(2)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可初步得出结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越 大 ,浸在液体中的物体受到的浮力越大;分析比较实验序号 1、4或者2、5或者3、6 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,液体的密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大.
(3)请你计算出第一次实验中物体排开水受到的重力G排= 0.5 N.通过比较每次实验中物体受到的浮力和它排开液体的重力的关系,还可以验证 阿基米德 原理.
(4)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了 A (选填字母序号). A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差
(5)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越 小 .于是他灵机一动在弹簧测力计下挂一个重1.5N的物块,如图甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图乙所示,弹簧测力计的读数为0.5N,他就在0.5N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 0.7 N处对应标上0.8g/cm3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤.
考点: 探究浮力大小的实验;浮力大小的计算。 专题: 计算题;实验题;信息给予题。
分析: (1)由表格可知物体的重力,根据称重法求出第一次实验中物体所受的浮力; (2)①分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可知,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积不同,弹簧测力计的示数不同,根据称重法求出受到浮力的大小,即可得出结论; ②物体所受浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,改变液体的密度再表格数据即可得出答案.
(3)根据m=ρV和G=mg求出物体排开水受到的重力,比较排开水的重力和受到的浮力即可验证阿基米德原理.
(4)根据实验的目的可知多次实验的目的.
(5)根据阿基米德原理可知同一个物体浸没在密度越大的液体中所受浮力的大小,根据称重法可知弹簧测力计示数的变化;根据阿基米德原理求出,物体在酒精中受到的浮力,根据称重法求出弹簧测力计的示数即为此时在弹簧测力计刻度盘的位置. 解答: 解:(1)分析表中数据可知,实验所用物体的重力为2N; 第一次实验中物体所受的浮力F浮=G﹣F′=2N﹣1.5N=0.5N.
(2)①分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可知,液体的密度相同,物体浸入液体中的体积越大,弹簧测力计的示数越小,即所受的浮力变大;
故可得结论:当液体的种类相同时,排开液体的体积越大浸在液体中的物体受到的浮力越大. ②在探究浮力的大小与液体密度的关系时,应控制排开液体的体积不变,改变液体的密度;结合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合.
(3)第一次实验中物体排开水受到的重力:
G排=m排g=ρV排g=1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg=0.5N,
因F浮=G排=0.5N,所以可以验证阿基米德原理.
(4)在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验的目的是减小偶然性,使实验得出的实验规律更具有普遍性,所以本实验的目的是寻找普遍规律. (5)根据F浮=ρgV排可知,物体浸没时排开水的体积和本身的体积相等,所以将同一个物体浸没在密度越大的液体中时受到的浮力变大,根据F浮=G﹣F′可知弹簧测力计的示数
11
越小;
当他把物块浸没在水中时,受到的浮力F浮=G﹣F′=1.5V﹣0.5N=0.5N,根据阿基米德原理得0.5N=ρ水gV排,
当他把物块浸没在酒精中时,F浮酒=ρ酒gV排, 由以上两式可得:F浮酒=0.8N,
此时应标在弹簧测力计的1.5N﹣0.8N=0.7N处. 故答案为:(1)2;0.5;(2)大;1、4或者2、5或者3、6;(3)0.5;阿基米德;(4)A;(5)小;0.7.
点评: 本题主要考查学生控制变量法的应用和图象的分析能力.探究浮力的大小是否与液体密度的关系要保证物体排开液体体积一定;要探究浮力的大小与物体排开液体体积的关系要保证液体的密度一定.
四、论述与计算题(19题6分,20题8分,21题9分,共23分.解答应写出必要的文字说明、解答步骤和公式,只写出最后答案的不能得分.) 19.(2008?青海)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω.闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.2A.求: (1)电源电压U. (2)电阻R2的阻值.
考点: 欧姆定律的变形公式;并联电路的电压规律。 专题: 计算题;应用题。
分析: (1)电阻R1和R2并联,并且A1和A2分别测量支路电流;已知电阻R1的阻值和通过的电流,根据U=IR求出R1两端的电压,而电源电压等于R1两端的电压; (2)已知电源电压和通过电阻R2的电流,根据R= 即可求出. 解答: 已知:I1=0.3A,I2=0.2A,R1=20Ω 求:U,R2 解:(1)电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V. (2)∵U2=U1=6V,
∴R2= =30Ω. 答:(1)电源电压为6V;(2)电阻R2的阻值为30Ω.
点评: 本题考查并联电路的电压规律以及欧姆定律的灵活应用,是一道基础计算题.
20.(2012?重庆)如图所示是我市部分中小学投入使用的新型安全校车,这种校车的性能完全符合校车12项安全标准.中考期间,××中学的学生乘坐这种新型安全校车到9km外的考点参加考试,校车行驶了15min后安全到达考点.求: (1)校车在送考过程中的平均速度;
(2)若校车和学生总质量为9000kg,车轮与地面的接触总面积为0.15m2,求校车对水平路面的压强;
(3)若校车以12m/s的速度在一段平直路面是匀速行驶,校车受到的牵引力是4500N,求校车发动机牵引力的功率.
12
考点: 压强的大小及其计算;变速运动与平均速度;功率的计算。 专题: 计算题。
分析: (1)已知校车的行驶的距离和时间,根据速度公式求出平均速度;
(2)校车对水平面上的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出对水平路面的压强;
(3)根据P=Fv求出校车发动机牵引力的功率. 解答: 解:(1)校车在送考过程中的平均速度: v= = =36km/h;
(2)校车对水平路面的压力: F=G=mg=9000kg×10N/kg=90000N, 校车对水平路面的压强: p= = =6×105Pa;
(3)校车发动机牵引力的功率:
P=F牵v=4500N×12m/s=5.4×104W. 答:(1)校车在送考过程中的平均速度为36km/h;
(2)校车对水平路面的压强6×105Pa;
(3)校车发动机牵引力的功率为5.4×104W.
点评: 本题考查了速度、压强、功率的计算,关键是公式和规律的灵活运用以及知道水平面上物体的压力和自身的重力相等.计算过程要注意单位的换算.
21.(2012?重庆)物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执,班长认为不应关机,因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能;物理科代表认为应该关机,理由是饮水机在放学后从17:00到第二天08:00共15h期间会间歇性加热,白白消耗电能,反复加热的水也不利于身体健康.
次日早晨,他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位,铭牌数据如下表.然后启动饮水机,将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃,用时10min.他俩继续观察,发现保温28min后加热器会重新加热,2min后又回到保温状态.(饮水机始终在额定电压下工作)
水桶容量 20L 热水箱水量 1kg 额定电压 220V 加热功率 500W
保温功率 50W
(1)热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg?℃)] (2)将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少?
(3)通过计算比较谁的做法更节能.(假设放学时饮水机刚好处于保温状态,工作过程中间歇加热的规律不变)
考点: 电功与热量的综合计算;热量的计算;电功的计算;有利于节约能源的措施。 专题: 计算题;信息给予题。
分析: (1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
13
(2)由铭牌知道加热功率,知道将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃用时10min.利用W=Pt求10min消耗的电能;
(3)由题知“发现保温28min后加热器会重新加热,2min后又回到保温状态”可知,间歇加热的规律:每半小时保温28min、加热2min,那么15h,保温28×30min、加热2×30min,知道加热功率和保温功率,利用W=Pt求消耗的电能和(2)比较得出结论. 解答: 解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(90℃﹣30℃)=2.52×l05J; (2)饮水机加热时消耗的电能: W=Pt=500W×10×60s=3×105J; (3)关闭,第二天消耗的电能: W=3×105J;
不关,间歇性加热15h期间: 保温消耗电能:
W1=P保温t保温=50W×28×30×60s=2.52×l06J; 加热消耗电能:
W2=P加热t加热=500W×2×30×60s=1.8×l06J; W总=W1+W2=2.52×l06J+1.8×l06J=4.32×l06J; ∵W总>W,
∴物理科代表的做法更节能. 答:(1)热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是2.52×105J;
(2)将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是3×105J; (3)物理科代表的做法更节能.
点评: 本题考查了学生对吸热公式、电功率的公式的掌握和运用,要求灵活运用W=Pt计算用电器消耗电能,是一道电学与热学的综合应用题,与生活实际相联系,属于中考常见题型.
莲山课件 原文地址:http://www.5ykj.com/shti/cusan/111319.htm
14