(2)研究电路中电流的关系,电路中接入电流表,记录各点数据进行比较分析; (3)分析数据,得出串联电路电流特点.
【解答】解:(1)电学实验,在连接电路时,为保护电路,开关必须断开,连接完成检查无误后,再闭合开关;
(2)为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有说服力;
(3)由数据可以看出,两次测量中,A、B、C三点的电流始终相等,因此得出的结论是串联电路中各处电流相等.
故答案为:(1)断开;(2)使得出的结论具有普遍性;(3)电流.
【点评】本题考查了探究串联电路中电流特点的实验,涉及到实验的注意事项和实验结论的得出,是一道基础题目.
22.(12分)(2016秋?红山区校级月考)在电流表测电流的实验中,回答下列问题使用电流表时.
(1)使用电流表、电压表时,都应预先估计被测量电流或电压的大小,然后选用合适的量程.若不能预先估计,则应从电表 较大 (选填“较大”或“较小”)的量程起,并采用 试触 法来判断被测量值是否大于电表的量程.
(2)小明用三个电流表和两个小灯泡做实验,检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和,其连接的电路如图1所示.这个电路中有一根导线接错了,请在这根导线上打“×”,表示这根导线不能这样连接,然后画出正确的连接位置.
(3)小明纠正错误后,用电流表A1测电流表测L1的电流.合上开关后,电流表示数如图2,则通过该灯的电流是 0.26 A
【考点】电流的测量.
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【分析】(1)电压表和电流表在使用时都不能超过它们的量程.为了安全,在使用前要用大量程进行试触;
(2)要探究并联电路的电流关系,需要使两灯泡并联,分别测出干路和支路的电流. (3)根据电流表量程和分度值读出电流大小. 【解答】解:
(1)在使用电流表时,若不知被测电路中的电流值的取值范围,为了防止烧坏电流表,需要用大量程进行试触.
(2)要探究并联电路的电流关系,所以应将两灯泡并联,三个电流表分别测量干路和支路电流,所以需通过改动L2与负极相连的导线,将负极与灯泡L2相连的导线改接左下电流表的负接线柱,如图所示:
.
(3)由图2知,电流表使用0﹣0.6A量程,分度值0.02A,所以L1的电流为0.26A. 故答案为:(1)较大;试触;(2)见上图;(3)0.26. 【点评】本题考查电流表正确使用,电流表的使用时要注意:
①接进电路时,应当使电流从其“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出; ②注意观察量程,被测电流或电压不要超过量程;
③若不知道被测电流的范围时,需要使用大量程来进行试触.
四、综合应用题(8+6+8=20分) 23.阅读短文,回答文后的问题. 汽车发动机
发动机是汽车得动力源.汽油机以汽油为燃料,使活塞在气缸中往复运动,一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程,汽油机的性能和汽缸排量有关.汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(冲程长度).实际汽车往往采用多缸发动机.如图所示发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4),
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通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上.各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一根汽缸在做功,其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程. (1)汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 机械 能.
(2)若一个汽缸排量为V,燃气对活塞的平均压强为p,则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 W=pV (用字母表示).
(3)四缸发动机中2号汽缸在做功冲程中,3号汽缸所处的冲程是 C A.吸气 B.压缩 C.做功 D.排气 (4)为汽车提供动力的冲程是: 做功冲程 .
【考点】内燃机的四个冲程;有关热机的计算.
【分析】(1)内燃机就是利用内能来做功的机器,将内能转化为机械能; (2)利用功的公式W=Fs求每个做功冲程燃气做功; (3)根据4缸发动机个汽缸的工作特点机械分析; (4)根据发动机做功过程中获得能量的冲程分析即可. 【解答】解:
(1)内燃机就是将内能转化为机械能的机器;
(2)在做功冲程,活塞移动的距离为l,发动机的单缸排量V=SL, 燃气对活塞所做的功:W=FL=pSL=pV;
(3)4汽缸发动机,各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程,据此可知
四缸发动机中2号汽缸在做功冲程中,3号汽缸所处的是吸气冲程,故选A; (4)据课本所学可知,内燃机工作时,提供动力的冲程是做功冲程. 故答案为:(1)机械;(2)W=pV;(3)C;(4)做功冲程.
【点评】此题主要考查的是学生对内燃机的工作原理、功的计算、能量转化情况的理解和掌握,综合性题目.
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24.天然气灶使用方便、经济环保.如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,大约需要10min,已知:水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为3.5×107J/m3. 求:
(1)水吸收的热量;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要多少天然气.
【考点】热量的计算;能量利用效率;燃料的热值.
【分析】(1)在一个标准大气压下,知道水沸腾时的温度,又知道水的比热容、质量和初温,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量; (2)根据η=
×100%的变形公式Q放=
求出天然气完全燃烧放出的热量,再根据Q放
=Vq的变形公式V=求出烧开这壶水需要天然气的体积.
【解答】解:(1)在一个标准大气压下,水沸腾时的温度t=100℃, 水吸收的热量: Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×10J/(kg?℃)×3kg×(100℃﹣20℃) =1.008×10J. (2)由η=
×100%得,天然气完全燃烧放出的热量:
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Q放===1.68×10J.
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由Q放=Vq得,烧开这壶水需要天然气的体积: V=
=
=4.8×10﹣2m3.
答:(1)水吸收的热量为1.008×106J;
(2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收,烧开这壶水需要4.8×10﹣2m3天然气.
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【点评】本题考查了吸热公式、热效率公式及燃料完全燃烧释放热量公式的掌握和应用,熟练运用公式及变形公式即可正确解题,要注意一标准大气压下水的沸点为100℃是一个隐含的已知条件.
25.混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点.某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量.当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电.车速与所受阻力的关系如图所示.在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108J.由内燃机提供能量,汽车牵引力做的功是1.008×108J,同时蓄电池的电能在增加了10%,求:
(1)若所用燃料的热值是4.5×107J/kg,测试过程中消耗8kg的燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少
(2)增加的电能是多少?(电能符号用W电表示) (3)内燃机的效率.
【考点】燃料的热值;热机的效率.
【分析】(1)知道燃料质量,利用Q放=mq求燃料完全燃烧放出的热量; (2)已知汽车牵引力做的功和蓄电池的电能增加的百分比,求出增加的电能; (3)知道汽车求牵引力做功和燃料放出的热量,利用效率公式求内燃机的效率. 【解答】解:
(1)燃料完全燃烧放出的热量:Q放=mq=8kg×4.5×10J/kg=3.6×10J; (2)增加的电能为W电=10%W牵=10%×1.008×10J=1.008×10J; (3)内燃机的效率:η=答:
(1)放出的总热量是3.6×108J; (2)增加的电能为1.008×107J; (3)内燃机的效率为28%.
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8
7
7
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=×100%=28%.