(決勝中考)中考物理 分類解讀與強(qiáng)化訓(xùn)練 專題三 圖表信息題(含解析) 新人教版
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1、 專題三 圖表信息題 圖表信息類試題特點(diǎn): 1.圖表信息題就是以圖像、銘牌和數(shù)據(jù)表格為試題信息源,圍繞題目素材而精心設(shè)計的題型。 2.圖表信息題命題內(nèi)容的取材非常廣泛,可以包括力、熱、電、光等知識,并不局限于教材或教科書,有的取材于教材,有的取材于生活中的常見現(xiàn)象或常用電器,有的涉及于日常電路。試題的形式呈現(xiàn)出較強(qiáng)的綜合性、復(fù)雜性和探究性。 3.試題是對學(xué)生能力的綜合考查。主要涉及實(shí)驗設(shè)計能力,數(shù)據(jù)讀取、分析與處理能力,圖像的識別與分析能力,運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力,以及靈活運(yùn)用一些物理概念、規(guī)律與原理解決簡單問題的能力。 4.圖表信息題型特點(diǎn):圖表、圖像或數(shù)據(jù)表格一般都含有題目需
2、求的信息,問題成立的條件,問題產(chǎn)生和存在必備的數(shù)據(jù)等。圖表信息題可分為圖像類、表格類和儀器設(shè)備銘牌類等。 一、解題思路 1.仔細(xì)閱讀、全面讀取信息 仔細(xì)閱讀、認(rèn)真觀察、全面觀察圖表信息,不輕易放過對解題有用的信息,解題過程要盡可能利用圖表給出的信息、數(shù)據(jù),給解題提供所需的條件。 2.充分利用圖表信息 圖像、圖表分析題也可稱為數(shù)形結(jié)合試題,即將已知條件或信息、變化過程中的某些量的變化或數(shù)據(jù)等以曲線、直線、表格、圖像等形式來表示的習(xí)題。這類題目具有形象直觀、簡明清晰、知識面廣、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn),要求學(xué)生樹立全面的、聯(lián)系的、開放的觀點(diǎn),并能從圖像、圖表中提取解決問題的有用信息,可以很好的
3、考查學(xué)生觀察、想象、分析、綜合應(yīng)用知識的能力。 二、解題方法 1.圖像類 圖像題是能力要求較高的一種題型。要求學(xué)生不僅能正確理解圖像含義,而且能用物理學(xué)語言準(zhǔn)確描述圖像。通過分析圖象,從中找到物理規(guī)律,同時可以考查學(xué)生將圖像轉(zhuǎn)換成文字,或把文字轉(zhuǎn)換成圖像的能力,乃至圖像間相互轉(zhuǎn)換的能力。這類題能全面考查學(xué)生綜合素質(zhì),有較好的區(qū)分度,所以一直是中考命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。 圖像題的類型很多,有坐標(biāo)識別型、單一曲線型、多重曲線型等。重要的是要能夠通過數(shù)據(jù)、曲線、物理量把握圖像特征,找出已知和未知間的聯(lián)系。無論怎么復(fù)雜,關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合,數(shù)就是圖像中的點(diǎn)—起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)和終點(diǎn);形就是曲線特征、坐標(biāo)含義
4、。 2.表格類 這是一類把許多物理數(shù)據(jù)及其他資料用表格形式進(jìn)行統(tǒng)計,呈現(xiàn)給考生的一類考題。表格一般有橫向內(nèi)容和縱向內(nèi)容,縱橫交叉處就是對應(yīng)的數(shù)據(jù)或其他資料。有效信息就在其中。解題思路可分為三步:第一步:弄清表格設(shè)置的目的;行和列各有哪些內(nèi)容(包括單位、說明);行、列各有什么規(guī)律。第二步:理解表格的行、列含義。表格有陳列類、比較類等,目的是把文字?jǐn)⑹鲎兂杀砀裥问?,簡單明了,其中表達(dá)的信息也是一目了然。第三步:挖掘表格隱含信息,聯(lián)系物理知識進(jìn)行分析、比較和推理,弄清表格告訴什么,題目要回答什么。 3.銘牌類 儀器設(shè)備、電器設(shè)備的銘牌顯示的是設(shè)備的工作狀態(tài)、工作環(huán)境和工作過程,給使用者提供了
5、較為全面的信息。設(shè)備的銘牌上主要標(biāo)注的內(nèi)容有:設(shè)備的額定值(電壓、功率、電流,壓力、壓強(qiáng)、機(jī)械效率、速度等),工作環(huán)境,工作過程和使用注意事項。從銘牌給出的數(shù)據(jù)可以很好的了解此設(shè)備在工作過程中有關(guān)物理量或可以從銘牌中求出所需要的物理量,這就是題干的主要內(nèi)容。解答時一定要把銘牌給出的數(shù)據(jù)看清,弄懂。 銘牌類信息題主要是計算型試題,是物理中考的主要內(nèi)容,在中考試卷中占有很大比例。計算題以考查學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力為主,它既能反映學(xué)生對基本知識的理解掌握水平,同時又能體現(xiàn)學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)知識分析和解決問題過程中的情感、態(tài)度與價值觀。解答計算題應(yīng)該首先明確它的特點(diǎn),避免盲目和
6、無從下手的尷尬,同時明確題目涉及的物理現(xiàn)象和物理知識,明確要解決的問題是什么,找準(zhǔn)關(guān)系,有的放矢的按要求進(jìn)行合理的計算。 銘牌類計算題常以填空題、選擇題和大型計算題出現(xiàn)。尤其是大型計算題,在中考中屬于壓軸題;大型計算題是考查學(xué)生分析問題、解決問題和計算能力的題型,要求較高,分值較高,并要求有計算過程和步驟,每一步驟都有相應(yīng)分值。計算題在中考題中常被列為壓軸題目。 一、表格類 【典例1】(2018·安順)小明同學(xué)在測定液體密度的實(shí)驗中,沒有把容器的質(zhì)量測出來,而是多次測出容器和液體的總質(zhì)量,并記錄在下表中。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)求得液體的密度是______,容器的質(zhì)量是______g。 實(shí)驗
7、次數(shù) 1 2 3 4 液體體積 15 22 50 80 液體和容器的總質(zhì)量 67 72.6 95 119 【解析】本題考查利用方程組求液體密度和容器質(zhì)量的計算,關(guān)鍵是根據(jù)所給條件列出方程組求出液體密度和容器質(zhì)量。用方程組解決問題是我們解題過程中常用的解題方法,一定要學(xué)會。任取兩次,液體的密度與第一次測出的液體體積的乘積是第一次測出的液體的質(zhì)量,加上容器的質(zhì)量就等于第一次測出的液體和容器的總質(zhì)量,液體的密度與第三次測出的液體體積的乘積是第三次測出的液體的質(zhì)量,加上容器的質(zhì)量就等于第三次測出的液體和容器的總質(zhì)量,根據(jù)兩個等式列出方程組求出液體密度和容器質(zhì)量。 解:由
8、題意得:,,
二式聯(lián)立可得:,
所以液體密度為:,
代入(1)式可得:。
故答案為:0.8;55。
二、圖形與圖像類
【典例2】(2018·婁底)甲圖是燈泡L和定值電阻R的I-U圖象,將L和R先后以乙圖和丙圖兩種方式連在同電源上,若乙圖中UL:UR=m,丙圖中,IL:IR=n,則下述正確的是( )。
A. m=n B. m>n C. m 9、與電阻串聯(lián),電路中的電流相同,由歐姆定律I=可得:,已知U1:U2=m,則=m;
由圖丙可知:燈泡與電阻并聯(lián),則各支路兩端的電壓相同,由歐姆定律I=可得:,已知I1:I2=n,則=n,所以,;
由于并聯(lián)時燈泡兩端的電壓比串聯(lián)時的大;由圖象甲可知,RL乙小于RL丙,所以 <,即m<;所以mn<1。
故選D。
三、設(shè)備銘牌類
【典例3】(2018·東營)多功能養(yǎng)生壺具有精細(xì)烹飪、營養(yǎng)量化等功能,深受市場認(rèn)可和歡迎。圖乙是某品牌養(yǎng)生壺簡化電路圖。(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg℃),g=10N/kg)
(1)開關(guān)S1、S2處于什么狀態(tài),養(yǎng)生壺為高溫檔,說明判斷 10、依據(jù);
(2)求R1的阻值;
項目
參數(shù)
電源電壓(V)
220
低溫檔功率(W)
275
中溫檔功率(W)
550
高溫檔功率(W)
1100
容積(L)
1
(3)養(yǎng)生壺處于低溫檔工作時,求電路中的電流大小;
(4)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,使用高溫檔將初溫是12℃的一壺水燒開,若養(yǎng)生壺高溫檔加熱效率為80%,求水吸收的熱量和燒開一壺水需要的時間。
【解析】(1)由圖知,當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2接B時,電阻R1、R2并聯(lián),電路中的總電阻最小,由P=可知,總功率最大,所以此狀態(tài)為高溫檔;
(2)由圖知,當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2接A時,電阻R1、R2串聯(lián),電路中的總電阻最大 11、,由P=可知,總功率最小,此時為低溫檔;當(dāng)S2斷開,S1閉合時,只有電阻R1接入電路,養(yǎng)生壺處于中溫檔。
由P=UI得,正常工作時通過R1的電流為:I1===2.5A,
由I=得,R1的阻值:R1===88Ω;
(3)由P=UI得,養(yǎng)生壺在低溫檔工作時電路中的電流為:I低===1.25A,
(4)由ρ=可得,水的質(zhì)量:m=ρV=1×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J,
由η=和W=Pt得,燒開一壺水需要的時間為:t====420s。
聯(lián),電
答案:( 12、1)當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2接B時為高溫檔;(2)R1的阻值為88Ω;(3)電路電流為1.25A;(4)燒開一壺水需要的時間為420s。
一、表格類
1.(2018?聊城)如圖甲是探究“影響滑動摩擦力大小的因素”的實(shí)驗裝置,實(shí)驗所用的長木板,一面比較光滑,另一面比較粗糙。同學(xué)們根據(jù)猜想進(jìn)行了實(shí)驗,得出數(shù)據(jù)如下表所示:
實(shí)驗序號
長木板表面
木板放置方式
拉動木塊的個數(shù)
彈簧測力計實(shí)數(shù)/N
①
較粗糙
平放
1
1.5
②
較粗糙
平放
2
3.0
③
較光滑
平放
2
1.6
④
較光滑
豎放
2
1.6
(1)實(shí)驗時,用彈簧測力計水 13、平拉動木塊,使它沿長木板做勻速直線運(yùn)動,根據(jù) 的知識可知,彈簧測力計的示數(shù)與滑動摩擦力的大小相等。
(2)由實(shí)驗序號 可以探究滑動摩擦力的大小是否和接觸面所受的壓力有關(guān)。
(3)由實(shí)驗序號②③可得到的結(jié)論是:滑動摩擦力的大小和接觸面的 有關(guān)。
(4)同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下對實(shí)驗裝置進(jìn)行改進(jìn),用如圖乙所示的方式測量滑動摩擦力發(fā)現(xiàn)效果更好。圖乙實(shí)驗中 (選填“一定”或“不一定”)要勻速拉動長木板。
(5)根據(jù)你在本實(shí)驗中的收獲,請寫出一種避免汽車在冰雪路面上行駛時出現(xiàn)打滑現(xiàn)象的具體做法: 14、 。
【解析】(1)實(shí)驗中,要拉動木塊做勻速直線運(yùn)動,此時拉力與摩擦力相等,是一對平衡力;(2)(3)影響摩擦力的因素是壓力和接觸面的粗糙程度,要探究摩擦力與一個因素的關(guān)系,需要控制其他量相同;(4)可從實(shí)際操作的角度,判斷是否容易操作和便于讀數(shù),據(jù)此找出兩種方式的不同;(5)首先思考汽車在冰雪路面上行駛時出現(xiàn)打滑的原因,再思考針對這種現(xiàn)象我們應(yīng)該采取什么措施。
【解答】(1)實(shí)驗中要求彈簧測力計勻速直線拉動木塊,此時拉力與摩擦力大小相等,是一對平衡力,即根據(jù)二力平衡的知識可知,彈簧測力計的 15、示數(shù)與滑動摩擦力的大小相等;
(2)探究滑動摩擦力的大小是接觸面所受的壓力的關(guān)系,需要控制接觸面的粗糙程度相同,改變壓力,觀察拉力的大小也就是摩擦力的大小,表中①②兩次符合題意;
(3)由實(shí)驗序號②③知壓力相同,接觸面越粗糙,拉力越大,摩擦力越大,可得到的結(jié)論是:滑動摩擦力的大小和接觸面的粗糙程度有關(guān);
(4)在實(shí)驗中,采用如圖甲所示的實(shí)驗裝置測量木塊與長木板之間的摩擦力時,操作上必須要水平勻速直線拉動物塊,操作較為困難。
實(shí)驗改進(jìn)后,用圖乙所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗,操作上不一定要勻速直線拉動長木板,彈簧測力計相對固定,便于讀數(shù)。
(5)汽車在冰雪路面上行駛時出現(xiàn)打滑是由于下雪后車輪與地面 16、之間的摩擦力減小造成的,因此要避免汽車在冰雪路面上行駛時出現(xiàn)打滑現(xiàn)象就要想辦法增大兩者之間的摩擦力,比如:在路面上撒爐渣,增大接觸面的粗糙程度;在路面上撒鹽加速雪的熔化;換防滑輪;安裝防滑鏈;在車上放重物,增大壓力等。
故答案:(1)二力平衡;(2)①②;(3)粗糙程度;(4)不一定;(5)在路面上撒爐渣;在路面上撒鹽加速雪的熔化;換防滑輪;安裝防滑鏈;在車上放重物等。
2.(2018?聊城)在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗中,
(1)請在方框中畫出能夠改變定值電阻的電壓、并可以同時測量電壓和電流的電路圖;
(2)通過實(shí)驗記錄電流表、電壓表的示數(shù)如下表所示;
R=10Ω
實(shí)驗序 17、號
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
電流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
1.40
0.30
對表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,你認(rèn)為錯誤的數(shù)據(jù)是實(shí)驗序號 ,排除錯誤數(shù)據(jù),可歸納得出的結(jié)論是 。
(3)如果想用此電路繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”,每次更換電阻后,可以通過調(diào)節(jié) ,使電阻兩端的電壓不變。實(shí)驗得出的結(jié)論是 18、 。
【解析】(1)實(shí)驗中為了探究規(guī)律,需要多次測量定值電阻兩端的電壓,因此需要滑動變阻器,多測幾組電壓和電流值,需要用電流表和電壓表測量電流與電壓,據(jù)此畫出電路圖;(2)根據(jù)數(shù)據(jù)表中電流與電壓的關(guān)系可分析出錯誤數(shù)據(jù),并得出結(jié)論;(3)探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗,根據(jù)控制變量法可知應(yīng)通過移動滑動變阻器控制電壓不變,從而得出結(jié)論。
【解答】(1)實(shí)驗中要能夠改變定值電阻的電壓需要用滑動變阻器測量電壓用電壓表,測量電流用電流表,電路如圖:
(2)根據(jù)數(shù)據(jù)分析可知,隨著電壓的增大電流在增大,并且電壓與電流的比值為==10,所以第5次實(shí)驗中的電流數(shù)應(yīng)當(dāng)是錯誤的,應(yīng)該為0.28A,并且 19、可以看出在電阻一定時,電流與電壓成正比;
(3)要探究“電流與電阻的關(guān)系”,每次更換電阻后,需要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電阻兩端的電壓不變??梢缘贸鼋Y(jié)論:在導(dǎo)體兩端電壓一定時,電流與電阻成反比。
故答案為:(1)見上圖;(2)5;在電阻一定時,電流與電壓成正比;(3)滑動變阻器;在導(dǎo)體兩端電壓一定時,電流與電阻成反比。
3.(2018?泰安)某物理興趣小組設(shè)計了一個壓力報警裝置,工作原理如圖所示。ABO為一水平杠桿,OA長120cm,O為支點(diǎn),AB:OB=5:1;已知報警器R0的阻值恒為10Ω,壓力傳感器R固定放置,R的阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如表所示。閉合開關(guān)S,水平踏板空載時,電壓表 20、的示數(shù)為2V;當(dāng)水平踏板所受壓力增大,電壓表示數(shù)達(dá)到5V時,報警器R0開始發(fā)出報警信號。踏板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計。求:
F/N
0
5
10
15
20
25
30
…
R/Ω
45
34
24
18
14
12
10
…
(1)電源電壓為多少?
(2)當(dāng)報警器開始報警時,踏板設(shè)定的最大壓力值為多少?
(3)若電源電壓變?yōu)?4V,為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警,應(yīng)在杠桿上水平調(diào)節(jié)踏板觸點(diǎn)B的位置。試計算說明觸點(diǎn)B應(yīng)向哪個方向移動多少厘米?
【解析】(1)由圖乙可知當(dāng)踏板空載時,壓力傳感器的電阻為45Ω,閉合開關(guān)時,壓力傳感器 21、和報警器串聯(lián),根據(jù)歐姆定律求出電流,再求出電源電壓;(2)電壓表示數(shù)達(dá)到5V時,報警器R0開始發(fā)出報警信號,根據(jù)歐姆定律求出電流,再求出壓力傳感器兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出壓力傳感器的阻值,從圖象中找出壓力值,再根據(jù)杠桿平衡條件求出踏板設(shè)定的最大壓力值;(3)電源電壓升高時,R0兩端分得的電壓增大,為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警,應(yīng)減小R0兩端的電壓,根據(jù)杠桿的平衡條件判斷踏板觸點(diǎn)移動的方向。若電源電壓變?yōu)?4V,為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警,電路中的電流仍變?yōu)?.5A,根據(jù)歐姆定律算出R的電電阻,從表格中判斷出壓力F,再根據(jù)杠桿平衡條件求出OB的長度,判斷出移 22、動的距離。
【解答】(1)閉合開關(guān)時,壓力傳感器R和R報警器R0串聯(lián),電壓表測報警器R0兩端的電壓,由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)踏板空載時(F=0N),壓力傳感器的電阻為R=45Ω,已知R0=10Ω,電壓表的示數(shù)為2V,
此時電路中的電流:I===0.2A,
電源電壓為:U=I(R+R0)=0.2A×(10Ω+45Ω)=11V;
(2)報警器R0開始發(fā)出報警信號時,其電壓為U0′=5V,
此時電路中的電流:I′===0.5A,
傳感器兩端的電壓:U傳=U﹣U0′=11V﹣5V=6V,
此時傳感器的阻值:R′===12Ω,
由圖象可知,當(dāng)傳感器的阻值為12Ω時,對應(yīng)的壓力F壓=25N,
23、由題知,ABO為一水平杠桿,O為支點(diǎn),AB:OB=5:1,則OB=OA=×120cm=20cm,
根據(jù)杠桿平衡條件可得:F壓×OA=F踏×OB,即25N×6=F踏×1,
解得F踏=150N,即踏板設(shè)定的最大壓力值為150N;
(3)若電源電壓增大變?yōu)?4V時,R0兩端分得的電壓增大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,應(yīng)增大壓敏電阻分擔(dān)的電壓,保證R0兩端分得的電壓不變,此時就應(yīng)該增大壓敏電阻的阻值;
因壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,所以應(yīng)該減小壓桿對傳感器的壓力,由杠桿平衡條件F壓×OA=F踏×OB可知,OA不變,F(xiàn)踏不變,所以F壓和OB成正比,要減小壓桿對傳感器的壓力,應(yīng)減小OB, 24、即把踏板觸點(diǎn)B向左移動。
若電源電壓變?yōu)?4V,為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警(即電壓表示數(shù)仍然為5V),電路中的電流仍為0.5A;
報警時壓力傳感器的電阻:R″===18Ω;
由圖象可知,當(dāng)傳感器的阻值為18Ω時,對應(yīng)的壓力為F壓′=15N,
根據(jù)杠桿平衡條件可得:F踏×OB′=F壓′×OA,即150N×OB′=15N×1.2m,
解得OB′=0.12m=12cm;
移動的距離:s=OB﹣OB′=20cm﹣12cm=8cm,故觸點(diǎn)B應(yīng)該向左移動8cm。
答:(1)電源電壓為11V;(2)當(dāng)報警器開始報警時,踏板設(shè)定的最大壓力值為150N;(3)若電源電壓變?yōu)?4V 25、,為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警,應(yīng)在杠桿上水平調(diào)節(jié)踏板觸點(diǎn)B的位置,觸點(diǎn)B應(yīng)該向左移動8cm。
4.(2018·襄陽)張軍在做“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”實(shí)驗時,使用相同的電加熱器給水和煤油加熱,得到如下數(shù)據(jù):
(1)本實(shí)驗中,物質(zhì)吸收熱量的多少是通過比較 來反映。
(2)分析1、3號燒杯的實(shí)驗記錄,可以得出的初步結(jié)論是: ,在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時,吸收的熱量不同。
(3)分析1、2號燒杯的實(shí)驗記錄,可以得出的初步結(jié)論是:同種物質(zhì)升高相同溫度時,吸收熱量的多少與物質(zhì)的 有關(guān)。
燒杯號
物質(zhì)
質(zhì)量m/g
初溫t1/℃
末溫 26、t2/℃
加熱時間t/min
1
水
300
20
30
12.3
2
水
150
20
30
6.2
3
煤油
300
20
30
6.1
4
煤油
300
20
25
3.1
【解析】(1)本實(shí)驗將“物體吸收熱量的多少”轉(zhuǎn)化為通過比較加熱時間的長短來實(shí)現(xiàn),這種方法稱為“轉(zhuǎn)換法”;
(2)1、3號燒杯的實(shí)驗記錄,不同的物質(zhì),即升高的溫度相同,加熱時間即吸收的熱量不同,質(zhì)量相同的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同;
(3)1、2號燒杯的液體種類都是水,初溫和末溫即升高的溫度相同,質(zhì)量不同,加熱時間即吸收的熱量不同,所以可以得出質(zhì)量不 27、同的相同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同。
答案:(1)加熱時間;(2)不同物質(zhì);(3)質(zhì)量。
5.(2018·常德)某學(xué)習(xí)小組想要探究相同體積導(dǎo)電溶液的電阻與長度的關(guān)系,他們選取了一根乳膠管,甲面灌滿了某導(dǎo)電溶液,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的液柱,進(jìn)行了如下實(shí)驗。
(1)用伏安法測該導(dǎo)電溶液的電阻,使用的器材為電壓是12V的電源,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,開關(guān),導(dǎo)線等。該小組己經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接,請你在圖甲中將電路連接完整。
(2)當(dāng)乳膠管為原長20.0cm時,接通電路后,電壓表的示數(shù)為8V,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則此時液柱電阻為 Ω。
(3)某 28、同學(xué)握住乳膠管的兩端把它均勻拉長,保證導(dǎo)電浴液始終充滿乳膠管,且與粗銅絲接觸良好。下表中的數(shù)據(jù)是多次實(shí)驗中測得的導(dǎo)電溶液液柱長度L,和用測得的電壓和電流數(shù)據(jù)計算出的電阻R。
實(shí)驗次數(shù)
1
2
3
4
5
長度L(cm)
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
電阻R(Ω)
62.5
90.1
123.0
160.0
202.5
為了研究導(dǎo)電溶液柱的電阻R與長度L的關(guān)系,該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R,作出了如圖丙所示的圖象,你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的是 。
【解析】(1)(2)由表中數(shù)據(jù),考慮到誤差因素,
導(dǎo)體長度的平方與電阻之比:==0.1,為一 29、常數(shù),故導(dǎo)體的電阻與L2成正比,故當(dāng)乳膠管為原長20.0cm時,電阻為R,則有=0.1,故R=40Ω,故圖乙中電流表只能選用小量程,分度值為0.02A,電流大小為0.2A,由歐姆定律R===40Ω,(若選用大量程,分度值為0.1A,電流為1A,由歐姆定律R=8Ω)電路連接如圖所示。
(3)由上知,導(dǎo)體的電阻與L2成正比,如圖丙所示的圖象,橫坐標(biāo)表示的是L2。
答案:(1)如圖:(2)40;(3)L2。
6.(2018·江西)2018年,江西省將全面實(shí)現(xiàn)義烏教育均衡發(fā)展,其中有一項督導(dǎo)工作就是檢查實(shí)驗報告。以下是小璟同學(xué)做“測量小車的平均速度”時的實(shí)驗報告(摘要)。請你將其報告中的問題 30、補(bǔ)充完整。
【實(shí)驗?zāi)康摹繙y量小車的平均速度
【實(shí)驗原理】
【實(shí)驗器材】小車、 、 、斜面、金屬擋板、長方體木塊
【實(shí)驗裝置】如圖所示
【實(shí)驗數(shù)據(jù)】如表所示
測量的物理量
AB段
BC段
AC段
路程s/cm
45
56
101
時間t/s
3.0
2.8
5.8
平均速度v/(cms﹣2)
17.4
【實(shí)驗分析】
(1)小車全程是做 運(yùn)動。(選填“勻速”或“變速”);
(2)實(shí)驗時,為了使小車在斜面上運(yùn)動的時間長些,應(yīng) 斜面的坡度。(選填“增大”或“減小”)。
【解析 31、】實(shí)驗原理:v=;
實(shí)驗器材:測量路程要用刻度尺,測量小車運(yùn)動時間要用停表。
實(shí)驗數(shù)據(jù):小車在AB段的速度為:vAB===15cm/s;
小車在BC段的路程為:sBC=56cm,tBC=2.8s,
則BC段的平均速度為:vBC===20cm/s;
(1)由上面實(shí)驗知AB段的速度小于BC段的速度,故小車做變速運(yùn)動;
(2)斜面的傾角越?。ㄆ露仍叫。?,小車運(yùn)動時間越長,便于測量小車的運(yùn)動時間;所以,實(shí)驗時,為了使小車在斜面上運(yùn)動的時間長些,應(yīng)減小斜面的坡度。
故答案為:實(shí)驗原理:v=;實(shí)驗器材:刻度尺;停表;
實(shí)驗數(shù)據(jù):
測量的物理量
AB段
BC段
AC段
路程s/cm 32、
45
56
101
時間t/s
3.0
2.8
5.8
平均速度v/(cms﹣2)
15
20
17.4
【實(shí)驗分析】(1)變速;(2)減小。
二、 圖形與圖像類
1.(2018·衡陽)在”觀察水的沸騰”實(shí)驗中,當(dāng)水溫升到89℃時,小華開始計時,每隔lmin記錄一次水的溫度,然后,小華根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的溫度隨時間變化的圖像,下列說法正確的是( )。
A. 此時的氣壓高于標(biāo)準(zhǔn)氣壓;
B. 水從89℃加熱到剛開始沸騰所需時間為4min;
C. 通過圖像可知,水沸騰時溫度保持不變;
D. 水沸時氣泡上升的情況如圖乙所示
【解析】A.根據(jù)液體沸騰 33、的特點(diǎn)可知此時水的沸點(diǎn)是99°C,所以此時的氣壓低于標(biāo)準(zhǔn)氣壓;
B.水從89℃加熱到剛開始沸騰所需時間為5min,故B正確;
C.通過圖像可知,水沸騰時溫度保持不變正確;
D.水沸時氣泡上升的情況應(yīng)該是圖甲所示,故答案為C。
【答案】C。
2.(2018·婁底)小明在實(shí)驗室探究冰熔化和水沸騰時溫度的變化特點(diǎn),根據(jù)測量結(jié)果畫出相關(guān)圖像,如圖甲所示:
(1)要完成這兩個實(shí)驗,都需要的測量儀器是鐘表和____________;
(2)水沸騰時溫度計示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)是________________段所對應(yīng)的溫度值(選填"BC"和"EF");
(3)如圖甲所示,BC段該物質(zhì)的 34、狀態(tài)為_________________;
(4)AB段與CD段的傾斜程度不同,這是因為___________________________。
【解析】(1)冰熔化和水沸騰實(shí)驗需要不斷吸熱,實(shí)驗過程中,需要用溫度計測量溫度,還需要用秒表來記錄時間;(2)晶體熔化時溫度要達(dá)到熔點(diǎn),不斷吸熱,溫度不變;但晶體熔化后溫度還要上升;水沸騰時,吸熱,但溫度不變,這個不變的溫度,即為沸點(diǎn);(3)在熔化過程中晶體處于固液共存態(tài),熔化完畢,處于液態(tài);(4)升溫快慢與物質(zhì)不同狀態(tài)下的比熱容有關(guān)。
解答: (1)由于晶體熔化和水沸騰這兩個實(shí)驗,都需要對冰和水進(jìn)行加熱,所以,除需要用測量儀器計時器來記錄時間 35、外,還需要用溫度計測量溫度的變化。
(2)水沸騰時,此時溫度計的示數(shù)是98℃,對比a、b兩圖可知,a圖是冰的熔化圖象,BC段所對應(yīng)的溫度是冰的熔點(diǎn),b圖是水的沸騰圖象,EF段所對應(yīng)的溫度是水的沸點(diǎn)。
(3)如圖甲(a)所示,BC段該物質(zhì)正在熔化,為固液共存態(tài);(4)由圖象可以看出,升高相同的溫度,冰比水用的時間短,所以冰比水吸熱升溫快,原因是冰的比熱容比水的比熱容小。
【答案】(1)溫度計;(2)EF;(3)固液共存(冰水共存);(4)冰、水物質(zhì)的比熱容不同。
3.(2018·北京)為了比較銅和鋁的導(dǎo)熱性能,小軍選取了粗細(xì)均勻、橫截面積、長度均相同的U形銅棒和鋁棒進(jìn)行實(shí)驗。小軍認(rèn)為導(dǎo)熱 36、性能無法直接測量,他首先將問題轉(zhuǎn)化為研究可直接測量量之間的關(guān)系,并類比所學(xué)知識定義了一個物理量k,來衡量物質(zhì)的導(dǎo)熱性能。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行實(shí)驗并成功比較出哪種材料導(dǎo)熱性能更好。小軍的實(shí)驗裝置示意圖如圖甲所示。他將銅棒的一端放入燒杯內(nèi)持續(xù)沸騰的水中,銅棒的另一端放入試管內(nèi)25℃的冷水中,每隔50s測量一次試管內(nèi)水的溫度并記錄,依據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)繪制了圖乙中的圖象①。換成U形鋁棒后,小軍按照同樣的實(shí)驗方法,在相同的實(shí)驗條件下,每隔50s測量一次試管內(nèi)水的溫度并記錄,依據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)繪制了圖乙中的圖象②。
根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)在這個實(shí)驗中,用來衡量導(dǎo)熱性能的物理量k是用 表示的 37、。(選填選項前的字母,只有一個選項正確);
A.時間 B.溫度 C.溫度的變化量 D.單位時間內(nèi)溫度的變化量
(2)可推斷出此實(shí)驗中 的導(dǎo)熱性能更好.(選填“銅棒”或“鋁棒”)。
【考點(diǎn)】物質(zhì)的基本屬性。
【解析】(1)根據(jù)題中,每隔50s測量一次試管內(nèi)水的溫度并記錄,依據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)繪制了圖乙中的圖象,確定K的物理意義;(2)根據(jù)圖乙中①銅棒,②鋁棒溫度變化情況確定導(dǎo)熱性能。
【解答】(1)根據(jù)題中,每隔50s測量一次試管內(nèi)水的溫度并記錄,依據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)繪制了圖乙中的圖象,觀察圖象橫軸和縱軸可以確定K是用單位時間內(nèi)溫度變化量表示。
(2)根據(jù)圖乙中①銅 38、棒,②鋁棒溫度變化情況,發(fā)現(xiàn)相同時間銅棒升溫快,說明銅棒導(dǎo)熱性能好。
故答案為:(1)D;(2)銅棒。
4.(2018?白銀)某實(shí)驗小組的同學(xué)通過圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗探究。
(1)斷開開關(guān)S3,閉合開關(guān)S1和S2,移動滑動阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表始終無示數(shù),電流表有示數(shù),其原因可能是 (填符號);
A.滑動變阻器斷路 B.R斷路 C.R短路
(2)故障排除后斷開開關(guān)S3,閉合開S1和S2,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀出多組相應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)。甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪成如圖乙所示圖象。由圖象可知定值電阻R= Ω;
(3)乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別計算出多個R的阻 39、值并取平均值,其目的是為了 ??;
(4)斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1和S3,通過多次調(diào)節(jié)滑動變阻器,測量燈L的電壓和電流,根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪成如圖丙所示的圖象。若燈L的額定電壓為2.0V,則它的額定功率為 W。
(5)由圖丙可看出燈絲的U﹣I圖象不是一條直線,原因是 。
【解析】(1)逐一分析每個選項,找出正確答案;(2)根據(jù)圖線,由歐姆定律求電阻大??;(3)多次測量取平均值可減小誤差;(4)根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪成如圖丙所示的圖象,找出燈L的額定電壓為2.0V通過的電流大小,根據(jù)P=UI求它的額定功率;(5)燈絲電阻會隨溫度而發(fā)生變化。
【解答】(1)A.若滑動變阻器斷路,則 40、整個電路斷路,兩表都沒有示數(shù),不符合題意;
B.若R斷路,則電流表沒有示數(shù),電壓表與變阻器串聯(lián),測電源電壓有示數(shù),不符合題意;
C.若R短路,則電壓表沒有示數(shù),電流表有示數(shù),符合題意;故選C;
(2)根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪成如圖乙所示的直線,由歐姆定律,由圖象可知定值電阻:R===10Ω;
(3)乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別計算出多個R的阻值并取平均值,其目的是為減小誤差;
(4)根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪成如圖丙所示的圖象,當(dāng)燈L的額定電壓為2.0V,通過的電流為0.4A.則它的額定功率為 P=U′I′=2V×0.2A=0.8W。
(5)因燈絲電阻會隨溫度而發(fā)生變化,不是一個定值,故燈絲的U﹣I圖象不是 41、一條直線。
故答案為:(1)C;(2)10;(3)減小誤差;(4)0.8;(5)燈絲電阻會隨溫度而發(fā)生變化。
5.(2018·北部灣)甲、乙兩種物體的質(zhì)量和體積的關(guān)系圖象如圖所示,則甲、乙兩物體的密度之比是( ?。?。
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.2:1
【解析】由圖象可知,當(dāng)V甲=1cm3時,m甲=8g;當(dāng)V乙=4cm3時,m乙=4g,
則兩種物體的密度分別為:ρ甲===8g/cm3,ρ乙===1g/cm3,
則ρ甲:ρ乙=8g/cm3:1g/cm3=8:1。
故選A。
6.(2018·欽州)如圖是酒精沸騰時溫度隨時間變化的圖象,下列說法正確的是( 42、)。
A.酒精的沸騰屬于液化現(xiàn)象;B.酒精在沸騰過程中溫度不變;
C.酒精沸騰過程中要放熱; D.酒精在任何情況下的沸點(diǎn)都是78℃
【解析】A、酒精沸騰時,由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),是汽化現(xiàn)象,故A錯誤;
BC、由圖象可知,酒精在沸騰過程中吸熱但溫度不變,故B正確,C錯誤;
D、液體的沸點(diǎn)與氣壓有關(guān),所以酒精在任何情況下的沸點(diǎn)都是78℃的說法不對,故D錯誤。
故選B。
7.(2018·遵義)如圖甲所示,R2為電阻箱調(diào)節(jié)R2時電流表示數(shù)I隨之變化。如圖乙所示是電阻箱阻值R2與電流表示數(shù)的倒數(shù)的圖象。則定值電阻R1與電源電壓U的大小分別為( )。
A.5Ω 30V B.5Ω 43、 2.5V C.10Ω 20V D.10Ω 10V
【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流,
由圖乙可知,當(dāng)R2=0Ω時, =2A﹣1,則電路中的電流I1=0.5A,
此時只有R1接入電路,則由I=可得,電源的電壓:U=I1R1=0.5A×R1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當(dāng)R2=10Ω時, =6A﹣1,則電路中的電流I2=A,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電源的電壓:U=I2(R1+R2)=A×(R1+10Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因電源的電壓不變,所以,0.5A×R1=A×(R1+10Ω),
解得:R1=5Ω,電源的電壓U=I1R1= 44、0.5A×5Ω=2.5V。
故選B。
8.(2018·襄陽)在排球比賽中,小明把排球豎直向上拋出,排球在運(yùn)動中動能E隨時間t變化的圖象最接近的是( ?。?
A B C D
【解析】小明把排球豎直向上拋出,排球向上運(yùn)動,高度變大,速度減小,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能,動能減小,到達(dá)最高時速度為0,動能為0,排球在重力的作用向下運(yùn)動,高度減小,速度變大,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,動能變大,故動能先變小至0,然后再變大,故A符合題意。
故選A。
9.(2018·襄陽)電阻R1與R2的I﹣U圖象如圖所示。當(dāng)R2上的電壓為1 45、.5V時,R2的阻值是 Ω;若將它們并聯(lián)連接到電壓為2.5V的電源上,則干路的電流是 A。
【解析】電阻R2的函數(shù)圖象是一條過原點(diǎn)的曲線,所以通過的電流跟它兩端所加電壓不成正比。當(dāng)U2=1.5V時,通過它的電流I2=0.15A,由歐姆定律可得:R2===10Ω;電阻R1的函數(shù)圖象是一條過原點(diǎn)的直線,所以通過的電流跟它兩端所加電壓成正比。當(dāng)U1=1V時,通過它的電流I1=0.2A,由歐姆定律可得:R1===5Ω;將它們并聯(lián)連接到兩端電壓為2.5V的電路中時,由圖象中可知:R2電流為0.2A,通過R1的電流:I1′===0.5A,則通過干路的電流大約是0.2A+0.5A=0.7 46、A。
答案:10;0.7。
10.(2018?岳陽)標(biāo)有“6V、3W”的小燈泡,它的電流——電壓圖像如圖所示,則它正常工作10s消耗的電能是 J;將它與一個10Ω的定值電阻串聯(lián)在8V的電路中,則電路消耗的總功率為 W。
【考點(diǎn)】電功率、歐姆定律、串并聯(lián)電路的計算。
【解析】燈泡正常工作,實(shí)際電壓等于額定電壓,實(shí)際電功率等于額定電功率。消耗的電能W=Pt=3W×10s=30J;根據(jù)串聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律,當(dāng)通過定值電阻的電流為0.4A時,由圖可知,燈泡兩端的電壓為4V,定值電阻兩端的電壓為4V,燈泡此時電阻;電路消耗的總電功率P總=U總I總=8V×0.4A=3. 47、2W。
故答案為:30、3.2。
11.(2018·泰州)如圖是電阻A、B的I﹣U圖象。由圖可知:B電阻的阻值是 Ω;將電阻A、B串聯(lián)后接入電路,當(dāng)通過A的電流為0.3A時,A和B兩端的總電壓是 V;將電阻A、B并聯(lián)后接入某電路,當(dāng)通過B的電流為0.2A時,A兩端的電壓是 V。
【解析】(1)由圖象可知,A、B的U﹣I圖象是一次函數(shù),則兩元件是定值電阻,根據(jù)歐姆定律可以求出B的電阻;(2)將A、B串聯(lián)后接入電路時,通過它們的電流相等,根據(jù)圖象讀出A、B兩端的電壓,利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出AB兩端的電壓之和;(3)A、B并聯(lián)時,各支路兩端的電壓相等,根據(jù)圖象讀出通過B的電 48、流為0.2A時兩端的電壓即為A兩端的電壓。
【解答】解:(1)由圖象可知,A、B兩元件是定值電阻,由I=的變形式R=可知,
B的電阻:RB===10Ω;
(2)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,通過A的電流為0.3A時,通過B的電流也為0.3A,
由圖象可知,通過AB兩端的電壓分別為UA=1.5V,UB=3V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,A和B兩端的電壓總和:UAB=UA+UB=1.5V+3V=4.5V;
(2)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,將A、B并聯(lián)后接入電路中時,它們兩端的電壓相等,由圖象可知,當(dāng)通過B的電流為0.2A時,兩端的電壓為2.0V 49、,也是A兩端的電壓。
故答案為:10;4.5;2.0。
12.(2018·揚(yáng)州)如圖所示是甲、乙兩種物質(zhì)的熔化圖象,下列說法正確的是( ?。?
A.0~4min甲比乙吸熱多 B.4~8min甲不吸熱
C.0~10min甲和乙內(nèi)能不斷增加 D.0~10min甲和乙溫度不斷升高
【解析】(1)相同時間吸收的熱量相同;(2)明確圖象中橫縱坐標(biāo)所表示的內(nèi)容,可以看出物質(zhì)的溫度整體呈上升趨勢,且有一段時間物質(zhì)吸熱但溫度不再高,說明這是晶體熔化的圖象,熔化過程吸熱溫度不變;(3)無論晶體還是非晶體吸熱內(nèi)能都增加;(4)晶體熔化過程吸熱溫度不變;非晶體吸熱溫度升高。
【 50、解答】A、加熱相同的時間,吸收的熱量相同,故0~4min甲乙吸熱一樣多,故A錯誤;
B、甲物質(zhì)的溫度整體呈上升趨勢,且有一段時間物質(zhì)吸熱但溫度不再高,說甲是晶體熔化的圖象,熔化過程吸熱溫度不變;乙吸熱溫度一直升高是非晶體,故B錯誤;
CD、0~10min甲和乙都吸熱,內(nèi)能都不斷增加,只是甲是晶體,吸熱溫度不變,乙是非晶體,吸熱溫度升高,故C正確,D錯誤。
故選C。
三、 設(shè)備銘牌類
1.(2018?玉林)如圖所示是某款電熱水壺及其銘牌的部份參數(shù),當(dāng)電熱水壺正常工作時,求:
額定電壓
220V
頻率
50Hz
額定功率
1000W
容量
1.5L
(1)電熱水壺的電阻 51、;
(2)將一壺水從25℃加熱到100℃時,水吸收的熱量[c水=4.2×103J/(kg?℃)];
(3)若加熱一壺水所需時間為10min,電熱水壺的熱效率。
【解析】(1)電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI=求出電熱水壺的電阻;(2)根據(jù)ρ=求出水的質(zhì)量,知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容,根據(jù)Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;(3)根據(jù)W=Pt求出電熱水壺消耗的電能,利用η=×100%求出電熱水壺的熱效率。
【解答】(1)由P=可得,電熱水壺的電阻:R===48.4Ω;
(2)水的體積V=1.5L=1.5×10﹣3m3,
由ρ=得水的質(zhì)量:m=ρV= 52、1×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.5kg,
水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃﹣25℃)=4.725×105J;
(3)電熱水壺消耗的電能:W=Pt′=1000W×10×60s=6×105J,
電熱水壺的熱效率:η=×100%=×100%=78.75%。
答:(1)電熱水壺的電阻48.4Ω;(2)水吸收的熱量4.725×105J;(3)電熱水壺的熱效率78.75%。
2.(2018·哈爾濱)隨著生活水平的提高,汽車成為人們常用的交通工具。下表是兩種汽車的相關(guān)數(shù)據(jù):
請回答:
(1)電動汽車工作時電動機(jī)最大 53、功率是90kW,工作電壓是300V,求電動機(jī)工作時最大電流是多少?電動機(jī)工作5min,電流所做的功最多是多少?
(2)電動汽車和燃油汽車輪胎與地面的總接觸面積均為0.1m2,求兩汽車靜止時對水平地面的壓強(qiáng)之比。
(3)若從哈爾濱經(jīng)高速公路自駕到某地旅游,兩地距離S0為2000km,電費(fèi)或油費(fèi)的預(yù)計支出是700元,通過計算說明兩車能否到達(dá)目的地。(高速路上能滿足充電或加油的需求)
【解析】(1)由P=UI可得,電動機(jī)工作時最大電流是:,
根據(jù)可得,電動機(jī)工作5min,電流所做的功最多是:;
(2)兩車靜止時對水平地面的壓力都等于其重力,即F電=G電=m電g,
F燃=G燃=m燃g,S電 54、=S燃=0.1m2,
所以兩汽車靜止時對水平地面的壓強(qiáng)之比;
(3)已知電費(fèi)單價:,則700元電動車提供的電能:,
由表可知:充滿一次電:①電池儲存電能:,②能行駛的最大路程:300km(高速)。則700元能使電動車行駛的距離;
已知油費(fèi)單價:7元/L,
則700元能為燃油車提供燃油,
已知燃油車百公里平均消耗油量:8L(高速),
則700元能使燃油車行駛的距離;
由題,從哈爾濱經(jīng)高速公路自駕到某地旅游,兩地距離S0為2000km,因為,所以電動汽車能到達(dá)目的地,燃油汽車不能到達(dá)目的地。
答:(1)電動機(jī)工作時最大電流是300A,電動機(jī)工作5min,電流所做的功最多是;(2) 55、兩汽車靜止時對水平地面的壓強(qiáng)之比為10:7;(3)電動汽車能到達(dá)目的地,燃油汽車不能到達(dá)目的地。
3.(2018·龍東)現(xiàn)代城市人口密度越來越大,交通越來越擁堵。電動平衡車是現(xiàn)代較輕便的代步工具,以其體積小巧,結(jié)構(gòu)簡潔和驅(qū)動安全等優(yōu)點(diǎn),成為短途出行的理想交通工具。某品牌平衡車的部分參數(shù)如表所示。質(zhì)量為50kg的小明從家騎行該品牌平衡車去體育廣場,最大速度勻速行駛10min到達(dá)體育廣場,行駛中平衡車所受阻力為人和車總重的0.1倍。求:
產(chǎn)品
電動平衡車
電機(jī)額定功率
500W
最大速度
18km/h
單輪胎觸底面積
20cm2
續(xù)航
20km
可爬坡角度
35°
輪胎 56、個數(shù)
2
車身自重
10kg
(1)小明家到體育廣場的距離是多少?
(2)小明在水平路面上騎行時,車對地面的壓強(qiáng)是多少?
(3)小明去體育廣場過程中,平衡車的動力的功率是多少?
【解析】(1)由表格數(shù)據(jù)可知,平衡車的最大速度:v=18km/h=5m/s,
由v=可得,小明到體育廣場的距離:s=vt=5m/s×10×60s=3000m;
(2)車和小明的總重力:G=(m人+m車)g=(50kg+10kg)×10N/kg=600N,
小明在水平路面上騎易步車時,
因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,F(xiàn)=G,
所以,車對地面的壓強(qiáng):p====1.5×105Pa;
(3 57、)小明和平衡車的總重力:G=600N,
因平衡車勻速行駛時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,
所以,牽引力的大?。篎=f=0.1G=0.1×600N=60N,
平衡車電機(jī)牽引力的功率:P===Fv=60N×5m/s=300W。
答:(1)小明的家到體育廣場的距離為3000m;(2)小明在水平路面上騎易步車時,車對地面的壓強(qiáng)為1.5×105Pa;(3)小明去體育廣場過程中,平衡車的動力的功率是300W。
4.(2018·齊齊哈爾)如圖所示,兩輪自動平衡電動車做為一種新興的交通工具備受中學(xué)生的喜愛,下表是某型號兩輪自動平衡電動車的主要參數(shù),請通過計算解答下列問題:
整車質(zhì)量 58、
20kg
鋰電池電壓
50V
鋰電池容量
10A?h
(1)圖中小夏質(zhì)量為40kg,輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2,小夏騎行過程中地面受到的壓強(qiáng)為多少?
(2)鋰電池充滿電后能儲存多少焦耳的電能?
(3)鋰電池充滿電后,小夏多次騎著兩輪自動平衡電動車在平直路面上勻速行駛進(jìn)行測試,最多行駛27km電能恰好耗盡,假設(shè)受到的平均阻力是總重力的0.1倍,求此過程中兩輪自動平衡電動車的工作效率是多少?
(4)在小夏騎行兩輪自動平衡電動車的過程中,為確保安全,請你對他提出一條合理的建議。
【解析】(1)小夏騎行過程中地面受到的壓力:F=G總=(m車+m人)g=(20kg+4 59、0kg)×10N/kg=600N;
小夏騎行過程中地面受到的壓強(qiáng):p===6×104Pa;
(2)鋰電池充滿電后能儲存的電能:W=UIt=50V×10A×3600s=1.8×106J,
(3)平均阻f=0.1G=0.1×600=60N,
因為電動車勻速直線運(yùn)動,所以受平衡力,故F牽=f=60N,
則W有=Fs=60N×2.7×104km=1.6×106J,工作效率η==×100%=90%。
(4)為確保安全,建議:減速慢行,不要闖紅燈,右側(cè)行駛等。
答:(1)小夏騎行過程中地面受到的壓強(qiáng)為6×104Pa;(2)鋰電池充滿電后能儲存1.8×106J的電能;
(3)此過程中兩輪自動 60、平衡電動車的工作效率是90%;(4)為確保安全,建議:減速慢行,不要闖紅燈,右側(cè)行駛等。
5.(2018·齊齊哈爾)如圖甲是家用電暖器,利用電熱給煤油加熱取暖。圖乙為其簡化的電路原理圖,已知電阻R1>R2,銘牌見下表。在電暖器跌倒時,跌倒開關(guān)S自動斷開,切斷電源,保證安全。電暖器有“高溫?fù)酢?、“中溫?fù)酢焙汀暗蜏負(fù)酢比齻€擋位,解答下列問題:
額定電壓
220V
煤油體積
25L
功率選擇
1600W/1100W/500W,三檔可調(diào)
操作方式
手動
已知c煤油=2.1×103J/(kg?℃),ρ煤油=0.8×103kg/m3
(1)煤油溫度升高20℃時,吸收了多少焦耳的熱量? 61、
(2)電暖器在中溫?fù)鯐r,正常工作的電流為多少?
(3)R1的阻值為多少?(寫出文字說明)
【解析】(1)煤油的體積V煤油=25L=25dm3=25×10﹣3m3,
由ρ=得煤油的質(zhì)量:m煤油=ρ煤油V煤油=0.8×103kg/m3×25×10﹣3m3=20kg,
煤油吸收的熱量:Q吸=c煤油m煤油△t=2.1×103J/(kg?℃)×20kg×20℃=8.4×105J;
(2)中溫檔功率P中溫=1100W,
由P=UI得正常工作的電流:I===5A;
(3)由題知,R1>R2,由P=可知,當(dāng)電壓一定時,電阻越大、電功率越小,所以S、S1閉合時只有R1連入電路,電路中電阻最 62、大,電功率最小,為低溫檔,P低溫=500W,
由P=可得:R1===96.8Ω。
答:(1)煤油溫度升高20℃時,吸收了8.4×105J的熱量;(2)電暖器在中溫?fù)鯐r,正常工作的電流為5A;(3)R1的阻值為96.8Ω。
6.(2018·黃岡)爬梯式混凝土攪拌機(jī)(如圖)是用于一般建筑工地、橋梁水電等工程的建筑機(jī)械,由攪拌部分和提升部分組成。工作時,攪拌機(jī)將原料加工成混凝土后自動倒入運(yùn)料斗。在提升電機(jī)的帶動下,運(yùn)料斗通過頂端的定滑輪沿豎直爬梯上升到一定位置,然后將混凝土缷下。已知某型號爬梯式混凝土攪拌機(jī)部分參數(shù)如下表所示。求
(1)若攪拌機(jī)與地面的接觸面積為0.05m2,則工作前攪拌 63、機(jī)對水平地面的壓強(qiáng)是多大?
(2)若運(yùn)料斗每完成一次運(yùn)料平均耗時lmin,每次所裝混凝土質(zhì)量為400kg,則運(yùn)送30m的混凝土需要多長時間?設(shè)混凝土的密度為2×103kg/m3。
(3)某次將裝有4000N混凝土的運(yùn)料斗提升到某高度用時16s,提升部分的機(jī)械效率為80%,則提升過程中運(yùn)料斗受到爬梯的阻力是多大?不計繩重、滑輪摩擦及空氣阻力。
【解析】(1)由銘牌知道攪拌機(jī)整機(jī)的質(zhì)量是:m=1970kg,
其重力是:G=mg=1970kg×10N/kg=19700N,
工作前攪拌機(jī)對地面的壓力等于重力:F=G =19700N
又因為攪拌機(jī)與地面的接觸面積是:S=0.05m2 ,
所 64、以工作前攪拌機(jī)對水平地面的壓強(qiáng)是:p=F/S=19700N/0.05m2=3.94×105 Pa
(2)根據(jù)題意知道,混凝土的密度是:ρ=2×103kg/m3,
所以30m2 的混凝土的質(zhì)量是:m=ρV=30m3 ×2×103 kg/m3 =6×104 kg,
若每次所裝混凝土質(zhì)量是400kg,則要運(yùn)料的次數(shù)是:n=6×104kg/400kg=150,
又因為運(yùn)料斗每完成一次運(yùn)料平均耗時1min,所以運(yùn)送30m2 的混凝土需要時間是:
t=150×1min=150min;
(3)根據(jù)題意知道,有用功應(yīng)是克服混凝重力做的功,由于不計繩重、滑輪摩擦及空氣阻力,所以做的額外功為克服運(yùn)料斗 65、的重力和克服運(yùn)料斗受到爬梯的阻力做的功,
即提升部分的機(jī)械效率是:η= ,
即80%=4000N/4000N+600N+f×100%,
所以,提升過程中運(yùn)料斗受到爬梯的阻力是:f=400N。
7.(2018·十堰)小天收集了一些數(shù)據(jù)填在下表中。如果該車滿載貨物后在平直的公路上勻速行駛100m,貨車受到的阻力是車重的那么在此過程中:取
該貨車車牽引力是多少?牽引力所做的功是多少?
燃油完全燃燒放出的熱量是多少?
該貨車發(fā)動機(jī)的效率是多少?
品牌型號
東風(fēng)xx
外型尺寸
變速箱
A85
空車質(zhì)量
噸
最高車速
滿載時載貨量
噸
空載百公里油耗
12L 66、
燃油密度
滿載百公里油耗
20L
燃油熱值
【解析】 先求出滿載貨物時貨車的質(zhì)量,根據(jù)求出貨車的重力,進(jìn)而得出貨車受到的阻力,再根據(jù)二力平衡條件可知,求出該貨車的牽引力;由表格數(shù)據(jù)可知,貨車滿載百公里油耗為20L,即貨車行駛10000m消耗燃油20L,從而得出貨車行駛100m消耗的燃油,根據(jù)求出燃油的質(zhì)量,再根據(jù)求出燃油完全燃燒放出的熱量;根據(jù)求出該貨車發(fā)動機(jī)的效率。
【解答】滿載貨物時貨車的總質(zhì)量:,
貨車的總重力:,
由題意知,貨車受到的阻力:,
因為該車滿載貨物后在平直的公路上勻速行駛,
所以,根據(jù)二力平衡條件可知,該貨車的牽引力:;
牽引力所做的功:。
由表格數(shù)據(jù)可知,貨車滿載百公里油耗為20L,
則貨車行駛消耗燃油的體積:,
由得,消耗燃油的質(zhì)量:,
燃油完全燃燒放出的熱量:。
該貨車發(fā)動機(jī)的效率:。
答:該貨車車牽引力是;牽引力所做的功是;燃油完全燃燒放出的熱量是;該貨車發(fā)動機(jī)的效率是。??
8.(2018·連云港)電子驅(qū)蚊器利用變頻聲波直接刺激蚊蟲中樞神經(jīng),使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,無法在此環(huán)境生存,從而達(dá)到驅(qū)蚊的目
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