题目列表(包括答案和解析)
力学综合计算题分类例析
综观历年各省市中考题,不难发现,力学计算大多以综合题的形式出现,单独用一个知识点只对某一个物理量(如密度、压强等)进行求解的力学计算题已很少见了,绝大部分力学的计算题都有一定的综合性。综合题的优点是:一方面能考查学生分析、理解和推理的思维能力,另一方面考查学生综合运用知识的能力和知识迁移能力。这完全符合新课程标准的要求和目标,所以这种题型在今后的中考中仍将占有很重要的位置。本专题从以下几个方面对这类计算题进行分析探究。以指导同学们解题时抓住要点,一举突破。
一.思路和方法
1.读懂题意或图示,明确已知量和所求量。
有些新题型会出现一些新名词或概念,有的已知条件比较隐蔽,应该努力挖掘出对解题有用的信息。
2.分析研究对象所处的状态或物理过程,找出已知量和未知量之间的联系。
为了帮助分析,通常对研究对象进行受力分析并画出受力图,确定哪些力构成平衡力,根据平衡条件建立平衡方程式,这是很关键的一步。
3.明确题目所描述的对象和过程涉及到哪些知识点,选择适当的公式或规律进行计算。
①求压强时可用,两个公式进行求解。但后一个公式一般用来求解液体压强,只有竖直放置的柱体对支承面产生压强,才能用来解。
②计算浮力的方法有很多:(1)阿基米德原理;(2)弹簧测力计测浮力(G与F分别为物体在空气中称和在液体中称时弹簧测力计的示数);(3)平衡法:物体处于漂浮或悬浮;(4)压力差法:。根据已知条件和研究对象所处的状态选择适当的公式求浮力。
③求滑轮组的机械效率也有两个公式:和。当滑轮组竖直提升物体时就用前者,当滑轮组水平拉物体时就用后者。
4.验证计算结果
对答案进行检验,看过程有无错误,看结果是否符合实际。
二.热点问题归类
热点一:密度、压强和浮力的综合。
例1.某电梯公寓楼约40m,完成此建筑物需要浇铸钢筋混凝土,还需要使用其他建筑材料,混凝土密度为,取。求:(1)已知自来水的密度为,若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需要给施加多大的压强?(不考虑大气压强)
(2)测量表明,该楼的地基所承受的压强不得超过,若地基与地面的接触面积为,则此大楼另外添加的装饰材料、各种设备等物资及进入大楼的人员的总质量不得超过多少?
解析:这是一道密度和压强的综合题,根据公式。(1)小题立即解决。(2)小题中要求质量,则可以先求出最大重力,然后求出最大质量,最后减去已有的质量即可,具体解法如下:
(1)
(2)设混凝土、其他建筑材料和其余部分的质量分别为m1、m2和m3,总重量为G
当m3最大时,G最大,大楼对地基的压力F最大,地基所承受的压强达到最大值。
所以
所以
例2.去年南京市对大明湖进行了首次换水清淤,换水后大明湖水清澈见底,鱼儿欢畅。爱湖小分队的同学准备利用自己掌握的科学知识对湖水水质进行监测。他们通过调查,了解到大明湖周边主要污染源很容易导致湖水密度变大,而密度达到的水域就不适宜湖里鱼类生存,他们就想到做一个简易的密度计来监控湖水密度。为此找来一根长为1.2m粗细均匀的木条,在底端嵌入适量重物,使其能直立漂浮水中,做好相应的标记后就可以监测湖水的密度了,测量得该简易密度计的总质量为0.5kg。(g取10N/kg)
(1)先将该木条放入足够深的清水中,测得木条露出水面0.2m,在水面处画上白线,请计算此时木条底端受到的水的压强及木条受到的浮力。
(2)请通过计算说明应在木条的什么位置画上表示污水密度达到时的红线,以监测湖水密度是否超标。
解析:此题是一道运用知识解决实际问题的好题,综合的知识有压强、浮力和二力平衡等。(1)木条底端受到水的压强可直接用来求;又因木条处于漂浮状态,故可用二力平衡法求浮力。
由于木条处于漂浮状态,所以:
(2)此题实际上是求木条浸入污水的深度h,要求深度必先求,因为,可通过浮力算出。又因木条的横截面积S未知,深度h似乎无法求出,但我们要善于利用(1)小题的条件,找到两者的相同之处,即在清水中和污水中都处于漂浮状态,两者受到的浮力相等,所以
,即,所以:
热点二:速度、功率和效率的综合
例3.如图1所示,物体重20N,在拉力F的作用下,以0.5m/s的速度沿水平方向匀速运动,物体与地面的摩擦力是物重的0.2倍,求:
(1)不记滑轮、绳重和滑轮组的摩擦,拉力的大小及拉力的功率。
(2)若拉力为2.5N,该滑轮组的机械效率。
图1
解析:在不计摩擦的情况下,可直接用滑轮组省力公式求拉力,不过不是,而应该是(是物体A与地面的摩擦)。因为对物体的拉力不是等于物体的重量,而是等于地面对物体的摩擦力。相应地,求这种水平装置的滑轮组的机械效率的计算公式也应该是,而不是。拉力的功率可进行如下推导:
(1)拉力的大小:
拉力的功率:
(2)
热点三:压强或浮力与杠杆类相结合的综合题
例4.图2是小明设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置。带有浮球的横杆AB(B为浮球的中心)能绕O点转动,倒“T”形阀门C底部为厚度不计的橡胶片,上部为不计粗细的直杆,进水口的横截面积为4cm2,浮球的体积为100cm3,OB是OA长度的6倍,AB杆左端压在阀门C上,阀门C堵住进水口时,AB杆水平,浮球顶部和溢水口相平,不考虑阀门C、横杆AB及浮球受到的重力。()求:
(1)浮球浸没时,浮球受到的浮力多大?A端受力多大?
(2)为了防止水从溢水口溢出,水槽中的水面与溢水口的高度差不能超过多少?
图2
解析:本题又是一道力学综合题,描述的物理情境较为复杂,所以分析审题是关键,尤其是要把这个装置的结构示意图看懂,搞清楚它的工作过程和原理,解题过程如下:
(1)当球全部浸没水中时:
横杆B端受力等于浮球所受浮力,即:
运用杠杆平衡条件:
,因为
所以A端受力为:
(2)水恰能从溢水口流出时水槽中的水面距溢水口的高度差是允许的最大值。此时,浮球全部浸没,阀门C受到水槽中的水向上的压力和水箱中水向下的压力及浮球浸没时杠杆A端对阀门C向下的压力相互平衡,即:
①
设水槽中的水面距阀门C底部橡胶片的高度为H,溢水口到阀门C底部橡胶片的高度为h,则:
②
③
把②③式代入①中,有
整理得:
人教版第七章 欧姆定律 复习提纲
一、电流跟电压、电阻的关系
1、电流跟电压的关系:在电阻一定时,导体中的电流踺段导体两端的电压成正比。
注意:①这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,不能说一个导体中的电流和另一导体上的电压成正比。②不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系的问题,电流、电压都是物体量,有各自和物体,物体 量之间存在一定的因果关系,这里的电压是原因,电流是结果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。
2、电流跟电阻的关系:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
注意:①电流和电阻是针对同一导体而言的,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。②不能反过来说,电压不变时,导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会顺为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。
二、欧姆定律
1、内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2、表达式:I=U/R U表示一段导体两端的电压,单位是伏特(V);R表示这段导体的电阻,单位是欧姆(Ω);I表示通过这段导体中的电流,单位是安培(A)。
3、公式的物体意义:欧姆定律的公式I=U/R表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍;当加在导体两端的电压不变时,导体的电阻增大几倍,其电流就减小为原来的几分之一。
4、由公式可变形为:U=IR R=U/I
5、对欧姆定律的理解:
①定律涉及的电流、电压、电阻三个物体量都是针对同一导体或同一段电路而言的,即满足“同体性”;式中的I、U、R还应是同一段导体在同一时刻的电流、电压、电阻,即满足“同时性”;运用该式时,式中各物理量的单位要统一使用基本单位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的前提条件,即当电阻一定时,通过它的电流跟它两端的电压成正比,当导体两端的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
③欧姆定律公式I=U/R可以变形为U=IR,但不能认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比,因为电压是形成电流的原因;公式还可以变形为R=U/I,但不能说导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比,因为电阻是导体本身的一种特性,跟所加电压和通过的电流无关,只是为我们提供一种测量、计算导体电阻的方法而已。
④欧姆定律只适用于纯电阻电路,如:只接有电阻器、电热器、白炽灯等电路。对于非纯电阻电路,如电动机电路、日光灯电路等,不能直接应用。
6、电阻的串联和并联
①电阻串联:R=R1+R2+…+Rn。导体的串联相当于增加了导线的长度,由影响电阻的因素可知,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。如果把n个阻值都是r的导体串联,则总电阻R=nr。
②电阻并联:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n个阻值都是r的导体并联,则总电阻R=r/n。当只有两个电阻并联时,R=R1R2/(R1+R2),电阻的并联裨上是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻小于任一分电阻。
③在串、并联电路中,任一电阻增大,电路总电阻也增大。串联电路中,各电阻分压,且各电阻两端电压与各电阻阻值成正比;并联电路中,各电阻分流,且各支路电流之比为各支路阻的反比。
三、测量小灯泡的电阻
1、实验原理:根据欧姆定律的变形公式R=U/I,测出待测电阻两端的电压和通过的电流就可以计算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。
2、实验器材:电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线若干。
3、实验电路图:
4、实验操作步骤:
①按电路图连接好电路,检查电路无误后闭合开关。
②调节滑动变阻器的滑片,读出一组电压和电流值,记录数据。
③计算出待测电阻的阻值。④整理实验器材。
实验中可以多测几驵电流和电压的数据,分别算出相应的电阻R,进行比较。用伏安法测量小灯泡的电阻时,加在灯泡两端的电压不同,小的亮度不同,也就是小灯泡灯丝的温度不同,这样测出的几组数据中,算出的灯泡的电阻是不同的加在灯泡两端的电压越大,灯泡越亮,灯丝的温度越高,其电阻越大。由此可得出灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律。
5、滑动变阻器的作用:改变小灯泡两端的电压及保护电路。
6、实验过程中应注意的事项:①连接电路时开关应是断开的。②电路连好开关闭合前,应使滑片位于阻值最大处。③电压表、电流表要选择合适的量程。④每个小灯泡的金属口上都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值,测量时从该电压开始逐次降低。
四、欧姆定律和安全用电
1、电压越高越危险:
①对人体的安全电压:电流对人体的危害性跟电流的大小、通电时间的长短等因素有关。大量触电事故表明:当人体两端的电压低于36V,通过人体的电流低于0.1mA时,才不会引起触电感觉。因此只有不高于36V的电压才是安全的。
②电压越高越危险:由欧姆定律可以知道,在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。电压越高,通过人体的电流就会越大,对人体的伤害就会越大。人体是导体,一般情况下加在人体的电压越过36V时,通过人体的电流就会给人体造成危险,家庭电路的电压是220V,大大超过了安全电压,故我们不能接触220V的电压。高压电路的电压达到几十万伏,人体不直接接触,也会有危险,因此对人体的安全电压是不高于36V。
③不能用湿手触摸用电器:欧姆定律告诉我们,导体中电流的大小与导体的电阻成反比。人体也是导体,家庭电路的电压是220V,大大超过了安全电压,而湿手又使人体的电阻大大减小,触摸电器就很可能发生触电事故;并且不纯净的水也是导体 。如果用湿手插(拔)插头、按开关等,极易使水流入插座和开关内,使人体和电源相连,造成危险。因此,千万不要用湿手触摸用电器。
2、断路和短路
①断路:电路没有接通。可能原因:灯丝断了;灯头内的电线断了;、开关等处的接线松动、接触不良。
②电源短路:不经过用电器直接将电源两极连接起来的现象。由欧姆定律可以知道,由于导线的电阻很小,电源短路时电路上的电流会很大,这样大的电流,电池或其它的电源都不能承受,会造成电源损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。
③用电器短路:即电路中的某一用电器的两端由导线直接连接。当用电器发生短路时,此用电器无法工作,并会引起整个电路中的电流过大而发生危险,这也是不允许的。
3、注意防雷:雷电是大气中一种剧烈的放电现象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安装的避雷针、高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。雷雨时不要在空旷的地方活动或停留;不要在树下避雨;不要接触金属物品(包括金属把的雨伞);拔掉所有的电源线、网线、电视天线插头等。
4、安全用电的原则:①不接触低压带电体②不靠近高压带电体;③不弄湿用电器;④不损坏绝缘部分;⑤金属外壳的用电器一定要接地;⑥家庭电路的安装一定要正确。
五、欧姆定律在电流表和电压表中的应用
电流表的电阻很小,将它串联到电路中就相当于串联一根电阻可忽略不计的导线,因电流表串联在电路中不会影响电路中的电流大小。以由于串联中的电流处处相等,因此通过电流表上的示数可以知道电路中与电流表串联的其它部分中的电流。如果将电流表直接接到电源两极上,由于电流表的电阻很小,根据欧姆定律,电路中的电流会很大,就会把电路中的电流表及电源烧坏,所以绝不允许将电流表直接在电源两极上。与电流表相反,电压表的电阻很大,将电压表并联在某段电路或电源的两端时,有电压表的支路就相当于断路,所以电压表可直接接在电源两极上,这时测的是电源电压。
六、电流表、电压表的示数变化
在含有滑动变阻器的电路中,由于开关的闭合或断开会引起电流表、电压表示数的变化,或滑动变阻器的滑片移动也会引起电流表、电压表的示数变化。判断电流表、电压表示数如何变化是电学中一类比较重要的题型。这种题目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析电路的连接情况,看清是串联电路还是并联电路,分析电路连接时一般先去表。即把电流表当成导线,把电压表当做开路处理。
2、分析滑片滑动时,变阻器电阻如何变化,电路总电阻如何变化,或开关闭合、断开时电路连接情况如何变化,电路中总电阻如何变化。
3、运用欧姆定律看总电流如何变化,然后再进一步分析各用电器上电流和电压的变化情况。这种题目从解题过程来看,一般符合总→分→总的特点。
七、解电学题的方法、步骤
解电学题目应该掌握一定的方法,和般按照下列的步骤进行。
首先,根据题意和所给出的电路图分析电路的连接情况(用电器串联、并联情况的电压表、电流表、所测电压的电流的情况),画出等效电路图。具体做法:①简化电路。将不工作的用电器和电路中的电表去掉,电流表的内阻很小,简化处理时可先看做一根导线,电压表的内阻很大,简化处理时将其所在支路看做断路。②看滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝。③分析电流表和电压表分别测的是哪段电路的电流和电压。
其次,在电路图上标明已知量和未知量,同一个导体的U、I、R下角标要相同,这样对试题所描绘的物体情景就有了整体的认识,便于分析和解题,避免张冠李戴。
最后再根据欧姆定律和串、并联电路的特点列方程解题。
八、测量导体电阻的方法总结
方法 | 器材 | 公式 | 电路图 |
伏安法 | 电源、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻、开关、导线若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 电源、滑动变阻器、电压表两个、已知电阻R0、待测电阻、开关、导线 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 电源、滑动变阻器、电流表两个、已知电阻R0、待测电阻、开关、导线 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 电源、滑动变阻器(最大阻值为Rm)、电流表、待测电阻、开关、导线 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 电源、滑动变阻器(最大阻值为Rm)、电压表、待测电阻、开关、导线 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
电压表和替代开关法 | 电源、电压表、已知电阻R0、待测电阻、两个开关、导线 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
电流表和替代开关法 | 电源、电流表、已知电阻R0、待测电阻、两个开关、导线 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
人教版第七章 欧姆定律 复习提纲
一、电流跟电压、电阻的关系
1、电流跟电压的关系:在电阻一定时,导体中的电流踺段导体两端的电压成正比。
注意:①这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,不能说一个导体中的电流和另一导体上的电压成正比。②不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系的问题,电流、电压都是物体量,有各自和物体,物体 量之间存在一定的因果关系,这里的电压是原因,电流是结果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。
2、电流跟电阻的关系:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
注意:①电流和电阻是针对同一导体而言的,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。②不能反过来说,电压不变时,导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会顺为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。
二、欧姆定律
1、内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2、表达式:I=U/R U表示一段导体两端的电压,单位是伏特(V);R表示这段导体的电阻,单位是欧姆(Ω);I表示通过这段导体中的电流,单位是安培(A)。
3、公式的物体意义:欧姆定律的公式I=U/R表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍;当加在导体两端的电压不变时,导体的电阻增大几倍,其电流就减小为原来的几分之一。
4、由公式可变形为:U=IR R=U/I
5、对欧姆定律的理解:
①定律涉及的电流、电压、电阻三个物体量都是针对同一导体或同一段电路而言的,即满足“同体性”;式中的I、U、R还应是同一段导体在同一时刻的电流、电压、电阻,即满足“同时性”;运用该式时,式中各物理量的单位要统一使用基本单位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的前提条件,即当电阻一定时,通过它的电流跟它两端的电压成正比,当导体两端的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
③欧姆定律公式I=U/R可以变形为U=IR,但不能认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比,因为电压是形成电流的原因;公式还可以变形为R=U/I,但不能说导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比,因为电阻是导体本身的一种特性,跟所加电压和通过的电流无关,只是为我们提供一种测量、计算导体电阻的方法而已。
④欧姆定律只适用于纯电阻电路,如:只接有电阻器、电热器、白炽灯等电路。对于非纯电阻电路,如电动机电路、日光灯电路等,不能直接应用。
6、电阻的串联和并联
①电阻串联:R=R1+R2+…+Rn。导体的串联相当于增加了导线的长度,由影响电阻的因素可知,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。如果把n个阻值都是r的导体串联,则总电阻R=nr。
②电阻并联:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n个阻值都是r的导体并联,则总电阻R=r/n。当只有两个电阻并联时,R=R1R2/(R1+R2),电阻的并联裨上是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻小于任一分电阻。
③在串、并联电路中,任一电阻增大,电路总电阻也增大。串联电路中,各电阻分压,且各电阻两端电压与各电阻阻值成正比;并联电路中,各电阻分流,且各支路电流之比为各支路阻的反比。
三、测量小灯泡的电阻
1、实验原理:根据欧姆定律的变形公式R=U/I,测出待测电阻两端的电压和通过的电流就可以计算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。
2、实验器材:电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线若干。
3、实验电路图:
4、实验操作步骤:
①按电路图连接好电路,检查电路无误后闭合开关。
②调节滑动变阻器的滑片,读出一组电压和电流值,记录数据。
③计算出待测电阻的阻值。④整理实验器材。
实验中可以多测几驵电流和电压的数据,分别算出相应的电阻R,进行比较。用伏安法测量小灯泡的电阻时,加在灯泡两端的电压不同,小的亮度不同,也就是小灯泡灯丝的温度不同,这样测出的几组数据中,算出的灯泡的电阻是不同的加在灯泡两端的电压越大,灯泡越亮,灯丝的温度越高,其电阻越大。由此可得出灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律。
5、滑动变阻器的作用:改变小灯泡两端的电压及保护电路。
6、实验过程中应注意的事项:①连接电路时开关应是断开的。②电路连好开关闭合前,应使滑片位于阻值最大处。③电压表、电流表要选择合适的量程。④每个小灯泡的金属口上都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值,测量时从该电压开始逐次降低。
四、欧姆定律和安全用电
1、电压越高越危险:
①对人体的安全电压:电流对人体的危害性跟电流的大小、通电时间的长短等因素有关。大量触电事故表明:当人体两端的电压低于36V,通过人体的电流低于0.1mA时,才不会引起触电感觉。因此只有不高于36V的电压才是安全的。
②电压越高越危险:由欧姆定律可以知道,在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。电压越高,通过人体的电流就会越大,对人体的伤害就会越大。人体是导体,一般情况下加在人体的电压越过36V时,通过人体的电流就会给人体造成危险,家庭电路的电压是220V,大大超过了安全电压,故我们不能接触220V的电压。高压电路的电压达到几十万伏,人体不直接接触,也会有危险,因此对人体的安全电压是不高于36V。
③不能用湿手触摸用电器:欧姆定律告诉我们,导体中电流的大小与导体的电阻成反比。人体也是导体,家庭电路的电压是220V,大大超过了安全电压,而湿手又使人体的电阻大大减小,触摸电器就很可能发生触电事故;并且不纯净的水也是导体 。如果用湿手插(拔)插头、按开关等,极易使水流入插座和开关内,使人体和电源相连,造成危险。因此,千万不要用湿手触摸用电器。
2、断路和短路
①断路:电路没有接通。可能原因:灯丝断了;灯头内的电线断了;、开关等处的接线松动、接触不良。
②电源短路:不经过用电器直接将电源两极连接起来的现象。由欧姆定律可以知道,由于导线的电阻很小,电源短路时电路上的电流会很大,这样大的电流,电池或其它的电源都不能承受,会造成电源损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。
③用电器短路:即电路中的某一用电器的两端由导线直接连接。当用电器发生短路时,此用电器无法工作,并会引起整个电路中的电流过大而发生危险,这也是不允许的。
3、注意防雷:雷电是大气中一种剧烈的放电现象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安装的避雷针、高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。雷雨时不要在空旷的地方活动或停留;不要在树下避雨;不要接触金属物品(包括金属把的雨伞);拔掉所有的电源线、网线、电视天线插头等。
4、安全用电的原则:①不接触低压带电体②不靠近高压带电体;③不弄湿用电器;④不损坏绝缘部分;⑤金属外壳的用电器一定要接地;⑥家庭电路的安装一定要正确。
五、欧姆定律在电流表和电压表中的应用
电流表的电阻很小,将它串联到电路中就相当于串联一根电阻可忽略不计的导线,因电流表串联在电路中不会影响电路中的电流大小。以由于串联中的电流处处相等,因此通过电流表上的示数可以知道电路中与电流表串联的其它部分中的电流。如果将电流表直接接到电源两极上,由于电流表的电阻很小,根据欧姆定律,电路中的电流会很大,就会把电路中的电流表及电源烧坏,所以绝不允许将电流表直接在电源两极上。与电流表相反,电压表的电阻很大,将电压表并联在某段电路或电源的两端时,有电压表的支路就相当于断路,所以电压表可直接接在电源两极上,这时测的是电源电压。
六、电流表、电压表的示数变化
在含有滑动变阻器的电路中,由于开关的闭合或断开会引起电流表、电压表示数的变化,或滑动变阻器的滑片移动也会引起电流表、电压表的示数变化。判断电流表、电压表示数如何变化是电学中一类比较重要的题型。这种题目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析电路的连接情况,看清是串联电路还是并联电路,分析电路连接时一般先去表。即把电流表当成导线,把电压表当做开路处理。
2、分析滑片滑动时,变阻器电阻如何变化,电路总电阻如何变化,或开关闭合、断开时电路连接情况如何变化,电路中总电阻如何变化。
3、运用欧姆定律看总电流如何变化,然后再进一步分析各用电器上电流和电压的变化情况。这种题目从解题过程来看,一般符合总→分→总的特点。
七、解电学题的方法、步骤
解电学题目应该掌握一定的方法,和般按照下列的步骤进行。
首先,根据题意和所给出的电路图分析电路的连接情况(用电器串联、并联情况的电压表、电流表、所测电压的电流的情况),画出等效电路图。具体做法:①简化电路。将不工作的用电器和电路中的电表去掉,电流表的内阻很小,简化处理时可先看做一根导线,电压表的内阻很大,简化处理时将其所在支路看做断路。②看滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝。③分析电流表和电压表分别测的是哪段电路的电流和电压。
其次,在电路图上标明已知量和未知量,同一个导体的U、I、R下角标要相同,这样对试题所描绘的物体情景就有了整体的认识,便于分析和解题,避免张冠李戴。
最后再根据欧姆定律和串、并联电路的特点列方程解题。
八、测量导体电阻的方法总结
方法 | 器材 | 公式 | 电路图 |
伏安法 | 电源、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻、开关、导线若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 电源、滑动变阻器、电压表两个、已知电阻R0、待测电阻、开关、导线 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 电源、滑动变阻器、电流表两个、已知电阻R0、待测电阻、开关、导线 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 电源、滑动变阻器(最大阻值为Rm)、电流表、待测电阻、开关、导线 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 电源、滑动变阻器(最大阻值为Rm)、电压表、待测电阻、开关、导线 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
电压表和替代开关法 | 电源、电压表、已知电阻R0、待测电阻、两个开关、导线 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
电流表和替代开关法 | 电源、电流表、已知电阻R0、待测电阻、两个开关、导线 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
人教版第七章 欧姆定律 复习提纲
一、电流跟电压、电阻的关系
1、电流跟电压的关系:在电阻一定时,导体中的电流踺段导体两端的电压成正比。
注意:①这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,不能说一个导体中的电流和另一导体上的电压成正比。②不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系的问题,电流、电压都是物体量,有各自和物体,物体 量之间存在一定的因果关系,这里的电压是原因,电流是结果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。
2、电流跟电阻的关系:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
注意:①电流和电阻是针对同一导体而言的,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。②不能反过来说,电压不变时,导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会顺为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。
二、欧姆定律
1、内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2、表达式:I=U/R U表示一段导体两端的电压,单位是伏特(V);R表示这段导体的电阻,单位是欧姆(Ω);I表示通过这段导体中的电流,单位是安培(A)。
3、公式的物体意义:欧姆定律的公式I=U/R表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍;当加在导体两端的电压不变时,导体的电阻增大几倍,其电流就减小为原来的几分之一。
4、由公式可变形为:U=IR R=U/I
5、对欧姆定律的理解:
①定律涉及的电流、电压、电阻三个物体量都是针对同一导体或同一段电路而言的,即满足“同体性”;式中的I、U、R还应是同一段导体在同一时刻的电流、电压、电阻,即满足“同时性”;运用该式时,式中各物理量的单位要统一使用基本单位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的前提条件,即当电阻一定时,通过它的电流跟它两端的电压成正比,当导体两端的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
③欧姆定律公式I=U/R可以变形为U=IR,但不能认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比,因为电压是形成电流的原因;公式还可以变形为R=U/I,但不能说导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比,因为电阻是导体本身的一种特性,跟所加电压和通过的电流无关,只是为我们提供一种测量、计算导体电阻的方法而已。
④欧姆定律只适用于纯电阻电路,如:只接有电阻器、电热器、白炽灯等电路。对于非纯电阻电路,如电动机电路、日光灯电路等,不能直接应用。
6、电阻的串联和并联
①电阻串联:R=R1+R2+…+Rn。导体的串联相当于增加了导线的长度,由影响电阻的因素可知,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。如果把n个阻值都是r的导体串联,则总电阻R=nr。
②电阻并联:1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n个阻值都是r的导体并联,则总电阻R=r/n。当只有两个电阻并联时,R=R1R2/(R1+R2),电阻的并联裨上是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻小于任一分电阻。
③在串、并联电路中,任一电阻增大,电路总电阻也增大。串联电路中,各电阻分压,且各电阻两端电压与各电阻阻值成正比;并联电路中,各电阻分流,且各支路电流之比为各支路阻的反比。
三、测量小灯泡的电阻
1、实验原理:根据欧姆定律的变形公式R=U/I,测出待测电阻两端的电压和通过的电流就可以计算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。
2、实验器材:电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线若干。
3、实验电路图:
4、实验操作步骤:
①按电路图连接好电路,检查电路无误后闭合开关。
②调节滑动变阻器的滑片,读出一组电压和电流值,记录数据。
③计算出待测电阻的阻值。④整理实验器材。
实验中可以多测几驵电流和电压的数据,分别算出相应的电阻R,进行比较。用伏安法测量小灯泡的电阻时,加在灯泡两端的电压不同,小的亮度不同,也就是小灯泡灯丝的温度不同,这样测出的几组数据中,算出的灯泡的电阻是不同的加在灯泡两端的电压越大,灯泡越亮,灯丝的温度越高,其电阻越大。由此可得出灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律。
5、滑动变阻器的作用:改变小灯泡两端的电压及保护电路。
6、实验过程中应注意的事项:①连接电路时开关应是断开的。②电路连好开关闭合前,应使滑片位于阻值最大处。③电压表、电流表要选择合适的量程。④每个小灯泡的金属口上都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值,测量时从该电压开始逐次降低。
四、欧姆定律和安全用电
1、电压越高越危险:
①对人体的安全电压:电流对人体的危害性跟电流的大小、通电时间的长短等因素有关。大量触电事故表明:当人体两端的电压低于36V,通过人体的电流低于0.1mA时,才不会引起触电感觉。因此只有不高于36V的电压才是安全的。
②电压越高越危险:由欧姆定律可以知道,在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。电压越高,通过人体的电流就会越大,对人体的伤害就会越大。人体是导体,一般情况下加在人体的电压越过36V时,通过人体的电流就会给人体造成危险,家庭电路的电压是220V,大大超过了安全电压,故我们不能接触220V的电压。高压电路的电压达到几十万伏,人体不直接接触,也会有危险,因此对人体的安全电压是不高于36V。
③不能用湿手触摸用电器:欧姆定律告诉我们,导体中电流的大小与导体的电阻成反比。人体也是导体,家庭电路的电压是220V,大大超过了安全电压,而湿手又使人体的电阻大大减小,触摸电器就很可能发生触电事故;并且不纯净的水也是导体 。如果用湿手插(拔)插头、按开关等,极易使水流入插座和开关内,使人体和电源相连,造成危险。因此,千万不要用湿手触摸用电器。
2、断路和短路
①断路:电路没有接通。可能原因:灯丝断了;灯头内的电线断了;、开关等处的接线松动、接触不良。
②电源短路:不经过用电器直接将电源两极连接起来的现象。由欧姆定律可以知道,由于导线的电阻很小,电源短路时电路上的电流会很大,这样大的电流,电池或其它的电源都不能承受,会造成电源损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。
③用电器短路:即电路中的某一用电器的两端由导线直接连接。当用电器发生短路时,此用电器无法工作,并会引起整个电路中的电流过大而发生危险,这也是不允许的。
3、注意防雷:雷电是大气中一种剧烈的放电现象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安装的避雷针、高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。雷雨时不要在空旷的地方活动或停留;不要在树下避雨;不要接触金属物品(包括金属把的雨伞);拔掉所有的电源线、网线、电视天线插头等。
4、安全用电的原则:①不接触低压带电体②不靠近高压带电体;③不弄湿用电器;④不损坏绝缘部分;⑤金属外壳的用电器一定要接地;⑥家庭电路的安装一定要正确。
五、欧姆定律在电流表和电压表中的应用
电流表的电阻很小,将它串联到电路中就相当于串联一根电阻可忽略不计的导线,因电流表串联在电路中不会影响电路中的电流大小。以由于串联中的电流处处相等,因此通过电流表上的示数可以知道电路中与电流表串联的其它部分中的电流。如果将电流表直接接到电源两极上,由于电流表的电阻很小,根据欧姆定律,电路中的电流会很大,就会把电路中的电流表及电源烧坏,所以绝不允许将电流表直接在电源两极上。与电流表相反,电压表的电阻很大,将电压表并联在某段电路或电源的两端时,有电压表的支路就相当于断路,所以电压表可直接接在电源两极上,这时测的是电源电压。
六、电流表、电压表的示数变化
在含有滑动变阻器的电路中,由于开关的闭合或断开会引起电流表、电压表示数的变化,或滑动变阻器的滑片移动也会引起电流表、电压表的示数变化。判断电流表、电压表示数如何变化是电学中一类比较重要的题型。这种题目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析电路的连接情况,看清是串联电路还是并联电路,分析电路连接时一般先去表。即把电流表当成导线,把电压表当做开路处理。
2、分析滑片滑动时,变阻器电阻如何变化,电路总电阻如何变化,或开关闭合、断开时电路连接情况如何变化,电路中总电阻如何变化。
3、运用欧姆定律看总电流如何变化,然后再进一步分析各用电器上电流和电压的变化情况。这种题目从解题过程来看,一般符合总→分→总的特点。
七、解电学题的方法、步骤
解电学题目应该掌握一定的方法,和般按照下列的步骤进行。
首先,根据题意和所给出的电路图分析电路的连接情况(用电器串联、并联情况的电压表、电流表、所测电压的电流的情况),画出等效电路图。具体做法:①简化电路。将不工作的用电器和电路中的电表去掉,电流表的内阻很小,简化处理时可先看做一根导线,电压表的内阻很大,简化处理时将其所在支路看做断路。②看滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝。③分析电流表和电压表分别测的是哪段电路的电流和电压。
其次,在电路图上标明已知量和未知量,同一个导体的U、I、R下角标要相同,这样对试题所描绘的物体情景就有了整体的认识,便于分析和解题,避免张冠李戴。
最后再根据欧姆定律和串、并联电路的特点列方程解题。
八、测量导体电阻的方法总结
方法 | 器材 | 公式 | 电路图 |
伏安法 | 电源、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻、开关、导线若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 电源、滑动变阻器、电压表两个、已知电阻R0、待测电阻、开关、导线 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 电源、滑动变阻器、电流表两个、已知电阻R0、待测电阻、开关、导线 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 电源、滑动变阻器(最大阻值为Rm)、电流表、待测电阻、开关、导线 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 电源、滑动变阻器(最大阻值为Rm)、电压表、待测电阻、开关、导线 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
电压表和替代开关法 | 电源、电压表、已知电阻R0、待测电阻、两个开关、导线 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
电流表和替代开关法 | 电源、电流表、已知电阻R0、待测电阻、两个开关、导线 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
人教版第四章 物态变化 复习提纲
一、温度计
1、温度:表示物体的冷热程度。
2、摄氏温度:温度计上的字母C或℃表示的是摄氏温度。
摄氏温度的规定:在一个标准大气压下冰水混合物的温度是0摄氏度,沸水的温度是100摄氏度,0℃和100℃之间分成100等份,每等份代表1℃
3、温度计:测量温度的工具。
①原理:常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。
②常用温度计种类:
A、实验用温度计:量程一般为-20℃—110℃,分度值为1℃,所装液体一般为水银或酒
B、寒暑表:量程一般为-30℃—50℃,分度值为1℃,所装液体一般为煤油或酒精。
C、体温计:量程为35℃—42℃,分度值为0.1℃ ,所装液体为水银。结构特点:玻璃泡和直玻璃管之间有一段非常细的缩口。体温计离开人体后缩口处的水银断开,直玻璃管内的水银不会退回玻璃泡内,这样体温计离开人体后仍然表示人体的温度。但是每次使用之前,应当把体温计中的水银甩下去(其他温度计不用甩)。刻度部分制成三棱柱形是利用放大镜原理。
③温度计的使用方法:
4、利用标准点法求正确温度
对刻度模糊的温度计和刻度不标准的温度计,根据它们的读数或水银柱的变化来确定正确的温度比较困难,可采用标准点法来确定正确的温度。其步骤为:A、确定标准点及其对应的两个实际温度;B、写出两标准点之间的格数变化或长度变化及与其对应的实际温度的变化;C、写出待求点与其中一个标准点之间的格数变化或长度变化及与其对应的待求温度与一个实际温度的变化;D、利用温度变化与格数变化或长度变化之比相等列出比例式;E、根据题意求解。
二、熔化和凝固
⑴、熔化
1、定义:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
2、固体分晶体和非晶体两类:有确定的熔化温度的固体叫晶体。常见的晶体:海波、冰、石英、水晶、食盐、明矾、萘、各种金属。没有确定的熔化温度的固体叫非晶体。常见的非晶体:松香、玻璃、蜂蜡、沥青等。
3、晶体的熔化:
①晶体在熔化过程中保持在一定的温度,这个温度叫熔点。
②晶体熔化的条件:温度达到熔点,继续吸热。
③晶体熔化的特点:晶体在熔化过程中吸热温度保持不变。
4、非晶体的熔化
①非晶体在熔化过程中没有一定的温度,温度会一直升高。
②非晶体熔化的特点:吸热,先变软,然后逐渐变稀成液态,温度不断长升高,没有固定的熔化温度。
⑵、凝固
1、定义:物质从液态变成固态的过程叫做凝固。
2、凝固点:液态晶体在凝固过程中保持一定的温度,这个温度叫凝固点。
3、液态晶体的凝固:液态晶体在凝固过程中放热温度保持不变。同一种物质的熔点就是它的凝固点。
4、非晶体的凝固:非晶体在凝固过程中没有一定的凝固点,温度会一直降低。
⑶、物体在熔过程中要吸热,在凝固过程中要放热,熔化和凝固互为逆过程。
⑷、温度为熔点的物质既可能是固态、液态,也可能是固液共存状态。
⑸、晶体和非晶体的异同
晶体 | 非晶体 | ||
相同点 | 状态 | 固体 | 固体 |
熔化过程 | 吸热 | 吸热 | |
凝固过程 | 放热 | 放热 | |
不同点 | 熔化过程中的温度 | 保持主变 | 不断升高 |
凝固过程中的温度 | 保持不变 | 不断降低 | |
熔点和凝固点 | 有 | 无 | |
熔化条件 | 温度达到熔点;继续吸热 | 持续吸热 | |
凝固条件 | 温度达到凝固点;继续放热 | 持续放热 |
三、汽化和液化
1、汽化
①定义:物质从液态变为气态的过程叫汽化。
②汽化的两种方式:沸腾和蒸发
③沸腾:
A、沸腾是在一定温度下在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
B、沸点:液体沸腾时的温度叫沸点。不同的液体沸点不同;同一种液体的沸点还与上方的气压有关系。
C、液体沸腾的条件:一是温度达到沸点,二是需要继续吸热。
D、液体沸腾时吸热温度持在沸点不变。
④蒸发
B、发快慢的因素:液体的温度越高蒸发越快;液体的表面积越大蒸发越快;液体表面上的空气流动越快蒸发越快。
C、蒸发的特点:在任何温度下都能发生;只发生在液体表面;是一种缓慢的汽化现象;蒸发吸热。
D、蒸发致冷:是指液体蒸发时要从周围或自身吸收热量,从而使周围物体或自身温度下降。
⑤蒸发和沸腾的异同
蒸发 | 沸腾 | ||
共同点 | 都属于汽化现象,都要吸热 | ||
不同点 | 发生部位 | 液体表面 | 液体表面和内部 |
剧烈程度 | 缓慢 | 剧烈 | |
发生条件 | 任何温度 | 达到沸点,继续吸热 | |
温度变化 | 液体自身温度和它依附的物体温度下降 | 温度不变 | |
影响因素 | 液体温度高低;液体表面积大小;液面上空气流动速度 | 液体表面上方气压的大小 |
⑥汽化吸热
2、液化:物质从气态变为液态的过程叫液化。
①液化的两种方法:降低温度;压缩体积。
②气体液化时要放热。
③常见的液化:雾和露的形成;冰棒周围的“白气”;冷饮瓶外的水滴。火箭上燃料“氢”和助推剂“氧”都是通过加压的方法变成液态氢和氧的。
3、电冰箱是根据液体蒸发吸热,气体压缩体积液化放热的原理制成的。
四、升华和凝华
1、升华:物质从固态直接变为气态的过程叫升华。
物质在升华过程中要吸收大量的热,有制冷作用。生活中可以利用升华吸热来得到低温。
常见的升华现象:樟脑丸先变小最后不见了;寒冷的冬天,积雪没有熔化却越来越少,最后不见了;用久的灯丝变细。
2、凝华:物质从气态直接变为固态的过程叫凝华。
物质在凝华过程中要放热。
常见的凝华现象:玻璃窗上的冰花;霜;用久的灯泡变黑;冰棒上的“白粉”。
五、解释物态变化时应注意的问题
1、解答问题的一般步骤:A、识别问题给出的初状态与末状态;B、根据有关的概念或规律寻找与其有关的物态变化过程;C、得出结论。
2、不要以错误的主观感觉作为判断依据,人们的一些主观感觉并不正确。
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