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四川省宜賓市2020年中考物理 實驗計算題精析.doc

'四川省宜賓市2020年中考物理 實驗計算題精析.doc'
?2020年四川省宜賓市中考物理實驗計算題題精析一、實驗與探究題(共10分)16.(2020?宜賓)(I)小明根據對機動車行駛速度的限制和在同樣的道路上,對不同車型的限制車速不一樣,由此猜想:物體的動能大小可能與其速度、質量有關:于是設計了如圖1所示的實驗進行探究,讓小球從光滑斜槽軌道上靜止滑下,進入光滑水平滑槽與固定在水平滑槽右端的一輕質自然長度的彈簧相接觸并壓縮,彈簧被壓縮得越短,彈簧的彈性勢能越大,說明小球的動能就越大.實驗測得的數據如下表一、表二表一:當小球質量m=0.1kg時實驗序號小球在斜槽上的高度h/cm小球到達水平槽時的速度t/cm?s﹣1彈簧的壓縮長度△x/cm1201984.92503147.938040010.0實驗序號小球的質量m/kg小球到達水平槽時的速度t/cm?s﹣1彈簧的壓縮長度△x/cm10.053977.120.140010.030.239814.1(2)本實驗中該同學采用的研究方法有( ?。〢、轉換法 B.類比法 C.控制變量法 D、模擬法(II)為了測定一個待測電阻Rn的阻值,實驗室提供如下器材:電池、電流表A1、電流表A2、滑動變阻器R、定值電阻R0、電鍵S、導線若干.小李同學用所提供的器材,設計了如圖2(甲)所示的電路圖.(1)請報據設計的電路圖,在實物圖2(乙)中用筆畫代替導線,把連接圖補充完整.(2)閉合開關前滑動變阻器的滑片P應調到 b 端(選填“a”或“b”)(3)實驗中調節滑動變阻器的滑片P到某一位置,記錄下此時電流表A1、A2的示數分別是I1和I2,則待測電阻R0的表達式:P= ?。键c:伏安法測電阻的探究實驗;探究影響物體動能大小的因素。專題:實驗題;控制變量法;圖析法;轉換法。分析:(1)分析表一和表二的數據即可得出決定小球運動速度大小的因素和影響動能大小的因素;根據實驗的目的和表格中的變量和不變量即可判斷本實驗所采用的研究方法.(2)①由電路圖可知,滑動變阻器和電流表A2位于干路上,連接實物圖時滑動變阻器按一上一下的原則串聯在電路中;②為防止電路中電流過大燒壞電路元件、保護電路的滑動變阻器處于最大阻值處;③根據并聯電路的電流特點求出通過Rx的電流,根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律得出等式,解等式即可求出待測電阻的阻值.解答:解:I、(1)分析表一中的第二列和第三列數據可知,小球到達水平槽時的速度隨小球在斜槽上高度的增加而變大,即小球運動速度大小由小球在斜槽上的高度決定的;分析表一、表二的第二列和第三列可知,影響小球動能因素與小球的質量和速度有關.(2)由兩個表格數據可知,在探究動能與速度關系時控制了質量不變,探究動能與質量的關系時控制了速度不變;動能的大小都是通過彈簧被壓縮的長度來體現的,故本實驗所采用的探究方法有控制變量法和轉換法.故答案為:(1)小球斜槽上的高度;質量和速度;(2)A、C.Ⅱ、(1)滑動變阻器的任意下方接線柱與待測電阻或定值電阻的左側連接,待測電阻的右端與電流表A2的負接線柱連接即可,如下圖所示:(2)閉合開關前保護電路的滑動變阻器處于最大阻值的b端;(3)定值電阻和待測電阻并聯,電流表A1測R0支路的電流,A2測干路電流,通過Rx的電流Ix=I2﹣I1,因并聯電路各支路兩端的電壓相等,所以U0=Ux,即I1R0=(I2﹣I1)Rx,解得:Rx=.故答案為:(1)如上圖所示;(2)b;(3).點評:解決本題的關鍵:一是掌握探究影響動能大小因素的實驗方法,即控制變量法和轉換法;二是看懂電路圖、明白測待測電阻實驗的方法,并會連接實物圖;三是能分析實驗數據得出結論.二、計算與解答題(共2小題,共20分)要求17.(2020?宜賓) 如圖所示,是某魚缸水溫凋節器的原理圖,其中R1為阻值可調的電熱絲,開關S2為單刀雙擲開關.開關S1閉合.S2接b時,電路處于加熱狀態;當開關S1斷開、S2接a時,電路處于保溫狀態.已知U=220V,R2=600Ω,R2不會短路.取水的比熱容c=4.2×103 J/(kg?℃).試問:(1)當電路處于加熱狀態時,通過電阻R2的電流為多少?(2)當電路處于保溫狀態時,若電路消耗的功率P=48.4W,則電熱絲R1連人電路的阻值應為多少?(3)當電路處于加熱狀態時,要將缸中m=48.4 kg的水溫度升高△t=2.0℃,現調節電熱絲R1使其阻值為=200Ω,則加熱需多少時間?(假設電熱全部被水吸收,且無熱量散失)考點:電功率的計算;歐姆定律的應用。專題:計算題;應用題;動態預測題。分析:(1)開關S1閉合、S2接b時,電路處于加熱狀態,兩電阻并聯,根據I=求出通過電阻R2的電流;(2)當開關S1斷開、S2接a時,兩電阻串聯,根據R=求出電路的總電阻,再根據電阻的串聯求出電熱絲R1連人電路的阻值;(3)根據Q=cm△t求出水吸收的熱量,電流做的功即為水吸收的熱量,根據W=Q=Pt=t即可求出加熱時間.解答:解:(1)當電路處于加熱狀態時,等效電路圖如下圖所示:通過電阻R2的電流I2==≈0.37A;(2)當電路處于保溫狀態時,等效電路圖如下圖所示:電路的總電阻R===1000Ω,R1=R﹣R2=1000Ω﹣600Ω=400Ω;(3)水需要吸收熱量:Q=c水m水△t=4.2×103J/(kg?℃)×48.4kg×2℃=406560J,電熱絲R1的功率P′===242W,加熱時間t====16940s.答:(1)通過電阻R2的電流約為0.37A;(2)電熱絲R1連人電路的阻值應為400Ω;(3)加熱需16940s.點評:本題考查了串聯、并聯電阻特點和電功率公式的應用,以及電阻、吸熱、加熱時間的計算,關鍵是公式的靈活運用和開關閉合、斷開時電路連接方式的判斷.18.(2020?宜賓) 如圖所示,是小明同學為宜賓港設計的一個貨物運送裝罝圖,其中,AB是長L=10m的傳送帶,BC是平臺,AB兩端的高度差h=2.5m,傳送帶在電動機M的帶動下順時針勻速轉動.現有一質量m=542.7kg的貨物,從A端隨傳送帶一起勻速地被運送到平臺BC上,傳送帶運行的速度v=4m/s.由于輪軸等方面的摩擦,電動機輸出功(轉化為機械功)的效率η=80%,電動機允許通過的最大電流為25A.取g=10N/kg求:(1)要使該貨物從A端運送到B端,電動機需工作多少時間?(2)貨物從A端運送到B端,需克服重力做多少功?電動機的輸出功率是多大?(3)如果電動機接在電壓U=380V不變的電源上,電動機中線圈的電阻r=1.9Ω,在把貨物從A端運送到B端的過程中,電動機消耗的電能是多少?考點:重力的計算;電功的計算;電功率的計算。專題:計算題。分析:(1)已知傳送帶運行的速度和長度,利用t=計算需要的時間;(2)已知貨物的質量可以得到重力,已知重力和上升高度,利用W=Gh計算克服重力做的功;已知克服重力做的功和轉化效率,可以得到電動機做的功;利用電動機做的功和做功時間,得到電動機的輸出功率;(3)已知電動機的額定電壓和線圈電阻,可以得到工作電流;已知電動機的工作電流和線圈電阻,可以得到線圈的發熱功率;已知電動機的輸出功率和發熱功率,可以得到總功率;已知總功率和工作時間,利用W=Pt得出消耗的電能.解答:解:(1)電動機工作的時間為t===2.5s(2)克服重力做的功為W重=Gh=mgh=542.7kg×10N/kg×2.5m=13567.5J電動機輸出的功為W電===16959.375J電動機的輸出功率為P動===6783.75W(3)電動機的工作電流為I===20A線圈的發熱功率為P熱=I2R=(20A)2×1.9Ω=760W電動機的總功率為P=P動+P熱=6783.75W+760W=7543.75W電動機消耗的電能為W=Pt=7943.75W×2.5s≈18859J(1)電動機工作的時間為2.5s;(2)電動機克服重力做的功為13567.5J;電動機的輸出功率為6783.75W;(3)電動機消耗的電能為18859J.點評:電動機帶到傳送帶升高物體的過程中,有兩次能量轉化:首先電能轉化為電動機的機械能和線圈的內能;其次電動機的機械能轉化成物體的重力勢能和機械間摩擦產生的內能,所以效率是不斷降低的.
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