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2025年中考物理一轮复习:《电路和欧姆定律》模拟试题分类汇编(含答案解析)
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这是一份2025年中考物理一轮复习:《电路和欧姆定律》模拟试题分类汇编(含答案解析),共86页。
1.(2024•宝鸡一模)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是( )
A.电流一样大B.较暗的灯中电流较大
C.较亮的灯中电流较大D.条件不足无法判断
2.(2024•白水县三模)如图为家用除螨仪,其内置强力拍打器,高频模拟人工拍打被褥的动作,将被褥里的脏物拍打出来,被高速的旋转刷通过强大吸力吸入到积尘盒中,再通过紫外线照射破坏微生物机体细胞,使螨虫、细菌等丧失生存及繁殖能力。下列说法正确的是( )
A.除螨仪使用时与其他家用电器是串联的
B.紫外线不仅能够杀菌,还具有热效应
C.除螨仪将被褥里的脏物拍打出来是利用脏物的惯性
D.将脏物吸入积尘盒是因为流体的流速大压强大
3.(2023•临渭区一模)2022年国产芯片巨头长江存储完成了232层3DNAND闪存芯片生产,成为了全球首个实现量产200层以上3DNAND芯片的厂商。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的核心材料是( )
A.超导体材料B.绝缘体材料
C.导体材料D.半导体材料
4.(2023•陈仓区一模)教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏电灯时,则教室电路的( )
A.总电阻增大B.总电阻减小
C.总电压增大D.总电流不变
5.(2023•雁塔区校级模拟)对欧姆定律变形公式R=的理解,下面的哪一句话是正确的?( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.导体的电阻既与导体两端的电压有关,也与通过导体的电流有关
D.电阻是导体本身的一种性质,它两端的电压与通过其的电流比值是一定的
6.(2024•佳县模拟)高铁车顶上的受电弓与高压线合称“弓网系统”,用来为高铁动力提供电能。你认为受电弓与高压线接触面上的材料选用哪种较为合适( )
A.橡胶B.塑料C.陶瓷D.石墨
7.(2023•陈仓区一模)如图所示,电源电压为3V,电压表示数为1V,则灯泡L2两端的电压为( )
A.2VB.4VC.3VD.1V
8.(2023•秦都区校级三模)下列有关电现象的四幅图的说法,正确的是( )
A.图甲中,用充电宝给手机电池充电,手机电池是电源
B.图乙中,验电器的金属箔片张开,是因为异种电荷相互排斥
C.图丙中,闭合开关,两灯泡发光,A处电流等于B处电流
D.图丁中,闭合开关,向左移动金属夹B,小灯泡变亮,说明导体长度对电阻大小有影响
9.(2023•雁塔区校级模拟)科技改变生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表说法不正确的是( )
A.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B.铜的导电性优于铁,所以更适合做内部的导线
C.橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
D.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器
10.(2024•子洲县三模)尊老爱幼是中华民族的传统美德。小明端热水、爸爸给奶奶搓脚、妈妈为奶奶梳头的温馨画面如图所示。下列说法正确的是( )
A.头发越梳越蓬松,是因为头发带同种电荷相互排斥
B.塑料梳子梳头发过程中通过摩擦起电创造了新电荷
C.搓脚通过做功的方式使脚含有的热量增加
D.小明端着水盆水平走来,他对水盆做了功
11.(2023•雁塔区校级模拟)小明在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出如图所示的图象,分析图象,下列说法正确的是( )
A.导体A两端的电压与其通过的电流成正比
B.导体A和B的电阻之比为2:1
C.当导体B两端电压为0V时,导体B的电阻变为0Ω
D.当导体A和B并联在电压为2V的电源上,电路中的总电流为0.6A
12.(2023•雁塔区校级模拟)小明同学设计了如图甲所示的扬尘检测仪,其电源电压保持不变,R是光敏电阻,R0为定值电阻,测扬尘浓度时,仪器自带的激光器照射在R上;环境中的扬尘会遮挡部分激光,使透光度减小,从而使光敏电阻阻值发生改变,显示仪示数随扬尘浓度变化的关系图像如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.图甲的显示仪相当于电流表
B.光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小
C.被测扬尘浓度越高,整个电路的电流越大
D.将R0更换为阻值更小的电阻,测相同环境时,显示仪的示数减小
二.填空题(共8小题)
13.(2024•宝鸡三模)按要求完成填空。
(1)如图甲所示,电压表的读数为 V。
(2)如图乙所示,利用该装置可以探究滑动摩擦力大小与 的关系。
(3)如图丙所示,在“比较不同物质吸热能力”的实验中,使用相同装置对A、B两种不同液体(质量相等)进行加热的目的是 ;图丁是根据实验数据绘制的图像,则液体 (选填“A”或“B”)更适合做暖手宝内的储热液体。
14.(2022•凤翔县模拟)小明发现在生活中有各种“吸”的现象,分析其原因都不相同。用乒乓球堵在装满水的瓶子口,把瓶子倒过来乒乓球在 的作用下被“吸”住不会掉下来;草原发生的一起龙卷风,龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸”起物体是因为其内部的压强远 (选填“大于”、“小于”或“不变”)外部的压强;用纸巾摩擦过的塑料吸管可以“吸”引纸屑,是因为吸管和纸巾带 (选填“同种”或“异种”)电荷
15.(2022•碑林区校级四模)如图所示是太阳能充电宝同时为两部手机充电的情景。充电时,手机中的锂电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”),两部手机在电路中的连接方式为 联。
16.(2022•陕西模拟)N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带 (正/负)电,具有 的作用。
17.(2024•榆阳区二模)电动车以其方便快捷、低能耗等特点深受广大市民的喜爱。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,这时车钥匙相当于电路中的 ;充电导线比一般的导线粗一些,这是因为材料、长度相同时, 越大,电阻越小。
18.(2024•佳县模拟)用手将接触面光滑的两个铅柱相互紧压,松手后两铅柱“粘”在一起,这是由于分子之间存在 (选填“引力”或“斥力”);将一根粗细均匀的导线对折作为一根新导线使用时,其电阻将 (选填“增大”“减小”或“不变”);在燃烧的过程中甲醇燃烧不完全,甲醇的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
19.(2023•新城区校级二模)如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则定值电阻为 Ω,滑动变阻器最大阻值为 Ω,电源电压为 V。
20.(2023•莲湖区三模)在如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 (选填“A”“B”“C”“D”或“E”)点。
三.实验探究题(共3小题)
21.(2022•长安区二模)请完成与下列实验有关的填空.
(1)如图1所示,将发声的扬声器对准烛焰,可以看到烛焰晃动,说明 。
(2)如图2所示,手指压铅笔的同时,手指也感到疼痛,说明 。
(3)如图3所示现象的产生是因为摩擦过的物体带了 ,且带电体具有 的性质。
22.(2023•碑林区校级模拟)同学们在进行电学知识的学习中,了解到各种导体的导电性各不相同,电阻大的导电性差,他们想利用实验来“探究影响导体电阻大小的因素”,在观察现象的基础上他们做出了如下猜想。
①导体的电阻可能与导体的长度有关。
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
③导体的电阻可能与导体的材料有关。
他们在一些长短、粗细不同的多种型号玻璃管内装满浓度相同的盐水:
(1)探究导体的电阻与长度关系时,选取几根长度不同,横截面积相同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)利用图甲继续探究导体的电阻与横截面积关系时,小组同学在M、N之间与玻璃管并联接入一个电压表。闭合开关,调节滑动变阻器,电表的示数如图乙所示,则此时导电液体的电阻为 Ω,断开开关,更换长度相同,横截面积不同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,重复上述实验。
表格里记录了实验中的一部分数据,分析表中数据可知当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积成 。
(3)改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻 (选填“等于”或“不等于”)原来的2倍,这是由于实验时没有控制导电液体的 不变。
(4)继续探究导体的电阻与导体材料关系时,小组同学用一根玻璃管,更换 进行试验。
(5)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?他们设计了如图丙所示电路,选取两根长度、横截面积相同的玻璃管P、Q,在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和“教室水”,并将P、Q管连入电路。实验中,将单刀双掷开关S从1拨到2时,若观察到电压表数 (选填“变大”或“变小”),则Q内是纯净水,否则Q内是矿泉水。
23.(2024•子洲县三模)小明在做“探究电流与电阻的关系”实验时,选取了电压恒定的电源,定值电阻5Ω、10Ω、20Ω各一个,规格为“40Ω,1A”的滑动变阻器按图甲所示的电路连接器材。
(1)闭合开关后,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻 ;
(2)排除故障后,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑片使电压表指针如图乙所示,电压表示数为 V;
(3)小明根据实验需要,分别将三个定值电阻接入电路进行实验,并将实验数据描绘成图像,如图丙所示。由图像可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。为完成这三组实验,选用的电源电压应不高于 V。
四.计算题(共2小题)
24.(2024•宝鸡一模)在物理项目多元探究学习活动中,某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,圆柱形浮筒B底面积为100cm2,重为18N。电路中电源电压恒定,R0为定值电阻,压敏电阻Rx(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,上表面积为50cm2,Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为20cm,B浸入水中的深度为7cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数I1=30mA;再次打开进水阀,向C中缓慢注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降30cm,稳定后电流表示数I2=24mA。若不计绳重和摩擦,水的密度,g取10N/kg,求:
(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力;以及动滑轮的重力;
(2)C中水深为20cm时Rx阻值;
(3)电路中电源电压值。
25.(2023•未央区校级一模)如图所示电路,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关后,电流表示数为0.6A。
(1)求电源电压U;
(2)若在虚线所框的部分电路中接入一个电阻R2,使得接入前后电流表的示数变化0.3A,求R2的阻值。
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.(2024•宝鸡一模)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是( )
A.电流一样大B.较暗的灯中电流较大
C.较亮的灯中电流较大D.条件不足无法判断
【考点】串联电路中的电流规律.
【专题】应用题;电流和电路.
【答案】A
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,根据串联电路的电流特点可知通过两灯泡的电流关系即可得出答案。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴通过两灯泡的电流相等。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的电流特点,是一道基础题目。
2.(2024•白水县三模)如图为家用除螨仪,其内置强力拍打器,高频模拟人工拍打被褥的动作,将被褥里的脏物拍打出来,被高速的旋转刷通过强大吸力吸入到积尘盒中,再通过紫外线照射破坏微生物机体细胞,使螨虫、细菌等丧失生存及繁殖能力。下列说法正确的是( )
A.除螨仪使用时与其他家用电器是串联的
B.紫外线不仅能够杀菌,还具有热效应
C.除螨仪将被褥里的脏物拍打出来是利用脏物的惯性
D.将脏物吸入积尘盒是因为流体的流速大压强大
【考点】串联和并联的概念与辨析;惯性的利用;流体压强与流速的关系;紫外线.
【专题】应用题;其他综合题;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)在家庭电路中,各个用电器是互不影响的,所以是并联的关系;
(2)紫外线的作用和用途:紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机;紫外线具有化学效应,能杀菌,制成灭菌灯;能促成维生素D的合成;红外线具有热效应;
(3)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性;
(4)流体流速越大的位置,压强越小。
【解答】解:A、除螨仪使用时与其他家用电器可以单独使用,因此是并联的,故A错误;
B、根据红外线和紫外线的特点可知,具有热效应的是红外线,故B错误;
C、除螨仪在拍打被褥的过程中,脏物由于惯性保持原来的状态,离开了被褥,故C正确;
D、脏物被吸入积尘盒是因为流体的流速大,压强小,脏物在压强差的作用下被吸进积尘盒,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串联和并联的概念与辨析、紫外线、惯性和流体压强与流速的关系等知识,综合性较强,但难度不大。
3.(2023•临渭区一模)2022年国产芯片巨头长江存储完成了232层3DNAND闪存芯片生产,成为了全球首个实现量产200层以上3DNAND芯片的厂商。芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的核心材料是( )
A.超导体材料B.绝缘体材料
C.导体材料D.半导体材料
【考点】半导体的特点.
【专题】粒子与宇宙、材料世界;应用能力.
【答案】D
【分析】制造芯片的核心材料是半导体硅片。
【解答】解:芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的核心材料是半导体材料。故D正确,ABC错误。
故选D。
【点评】知道半导体材料的特点及应用是解决本题的关键。本题属于基础性题目。
4.(2023•陈仓区一模)教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏电灯时,则教室电路的( )
A.总电阻增大B.总电阻减小
C.总电压增大D.总电流不变
【考点】电阻的并联;并联电路中的电流规律;运用并联电路中的电压规律计算.
【专题】应用题;电压和电阻;欧姆定律.
【答案】B
【分析】家庭电路是并联电路,并联电路中,支路越多,总电流越大,总电阻会越小,并联电路两端的电压不变。
【解答】解:A、B、每多开一盏灯,多增加了一个支路,相当于增加了原来的横截面积,总电阻减小,故A错误,B正确;
C、家庭总电压保持220V不变,故C错误;
D、每多开一盏灯,增加一个支路,增加了一个电流,其它支路电流不变,总电流增大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了并联电路的电压、电流、电阻特点和电功率公式的应用,知道家庭电路的连接方式和电路的电压220V不变是关键。
5.(2023•雁塔区校级模拟)对欧姆定律变形公式R=的理解,下面的哪一句话是正确的?( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.导体的电阻既与导体两端的电压有关,也与通过导体的电流有关
D.电阻是导体本身的一种性质,它两端的电压与通过其的电流比值是一定的
【考点】欧姆定律的概念.
【专题】欧姆定律.
【答案】D
【分析】电阻是导体本身是一种性质,公式R=只用来计算或测量电阻。同一个电阻,阻值大小与两端电压和通过的电流无关。
【解答】解:
导体电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体两端电压和电流无关。
导体电阻的大小可以用公式R=来计算,同一导体通过电流与它两端电压成正比。故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】此题属于易错题,容易出错的地方是误认为电阻与电压成正比,与电流成反比,要正确理解数学表达式中的物理含义。
6.(2024•佳县模拟)高铁车顶上的受电弓与高压线合称“弓网系统”,用来为高铁动力提供电能。你认为受电弓与高压线接触面上的材料选用哪种较为合适( )
A.橡胶B.塑料C.陶瓷D.石墨
【考点】常见的导体与绝缘体.
【专题】电流和电路;理解能力.
【答案】D
【分析】容易导电的物体叫做导体,不容易导电的物体叫做绝缘体;根据受电弓的作用分析。
【解答】解:受电弓与高压线接触面上的材料应是导体,所以选择石墨较为合适,因为石墨在通常情况下是导体,橡胶、陶瓷、塑料在通常情况下是绝缘体。故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了导体和绝缘体的辨别,比较简单。
7.(2023•陈仓区一模)如图所示,电源电压为3V,电压表示数为1V,则灯泡L2两端的电压为( )
A.2VB.4VC.3VD.1V
【考点】运用串联电路中的电压规律计算.
【专题】电压和电阻;应用能力.
【答案】A
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,
则灯泡L1两端的电压为1V,
串联电路中总电压等于各分电压之和,
L2两端的电压:
U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V。故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的电压特点,关键是电路串并联的辨别和电压表所测电路元件的判断。
8.(2023•秦都区校级三模)下列有关电现象的四幅图的说法,正确的是( )
A.图甲中,用充电宝给手机电池充电,手机电池是电源
B.图乙中,验电器的金属箔片张开,是因为异种电荷相互排斥
C.图丙中,闭合开关,两灯泡发光,A处电流等于B处电流
D.图丁中,闭合开关,向左移动金属夹B,小灯泡变亮,说明导体长度对电阻大小有影响
【考点】电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系;验电器的原理;电流的方向;电源的作用.
【专题】应用题;电流和电路;电压和电阻;应用能力.
【答案】D
【分析】对照图中的实验和选项中的描述,找出所涉及的物理知识,逐一对选项的说法做出判断即可。
【解答】解:A.用充电宝给手机电池充电,手机电池消耗了电能,相当于用电器,故A错误;
B.用带电体接触验电器的金属球,就有一部分电荷转移到两片金属箔上,两片金属箔带同种电荷,同种电荷相互排斥而张开,故B错误;
C.图中电流有两条路径,A在支路中,B点在干路中,根据并联电路的电流规律可知,A处的电流小于B处的电流,故C错误;
D.闭合开关,向左移动金属夹B,铅笔芯接入电路中的长度变短,小灯泡变亮,这说明电路中的电流变大,铅笔芯接入电路的电阻变小,由此可知,导体长度对电阻大小有影响,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查的内容较多,包括电路的组成、并联电路的电流规律、影响电阻大小的因素、验电器的原理等,都属于电学的基本常识,是我们必须熟知的。
9.(2023•雁塔区校级模拟)科技改变生活。如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表说法不正确的是( )
A.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B.铜的导电性优于铁,所以更适合做内部的导线
C.橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
D.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器
【考点】二极管;导体与绝缘体的概念;电路的基本组成;半导体的特点.
【专题】应用题;电流和电路;电压和电阻;应用能力.
【答案】C
【分析】(1)二极管是由半导体做成的器件,它具有单向导电性;
(2)铜的导电性较好,可以用来制作导线;
(3)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;导体和绝缘体没有绝对的界限,并且在一定条件下,导体和绝缘体可以相互转换;
(4)蓄电池供电时是电源,充电时则为用电器。
【解答】解:A、LED灯中的发光二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,故A正确;
B、铜和铁都是导体,相同条件下,铜的导电性优于铁,所以更适合做内部的导线,故B正确;
C、导体和绝缘体没有绝对的界限,并且导体和绝缘体在一定条件下是可以相互转换的,故C错误;
D、给手表的蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于用电器,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了半导体材料的特点与作用、导体与绝缘体的概念和电路的组成等知识的了解和掌握,具有一定的综合性,但难度不大。
10.(2024•子洲县三模)尊老爱幼是中华民族的传统美德。小明端热水、爸爸给奶奶搓脚、妈妈为奶奶梳头的温馨画面如图所示。下列说法正确的是( )
A.头发越梳越蓬松,是因为头发带同种电荷相互排斥
B.塑料梳子梳头发过程中通过摩擦起电创造了新电荷
C.搓脚通过做功的方式使脚含有的热量增加
D.小明端着水盆水平走来,他对水盆做了功
【考点】电荷间的相互作用;摩擦起电的实质;力是否做功的判断;做功改变物体的内能.
【专题】分子热运动、内能;电流和电路;功、功率、机械效率;分析、综合能力.
【答案】A
【分析】(1)电荷间相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
(2)摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移。
(3)内能的改变:做功、热传递。
(4)力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
【解答】解:A.用干燥的塑料梳子梳头发,头发因为与梳子摩擦后带同种电荷后相互排斥,所以头发越梳越蓬松,故A正确;
B.梳头发过程中并没有创造电荷,只是发生了电荷的转移,故B错误;
C.搓脚通过做功的方式使脚的内能增加,温度升高,热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离,小明端着水盆水平走来,重力向下,力与运动距离垂直,不做功,故D错误。
故选:A。
【点评】此题考查了电荷间的相互作用、摩擦起电、内能的改变及力是否做功的判断,属于基础知识。
11.(2023•雁塔区校级模拟)小明在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出如图所示的图象,分析图象,下列说法正确的是( )
A.导体A两端的电压与其通过的电流成正比
B.导体A和B的电阻之比为2:1
C.当导体B两端电压为0V时,导体B的电阻变为0Ω
D.当导体A和B并联在电压为2V的电源上,电路中的总电流为0.6A
【考点】串并联的比例计算;运用并联电路中的电流规律计算;探究电流与电压的关系;欧姆定律的应用.
【专题】欧姆定律;应用能力.
【答案】D
【分析】A、在电阻一定时,电流和电压成正比;
B、由图可知,导体A和B两端的电压都为2V时,通过的电流分别为0.4A和0.2A,根据欧姆定律可知,在电压一定时,电流和电阻成反比,据此得出导体A和B的电阻之比;
C、电阻是导体本身的一种性质,与电流和电压无关;
D、当导体A和B并联在电压为2V的电源上,根据并联电路的电压特点可知A和B两端的电压均为2V,由图可知此时通过A和B的电流,根据并联电路的电流特点可知电路中的总电流。
【解答】解:
A、导体的电流与其两端电压的关系如题图所示,图线A是正比例函数图象,说明通过导体A的电流与其两端的电压成正比,电压是形成电流的原因,不能说电压与通过的电流成正比,故A错误;
B、由图可知,导体A和B两端的电压都为2V时,通过的电流分别为0.4A和0.2A,根据欧姆定律可知,在电压一定时,电流和电阻成反比,故导体A和B的电阻之比等于:===,故B错误;
C、电阻是导体本身的一种性质,与电流和电压无关,当导体B两端电压为0V时,导体B的电阻不为0,故C错误;
D、当导体A和B并联在电压为2V的电源上,根据并联电路的电压特点可知A和B两端的电压均为2V,由图可知此时通过A和B的电流分别为0.4A、0.2A,根据并联电路的电流特点可知电路中的总电流为:0.4A+0.2A=0.6A,故D正确。
故选:D。
【点评】本题是探究通过导体的电流与其两端电压的关系,主要考查了图象分析和欧姆定律的应用等知识。
12.(2023•雁塔区校级模拟)小明同学设计了如图甲所示的扬尘检测仪,其电源电压保持不变,R是光敏电阻,R0为定值电阻,测扬尘浓度时,仪器自带的激光器照射在R上;环境中的扬尘会遮挡部分激光,使透光度减小,从而使光敏电阻阻值发生改变,显示仪示数随扬尘浓度变化的关系图像如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.图甲的显示仪相当于电流表
B.光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小
C.被测扬尘浓度越高,整个电路的电流越大
D.将R0更换为阻值更小的电阻,测相同环境时,显示仪的示数减小
【考点】动态电路的分析.
【专题】应用题;定性思想;电路变化分析综合题;应用能力.
【答案】B
【分析】(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表;
(2)由图乙可知,扬尘浓度增大,光照强度减小,显示仪的示数增大,根据串联电路的分压作用判断出光敏电阻的变化,进而判断出光敏电阻R的阻值与光照强度的关系;
(3)被测扬尘浓度越高根据光敏电阻R的阻值与光照强度的关系判断出光敏电阻的变化,由串联电路的特点判断出电路总电阻的变化,由欧姆定律可知电路电流的变化;
(4)当测相同环境时,光照强度相同,说明光敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更小的电阻,由欧姆定律判断出电路中电流的变化和光敏电阻两端电压的变化。
【解答】解:根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R并联;
A、电流表使用时串联在所处电路中测量电路中的电流,电压表使用时并联在所处电路的两端测量电路两端的电压;图甲中显示仪并联在光敏电阻的两端,所以图甲的显示仪相当于电压表,故A错误;
B、由图乙可知,扬尘浓度增大,光照强度减小,显示仪的示数增大,即电压表的示数增大,根据串联电路的分压作用知光敏电阻增大;反之扬尘浓度减小,光照强度增大,光敏电阻减小,所以可以得到:光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小,故B正确;
C、由图乙可知,被测扬尘浓度越高,光照强度越小,光敏电阻越大,电路的总电阻越大,由I=知整个电路的电流越小,故C错误;
D、当测相同环境时,光照强度相同,说明光敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更小的电阻,串联电路中的总电阻变小,电流变大,由U=IR知热敏电阻两端的电压变大,显示仪的示数增大,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是题干中获取有效的信息,难度不大。
二.填空题(共8小题)
13.(2024•宝鸡三模)按要求完成填空。
(1)如图甲所示,电压表的读数为 1.2 V。
(2)如图乙所示,利用该装置可以探究滑动摩擦力大小与 压力大小 的关系。
(3)如图丙所示,在“比较不同物质吸热能力”的实验中,使用相同装置对A、B两种不同液体(质量相等)进行加热的目的是 使液体A、B在加热相同的时间内,吸收的热量相等 ;图丁是根据实验数据绘制的图像,则液体 B (选填“A”或“B”)更适合做暖手宝内的储热液体。
【考点】电压表的读数;滑动摩擦力与接触面所受压力有关;比较不同物质吸热的情况.
【专题】比热容、热机、热值;电压和电阻;重力、弹力、摩擦力;科学探究能力.
【答案】(1)1.2;(2)压力大小;(3)使液体A、B在加热相同的时间内,吸收的热量相等;B。
【分析】(1)根据电压表的量程、分度值和指针位置读数;
(2)滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关;
(3)相同的加热装置在相同的时间内放出的热量相同;
比热容较大的物质,吸热能力较强,更适合做暖手宝内的储热液体。
【解答】解:(1)电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,故读数为1.2V。
(2)木块与木板接触面的粗糙程度不变,通过在木块上放置砝码可以改变对木板的压力,故该装置可以探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系。
(3)①实验中,使用相同装置对A、B两种不同液体(质量相等)进行加热,装置在相同的时间内放出相同的热量,目的是使液体A、B在加热相同的时间内,吸收的热量相等。
②根据Q=cmΔt可知,质量相同的两种不同物质升高相同的温度,吸收热量多的物质比热容大;由图丁可知,质量相同的A、B两种不同液体升高相同的温度,B液体加热时间长,吸收的热量多,B的比热容大,A的比热容小,所以B更适合做暖手宝内的储热液体。
故答案为:(1)1.2;(2)压力大小;(3)使液体A、B在加热相同的时间内,吸收的热量相等;B。
【点评】本题考查了电压表的读数、探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系、“比较不同物质吸热能力”的实验,属于综合题。
14.(2022•凤翔县模拟)小明发现在生活中有各种“吸”的现象,分析其原因都不相同。用乒乓球堵在装满水的瓶子口,把瓶子倒过来乒乓球在 大气压 的作用下被“吸”住不会掉下来;草原发生的一起龙卷风,龙卷风的实质是高速旋转的气流。它能把地面上的物体“吸”起卷入空中。龙卷风能“吸”起物体是因为其内部的压强远 小于 (选填“大于”、“小于”或“不变”)外部的压强;用纸巾摩擦过的塑料吸管可以“吸”引纸屑,是因为吸管和纸巾带 异种 (选填“同种”或“异种”)电荷
【考点】电荷间的相互作用;大气压存在的现象;流体压强与流速的关系.
【专题】应用题;电流和电路;气体的压强、流体压强与流速的关系;应用能力.
【答案】大气压;小于;异种。
【分析】(1)由于空气受重力且具有流动性,产生了大气压强。
(2)流体压强与流速的关系:流速越快压强越小。
(3)电荷间的作用规律是:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】解:用乒乓球堵在装满水的瓶子口,把瓶子倒过来乒乓球在大气压的作用下被“吸”住不会掉下来;龙卷风能“吸”起物体是因为其内部的压强远小于外部的压强;用纸巾摩擦过的塑料吸管可以“吸”引纸屑,是因为吸管和纸巾带异种电荷。
故答案为:大气压;小于;异种。
【点评】知道大气压的存在,理解流速与压强的关系、电荷间的作用规律,可解答此题。
15.(2022•碑林区校级四模)如图所示是太阳能充电宝同时为两部手机充电的情景。充电时,手机中的锂电池相当于电路中的 用电器 (选填“电源”或“用电器”),两部手机在电路中的连接方式为 并 联。
【考点】串联和并联的概念与辨析;用电器的作用.
【专题】电流和电路;应用能力.
【答案】用电器;并。
【分析】手机电池在对外供电的过程中是电源,将化学能转化成电能;而在充电过程中,消耗电能转化为化学能,是用电器;
串联电路电流的路径只有一条,各用电器相互影响;并联电路的电流的路径有多条,各用电器互不影响。
【解答】解:在电池充电的过程中,消耗电能,转化为化学能,电池相当于电路中的用电器;
两部手机在充电的过程中,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联。
故答案为:用电器;并。
【点评】此题考查了能量的转化、电路的连接方式,都属于基础知识的应用,难度不大。
16.(2022•陕西模拟)N95口罩的中间层为多孔结构的熔喷布,熔喷布能过滤比自身空隙小得多、直径仅为0.3μm的颗粒物,原因是:在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带 负 (正/负)电,具有 吸引轻小物体 的作用。
【考点】物体带电现象.
【专题】应用题;电流和电路;理解能力.
【答案】负;吸引轻小物体
【分析】自由电子带负电荷,带电体能吸引轻小物体。
【解答】解:N95口罩在生产过程中通过处理,使熔喷布得到大量电子而带负电荷,由于带电体能吸引轻小物体,进而吸附一些粒径较小的污染物,甚至病毒这种纳米级的物质也会被吸附。
故答案为:负;吸引轻小物体。
【点评】此题以“口罩”为载体,考查带电体的性质,与实际生活联系紧密,是一道好题。
17.(2024•榆阳区二模)电动车以其方便快捷、低能耗等特点深受广大市民的喜爱。将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,这时车钥匙相当于电路中的 开关 ;充电导线比一般的导线粗一些,这是因为材料、长度相同时, 横截面积 越大,电阻越小。
【考点】电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系;电路的组成部分.
【专题】电压和电阻;理解能力.
【答案】开关;横截面积。
【分析】(1)开关串联在电路中,能起到控制电路通断的作用;
(2)导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
【解答】解:由题意可知,车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,说明车钥匙能控制电路通断,即车钥匙实质是一个开关。
导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关,在材料和长度相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小,所以充电导线比一般的导线粗一些。
故答案为:开关;横截面积。
【点评】此题考查了电阻大小的影响因素及电路的组成,属于基础知识。
18.(2024•佳县模拟)用手将接触面光滑的两个铅柱相互紧压,松手后两铅柱“粘”在一起,这是由于分子之间存在 引力 (选填“引力”或“斥力”);将一根粗细均匀的导线对折作为一根新导线使用时,其电阻将 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”);在燃烧的过程中甲醇燃烧不完全,甲醇的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【考点】电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系;分子间作用力的现象;燃料热值的影响因素.
【专题】分子热运动、内能;比热容、热机、热值;电压和电阻;分析、综合能力.
【答案】引力;减小;不变。
【分析】(1)分子间存在着相互作用的引力和斥力;
(2)影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度,其它条件相同,导体越短,横截面积越大,则导体的电阻越小;
(3)热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
【解答】解:用手将接触面光滑的两根铅柱相互紧压,松手后两铅柱“粘”在一起,这说明分子之间存在引力。
将一根粗细均匀的导线对折作为一根新导线使用时,其长度减小,横截面积增大,故其电阻减小。
热值与燃料种类有关,与质量和是否完全燃烧无关,如果在燃烧的过程中甲醇燃烧不完全,甲醇的热值不变。
故答案为:引力;减小;不变。
【点评】本题考查了分子间的作用力和影响电阻大小的因素、热值的认识,属于基础题。
19.(2023•新城区校级二模)如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则定值电阻为 20 Ω,滑动变阻器最大阻值为 40 Ω,电源电压为 6 V。
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】应用题;欧姆定律;应用能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)当滑片在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压;利用欧姆定律求定值电阻R的阻值;
(2)当滑片在b端时,电路中电阻最大,电流最小,利用欧姆定律求电路的总电阻,再根据串联电路电阻特点求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)当变阻器的滑片移动到a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压;根据图乙可知,电压表示数为6V,即电源电压为6V,电路中的最大电流为0.3A;
由I=可得,定值电阻R的阻值:R===20Ω;
(2)当滑片在b端时,滑动变阻器与定值电阻串联,电路中总电阻最大,电流最小,即I′=0.1A;
由I=可得,电路的总电阻:R总===60Ω;
则滑动变阻器的最大阻值:Rmax=R总﹣R=60Ω﹣20Ω=40Ω。
故答案为:20;40;6。
【点评】本题结合图象考查了欧姆定律及串联电路特点应用和电功的计算,属综合性较高的题目,难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况;应用图象解决问题,这是以后学习的重点。
20.(2023•莲湖区三模)在如图甲所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则电源电压为 6 V,R1的阻值为 10 Ω。当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 B (选填“A”“B”“C”“D”或“E”)点。
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】应用题;电流和电路;电压和电阻;欧姆定律;应用能力.
【答案】6;10;B。
【分析】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测定值电阻两端的电压,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,则电路中电流最小,由图象可知此时电路中的电流和定值电阻两端的电压,根据欧姆定律计算定值电阻的阻值,当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为定值电阻的简单电路,此时通过电路的电流最大,由图象可知这时电路中电流,根据欧姆定律计算电源电压;
(2)根据欧姆定律计算当滑片P在a端时串联电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算滑动变阻器的最大阻值,进一步计算滑动变阻器的滑片P在中点时滑动变阻器连入电路的阻值,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算滑片P在中点时通过电路的电流,进一步确定对应于乙图中的哪个点。
【解答】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测定值电阻两端的电压,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,则电路中电流最小,
由图象可知此时电路中的电流Ia=0.2A,R1两端的电压U1=2V,
由欧姆定律可得:R1===10Ω;
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路为定值电阻的简单电路,此时通过电路的电流最大,由图象可知这时电路中电流为Ib=0.6A,
根据欧姆定律可得电源电压:U=IbR1=0.6A×10Ω=6V;
(2)当滑片P在a端时,串联电路总电阻:R===30Ω,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值:R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω;
当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为:R2′=0.5R2=0.5×20Ω=10Ω,
根据电阻的串联和欧姆定律可得电流表的示数为:I′===0.3A,
由图象可知电流表示数为0.3A时对应的点是B。
故答案为:6;10;B。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是明白滑片移动过程中电路的状态与图乙各各点对应关系。
三.实验探究题(共3小题)
21.(2022•长安区二模)请完成与下列实验有关的填空.
(1)如图1所示,将发声的扬声器对准烛焰,可以看到烛焰晃动,说明 声音可以传递能量 。
(2)如图2所示,手指压铅笔的同时,手指也感到疼痛,说明 力的作用是相互的 。
(3)如图3所示现象的产生是因为摩擦过的物体带了 电荷 ,且带电体具有 吸引轻小物体 的性质。
【考点】物体带电现象;力的相互性;声与能量.
【专题】应用题;电流和电路;应用能力.
【答案】(1)声音可以传递能量;(2)力的作用是相互的;(3)电荷;吸引轻小物体。
【分析】(1)声音可以传递信息,也可以传递能量。
(2)力是物体对物体的作用,力的作用相互的。
(3)摩擦过的梳子带了电荷,而带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:(1)将扬声器对准烛焰,播放音乐,看到烛焰晃动,说明声音可以传递能量。
(2)用手指压圆珠笔芯,笔芯会弯曲,这个实验说明力可以改变物体的形状,同时手指感到疼痛,说明物体间力的作用是相互的。
(3)在干燥的天气里用梳子摩擦头发时,会使梳子上带了电,而带电体会吸引轻小物体。
故答案为:(1)声音可以传递能量;(2)力的作用是相互的;(3)电荷;吸引轻小物体。
【点评】本题考查了声音的利用、力的作用的相互性、带电体的性质,属于基础题。
22.(2023•碑林区校级模拟)同学们在进行电学知识的学习中,了解到各种导体的导电性各不相同,电阻大的导电性差,他们想利用实验来“探究影响导体电阻大小的因素”,在观察现象的基础上他们做出了如下猜想。
①导体的电阻可能与导体的长度有关。
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
③导体的电阻可能与导体的材料有关。
他们在一些长短、粗细不同的多种型号玻璃管内装满浓度相同的盐水:
(1)探究导体的电阻与长度关系时,选取几根长度不同,横截面积相同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,通过观察 电流表示数的大小 来比较导体电阻的大小。
(2)利用图甲继续探究导体的电阻与横截面积关系时,小组同学在M、N之间与玻璃管并联接入一个电压表。闭合开关,调节滑动变阻器,电表的示数如图乙所示,则此时导电液体的电阻为 25 Ω,断开开关,更换长度相同,横截面积不同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,重复上述实验。
表格里记录了实验中的一部分数据,分析表中数据可知当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积成 反比 。
(3)改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻 不等于 (选填“等于”或“不等于”)原来的2倍,这是由于实验时没有控制导电液体的 长度 不变。
(4)继续探究导体的电阻与导体材料关系时,小组同学用一根玻璃管,更换 浓度不同的盐水 进行试验。
(5)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?他们设计了如图丙所示电路,选取两根长度、横截面积相同的玻璃管P、Q,在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和“教室水”,并将P、Q管连入电路。实验中,将单刀双掷开关S从1拨到2时,若观察到电压表数 变小 (选填“变大”或“变小”),则Q内是纯净水,否则Q内是矿泉水。
【考点】探究影响电阻大小的因素.
【专题】实验题;电压和电阻;欧姆定律;实验基本能力.
【答案】(1)电流表示数的大小;(2)25;反比;(3)不等于;长度;(4)浓度不同的盐水;(5)变小。
【分析】(1)探究导体的电阻与长度关系时,通过观察电流表示数的大小来比较导体电阻的大小,这是转换法;
(2)根据电表的接线柱判断量程和分度值,读出丙图电压表和电流表的示数,根据欧姆定律计算电阻;
分析表格数据可知横截面积与电阻的乘积是一个定值,据此可知当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积的关系;
(3)由于电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),改变拉伸时体积不变,横截面积变小,则长度变长,利用控制变量法进行分析;
(4)电阻与多个因素有关,探究导体电阻的大小与导体材料的关系,必须保持长度和横截面积相同,改变材料;
(5)纯净水不易导电,矿泉水中含有多种矿物质,与纯净水相比较易导电;纯净水的电阻比矿泉水大,将单刀双掷开关S从1拨到2时,根据题意可知,玻璃管中液体由优质的矿泉水变为待测的“矿泉水”;依据电阻变化,根据欧姆定律分析电路中电流变化,从而判断电压表示数的变化。
【解答】解:(1)探究导体的电阻与长度关系时,通过观察电流表示数的大小来比较导体电阻的大小,这是转换法;
(2)由图丙可知,电压表选择的是0~15V量程,分度值是0.5V,此时电压表的读数为5V;
电流表选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A此时电流表的读数为0.2A,由欧姆定律可知此时导电液体的电阻R===25Ω;
分析表格数据可知横截面积与电阻的乘积是一个定值,所以当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积成反比;
(3)当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积成反比,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻远远大于原来的2倍,因为液柱的横截面积变小的过程中乳胶管被拉长,故长度变长导致液柱的电阻变大,即实验时没有控制导电液体的长度不变;
(4)继续探究导体的电阻与导体材料关系时,小组同学用一根玻璃管,更换浓度不同的盐水进行试验;
(5)纯净水的电阻比矿泉水大,将单刀双掷开关S从1拨到2时,根据题意可知,玻璃管中液体由优质的矿泉水如果变为纯净水,则电路的总电阻变大,电流变小,根据U0=IR0可知定值电阻的电压减小。
故答案为:(1)电流表示数的大小;(2)25;反比;(3)不等于;长度;(4)浓度不同的盐水;(5)变小。
【点评】探究影响导体电阻大小的因素的实验考查控制变量法、转换法和欧姆定律的灵活运用。
23.(2024•子洲县三模)小明在做“探究电流与电阻的关系”实验时,选取了电压恒定的电源,定值电阻5Ω、10Ω、20Ω各一个,规格为“40Ω,1A”的滑动变阻器按图甲所示的电路连接器材。
(1)闭合开关后,发现电压表有示数、电流表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻 断路 ;
(2)排除故障后,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,调节滑片使电压表指针如图乙所示,电压表示数为 2 V;
(3)小明根据实验需要,分别将三个定值电阻接入电路进行实验,并将实验数据描绘成图像,如图丙所示。由图像可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反 比。为完成这三组实验,选用的电源电压应不高于 6 V。
【考点】探究电流与电阻的关系.
【专题】探究题;电流和电路;电压和电阻;分析、综合能力.
【答案】(1)断路;(2)2;(3)反;6。
【分析】(1)闭合开关,发现电压表有示数、电流表无示数,说明电路为断路;
(2)先确定电压表的量程,再认清分度值,最后读取数值;
(3)根据U=IR值不变,可判断电流与电阻的关系;当滑动变阻器取得最大值时,电压最大,据此可知电源电压。
【解答】解:(1)闭合开关后,电流表无示数,可能使电压表串联在电路中了或电路中出现断路,电压表有示数,电压表和电源两极连接,可能定值电阻断路;
(2)由图乙可知,此时电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表的示数为2V;
(3)由图丙可知,电压表的示数分别为:
U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V;
U2=I2R2=0.2A×10Ω=2V;
U3=I3R3=0.1A×20Ω=2V,
即U=U1=U2=U3=2V,
所以电压表的示数保持不变,因此可以得出结论:在电压一定的条件下,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
要使总电压最小,说明滑动变阻器的电流为0.1A,此时滑动变阻器的最大电阻为40Ω,
滑动变阻器的电压为:U滑=I滑R滑=0.1A×40Ω=4V,此时总电压为:U源=U+U滑=2V+4V=6V,所以选用的电源电压应不高于6V。
故答案为:(1)断路;(2)2;(3)反;6。
【点评】本题考查了“探究电流与电阻的关系”的实验,重点掌握电路故障的判断、电流与电阻的关系等。
四.计算题(共2小题)
24.(2024•宝鸡一模)在物理项目多元探究学习活动中,某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,圆柱形浮筒B底面积为100cm2,重为18N。电路中电源电压恒定,R0为定值电阻,压敏电阻Rx(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,上表面积为50cm2,Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为20cm,B浸入水中的深度为7cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数I1=30mA;再次打开进水阀,向C中缓慢注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降30cm,稳定后电流表示数I2=24mA。若不计绳重和摩擦,水的密度,g取10N/kg,求:
(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力;以及动滑轮的重力;
(2)C中水深为20cm时Rx阻值;
(3)电路中电源电压值。
【考点】光敏、热敏、压敏等半导体电路分析;称重法测量浮力;浮力的图像问题;浮力综合问题的分析与计算;滑轮组绳子上的拉力;滑轮组的中的相关计算;欧姆定律的应用.
【答案】(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为7N;动滑轮的重力为4N;
(2)C中水深为20cm时Rx阻值为100Ω;
(3)电路中电源电压值为4.8V。
【分析】(1)当B浸入水中的深度为7cm时,浸入水中的体积VB=SBhB,由F浮=ρ液gV排可得B浸入水中所受的浮力;
模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,由图甲可知滑轮组绳子有效段数n=3,可得绳子对动滑轮的拉力F1,浮筒B对动滑轮向下的拉力F2,对动滑轮进行受力分析可知F1=F2+G动可得动滑轮的重力;
(2)根据p=ρgh可得当水深为20cm时,根据p=ρgh水对电阻Rx上表面压强,由p=可得电阻Rx上表面受到的压力F,结合乙图象可知,当压力为10N时,Rx=100Ω;
(3)在容器C中注水后,船厢A的总重力不变,滑轮组绳子的拉力不变,则浮筒B受到竖直向上的拉力不变,由F浮=G﹣F拉可知,浮筒B受到的浮力不变,
当浮筒B浸入水中的深度仍为7cm时,在容器C中再注入一定质量的水,浮筒B将上升,使船厢A下降30cm,浮筒B浸入水中的深度不变,此时水面上升高度10cm,容器底部受到水的压强的增加量Δp=ρ水gΔh=1000Pa,压敏电阻受到的总压力15N,由图乙可知,此时Rx′=140Ω,根据欧姆定律I=可列出电源电压的方程程可得电源电压大小。
【解答】解:(1)当B浸入水中的深度为7cm时,浸入水中的体积:
VB=SBhB=100×10﹣4m2×7×10﹣2m=7×10﹣4m3,
由F浮=ρ液gV排可得,B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×7×10﹣4m3=7N;
模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,由图甲可知滑轮组绳子有效段数n=3,
绳子对动滑轮的拉力:
F1=3GA=3×5N=15N,
浮筒B对动滑轮向下的拉力:
F2=GB﹣F浮=18N﹣7N=11N,
对动滑轮进行受力分析可知:
F1=F2+G动,
所以,G动=F1﹣F2=15N﹣11N=4N;
(2)根据p=ρgh可得当水深为20cm时,水对电阻Rx上表面压强为:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m=2×103Pa,
由p=可得电阻Rx上表面受到的压力:
F=pSR=2×103Pa×50×10﹣4m2=10N,
由图乙可知,当压力为10N时,Rx=100Ω;
(3)在容器C中注水后,船厢A的总重力不变,滑轮组绳子的拉力不变,则浮筒B受到竖直向上的拉力不变,由F浮=G﹣F拉可知,浮筒B受到的浮力不变,
当浮筒B浸入水中的深度仍为7cm时,在容器C中再注入一定质量的水,浮筒B将上升,使船厢A下降30cm,浮筒B浸入水中的深度不变,此时水面上升高度
Δh=×30cm=10cm,
容器底部受到水的压强的增加量:
Δp=ρ水gΔh=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣2m=1000Pa,
容器底部受到水的压力的增加量:
ΔF=ΔpSC=1000Pa×50×10﹣4m2=5N,
压敏电阻受到的总压力:
F′=F+ΔF=10N+5N=15N,
由图乙可知,此时Rx′=140Ω,
根据欧姆定律I=可得电源电压:
U=I1(Rx+R0)=0.03A×(100Ω+R0) ①
U=I2(Rx′+R0)=0.024A×(140Ω+R0) ②
由①②解得:R0=60Ω,U=4.8V。
答:(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为7N;动滑轮的重力为4N;
(2)C中水深为20cm时Rx阻值为100Ω;
(3)电路中电源电压值为4.8V。
【点评】本题考查体积公式、阿基米德原理、动滑轮特点、串联电路特点、欧姆定律、压强定义式、液体压强公式的灵活运用,综合性强,难度大。
25.(2023•未央区校级一模)如图所示电路,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关后,电流表示数为0.6A。
(1)求电源电压U;
(2)若在虚线所框的部分电路中接入一个电阻R2,使得接入前后电流表的示数变化0.3A,求R2的阻值。
【考点】欧姆定律的应用.
【专题】定量思想;欧姆定律;应用能力.
【答案】(1)电源电压U=6V;
(2)若将R2串联在电路中,R2的阻值为10Ω;若将R2并联在电路中,R2的阻值为20Ω。
【分析】(1)由图可知,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律求出电源电压;
(2)若在虚线所框的部分电路中接入一个电阻R2,使得接入前后电流表的示数变化0.3A,连接方式有两种,一是将R2串联在电路中,电路中电流应减小0.3A,利用之前的电流算出此时电路中的电流,根据R=求出电路的总电阻,根据电阻的串联求出R2的阻值;二是将R2并联在电路中,电路中电流应增加0.3A,根据并联电路电流特点,增加的0.3A即为通过R2的电流,根据R=求出R2的阻值。
【解答】解:(1)电路为R1的简单电路,由欧姆定律可知,电源电压:
U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
(2)若在虚线所框的部分电路中接入一个电阻R2,使得接入前后电流表的示数变化0.3A,连接方式有两种:
一是将R2串联在电路中,电路中电流应减小0.3A,此时电路中电流为:
I串=I1﹣0.3A=0.6A﹣0.3A=0.3A,
电路中总电阻为:
R总===20Ω,
R2的阻值为:
R2=R总﹣R1=20Ω﹣10Ω=10Ω;
二是将R2并联在电路中,电路中电流应增加0.3A,根据并联电路电流特点可知,增加的0.3A即为通过R2的电流,即I2=0.3A,R2的阻值为:
R2===20Ω。
答:(1)电源电压U=6V;
(2)若将R2串联在电路中,R2的阻值为10Ω;若将R2并联在电路中,R2的阻值为20Ω。
【点评】本题本题考查了串、并联电路的特点和串、并联电路电流的规律、欧姆定律的灵活运用。
考点卡片
1.力的相互性
【知识点的认识】
相互性(相互作用力):任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
【命题方向】
通过现象判断力的作用是相互的。
例:赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划桨,龙舟向前加速运动。这可说明力的作用是
相互 的。
分析:力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
解析:解:赛龙舟比赛时,向后划桨,桨对水施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水会同时对桨施加向前的反作用力,所以龙舟向前运动。
点评:本题以端午节“赛龙舟”为载体考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,是中考的热点题型之一。
【解题方法点拨】
相互作用的力一定是同性质的力。例如,压力和支持力都是弹力,物体和接触面间的摩擦力;两个电荷间的相互作用的电场力,或电流间的磁场力等等
2.惯性的利用
【知识点的认识】
惯性有有利的一面,也有有害的一面,我们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。
【命题方向】
考查生活中的利用惯性的现象。
例:下列运动场景中属于利用惯性的是( )
A.举重运动员用力将杠铃举起
B.田径运动员起跑时用力向后蹬地
C.标枪运动员投掷前向前助跑
D.百米运动员到达终点后不能立刻停下来
分析:物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。惯性有时是有利的,有时是有害的。解答此题时要注意抓住“利用惯性‘有利’的一面”,注意将它与惯性带来的危害和防止惯性带来的危害等区别开来。
解析:解:A、举重运动员用力将杠铃举起,是克服重力做功,故A错误;
B、田径运动员起跑时用力向后蹬地,是力的相互作用,故B错误;
C、标枪运动员携带标枪助跑是使标枪获得较大的速度,利用标枪的惯性来取得较好的成绩,故C正确;
D、跑步运动员到达终点不能立刻停下来是因为运动员具有惯性,不是利用惯性,故D错误;
故选:C。
点评:此题考查的是生活中的惯性现象,我们要能够根据我们所学的惯性知识解释我们生活中的惯性现象。
【解题方法点拨】
惯性在生活中的应用和防治
1.纸飞机离开手以后,还会继续飞行。
2.星际探测仪,一经脱离地球引力范围,不需要用发动机就可保持飞行。
3.锤头松了,只要把锤柄在固定的物体上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上了。
4.跳远时利用助跑,使自己跳得更远。
5.车启动或者突然加速时,人会向后靠。
6.汽车左转弯时,人会向右靠。右转弯时,人会向左靠。
7.子弹离开枪口后还会继续向前运动。
3.滑动摩擦力与接触面所受压力有关
【知识点的认识】
影响摩擦力大小的两个因素:
(1)摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度一定时,压力越大摩擦力越大。
(2)摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
【命题方向】
影响摩擦力大小因素的表述是这个知识点的考查方向。
例:如图所示,将一个物体按压在粗糙程度相同的竖直墙壁上,当水平压力F增大,下列说法正确的是( )
A.若物体相对墙壁静止,则物体所受摩擦力增大
B.若物体相对墙壁静止,则物体所受摩擦力减小
C.若物体相对墙壁运动,则物体所受摩擦力增大
D.若物体相对墙壁运动,则物体所受摩擦力不变
分析:(1)物体处于静止状态或匀速直线运动状态时叫做平衡状态,平衡状态受到的是平衡力。摩擦力的变化,根据平衡力的条件去分析判断。
(2)滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。结合压力大小和接触面的粗糙程度去判断摩擦力的变化。
解析:解:(1)物体相对墙壁静止,则物体处于平衡状态,受到的是平衡力。摩擦力和重力平衡,重力不变,摩擦力不变。故AB错误。
(2)若物体相对墙壁运动,滑动摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关。粗糙程度不变,压力增大,摩擦力增大。故C正确,D错误。
故选:C。
点评:本题是对平衡力条件应用、滑动摩擦力和哪些因素有关的考查。考查灵活,注意理解。
【解题方法点拨】
在影响因素表述时一定要运用“控制变量”的方法是解题的关键.
4.大气压存在的现象
【知识点的认识】
大气压的存在现象:
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:通过测量大气压力来显示大气压力的大小,是研究和应用大气压力的重要工具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。
【命题方向】
考查大气压在生活中的应用,以及对这些现象的分析。
例:日常生活中蕴含着丰富的物理知识。下列事例中能证明大气压存在的是( )
A.用锋利的刀切腊肉
B.用注射器将药液注入肌肉里
C.高铁站台设有安全警戒线
D.拔火罐时火罐紧紧吸附在皮肤上
分析:大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
解析:解:A、用锋利的刀切腊肉是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B、药液在注射器活塞作用下被注射到肌肉里,与大气压无关,故B不符合题意;
C、当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,故C不符合题意;
D、因为火罐内的气体体积一定,当火罐冷却后,罐内气体温度降低,所以压强减小,小于外界的大气压力,故在外界大气压力的作用下,火罐被“吸”在皮肤上,故D符合题意。
故选:D。
点评:本题考查了大气压的存在,属于基础题目。
【解题方法点拨】
解题时需要理解大气压的基本概念、分析物体在空气中所受到的压力和力的作用,以及了解大气压强产生的原因,从而解释和理解大气压存在的现象。
5.流体压强与流速的关系
【知识点的认识】
液体和气体都具有流动性,统称为流体.如:空气、水等.流体流动时的压强称作流体压强.空气和水流动时有快有慢,流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大.
【命题方向】
联系生活实际用流体压强与流速的关系解释现象是命题方向,一般出现选择题、填空题或简答题.
例:下列事例中能够说明流体压强与流速关系的是( )
A.拦河坝设计成下宽上窄
B.高压锅容易把食物煮熟
C.用漏斗向下吹气乒乓球不下落
D.飞机飞行时机翼受到升力
分析:(1)液体内部压强随着深度的增加而增大;
(2)气压越大,沸点越高,气压越小,沸点越低;
(3)流体流速越大的位置,压强越小。解析:解:A、液体内部压强随着深度的增加而增大,即越往下面,河水的压强越大,所以拦河坝设计成下宽上窄,故A错误;
B、高压锅是利用了液体的沸点随压强的增大而增大的原理制成的,故B错误;
C、用漏斗向下吹气,乒乓球上方空气流速变快,压强变小,下方空气流速慢,压强较小,产生向上的压强差,所以乒乓球不下落,故C正确;
D、飞机的机翼呈现流线型,故飞机在运动时,其机翼上方的空气流速快,压强小,而机翼下方的空气流速慢,压强大,故机翼受到一个向上的压强,所以飞机能起飞,故D正确。
故选:CD。
点评:本题四个选项考查了多个方面的知识,此类选择题是中考题中最常见的,是能较全面的考查基础知识的综合题。
【解题方法点拨】
流体流速大的位置压强小,流速小的位置压强大。解这些题目的关键是明确哪个地方流速较其他地方快。
6.称重法测量浮力
【知识点的认识】
根据物体受力平衡变换而来的方法,当物体受到竖直向上的拉力时,拉力、重力和浮力三力平衡,向上的拉力加浮力等于向下的重力,所以浮力等于重力减去拉力,公式:F浮=G﹣F拉
【命题方向】
考查利用平衡知识,称重法计算浮力的大小。
例:弹簧测力计下悬挂一重为5N的物体,把物体浸没在水中时测力计的示数如图所示,则物体在水中所受的浮力是( )
A.0N
B.5N
分析:首先对物体所受到的力进行分析,搞清各个力之间的大小关系,在水中的物体受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力及浮力作用,所以这几个力满足F浮=G﹣F拉.据此求物体受到的浮力,求浮力利用称重法。
解析:解:物体重力为5N,浸没在水中时弹簧测力计示数为2.4N,则浮力F浮=G﹣F=5N﹣2.4N=2.6N,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
点评:此题考查学生对浮力大小的计算这一知识点的理解和掌握,计算浮力的方法很多,这是最简单的一种。
【解题方法点拨】
计算浮力的方法很多,当物体受到竖直向上的拉力时,拉力、重力和浮力三力平衡时,考虑用称重法。
7.浮力的图像问题
【知识点的认识】
(1)理解浮力图像的变化情况,认清楚横坐标和纵坐标的准确含义,根据图像的变化推出整个物理过程,尤其注意图像中的各个特殊点对应的状态,比如起点、终点、和图像发生变化的拐点;
(2)根据浮力图像还原相应场景动态过程,并在整个过程的特殊状态进行分析和计算。
【命题方向】
考查浮力结合图像的综合计算,难度较大。
例:如图,小马同学用弹簧测力计悬挂一个圆柱体物块,使物块下表面与水面刚好接触,如图甲所示:然后匀速放下物块,此过程中弹簧测力计示数F与物块下表面浸入水中的深度h的关系如图所示,弹簧测力计始终在水面上方,下列说法中正确的是( )
A.物块受到的重力是10N
B.物块完全浸没后,继续向下运动,所受浮力增大
C.物块刚好浸没时,水对物体下表面压力大小是10N
D.该物块的密度为6g/cm3
分析:(1)由图乙可知弹簧测力计的最大示数,此时物块未浸入水中,物块的重力等于弹簧测力计的最大示数;
(2)浮力大小与液体密度和排开液体的体积有关;
(3)由图乙可知物块浸没在水中时弹簧测力计的示数,利用称重法求出物块完全浸没在水中受到的浮力;根据浮力产生的原因分析解答;
(4)物块完全浸没在水中时,排开水的体积等于自身的体积,利用F浮=ρ水V排g和G=mg=ρVg组成方程组解答。
解析:解:A、由图象可知,弹簧测力计的最大示数F最大=12N,此时物块未浸入水中,则物块的重力G=F最大=12N;故A错误;
B、物体浸没后排开液体的体积不变,根据阿基米德原理知,浮力大小不变,故B错误;
C、物块浸没在水中时弹簧测力计的示数F示=10N,
由称重法可知,物块刚好浸没时受到的浮力:F浮=G﹣F示=12N﹣10N=2N,由于上表面没有液体的压强和压力,故下表面受到的压力等于浮力,即2N,故C错误;
D、根据阿基米德原理知,F浮=ρ水V排g=2N;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
而物体的重力为12N,则G=mg=ρ物Vg=12N;﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由于浸没时,V排=V;联立①②得ρ物=6ρ水=6×103kg/m3=6g/cm3,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查阿基米德原理的应用,属于中档题。
【解题方法点拨】
观察图像的一般方法“看两轴抓三点”,即看准横坐标、纵坐标分别表示的物理量及单位,抓住起点、终点和拐点。
8.浮力综合问题的分析与计算
【知识点的认识】
浮体综合题的解题思路和方法:
(1)先明确物体在液体中的状态:漂浮。
(2)分析物体的受力情况:只受重力G物和浮力F浮两个力的作用,并处于静止状态。
(3)列出二力平衡的方程:F浮=G物。
(4)展开求解:利用浮力的公式F浮=ρ液gV排、重力公式G物=m物g=ρ物gV物求未知量。
【命题方向】
浮力的综合计算,常以压轴题为主,考查学生的综合能力,难度较大。
例:善于思考的文乐同学在实践活动中进行了如下操作:如图甲所示,圆柱形容器重力为6N,底面积为500cm2,正方体甲与圆柱体乙用长为5cm的细绳相连,并用轻杆将其整体固定在力传感器上,甲边长为10cm,初始乙距离容器底部为2cm。现向容器中注水直至甲完全浸没,注水过程中,轻杆的受力与注水体积关系如图乙所示,求:
(1)甲浸没时,其所受浮力大小;
(2)乙的体积;
(3)A点时容器对桌面的压强。解析:解:(1)甲浸没时,其所受浮力大小为:
F浮甲=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N;
(2)由图知当注水量为零时,传感器受到的拉力为:F大=G甲+G乙=72N;
当甲刚好完全浸没时,传感器受到向上的压力为18N,此时甲、乙的整体受力分析可得:
F浮最大=F压+G甲+G乙=18N+72N=90N;
甲、乙整体的体积为:
V总===9×10﹣3m3=9000cm3;
乙的体积为:
V乙=V总﹣V甲=9000cm3﹣(10cm)3=8000cm3;
(3)乙物体浸没后乙受到的浮力为:
F浮乙=F浮最大﹣F浮甲=90N﹣10N=80N;
当加水量为5300cm3时,甲乙受到的浮力和总重力相等,此时传感器示数为零,此时浮力为:
F浮=G甲+G乙=72N,
此时乙排开水的体积为:
V乙排===7.2×10﹣3m3=7200cm3;
此时的水深为:
h水==25cm;
此时乙物体浸入的深度为:
h乙浸=h水﹣L绳子﹣h0=25cm﹣5cm﹣2cm=18cm;
乙的底面积为:
S乙===400cm2;
乙的高度为:
h乙===20cm,
由图知传感器的压力从12N到18N时,甲物体排开水的体积变化量为:
ΔV排甲====6×10﹣4m3=600cm3,
这段时间加水的深度为:
Δh水===6cm;
从加水5300cm3之后,再加水的体积为:
ΔV加水=S容器×[(h乙﹣h乙浸)+(L甲﹣Δh水)]﹣[(V乙﹣V乙排)+(V甲﹣ΔV排甲)]
代入数据得:
ΔV加水=500cm2×[(20cm﹣18cm)+(10cm﹣6cm)]﹣[(8000cm3﹣7200cm3)+(1000cm3﹣600cm3)],
所以加水的体积为:
ΔV加水=5300cm3+1800cm35=7100cm3,
加水的质量为:
Δm加水=ρ水ΔV加水=1.0g/cm3×7100cm3=7100g=7.1kg,
加水的重力为:
ΔG加水=Δm加水g=7.1kg×10N/kg=71N;
A点时容器对桌面的压力为:
F桌=G容器+ΔG加水+G甲+G乙+FA=6N+71N+72N+12N=161N;
A点时容器对桌面的压强为:
p桌===3220Pa。
答:(1)甲浸没时,其所受浮力大小为10N;
(2)乙的体积为8000cm3;
(3)A点时容器对桌面的压强为3220Pa。
【解题方法点拨】
浮力综合问题的分析与计算主要涉及几个关键步骤和方法,包括确定物体在液体中的状态、分析受力情况、建立二力平衡方程、利用浮力公式求解未知量。
9.力是否做功的判断
【知识点的认识】
力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离.
我们要注意不做功的三种情况:
(1)物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”.
(2)物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”.
(3)物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”
【命题方向】
从力做功的必要因素,与之相对的不做功的情况是命题的重点,但是从做功的必要因素也可能直接命题。
例:下列有关力做功的说法中正确的是( )
A.篮球由高处下落重力没有做功
B.把水桶从地面上提起来,提水桶的力做了功
C.小车在水平路面前进,重力对小车做了功
D.汽车静止在水平路面上,汽车受到的支持力做了功
分析:做功的两个必要因素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
解析:解:A、篮球由高处下落,在重力的方向上通过了距离,重力做了功,故A错误;
B、把水桶从地面上提起来,有力施加在水桶上,水桶在力的方向上通过了距离,所以提水桶的力做了功,故B正确;
C、小车在水平路面前进,重力的方向是竖直向下的,移动的方向是水平的,所以重力没有对小车做功,故C错误;
D、静止在水平桌面上的汽车,没有在支持力的方向上通过距离,所以受到的支持力不做功,故D错误。
故选:B。
点评:掌握力是否做功的判断方法,特别是有力、有距离,力对物体不一定做功,需要深刻理解做功的两个必要因素。
【解题方法点拨】
要理解力做功的必要因素.与之对应的不做功的情况.
10.滑轮组绳子上的拉力
【知识点的认识】
使用滑轮组提起重物时,动滑轮上有n段绳子承担物重,提起物体的力就是物重的n分之一(忽略绳重及各处的摩擦力)
①不考虑滑轮重力有F=;
②考虑滑轮的重力,则有F=;
【命题方向】
考查根据滑轮组的特点,计算绳子上的拉力。
例:如图所示,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将体积为6dm3的物块匀速提高2m,不计绳重和摩擦,ρ物=8.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)物重和动滑轮重是多少?
(2)绳子自由端的移动速度是多少?
(3)若物块再增加150N,则要使物块匀速上升,作用在绳子自由端的拉力至少为多大?
分析:(1)已知物体的密度和体积,根据ρ=和G=mg计算物重;不计绳重和摩擦,根据F=(G+G动)计算动滑轮重;
(2)根据s=nh和v=计算绳子自由端的移动速度;
(3)根据F=(G+G动)计算,物块再增加150N,要使物块匀速上升,作用在绳子自由端的拉力。
解析:解:(1)由ρ=可得物体的质量:
m=ρ物V=8.0×103kg/m3×6×10﹣3m3=48kg,
物重G=mg=48kg×10N/kg=480N;
由图知,承担重物绳子段数n=3,不计绳重和摩擦,由F=(G+G动)可得,动滑轮重:
G动=nF﹣G=3×200N﹣480N=120N;
(2)绳端移动距离:
s=nh=3×2m=6m,
绳子自由端的移动速度:
v===0.3m/s;
(3)物块再增加150N后,物块重力:
G′=480N+150N=630N,
作用在绳子自由端的拉力:
F′=(G′+G动)=×(630N+120N)=250N。
答:(1)物重为480N,动滑轮重为120N;
(2)绳子自由端的移动速度为0.3m/s;
(3)若物块再增加150N,则要使物块匀速上升,作用在绳子自由端的拉力至少为250N。
点评:本题考查了密度和重力公式、滑轮组特点、绳端拉力公式的应用,难度适中。
【解题方法点拨】
确定绳子的股数是关键,解题时要注意是否考虑动滑轮的重力。
11.滑轮组的中的相关计算
【知识点的认识】
滑轮组中力、距离、速度的基本计算主要包5个方面:
1、画滑轮组中绳子的绕法;
2、计算绳端的拉力;
3、计算能够拉动重物的重力;
4、计算动滑轮的重力;
5、计算绳端或物体运动的速度;
6、做功、功率问题等。
【命题方向】
考查滑轮组的中的相关计算,包括拉力,动滑轮重力,绳子移动距离,做功,功率、效率等问。
例:如图所示,动滑轮重20N,所吊重物B重80N,物体A重240N,此时物体B恰好以1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。则:水平面对物体A的摩擦力是 50 N;若将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方,现要使物体B和物体C一起恰好以2m/s的速度匀速上升,则要对物体A施加水平向右拉力F为 120N 。
分析:由图知,n=2,不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,根据F=(G+G动)求A端绳子的拉力;分析A的受力情况,根据力的平衡条件得出水平面对物体A的摩擦力;
当将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方时,根据F=(G+G动)求A端绳子的拉力,分析A的受力情况,根据力的平衡条件得出要对物体A施加的水平向右的拉力大小。
解析:解:由图知,n=2,不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦,根据F=(G+G动)可得,
A端绳子的拉力:F拉=(GB+G动)=×(80N+20N)=50N,
此时A在水平方向上受到水平向左的拉力和水平向右的摩擦力作用,向左做匀速直线运动,受到的摩擦力与拉力平衡,大小相等,所以水平面对物体A的摩擦力:f=F拉=50N;
当将重为40N的物体C悬挂于物体B的下方时,根据F=(G+G动)可得,
A端绳子的拉力:F拉′=(GBC+G动)=×(80N+40N+20N)=70N,
此时A在水平方向上受到水平向左的拉力、摩擦力和水平向右的拉力F的作用,向右做匀速直线运动,处于平衡状态,由于A对水平面的压力不变,水平面的粗糙程度不变,所以A受到的摩擦力大小仍为50N,
所以要对物体A施加的水平向右的拉力F大小:F=F拉′+f=70N+50N=120N。
故答案为:50;120N。
点评:本题考查滑轮组中有关力的计算,以及力的平衡条件的应用,正确分析A的受力情况是关键之一。
【解题方法点拨】
明确滑轮组绳子的有效股数是关键,再根据力的关系公式和移动距离的关系公式计算即可。
12.声与能量
【知识点的认识】
声音可以传递能量,声波在媒质中传播,一方面使媒质质点在平衡位置附近往复运动,产生动能;另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程,使媒质具有形变的势能.这两部分能量之和就是由于声振动使媒质得到的声能量.
【命题方向】
中考一般以选择题或填空题出现,也有时与信息结合出题.
例:如图所示,将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方,可以看到烛焰随着声音晃动。喇叭的纸盆由于 振动 产生声音,声音通过 空气 传播到烛焰处,烛焰晃动说明声音具有 能量 。
分析:声音是由物体的振动产生的;声音的传播需要介质,真空不能传声;声音能传递信息,也能传递能量。
解析:解:当喇叭发出较强的声音时,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。喇叭的纸盆由于振动发出声音,声音通过空气传到烛焰处,烛焰的晃动说明声音具有能量。
故答案为:振动;空气;能量。
点评:本题主要考查学生对声与能量的了解和掌握,是一道基础题。
【解题方法点拨】
基本的识记内容,不涉及到计算,只有识记、理解.
13.紫外线
【知识点的认识】
(1)紫外线是电磁波谱中波长从0.01~0.40微米的辐射总称,属于不可见光。
(2)紫外线具有以下性质和用途:
①生理作用:能杀菌、消毒、治疗皮肤病和软骨病等。适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,促进钙的吸收,对骨骼生长有促进作用。
②化学作用:能使照相底片感光,具有荧光效应,可用于鉴别钞票和商标的真假。
③应用:在工业、科学和医学领域中,紫外线被广泛应用于消毒、荧光检测、光聚合等。
【命题方向】
主要从应用方面考查紫外线
例:下列各种应用实例中,利用了红外线的是 AEFH ;利用了紫外线的是 BCG 。
A.体温枪
B.使荧光物质发光验钞
C.杀菌灯
D.医用B超仪
E.电视机的遥控装置
F.军事设施上的夜视镜
G.帮助人体合成维生素
H.热谱仪
分析:(1)红外线的作用和用途:根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温计等;红外线可以传递信息,可以进行遥控制成电视、空调遥控器等;
(2)紫外线的作用和用途:紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机;紫外线具有化学效应,能杀菌,制成灭菌灯;能促成维生素D的合成。
解析:解:根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、红外线夜视仪、红外线体温计等;红外线可以传递信息,可以进行遥控制成电视、空调遥控器等,由此可知题干中利用了红外线的是AEFH;
紫外线能使荧光物质发光,制成验钞机;紫外线具有化学效应,能杀菌,制成灭菌灯;能促成维生素D的合成,据题可知利用了紫外线的是BCG;
医用B超仪利用的是超声波工作的。
故答案为:AEFH;BCG。
点评:本题考查了红外线和紫外线的应用,属于识记知识,难度不大。
【解题方法点拨】
基础性知识,牢记即可。
14.分子间作用力的现象
【知识点的认识】
(1)铅块粘合现象:当两个大小不同的铅块表面被锉平、刮净后,挤压在一起,即使手离开后,大铅块仍然紧紧粘在小铅块上而不脱落。说明分子间存在引力。
(2)利用针筒抽取半筒水,将针筒内空气挤出,堵住筒嘴,然后用力推活塞。水不容易被压缩,说明分子间存在斥力。
【命题方向】
考查测量平均速度的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:如图所示,将两个表面光滑的铅块互相紧压,它们会粘在一起,很难被拉开,这说明分子之间存在 引力 ,用针筒抽取半筒水,用手指抵住针筒口,然后用力推入活塞,发现水 不容易 (选填“容易”或“不容易”)被压缩,说明分子间存在 斥力 。
分析:分子间存在相互作用的引力和斥力,当分子间的距离大于平衡距离时,表现为引力;分子间的距离小于平衡距离时,表现为斥力。
解析:解:表面干净的铅压紧,两块铅表面分子的距离大于平衡距离,表现为引力;
用针筒抽取半筒水,用手指抵住针筒口,然后用力推入活塞,发现水不容易被压缩,此时,水分子间的距离小于平衡距离,表现为斥力。
故答案为:引力;不容易;斥力。
点评:本题考查了分子间的作用力,属于基础题。
【解题方法点拨】
分子之间作用力,引力斥力分彼此。引力斥力同存在,和谐相处皆欢喜。
15.做功改变物体的内能
【知识点的认识】
做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【命题方向】
考查做功改变物体的内能的概念,以及现象。
例:下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.冬天用热水袋暖手
B.两手相互摩擦发热
C.冬天室内用电炉取暖
D.用火炉烧水
分析:知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
解析:解:A、冬天,用热水袋暖手,手的温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故A不符合题意;
B、两手相互摩擦,手的温度升高,是手克服摩擦力做功,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、冬天室内用电炉取暖,温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故C不符合题意;
D、用火炉烧水,水的温度升高,是水吸收了热量,属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
点评:此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
【解题方法点拨】
做功改变物体的内能的实例:
钻木取火;搓手取暖;磨刀;折铁丝;用打气筒打气筒壁变热;水蒸气将壶盖顶起;打开易拉罐盖时,上面出现白雾;电炉丝通电后发热。
16.比较不同物质吸热的情况
【知识点的认识】
1、实验器材:铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表等。
2、实验装置:
3、实验方法:
①控制变量法:控制不同物质的质量相同,吸收热量相同,比较升高的温度,从而比较吸热能力大小;或控制不同物质的质量相同,升高的温度相同,比较吸收的热量,从而比较吸热能力的大小。
②转换法:由于物质吸收的热量不容易测量,可以通过转换法,将物质吸收热量的多少转换成加热时间,因此比较加热时间,就可以比较得出吸收热量的多少。
4、实验设计:
①液体的选取,应保证质量相同。
②选用相同热源的目的是相同时间内,控制吸收热量相同。
③实验数据分析:
(1)让两种液体吸收相同的热量,比较液体的温度变化,温度变化小的吸热本领强;
(2)让两种液体变化相同的温度,比较液体吸收热量的多少,吸收热量多的吸热本领强。
5、实验结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同,比热容大的物质吸收热量多。
【命题方向】
考查比较不同物质吸热的情况的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:同样日照条件下,夏天中午海边的沙子热得烫脚,但海水较凉爽;傍晚日落后,海边的沙子很快变凉,而海水仍然温暖。对此现象小强提出猜想,并利用如图实验装置进行探究。
(1)小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与 物质种类 有关;
(2)实验时需要的测量工具有温度计、停表和 天平 ;
(3)用相同酒精灯加热,控制水和沙子的质量和加热时间相同,通过比较水和沙子 升高的温度 ,来验证猜想。
(4)同组的小红提出不同的猜想:中午海水比沙子温度低,可能是因为海水蒸发吸热造成的。大家基于此猜想进一步推理,得出日落后海水比沙子降温 快 (选填“快”或“慢”),这与实际不符。
分析:(1)物质温度变化的快慢可能与物质的种类有关;
(2)实验需要的器材,可根据Q=cmΔt来判断,采用控制变量法实验;
(3)实验中采用了转换法,通过观察温度的变化来研究水和沙子的吸热能力;
(4)我们知道,海水的昼夜温差小,是由于水的比热容比砂石的比热容大,不是由于海水蒸发吸热所致,因此可通过举反例来推翻这部分同学的猜想。
解析:解:(1)夏天中午海边的沙子热得烫脚,但海水较凉爽;傍晚日落后,海边的沙子很快变凉,而海水仍然温暖。对此小强的猜想是物质温度变化的快慢可能与物质的种类有关;
(2)根据Q=cmΔt,必须控制变量,控制水和沙子的质量相同,就需要用天平;
(3)比较“水和沙子吸热能力”的方法是:在实验过程中控制加热时间相同,通过比较升高的温度,来比较水和沙子吸热能力,温度升高的越多,吸热能力越弱; (4)海水蒸发吸热,在白天和晚上都会进行;如果猜想正确,那么无论白天、晚上,都会因海水的蒸发吸热导致其温度较低,日落后海水比沙子降温快,显然与事实不符。
故答案为:(1)物质种类;(2)天平;(3)升高的温度;(4)快。
点评:本题的探究实际上是对沙子和水吸放热能力的比较,而物质吸放热能力是用比热容来量度的,在实验过程中,影响的量较多,有质量、加热时间、升高温度等,因此,要注意结论的严密性。
【解题方法点拨】
1、实验方法:控制变量法 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
2、实验液体的选择:质量相同的不同液体。
3、选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
4、使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
5、实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
6、描述物体吸热能力的物理量是:比热容。
7、结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量后升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
8、实验中,物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。
17.燃料热值的影响因素
【知识点的认识】
燃料的热值与燃料的种类有关,而与燃料的质量、体积、是否完全燃烧以及燃料的状态(固态、液态或气态)无关。
【命题方向】
考查燃料只有燃料的种类有关,以概念辨析为主。
例:在一个标准大气压下使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃,此过程中水吸收的热量是 6.72×105 J,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧 0.016 kg的煤气。未使用完的煤气的热值 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。(煤气的热值q煤气=4.2×107J/kg)
分析:根据Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
不计热量损失,Q吸=Q放=mq计算需要完全燃烧煤气的质量;
热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关。
解析:解:水吸收的热量:Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
不计热量损失,根据Q吸=Q放=mq,所以需要完全燃烧煤气的质量:
m===0.016kg;
用煤气灶烧水的过程中,能量发生了转移,是通过热传递的方式使水的内能增加;热值是燃料的一种特性,未使用完的煤气的热值不变。
故答案为:6.72×105;0.016;不变。
点评:本题主要考查了吸热公式、燃料完全燃烧放热公式的应用以及热值概念的理解,有一定综合性,但难度不大。
【解题方法点拨】
燃料的热值是燃料的一种特性,反映了不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的能力。热值是燃料本身的一种属性,不同燃料的热值一般不同。
18.物体带电现象
【知识点的认识】
用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电,这时物体带的是静电.带电体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷
使物体带电的三种方法:
1、摩擦起电.起电实质:电子从一个物体转移到另一个物体
2、接触起电.起电实质:电子通过直接接触发生转移
3、感应起电.起电实质:物体中的电荷重新排列
【命题方向】
生活中的物体带电现象分析是命题的方向,通常以选择题为主
例:小丽将被毛衣摩擦过的塑料牙刷靠近细小水流时,发现水流发生了弯曲,如图所示。关于这一现象,下列说法正确的是( )
A.牙刷和水流一定带同种电荷
B.牙刷和水流一定带异种电荷
C.牙刷和水流的分子间存在引力
D.牙刷带电后能吸引细小水流
分析:用摩擦的方法可以使物体带电;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;带电体有吸引轻小物体的性质。
解析:解:A、因同种电荷相互排斥,牙刷和水流不会带同种电荷,故A错误;
BCD、塑料牙刷和毛衣在摩擦过程中带电,由于带电体能够吸引轻小物体,所以牙刷能够吸引水流;由于异种电荷相互吸引,牙刷和水流可能带异种电荷,故BC错误,D正确;
故选:D。
点评:本题主要考查了摩擦起电的实质以及带电体的性质,并能运用摩擦起电现象解释生活中的问题。
【解题方法点拨】
结合摩擦起电的知识分析判断,会利用静电现象进行分析生活现象.
19.电荷间的相互作用
【知识点的认识】
电荷间相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
【命题方向】
判断物体带电情况是主要的命题方式,主要以选择填空为主
例:探究电荷之间相互作用时,小军同学将两个气球同时与头发摩擦使其带电后用细绳悬挂并靠近,出现如图所示的情况,实验现象说明 同种电荷相互排斥 。
分析:电荷间相互作用的规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
解析:解:两个充满气的气球与头发摩擦后带有电荷,两气球彼此排斥分开,说明两只气球带上了同种电荷。
故答案为:同种电荷相互排斥。
点评:本题考查了电荷间的相互作用规律,属于基础性题目。
【解题方法点拨】
在根据物体间的作用规律判定物体带电情况时,要注意两者相互吸引有两种可能:异种电荷相互吸引;带电体具有吸引轻小物体的性质.因此考虑问题要全面.
20.摩擦起电的实质
【知识点的认识】
(1)物质是由原子核与核外电子组成的,原子核带正电,核外电子带负电.通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,整个原子不显电性,也就是物体对外不显电性.
(2)由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同.当两个不同物体互相摩擦的时候,束缚电子本领弱的就会失去电子,失去电子的物体因缺少电电子带正电;束缚电子能力强的就会得到电子,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电.
(3)在电荷转移的过程中,电荷的总量是保持不变的,即电荷是守恒的.在转移过程中,只能转移带负电荷的电子.可见,摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷发生了转移.
【命题方向】
对摩擦起电本质的理解是中考的命题方式,主要以选择题为主.
例:橡胶棒与毛皮摩擦后,两者都带了电,在摩擦过程中( )
A.橡胶棒失去电子,毛皮得到电子
B.橡胶棒得到电子,毛皮失去电子
C.摩擦过程中创造了正电荷和负电荷
D.摩擦后橡胶棒自身的正电荷多于负电荷
分析:不同的物质原子核束缚核外电子的本领有强有弱,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电。摩擦起电的实质不是创造了电,而是电子的转移。
解析:解:用毛皮摩擦橡胶棒,由于橡胶棒的原子核束缚核外电子的本领强,会从毛皮夺得电子,即一部分电子从毛皮转移到橡胶棒,所以橡胶棒因有多余的电子带负电。
故选:B。
点评:(1)正常情况下,物体内部原子核上的正电荷和核外电子带的负电荷,在总量上相等,整个物体对外不显电性,称为中性;
(2)橡胶棒原子核束缚电子能力强,毛皮原子核束缚电子能力弱,相互摩擦时,橡胶棒得电子带负电,毛皮失电子带等量正电。
【解题方法点拨】
(1)摩擦起电并不是创造了电,而是两个物体在摩擦过程中,电于发生了转移,它从一个物体转移到另一个物体上,使失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电.
(2)不同物质组成的物体相互摩擦时,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子.
21.验电器的原理
【知识点的认识】
原理:同种电荷互相排斥
作用:检验物体是否带电
说明:验电器本身并不带电,通过验电器张角的大小反映带电体所带电荷的多少,张角越大,带电体所带电荷越多。
使用:让被检验物体与验电器的金属球接触,验电器的金属箔张卡一定角度,则物体带电,没有张开,则不带电
【命题方向】
考查验电器的原理以及使用。
例:用毛皮摩擦过的橡胶棒接触已经带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔闭合后再次张开,下列分析正确的是( )
A.验电器的原理是异种电荷相互吸引
B.接触之前,验电器所带的电荷为负电荷
C.金属箔再次张开后,验电器所带的电荷为正电荷
D.在这过程中,电流的方向总是从验电器到橡胶棒
分析:(1)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
(2)验电器的原理是同种电荷相互排斥;
(3)电流方向与负电荷的定向移动方向相反。
解析:解:A、验电器的原理是同种电荷相互排斥,故A错误;
BC、用毛皮摩擦过的橡胶棒会带上负电,验电器的金属箔先闭合是由于刚开始发生了中和现象,即原来验电器带正电,后再次张开是因为橡胶棒上有多余的负电荷,验电器的金属箔因带负电荷而张开,故验电器原来带正电,后来带负电,故BC错误;
D、用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属箔的过程中,负电荷由橡胶棒定向移动到验电器金属箔上,瞬间产生的电流方向总是从验电器到橡胶棒,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查了电荷的中和、电荷的规定、以及电流方向的分析,其中分析电流方向是易错点。
【解题方法点拨】
记忆性知识,牢记即可。
22.导体与绝缘体的概念
【知识点的认识】
(1)导体:容易导电的物体,导体中有大量能够自由移动的电荷
(2)绝缘体:不容易导电的物体,绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷
【命题方向】
考查导体与绝缘体的概念,以概念辨析为主。
例:下列关于导体和绝缘体的说法错误的是( )
A.容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体
B.金属能导电的原因是因为金属里面有自由移动的电子
C.绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内没有电子
D.绝缘体在条件发生改变时也能成为导体
分析:容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;导体容易导电的原因是导体中有大量可以自由移动的电荷,绝缘体不容易导电的原因是绝缘体中几乎没有自由电荷;金属依靠自由电子来导电;导体与绝缘体之间没有绝对的界线。
解析:解:A、由导体和绝缘体的定义可知,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,故A正确;
B、金属能导电的原因是因为金属里面有大量自由移动的自由电荷(自由电子),故B正确;
C、绝缘体不能导电的原因是因为绝缘体内几乎没有可自由移动的电荷,而不是没有电子,故C错误;
D、导体与绝缘体之间没有绝对的界线,绝缘体在条件发生改变时也能成为导体,故D正确。
故选:C。
点评:本题主要考查了对导体和绝缘体概念、导电原理等的理解,属基础知识的考查。
【解题方法点拨】
理解导体导电的实质。
23.常见的导体与绝缘体
【知识点的认识】
常见的导体:金属、石墨、人体、大地
常见的绝缘体:玻璃、橡胶、陶瓷、塑料等
【命题方向】
此考点较为基础,在中考中主要考查导体和绝缘的分类,一般以选择题和填空题出现.
例:下列四组物质中,通常情况下都属于导体的一组是( )
A.水银、大地、石墨
B.琼砖、陶瓷、人体
C.塑料、空气、橡胶
D.盐水、煤油、蒸馏水
分析:容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
解析:解:A、水银、大地、石墨容易导电,都属于导体,故A正确;
B、瓷砖、陶瓷是绝缘体,人体是导体,故B错误;
C、塑料、空气、橡胶是绝缘体,故C错误;
D、盐水容易导电,属于导体,煤油、蒸馏水不容易导电,属于绝缘体,故D错误。
故选:A。
点评:此题考查了导体与绝缘体的辨析,属基础题目。
【解题方法点拨】
导体与绝缘体之间没有绝对的界限,一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体.例如:常温下玻璃是绝缘体,而在高温达到红炽状态时,也就变成导体了。
24.电流的方向
【知识点的认识】
电流的方向:物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
【命题方向】
根据电子运动的方向,判断电流的方向,或者根据电流的方向,判断电子运动的方向。
例:如图所示,两个相同的验电器A和B,A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间,电流方向是从 A到B 。(填:“A到B”或“B到A”)
分析:由电流方向的规定可以判定。
规定电流方向与正电荷定向移动的方向相同。
A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来的瞬间,A的正电荷传向B。
解析:解:A带正电,B不带电,用一根带绝缘柄的铜棒把两个验电器的金属球连接起来,B验电器上自由电子向验电器A转移;电子带负电,电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,所以电流方向是从A到B。
故答案为:A到B。
点评:本题考查正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
【解题方法点拨】
电流方向有规定,正电移动当为正,金属导电靠电子,电流方向恰相反。
25.电路的基本组成
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26.电路的组成部分
【知识点的认识】
(1)电路的组成:电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作.
(2)电路各部分的作用
电源:提供电能的装置,它保证电路中有持续电流,工作时将其他形式的能转化为电能
用电器:用电来工作的设备,工作时将电能转化为其他形式的能.
开关:用来接通或断开电路,起控制电路的作用
导线:导线将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷移动的通路.
【命题方向】
通常以各元件在电路中的作用出题,电路中必须包含电源、用电器、开关和导线。
例:图中的电路正确的是( )
A.
B.
C.
D.
分析:一个最基本的电路是由电源、用电器、开关、导线组成的。
解析:解:A、电路少电源,故A错误;
B、电路中各元件齐全,电流不经用电器直接回负极,发生短路,会烧坏电源,故B错误;
C、电路中少开关,故B错误;
D、电路中各元件齐全,且闭合开关,灯泡能正常工作,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查了电路的基本连接方式的判断,属电学的最基础的知识,是我们应熟练掌握的。
【解题方法点拨】
知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的,知道各元件在电路中的作用是解题的关键.
27.电源的作用
【知识点的认识】
电源:提供电能的装置,它保证电路中有持续电流,工作时将其他形式的能转化为电能
【命题方向】
考查电源的种类以及电源提供电能的作用。
例:关于电源,下列说法中正确的是( )
A.电源是制造电荷的装置
B.电源是提供电流的装置
C.电源是提供电压的装置
D.电源是提供电阻的装置
分析:电源不断地使正极聚集正电荷、负极聚集负电荷,使得正负极之间保持一定的电压,即电源是提供电压的装置
解析:解:电源不断地使正极聚集正电荷、负极聚集负电荷,使得正负极之间保持一定的电压,即电源是提供电压的装置,有电源不一定有电流,也不提供电阻。故ABD说法错误。
故选:C。
点评:本题考查电源的定义,难度不大。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
28.用电器的作用
【知识点的认识】
用电器:用电来工作的设备,工作时将电能转化为其他形式的能.
【命题方向】
命题方向:①用电器的作用;②判断是否为用电器。
例:下列器材中不属于用电器的是( )
A.电灯
B.电熨斗
C.开关
D.空调
分析:根据电路中各元件的作用,用电器是消耗电能的。
解析:解:在电路中,用电器是用来消耗电能的,本题中电灯、电熨斗、空调在电路中消耗电能。开关只控制电路的通断,不消耗电能。
故选:C。
点评:知道电路是由电源、开关、导线和用电器组成的,知道各元件在电路中的作用。
【解题方法点拨】
判断是否为用电器可以从能量的角度来辨析,工作时将电能转化为其他形式的能的是用电器。
29.串联和并联的概念与辨析
【知识点的认识】
(1)串联:电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式,只有一条电流路径,无分叉;
(2)并联:电路元件并列连结在电路中的电路连接方式,至少有两条电流路径,有分叉。
【命题方向】
中考经常考查的知识点,多以选择题和实验题的形式出现,辨别电路是串联还是并联。
例:若用一个开关同时控制两盏电灯,下列说法正确的是( )
A.两灯一定是并联
B.两灯一定是串联
C.两灯既是并联也是串联
D.两灯可能并联也可能串联
分析:在串联电路中,开关控制整个电路;在并联电路中,接在干路上的开关可以控制整个电路,接在支路上的开关只控制这个支路。
解析:解:用一个开关同时控制两盏电灯,情况有可能是:
①灯泡串联,开关可以同时控制两盏灯泡;
②灯泡并联,但开关放在干路上,所以开关仍然可以控制两盏灯泡;
所以A、B、C不符合题意,只有D符合题意;
故选:D。
点评:开关在串联电路中可以控制整个电路,开关在并联电路中的作用主要看开关放在干路上还是支路上,作用不一样。
【解题方法点拨】
串并联电路的判断方法:
(1)根据电路图判断:
电流只有一条路径的则是串联电路;有两条或两条以上路径的则是并联电路。
(2)根据电流关系判断:
如果通过两个用电器的电流不相等,这两个用电器一定是并联的;
如果通过两个用电器的电流相等,则可能是串联,也可能是并联;
若是不同的用电器则是串联;若是相同的用电器串联,并联都有可能。
(3)根据电压关系判断:
如果通过两个用电器的电压不相等,这两个用电器一定是串联的;
如果通过两个用电器的电压相等,则可能是串联,也可能是并联;
若是不同的用电器则是并联;若是相同的用电器串联,并联都有可能。
(4)根据用电器的工作情况判断:
用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。
30.串联电路中的电流规律
【知识点的认识】
从理论上分析,经过电路中各个部分的电荷,不会消失,也不会凭空增加,所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多,也就是说串联电路中电流处处相等.表达式为I1=I2=…In
【命题方向】
判断串联电流中各电路中的电流大小是中考的热点,常以选择题,填空题出题,考查定性关系
例:如图AO和OB是两段由同种材料制成的粗细不同的电阻线,这两段电阻线的长度相等。当把它们串联接入某一电路中时,电阻线AO和OB两端电流之间的关系是( )
A.IAO<lOB
B.IAO>IOB
C.IAO=IOB
D.无法确定
分析:在串联电路中,电流处处相等,据此分析判断。
解析:解:由题意知,导体AO与OB串联接入电路,由串联电路的电流特点知,流过串联电路的电流处处相等,所以IAO=IOB,故ABD错误;C正确。
故选:C。
点评:本题主要考查了串联电路的特点,难度不大,属于基础知识。
【解题方法点拨】
无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流处处相等.串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他用电器的电流也改变,但两者相等.
31.并联电路中的电流规律
【知识点的认识】
电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点.也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.表达式为:I=I1+I2+…In
【命题方向】
通常以判断并联电路中各部位的电流大小情况,难点是电路的分析,中考常以选择题、填空题和实验探究题等形式出题,考查定性关系.
例:如图所示电路,闭合开关后,其中L1、L2规格相同,比较a、b、c、d四处电流的大小,其中正确的是( )
A.Ia=Id
B.Ia>Id
C.Ia<Ib
D.Ib=Ic
分析:由电路图可知,a、d是干路中的两点,b、c是两支路中的两点,根据串并联电路特点分析答题。
解析:解:由电路图可知,a、d是干路中的两点,b、c是两支路中的两点;
AB、串联电路电流处处相等,则a、d两点电流相等,故A正确,B错误;
C、干路电流大于支路电流,故a点电流大于b点电流,故C错误;
D、两灯泡并联,如果两灯泡规格相同,则两支路电流相等,b、c电流相等,故D正确。
故选:AD。
点评:本题考查了串并联电路的电流特点,熟练掌握串并联电路特点、分析清楚电路结构即可正确解题。
【解题方法点拨】
解决此类题目时,分析电路连接情况以及电流表是测量哪一部分电路的电流是关键,必要时可画出其等效电路图,然后再根据串、并联电路的电流规律得出正确结论.
32.运用并联电路中的电流规律计算
【知识点的认识】
电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点.也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.表达式为:I=I1+I2+…In
【命题方向】
通常以判断并联电路中各部位的电流大小情况,难点是电路的分析,中考常以选择题、填空题和实验探究题等形式出题,考查定量关系.
例:如图所示的电路中,当开关闭合时,甲电流表的示数为0.5A,乙电流表的示数为0.1A,则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为0.4A
B.通过灯L1的电流为0.5A
C.通过电路的总电流为0.6A
D.通过灯L2的电流为0.4A
分析:并联电路中,干路中的电流等于各支路的电流之和。
解析:解:由电路图可知,甲电流表测干路电流,乙电流表测L2所在支路的电流,根据在并联电路中,干路中的电流等于各支路的电流之和可知,通过通过灯L1的电流为0.4A,通过灯L2的电流为0.1A,故A正确,BCD错误。
故选:A。
点评:本题主要考查了并联电路中电流规律,属于基础题。
【解题方法点拨】
解决此类题目时,分析电路连接情况以及电流表是测量哪一部分电路的电流是关键,必要时可画出其等效电路图,然后再根据串、并联电路的电流规律得出正确结论.
33.电压表的读数
【知识点的认识】
三步读数:
①明确所选的量程
②明确所选量程的分度值
③数清指针偏转的格数,再乘以分度值就是电压值
【命题方向】
根据电压表图片,写出电压表的读数。
例:如图所示的是 电压 表。根据图中指针的位置,该表的示数可能是 1.4V 或是 7V 。
分析:根据电表表盘上的数字分析电表的量程和分度值,然后根据指针的位置读数。
解析:解:由电表表盘上的符号V可知,电表是电压表;当使用较小量程,即0~3V量程时,分度值为0.1V,图中指针位置的示数为1.4V;当使用较大量程,即0~15V量程时,分度值为0.5V,图中指针位置的示数为7V;
故答案为:电压;1.4V;7V。
点评:本题考查电表的识别和读数等,难度较小。
【解题方法点拨】
指针指在同一位置时,电压表接0~15V量程时的读数是接0~3V量程读数的5倍。
34.运用串联电路中的电压规律计算
【知识点的认识】
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
数学表达式:U=U1+U2
【命题方向】
串并联电路的电压特点在中考中常出现,常常贯穿在欧姆定律、电功率等综合知识中,结合对电路的分析进行考查,所以电压规律是解决电学综合题的一项重要基础,电压表所测范围的判断也是隐藏在这一知识点中的考查问题。
例:如图所示的电路,闭合开关,若电源电压为10V,电压表V1示数为7V,电压表V2示数为5V。
(1)灯L1与灯L2的连接方式是串联还是并联?
(2)L1,L2,L3两端的电压分别为多少?
分析:由电路图可知,三个灯泡串联,V2测灯泡L2、L3两端的电压,V1测L1、L2两端的电压,根据串联电路电压特点进行解答。
解析:解:(1)三个灯泡串联,V2测灯泡L2、L3两端的电压,V1测L1、L2两端的电压
(2)电源的电压为U=10V,
灯泡L2、L3两端的电压为=5V,即U2+U3=5V﹣﹣﹣﹣①,
L1、L2两端的电压为=7V;即U1+U2=7V﹣﹣﹣﹣②,
因为串联电路的总电压等于各分电压之和,即U1+U2+U3=10V﹣﹣﹣﹣③,
由①②③解得U1=5V,U2=2V,U3=3V。
答:(1)灯L1与灯L2的连接方式是串联;
(2)L1、L2、L3两端的电压分别为5V、2V、3V。
点评:本题考查了电压表的使用和串联电路电压特点,关键是分清电压表测的那个用电器的电压。
【解题方法点拨】
(1)首先明确电路的串、并联关系,必要时对电路进行等效处理,并画出电路图
(2)弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程
(3)根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。
35.运用并联电路中的电压规律计算
【知识点的认识】
并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。
数学表达式:U=U1=U2
【命题方向】
通常以判断并联电路中各部位的电压大小情况,难点是电路的分析,中考常以选择题、填空题和实验探究题等形式出题,考查定量计算.
例:如图所示的电路中,电源电压4.5V,只闭合开关S1时,电流表A1的示数为0.3A;只闭合开关S2时,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)通过L1、L2的电流;
(2)L1、L2两端电压各是多少。
分析:(1)分析图可知,只闭合开关S1时,电路中只有灯泡L1工作,电流表A1的示数即为流经灯泡L1的电流;只闭合开关S2时,电路中只有灯泡L2工作,电流表A的示数即为流经灯泡L2的电流;
(2)并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压。
解析:解:(1)由图可知,只闭合开关S1时,电路中只有灯泡L1接入电路,电流表A1的示数为0.3A,所以I1=0.3A,
只闭合开关S2时,电路中只有灯泡L2接入电路,电流表A2的示数为0.5A,所以I2=0.5A;
(2)并联电路中各支路两端电压相等,等于电源电压,已知电源电压4.5V,所以L1、L2两端电压都是4.5V。
答:(1)通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.5A;
(2)L1、L2两端电压都是4.5V。
点评:本题考查了并联电路的特点的应用,掌握电路的连接是解题的关键。
【解题方法点拨】
(1)首先明确电路的串、并联关系,必要时对电路进行等效处理,并画出电路图
(2)弄清楚电压表测量哪一部分电路的电压、根据题中的条件判断出电压表的量程
(3)根据串、并联电路的电压规律进行分析计算。
36.电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
【知识点的认识】
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料以及温度等因素密切相关。其电阻值可以通过公式R=ρ*L/S表示,其中R为电阻值,ρ为电阻率,L为导体长度,S为导体横截面积。
(1)导体长度对电阻的影响:导体长度越长,电阻越大。当电流通过导体时,需克服导体本身的电阻产生的阻力,因此长度增加会导致电流通过的路径变长,从而增大电阻的阻力,使电阻值增加。
(2)导体横截面积对电阻的影响:导体横截面积越大,电阻越小。横截面积增大会减小电流通过的路径阻力,使电流更容易通过导体,因此电阻会减小。
(3)导体材料对电阻的影响:不同材料的导体具有不同的电阻率,电阻率越大,电阻就越大。常见金属导体的电阻率较小,较好地导电,而半导体和绝缘体通常具有较大的电阻率,其导体电阻较高。
(4)温度对电阻的影响:一般情况下,大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大,这与杂质的影响以及晶格结构的变化有关。不过,也存在一些特殊材料,如热敏电阻体,在一定温度范围内,其电阻值会随温度升高而减小。
【命题方向】
考查电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系以及通过具体现象分析影响电阻大小的因素。
例:小明将一片口香糖锡纸剪成如图甲所示的形状,其中AB和CD段等长。将锡纸条(带锡的一面)两端连接干电池正、负极,如图乙所示,由于被短路,电流较 大 ,发现锡纸条很快开始冒烟、着火。正常情况下, AB (填“AB”或“CD”)段会先着火。
分析:(1)短路时电流过大,串联电路中,电流处处相等;
(2)导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关;根据Q=I2Rt分析判断产生热量较多的是哪一段,即先着火的那一段。解析:解:将锡纸条(带锡的一面)两端连接干电池正、负极,如图乙所示,由于被短路,电流较大,AB和CD段锡纸串联电路中,因串联电路中的电流处处相等,所以通过AB和CD段的电流相等,在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,由图知,AB段的横截面积小于CD段的横截面积,所以AB段的电阻大于CD段的电阻,根据Q=I2Rt可知,在电流和通电时间一定时,AB段产生的热量多,温度高,先着火。
故答案为:大;AB。
点评:本题考查了短路的特点、串联电路的特点、影响电阻大小的因素、焦耳定律等的应用,是理论联系实际的好题。
【解题方法点拨】
导体电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比,长度越长,电阻越大,横截面越大,电阻越小。
37.探究影响电阻大小的因素
【知识点的认识】
1.实验器材:电池组、开关、电流表、电阻演示板、导线、镍铬合金丝、锰铜合金丝。
2.实验装置:
3实验步骤:
(1)探究电阻的大小与导体长度的关系:选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。
(2)探究电阻的大小与导体横截面积的关系:选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。
(3)探究电阻的大小与导体材料的关系:选用横截面积相同、长度相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数。
4.实验结论:
导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。当其他量不变时,导体电阻的大小与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比。
【命题方向】
考查探究影响电阻大小的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:兴趣小组的同学们进行“探究影响电阻大小因素”的实验,设计了如图所示的实验电路,电源电压不变,变阻器滑片的位置不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路,得到表格中的数据。
(1)该实验装置中滑动变阻器的作用是 保护电路 。
(2)实验中通过 电流表示数 间接比较电阻丝阻值的大小。
(3)实验中,分别将电阻丝a、b接入电路,是为了探究电阻的大小与导体 材料 的关系,根据表格中的数据可知电阻丝a的阻值 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻丝b的阻值。
(4)选用编号b、c的两根电阻丝进行实验,结合表中数据可以得到结论:同种材料制成的导体,长度一定时,导体的横截面积越大,电阻越 小 。
(5)本实验采用的探究方法是 控制变量法和转换 法。
分析:(1)(2)实验中,滑动变阻器可以保护电路;电流表串联在电路中,电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小;
(3)(4)(5)导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,实验中采用的是控制变量法;在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。解析:解:
(1)该实验装置中滑动变阻器的作用是保护电路;
(2)根据转换法可知,实验中是通过观察电流表示数的大小间接比较导线电阻大小的;
(3)在MN间分别接入a、b导体,由表中数据,长度和横截面积相同,而材料不同,故探究的是电阻跟导体的材料的关系;
通过a的电流大于通过b的电流,则a的电阻要小于b的电阻;
(4)选用编号为b、c的两根电阻丝进行实验,bc的材料和长度相同,横截面积越大,通过的电流越大,电阻越小,可得出结论:其他因素相同时,横截面积越大,电阻越小;
(5)本实验采用的探究方法是控制变量法和转换法。
故答案为:(1)保护电路;(2)电流表示数;(3)材料;小于;(4)小;(5)控制变量法和转换。点评:在探究影响导体电阻大小因素的实验中,注意转换法和控制变量法的应用。
【解题方法点拨】
(1)本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法
(2)①在设计实验方案和实验步骤时,要注意正确运用控制变量法;②作出猜想时,要注意猜想全面,考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。
38.半导体的特点
【知识点的认识】
(1)概念:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体
(2)特点:
a.电阻比导体大的多,比绝缘体小的多
b.半导体的导电性能受温度、压力、光照等因素影响较大
(3)应用:光敏电阻、力敏电阻、热敏电阻、二极管、三极管等。
【命题方向】
主要以半导体材料的实际应用为主。
例:2024年的龙年春晚,成为人人热议的中心!创意表演中有数不胜数的华为诸多系列的手机,有卖断货的Mate60Pr、折叠屏MateX5、P50Pcket等等。制作手机芯片的材料主要是 半导体 (选填“超导体”“半导体”或“导体”)。
分析:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
解析:解:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,制作手机芯片的材料主要是半导体。
故答案为:半导体。
点评:本题考查了半导体的特点和应用,属于基础题。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
39.二极管
【知识点的认识】
(1)概念:二极管是一种用半导体材料制成的电子器件,具有两个电极:正极(阳极)和负极(阴极)。
(2)特点:二极管具有单向导电性能
【命题方向】
主要以二极管的实际应用为主。
例:如图所示是一款网红发光杯,当杯内倒入的液体是 导体 (填“导体”或“绝缘体”)时,就会连通杯底电路,使 半导体 材料制成的LED灯发光。LED灯又叫发光二极管,除了可以发光,其导电性上的最大的特性就是 单向导电性 。
分析:导体是指容易导电的物体,绝缘体是指不容易导电的物体;LED灯是由半导体材料制成的,半导体二极管具有单向导电性。
解析:解:由于导体容易导电,当杯内倒入的液体是导体时,就会连通杯底电路,使得LED发光;LED灯是由半导体材料制成的;半导体除了可以发光其导电性上的最大的特性就是单向导电性。
故答案为:导体;半导体,单向导电性。
点评:本题考查了导体、绝缘体和半导体的区分,以及半导体的特点和应用,牢记它们的特点和常见应用是解答本题的关键,属于基础题。
【解题方法点拨】
概念性知识,牢记即可。
40.探究电流与电压的关系
【知识点的认识】
①控制不变的量:电阻.
怎样控制:采用同一个定值电阻实验.
②改变的量:电压.
怎样改变:改变电池节数;调节学生电源的旋钮;串联滑动变阻器,调节滑片.
③滑动变阻器在实验中的作用:保护电路;改变定值电阻两端的电压.
④电路图:
⑤结论:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.
【命题方向】
这是电学三个重点实验之一,所涉及的知识点较多,综合性强,是中考电学实验中较为重要的实验.
例:在“探究电流与电压的关系”实验中,实验小组设计并连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应滑到最 左 (选填“左”或“右”)端;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻 短路 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.0V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 0.1 A;继续移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如表:
(4)分析表中数据可知:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
分析:(1)连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处;
(2)闭合开关,发现电流表有示数,则电路故障可能是短路,电压表无示数,则电压表所测量的元件短路;
(3)电流表选用小量程,分度值为0.02A,据此得出电流表示数;
(4)分析表中数据,结合欧姆定律可得出结论。
解析:解:(1)连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,即最左端;
(2)由题意知,电流表有示数,说明电路有电流为通路,而此时电压表无示数,说明与电压表并联的电阻R短路。
(3)由图乙知,电流表接入量程为0~0.6A,且最小分度值为0.02A,则电流表示数为0.1A。
(4)根据表格中的数据可知,当电阻一定时,电压增加到原来的几倍,电流也增加到原来几倍,即电压与电流的比是一个定值,所以可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
故答案为:(1)左;(2)短路;(3)0.1;(4)正比。
点评:本题为“探究电流与电压的关系”的实验,考查了注意事项、故障分析、电流表读数、分析数据的能力等。
【解题方法点拨】
(1)理解实验方法:在探究电流与电压、电阻关系的实验中,由于两个因素都会对电流产生影响,所以我们采用控制变量法来进行研究,即研究电流与电压关系时要控制电阻一定,研究电流与电阻关系时要控制电压一定.
(2)理解探究过程:研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压;研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定.
(3)理解结论描述:
①两个实验的结论前面都要加上条件:“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”.
②注意用词先后顺序:“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”.
③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的:“导体中的电流”,“导体两端的电压”,“导体的电阻”.
41.探究电流与电阻的关系
【知识点的认识】
①控制不变的量:电压.
怎样控制:串联滑动变阻器,调节滑片.
②改变的量:电阻.
怎样改变:更换定值电阻.(不能用滑变阻器来代替定值电阻)
③滑动变阻在实验中的作用:保护电路;使定值电阻两端的电压保持不变.
④结论:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
【命题方向】
这是电学三个重点实验之一,所涉及的知识点较多,综合性强,是中考电学实验中较为重要的实验.
例:某小组用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压保持4.5V不变,选用的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)先用30Ω的定值电阻进行实验,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的一端,然后闭合开关,发现电压表指针不偏转,电流表示数约为0.14A,则电路中的故障是 定值电阻短路 。
(2)排除故障后继续进行实验,依次更换阻值不同的定值电阻,调节 滑动变阻器的滑片 ,使定值电阻两端的电压保持不变,分别记录每次实验中定值电阻R的阻值和电流表示数I,数据如表。
(3)第4次实验中的电流表示数如图乙所示,请将表格中的数据补充完整。
(4)分析数据可以得到的实验结论是:电压一定时, 通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
分析:(1)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的电路短路;
(2)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;
(3)根据电表的分度值读数并计算;
(4)由表格数据得出结论。
解析:解:(1)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表断路,流表的示数约为0.14A,说明电路中的总电阻R总=≈≈32Ω,与滑动变阻器的最大阻值接近,因此电路中的故障是定值电阻短路;
(2)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;依次更换阻值不同的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,可以使定值电阻两端的电压保持不变;
(3)电流表选用的量程为0~0.6A,根据指针位置可知电流表读数为0.24A,则第4次实验得到的IR=0.24A×10Ω=2.4A•Ω;
(4)由表格数据可知,五次实验的IR都是2.4A•Ω,即在电压不变的条件下,电流与电阻的乘积不变,故I和R成反比。
故答案为:(1)定值电阻短路;(2)滑动变阻器的滑片;(3)0.24;2.4;(4)通过导体的电流与导体的电阻成反比。
点评:本题为探究“电流与电压、电阻的关系”的实验,考查故障分析、操作过程、数据分析、实验结论等知识。
【解题方法点拨】
(1)理解实验方法:在探究电流与电压、电阻关系的实验中,由于两个因素都会对电流产生影响,所以我们采用控制变量法来进行研究,即研究电流与电压关系时要控制电阻一定,研究电流与电阻关系时要控制电压一定.
(2)理解探究过程:研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压;研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定.
(3)理解结论描述:
①两个实验的结论前面都要加上条件:“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”.
②注意用词先后顺序:“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”.
③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的:“导体中的电流”,“导体两端的电压”,“导体的电阻”.
42.欧姆定律的概念
【知识点的认识】
(1)内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.
(2)公式:
①R=:电阻等于电压与电流的比值;电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关.
②U=IR:电压等于电流与电阻的乘积;电压与电流、电阻无关.
(3)单位:电流I的单位是安培A;电压U的单位是伏特V;电阻R的单位是欧姆Ω.
(4)理解:①当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
②在使用公式及其导出式时,要注意同一段导体、同一时刻.
③初中阶段所描述的欧姆定律仅适用于纯电阻电路中,即电能完全转化成内能或光能.
【命题方向】
考查对欧姆定律内容的概念理解,以及对公式的理解。
例:关于欧姆定律,下列说法错误的是( )
A.对同一导体,导体中的电流与这段导体两端的电压成正比
B.在电压不变时,导体的电阻越大,通过的电流越小
C.电流越大,电压越大
D.导体中的电流是由加在它两端的电压和电阻共同决定的
分析:根据欧姆定律的内容和表达式分析。
解析:解:
AB、欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。故AB正确;
CD、根据欧姆定律I=,导体中的电流是由加在它两端的电压和电阻共同决定,不同电阻,电流越大,不一定电压越大,故C错误,D正确。
故选:C。
点评:本题考查欧姆定律,属于基础题。
【解题方法点拨】
(1)解决实际问题时:
①一定不能忘记电阻是导体本身的一种性质与I、U无关;
②一定不能忽视电压、电流、电阻三者的同一性;
③一定不能忽视电压、电流、电阻三者的同时性.
(2)利用欧姆定律解决的比例问题常用到的理论:
①串联电路中电压与电阻成正比;
②并联电路中电流与电阻成反比.
(3)在不同时段时,电源电压和同一段导体的电阻一般不变.
43.动态电路的分析
【知识点的认识】
(1)明确引起电路动态变化的原因,即是由热敏电阻、光敏电阻、滑动变阻器等引起的
(2)明确元件变化时,接入电路的各部分电阻如何变化
(3)明确电源的电压是否保持不变
(4)从串联电路或并联电路中电流、电压的规律及欧姆定律中选择一条判断电路中电流或某一元件两端的电压的变化情况。
【命题方向】
电路的动态分析问题,是中考必出的问题,应加强训练,此类习题规律性较强,一旦掌握很容易得分。
例:闭合如图所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中( )
A.灯泡的亮度变小
B.电流表的示数不变
C.电压表的示数变大
D.电路的总功率变小
分析:滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表测电源电压,电流表测量灯泡L的电流,滑动变阻器R向左移动,R阻值变小。
解析:解:将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离的过程中:
A、对灯泡L没有影响,灯泡的亮度不变,故A错误;
B、电流表示数不变,I=,U、RL大小不变,所以电流表示数不变,故B正确;
C、电压表测电源电压,电压表示数不变,故C错误;
D、P=UI,U不变,将滑动变阻器的滑片向左滑移动一小段距离,R阻值变小,所以R支路电流变大,灯泡L支路电流不变,总电流I总变大,P变大,故D错误;
故选:B。
点评:本题考查了电路的动态分析,难度不大。
【解题方法点拨】
解题方法有两种:
方法①:按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变,导致电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总﹣U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。
方法②:串联电路中=,即电压与电阻成正比,由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压,电阻所占比例分数越大,分得的电压比例就越大。
44.欧姆定律的应用
【知识点的认识】
(1)相关基础知识链接:
①电流规律:
串联:I=I1=I2.串联电路电流处处相等。
并联:I=I1+I2.并联电路干路电流等于各支路电流之和。
②电压规律:
串联:U=U1+U2.串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联:U=U1=U2.并联电路各支路两端电压相等,等于总电压。
③电阻规律:
串联:R=R1+R2.串联电路总电阻等于分电阻之和。
并联:=+.并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
④比例规律:
串联:=.串联电路中电压与电阻成正比。
并联:I1R1=I2R2.并联电路中电流与电阻成反比。
⑤欧姆定律:
I=.导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
【命题方向】
欧姆定律的综合应用是电学部分的核心,也是最基础的内容,这一节知识是难点也是中考必考点。常结合日常生活生产中遇到的电路问题考查欧姆定律的应用,计算题多与后面的电功率计算结合在一起,作为中考的压轴题出现。训练时应足够重视。
例:如图甲所示是电阻R和灯泡L的U﹣I图象。由图甲可知,电阻R的阻值为 20 Ω。若电源电压不变,将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.6A,则电源电压为 18 V。
分析:电阻R的U﹣I图象是正比例函数,则R为定值电阻,根据图象读出任意一组电流和电压值,根据欧姆定律求出R的阻值;
将电阻R和小灯泡L串联在图乙所示的电路中时,通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出R两端的电压,根据图象读出灯泡两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压。
解析:解:由图象可知,电阻R的I﹣U图象是正比例函数,则R为定值电阻,当R两端的电压UR=2V时,通过的电流IR=0.1A,
由欧姆定律可得R的阻值:R===20Ω;
由图乙可知,灯泡L与电阻R串联,电流表测电路中的电流,
当电流表示数为0.6A时,R两端的电压:UR′=IR=0.6A×20Ω=12V,
由图象可知,灯泡两端的电压UL=6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=UR′+UL=12V+6V=18V。
故答案为:20;18。
点评:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
【解题方法点拨】
(一)比例问题
解决这类问题一要掌握规则,二要弄清是哪两部分相比。
①串联电路电流处处相等,即电流之比为:I1:I2=1:1;
根据I=可知电压与电阻成正比,=。
②并联电路各支路电压相等,即电压之比为U1:U2=1:1;
根据U=IR可知电流与电阻成反比,I1R1=I2R2。
(二)电表示数变化问题
(1)解决这类问题最重要的是弄清电路是串联还是并联,不同的连接方式有不同的判断规则。
①串联电路:
电流与电阻的变化相反,即电阻变大时电流变小,电阻变小时电流变大;按电阻的正比例来分配电压。
②并联电路:
各支路的电压都与电源电压相等,所以电压是不变的;阻值变化的支路电流随之变化,阻值不变的支路电流也不变。
③电压表与电流表示数的比值:
根据导出式R=可知,电压表与电流表示数的比值代表了某个电阻的大小,只要电阻不变化,两表比值是不变的。
(2)解决这类电表示数变化的问题时,注意不要在第一步判断串并联时出错。
(3)滑动变阻器连入电路的是哪一部分,没有判断清楚,也是解决电表示数变化问题常出现的错误。
45.光敏、热敏、压敏等半导体电路分析
【知识点的认识】
光敏、热敏、压敏等半导体的电路分析方法主要依赖于这些元件的特性及其在电路中的应用。通过测量和观察这些元件在不同条件下的电阻值变化,可以分析它们在电路中的作用和性能表现
【命题方向】
命题方向主要涉及电路的动态分析、电路故障及动态电路分析,以及半导体材料敏感电阻(如光敏、气敏、压敏、热敏电阻等)受外界因素(如光照、气体浓度、压力、温度)影响时电阻的变化对电路中电表示数的影响
例:某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(2)该装置所能测量的最大压力为多少?
分析:(1)由图甲可知,R、R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压;由图乙可知,当检测板所受压力增大时,压敏电阻R的阻值减小,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中电流的变化,根据U=IR可知R0两端的电压变化(即电压表示数的变化);
由图乙可知,当检测板不受压力时压敏电阻R的阻值,根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流和R0两端的电压;
(2)由电压表的量程可知R0两端的最大电压,根据欧姆定律求出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路的最小总电阻,进一步求出此时压敏电阻R的阻值,由图乙可知该装置所能测量的最大压力。
解析:解:(1)由图甲可知,R、R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,
由图乙可知,当检测板所受压力增大时,压敏电阻R的阻值减小,由串联电路的电阻特点可知电路中总电阻减小,
电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,
R0是定值电阻,根据U=IR0可知,R0两端的电压增大,即电压表示数增大;
由图乙可知,当检测板不受压力时,压敏电阻R的阻值:R=80Ω,
由串联电路的电阻特点可知,电路的总电阻:R总=R+R0=80Ω+20Ω=100Ω,
此时电路中的电流:I===0.06A,
由I=可知,电压表的示数(R0两端的电压):U0=IR0=0.06A×20Ω=1.2V;
(2)根据电压表量程可知,R0两端的最大电压:U0大=3V,
则电路中的最大电流:I大===0.15A,
由I=可知,电路的最小总电阻:R总小===40Ω,
由串联电路的电阻特点可知,压敏电阻的最小阻值:R小=R总小﹣R0=40Ω﹣20Ω=20Ω,
由图乙可知,当R小=20Ω时,该装置所能测量的最大压力为6×103N。
答:(1)检测板不受压力时,电压表的示数为1.2V;
(2)该装置所能测量的最大压力为6×103N。
点评:本题考查了串联电路的特点以及欧姆定律的应用,能从图象中获取相关信息是解题的关键。
【解题方法点拨】
光敏、热敏、压敏等半导体的电路分析命题方向不仅涵盖了电路基本理论和应用,还包括了对半导体材料敏感电阻特性的理解和应用,以及通过这些特性来解决实际问题的能力
46.串并联的比例计算
【知识点的认识】
明确:电路的连接方式,即电路是并联还是串联
运用:串联电路的分压关系、并联电路的分流关系及欧姆定律进行分析
注意:若题图中有电流表或电压表,则要明确电流表或电压表各是测量哪部分电路中的电流或哪段电路两端的电压,防止比例搞错
【命题方向】
考查对串联分压、并联分流关系的应用
例:如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比为3:1,下列判断正确的是( )
A.R1、R2的电流之比为I1:I2=3:1
B.R1、R2的电流之比为I1:I2=2:1
C.R1、R2的电压之比为U1:U2=1:3
D.R1、R2的电压之比为U1:U2=2:1
分析:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,根据并联电路的电流特点求出通过两电阻的电流之比;根据并联电路两端的电压关系确定电压之比。
解析:解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,
AB、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过两电阻的电流之比:
===,故A错误,B正确;
CD、因并联电路中各支路两端的电压相等,故两电阻两端的电压之比为1:1,故CD错误。
故选:B。
点评:本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
【解题方法点拨】
(1)判断电路的连接方式
(2)根据电路特点列关系式
(3)联立各关系式求解
47.电阻的并联
【知识点的认识】
(1)电阻的并联实质是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。
(2)并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和。
公式:=+++…。
(3)并联电路中任何一个分电阻增大,总电阻也随之增大。
(4)n个阻值相同的电阻并联,总电阻等于。
【命题方向】
电阻的并联这一知识点常结合电流、电压规律和欧姆定律,考查综合性问题,计算问题。
例:两个电阻R1=6Ω,R2=4Ω,串联使用总电阻是 10 Ω,并联使用总电阻是 2.4 Ω。
分析:根据串并联电路电阻规律求出两电阻串联或并联后的总电阻。
解析:解:
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以两电阻串联后的总电阻:R=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω;
因并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和(=+),所以两电阻并联后的总电阻:R===2.4Ω。
故答案为:10;2.4。
点评:本题考查串并联电路电阻规律,属于基础题。
【解题方法点拨】
(1)反比实质是倒数之比,并不是前后位置的调换,例如 1:2:3的反比不是3:2:1,而是6:3:2。
(2)在并联电路中各支路电压相等,总电流等于各支路电流之和。
(3)并联电路中,电流与电阻成反比。
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实验次数
1
2
3
4
横截面积/cm2
10
20
30
40
电阻/Ω
10
5
3.3
2.5
实验次数
1
2
3
4
横截面积/cm2
10
20
30
40
电阻/Ω
10
5
3.3
2.5
相关试卷
这是一份电路和欧姆定律---三年河北中考物理模拟题分类汇编,共43页。
这是一份2024年山东中考物理模拟题分类---电路和欧姆定律,共48页。
这是一份河北(2021-2023)中考物理模拟题分类汇编---电路和欧姆定律,共43页。
![英语朗读宝](http://img.51jiaoxi.com/images/27f0ad84943772f8cdf3a353ba2877c5.jpg)