的钳口上刻有花纹,是采用增大接触面的_______来增大摩擦的,皮带传送带收紧些,是通过增大___来增大摩擦的。
四. 问答题
(1)缝纫机皮带如果打滑,只要在皮带上撒些松香或将皮带缩短一些,就可以解决了,这是为什么?
(2)请你分析一下:滑冰是用什么方法来减小摩擦的?
(3)自行车刹车时,为什么手捏闸越紧,车越快停止?
(4)根据所给的图, 请你分析一下:润滑油是如何减少摩擦的
五. 阅读短文、回答短文后的问题:
小明、小红和小王在探究“摩擦力的大小可能跟哪些因素有关”的过程中,分别提到了以下猜想:
小明:摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;
小红:摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;
小王:摩擦力的大小可能与产生摩擦力的两个接触面的接触面积的大小有关;
为了验证上述猜想是否正确,小明选用了一块底面与各个侧面粗糙程度相同的长方体木块,并设计了以下的探究方案:
步骤1:把长方形木块平放在水平的长木板上,用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数(如图甲)
步骤2:在长方形木块上放上砝码(如图乙),用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数。
步骤3:在水平长木板上铺上棉布,把木块平放在棉布上(不加砝码),用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数(如图丙)。比较“步骤3”与“步骤1”中弹簧测力计的示数的大小。
(1)当用弹簧测力计水平拉木块做匀速直线运动,摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数,为什么?
(2)步骤2的设计目的是为了验证哪种猜想的正确?
(3)为了检验小王的猜想是否正确,可在上述试验的基础上再增加一个步骤,写出你所设计的这一实验步骤
(4)在步骤2中,若木块和砝码的总重为0.5N,当用弹簧测力计水平拉木块作匀速直线运动时,则砝码与木块摩擦力之间的关系是:
A.大于0.5N B.大于零且小于0.5N
C.等于0.5N D.等于零
(5)考虑到影响摩擦力的因素教多,在上述探究过程中总要控制某些因素,使他们保持不变,进而寻找摩擦力的大小与另外一个因素的关系,这种研究问题方法叫做“控制变量法”想想看,在我们探究过的哪些物理问题中用到过这种方法?
【试题答案】
一. (1)对(2)对(3)错(4)对(5)错
二. (1)B(2)B(3)C(4)C(5)D(6)D(7)D(8)A(9)B(10)C、(11)B(12)B(13)B
三、1. 重力 摩擦力 压力 支持力2. 匀速直线 3.5 平衡力 匀速直线运动
3. 200N 4. 滑动摩擦 滑动摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦
5. 在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多
6. 2N
7. 200N 500N 不变
8. 滑动 滚动
9. 增大摩擦 减小摩擦 粗糙程度 压力
四. (1)撒些松香可以增大接触面的粗糙程度,将皮带缩短可以增大压力,这两种方法都可以增大摩擦力
(2)使接触面分离,可以减小摩擦
(3)这样可以增大压力。从而可以增大摩擦,使车很快的停下来
(4)加润滑油可以使接触面分离,从而使摩擦大大减小
五. (1)生活中的物体如果做匀速直线运动,是因为受到平衡力,此时摩擦力和拉力是一对平衡力,大小相等,所以此时弹簧测力计的示数即表示拉力的大小又表示了摩擦力的大小。
(2)摩擦力的大小可能与接触面间的压力大小有关;
(3)将这个木块侧放,用弹簧测力计拉着它在水平桌面上做匀速直线运动,记下弹簧测力计的示数。
(4)B
(5)在探究电流大小和电压的关系时,让电阻不变2009年中考物理专题复习及测试:作图专题
(一)光学
1. 光的反射
(1)如图所示,是物体AB的A点在平面镜中所成的像,请在图中画出平面镜和AB物体的像。
(2)完成下面光路图,画出入射光线。
(3)如图所示,图中MN为平面镜,S为发光点,A是人眼睛所在位置。
① 遮住平面镜上某一点Q,人的眼睛就看不到S的虚像了,画图确定Q点。
② 保持人眼位置不动,发光点S垂直面镜运动,在这个过程中,Q点应向平面镜的 端移动。
(4)图中S为发光点,从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别与虚线、重合,根据平面镜成像规律在图中画出平面镜,并找出S在平面镜里的像。
(5)如图所示,MN为平面镜,S为发光点,用作图法画出S点的像,并说明人眼在什么范围内能看到S的像?
(6)人在平面镜MN中能看到物体AB的像,如图所示,至少把平面镜MN上的哪一部遮住,人就看不见物体的像了?在图上画出来。
2. 光的折射
(1)如图所示,已知入射光线AO,请画出反射光线OB以及折射光线OC的大致方向。
(2)完成图中的各光路图。
(3)在图中的虚线框内填入适当类型的透镜,并完成光路图。
(4)图中画出了光线通过透镜前、后的方向,在方框中画出适当类型的透镜。
(5)如图所示,为AB的像,此光具一定是 镜。在图上画出光心的位置。
(二)力学
1. 用力的图示法画出下图所示两种情况下,物体A所受的重力。已知物体A重40N。
2. 用力的图示法在图中画出用与地面成30°角的300N的力向右上方拉小车的图示。
3. 如图所示重4N的均匀小球靠着竖直的墙壁,停在光滑的水平面上,试用力的图示法画出小球受到的力。
4. 放在水平面上的物体A同时受到F1、F2两个力作用,如图(a)所示。请在图(b)中画出这两个力的合力的图示。
5. 有一重20N的铁块,受一水平向左、大小为15N的拉力作用而做匀速直线运动,如图所示。若所有力的作用点都在物体的重心上,请在图中用力的图示法画出除了重力和拉力以外的其他力。
6. 传送带上有一个物体m,当它在如图所示位置时,它与传送带一起以1m/s的速度在水平方向上匀速运动。空气阻力不计。请在图中画出m受力情况的示意图。
(三)电学
1. 电路
(1)根据要求画出电路图。
① 灯L1和L2并联;
② S1、S2都闭合时L1和L2都发光;
③ S1闭合、S2断开时,只有L1发光。
(2)某控制电路的一部封闭部件上,有三个接线柱A、B、C和电灯、电铃各一只,如图所示。连接A、C,灯亮,铃不响;连接A、B,铃响,灯不亮;连接B、C,灯不亮,铃不响,请你根据上述情况在方框内画出这个部件的电路图。
(3)根据要求将如图所示元件连成电路图(各元件位置不动)
① 甲图中的灯L1、L2串联,电流表测串联电路的电流;
② 乙图中的灯L1、L2并联,电流表测灯L1的电流,开关控制两盏灯;
③ 丙图中的灯L1、L2并联,开关控制L1,电流表测L2的电流。
(4)根据要求完成以下各题的电路连接(各元件位置不准动)
① 在图的(甲)中,将灯L1、L2并联,电流表A测通过L2的电流,开关S1和S2分别控制灯L1和L2。
② 在图的(乙)中,将灯L1、L2并联,电流表A1测通过灯L1的电流,电流表A测干路中的电流,闭合任意一个开关的同时,断开另一个开关,均能使两盏灯发光。
(5)在图中的圆圈内,标出电流表或电压表,并标出各表两个接线柱的正、负。(要求:用电器、仪表均能正常工作)
(6)如图所示的方框是一个不透明的盒子,盒内连接有两节1.5V的干电池,A、B、C、D分别为盒内引出的四个接线柱,用电压表测AB间电压为1.5V、AD间电压为3V、AC间电压为1.5V,BC间电压为零,请画出盒内的电路图。
(7)现有L1、L2、L3三盏灯,一块电压表,一块电流表,两个开关S1、S2,一个电池组,请按下列要求设计电路,并画出电路图。
灯L1、L2串联后与L3并联,电压表测定灯L2两端电压,电流表测定通过灯L3的电流,开关S1控制灯L3,开关S2控制灯L1、L2,电池组向电路供电。
(8)如图所示,两个灯泡L1、L2串联,在三个圆圈内分别填入合适的电表的符号。
(9)请把下图中的各元件按家庭电路要求连接成电路图。
(10)如图为目前比较通用的带有插座和开关(四孔一开)接线板的示意图,请把开关、插座、螺丝口灯泡合理连入电路(要求开关控制灯泡,两插座使用正确)。
2. 电和磁
(1)根据图中小磁针N极指向,标出磁体的磁极名称,并画出磁感线。
(2)如图所示,标出通电螺线管中电流方向和螺线管的磁极名称。
(3)当螺线管通电后,磁针稳定在图示的位置,请在图中画出螺线管的绕线示意图。
(4)根据图中的各图例,画出闭合导体的一部分做切割磁感线运动时,未标明的方向或磁极的位置。
例:
(5)根据图中各图的图例,画出通电导体在磁场里受力运动时未标明的方向。
例:
(6)根据图中图例,画出图⑴⑵⑶中闭合电路的一部分导体切割磁感线时未标明的方向或磁极位置。
【答案】
(一)
1.
(1)
(2)
(3)

② 左
(4)
(5)
(6)
2.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)凸透镜
(二)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
(三)
1.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
2.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)2009年中考物理专题复习及测试:
科学探究:串联和并联电路中的电流
基本要求:
1. 知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串、并联电路图,理解串、并联电路的连接特点,学会连接简单的串联电路和并联电路。
2. 尝试根据已有的知识和经验,设计简单的串、并联电路,选择实验器材根据电路图连接好电路。
3. 在解决问题的过程中,能与同学交流与合作,有克服困难的信心和决心,能体验战胜困难、解决物理问题的喜悦,体会科学知识在实际生活中的应用。
4. 通过类比理解电流的概念,知道电流的单位。
5. 知道电流表的用途和符号,会将电流表正确接入电路,会正确选择电流表的量程和正确读数。
6. 理解串联电路各处电流关系和并联电路的干路和支路电流间的关系。
7. 在实验探究中,要养成提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验,进行实验与收集数据、分析与论证、交流与合作的探究能力,学习拟定简单的科学探究计划与实验方案,有初步的信息处理能力,养成实事求是、尊重自然规律的科学态度,认识交流与合作的重要性。
重点、难点
重点内容:认识串联和并联电路,会画串、并联电路图; 会正确使用电流表测电流,理解并会应用串、并联电路中的电流关系。
难点内容:根据要求或根据电路图,画出实物图或连接电路,尤其是连接并联电路;串、并联电路的电流特点的实验探究。
重点内容讲解:
一. 串联电路与并联电路
现在我们要把一只电灯泡、一只电铃、一个开关和电源组成电路,使得开关断开时,灯不亮、铃不响,开关闭合时灯亮铃响。然后再将我们所连接的实物图画成电路图。同学们连接的电路各不相同,画出的电路图也就不太一样,例如:
我们看到,这些元件是一个接一个地顺次连接在电路中的。像这样的电路叫串联电路。在串联电路中电流从电源的正极流出后依次经过各个元件后流回电源的负极。所以串联电路的特点是:电流只有一条路径,通过一个元件的电流同时也通过另一个;电路中只需要一个开关,且开关的位置对电路没有影响。
像上面那样用一个开关使电灯、电铃同时通、断电的效果不是只有用串联电路才能实现。同学们看下边的电路图,当开关闭合后,电流从电源的正极流出后可以分成两条路径,这时灯和电铃中都有电流流过,它们可以同时工作。这种电路的共同特点是各个元件是并列的连接起来的,我们把这种电路叫做并联电路。由图可知并联电路的连接特点是:元件并列在电流分支处。电流特点:电流有分支,干路电流分成几部分分别流经各元件。
在上图所示的电路中,红色的部分是这个电路中的主干,就象是一条河流的干流一样,我们把这一部分叫做这个电路的干路部分。黄色部分是这个电路中的分支,所以我们把它们叫做这个电路的两个支路。在这个电路中,开关在干路上,所以它可以控制整个电路的用电器,但不能单独控制各个支路中的用电器。所以我们可以各个支路中安装开关,以便控制开关所在支路中的用电器,而且各个支路中的用电器不会相互影响。所以:
①电流有两条(或多条)路径;
②各元件可以独立工作;
③干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。
这是并联电路特有的优点。在不要求各用电器同时工作的情形下,就要采用并联电路。
并联电路广泛用于家庭电路和工业电路,就是因为实际中经常要求各用电器能独立通断,互不干扰。但是,对只要求各用电器同时通断的场合,采用串联电路可以节省开关,节日的彩灯就是这种情形。
找出下面电路连接图中的错误和不足。
甲电路为短路,电路中虽有用电器但没有接入电路。乙电路中L2没有接入电路中,造成L2部分断路。丙电路虽然连接对了,但由于导线交叉易造成混乱。在一个实际电路中,导线是可以交叉的,但我们画电路连接图时,为清楚起见,应尽量避免导线交叉。
试判断下面电路的连接形式。
如图2所示,甲图虽然看上去象是并列地连接起来的,其实由电路中电流的流向可知,电流是依次流过各个元件,所以它是一个串联电路。而乙图所示的电路,电流从电源的正极流出后,分成两条支路,这显然是一个并联电路。
在组成电路时要注意:
①首先器材与做实验的电路图中需要的器材对照,检查器材是否够用。画出电路图。
②弄清使用的电源的正、负极。
③要是连接并联电路。弄清电路的分、合点,用字母A、B标出。标出电路中的电流方向,分清哪部分是干路,哪部分是支路。弄清电路中有几个开关;哪个开关是控制整个干路的;哪个开关是控制支路的。
④电路连接过程中开关必须是断开的。
⑤若电路连接完毕,闭合开关后,灯泡不亮时注意检查发生故障的原因:检查电池之间是否连接正确;检查每个接线柱是否拧紧,导线是否连接好;检查小灯泡与灯座是否接触好。
二. 电流
利用小灯泡做实验,是利用电流热效应的大小来判断电流大小的。电流是有大小的。电流是由电荷的移动形成的,在一定时间内,通过导体某一横截面的电荷越多即电量越多,电流就越大。
电流看不见、摸不着,怎样判断导体中电流的大小?为了解决这个问题,我们做下面的实验。
将电阻线接到电源上,用蜡块接触电阻线,分别在电源开关断开和闭合时,观察现象。
我们发现有一部分蜡熔化了,这就是电流的热效应:任何导体中有电流通过的时候,导体都要发热,这种现象叫做电流的热效应。
利用电流的热效应可以判定电流的存在,能不能判定电流的大小呢?
我们将“PZ220—40”的白炽灯接入照明电路中,可以看到灯泡发光,我们摸一摸灯泡壁,感到发热。说明灯泡发光是由于电流的热效应。
把一只小灯泡用导线跟一节干电池连通如图甲,再把这只小灯泡跟两节干电池连通如图乙。注意观察这两种情况下小灯泡的发光亮度。
从实验可看出,用一节干电池时,小灯泡发光较暗,用两节干电池时,小灯泡发光较亮。对同一小灯泡,它越亮就表示通过它的电流产生的效应越大,也就是电流越大。
由以上两个实验可见:电流越大,相同时间内电流产生的热越多,灯也越亮。
我们知道,水管中的水流有大小,水流大,单位时间内流出的水多,水流小,单位时间内流出的水少。电流是电荷定向移动形成的。导体中有电流时,就有电荷在导线中移动。
单位时间内通过导体横截面的电荷越多,即电量越多,电流就越大。
电流
①用电流(I)表示电流的大小。
②定义:把1秒内通过导体某横截面的电量(Q),叫做电流。
④单位:在国际单位制里,电流的单位是安培,简称安(A)。1安=1库/秒。
电流的常用单位还有:毫安(mA),微安(μA)。
1安=1000毫安,1毫安=1000微安。
下图是一些常见用电器在正常工作时的电流。
三. 测量电流的仪表——电流表
电流表的种类很多。如有学生实验用的电流表和教学演示用的电流表。从电流表的测量范围和使用的单位来分:有安培表、毫安表、微安表和灵敏电流表。常用的电流表是以安培为单位的电流表,我们称其为安培表,它在电路图中的符号是:
注意:
①使用前,先要观察:确认是电流表;零刻线位置,量程;最小刻度值。
②读数时,应由量程确认最小刻度值后再从指针位置读出结果。学生电流表有两个量程:量程3安时最小刻度0.1安,量程0.6安时,最小刻度是0.02安。
电流表的使用规则:
①电流表要串联在被测电路中。
②必须使电流从电流表的“+”接线柱进入,从“-”接线柱流出。
③被测电流不要超过电流表的量程。不能预先估计被测电流的大小时,要先用大量程,并且试触。试触结果表明电流值在电流表示数小量程范围内时,要改接小量程的接线柱。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
四. 串联电路和并联电路中的电流关系
(一)串联电路中的电流
1. 照下图所示的电路图连接好电路。
2. 把电流表接在电路中的a处。经检查连接无误后,合上开关,测出a处的电流值,并填入表格中。
3. 把电流表先后改接在电路中的b处和c处,分别测出这两处的电流值,并填入表格1中。
4. 比较测得的数据,我们发现:串联电路中各处电流相等。
(二)并联电路中的电流
1. 照下图所示的电路图连接好电路。
2. 把电流表接在电路中的A处,经检查连接无误后,合上开关,测出A处的电流值IA,并填入表格中。
3. 再把电流表分别接在电路中的B处和C处,测量出两支路中的电流值IB和IC,并填入表格中。
4. 比较表中的数据我们会发现IA比IB、IC都大,细心的同学还会发现IA=IB+IC。这也就是说在并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
【典型例题】
例1. 马路上的路灯,傍晚时同时发亮,天明时同时熄灭,请判断这些灯是串联的还是并联的?
分析:路灯是串联还是并联,不能单纯地从同时亮同时灭的表面现象上判断,应从串联和并联电路的特点上去分析。假如路灯是串联的,那么路灯中某一盏灯的灯丝如果断了,其它路灯将全都不亮,这显然是不可能的。
解答:马路上的路灯应该是并联的。
说明:马路上路灯的控制开关安装在干路上,便能控制所有的灯。
例2. 如图所示,当S1,S2断开时,能亮的灯是______,它们是_______联的。当S1,S2闭合时,能亮的灯是______,它们是______联的。当S1闭合、S2断开时,能亮的灯是______。
分析:当S1,S2断开时,电流从正极流出经过L1再经过L3流回负极,因此L1,L3亮,是串联的。当S1,S2闭合时,L1被短路,电流从正极流出经过S1后分为两路,分别经过L2和L3再合为一路流回负极,因此L2,L3亮,是并联的。当S1闭合,S2断开时,L1被短路,L2是开路,因此只有L3亮。
解答:L1,L3,串;L2,L3,并;L3。
说明:判断哪些灯能亮时,一般看是否有电流通过;判断连接方式时,可根据串联、并联电路的特点判断。
例3. 根据图1所示电路图,连接实物图(见图2)。
图1
图2
分析与说明:首先要根据电路图弄清楚各元件的连接情况。由图1可知,灯L1与灯L2并联,S1控制L1,S2控制L2,开关S在干路上。并联电路的分流点a,汇流点b。然后画出连接实物图。
画连接实物图有两种方法。第一种方法是先连接好两条支路,即L1与S1串联,L2与S2串联,然后将两支路“头头相接”,标上字母a,“尾尾相接”,标上字母b。a与电源正极相连接,b经过开关S与电源负极相连接。第二种方法是顺着电流方向,将电源与其中一个支路连接成一个回路,例如电流从电源正极出发→L1→S1→S→回到电源负极。然后把另一支路连接在a、b两点间。如图3。
图3
例4. 如图所示的电路,电灯属于哪种连接?S1和S2分别控制什么?
分析:分析电路时,可以把原电路整理改画成常见的电路图。因为电路的起点和终点是电源的两极,所以可以抓住电流的正负极向两边展开,从而可得到如图所示的电路图。
解答:电灯L1与L2是并联,S1控制整个电路,S2只控制L2所在的支路。
说明:分析电路时,还可以从电源正极出发看电路是否有分支点。从电源正负极到两个分支点是干路。再看开关是在干路中还是在支路中,从而确定用电器的连接方式和开关的作用。
例5. 在如图所示的电路中,试分析当开关分别为下述几种情况时,各盏灯能否还发光?
(1)S1、S3闭合,S2断开;
(2)S2、S3闭合,S1断开;
(3)S1、S2断开,S3闭合;
(4)S1、S2、S3均断开;
(5)S1、S2、S3均闭合。
分析:此题突出了开关在改变和控制电路中的重要作用,强化了对通路、开路的认识。由图可知,S3在干路上,S1、S2都在支路上。当S1、S3闭合而S2断开时,L1所在的支路为开路,没有电流通过L3,这时L1和L2并联接在电源上,构成通路。因此对于(1)的情况,L3、L2发光,L1不发光。当S2、S3闭合而S1断开时,L2所在支路为开路,没有电流通过L2,这时L1、L3并联接在电源上,构成通路。对于(2)的情况,L1、L3发光,L2不发光。当S1、S2均断开而仅S3闭合时,L1、L3所在的两条支路均为开路,这时仅L3通过S3与电源连接,形成通路。故对于(3)的情况,仅L3发光,L2和L1都不发光。当S1、S2、S3均断开时,三盏灯所在支路均为开路,均无电流通过,所以对于(4)的情况,L1、L2和L3都不发光。当S1、S2、S3均闭合时,三盏灯所在支路均为通路,可见对于(5)的情况,L1、L2、L3都发光。
扩展问题:图中,要使L1发光,必须闭合的开关是______;要使L2发光,必须闭合的开关是______;要使L3发光,必须闭合的开关是______。
答:S2、S3;S1、S3;S3。
例6. 有一只小灯泡,在半分钟内通过灯丝的电量为6C,求通过小灯泡的电流强度。
分析:可直接运用公式I=Q/t进行计算,各物理量一定要用国际单位。
解答:Q=6C,t=0.5min=30s
根据电流强度的定义式得
则通过小灯泡的电流强度是0.2A。
例7. 一个家用电熨斗工作时的电流强度是1.5A,表示什么意义?
分析:根据电流强度的概念来回答。
解答:由公式I=Q/t知,表示在1s内通过电熨斗的电荷量为15C。
例8. 在图中,要用电流表测小灯泡中的电流强度。如果通过小灯泡的电流强度在0.4A左右,应如何接入电流表?
分析:因为电流表有两个量程,分别为0~0.6A和0~3A,而现在被测电流在0.4安左右,小于0.6A,所以应选取0~0.6A量程。
解答:把电流表串联在电路中,使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,A要接在“0.6”接线柱上,B要接在“-”接线柱上。
说明:量程选定后在连接电路的过程中,开关应处于断开状态。
例9. 在图(1)、(2)中,用电流表测量通过两个小灯泡的电流强度时,分别把电流表的“+”和“0.6”、“+”和“3”两个接线柱接入电路,两电流表指针所指的位置,各表读数应为多少?
分析:在上图(1)中,电流使用的量程是0.6安,读数时应读刻度盘下边的一行数字,这时每大格表示0.2安,每小格表示0.02安,所以应读作0.5安,在上图(2)中,电流表使用的量程是3安,读数时应该读刻度盘上边的一行数字,这时每个大格表示1安,每个小格表示0.1安,所以应该读作2.5安,由此可知,虽在两图中,指针位置相同,但由于电流表所用的量程不同,故读数不同。
解答:电流分别为0.5安和2.5安。
说明:在读数之前,首先要看清所使用的量程,然后再读数。
例10. 在图中,要用电流表测出L2中的电流,正确的电路图是( )
分析:A图电流表是串联在干路里,测得的是L1和L2的总电流。C图电流表虽然是与L2串联的,但正负接线柱接反了。D图电流表是与L2并联的,而且电流表直接与电源两极相连,会将电流表烧坏。只有B图是正确的,电流表与L2串联,正、负接线柱也连接正确。
解答:B
例11. 根据图(1)所示的电路图,将图(2)中的实物用铅笔线(或钢笔线)连接起来。如果电流表A1的示数为0.2安,A2的示数为0.3安,那么通过灯泡L1和L2的电流各是多大?干路中的电流是多大?
图(1)
图(2)
分析:根据图(1)的电路图,连接实物时,应把A1和L1串联起来,再把A2和L2串联起来,然后把这两个支路并联起来接入电路中,把开关和电池组接入干路,电流表A1测量的是通过灯泡L1的电流。电流表A2测量的是通过灯泡L2的电流,干路中的电流应该是这两个支路的电流之和。
解答:实物连接图如图4所示,通过灯泡L1的电流是0.2安,通过灯泡L2的电流是0.3安,干路中的电流是0.5安。
例12. 如图所示,(a)图为电路图,把(b)图中的实物按照(a)图连接起来。已知开关S闭合后L1中的电流为0.3A,L2中的电流强度为0.5A。
分析:从图(a)可以看出L1,L2是并联的,电流表测干路中的电流,电流表测L2支路中的电流。L2中的电流为0.5A,电流表应选0~0.6A量程。干路中的电流为两支路中的电流之和,等于0.8A,故电流表应选0~3A量程。在连接实物时可以按“先通后补”的方法,把图(a)分解为两串联部分,即先连接L1支路,后补上L2支路并联到a,b两分支点上。连图时从电源正极到电流表,b,L1,a,s回到电源负极,然后把电流表与L2串联后并到a,b两分支点上。
解答:如图所示:
说明:
选择电表的量程要适当,量程太小,实际电流过大有可能烧坏电表或别断表针;量程太大,实际电流过小,指针偏角小,读数不明显,产生的误差大,要根据实际情况选择合适的量程。
【模拟试题】
一. 填空题
1. 规定______定向移动的方向为电流的方向,形成持续电流的条件是______和______。
2. 干电池和锌筒是它的______极,碳棒是它的______极。干电池是把______能转化成______能的装置。
3. 在如图所示的电路中,当开关S2、S3闭合,S1断开时,灯L1、L2是______联,当S2、S3断开,S1闭合时,L1、L2是______联。当S2断开,S1、S3闭合时,灯______亮,当S1、S2闭合时,会发生______。
4. 电路的两种基本连接方法是______联和______联。图中两灯是______联。
5. 电源“短路”是指______,短路造成的危害是______。
6. 如图所示电路,两灯是______联的,当K′闭合,K断开时,灯L1______,灯L2______。(填“不发光”或“发光”)
7. 在连接电路的过程中,开关必须______,如导线直接跟电源两极相连称为______,这时会因______,而会烧坏______。
8. 在图所示的电路中,只闭合S3时,能亮的灯是______,它们是______联的。闭合S1和S2时,能亮的灯是______,它们是______联的。如只要L1亮,应闭合______,断开______。同时闭合______是不允许的。
9. 通过电风扇的电流是400mA,合______A,合______μA。
10. 12min通过导体横截面的电量是36C,则电流强度是______A;它的物理意义是______。
11. 电流表使用时必须注意:①电流表必须______联在被测电路中;②电流必须是从电流的______流入;③电流表有两个量程,通过的电流强度为0.5A时,应选______量程,通过的电流强度为0.68A时,应选______量程;④绝对不允许将电流表直接接在______两极上。
12. 有甲、乙两根导线,1min通过甲导线的电量是12C,1s通过乙导线的电量是0.2C,比较甲、乙两导线中电流强度可知I甲______I乙。(填“大于”、“等于”或“小于”)
13. 某电路中有甲、乙两灯串联着,当甲灯每秒钟通过的电量为0.12C时,通过乙灯的电流为______A,这两灯中的电流之比为______。
14. 如图所示,电流表、和的示数分别为1.2A,0.8A和0.3A;那么通过L1的电流强度为______A,L2中的电流强度为______A,L3中的电流强度为______A。
二. 选择题
1. 图中属于并联电路的是图( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
2. 在图中,正确的电路是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
3. 用一个开关控制两个灯,这两个灯的连接方式( )
A. 一定是串联 B. 一定是并联
C. 可能串联,也可能并联 D. 串联、并联都不行
4. 在图中,闭合开关两个灯都能发光的是图( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁
5. 三盏灯的电路中,熄灭其中一灯,另两灯也熄灭了,这三盏灯的连接方式( )
A. 一定串联 B. 一定并联
C. 可能串联,可能混联 D. 可能并联,可能混联
6. 关于电流强度,下列说法正确的是( )
A. 通过导体横截面的电量越多,电流强度越大
B. 通过导体横截面的电量所用时间越少,电流强度越大
C. 电流强度与通过导体横截面的电量和通电时间有关
D. 通过导体的电流强度与导体的横截面积和电量的多少有关
7. 使用电流表时( )
A. 必须串联在待测部分的电路中
B. 必须与待测电路并联
C. 把电流表的两接线柱接到电路中即可
D. 电流表可以直接接到电源两极上
8. 有L1和L2两只灯串联在某电路中,闭合开关后发现L1很亮,L2较暗,那么( )
A. L1中的电流较大
B. L2中的电流较大
C. L1和L2中的电流是相等的
D. 由于灯的亮暗不同,故无法比较
9. 有甲、乙两段导体,若通过甲、乙两导体的电量均为2C,则甲、乙两导体中的电流强度的大小( )
A. I甲>I乙 B. I甲=I乙 C. I甲<I乙 D. 无法比较
10. 根据如图所示电路及两只电流表的示数,可知道灯泡L1中的电流是( )
A. 0.2A B. 0.4A C. 1A D. 2A
11. 家用的普通照明灯,正常发光时,通过灯丝的电流强度约为( )
A. 200μA B. 200mA C. 0.02A D. 2A
12. 在如图所示电路中,能用电流表测出L1中的电流强度的图是( )
13. 导体的横截面积为3毫安2,导体中的电流强度为3安,在3秒钟内通过导体横截面的电量为( )
A. 1库 B. 27库 C. 3库 D. 9库
14. 下列说法中正确的是( )
A. 通过两灯电流强度相同,两灯一定串联
B. 电流表一般不允许直接接在电源的两极上
C. 被测电流不能超过电流表的量程
D. 干路电流等于支路中的电流
15. 要用电流表测量通过灯L的电流,下图所示的各个电路图中,正确是( )
A. 图(1) B. 图(2) C. 图(3) D. 均不正确
三. 作图题
1. 根据图(甲)的电路图,将乙图的实物元件连接起来。
2. 根据图的实物连接情况画出相应的电路图来。
3. 大楼的值班室里有四盏电灯,分别由安装在东、西、南、北四个大门上的开关控制着。哪个门有人要进来,相应的那盏灯就亮了。请画出电路图来。
4. 图中给出的是电路元件符号,根据下列要求连接电路(元件位置不移动)。
(1)甲图中L1和L2两灯串联,电流表测串联电路中的电流强度;
(2)乙图中L1和L2两灯并联,开关控制L1,电流表测干路中的电路强度。
5. 将图中给出的实物连接起来。要求:L1,L2并联,S控制干路,测量干路的电流,测L2中的电流。已知L1和L2中的电流均为0.4A。
四. 计算题
1. 一台彩色电视机工作2小时,通过的电量为4320库,它工作时的电流强度是多少?
2. 在高大建筑物上安装有560只节日彩灯串联在一起,电源插头处的电流强度为120毫安,通过每盏灯的电流强度为多少安?
3. 某同学家有一台工作电流为700毫安的电冰箱,一台彩色电视机的工作电流为380毫安,一个热水器工作时的电流为2.5安,当这三个用电器同时工作时,电路中的电流强度是多少?
【试题答案】
一. 填空题
1. 正电荷 闭合电路 电源
2. 负 正 化学 电
3. 并 串 L1 短路
4. 串;并;并
5. 用导线把电源的两极连接起来;损坏电源
6. 并;不发光;发光
7. 断开,短路,电流过大,电源
8. L1、L2,串,L1、L2,并,S1,S2,S3,S1、S2、S3
9. 0.4,4×105
10. 0.05,每秒钟通过导体横截面的电量为0.05C
11. 串,正接线柱,0~0.6A,0~3A,电源
12. 等于
13. 0.12,1∶1
14. 0.4,0.5,0.3
二. 选择题
1. A 2. D 3. C 4. D 5. C 6. C 7. A
8. C 9. D 10. C 11. B 12. A 13. D 14. C
15. D
三. 做图题
1.
2.
3.
4. 略
5. 略
四. 计算题:
1. 0.6安
2. 0.12安
3. 3.58安
EMBED Paint.Picture2009年中考物理专题复习及测试:热学
(一)温度及温度的测量
1. 温度是表示物体冷热程度的物理量
在国际单位制中温度的主单位是开尔文,符号是K;常用单位是摄氏度,符号是℃。
2. 温度计是用来测量物体温度的仪器
常用的温度计有如下三种:
(1)实验室温度计,用于实验室测温度,刻度范围在20℃~105℃之间,最小刻度值为1℃。
(2)体温计。用于测量体温,刻度范围35℃~42℃,最小刻度值为0.1℃。
(3)寒暑表。用于测量气温,刻度范围℃~℃,最小刻度值为1℃。
以上三种温度计都是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
3. 用温度计测液体温度的方法
(1)温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁。
(2)温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
(3)读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
(二)物态变化
1. 熔化和凝固
固体分为晶体和非晶体,晶体有一定的熔点,非晶体没有熔点。晶体熔化要满足两个条件:一是温度必须达到熔点,二是要继续吸热,液体要凝固成晶体也必须满足两个条件:一是温度必须达到凝固点,二是要继续放热。
2. 汽化和液化
(1)汽化有蒸发和沸腾两种方式,它们的异同点如下表。
名称 蒸发 沸腾
不同点 温度条件 在任何温度下都能发生 在一定温度下发生
发生部位 只在液体表面进行 在液体表面和内部同时进行
汽化程度 缓慢 剧烈
影响因素 液体温度高低,液体表面积大小、液体表面空气流速 液体表面处气压大小
相同点 都是汽化现象,都要吸热
(2)使气体液化有两种方法:降低温度和压缩体积,一切气体只要温度降低到足够低都可以液化,但压缩体积的方法不能使一切气体液化。
3. 升华和凝华
这两种物态变化是固态与气态之间的直接转化,升华需要吸热,凝华需要放热。
(三)解答热现象问题的一般步骤
1. 认真审题,弄清题设条件,确定研究对象。
2. 分析过程,确定需要用到的物理知识。
3. 表述结果,表述顺序是现象、过程、依据、结论。
(四)解物态变化习题的两种方法
1. 观察比较法
用观察比较法解答物态变化问题的步骤是:
(1)认真观察或回忆观察到的现象
(2)对题目中物质的状态、变化的环境、条件、吸放热情况进行认真分析
(3)与物态变化的规律进行比较
(4)得出结论
2. 图像法
用图像法解决物态变化的一般步骤是:
(1)明确图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量
(2)弄清坐标上最小分格的数字、单位
(3)明确图像所表达的物理意义
(4)根据图像作出判断,得出结论
(五)分子动理论
1. 分子动理论的初步知识
(1)分子动理论的基本内容:物质是由分子组成的,一切物体的分子都在不停地做无规则的运动;分子间存在着间隙,分子间有相互作用的引力和斥力。
(2)扩散现象
① 不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散。扩散现象表明一切物体的分子都在不停地做无规则的运动,还表明分子间存在着间隙。
② 扩散的快慢与温度有关。温度是用来表示物体冷热程度的物理量,从分子动理论观点看,温度是物体内大量分子无规则运动剧烈程度的标志。物体的温度越高,物体内分子运动越激烈,扩散越快。
2. 物体的内能
(1)物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)物体的内能与温度有关。对同一个物体,温度升高,它的内能增大,但物体的内能增大温度不一定升高(比如晶体溶化)。对于不同的物体,温度高的物体不一定比温度低的物体内能大。
(3)我们把物体内大量分子的无规则运动称之为热运动。
(4)做功和热传递都可以改变物体的内能。
① 对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,物体本身的内能会减小,从能量转化的角度来看,做功改变物体内能实质上是内能与其他形式能之间的相互转化的过程。
② 在热传递过程中,高温物体温度降低,内能减少;低温物体温度升高,内能增加。热传递改变物体内能实质上是能量从温度高的物体传到温度低的物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。
③ 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,因此用功或用热量来量度物体内能的改变。
3. 比热容
(1)单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
(2)比热容是物质的一种特征,每种物质都有自己的比热容,它的大小与物质的种类有关,与物体的质量、吸收的热量、温度的变化量无关。
(3)水的比热容是。
4. 热量的计算
(1)物体的温度由升高到时吸收的热量:
(2)物体的温度由降低到时放出的热量:
5. 能量守恒定律
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
(六)内能
1. 内能的利用
(1)燃料的热值
① 在燃料燃烧的过程中化学能转化为内能。
② 定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,用符号表示。
③ 单位是J/kg
④ 酒精的热值表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是。
⑤ 燃料完全燃烧放出的热量的计算。
(2)炉子的效率:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出热量之比,叫做炉子的效率。
(3)提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。
(4)内能的重要应用。
① 直接利用内能来加热物体。
② 利用内能来做功。
2. 热机
(1)热机是利用内能做功,把内能转化为机械能的机器。
(2)内燃机是热机的一种,汽油机和柴油机都是内燃机。
(3)内燃机工作的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(4)单缸四冲程内燃机中,一个工作循环活塞往复运动两次,曲轴转动两周,燃气做功一次。
(5)热机效率:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量之比叫做热机效率。热机效率是热机性能的一个重要指标,在设计、制造和使用上要尽量减少各种能量损失,有效减少摩擦,提高热机效率。
(6)人们在使用燃料的同时,排放的烟尘废气是造成大气污染的主要来源。
改进燃烧设备,加装消烟除尘装置,采取集中供热,在城市普及煤气和天然气的使用是保护环境,控制消除大气污染的方法。
【典型例题】
[例1] 夏天游泳后刚从水中上岸会感到冷,如要有风甚至会冷得打颤,为什么?
解析:解题中要注意回答吸热的原因和吸热更多的原因,还要回答影响蒸发快慢的因素对吸热的影响。
答案:夏天从水中上岸后,身体表面的水蒸发,要从人身体吸收热量感到冷,如果有风会加快身体表面的水分蒸发,从身体吸收更多的热量,所以会冷得打颤。
拓展延伸:题中要从蒸发吸热的知识解释,还要从影响蒸发的因素方面解释,有风的情况下蒸发加快吸热更多。
[例2] 下列关于温度、内能、热量和做功的说法中,正确的是( )
A. 物体温度降低,内能一定减少
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 温度高的物体把温度传给温度低的物体
D. 一个物体温度升高,一定是物体对外做了功
解析:物体温度降低,分子运动速度减慢,分子平均动能减小,内能减小,A正确;物体吸收热量,温度不一定升高,如物态变化时晶体熔化吸热,但温度不变,B错;在热传递过程中,传递的是能量即内能而不是温度;一个物体温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,而不是物体对外界做功。
答案:A
拓展延伸:温度、内能、热量、功是四个不同的物理量,物理意义是绝然不同的,温度表示物体的冷热程度的物理量,是物体内大量分子无规则运动快慢的宏观表现。内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
[例3] 液体蒸发的快慢由液体的温度、液体的表面积和液体表面空气流动的快慢来决定的,如何用分子动理论和内能的有关知识来进行解释?
解释:用分子动理论解释现象,可抓住分子的运动特点与物理现象之间的关系进行说明。本题中,应重点突出影响蒸发快慢的三个因素变化时,从微观的方面进行理论解释。
答案:液体的蒸发,实质上是液体的速度较大的分子摆脱其他液体分子吸引飞离液面的一种现象,如果液体温度越高,内能就越大,速度大的分子就越多,飞离液面的分子就越多,蒸发就越快,如果液体的表面积越大,在液体表面的分子就越多,飞离液面的分子就会越多,蒸发就越快,跑出液面的分子若在液体表面附近运动,其中一部分又会回到液体中,如果液面上方空气流动越快,从液面跑出的分子就被较快地带走,液面附近的蒸发出来的分子就越少,返回液体的分子就越少,离开液面的分子比返回液体的分子多,蒸发就越快。
方法提炼:分子动理论解释蒸发的有关现象,要用微观的理论来说明宏观现象,从分子的运动变化到液体的蒸发变化来说明,液体的温度对蒸发的影响;液体的表面积的大小对蒸发的影响;液体表面空气流动的快慢对蒸发的影响。
[例4] 如图1所示四种测量水温的方法,其中正确的为( )
图1
解析:在使用过程中要注意使温度计的玻璃泡正确放入被测液体中,还要注意读数时的正确方法。
答案:D
易错分析:温度计的正确使用要求为:(1)温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁,题中A,B温度计的玻璃泡分别碰到了容器侧壁和底,故不正确。(2)温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数,题中C温度计的玻璃泡没有全部浸入被测液体。
[例5] 用高压锅煮粥,熄火后用冷水将锅冷却,拿去限压阀后打开锅盖,可以看到锅内的粥仍在沸腾,普通锅却看不见这样的现象,下列说法中正确的是( )
A. 熄火后,锅内温度迅速降到100℃以下,但由于打开锅盖后气压降低,所以重新沸腾。
B. 熄火后,锅内温度高于100℃,即使不冷却,不拿去限压阀,粥也在沸腾。
C. 熄火后,锅内温度仍然高于100℃,冷却后锅内气压比原来降低,打开锅盖后,气压降为一个大气压,所以重新沸腾。
D. 粥的流动性差,不易降温,熄火后即使不浇冷水,不拿去限压阀粥也要沸腾较长时间。
解析:液体沸点与气压有关系,一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高,解题时要分析沸点和压强的关系。
答案:C
方法提炼:本题要从沸腾的条件分析:沸腾时沸点与压强有关,而且高压锅内的压强一般高于1标准大气压,从而高压锅内粥的温度会高于100℃,当锅降温并打开锅盖时,锅内压强迅速变为1个大气压,沸点应为100℃,而粥的温度降低速度较慢,仍高于沸点,所以刚揭开锅盖时,锅内的粥仍然在沸腾。
[例6] 一个四冲程柴油机在一个冲程中活塞移动的距离是115mm,活塞直径是95mm,做功冲程中燃气的平均压强是,如果飞轮转速是2400r/min,求该柴油机的功率。
解析:要求出功率就要知道功和时间,做功由活塞受燃气的作用力F和活塞移动的距离求出,作用力由燃气压强P和活塞受力面积求得,从而可以求出功率。
答案:
(1)活塞受力面积为
(2)活塞受燃气的作用力
(3)活塞在燃气推动下做功
(4)转速是2400r/min的柴油机,1s做功20次。
(5)1s内活塞做的总功为
(6)此时它的功率为
拓展延伸:解题时要注意逐步分析,善于知识迁移,找出各个物理量的相互关系,由已知条件出发一步一步计算各个量,求出功率。
[例7] 把质量为m温度为30℃的铁块投入到一杯0℃的水中,最终铁块的温度降低到6℃,那么把另一块质量为,温度为30℃的铁块投入到同样另一杯水中,最终这块铁的温度为多少?
解析:第一块铁的最终温度6℃,是混合的末温,求第二块铁块的最终温度也是热平衡时的末温。
答案:第一块铁下降的温度为
水升高的温度为
第二块铁下降的温度为
水升高的温度为
所以第一次热平衡时有:
第二次热平衡时有:
求两式之比得:
所以
所以
方法提炼:解题时要注意,初温、末温和混合后的温度的关系。运用热平衡方程时,要分析出吸热物体和放热物体,将水温的变化代入热平衡方程,从而求出水的末温,解这类题,温度变化量的错误是导致解题失败的常见原因。
[例8] 有质量相等的甲、乙两金属块,初温度也相等,如把甲投入一杯90℃的水中,热平衡的水温下降了5℃,取出甲后,再把乙投入水中,热平衡时,水温又下降了5℃,比较甲、乙两金属的比热和吸收的热量,正确的是( )
A. 甲的比热大于乙的比热 B. 甲的比热等于乙的比热
C. 甲的比热小于乙的比热 D. 甲吸收的热量大于乙吸收的热量
解析:当分别把甲、乙投入到同一杯水中,每次水降低的温度相等,说明甲、乙两金属块分别从水中吸收的热量相等,要比较甲、乙的比热,除质量相等、初温相等和吸收的热量相等外,还必须明确甲、乙的温度变化量,设甲、乙初温为,当把甲投入水中时,水温下降了5℃,则有。
(1)
甲投入后水的温度变成
再把乙投入水中时水温又下降了5℃,则有℃(为乙与水混合时的末温)
5℃(2)
乙投入后的温度变成5℃=80℃
比较(1)、(2)两式可得

又因为,所以。
答案:C
方法提炼:本题虽是选择题,但反复用到,或等公式,解题中还要充分理解,下降了5℃,质量相等,初温相等等条件。
[例9] 下列关于能量转化的说法中,正确的是( )
A. 在砂轮磨刀时,刀的温度升高了,内能转化为机械能
B. 陨石进入大气层成为流星时,机械能转化为内能
C. 壶中水沸腾时,壶盖不停地跳动,水的内能转化为壶盖的动能
D. 用打气筒给车胎打气时,筒内空气内能转移到气筒上,使气筒壁温度升高
解析:磨刀时,砂轮转动对刀做功,机械能转化为刀的内能;流星发出光和热是由于空气与陨石摩擦,机械能转化为陨石的内能;水蒸气对外做功内能转化为机械能;用气筒打气时,活塞对筒内空气做功,使空气内能增加,再进行热传递使气筒壁温度升高。
答案:BCD
方法提炼:物体内能的改变有两种方法:做功和热传递,同时,能量在转移和转化过程中遵守能量守恒定律。
【模拟试题】
(答题时间:60分钟)
一. 单项选择题:
1. 我国首次赴南极考察队,在南极洲南部的乔治岛,建立了我国第一个南极科学考察基地——中国南极长城站,南极平均气温为℃,最低气温可达℃,所以在那里测气温应用( )
A. 酒精温度计 B. 水银温度计 C. 寒暑表 D. 都可以
2. 在日常生活中,将面制品悬放在水中煮,不会发黄、变焦,而悬放在油中炸,则会发黄、变焦,甚至炸糊了,这一现象说明( )
A. 油炸制食品的能力比水强
B. 油的传递性能比水强
C. 油的沸点比水高
D. 油在沸腾时温度继续上升,而水在沸腾时温度则保持不变
3. 小明两次煮鸡蛋,第一次在水开后继续用“急火”煮;第二次在水开后将火焰调小,但仍保持锅中的水沸腾,直到将鸡蛋煮熟,两次比较( )
A. 第一次省时间 B. 第二次省时间
C. 两次所用时间基本相同 D. 第一次省燃料
4. 把盛有水的大试管插入同样装有水的烧杯中,用酒精灯在烧杯底部慢慢加热,如图1所示,当烧杯中的水开始沸腾时,试管中的水将( )
A. 能达到沸点,但不能沸腾
B. 能达到沸点,也开始沸腾
C. 不可能达到沸点,且不能沸腾
D. 条件不足,无法判断
图1
5. 下列各例子中,由机械能转化为内能的是( )
A. 冬天,人站在阳光下感到暖和
B. 爆竹点燃后腾空升起
C. 用锤子锻打铁丝,铁丝发热
D. 在炉子上烧火,水温升高
6. 某同学将能量的转化及常见的例子连成如下,其中有一组出现了错误请你帮他找出来( )
A. 机械能转化为内能——用磨刀石磨刀
B. 内能转化为机械能——暖水瓶瓶盖蹦起
C. 电能转化为内能——电炉工作
D. 势能转化为动能——向上运动的乒乓球
7. 下列现象中,能够说明物体分子在不停地做无规则运动的是( )
A. 水从高处流向低处
B. 煮稀饭时,看见米粒在水中滚
C. 在红砖墙角堆煤时,过段时间墙壁变黑了
D. 扫地时,尘土飞扬
8. 将一瓶酒精倒掉后,则剩下的酒精( )
A. 密度不变,比热容和热值都变为原来的
B. 质量、比热容、热值都变为原来的
C. 比热容不变、质量和热值变为原来的
D. 比热容和热值都不变,质量变为原来的
9. 冬天,汽车司机常用水和酒精的混合液作发动机冷却液,是因为这种混合液具有( )
A. 较低的沸点 B. 较低的凝固点
C. 蒸发性能强 D. 较易流动
10. 两个同种材料制成的物体质量不同,初温相同,放出了相同的热量之后,再把它们相互接触,它们之间的热量传递为( )
A. 质量小的向质量大的传递
B. 质量大的向质量小的传递
C. 无热传递发生
D. 条件不足,无法确定
11. 下列能说明分子做无规则运动的是( )
A. 从烟囱里冒出的黑烟在空中飘扬
B. 用盐水腌蛋,过一段时间后蛋变咸
C. 煮稀饭时,看见米粒在水中翻滚
D. 木头放在户外,长时间后会腐烂
12. 从本质上看,内燃机的工作能量来源于( )
A. 机械能 B. 化学能 C. 内能 D. 化学能和内能
二. 多项选择题:
13. 一个物体的温度升高了,其原因可能是( )
A. 给它传递了热量,使其内能增加
B. 对它做了功,使其内能增加
C. 对它传递的同时又对它做了功
D. 只有吸收热量才能使温度升高
14. 萘的熔点是80.5℃,则萘在80.5℃时的状态可能是( )
A. 固态 B. 液态 C. 固液共存 D. 固态、液态、气态共存
15. 下列过程中,哪种情形是机械能转化为内能( )
A. 火箭点火后升空
B. 卫星进入大气层后会被烧毁
C. 植物吸收太阳的光和热进行光合作用
D. 穿滑冰鞋滑冰时,与冰鞋刀口接触的冰会被熔化
三. 填空题:
16. 冬天,人们常用嘴向手上呵气,手就感到暖和,这是利用 的方法来改变物体的内能;用两手搓同样使手感到热,这是用 的方法改变手的内能。
17. 下列各现象中,分别是怎样利用内能的
(1)炒菜、煮饭 ;
(2)火箭升空 ;
(3)汽油机工作 ;
(4)用高炉炼铁 ;
18. 水是人类的宝贵资源,在干旱地区尤为珍贵,我国的一些山区、半山区和北方一些缺水的平原地区采用 技术,利用管道代替沟渠输水,是为了减少输水过程中的 和 。
19. 医生测量患者甲的体温,体温计的读数停留在38℃,接着用这支没有“甩”过的体温计测量患者乙的体温。如乙病人的实际体温是37℃,则体温计的读数是 。
20. 用久了灯泡会蒙上浅浅的黑色,这是因为钨丝受热时产生 现象出现钨蒸气,在灯泡内壁上产生 的缘故。
21. 洗衣服时,洗衣粉在冷水中很长时间才能溶完,而放在热水中很快就溶完了,这是因为 。
四. 简答题:
22. 2001年3月23日,在太空飞行了15年的俄罗斯“和平号”空间站进入大气层发生燃烧,在南太平洋上空焚毁,试用学过的物理知识加以解释。
23. 当水壶的水被烧开以后,在壶盖小孔上方一定高度处才能看到“白气”,而紧靠小孔的地方看不到“白气”,这是为什么?
五. 实验题:
24. 如图2所示,使用温度计时有两处错误,它们分别是:
图2
(1)
(2)
25. 在1min供热不变的情况下,给温度是℃的某物质加热,测得数据记录于表中,请在图3中画出物质的温度随时间变化的图像
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
温度/℃ 0 0 0 0 0 0 0 19
由图3可知,这种物质的熔点是 ,它的熔化过程经历了 min,此物质在第8min处于 态,这种物质是 。
图3
26. 如图4所示,在试管中装一些水,用软木塞塞住,拿酒精灯加热,使水沸腾,水蒸气把木塞冲出去,从能量的转化和转移的角度看:酒精燃烧,酒精的 能转化为内能,通过 方式传给 和 ,它们吸热,内能增加, 对木塞做功将自身的内能转化为木塞的 。
图4
27. 用普通温度计测量水温的实验所需步骤如下,则正确的实验排序是( )
① 让温度计的玻璃泡和水充分接触
② 选取量程适当的温度计,认清它的最小分度值
③ 估计被测水的温度的高低
④ 取出温度计
⑤ 观察温度计的示数
A. ③②①⑤④ B. ③②①④⑤ C. ②③①⑤④ D. ②③①④⑤
28. “观察水的沸腾”实验中,某个实验小组得到下列的记录表格:
时间/min … 6 7 8 9 10 11 12 13 14
温度/℃ … 95 96 97 98 98 98 95 98 98
(1)某同学检查记录数据后发现,在某一次记录中有明显的错误,这个错误是( )
A. 第6min时,记录的温度明显偏低
B. 第11min时,记录的温度明显偏高
C. 第12min时,记录的温度明显偏低
D. 第13min时,记录的温度明显偏高
(2)从记录数据可得到的实验结论是:
① 水沸腾时的温度为 ;
② 水沸腾时要 热,但温度保持 。
六. 计算题:
29. 把质量是300g的金属块加热到100℃,迅速放入温度14℃,质量为120g的水中,混合后水的最后温度为20℃,求金属块比热容是多大?(不计热损失)
30. 自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%,已知在地球表面,晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射为,如果晒水箱内有水40kg,晒水箱接收阳光垂直照射的面积始终是,计算要使水温上升30℃,需要多长时间?
【试题答案】
1. A 导解:酒精的凝固点是℃
2. C 导解:油的沸点高于100℃
3. C 导解:水沸腾时温度保持不变,“急火”只能使汽化加快,不能使鸡蛋吸热加快。
4. A 导解:沸腾时要吸热,试管中水不能从烧杯水中吸热,因为二者温度相等,故不能沸腾。
5. C 导解:锻打、运动与机械能相联系;铁丝发热,机械能转化成内能。
6. D 导解:运动的乒乓球是动能转化成势能。
7. C 导解:煤分子的扩散使墙壁变黑。
8. D 导解:比热容和热值是物质的属性,是不变的。
9. B 导解:较低的凝固点防止结冰使水箱损坏。
10. B 导解:放出相同热量,质量大的温度下降较小,故温度比质量小的高,二者接触后,质量大的向后者传热。
11. B 导解:扩散才是分子运动,分子运动是肉眼见不到的。
12. B 导解:内燃机中的燃料燃烧,消耗化学能。
13. ABC 导解:做功和热传递都能增加物体的内能,使温度升高。
14. ABC 导解:在熔点时,物质固、液态共存。
15. BD 导解:卫星进入大气层,势能减小,转化为内能温度升高,烧毁;滑冰、冰刀运动的动能转化为内能,使冰熔化为水。
16. 热传递;做功
17.
(1)利用内能加热 (2)利用内能做功
(3)利用内能做功 (4)利用内能加热
18. 喷灌;渗漏;蒸发
19. 38℃
导解:体温计不甩,如果所测温度低于原来温度,体温计读数还是原来温度。
20. 升华;凝华
21. 温度越高,分子无规则热运动越剧烈
22. “和平号”空间站进入大气层后,克服摩擦做功,使其内能增大,温度升高,达到它的燃点,而燃烧焚毁。
23. 靠近壶盖小孔的地方温度较高,水蒸气不能液化,离小孔较高的地方温度较低,水蒸气发生液化,形成细小的水珠,即出现“白气”。
24.
(1)玻璃泡接触容器底和容器壁
(2)视线没有与液柱上表面相平
25. 0℃;6;液;冰(请学生自己画图)
26. 化学;热传递;试管;水;水蒸气;机械能
27. A
28. C
① 98℃ ② 吸;不变
29. ,,又因为
所以
30.
所以2009年中考物理专题复习及测试:物质 力和运动
质量和密度
(一)质量
1. 知道质量的概念及单位,能进行单位换算。
2. 知道质量是物体本身的一种属性,它不随物体的形状、状态和位置的改变而改变。
3. 能估测日常生活中常见物体的质量。
4. 知道测量物体质量的常用工具是天平及托盘天平的各部分的名称和作用。
5. 能正确使用托盘天平测量物体的质量。
(二)密度
1. 理解密度的概念,知道密度的单位,能进行单位换算。
2. 记住水的密度。
3. 理解密度是物质的一种特性,一般情况下物质不同,密度不同;同一物质的密度还和其所处的状态有关。
4. 会用天平和量筒(或量杯)测量固体和液体的密度。
5. 能应用密度公式及变形公式进行计算。
6. 能运用密度知识解决一些实际问题。

(一)力
1. 理解力是一个物体对另一个物体的作用。当物体间发生力的作用时,一定既有施力物体,又有受力物体。
2. 知道物体间力的作用是相互的。
3. 知道力的作用效果是改变物体的运动状态或改变物体的形状。
4. 知道力的单位是牛顿,简称牛,符号是N。会正确使用弹簧测力计。
5. 理解力的三要素:大小、方向和作用点。它们都能够影响力的作用效果。
6. 会用力的图示或示意图来表示力。
(二)重力
1. 知道重力是地面附近的物体由于地球的吸引而受到的力。
2. 理解重力的大小与质量成正比,重力的方向是竖直向下。计算重力的公式是,其中g为9.8N /kg。
3. 知道重力在物体上的作用点叫做重心。质地均匀、外形规则的物体的重心在它的几何中心上。
利用悬挂法、支撑法(二力平衡原理)可找出物体的重心。
(三)二力的合成
1. 理解合力的概念:如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那两个力的合力。
2. 理解同一直线上二力的合成
(1)同一直线上,方向相同的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之和,方向跟这两个力的方向相同。
(2)同一直线上,方向相反的两个力的合力,大小等于这两个力的大小之差,方向跟较大的那个力相同。
力和运动
(一)牛顿第一定律、惯性
1. 知道牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。牛顿第一定律又叫惯性定律。
牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。
2. 知道惯性:物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫惯性。一切物体都具有惯性。
(二)二力的平衡
1. 二力平衡:一个物体在受到两个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这两个力彼此平衡。
2. 理解二力平衡的条件:作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方面相反,并且在同一直线上,这两个力就彼此平衡。
3. 彼此平衡的两个力的合力一定为零。
(三)摩擦
1. 摩擦力:两个互相接触的物体,当它们要发生或已经发生相对运动时,在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫摩擦力。摩擦力不一定是阻碍物体运动的力,例如:在倾斜的传送带上物体随传送带一起向上运动就是靠摩擦力的推动。
2. 知道决定滑动摩擦力大小的因素:滑动摩擦力的大小跟物体间的压力和接触面的粗糙程度有关。压力越大,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。
3. 知道滚动摩擦。滚动摩擦比滑动摩擦小。
【典型例题】
[例1] 有一个深为30cm的圆柱形桶,桶内装的水完全结成了冰,冰面高出水面2cm,求桶内的水原来的深度是多少?
解析:本题中要求水的深度,而水的质量和桶的横截面积都不知道,初看起来无从着手,但仔细分析,我们不难看出冰和水是同种物质,它们只是状态不同而质量是相等的,桶又是圆柱形,横截面积是一定的,分析了这些条件就不难求得本题答案了。
答案:因为,所以。即。
所以。即
方法提炼:善于发现题中的隐藏条件是解决一些物理问题的关键,而隐藏条件的发现又是以对自然现象的观察为依据,所以观察和分析是解决物体问题的重要方法之一。
[例2] 一卷细铜电线,说说怎样方便地测出它的长度?
解析:可以根据铜线的质量和铜的密度算出铜电线的体积,再测出铜电线的横截面积,就可以方便的算出这卷铜电线的长度。
答案:
(1)用天平称出整卷铜电线的质量m;
(2)从密度表中查出铜的密度;
(3)根据得出铜电线的体积;
(4)取少许细铜电线(20cm)紧密缠绕在一铅笔杆上,数出缠绕的圈数n;
(5)用刻度尺测出n圈细铜线的长度L1;
(6)算出细铜线的直径,再算出其横截面积;
(7)由体积计算公式,算出铜线的长度。
拓展延伸:本题是一道综合应用物理知识解决实际问题的好题,涉及到的物理知识也较多,也是一道训练能力的好题。除上述的解法外,还可以只用天平“称”出来,即先称出整圈铜导线的质量m,再从整圈铜导线上截取适量铜线(如几米长)称出其质量,就可求出整圈铜线的长度。同学们可以自己做一做,并讨论一下这样做的弊端是什么?
[例3] 甲、乙两物体,甲物体的质量是乙物体质量的3倍,甲物体的体积是乙物体体积的,则组成甲、乙两物体的物质密度之比是( )
A. 1:1 B. 1:6 C. 6:1 D. 条件不足,无法计算
解析:该题是求组成甲、乙两物体的物质密度比,由于组成甲、乙两物体的物质的体积比不知道,根据题给条件也无法求出来,也就无法求出组成甲、乙两物体的物质的密度比。
答案:D
易错分析:本题根据质量、密度与体积的关系,运用比例关系式很容易得出选项C的错误答案。物体与物质是两个不同的物理概念,题目是要求组成甲、乙两物体的物质的密度比,题中给出的是甲、乙两物体的体积之比,但这两个物体是不是实心并不知道,也就无法知道组成甲、乙两物体的物质的体积比,也就无法算出其密度之比了。如果题目是求甲、乙两物体的密度之比,答案选项C就是正确的了。
[例4] 新宇小朋友用50N的力向上提一个放在水平地面上重60N的物体A,如图1所示,求物体A所受的合力是多少?
图1
解析:该题是求物体A所受的合力,应从物体A所处的状态和受力分析着手。物体A相对地面是静止的,物体受到了3个力的作用,根据同一直线上力的合成理论可知,这三个力的合力为零。
答案:物体A所受的合力为0。
易错分析:在本题的解答中,我们很容易根据二力合成的概念,求出物体A所受的合力,方向与重力方向相同。出现这种错误的原因,主要是对题目提出的问题“物体A所受的合力”理解成了求“重力G与拉力F的合力”。
[例5] 一对平衡力涉及有几个受力物体?有几个施力物体?
解析:一对平衡力是指作用在同一物体上大小相等、方向相反且在同一直线上的两个力,这两个力必然涉及到另外两个施力物体,这两个施力物体同时也是受力物体,因为力的作用是相互的。那么一对平衡力就会涉及到三个受力物体和三个施力物体。
答案:一对平衡力会涉及到三个受力物体和三个施力物体。
易错分析:解题中容易出现的错误是把受平衡力作用的物体不认为是施力物体,另外两个施力物体也认为不是受力物体,只答一个受力物体,两个施力物体,分析物体受力时,抓住“物体间力的作用是相互的”是关键。
[例6] 图2是一只气泡水准仪,它是将装有水并有一气泡在内的密封玻璃管,固定在一平整的长方形木块上,如果将它放在桌面上,若气泡A恰好在玻璃管的正中央,则说明桌面是水平的,今将放在水平桌面上的水准仪突然由静止变为向右运动时,气泡将向 移动,如果使向右运动的水准仪突然停下来时,气泡又将向 移动。
图2
解析:当水准仪突然由静止向右运动时,管中的水由于惯性要保持静止,因而落后于水准仪,气泡被水挤向右方;当向右运动的水准仪突然停下来时,由于管中的水有惯性,仍要保持向右运动,就把气泡挤向左方。
答案:右;左
易错分析:在本题的解答中,容易出现的错误是认为水准仪突然由静止向右运动时,气泡由于惯性要保持原来的静止状态,相对于水向左移动,这里应该注意到玻璃管中的气泡的惯性与水的惯性相比小得可以不考虑,这是解本题的关键。
[例7] 如图3所示,水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=5N,F2=3N,那么物体B上下表面所受摩擦力大小分别为( )
A. 5N,2N B. 3N,0N C. 0N,2N D. 5N,8N
图3
解析:以A研究对象,A在水平向右的力F1的作用下,匀速向右运动,由力的平衡条件可知,它受到B上表面对它水平向左的摩擦力的作用,其大小为5N,因为力的作用是相互的,故B的上表面受到的摩擦力为5N,方向向右。再把A,B看成一个整体。它在水平方向上受到了三个力的作用,即水平向右的力F1,水平向左的力F2和桌面给整体水平向左的摩擦力,这三个力相互平衡,则有:
答案:A
方法提练:把连在一起的几个物体分开,对单个物体进行受力分析,这种方法叫做“隔离法”。是解答力学题中的一种常用方法。在本题中我们就是把A,B隔离开,选定A为研究对象,对它进行受力分析,最后求出A对B上表面的摩擦力。我们还可以单独以B为研究对象,同样可以求出桌面给B的下表面的摩擦力也为2N,同学们可以自己做一做。
[例8] 在测定液体密度时,有一同学测出了液体体积,容器和液体的总质量,实验做了两次,记录如下:
液体体积/cm3 5.8 7.9
容器和液体的总质量/g 10.7 12.8
试求:
(1)液体的密度;
(2)容器的质量。
解析:测量液体密度的常规作法是用天平测出液体的质量,用量筒(或量杯)测出液体的体积,然后根据求出液体的密度。但是这里由于两次测量都没有测出容器的质量,因而无法求出液体的质量。在这里我们可以用我们所学的数学知识建立方程组,求出容器的质量,再求出与液体体积相对应的液体的质量,最后求出液体的密度。
答案:设容器质量为m0,液体密度为,根据和题给条件可得方程组:
解上列方程组得,
即:液体的密度为;容器的质量为。
方法提炼:数学是学习物理的基础和工具,物理中有许多问题可以用数学模型去研究处理,这样可以解决一些单靠常规物理方法比较难以解决的问题。
[例9] 有一质量为5.4kg的铝球,体积是3000cm3,试求这个铝球是空心的还是实心的?如果是空心的,则空心部分的体积是多大?(已知)
解析:解答本题的方法很多,这里我们可用比较密度的方法判断此球是空心的还是实心的。如果算出铝球的密度小于铝的密度,说明铝球是空心的;如果算出铝球的密度等于铝的密度,说明铝球是实心的。
答案:由,由于铝球的密度小于铝的密度,所以该铝球是空心的。
铝球若是实心的,则铝球的实际体积
则空心部分的体积
方法提炼:判断一个物体是空心的还是实心的,还可以用比较体积的方法或比较质量的方法,即用铝球的质量和铝的密度算出铝球的体积跟铝球的实际体积比较,或用铝的密度和铝球的体积算出铝球的质量,比较算出的质量与铝球的实际质量。解决同一问题可以有多种不同的思路和解法,也就是一题多解,在学习中多进行这种方法的训练,是提高我们解题能力的一种重要途径。
[例10] 一只木箱放在水平地面上,一个小孩用力推它但木箱仍静止,下列分析中错误的是( )
A. 木箱受到的推力小于木箱受到地面的阻力
B. 木箱受到的推力等于木箱受到地面的阻力
C. 木箱受到的各个力的合力为零
D. 木箱受到的重力与地面对它的支持力大小相等
解析:木箱受到小孩用力推它,木箱具有了运动趋势,但仍然静止(处于平衡状态)木箱所受各个力的合力为零,答案C正确;木箱在水平方向只受到了推力和地面的摩擦阻力,这两个力的合力为零,推力与地面对木箱的摩擦阻力相等,答案B正确,而答案A不正确;同理答案D也正确。
答案:A
易错分析:在本题中最容易出现的错误是认为木箱未推动,是因为地面对木箱的摩擦力大于推力,这样木箱才不会被推动,认为答案A分析是正确的。水平地面上的木箱所受推力与摩擦力是同时存在的,当木箱处于静止时,摩擦力随推力增加而增大,但它们每时都是相等的,直到木箱刚刚开始运动时,这时的摩擦力才是最大摩擦力。
【模拟试题】
一. 单项选择题
1. 下列说法中正确的是( )
A. 只有相互接触的物体间才会有力的作用
B. 静止的物体一定不受力的作用
C. 运动的物体一定受到力的作用
D. 力的存在离不开两个相互作用的物体
2. 下列现象中最能表现出惯性现象的是( )
A. 足球由静止变为运动 B. 草地上滚动的小球越滚越慢
C. 汽车起动时乘客向后倒 D. 人推车的力大小等于地面对车的摩擦力
3. 一台起重机的挂钩上吊着一箱重的货物,当这箱货物处于下列四种不同情况时:① 静止不动;② 以1m/s的速度匀速上升;③ 以1m/s的速度水平匀速右移;④ 以2m/s的速度匀速下降,则连接货物的钢丝绳承受的拉力( )
A. 在①种情况下最大 B. 在②种情况下最大
C. 在③种情况下最大 D. 上述四种情况时都相等
4. 在用托盘天平称量物体的质量时,当在右盘里加一个10g的砝码后,右盘下沉,则下一步操作合理的是( )
A. 取出这个10g的砝码,试放一个5g的砝码
B. 取出这个10g的砝码,试放一个1g的砝码
C. 再加放一个10g的砝码
D. 再加放一个10g的砝码,并调节游码
5. 某同学测出几个长方体的质量和体积,并求出了每个长方体的质量跟体积的比值,数据如下,则下列说法中错误的是( )
铁块1 79.0 10 7.9
铁块2 157.5 20 7.9
松木块1 6.0 10 0.6
松木块2 24.0 40 0.6
A. 同种物质,它的体积增大几倍,其质量也增大几倍
B. 同种物质,它的质量与它的体积比值是个定值
C. 单位体积所含物质叫密度,则不同种物质的密度不相等
D. 同种物质,体积变化,其单位体积所含物质也变化
6. 九龙渊国际龙舟赛中,红星龙号上的20名划桨手奋力整齐地划着桨,追赶着正前方的第一名,如果每把桨对水的作用力为80N,水对船的阻力始终为400N,则下列分析中正确的是( )
A. 在划桨时,船所受合力大小为1600N
B. 在划桨时,船所受合力大小为1200N
C. 划船时,使船前进的力是桨对水的推力
D. 划船时,使船前进的力是人对船的推力
7. 香港摩托车飞车演员柯受良骑摩托车成功地跳越了长城,下列说法中正确的是( )
A. 摩托车飞越长城是靠惯性
B. 摩托车飞越前必须助跑,提高速度,目的是为了增大惯性
C. 摩托车腾空时,仍受到向前的冲力
D. 飞越成功后,当摩托车静止不动时,没有惯性
8. 某同学站在台秤上,在下列几对力中,哪一对力是平衡力( )
A. 人的重力与台秤对人的支持力
B. 人对台秤的压力和台秤对人的支持力
C. 人的重力和人对台秤的压力
D. 台秤的重力与人对台秤的压力
9. 锤头松了,小樱从爸爸手中接过来,把锤柄的一端在地面上撞击了几下,锤头就紧套在锤柄上了,爸爸问小樱这是为什么?小樱的解释是:① 锤柄着地后,因地面撞击而停下;② 锤柄和锤头在撞击地面前共同处于运动状态;③ 锤头由于惯性要继续保持原来的运动状态;④ 锤头就紧套在锤柄上了。解释这个现象的合理顺序是( )
A. ①②③④ B. ②①③④ C. ②③①④ D. ③②①④
10. 体积相等的两个铁球A,B,已知,则下列说法中完全正确的是( )
A. A球一定是实心的 B. B球一定是实心的
C. A球可能是空心的 D. B球可能是空心
二. 多选题
11. 奥运会上,运动员在上单杠之前,总要在手上擦些镁粉,且做回环动作时,手握杆又不能太紧,其目的是( )
A. 前者是为了增大摩擦力 B. 前者是为了减小摩擦力
C. 后者是为了增大摩擦 D. 后者是为了减小摩擦力
12. 一个瓶子正好装满了1kg的酒精,关于这个瓶子能否装下1kg的水,以下四位同学的讨论中正确的是( )
A. 在体积一定时,水的密度大,水的质量就大,故装满水后,水的质量大于1kg
B. 一千克的酒精与一千克的水,质量相等,水的密度大,故水的体积小,装得下
C. 这个瓶子能装下等质量的水和酒精,却不能装下等体积的水和酒精
D. 这个瓶子能装下1kg的水,同时它也能装下1kg的汽油
13. 一位同学用水平力推停在水平地面上的小汽车但未推动,则此时( )
A. 人推车的力与车对人的作用力是一对平衡力
B. 人推车的力与车受到的摩擦力是一对平衡力
C. 人推车的力大小小于地面对车的摩擦力
D. 人推车的力大小等于地面对车的摩擦力
三. 填空题
14. 重为50N的物体悬于氢气球下匀速上升时,气球受到的合力大小为 N,当悬绳突然断开后,物体的运动情况为 。
15. 一定质量的水结成冰后,它的 变小, 变大, 不变(填“质量”或“体积”或“密度”)。
16. 牛顿第一运动定律并不是直接由实验总结得到的,也不是靠单纯理论推导得出的,而是在大量 的基础上,通过进一步的 概括出来的,从定律得出的一切推论,都经受住了 的检验,是公认的力学基本定律之一。
17. 弹簧测力计是测量 的工具,加在弹簧测力计上的力不能超过它的 。
18. 一人用100N的力沿水平方向推着一个木箱在水平地板上匀速前进时,箱重250N,则木箱受到的摩擦力是 N,如果人所用力变为120N后,则木箱所受摩擦力是 N。
【试题答案】
一.
1. D 导解:力的作用是相互的。
2. C 导解:物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。
3. D 导解:四种情况货物在竖直方向上都是保持静止或匀速直线运动。
4. A 导解:砝码太大时,减小应逐渐减小。
5. D 导解:同种物质当体积变化时,单位体积所含物质不会变,即密度不会变。
6. B 导解:桨对水的作用力为1600N减去水对桨的作用力400N。
7. A 导解:惯性是物体的固有属性,车腾空后再不受动力作用。
8. A 导解:平衡力一定作用在同一物体上。
9. B 导解:根据牛顿第一运动定律。
10. C 导解:由题设条件知B球不可能是实心,就一定是空心,故B,D不对,A球可以是空心也可以是实心。故选C。
二.
11. AD 导解:人吊在单杠上靠手与单杠的作用力与人的重力平衡,这时需再增大摩擦力;人做回环动作时又需要减小手与单杠的摩擦力。
12. AB 导解:水的密度大于酒精的密度,能装下1kg酒精的瓶子,一定能装下1kg水。
13. BD 导解:以推车的力与车对人的作用力作用在两个物体上不会平衡,车未推动,车在水平方向受合力为零,故A,C不正确。
三.
14. 0;先减速上升后加速下降
15. 密度;体积;质量
16. 事实;推理;实践
17. 力;测量范围
18. 100;100
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