考点: 探究影响物体动能大小的因素。 专题: 实验探究题;控制变量法;转换法。
分析: (1)让同一小球从不同的高度由静止滚下,高度不同,小球到达水平面速度不同,
所以同一小球从不同高度滚下,是为了在质量相同时,改变速度,来探究动能和速度的关系.
(2)不同质量的小球从同一高度静止滚下,为了获得相同的速度,所以不同质量的小球在同一高度由静止滚下,是为了在速度相同时,改变质量,来探究动能跟质量的关系.
(3)斜面的作用是为了使小球从相同的高度由静止滚下获得相同的速度,或从不同的高度由静止滚下获得不同的速度,斜面是为了控制钢球的速度大小.
小球推动木块运动越远,小球的动能越大,用木块运动的距离来反映小球的动能大小.
解答: 解:(1)让同一钢球从斜面不同的高度由静止滚下,控制了钢球的质量,改变的是
钢球到达水平面的速度,因此探究的是动能大小与速度的关系.
(2)让不同质量的钢球,从斜面相同的高度由静止滚下,控制了钢球到达水平面的速度,改变的是钢球的质量,因此探究的是动能与质量的关系. (3)该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度.钢球推动木块运动的距离,来比较钢球动能大小,这里采用了转换法的思想. 故答案为:(1)速度;(2)质量;(3)速度;动能.
点评: 明确本实验中研究动能大小的决定因素时,运用了控制变量法,反映动能多少时运
用了转换法.
20.(2012?安徽)李明同学设计了图示电路测量小灯泡的电功率. (1)根据图示电路(实物图),在方框内画出电路图.
(2)闭合开羊前.滑动变阻器的滑片应移至 A (选填“A”或“B”)端.
(3)实验时,电压表的示数为U,电流表的示数为I,该同学利用P=UI计算出小灯泡的电功率.若考虑电表的电阻对测量的影响,则电功率的测量结果与真实值相比偏 大 (选填“大”或“小”),原因是 电流值偏大 .
考点: 探究用电器的电功率实验。 专题: 实验题;作图题。
分析: (1)分析电路结构,明确各电路元件的连接方式,根据实物电路图画出电路图;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值,
根据滑动变阻器的接法确定滑片的位置; (3)根据电压表与电流表所测量的量,分析电压与电流的测量值与真实值间的关系,然后
判断电功率的测量值与真实值间的关系.
解答: 解:(1)根据实物图画出电路图,电路图如图所示;
故答案为:电路图如图所示.
(2)由电路图知,当滑动变阻器滑片在A端时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值,因此闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至A端; 故答案为:A.
(3)由电路图知,电压表并联在灯泡两端,电压表的测量值U与真实值相等; 电流表测的是流过灯泡与流过电压表的电流之和,电流表的测量值I比真实值大, 因此由P=UI求出的测量值比真实值大; 故答案为:大;电流表的测量值偏大.
点评: 本题考查了根据实物图画电路图、滑动变阻器的调节、分析电功率的测量值与真实
值间的关系等问题;
分析清楚电路结构、明确各电路元件的连接方式是正确解题的关键.
四、计算与推导题(第21小题6分,第22小题8分,第23小题9分,共23分;解答要有必要的公式和解答过程,只有最后答案的不能得分) 21.(2012?安徽)一辆小汽车在平直公路上匀速行驶,发动机的牵引力为2000N,速度为108km/h.
(1)求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小. (2)求牵引力在10min内所做的功.
(3)若发动机的牵引力用F表示,小汽车的速度用v表示,请推导出牵引力的功率P=Fv.
考点: 功的计算;二力平衡条件的应用;功率的计算。 专题: 计算题;应用题。
分析: (1)因为轿车匀速行驶,所以汽车所受的阻力与牵引力是一对平衡力,由二力平衡
条件可得出阻力的大小;
(2)根据s=vt求出汽车行驶的距离,根据W=Fs求出引力在10min内所做的功; (3)根据做功公式、功率公式和速度公式即可推导出功率的表达式.
解答: 解:(1)因为轿车匀速行驶时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以受到的阻力f=F=2000N;
答:小汽车匀速行驶时受到的阻力为2000N. (2)汽车行驶的距离:
s=vt=
m/s×600s=18000m,
牵引力在10min内所做的功:
W=Fs=2000N×18000m=3.6×10J;
7
答:牵引力在10min内所做的功3.6×10J.
(3)根据功率公式P=,做功公式W=Fs,速度公式v=得, 进行推导就会得出P==
=Fv.
7
点评: 本题综合考查了二力平衡条件的应用,功和功率的计算,这三个内容相互之间联系
比较紧密;功率的变形公式P=Fv在机车行驶问题中常遇到,要灵活的应用.
22.(2012?安徽)某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示.表盘上 “1600imp/kw?h”表示每用电1kw?h指示灯闪烁1600次.根据表盘上的信息,回答下列问题: (1)该同学家上个月共用电多少kw?h?
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过多少?
(3)若只让一个标有“220V 484W”的电热器工作3min,观察到电能表的指示灯闪烁了32次,则该同学家的实际电压是多大?(设电热器的电阻不变)
考点: 电能表参数的理解与电能的求法。 专题: 计算题。 分析: (1)知道电能表的读数方法:(1)月末的减去月初的示数.(2)最后一位是小数.(3)
单位kW?h.
(2)“220V”表示这个电能表的额定电压,“10A”表示电能表的标定电流,从而可利用公式P=UI计算电能表正常工作时的最大功率.
(3)“1600imp/kw?h”表示每用电1kw?h指示灯闪烁1600次,可求出指示灯闪烁32
次消耗的电能,知道工作时间,可利用公式P=计算出电热器的实际功率,又知道电热器的额定电压和额定功率,可利用公式R=公式P=
计算出该同学家的实际电压.
计算出电热器的电阻,最后再利用
解答: 解:(1)本月消耗的电能:W=12614.6kw?h﹣12519.6kw?h=95kw?h. (2)∵“220V”表示这个电能表的额定电压,“10A”表示电能表的标定电流, ∴电能表正常工作时的最大功率为:P=UI=220V×10A=2200W. (3)∵电能表的指示灯闪烁了32次,
∴电热器消耗的电能为:W=而t=3min=180s,
∴电热器的实际功率为:P==又∵U额=220V,P额=484W,
=400W,
=0.02kw?h=7.2×10J,
4
∴电热器的电阻为:R===100Ω,
而P=,
=
=200V.
∴该同学家的实际电压为:U实=
答:(1)该同学家上个月共用电95kw?h.
(2)该同学家同时使用的用电器总功率不得超过2200W. (3)该同学家的实际电压是200V.
点评: 本题考查对电能表各参数的理解以及电功率和电能的计算,关键是对电能表各参数
的正确理解以及公式及其变形的灵活运用,还要知道各物理量单位的换算.特别是
公式P=
以及其公式变形在电学计算中经常用到.
23.(2012?安徽)有一种装饰用的小彩灯,如图a所示,它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联而成,等效电路如图b所示.已知灯丝的电阻R1=10Ω,定值电阻R2=1000Ω, (1)求这个小彩灯的电阻.(结果保留一位小数)
(2)若将一个小彩灯接在电压为l.5V的电源两端,求通过灯丝R1的电流大小.
(3)如图c所示,将数十个小彩灯串联后接在电压为U的电源两端,均正常发光(图中只画出3个,其他未画出).若其中一个灯的灯丝断了,其他小彩灯的亮度如何变化?写出你的判断依据.
考点: 欧姆定律的应用;电阻的并联;电功率的计算。 专题: 计算题;应用题。
分析: (1)根据电阻的并联特点求出这个小彩灯的电阻;
(2)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过灯丝R1的电流大小;
(3)当灯丝断了则电阻R2串联如电路中,总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中
2
电流的变化,根据P=IR可知其他灯泡实际功率的变化,根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知灯泡亮暗的变化.
解答: 解:(1)这个小彩灯的电阻:
R=
=
≈9.9Ω;
答:这个小彩灯的电阻约为9.9Ω. (2)通过灯丝R1的电流:
I===0.15A;
答:通过灯丝R1的电流约为0.15A. (3)其他灯泡变暗;
判断依据:当其中一个灯泡的灯丝断了,该灯泡的电阻变大,其他小彩灯的电阻不变,
总电压不变,与该灯泡串联的其他每个小彩灯分得的电压变小、功率变小、灯泡变暗.
点评: 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用以及灯丝断了时电路现象的判断,关
键是连接灯泡两电阻并联的理解和应用.