【解析】 【详解】
由图知,两电阻串联,电压表测量电阻R1两端的电压,
(1)根据串联电路电压的规律可知,电阻R2两端的电压:U2?U?U1?9V?5V?4V; 通过电阻R1的电流:I1?U15V??0.5A; R110ΩU2U24V???8?; I2I10.5A根据前面的数据和串联电路的特点可得,R2的阻值:R2?(2)用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换后,发现两电表的示数均变大,因电流表示数变大,所以根据欧姆定律可知,电路的总电阻减小,则电阻R0的阻值小于被替换的电阻R1或R2;
若用R0替换R1,因R0<R1,则由串联分压的规律可知,R0分得的电压减小,即电压表的示数会减小,不符合题意;
若用R0替换R2,因R0<R2,则由串联分压的规律可知,R0分得的电压减小,则R1分得的电压会增大,即电压表的示数会增大,符合题意,所以被电阻R0所替换的电阻为R2;因R1=10Ω,R2=8Ω,则用R0替换R1或R2后,串联电路的总电阻一定大于8Ω,电源电压为9伏,则根据I?U计算可知,替换任何一R个电阻后电路中的电流不可能达到3A,所以图中电流表选用的是小量程,此时电流表的示数为0.6A,此时电路的总电阻为:R总?‘U9V'?R1?15Ω?10Ω?5Ω. ??15Ω,电阻R0的阻值为:R0?R总I?0.6A21.一款全自动豆浆机的主要结构如图甲,图乙是它的铭牌,其电路原理如图丙。该豆浆机做一次豆浆需要8 min,其正常工作过程中电热管和电动机的工作时间与工作状态如表所示。
工作时间(min) 0~1 工作状态 1~4 4~5 粉碎打浆 5~8 加热 粉碎打浆 加热 (1)豆浆机正常工作时,电热丝电阻是多少?豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功多少焦?为测定家里电路的实际电压,小明将家里的其他用电器都断开,只让这款豆浆机工作,他观察到在豆浆机的电热丝工作的3 min内,家里标有“2 000 r/kW·h”字样的电能表转盘转了50转,则他家里电路的实际电压是多少?(不考虑温度对电阻的影响) 105J。(1)80Ω;(2)2.298×(3)200V
【解析】 【详解】
(1)由图乙知道,加热功率为605W,额定电压为220V,所以由P=U2/R知道电热丝电阻是:R=U2/P=(220V)2/605W=80Ω;
(2)由表中数据知道,豆浆机正常工作做一次,打浆(电动机工作)时间是: t1 =1min+5min-4min=2min;
加热时间是:t2 =t总-t1 =8min-2min=6min, 豆浆机正常工作做一次豆浆,电流做功是:
W=W1 +W2 =P1 t1 +P2 t2 =100W×2×60s+605W×6×60s=2.298×105 J;
(3)由“2000r/kW?h”字样的电能表知道,转盘每转2000圈,用电器消耗一度电,当转盘转了50转时,电流做的功是:W=1/2000kW?h×50=0.025kW?h=9×104J 104J/3×60s=500W; 豆浆机加热时的实际功率:P实 =W/t=9×由P=U2/R可得,他家里电路的实际电压是:U′=
。
五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.重20牛的物体静止在水平地面上,用力的图示法在图中画出物体受到的支持力F.
【解析】 【详解】
先画出标度表示力的大小,物体静止在水平面上,处于平衡状态,所以受到的重力和地面的支持力是一对平衡力,两者大小相等,所以支持力等于重力等于20N,支持力的方向与重力方向相反,竖直向上,由此可以用力的图示法表示出物体受到的支持力.如下图所示:
23.如图所示是小李将一根均匀木棒提起的瞬间.请画出本棒所受重力的示意图及动力F的力臂L.
(___)
【解析】 【分析】
掌握力的示意图的画法,注意重力的方向是竖直向下的. 【详解】
均匀木棒的重心在其中点,方向竖直向下;反向延长力F的作用线,由支点O向F的作用线引垂线,垂线段的长度即为F的力臂L,如图所示:
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分)
24.如图甲所示,小华同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,在弹簧测力计下面悬挂一个实心圆柱体,当圆柱体下表面与水面相平时开始缓慢下降,直到浸没在溢水杯内的水中,用小桶收集溢出的水.
圆柱
体的重力为_____N;圆柱体浸没在水中时所受浮力为_____N;比较_____两图可知:浸在同种液体中的物体所受浮力的大小跟物体排开液体体积有关;比较c、d两图可知:当物体浸没在同种液体中,所受浮力不随_____而改变;小华完成图甲所示的实验后,把水换成另一种液体重复上述实验,根据实验数据绘制出如图乙所示的弹簧测力计的拉力F随物体下降高度h变化的图象,那么物体浸没在这种液体中受到的浮力为_____N,这表明浸在液体中的物体所受浮力的大小还跟_____有关;该液体的密度是_____kg/m1. 6 4 b、c或b、d 深度 1 液体的密度 0.75×101 【解析】 【详解】
(1)由图a知,圆柱体的重力G=6N;
(2)由图a、c或a、d知,圆柱体浸没在水中后所受浮力F浮=G﹣F=6N﹣2N=4N;
(1)要探究浸在同种液体中的物体所受浮力大小跟物体排开液体的体积有关,需要控制液体密度相同,排开液体的体积不同,图b、c或b、d符合要求;
(4)由c、d两图可知,圆柱体完全浸没,下沉过程中,测力计的示数不变,即物体所受浮力不变;可知:当物体浸没在同种液体中,所受浮力不随深度而改变; (5)由图乙知,物体完全浸没时测力计的示数为1N,
则圆柱体浸没在液体中后所受浮力F浮液=G﹣F′=6N﹣1N=1N; 由实验知,浸在液体里的物体受到的浮力大小还跟液体的密度有关.
F浮4N﹣41圆柱体浸没在水中时,排开水的体积:V排==33=4×10m,
?水g10N/kg?1?10kg/m物体浸没在另一液体中时,排开液体的体积不变,V排仍然为4×10﹣4m1, 液体的密度:
F浮液3N11
ρ液==?43=0.75×10kg/m.
gV排10N/kg?4?10m25.小明用如图所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧瓶中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,两烧瓶中的电阻丝相同。
实验中,使两烧瓶中的电阻丝相同的目的是
_____。实验中,用_____间接反映液体吸收热量的多少;小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙,分析图乙可知_____(填“A”或“B”)的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为4.2×103J/(kg℃),则B的比热容为_____J/(kg?℃)。若在图甲中甲、乙两瓶中是质量相同的同种液体,电阻丝的阻值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与_____的关系。
使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量 加热时间 A 2.1×103 电阻 【解析】 【详解】
(1)实验选择相同规格的电阻丝的目的是使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量;
(2)实验时两烧瓶中的电阻丝相同,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以用加热时间长短表示吸收热量的多少。
(3)由图乙可知,相同质量的A、B液体,被加热相同的时间(吸收相同的热量),A液体升温慢,B液体升温快,说明A液体的吸热本领强;根据图乙可知,A、B都加热5min,A温度变化量为30℃﹣10℃
cAmVtA=cBmVtB,4.2×103J/B温度变化量为50℃﹣10℃=40℃;=20℃,由QA=QB=cmVt可得:(kg?℃)
×20℃=cB×40℃,cB=2.1×103J/(kg?℃)。
(4)若在甲、乙两瓶中,电阻丝串联,通过的电流和时间相等,液体是质量相同的同种液体,电阻丝的阻值不同,则该装置可用来探究电流产生的热量与电阻的关系。 26.小明按照教材中“综合实践活动”的要求制作简易密度计.
(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口.塞入适量金属丝的目的是使吸管能竖直_____在液体中,此时密度计受到的浮力_____它的重力(选填“>”、“<”或“=”). (2)将吸管放到水中的情景如图(a)所示,测得浸入的长度为H;放到另一液体中的情景如图(b)所h及H的关系式是?液=_____.示,浸入的长度为h.用?液、?水分别表示液体和水的密度,则?液与?水、
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