科目:gzwl 来源: 题型:阅读理解
(此大题其它小题不属于本学科)
31.下图是2005年“世界物理年”的徽标。观察这个徽标,提出一个问题;并写在下面的横线上。(例:为什么把2005年确定为世界物理年?)
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__________________________________________________________
33.“世界物理年”决议的作出与爱因斯坦的相对论时空观有关。根据爱因斯坦的理论,一把米尺,在它与观察者有不同相对速度情况下,米尺长度是不同的,它们之间的关系见下图。由此可知,当米尺和观察者的相对速度达到0.8c(c为光速)时,米尺长度大约是______________米。在日常生活中,我们无法察觉到米尺长度变化的现象,是因为观察者相对于米尺的运动速度________________。
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34.爱因斯坦是历史上继牛顿之后最伟大的科学家之一。他在1905年发表的五篇论文涉及到了分子动理论、相对论和量子理论,为日后的诸多技术奠定了基础。关于爱因斯坦孜孜不倦地探索科学的动机,以下组合是最为可能的是( )
①财富 ②名声 ③好奇心 ④科学的美 ⑤研制原子弹 ⑥创造神话
A.①② B.③④
C.①⑥ D.②⑤
35.为纪念“世界物理年”,各国联合举办了全球性的“物理照耀世界”光束传递活动。4月19日19:00,中国区的光束传递活动正式开始,下图描绘了传递路线及终了时间。从图中可知:中国区光束传递活动的首站是____________。光信号在每个城市平均停留的时间最接近( )。
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A.1分钟 B.3分钟
C.5分钟 D.7分钟
36.“物理照耀世界”光束传递中国区的活动受到了全国主流新闻媒体的广泛关注,吸引了十万学子踊跃参加,这有助于“让物理走进大众,让世界拥抱物理。”下表选自《中国公众科学素养调查报告》。
类别 | 基本科学观点 | 正确率 | 错误率 | 不知道 |
第一类 | 热气流上升,冷气流下降(对) | 59.3 | 6.4 | 33.8 |
月亮本身不会发光(对) | 65.3 | 11.6 | 22.6 | |
光速比声速快(对) | 74. 4 | 2.4 | 22.8 | |
第二类 | 所有的辐射都是人为造成的(错) | 46.0 | 9.9
| 43.6 |
地心非常热(对) | 39.0 | 9.3 | 51.2 | |
第三类 | 激光因会聚声波而产生(错) | 15.8 | 8.9 | 74.5 |
发射火箭等空间探索活动影响气候(错) | 20.1 | 25.7 | 53.6 | |
电子比原子小(对) | 24.2 | 14.1 | 61.1 |
由表可知_______________。
①公众对不同类别的基本科学观点的正确理解差异很大
②被调查者的年龄越大,对基本科学观点的理解情况越好
③第一类属于日常,传统的科学观点,大部分公众都能理解
④第二类科学观点和现代高科技相关,公众的理解情况较好
37.由上题的表格可以看出,目前公众在理解基本科学观点方面存在的主要问题是:__________________________________________________。
科目:czwl 来源: 题型:阅读理解
第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷
一、选择题 以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的,把正确
选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分,共15分)。
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1.小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头,想把瓶盖打开,可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以 【 】
A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力
B.减小瓶盖与瓶口的接触面积
C.减小瓶内外气体的压力差
D.由于撬了盖的一边,而增大了盖的另一边的压力
2.高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1~图2),它的作用是 【 】
A.加强铁塔的稳定性
B.传输零线的电流
C.防雷电,起到避雷针的作用
D.作为备用线,供输电线断开时应急使用
3.用普通照相机拍照时,要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是 【 】
A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
4.磁带录音机既可以录音,也可用以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时,磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化,这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理,下列各种说法中正确的是 【 】
A.录音的基本原理是电磁感应,放音的基本原理是电流的磁效应
B.录音的基本原理是电流的磁效应,放音的基本原理是电磁感应
C.录音和放音的基本原理都是电流的磁效应
D.录音和放音的基本原理都是电磁感应
5.王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门,当有人靠近时,门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验:当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开;当把一个足球滚向自动门时,门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板,直立着滑向自动门时,门不打开。王勇同学根据探究试验的结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为其中最合理的猜想是 【 】
A.自动门“听”到来者的声音时,通过声控装置实现自动开闭
B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭
C自动门本身能发射出一种红外线信号,当此种信号被靠近的物体反射时,就会实现自动开闭
D.靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭
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二、填空题(共15分)
1.(3分)如图3所不,小婷乘汽车到姥姥家去度假,汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是:远处的村庄相对于电线杆在向_________运动;近处的小树相对于电线杆在向_______运动;电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针
转动。
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2.(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上,若货物均匀摆在车内,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是_____(写出支点位置的字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______。后一种情况下,手推车可以视为______力杠杆。
3.(3分)在海拔3000 m以上的高原地区,汽车发动机的冷却水容易沸腾,这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后,由于空气稀薄会产生缺氧反应,为了得到足够的氧气,人会不自觉地进行深呼吸,这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。
4.(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的,而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置,传递给由电磁感应原理制成的传感器,传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上,从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后,就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km,则汽车实际行驶的里程将 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数;若此车从北京驶往上海,以速度表上指示的时速为依据,对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。
5.(3分)2005年春节晚会上,一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受,善的启迪。
(1)如图5所示,观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者,这是因为光是______________传播的。
(2)在观看演出的过程中,我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声,这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。
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(3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光,这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。
三、简答下列各题(共22分)
1.(4分)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧
毁。为了保护发射台,在它的底部建造了个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。
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(1)火箭发射时,底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?
(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。
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2.(4分)在高压输电线路中常可看到 如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉,而且做成一节一节的?
3.(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯,他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后,其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣,为此他请教了科技人员,得到以下信息。
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他用的小彩灯规格是“2.5 V,0.25 A”,通过串联一定数量的小彩灯,使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低,每个小彩灯都能基本正常发光。
小彩灯的构造如图8所示,在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外,还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2.5 Ω,热时约为15 Ω。
细金属丝的电阻为1 Ω,正常(低压)情况下,由于支架表面有一层氧化铜的缘故,它与灯丝支架是不导通的,没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通。
根据以上介绍的资料,请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后,其他的小彩灯还能继续发光。
4.(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇
叭:开关掷向A端时南面的三只喇叭接通,掷向B端时南北六只喇叭全部接通。
请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。
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5.(6分)长期以来,实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端,国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型
材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析,使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)
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四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶,超市里有两种容积相同但品种
不同的铝质水壶可供选购,一种是放在液化气灶上用的,另一种是壶内装有电热器的,如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查,得到如下资料:当地居民用电的价格是0.5元/度;瓶装液化气的价格是60元/瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg,液化气的热值为4.2×107J/kg),用液化气烧水的热效率约为30%,用电热水壶烧水的热效率约为90%。根据以上信息,请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。
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五、(8分)为了保护环境,治理水土流失,学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。
第一阶段是理论分析:分别以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度,以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量),导出了ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式;然后作出了泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化的图象。
第二阶段是实验验证:在一个量筒里放入一定量干燥的黄土,再倒入一定量的清水,计算出含沙量x,并测出泥沙水的密度ρ泥水;接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水,进行同样的计算和测量,由此得出ρ泥水与x的多组数据;然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水-x图象。他们惊喜地发现,实验结果与理论分析是一致的。
第三阶段是实际测量:在一次山洪冲刷地面时,他们采集了40 L的水样,称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ沙:2.4×103kg/m3,于是求出了洪水中的平均含沙量。
(1)请你参与环保小组第一阶段的工作,导出ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。
(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作,求出洪水中的平均含沙量。
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六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片,从而可以方便地进行编辑与加工,保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在
电脑上显示出来,或者通过电子邮件传送出去。
下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍,回答相关问题:
(1)数码相机的电源打开后,就处于待机状态,这时要消耗一定的电能;拍摄时,拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照,每5min拍一张照片,相机使用过程中的平
均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。
(2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电,充电的效率多大?
七、(12分)空调的“匹数”,是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异,为便于比较,空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时,除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外,还要考虑“能效比”。
空调的能效比=,它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大,一般在2~3之间,最高的可达到3.5左右,应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算:制冷量Q冷=S(房间面积)×140w-180 w;制热量Q热=S(房间面积)×180 W-240 W(此公式适用于层高2.5 m的房间,如果层高偏大,则应适当加大功率)。
下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。
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请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书,通过计算回答下面的问题:
1.这台空调的能效比是多少。
2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2,层高为2.7 m,他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。
3.若小明家用此空调器制冷,空调器的压缩机每天实际工作6 h,一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元/度)
八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏,需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成,小军给爸爸当助手。
小军爸爸断开家中进户线的总开关,在拆旧换新的过程中发现:拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14),因为室内导线都在水泥墙内,无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。
于是他闭合家中进户线的总开关,用试电笔检测各根导线,发现:第①根导线可以使试电笔发光;第②、⑨根导线不能使试电笔发光。
根据小军爸爸的检测,能不能判断各根导线的连接情况?
小军经过仔细思考后认为,不能判断每根导线的连接情况,如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。
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(1)你认为小军的观点对不对?为什么?
(2)你能不能利用常用的家用电器,如台灯等(均带有插头),鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。
(3)根据你的判断,将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。
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科目:czwl 来源: 题型:阅读理解
第十六届全国初中应用物理知识竞赛初赛试卷
一、选择题 以下各小题给出的四个选项只有一个是正确的,把正确
选项前面的字母填在题后的括号内(每小题3分,共15分)。
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1.小亮同学从超市买来一个玻璃瓶装的铁皮盖罐头,想把瓶盖打开,可是怎么也拧不动。小亮的哥哥用螺丝刀沿瓶盖的边轻轻撬了几下,一拧就打开了。这主要是因为用螺丝刀撬瓶盖可以 【 】
A.增大瓶盖直径,减小瓶盖侧壁对瓶的压力
B.减小瓶盖与瓶口的接触面积
C.减小瓶内外气体的压力差
D.由于撬了盖的一边,而增大了盖的另一边的压力
2.高压输电线路的铁塔顶端有一条(或两条)比下面输电线细的金属线(如图1~图2),它的作用是 【 】
A.加强铁塔的稳定性
B.传输零线的电流
C.防雷电,起到避雷针的作用
D.作为备用线,供输电线断开时应急使用
3.用普通照相机拍照时,要按被照物体距相机镜头的远近进行“调焦”,使用起来不太便捷。有一种“傻瓜”相机,只要把想拍摄的景物全部纳入取景器内,不论远处还是近处的物体,在照片上都比较清晰,从而使拍照的过程变得十分快捷。这种“傻瓜”相机不用“调焦”的奥秘是 【 】
A.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
B.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相差不大
C.采用了长焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
D.采用了短焦距的镜头,使远近不同的物体成像的位置相同
4.磁带录音机既可以录音,也可用以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时,磁带上的磁粉被由声音信号转化而来的电流产生的磁场所磁化,这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过磁头转化为电信号使扬声器发声。对于录音机录音、放音过程的基本原理,下列各种说法中正确的是 【 】
A.录音的基本原理是电磁感应,放音的基本原理是电流的磁效应
B.录音的基本原理是电流的磁效应,放音的基本原理是电磁感应
C.录音和放音的基本原理都是电流的磁效应
D.录音和放音的基本原理都是电磁感应
5.王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门,当有人靠近时,门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣,他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次试验:当他轻轻地靠近自动门时,门自动打开;当把一个足球滚向自动门时,门自动打开;当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板,直立着滑向自动门时,门不打开。王勇同学根据探究试验的结果,对自动门的自控原理提出了以下几种猜想,你认为其中最合理的猜想是 【 】
A.自动门“听”到来者的声音时,通过声控装置实现自动开闭
B启动门探测到靠近的物体发射出的红外线,通过光控装置实现自动开闭
C自动门本身能发射出一种红外线信号,当此种信号被靠近的物体反射时,就会实现自动开闭
D.靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门,实现自动开闭
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二、填空题(共15分)
1.(3分)如图3所不,小婷乘汽车到姥姥家去度假,汽车在平直公路上行驶。小婷的感觉是:远处的村庄相对于电线杆在向_________运动;近处的小树相对于电线杆在向_______运动;电线杆周围的景物看起来好像在绕电线杆做_____时针
转动。
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2.(3分)列车上出售的食品常常放在如图4所示的小推车上,若货物均匀摆在车内,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是_____(写出支点位置的字母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是______。后一种情况下,手推车可以视为______力杠杆。
3.(3分)在海拔3000 m以上的高原地区,汽车发动机的冷却水容易沸腾,这是因为高原地区_______的缘故。常年生活在平原地区的人到达该地区后,由于空气稀薄会产生缺氧反应,为了得到足够的氧气,人会不自觉地进行深呼吸,这时肺的容积与在平原上相比要扩张得更_______(选填“大”或“小”)一些。
4.(3分)汽车上的机械式里程表是用安装在轮上的一组计数齿轮来实现计数的,而这些计数齿轮又通过特定的传动装置被车轮的转动所驱动。同时车轮的转动还通过特定的传动装置,传递给由电磁感应原理制成的传感器,传感器再将反映车轮转动情况的电信号显示在速度表上,从而指示此时的车速。当轮胎用久了有明显的磨损后,就会使所计里程和指示的时速产生误差。若里程表记录里程为12000 km,则汽车实际行驶的里程将 _______(填“大于”、“小于”或“等于”)示数;若此车从北京驶往上海,以速度表上指示的时速为依据,对整个行程所估算的行驶时间将________(选填“大于”、小于”或“等于”)实际行驶时间。
5.(3分)2005年春节晚会上,一群聋哑青年用精美绝伦的舞蹈“千手观音”给人以美的享受,善的启迪。
(1)如图5所示,观众看不见领舞者邰丽华身后站着的其他舞蹈者,这是因为光是______________传播的。
(2)在观看演出的过程中,我们虽然没有看到乐队却也能分辨出是何种乐器在发声,这主要是因为不同乐器所发声音的_________是不同的。
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(3)电视观众看到莲花座上的千手观音身披绚丽霞光,这些光是由________、_______、______三原色依不同的比例混合而成的。
三、简答下列各题(共22分)
1.(4分)火箭点火发射时,若高温火焰向下喷射到发射台上,发射台就会被烧
毁。为了保护发射台,在它的底部建造了个大水池,从而巧妙地解决了这个技术问题。
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(1)火箭发射时,底部喷出的庞大的白色气团(图6)是由什么组成的?它是怎样形成的?
(2)分析“大水池”对发射台起到保护作用的道理。
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2.(4分)在高压输电线路中常可看到 如图7所示的一些绝缘子。请说明为什么悬挂高压输电线的绝缘子的表面要涂光亮的瓷釉,而且做成一节一节的?
3.(4分)小志家买了一种点缀节日用的小彩灯,他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后,其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣,为此他请教了科技人员,得到以下信息。
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他用的小彩灯规格是“2.5 V,0.25 A”,通过串联一定数量的小彩灯,使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低,每个小彩灯都能基本正常发光。
小彩灯的构造如图8所示,在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外,还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2.5 Ω,热时约为15 Ω。
细金属丝的电阻为1 Ω,正常(低压)情况下,由于支架表面有一层氧化铜的缘故,它与灯丝支架是不导通的,没有电流流过。若加上较高的电压(如220 V)时氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通。
根据以上介绍的资料,请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后,其他的小彩灯还能继续发光。
4.(4分)向阳中学广播室想借助于双刀双掷开关控制南北两教学楼的喇
叭:开关掷向A端时南面的三只喇叭接通,掷向B端时南北六只喇叭全部接通。
请你用笔画线代替导线按上述要求完成图9中的电路图。
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5.(6分)长期以来,实心粘土砖一直是我国主要的建筑材料。由于粘土砖在生产过程中存在着诸多弊端,国家有关部门提出了减少粘土砖使用率、倡导新型
材料的要求。如图10所示的空心水泥砖就是新型建筑材料的一种。请你从节能与环保等方面分析,使用空心水泥砖比使用实心粘土砖有哪些好处。(至少写出三条)
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四、(6分)李明同学家要买一个烧水用的水壶,超市里有两种容积相同但品种
不同的铝质水壶可供选购,一种是放在液化气灶上用的,另一种是壶内装有电热器的,如图ll所示。李明想比较哪一种水壶烧水更省钱。他首先进行了调查,得到如下资料:当地居民用电的价格是0.5元/度;瓶装液化气的价格是60元/瓶(每瓶中液化气的质量约为15 kg,液化气的热值为4.2×107J/kg),用液化气烧水的热效率约为30%,用电热水壶烧水的热效率约为90%。根据以上信息,请你通过计算分析一下用哪种水壶烧水更省钱。
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五、(8分)为了保护环境,治理水土流失,学校的环保小组设计并进行了河水含沙量的研究。
第一阶段是理论分析:分别以ρ水、ρ沙、ρ泥水表示水、泥沙、泥沙水的密度,以x表示每立方米泥沙水中所含泥沙的质量(称做含沙量),导出了ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式;然后作出了泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化的图象。
第二阶段是实验验证:在一个量筒里放入一定量干燥的黄土,再倒入一定量的清水,计算出含沙量x,并测出泥沙水的密度ρ泥水;接着再多次加入清水配制成不同密度的泥沙水,进行同样的计算和测量,由此得出ρ泥水与x的多组数据;然后根据这些数据作出了表示泥沙水的密度与含沙量关系的ρ泥水-x图象。他们惊喜地发现,实验结果与理论分析是一致的。
第三阶段是实际测量:在一次山洪冲刷地面时,他们采集了40 L的水样,称出其总质量为40.56kg。此前已经测出干燥的泥沙的密度ρ沙:2.4×103kg/m3,于是求出了洪水中的平均含沙量。
(1)请你参与环保小组第一阶段的工作,导出ρ泥水与ρ水、ρ沙、x的关系式。然后根据关系式作出泥沙水的密度ρ泥水随含沙量x变化图象的草图。
(2)请你参与环保小组第三阶段的计算工作,求出洪水中的平均含沙量。
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六、(10分)现在很流行的数码相机的主要优点是可以直接生成数码照片,从而可以方便地进行编辑与加工,保存的时间也更长。而且数码照片还可以直接在
电脑上显示出来,或者通过电子邮件传送出去。
下面是一款数码相机的电池的一些资料。根据右面提供的信息以及下面对数码相机工作过程的介绍,回答相关问题:
(1)数码相机的电源打开后,就处于待机状态,这时要消耗一定的电能;拍摄时,拍摄与处理数据所消耗的电能就更大。假设用一个充满电的电池作电源进行拍照,每5min拍一张照片,相机使用过程中的平
均工作电流为0.2A。请估算一节充满电的电池最多可以拍摄多少张照片。
(2)对一个电能已全部耗尽的这种电池进行完全充电,充电的效率多大?
七、(12分)空调的“匹数”,是对空调输入功率的粗略标识。因相同匹数不同品牌空调的制冷效能有较大的差异,为便于比较,空调的效能常以“制冷量”来表示。在选择空调时,除了制冷量和制热量(对冷热空调而言)外,还要考虑“能效比”。
空调的能效比=,它表示空调器是否高效节电。目前市场上空调器的能效比相差很大,一般在2~3之间,最高的可达到3.5左右,应尽量挑选能效比高的空调。房间所需的制冷量和制热量可按下面的公式计算:制冷量Q冷=S(房间面积)×140w-180 w;制热量Q热=S(房间面积)×180 W-240 W(此公式适用于层高2.5 m的房间,如果层高偏大,则应适当加大功率)。
下表是小明家准备购买的某一型号空调的使用说明书的一部分。
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请结合上面所介绍的知识和空调使用说明书,通过计算回答下面的问题:
1.这台空调的能效比是多少。
2小明家新购买楼房客厅的面积约为30 m2,层高为2.7 m,他想在客厅内安装上表所示的空调。请你通过计算说明这种选择是否合理。
3.若小明家用此空调器制冷,空调器的压缩机每天实际工作6 h,一个月仅空调一项所支付的电费约为多少?(当地的电价为0.5元/度)
八、(12分)小军家客厅墙壁上有一个控制灯的开关和一个两孔插座装在一起的“一开两孔”的电工元件。图12是元件的面板、图13是元件壳体内部的原接线图。由于开关损坏,需要更换整个元件。小军爸爸决定自己动手完成,小军给爸爸当助手。
小军爸爸断开家中进户线的总开关,在拆旧换新的过程中发现:拆下前没有留意元件中的A、B、D三根导线(B、C间已有一短导线在内部相连)与外面的①②③三根导线的连接关系(如图14),因为室内导线都在水泥墙内,无法观察①②③各导线与墙内导线的连接情况。
于是他闭合家中进户线的总开关,用试电笔检测各根导线,发现:第①根导线可以使试电笔发光;第②、⑨根导线不能使试电笔发光。
根据小军爸爸的检测,能不能判断各根导线的连接情况?
小军经过仔细思考后认为,不能判断每根导线的连接情况,如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。
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(1)你认为小军的观点对不对?为什么?
(2)你能不能利用常用的家用电器,如台灯等(均带有插头),鉴别出①②③根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接?说出你的方法并简述理由。
(3)根据你的判断,将图14中①②⑧根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。
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科目:gzwl 来源: 题型:阅读理解
第八部分 静电场
第一讲 基本知识介绍
在奥赛考纲中,静电学知识点数目不算多,总数和高考考纲基本相同,但在个别知识点上,奥赛的要求显然更加深化了:如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上,对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。
如果把静电场的问题分为两部分,那就是电场本身的问题、和对场中带电体的研究,高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题,而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说,奥赛关注的是电场中更本质的内容,关注的是纵向的深化和而非横向的综合。
一、电场强度
1、实验定律
a、库仑定律
内容;
条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相对静止。事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将k进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为k′= k /εr)。只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。
b、电荷守恒定律
c、叠加原理
2、电场强度
a、电场强度的定义
电场的概念;试探电荷(检验电荷);定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段;电场线是抽象而直观地描述电场有效工具(电场线的基本属性)。
b、不同电场中场强的计算
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决定电场强弱的因素有两个:场源(带电量和带电体的形状)和空间位置。这可以从不同电场的场强决定式看出——
⑴点电荷:E = k![]()
结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求出任何电场的场强,如——
⑵均匀带电环,垂直环面轴线上的某点P:E =
,其中r和R的意义见图7-1。
⑶均匀带电球壳
内部:E内 = 0
![]()
外部:E外 = k
,其中r指考察点到球心的距离
如果球壳是有厚度的的(内径R1 、外径R2),在壳体中(R1<r<R2):
E =
,其中ρ为电荷体密度。这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中(条件部分)的“剥皮法则”理解〔
即为图7-2中虚线以内部分的总电量…〕。
⑷无限长均匀带电直线(电荷线密度为λ):E = ![]()
⑸无限大均匀带电平面(电荷面密度为σ):E = 2πkσ
二、电势
1、电势:把一电荷从P点移到参考点P0时电场力所做的功W与该电荷电量q的比值,即
U = ![]()
参考点即电势为零的点,通常取无穷远或大地为参考点。
和场强一样,电势是属于场本身的物理量。W则为电荷的电势能。
2、典型电场的电势
a、点电荷
以无穷远为参考点,U = k![]()
b、均匀带电球壳
以无穷远为参考点,U外 = k
,U内 = k![]()
3、电势的叠加
由于电势的是标量,所以电势的叠加服从代数加法。很显然,有了点电荷电势的表达式和叠加原理,我们可以求出任何电场的电势分布。
4、电场力对电荷做功
WAB = q(UA - UB)= qUAB
三、静电场中的导体
静电感应→静电平衡(狭义和广义)→静电屏蔽
1、静电平衡的特征可以总结为以下三层含义——
a、导体内部的合场强为零;表面的合场强不为零且一般各处不等,表面的合场强方向总是垂直导体表面。
b、导体是等势体,表面是等势面。
c、导体内部没有净电荷;孤立导体的净电荷在表面的分布情况取决于导体表面的曲率。
2、静电屏蔽
导体壳(网罩)不接地时,可以实现外部对内部的屏蔽,但不能实现内部对外部的屏蔽;导体壳(网罩)接地后,既可实现外部对内部的屏蔽,也可实现内部对外部的屏蔽。
四、电容
1、电容器
孤立导体电容器→一般电容器
2、电容
a、定义式 C = ![]()
b、决定式。决定电容器电容的因素是:导体的形状和位置关系、绝缘介质的种类,所以不同电容器有不同的电容
⑴平行板电容器 C =
=
,其中ε为绝对介电常数(真空中ε0 =
,其它介质中ε=
),εr则为相对介电常数,εr =
。
⑵柱形电容器:C = ![]()
⑶球形电容器:C = ![]()
3、电容器的连接
a、串联
=
+
+
+ … +![]()
b、并联 C = C1 + C2 + C3 + … + Cn
![]()
4、电容器的能量
用图7-3表征电容器的充电过程,“搬运”电荷做功W就是图中阴影的面积,这也就是电容器的储能E ,所以
E =
q0U0 =
C
= ![]()
![]()
电场的能量。电容器储存的能量究竟是属于电荷还是属于电场?正确答案是后者,因此,我们可以将电容器的能量用场强E表示。
对平行板电容器 E总 =
E2
认为电场能均匀分布在电场中,则单位体积的电场储能 w =
E2 。而且,这以结论适用于非匀强电场。
五、电介质的极化
1、电介质的极化
a、电介质分为两类:无极分子和有极分子,前者是指在没有外电场时每个分子的正、负电荷“重心”彼此重合(如气态的H2 、O2 、N2和CO2),后者则反之(如气态的H2O 、SO2和液态的水硝基笨)
b、电介质的极化:当介质中存在外电场时,无极分子会变为有极分子,有极分子会由原来的杂乱排列变成规则排列,如图7-4所示。
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2、束缚电荷、自由电荷、极化电荷与宏观过剩电荷
a、束缚电荷与自由电荷:在图7-4中,电介质左右两端分别显现负电和正电,但这些电荷并不能自由移动,因此称为束缚电荷,除了电介质,导体中的原子核和内层电子也是束缚电荷;反之,能够自由移动的电荷称为自由电荷。事实上,导体中存在束缚电荷与自由电荷,绝缘体中也存在束缚电荷和自由电荷,只是它们的比例差异较大而已。
b、极化电荷是更严格意义上的束缚电荷,就是指图7-4中电介质两端显现的电荷。而宏观过剩电荷是相对极化电荷来说的,它是指可以自由移动的净电荷。宏观过剩电荷与极化电荷的重要区别是:前者能够用来冲放电,也能用仪表测量,但后者却不能。
第二讲 重要模型与专题
一、场强和电场力
【物理情形1】试证明:均匀带电球壳内部任意一点的场强均为零。
【模型分析】这是一个叠加原理应用的基本事例。
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如图7-5所示,在球壳内取一点P ,以P为顶点做两个对顶的、顶角很小的锥体,锥体与球面相交得到球面上的两个面元ΔS1和ΔS2 ,设球面的电荷面密度为σ,则这两个面元在P点激发的场强分别为
ΔE1 = k![]()
ΔE2 = k![]()
为了弄清ΔE1和ΔE2的大小关系,引进锥体顶部的立体角ΔΩ ,显然
= ΔΩ = ![]()
所以 ΔE1 = k
,ΔE2 = k
,即:ΔE1 = ΔE2 ,而它们的方向是相反的,故在P点激发的合场强为零。
同理,其它各个相对的面元ΔS3和ΔS4 、ΔS5和ΔS6 … 激发的合场强均为零。原命题得证。
【模型变换】半径为R的均匀带电球面,电荷的面密度为σ,试求球心处的电场强度。
【解析】如图7-6所示,在球面上的P处取一极小的面元ΔS ,它在球心O点激发的场强大小为
![]()
ΔE = k
,方向由P指向O点。
无穷多个这样的面元激发的场强大小和ΔS激发的完全相同,但方向各不相同,它们矢量合成的效果怎样呢?这里我们要大胆地预见——由于由于在x方向、y方向上的对称性,Σ
= Σ
= 0 ,最后的ΣE = ΣEz ,所以先求
ΔEz = ΔEcosθ= k
,而且ΔScosθ为面元在xoy平面的投影,设为ΔS′
所以 ΣEz =
ΣΔS′
而 ΣΔS′= πR2
【答案】E = kπσ ,方向垂直边界线所在的平面。
〖学员思考〗如果这个半球面在yoz平面的两边均匀带有异种电荷,面密度仍为σ,那么,球心处的场强又是多少?
〖推荐解法〗将半球面看成4个
球面,每个
球面在x、y、z三个方向上分量均为
kπσ,能够对称抵消的将是y、z两个方向上的分量,因此ΣE = ΣEx …
〖答案〗大小为kπσ,方向沿x轴方向(由带正电的一方指向带负电的一方)。
【物理情形2】有一个均匀的带电球体,球心在O点,半径为R ,电荷体密度为ρ ,球体内有一个球形空腔,空腔球心在O′点,半径为R′,
= a ,如图7-7所示,试求空腔中各点的场强。
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【模型分析】这里涉及两个知识的应用:一是均匀带电球体的场强定式(它也是来自叠加原理,这里具体用到的是球体内部的结论,即“剥皮法则”),二是填补法。
将球体和空腔看成完整的带正电的大球和带负电(电荷体密度相等)的小球的集合,对于空腔中任意一点P ,设
= r1 ,
= r2 ,则大球激发的场强为
E1 = k
=
kρπr1 ,方向由O指向P
“小球”激发的场强为
E2 = k
=
kρπr2 ,方向由P指向O′
E1和E2的矢量合成遵从平行四边形法则,ΣE的方向如图。又由于矢量三角形PE1ΣE和空间位置三角形OP O′是相似的,ΣE的大小和方向就不难确定了。
【答案】恒为
kρπa ,方向均沿O → O′,空腔里的电场是匀强电场。
〖学员思考〗如果在模型2中的OO′连线上O′一侧距离O为b(b>R)的地方放一个电量为q的点电荷,它受到的电场力将为多大?
〖解说〗上面解法的按部就班应用…
〖答〗
πkρq〔
−
〕。
二、电势、电量与电场力的功
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【物理情形1】如图7-8所示,半径为R的圆环均匀带电,电荷线密度为λ,圆心在O点,过圆心跟环面垂直的轴线上有P点,
= r ,以无穷远为参考点,试求P点的电势UP 。
【模型分析】这是一个电势标量叠加的简单模型。先在圆环上取一个元段ΔL ,它在P点形成的电势
ΔU = k![]()
环共有
段,各段在P点形成的电势相同,而且它们是标量叠加。
【答案】UP = ![]()
〖思考〗如果上题中知道的是环的总电量Q ,则UP的结论为多少?如果这个总电量的分布不是均匀的,结论会改变吗?
〖答〗UP =
;结论不会改变。
〖再思考〗将环换成半径为R的薄球壳,总电量仍为Q ,试问:(1)当电量均匀分布时,球心电势为多少?球内(包括表面)各点电势为多少?(2)当电量不均匀分布时,球心电势为多少?球内(包括表面)各点电势为多少?
〖解说〗(1)球心电势的求解从略;
球内任一点的求解参看图7-5
ΔU1 = k
= k
·
= kσΔΩ![]()
ΔU2 = kσΔΩ![]()
它们代数叠加成 ΔU = ΔU1 + ΔU2 = kσΔΩ![]()
而 r1 + r2 = 2Rcosα
所以 ΔU = 2RkσΔΩ
所有面元形成电势的叠加 ΣU = 2RkσΣΔΩ
注意:一个完整球面的ΣΔΩ = 4π(单位:球面度sr),但作为对顶的锥角,ΣΔΩ只能是2π ,所以——
ΣU = 4πRkσ= k![]()
(2)球心电势的求解和〖思考〗相同;
球内任一点的电势求解可以从(1)问的求解过程得到结论的反证。
〖答〗(1)球心、球内任一点的电势均为k
;(2)球心电势仍为k
,但其它各点的电势将随电量的分布情况的不同而不同(内部不再是等势体,球面不再是等势面)。
![]()
【相关应用】如图7-9所示,球形导体空腔内、外壁的半径分别为R1和R2 ,带有净电量+q ,现在其内部距球心为r的地方放一个电量为+Q的点电荷,试求球心处的电势。
【解析】由于静电感应,球壳的内、外壁形成两个带电球壳。球心电势是两个球壳形成电势、点电荷形成电势的合效果。
根据静电感应的尝试,内壁的电荷量为-Q ,外壁的电荷量为+Q+q ,虽然内壁的带电是不均匀的,根据上面的结论,其在球心形成的电势仍可以应用定式,所以…
【答案】Uo = k
- k
+ k
。
![]()
〖反馈练习〗如图7-10所示,两个极薄的同心导体球壳A和B,半径分别为RA和RB ,现让A壳接地,而在B壳的外部距球心d的地方放一个电量为+q的点电荷。试求:(1)A球壳的感应电荷量;(2)外球壳的电势。
〖解说〗这是一个更为复杂的静电感应情形,B壳将形成图示的感应电荷分布(但没有净电量),A壳的情形未画出(有净电量),它们的感应电荷分布都是不均匀的。
此外,我们还要用到一个重要的常识:接地导体(A壳)的电势为零。但值得注意的是,这里的“为零”是一个合效果,它是点电荷q 、A壳、B壳(带同样电荷时)单独存在时在A中形成的的电势的代数和,所以,当我们以球心O点为对象,有
UO = k
+ k
+ k
= 0
QB应指B球壳上的净电荷量,故 QB = 0
所以 QA = -
q
☆学员讨论:A壳的各处电势均为零,我们的方程能不能针对A壳表面上的某点去列?(答:不能,非均匀带电球壳的球心以外的点不能应用定式!)
基于刚才的讨论,求B的电势时也只能求B的球心的电势(独立的B壳是等势体,球心电势即为所求)——
UB = k
+ k![]()
〖答〗(1)QA = -
q ;(2)UB = k
(1-
) 。
【物理情形2】图7-11中,三根实线表示三根首尾相连的等长绝缘细棒,每根棒上的电荷分布情况与绝缘棒都换成导体棒时完全相同。点A是Δabc的中心,点B则与A相对bc棒对称,且已测得它们的电势分别为UA和UB 。试问:若将ab棒取走,A、B两点的电势将变为多少?
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【模型分析】由于细棒上的电荷分布既不均匀、三根细棒也没有构成环形,故前面的定式不能直接应用。若用元段分割→叠加,也具有相当的困难。所以这里介绍另一种求电势的方法。
每根细棒的电荷分布虽然复杂,但相对各自的中点必然是对称的,而且三根棒的总电量、分布情况彼此必然相同。这就意味着:①三棒对A点的电势贡献都相同(可设为U1);②ab棒、ac棒对B点的电势贡献相同(可设为U2);③bc棒对A、B两点的贡献相同(为U1)。
所以,取走ab前 3U1 = UA
2U2 + U1 = UB
取走ab后,因三棒是绝缘体,电荷分布不变,故电势贡献不变,所以
UA′= 2U1
UB′= U1 + U2
【答案】UA′=
UA ;UB′=
UA +
UB 。
〖模型变换〗正四面体盒子由彼此绝缘的四块导体板构成,各导体板带电且电势分别为U1 、U2 、U3和U4 ,则盒子中心点O的电势U等于多少?
〖解说〗此处的四块板子虽然位置相对O点具有对称性,但电量各不相同,因此对O点的电势贡献也不相同,所以应该想一点办法——
我们用“填补法”将电量不对称的情形加以改观:先将每一块导体板复制三块,作成一个正四面体盒子,然后将这四个盒子位置重合地放置——构成一个有四层壁的新盒子。在这个新盒子中,每个壁的电量将是完全相同的(为原来四块板的电量之和)、电势也完全相同(为U1 + U2 + U3 + U4),新盒子表面就构成了一个等势面、整个盒子也是一个等势体,故新盒子的中心电势为
U′= U1 + U2 + U3 + U4
最后回到原来的单层盒子,中心电势必为 U =
U′
〖答〗U =
(U1 + U2 + U3 + U4)。
☆学员讨论:刚才的这种解题思想是否适用于“物理情形2”?(答:不行,因为三角形各边上电势虽然相等,但中点的电势和边上的并不相等。)
〖反馈练习〗电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面半径为R ,CD为通过半球顶点C和球心O的轴线,如图7-12所示。P、Q为CD轴线上相对O点对称的两点,已知P点的电势为UP ,试求Q点的电势UQ 。
![]()
〖解说〗这又是一个填补法的应用。将半球面补成完整球面,并令右边内、外层均匀地带上电量为q的电荷,如图7-12所示。
从电量的角度看,右半球面可以看作不存在,故这时P、Q的电势不会有任何改变。
而换一个角度看,P、Q的电势可以看成是两者的叠加:①带电量为2q的完整球面;②带电量为-q的半球面。
考查P点,UP = k
+ U半球面
其中 U半球面显然和为填补时Q点的电势大小相等、符号相反,即 U半球面= -UQ
以上的两个关系已经足以解题了。
〖答〗UQ = k
- UP 。
![]()
【物理情形3】如图7-13所示,A、B两点相距2L ,圆弧
是以B为圆心、L为半径的半圆。A处放有电量为q的电荷,B处放有电量为-q的点电荷。试问:(1)将单位正电荷从O点沿
移到D点,电场力对它做了多少功?(2)将单位负电荷从D点沿AB的延长线移到无穷远处去,电场力对它做多少功?
【模型分析】电势叠加和关系WAB = q(UA - UB)= qUAB的基本应用。
UO = k
+ k
= 0
UD = k
+ k
= -![]()
U∞ = 0
再用功与电势的关系即可。
【答案】(1)
;(2)
。
【相关应用】在不计重力空间,有A、B两个带电小球,电量分别为q1和q2 ,质量分别为m1和m2 ,被固定在相距L的两点。试问:(1)若解除A球的固定,它能获得的最大动能是多少?(2)若同时解除两球的固定,它们各自的获得的最大动能是多少?(3)未解除固定时,这个系统的静电势能是多少?
【解说】第(1)问甚间;第(2)问在能量方面类比反冲装置的能量计算,另启用动量守恒关系;第(3)问是在前两问基础上得出的必然结论…(这里就回到了一个基本的观念斧正:势能是属于场和场中物体的系统,而非单纯属于场中物体——这在过去一直是被忽视的。在两个点电荷的环境中,我们通常说“两个点电荷的势能”是多少。)
【答】(1)k
;(2)Ek1 =
k
,Ek2 =
k
;(3)k
。
〖思考〗设三个点电荷的电量分别为q1 、q2和q3 ,两两相距为r12 、r23和r31 ,则这个点电荷系统的静电势能是多少?
〖解〗略。
〖答〗k(
+
+
)。
![]()
〖反馈应用〗如图7-14所示,三个带同种电荷的相同金属小球,每个球的质量均为m 、电量均为q ,用长度为L的三根绝缘轻绳连接着,系统放在光滑、绝缘的水平面上。现将其中的一根绳子剪断,三个球将开始运动起来,试求中间这个小球的最大速度。
〖解〗设剪断的是1、3之间的绳子,动力学分析易知,2球获得最大动能时,1、2之间的绳子与2、3之间的绳子刚好应该在一条直线上。而且由动量守恒知,三球不可能有沿绳子方向的速度。设2球的速度为v ,1球和3球的速度为v′,则
动量关系 mv + 2m v′= 0
能量关系 3k
= 2 k
+ k
+
mv2 +
2m![]()
解以上两式即可的v值。
〖答〗v = q
。
三、电场中的导体和电介质
【物理情形】两块平行放置的很大的金属薄板A和B,面积都是S ,间距为d(d远小于金属板的线度),已知A板带净电量+Q1 ,B板带尽电量+Q2 ,且Q2<Q1 ,试求:(1)两板内外表面的电量分别是多少;(2)空间各处的场强;(3)两板间的电势差。
![]()
【模型分析】由于静电感应,A、B两板的四个平面的电量将呈现一定规律的分布(金属板虽然很薄,但内部合场强为零的结论还是存在的);这里应注意金属板“很大”的前提条件,它事实上是指物理无穷大,因此,可以应用无限大平板的场强定式。
为方便解题,做图7-15,忽略边缘效应,四个面的电荷分布应是均匀的,设四个面的电荷面密度分别为σ1 、σ2 、σ3和σ4 ,显然
(σ1 + σ2)S = Q1
(σ3 + σ4)S = Q2
A板内部空间场强为零,有 2πk(σ1 − σ2 − σ3 − σ4)= 0
A板内部空间场强为零,有 2πk(σ1 + σ2 + σ3 − σ4)= 0
解以上四式易得 σ1 = σ4 = ![]()
σ2 = −σ3 = ![]()
有了四个面的电荷密度,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ空间的场强就好求了〔如EⅡ =2πk(σ1 + σ2 − σ3 − σ4)= 2πk
〕。
最后,UAB = EⅡd
【答案】(1)A板外侧电量
、A板内侧电量
,B板内侧电量−
、B板外侧电量
;(2)A板外侧空间场强2πk
,方向垂直A板向外,A、B板之间空间场强2πk
,方向由A垂直指向B,B板外侧空间场强2πk
,方向垂直B板向外;(3)A、B两板的电势差为2πkd
,A板电势高。
〖学员思考〗如果两板带等量异号的净电荷,两板的外侧空间场强等于多少?(答:为零。)
〖学员讨论〗(原模型中)作为一个电容器,它的“电量”是多少(答:
)?如果在板间充满相对介电常数为εr的电介质,是否会影响四个面的电荷分布(答:不会)?是否会影响三个空间的场强(答:只会影响Ⅱ空间的场强)?
〖学员讨论〗(原模型中)我们是否可以求出A、B两板之间的静电力?〔答:可以;以A为对象,外侧受力
·
(方向相左),内侧受力
·
(方向向右),它们合成即可,结论为F =
Q1Q2 ,排斥力。〕
![]()
【模型变换】如图7-16所示,一平行板电容器,极板面积为S ,其上半部为真空,而下半部充满相对介电常数为εr的均匀电介质,当两极板分别带上+Q和−Q的电量后,试求:(1)板上自由电荷的分布;(2)两板之间的场强;(3)介质表面的极化电荷。
【解说】电介质的充入虽然不能改变内表面的电量总数,但由于改变了场强,故对电荷的分布情况肯定有影响。设真空部分电量为Q1 ,介质部分电量为Q2 ,显然有
Q1 + Q2 = Q
两板分别为等势体,将电容器看成上下两个电容器的并联,必有
U1 = U2 即
=
,即
= ![]()
解以上两式即可得Q1和Q2 。
场强可以根据E =
关系求解,比较常规(上下部分的场强相等)。
上下部分的电量是不等的,但场强居然相等,这怎么解释?从公式的角度看,E = 2πkσ(单面平板),当k 、σ同时改变,可以保持E不变,但这是一种结论所展示的表象。从内在的角度看,k的改变正是由于极化电荷的出现所致,也就是说,极化电荷的存在相当于在真空中形成了一个新的电场,正是这个电场与自由电荷(在真空中)形成的电场叠加成为E2 ,所以
E2 = 4πk(σ − σ′)= 4πk(
−
)
请注意:①这里的σ′和Q′是指极化电荷的面密度和总量;② E = 4πkσ的关系是由两个带电面叠加的合效果。
【答案】(1)真空部分的电量为
Q ,介质部分的电量为
Q ;(2)整个空间的场强均为
;(3)
Q 。
〖思考应用〗一个带电量为Q的金属小球,周围充满相对介电常数为εr的均匀电介质,试求与与导体表面接触的介质表面的极化电荷量。
〖解〗略。
〖答〗Q′=
Q 。
四、电容器的相关计算
【物理情形1】由许多个电容为C的电容器组成一个如图7-17所示的多级网络,试问:(1)在最后一级的右边并联一个多大电容C′,可使整个网络的A、B两端电容也为C′?(2)不接C′,但无限地增加网络的级数,整个网络A、B两端的总电容是多少?
![]()
【模型分析】这是一个练习电容电路简化基本事例。
第(1)问中,未给出具体级数,一般结论应适用特殊情形:令级数为1 ,于是
+
=
解C′即可。
第(2)问中,因为“无限”,所以“无限加一级后仍为无限”,不难得出方程
+
= ![]()
【答案】(1)
C ;(2)
C 。
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【相关模型】在图7-18所示的电路中,已知C1 = C2 = C3 = C9 = 1μF ,C4 = C5 = C6 = C7 = 2μF ,C8 = C10 = 3μF ,试求A、B之间的等效电容。
【解说】对于既非串联也非并联的电路,需要用到一种“Δ→Y型变换”,参见图7-19,根据三个端点之间的电容等效,容易得出定式——
Δ→Y型:Ca = ![]()
Cb = ![]()
Cc = ![]()
Y→Δ型:C1 = ![]()
![]()
C2 = ![]()
C3 = ![]()
有了这样的定式后,我们便可以进行如图7-20所示的四步电路简化(为了方便,电容不宜引进新的符号表达,而是直接将变换后的量值标示在图中)——
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【答】约2.23μF 。
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【物理情形2】如图7-21所示的电路中,三个电容器完全相同,电源电动势ε1 = 3.0V ,ε2 = 4.5V,开关K1和K2接通前电容器均未带电,试求K1和K2接通后三个电容器的电压Uao 、Ubo和Uco各为多少。
【解说】这是一个考查电容器电路的基本习题,解题的关键是要抓与o相连的三块极板(俗称“孤岛”)的总电量为零。
电量关系:
+
+
= 0
电势关系:ε1 = Uao + Uob = Uao − Ubo
ε2 = Ubo + Uoc = Ubo − Uco
解以上三式即可。
【答】Uao = 3.5V ,Ubo = 0.5V ,Uco = −4.0V 。
【伸展应用】如图7-22所示,由n个单元组成的电容器网络,每一个单元由三个电容器连接而成,其中有两个的电容为3C ,另一个的电容为3C 。以a、b为网络的输入端,a′、b′为输出端,今在a、b间加一个恒定电压U ,而在a′b′间接一个电容为C的电容器,试求:(1)从第k单元输入端算起,后面所有电容器储存的总电能;(2)若把第一单元输出端与后面断开,再除去电源,并把它的输入端短路,则这个单元的三个电容器储存的总电能是多少?
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【解说】这是一个结合网络计算和“孤岛现象”的典型事例。
(1)类似“物理情形1”的计算,可得 C总 = Ck = C
所以,从输入端算起,第k单元后的电压的经验公式为 Uk = ![]()
再算能量储存就不难了。
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(2)断开前,可以算出第一单元的三个电容器、以及后面“系统”的电量分配如图7-23中的左图所示。这时,C1的右板和C2的左板(或C2的下板和C3的右板)形成“孤岛”。此后,电容器的相互充电过程(C3类比为“电源”)满足——
电量关系:Q1′= Q3′
Q2′+ Q3′= ![]()
电势关系:
+
= ![]()
从以上三式解得 Q1′= Q3′=
,Q2′=
,这样系统的储能就可以用![]()
得出了。
【答】(1)Ek =
;(2)
。
〖学员思考〗图7-23展示的过程中,始末状态的电容器储能是否一样?(答:不一样;在相互充电的过程中,导线消耗的焦耳热已不可忽略。)
☆第七部分完☆
科目:gzwl 来源: 题型:阅读理解
第三部分 运动学
第一讲 基本知识介绍
一. 基本概念
1. 质点
2. 参照物
3. 参照系——固连于参照物上的坐标系(解题时要记住所选的是参照系,而不仅是一个点)
4.绝对运动,相对运动,牵连运动:v绝=v相+v牵
二.运动的描述
1.位置:r=r(t)
2.位移:Δr=r(t+Δt)-r(t)
3.速度:v=limΔt→0Δr/Δt.在大学教材中表述为:v=dr/dt, 表示r对t 求导数
5.以上是运动学中的基本物理量,也就是位移、位移的一阶导数、位移的二阶导数。可是
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三阶导数为什么不是呢?因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系。(a对t的导数叫“急动度”。)
6.由于以上三个量均为矢量,所以在运算中用分量表示一般比较好
三.等加速运动
v(t)=v0+at r(t)=r0+v0t+1/2 at2
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一道经典的物理问题:二次世界大战中物理学家曾经研究,当大炮的位置固定,以同一速度v0沿各种角度发射,问:当飞机在哪一区域飞行之外时,不会有危险?(注:结论是这一区域为一抛物线,此抛物线是所有炮弹抛物线的包络线。此抛物线为在大炮上方h=v2/2g处,以v0平抛物体的轨迹。)
练习题:
一盏灯挂在离地板高l2,天花板下面l1处。灯泡爆裂,所有碎片以同样大小的速度v 朝各个方向飞去。求碎片落到地板上的半径(认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的,即切向速度不变,法向速度反向;碎片和地板的碰撞是完全非弹性的,即碰后静止。)
四.刚体的平动和定轴转动
1. 我们讲过的圆周运动是平动而不是转动
2. 角位移φ=φ(t), 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt
3. 有限的角位移是标量,而极小的角位移是矢量
4. 同一刚体上两点的相对速度和相对加速度
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两点的相对距离不变,相对运动轨迹为圆弧,VA=VB+VAB,在AB连线上
投影:[VA]AB=[VB]AB,aA=aB+aAB,aAB=,anAB+,aτAB, ,aτAB垂直于AB,,anAB=VAB2/AB
例:A,B,C三质点速度分别VA ,VB ,VC
求G的速度。
五.课后习题:
一只木筏离开河岸,初速度为V,方向垂直于岸边,航行路线如图。经过时间T木筏划到路线上标有符号处。河水速度恒定U用作图法找到在2T,3T,4T时刻木筏在航线上的确切位置。
五、处理问题的一般方法
(1)用微元法求解相关速度问题
例1:如图所示,物体A置于水平面上,A前固定一滑轮B,高台上有一定滑轮D,一根轻绳一端固定在C点,再绕过B、D,BC段水平,当以恒定水平速度v拉绳上的自由端时,A沿水平面前进,求当跨过B的两段绳子的夹角为α时,A的运动速度。
(vA=
)
(2)抛体运动问题的一般处理方法
(1)将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
(2)将沿斜面和垂直于斜面方向作为x、y轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题
(3)将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解
例2:在掷铅球时,铅球出手时距地面的高度为h,若出手时的速度为V0,求以何角度掷球时,水平射程最远?最远射程为多少?
(α=
、 x=
)
第二讲 运动的合成与分解、相对运动
(一)知识点点拨
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参考系的转换:动参考系,静参考系
相对运动:动点相对于动参考系的运动
绝对运动:动点相对于静参考系统(通常指固定于地面的参考系)的运动
牵连运动:动参考系相对于静参考系的运动
(5)位移合成定理:SA对地=SA对B+SB对地
速度合成定理:V绝对=V相对+V牵连
加速度合成定理:a绝对=a相对+a牵连
(二)典型例题
(1)火车在雨中以30m/s的速度向南行驶,雨滴被风吹向南方,在地球上静止的观察者测得雨滴的径迹与竖直方向成21。角,而坐在火车里乘客看到雨滴的径迹恰好竖直方向。求解雨滴相对于地的运动。
提示:矢量关系入图
答案:83.7m/s
(2)某人手拿一只停表,上了一次固定楼梯,又以不同方式上了两趟自动扶梯,为什么他可以根据测得的数据来计算自动扶梯的台阶数?
提示:V人对梯=n1/t1
V梯对地=n/t2
V人对地=n/t3
V人对地= V人对梯+ V梯对地
答案:n=t2t3n1/(t2-t3)t1
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(3)某人驾船从河岸A处出发横渡,如果使船头保持跟河岸垂直的方向航行,则经10min后到达正对岸下游120m的C处,如果他使船逆向上游,保持跟河岸成а角的方向航行,则经过12.5min恰好到达正对岸的B处,求河的宽度。
提示:120=V水*600
D=V船*600
答案:200m
(4)一船在河的正中航行,河宽l=100m,流速u=5m/s,并在距船s=150m的下游形成瀑布,为了使小船靠岸时,不至于被冲进瀑布中,船对水的最小速度为多少?
提示:如图船航行
答案:1.58m/s
(三)同步练习
1.一辆汽车的正面玻璃一次安装成与水平方向倾斜角为β1=30°,另一次安装成倾角为β2=15°。问汽车两次速度之比
为多少时,司机都是看见冰雹都是以竖直方向从车的正面玻璃上弹开?(冰雹相对地面是竖直下落的)
2、模型飞机以相对空气v=39km/h的速度绕一个边长2km的等边三角形飞行,设风速u = 21km/h ,方向与三角形的一边平行并与飞机起飞方向相同,试求:飞机绕三角形一周需多少时间?
3.图为从两列蒸汽机车上冒出的两股长幅气雾拖尾的照片(俯视)。两列车沿直轨道分别以速度v1=50km/h和v2=70km/h行驶,行驶方向如箭头所示,求风速。
4、细杆AB长L ,两端分别约束在x 、 y轴上运动,(1)试求杆上与A点相距aL(0< a <1)的P点运动轨迹;(2)如果vA为已知,试求P点的x 、 y向分速度vPx和vPy对杆方位角θ的函数。
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(四)同步练习提示与答案
1、提示:利用速度合成定理,作速度的矢量三角形。答案为:3。
2、提示:三角形各边的方向为飞机合速度的方向(而非机头的指向);
第二段和第三段
大小相同。
参见右图,显然:
v2 =
+ u2 - 2v合ucos120°
可解出 v合 = 24km/h 。
答案:0.2hour(或12min.)。
3、提示:方法与练习一类似。答案为:3
4、提示:(1)写成参数方程
后消参数θ。
(2)解法有讲究:以A端为参照, 则杆上各点只绕A转动。但鉴于杆子的实际运动情形如右图,应有v牵 = vAcosθ,v转 = vA
,可知B端相对A的转动线速度为:v转 + vAsinθ=
。
P点的线速度必为
= v相
所以 vPx = v相cosθ+ vAx ,vPy = vAy - v相sinθ
答案:(1)
+
= 1 ,为椭圆;(2)vPx = avActgθ ,vPy =(1 - a)vA
科目:czwl 来源: 题型:阅读理解
初中物理欧姆定律阶梯训练
欧姆定律
基础知识与基本技能
*1.导体中的电流,跟这段导体 成正比,跟这段导体 成反比。这个结论是德国物理学家 在19世纪初通过实验研究得出的。通常叫做 。它写成公式是 。[2.5]
*2.电流的符号是 ,单位是 ,单位的符号是 ;电压的符号是 ,单位是 ,单位的符号是 ;电阻的符号是 ,单位是 ,单位的符号是 。*3.单位换算:[1.5]24000Ω= kΩ= MΩ 1.1×105V= kV= mV
260mA= A= μA
*4.用 表测出电阻两端的电压,用 表测出通过电阻的电流,根据欧姆定律就可以计算出电阻R,这种测电阻的方法叫 法。此实验的原理是 。[1.5]
**5.装有两节新干电池的手电筒,它的电压是 V。若灯泡的电阻为10Ω,当它正常发光时,通过灯丝的电流约是 。[1.0]
**6.有一导体两端的电压为12V时,通过它的电流为0.2A,它的电阻是 ;当它两端的电压为6V时,它的电阻是 ;当它两端的电压为0V时,它的电阻是 ,通过导体的电流是 。[1.5]
**7.我们利用下列器材研究电流跟电压、电阻之间的关系。按电路图(图15-2)用笔线连接电路(图15-3)。[3.5]
在研究电流跟电压的关系时,应保持 不变,移动变阻器的滑片,改变电阻R两端的 ,测出相应的 。在研究电流跟电阻的关系时,应保持
不变,改变 ,测出相应的 。
**8.下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录:[2.5]
电阻R(Ω) | 5 | 10 | 20 |
电流I(A) | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
表1电阻R=15Ω 表2 电压U=2V
电压U(V) | 1.5 | 3 | 4.5 |
电流I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
分析表1数据,可得出结论 ;
分析表2数据,可得出结论 。
**9.某导体两端的电压为0.5V时,通过导体的电流是0.1A,那么当电压为1.5V时,通过导体的电流是 A。[1.0]
**10.在研究电流与电阻的关系时,若导体的电阻为20Ω时,电流为0.2A,那么,导体的电阻为 Ω时,通过导体的电流为0.4A。[1.0]
**11.将30Ω的电阻接在一电源的两端,通过电阻的电流是0.3A,若把30Ω的电阻拿走,将10Ω与60Ω的电阻分别接在这个电源的两端,那么通过两电阻的电流分别是( )。[1.5
A.0.9A,0.15A B.0.15A,0.9A C.0.1A,0.6A D.0.6A,0.1A
**12.在研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验中,
如图15-4所示,我们先使电阻箱R的电阻取某一值,多次改变滑动变阻器的阻值,记录每一次的 和相应的电流值,得到当电阻不变时,电流跟 成正比的关系;然后多次改变电阻箱R的电阻,调节变阻器的滑片,使每次 保持不变,记录每次电阻箱R的阻值和相应的 值,得到电流跟 成反比的关系。[3.5]
**13.导体的电阻为15Ω,当其两端电压为6V时,通过它的电流是0.4A,若将它两端的电压增加到12V时,通过它的电流为 ,此时该导体的电阻为 。[1.5]
**14.如图15-5所示的电路,是表示滑动变阻器连入电路的四种接法。当滑片向左滑动的过程中,(1)电流表示数变大的是 电路图;(2)电流表的示数变小的是 电路图;(3)电流表的示数不变的是 电路图;(4)不正确的连法是 电路图。[2.5]
**15.判断题:[2.5]
①( )灯泡发光时通过的电量越多,则电流越大
②( )电阻是导体对电流的阻碍作用,所以当导体中没有电流时,导体中就没有电阻了
③( )欧姆就是电阻
④( )某段导体中的电压越大,则对电流的阻碍作用就越大
⑤( )导体长度越长,横截面积越大,则它对电流阻碍作用就越大
⑥( )将两个阻值不同的电阻串联后接在电阻中,则电阻大的通过的电流小
⑦( )由U=IR可知,在并联电路中电阻较大的,它两端的电压也较大
知识的应用**16.下列说法中正确的是( )。[0.5]
A.电流跟电压成正比 B.电流跟电阻成反比
C.在导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
D.在导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成正比
**17.由欧姆定律
推得
,下列说法中正确的是( )。[1.0]
A.导体的电阻与导体两端电压成正比B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻是导体本身的属性,等于电压与电流的比值D.以上说法都不对
18.一个灯泡的灯丝的电阻是4Ω,当它两端的电压是2.8V时,求通过灯泡的电流是多少?
**19.通过一个电阻器的电流是0.4A,电阻器的电阻是90Ω,求它们两端的电压是多大?
**20.把一个电热器把它接在家庭电路上,通过它的电流是5A,该电热器的电阻是多少?
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**21.如图15-6,开关合上前,滑动变阻器的滑片P应移至 端。当滑片从中点开始(此时灯泡正常发光)向右移动时,变阻器连入电路的阻值变 ,电路中的电流变 ,灯泡亮度变 。[2.5]
**22.如图15-7电流表A1的示数为0.9A,电流表A2的示数为0.5A,则通过电阻R1的电流是 ,通过电阻R2的电流是 。[1.5]
**23.如图15-8所示的电路,S合上后,电压表V1的示数是6V,V2的示数是3.8V,那么电灯L1两端的电压是 ,灯L2两端的电压是 。[1.5]
**24.一盏白炽灯接在家用电路上,灯泡正常发光时的电阻是1210Ω,求此灯正常发光时的电流是多大?[1.5]
25.加在某导体两端的电压为3V时,测出通过导体的电流是150mA,则该导体的电阻多大?
**26.用电压表测出一段导体两端的电压是72V,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A,则这段导体的电阻是 Ω。[1.0]
**27.一个电阻为5Ω的导体,通过它的电流为0.8A,说明它两端的电压是 V。[1.0]
**28.一个导体当它两端加8V电压时,通过它的电流为0.2A,则它的电阻是 Ω;这段导体两端加6V电压时,它的电流为 A,电阻为 Ω;当它两端不加电压时,导体的电阻是 Ω,通过导体的电流是 A。[3.0]
**29.有甲、乙两个导体,当通过相同的电流时,甲两端的电压比乙两端的电压高,则两者的电阻相比( )A.R甲>R乙 B.R甲=R乙 C.R甲<R乙 D.无法判定
**30.加在阻值12Ω的电阻两端的电压是6V,则在3分20秒内通过该电阻的电量是多少?
**31.某段电路两端的电压是220V,用电器的电阻是40Ω,能否用量程为0~3A的电流表测其电流?[1.5]
**32.加在阻值为30Ω的电阻两端的电压是6V,10min通过该电阻的电量是 C。[1.0]
**33.若导体两端加8V电压时,1min内通过导体横截面积的电量是18C,导体中的电流是 A,导体的电阻是 Ω;若导体两端不加电压时,导体的电阻为
Ω,通过导体的电流是 A。[2.5]
**34.甲、乙两个导体的电阻之比是1∶2,将它们分别接到同一电源的两端,则通过它们的电流之比是 。[1.0]
35.在电阻是5Ω的导体中,1.5min通过该导体的电量是45C,那么导体两端的电压是 V。
**36.一个5Ω的电阻两端电压为U时,通过电阻的电流为3A,如果将这个电压加在10Ω的电阻两端,则电流是 A。[1.0]
**37.当导体两端电压为10V时,通过导体的电流为500mA,那么导体两端电压为2V时,导体的电阻是( )。 A.0.004Ω B.0.02Ω C.4Ω D.20Ω
**38.在下面的方框内画出伏安法测电阻的电路图,并根据电路图连接15-9电路。[3.5]
在连接电路图时开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应位于 (填A或B)端,这主要是为了避免电路中的 过大,而烧坏电路中的有关元件。
**39.在伏安法测电阻的实验中,利用R=U/I计算出各次的电阻值。但算出的结果往往是不同的,这属于实验中的 ,是不可避免的,采取多次测量取平均值的办法可以 。[1.5]
**40.将6V的电压加在用电器两端时,通过的电流是0.2A,该用电器的电阻是
Ω;将3V的电压加在同一用电器两端时,通过电路的电流是 A,用电器的电阻是 Ω;如果用电器两端的电压为零,该电阻的阻值是 Ω。[2.0]
**41.如图15-10所示的电路,电源电压为6V,电灯L1上的电压为1.5V,则电压表的示数( )A.1.5V B.4.5V C.6V D.7.5V
***42.有甲、乙、丙三根用同种材料制成的导线,已知甲和乙粗细相同,但甲比乙长;乙和丙的长度相同,但乙比丙细。则三根导线中电阻最大的是( )。
[A.甲 B.乙 C.丙 D.无法判断
***43.质量相同的铜丝和铝丝,它们的横截面积相等,铜丝和铝丝的电阻相比较( )。
A.铜丝的电阻大 B.铝丝的电阻大
C.电阻一样大 D.无法比较
***44.如图15-11是滑动变阻器的结构示意图,若滑片向
右移动时,电路中的电流变小,则应选用的接线柱是( )。
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A.AC或AD B.BC或BD
C.AC或BD D.AB或BD
***45.请按要求将图15-12所示的器材用色笔连好电路并画出电路图。要求:当滑片向右移动时,电灯变亮。
知识的拓展
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***46.下列说法中正确的是( )。[1.0]
A.电流表和电压表都可以直接接到电源的两极上
B.电流表可以直接接到电源的两极上,而电压表不行
C.电压表可以直接接到电源的两极上,而电流表不行
D.电流表和电压表都不能直接接到电源的两极上
***47.如图15-13闭合开关S,电压表测的电压是( )。[1.0]
A.R1两端的电压 B.R2两端的电压 C.R1和R2两端的电压 D.电源两端的电压
***48.一段导体两端的电压是2V时,导体中的电流是0.2A,如果电压增大到9V时,导体中的电流变为多大。[1.5]
***49.一只电阻器两端的电压从3V增加到3.8V时,通过该电阻器的电流增加了0.2A,则该电阻是多少?[1.5]
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***50.在图15-14所示的电路中,当开关S闭合后,
电压表V1和V2示数相同,发生的故障是( )。[1.5]
A.灯L1的灯丝断了 B.灯L2的灯丝断了
C.开关S处断路 D.L1两接线柱短路
***51.当导体两端的电压是8V时,通过导体的电流是0.4A,如果使导体两端的电压再增加6V时,该导体中的电流是( )A.0.4A B.0.5A C.0.7A D.0.93A
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***52.如图15-15所示,是滑动变阻器接入电路的4种情况,当变阻器的滑片向右移动时,使电路中电流增大的是( )。
***53.设计电路。要求:L1和L2串联,电流表测L1的电流,电压表测L2两端的电压,滑动变阻器控制电路中的电流不超过0.5A。画出电路图,并用铅笔线代替导线将图15-16中的元件连接起来。[3.5]
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***54.加在导体两端的电压为3V,通过它的电流为200mA,如果将两端电压再增加6V时,应选什么量程的电流表测其电流?[1.5]
55.如图15-17所示的电路,灯L的电阻为10Ω,电源电压为6V,如果电压表被短路,那么( )A.电流表被烧坏 B.电压表被烧坏 C.灯L被烧坏 D.不发生任何事故
***56.某同学做伏安法测电阻的实验时,无论怎样移动变阻器的滑片,发现电压表的示数均为零,而电流表的指针指在满量程之外,这时( )。[1.5]
A.一定是电压表已损坏,应立即断开关
B.一定是电流表与电源两极直接相连,应立即断开开关
C.可能是电压表发生了故障,而电流表既未接错也未损坏
D.可能是电流表与电压表接成了串联电路
***57.如图15-18所示的电路中,电源电压不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时( )A.电流表示数减小,电压表示数不变 B.电流表示数增大,电压表示数增大
C.电流表示数减小,电压表示数减小D.电流表示数增大,电压表示数减小
串联、并联电路的特点
基础知识与基本技能
*1.串联电路的总电阻等于 ,写成数学表达式是 ;串联电路中的电流 ,写成数学表达式是 ;串联电路的总电压等于 ,写成数学表达式是 。
*2.几个导体串联起来总电阻比其中任何一个导体的电阻都 ,因为导体的串联相当于增加了导体的 。[1.0]
**3.阻值为10Ω的电阻R1与阻值为25Ω的电阻R2串联后的总电阻是 。若通过R1的电流为0.2A,则通过电阻R2的电流是 ,R2两端的电压是 。[1.5]
**4.R1与R2串联后的总电阻为350Ω,已知电阻R1=170Ω,则电阻R2= Ω。
**5.电阻R1、R2串联在电路中,已知R1∶R2=3∶2,则通过的电流之比I1∶I2= ,电阻两端的电压之比U1∶U2= 。[2.5]
**6.R1=5Ω,R2=10Ω,串联后接到6V的电源上,则R1两端的电U1为 ,R2两端的电压U2为 ,U1∶U2= 。[2.5]
**7.电阻R1=30Ω,与电阻R2串联后总电阻为90Ω,则电阻R2为 Ω。将这两个电阻并联,其并联的电阻为 Ω。[1.5]
8.粗细相同的两根铝导线,长度关系是L1>L2,串联接入电路后,其电流和两端电压的关系是( )A.I1>I2,U1<U2 B.I1<I2,U1>U2 C.I1=I2,U1>U2 D.I1=I2,U1<U2
**9.串联电路随着用电器的个数增加,其总电阻( )。[1.0]
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A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
**10.已知:R1=4Ω,它与一只电阻R2并联后的总电阻是2.4Ω,求:R2的阻值。[1.5]
**11.如图15-19,R1=6Ω,U2=3V,总电压为7V,求:R2=?
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**12.如图15-20,R1=2Ω,R2=3Ω,电压表的示数为1V。求:R2两端的电压和电源电压。[1.5]
知识的应用
**13.在家庭电路中,同时工作的用电器越多,干路中的电流( )。[0.5]
A.越大 B.越小 C.不变 D.无法判断
**14.将电阻R1、R2并联在电路中,已知R1=4R2,则在通过R1、R2的电流之比为( )[1.5]
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A.1:4 B.4:1 C.2:1 D.1:16
**15.将20只电阻都是9Ω的小灯泡串联后接在36V的电源上,通过其中一个小灯泡的电流为 mA。[1.0]
**16.如图15-21所示的电路,电压U为24V,电流表的示数为1.2A,电压表的示数为6V,则电阻R1阻值为 Ω。[1.0]
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**17.电阻R1和R2串联后的总电阻是1.5kΩ,接入电路后,R1两端的电压为6V,R2两端的电压为3V,则R1的阻值是
Ω。[1.5]
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**18.如图15-22所示,已知R1=6Ω,U∶U2=4∶1,则R2的阻值是 Ω,U1∶U2= 。[2.0]
**19.把6个完全相同的小灯泡串联起来,接在24V的电路上,每个小灯泡两端的电压是 V。若每个小灯泡的电阻都是16Ω,电路中的电流是 A。[2.5]
**20.如图15-23所示的电路中,并联电路的电压U = ;干路中的电流I = ;总电阻的倒数1/R = 。[1.5]
**21.并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都要 ,因为导体并联相当于 。[1.5]
**22.两个相同的电阻并联后的总电阻为4Ω,那么将它们串联后的总电阻是 Ω。[1.0]
**23.将6只30Ω的电阻并联起来,其电阻为 Ω,15Ω的电阻与30Ω的电阻并联,总电阻是 Ω。[1.5]
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**24.将两个灯泡L1与L2并联,用电流表测出通过L1和干路中的电流分别为0.5A和0.7A,则通过L2的电流为 mA。[1.5]
25.将一阻值为10Ω的均匀的电阻丝对折后,当成一根使用,则对折后的电阻为 Ω。
***26.如图15-24所示的电路,R1的阻值为10Ω,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为3.2V。求:R1两端的电压,R2的阻值及电源电压。[2.5]
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***27.如图15-25:U1=6V,U=10V,通过R1的电流是0.4A,求:R1、R2的阻值。[2.5]
***28.判断题:[2.5]
(1)( )导体的电阻决定于导体的长度、横截面积和材料,而与两端的电压和通过的电流无关
(2)( )欧姆定律公式中的I、U、R是同一电路上的电流、电压和电阻
(3)( )串联电路中的任一用电器被烧断时,其它用电器仍然正常工作
(4)( )串联电路上,其中一个电阻增大时,总电阻也增大
(5)( )金属中能够自由移动的是自由电子,所以电流和方向就是自由电子移动的方向
***29.两盏电灯L1、L2串联在家庭电路中,如果它们的电阻分别是440Ω和110Ω,求电路中的电流和电灯L1、L2两端的电压各多大?[2.5]
***30.R1与R2串联后,连到10V的电源上,R1=30Ω,测得R1两端的电压为6V,求:电路中的电流和R2的阻值。[2.5]
***31.R1、R2串联后接到18V的电源上,测得通过R1的电流为0.2A,R2的电阻是40Ω。求:R1的阻值和R2两端的电压。[2.5]
***32.R1=60Ω,R2=70Ω,它们串联后接到某电源上,测得5秒钟通过R1的电量是6C,则电源电压和R2两端的电压各多大?[2.5]
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***33.如图15-26所示的电路,电源电压为20V,R1=25Ω,电流表的示数为0.25A,求R2的阻值和电压表的示数。[2.5]
***34.n个阻值分别为R1、R2……Rn电阻串联在电压为U的电路中,U1∶U2= ;U1∶U= ;Un∶U= 。由此可见串联电路中的总电压的分配与各部分电阻成 。[2.5]
***35.粗细相同的两根镍铬合金线A和B,A的长度大于B的长度,将它们串联后接入电路,则通过它们的电流和两端电压的关系是( )。[1.5]
A.IA>IB, UA=UB B. IA<IB, U1=U2 C.IA=IB, UA<UB D. IA=IB, UA>UB
***36.有三个电阻,阻值分别是3Ω、6Ω、9Ω,串联后接到6V的电源上,则三个电阻两端的电压分别是( )。
A.2V、4V、6V B.1V、2V、3V C.3V、2V、1V D.6V、4V、2V
***37.有一电铃正常工作的电压是12V,要将此电铃接到电压是20V的电源上,应如何办?
***38.一把电铬铁,正常工作的电阻是72Ω,通过的电流是0.1A,问必须给它串联一个多大的电阻才能把接到220V的电源上?[2.5]
***39.一个用电器正常工作的电压为6V,阻值为15Ω,将它与一只12Ω的电阻串联后接到电压是多大的电源上,此用电器才能正常工作?[2.5]
***40.两个电阻R1、R2,它们的阻值分别是10Ω、20Ω,将它们串联后接在电压为6V的电源上,通电5min,则通过R1、R2的电量分别是( )。[1.5]
A.1C,2C B.180C,90C C.40C,20C D.60C,60C
***41.将电阻R1、R2串联在电路中,已知:R1=3R2,总电压为4V,则R1两端的电压为( )。
A.4V B.3V C.2V D.1V
***42.两根长度相同,粗细不同的锰铜丝,把它们串联在电路中,则( )。[1.5]
A.粗的电流大,且电压也大 B.细的电流大,且电压也大
C.粗的、细的电流一样大,但细的电压大D.粗的、细的电流一样大,但粗的电压大
***43.一段导体的电阻增加3Ω后,接在原电源上,发现通过该导体的电流是原来的4/5,则该导体原来的阻值是多少?[2.5]
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***44.如图15-27所示的电路,R1=20Ω,变阻器R2的阻值范围为0~40Ω,当变阻器滑片P移至变阻器的中点时,电流表的示数为0.5A,那么当变阻器滑片P移至阻值最大位置时,电流表的示数多大?[3.5]
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***45.如图15-28所示,小灯泡正常发光时灯丝的电阻是7.5Ω,电压是1.5V。如果电源电压为4V,要使小灯泡正常发光,应串联一个变阻器分去电压 V,并控制电路中的电流为 A,调节滑动变阻器的阻值为 Ω。[2.5]
***46.如图15-29所示,电流表的示数是0.3A,灯泡L的电阻为3Ω,整个电路的电阻为30Ω,那么,灯泡两端的电压为 V,电压表的示数是 V。
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***47.如图15-30所示的电路中,当变阻器的滑片在向右移动过程中,变阻器连接入电路的阻值将 ,电路中的电流将 ,电阻R1两端的电压将 。(填“变大”、“变小”或“不变”)[2.5]
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***48.如图15-31所示当滑动变阻器的滑片自左向右移动的过程中,电路的总电阻、电流表示数和电压表示数的变化情况分别是( )。[1.5]
A.变小、变大、不变 B.不变、变大、变小
C.变大、变小、变小 D.变大、变大、变大
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***49.如图15-32,R1=10Ω,R2是阻值为0~40Ω的变阻器,电源电压为10V。当P在B端时,电压表的示数多大?当P在AB中点时,电流表、电压表的示数各多大?[2.5]
***50.R1=5Ω,R2=7Ω,将R1、R2串联在某电路上,通过两电阻的电流之比I1∶I2= ,两电阻两端的电压之比U1∶U2= 。[2.0]
***51.下列各图15-33中,滑动变阻器滑片P移动时,电压表、电流表的示数各怎样变化:
若滑片P向右移动: 若滑片P向左移动: 若滑片P向右移动:
电流表示数 ; 电流表示数 ; 电流表示数 ;
电压表示数 ; 电压表示数 ; 电压表示数 ;
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***52.如图15-34所示的电路,移动滑片P,使电压表的示数由U1变化到U2,U1∶U2=5∶2,则滑动变阻器滑片移动前后,通过电阻R的电流之比为( )。[2.5]
A.5∶2 B.2∶5 C.1∶1 D.无法判断
***53.将电阻R1和R2组成串联电阻,R1∶R2=3∶1,如果电路两端的总电压是12V,那么R1两端的电压是( )。[2.0]
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A.4V B.3V C.8V D.9V
***54.如图15-35所示的电路,电源电压为12V不变,R1=8Ω,R2是最大阻值为60Ω的变阻器。求电压表和电流表的变化范围。[2.5]
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***55.如图15-36所示的电路,电源电压为12V且保持不变。R1=10Ω,R2是0~50Ω的变阻器。求当变阻器滑片移动时,电流表、电压表的示数变化范围。[2.5]
***56.某用电器R1上标有“10Ω 3A”,另一用电器R2上标有“50Ω 1.5A”,串联后接到电源上,为了使用电器正常工作,电源电压应不超过何值?[2.5]
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***57.如图15-37所示的电路,灯L1、L2是 联的,当开关S闭合后,电流表A1的示数为0.2A,A2的示数为A1示数的3倍,则A3的示数为 A。
***58.1Ω和10Ω的电阻并联后的总电阻是R1,1Ω、10Ω和100Ω的三电阻并联后的总电阻是R2,则R1、R2的大小关系是( )。
A.R1<R2 B.R1>R2 C.R1=R2 D.无法判断
***59.学校照明电路的总电阻( )。[1.5]
A.只开一盏灯时总电阻最小 B.不开灯时总电阻最小
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C.所有灯都开着时总电阻最小 D.所有灯都开着时总电阻最大
60.如图15-38所示的电路,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表、电压表的示数变化情况分别是( )A.变大,变大 B.变小,变小 C.变小,不变 D.变大,不变
***61.下面四对并联的电阻,总电阻最小的是( )。[1.5]
A.两个4Ω的 B.一个4Ω,一个6Ω
C.一个1Ω,一个8Ω D.一个2Ω,一个7Ω
***62.有一根粗细均匀的锰铜线,阻值为R,将其对折后的电阻是原电阻的( )。[1.5]
A.1/2倍 B.1/4倍 C.1/8倍 D.2倍
***63.两个电阻并联后的接入电路,总电阻为R,若将其中任一电阻的阻值减小,则总电阻将 R;若将其中任一个电阻的阻值增大,则总电阻将 R。(填“>,<或=”[1.5]
***64.两个同样的电阻串联后的总电阻是36Ω,若将它们并联后,总电阻是 Ω。
***65.导体串联后相当于增加了导体的 ,因此导体串联后总电阻 ;导体并联后相当于增加导体的 ,导体并联后总电阻 。[1.5]
***66.一根粗细均匀的电阻线,阻值为R,将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍,再将其对折,则它的电阻值 R。(填“>”,“<”或“=” [1.5]
***67.现有20Ω的电阻若干,实验时需要用5Ω的电阻一只,应用 只20Ω的电阻 联;若需要80Ω的电阻一只,应用 只20Ω的电阻 联。[1.5]
***68.现有阻值分别是2Ω,5Ω,8Ω和20Ω的电阻各一个,要获得4Ω的电阻可以将 的电阻 联;如果要获得10Ω的电阻,则应将 的电阻 联。[2.5]
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***69.如图15-39所示的电路中,电流表的读数:A1为0.12A,A2为0.08A,A3为0.1A,电压表的示数为2.8V。由此可知干路中的电流是 A;灯L1两端的电压为 V,灯L2两端的电压为 V。[2.5]
70.电阻R1=1Ω,R2=24Ω,把它们并联后的总电阻( )。A.一定大于24Ω, B.大于1Ω,小于24Ω
C.一定小于1Ω D.可能等于1Ω
***71.并联电路,随着并联支路数目增加,其总电阻将( )。[1.0]
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
***72.串联后的总电阻为10Ω的两个电阻,并联后可能的最大总电阻是( )。[2.5]
A.2.4Ω B.2.5Ω C.5Ω D.1.25Ω
***73.n个阻值相同的电阻,串联的总电阻与并联后的总电阻之比( )。[2.0]
A.n:1 B.n2:1 C.1:n D.1:n2
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***74.如图15-40所示的电路,滑动变阻器的滑片P向右移动时,各电表示数变化情况是( )。[2.0]
A.V1增大,V2减小,A减小
B.V1增大,V2减小,A增大
C.V1减小,V2增大,A增大
D.V1减小,V2增大 A减小
***75.如图15-41所示,R1=R2=10Ω,则A、B间的总电阻是( )。[1.0]
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A.5Ω B.10Ω C.20Ω D.0Ω
***76.如图15-42,R1=5Ω,R2=20Ω,已知干路中的电流是0.5A,求电路两端的电压和通过的电阻的电流。[2.0]
***77.如图15-42,若电路两端的电压是9V,I=0.2A,I1=0.15A。求:R1、R2的阻值。[2.5]
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***78.如图15-43,电源电压是18V,R1=60Ω,R2=10Ω,I1=0.2A。求:I2=?,I=?[2.5]
***79.一段电阻两端的电压是4V时,通过它的电流是0.2A,如果在它两端再并联上阻值为R的电阻时,干路中的电流增加了0.4A,那么电路的总电阻R总和R的阻值各是多大?[2.5]
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***80.如图15-44:R1=10Ω,R2=20Ω,S断开时,电流表的示数为0.6A.求S闭合时电流表的示数。[2.5]
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***81.如图15-45所示的电路,灯L的电阻RL=40Ω,R是标有“20Ω 1.5A”字样的变阻器,电源是由两节干电池串联而成的电池组。试求电流表和电压表的变化范围。[2.5]
***82.把R1与R2并联后接在电源上,当R1减小时,其总电阻( )。[1.0]
A.一定减小 B.一定增大 C.可能会增大 D.可能会减小
***83.把两根长度相同粗细不同的镍铬合金线连接在电路中,若通过它们的电流相等,则它们的连接方式是( )。[1.0]A.一定是串联 B.一定是并联
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C.可能是串联,也可能是并联 D.无法判断
***84.如图15-46所示的电路,R1=2R2,电流表在A、B两处测得的电流分别为IA和IB,则( )。[2.5]
A.IA=
IB B.IA=
IB C.IA=
IB D.IA=IB
***85.将电阻R1、R2并联后接到某电源上,干路中的电流为I,则( )。[2.5]
A.R1中的电流为
B.电源电压为(
)I
C.R2上的电压为IR2 D.R1、R2上的电压之比为R2:R1
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***86.如图15-47所示的电路,电流表A1与电流表A2的读数之比是5:2,则两个电阻R1与R2之比是( ) A.2:5 B.5:2 C.3:2 D.2:3
***87.如图15-48所示的电路,当开关S断开时,电流表的示数是1A,开关闭合时,电流表的示数将( )。A.不变 B.增加到2A C.减少到1/2A D.增加到4A
***88.如图15-49,电源电压4V,R1=R2=4Ω,R3=2Ω。电流表A1、A2、A3的示数分别是多少?[3.5]
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***89.如图15-50所示的电路,R1=2Ω,R2=6Ω,开关闭合后,电流表的示数为4.8A,求:[3.5]
(1)电路的总电阻;
(2)电阻R1、R2两端的电压之比;
(3)通过R1、R2的电流之比。
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知识的拓展
****90.如图15-51,当S闭合时,电流表的示数1.5A,电压表的示数为9V。(1)求电源电压和R1的阻值;(2)当S断开时,电压表的示数为6V,电流表的示数为1A,R2的阻值是多大?[3.5]
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****91.如图15-52所示的电路,电源电压12V且保持不变。R1=8Ω,R2为0~12Ω的滑动变阻器。开关S合上后,变阻器滑片P从A端移动到B端时,求电流表、电压表的变化范围。
[3.5]
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****92.如图15-53所示的电路,R1=9Ω,R2=6Ω,R3=4Ω。开关S1、S2均断开时,电压表的示数为5.4V。求:(1)开关S1、S2均闭合时,电流表、电压表的示数。(2)仅合上开关S2时,电压表、电压表的示数。[3.5]
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****93.如图15-54所示的电路,灯L2的阻值R2=20Ω,当S1断开,S2合上时,电流表、电压表的示数分别为0.3A和3V。求:(1)电源电压;(2)S1、S2均合上时,电流表、电压表的示数。[3.5]
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****94.如图15-55所示,R1=15Ω,R2=10Ω,当S1合上、S2断开时,电流表的示数为0.4A;当S1、S2均合上时,电流表的示数为0.6A。求:(1)R3的阻值;(2)S1、S2均断开时,电流表的示数。[3.5]
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****95.如图15-56所示的电路,电源电压保持6V不变。灯L1的电阻为15Ω,当开关S1、S2闭合时,电流表的示数为1A,求灯L2的电阻。(2)当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A,求L3的电阻。[3.5]
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****96.如图15-57所示的电路,电源电压为12V且保持不变。R1=6Ω,R3=4Ω,当S1、S2均断开时,电流表的示数为1.2A。求:(1)R2的阻值;(2)当S1、S2均合上时,电流表和电压表的示数;(3)仅合上S1时,电流表、电压表的示数。[3.5]
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****97.如图15-58所示电路中,RL=6Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,电源电压为8V。为了使两表都能安全使用,对变阻器连入电路的阻值有何要求?[3.5]
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****98.如图15-59所示,R1为0~200Ω的变阻器,R2=50Ω,电源电压为20V,电流表的量程A1是0~0.6A,电流表A2的量程是0~3A。合上S,当滑动变阻器的滑片位于R1的中点时,1min通过R1的电量是多少?为了使两表都不损坏,R1连入电路的电阻只能在什么范围内变化?[4.5]
****99.实验:给你一个电池组,一只电压表,一只已知阻值的定值电阻R,一只开关和几根导线,请你用来测一个未知阻值的电阻RX。要求:(1)画出电路图;(2)简述实验原理和步骤;(3)写出计算RX的公式。[4.5]
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****100.如图15-60所示的方框称为黑箱(看不见内部情况的意思),它外面有四个接线柱,并知道内部有三只阻值相同的电阻,但不知道接法。经从外部对四接线柱进行测定,得知RAD=RBC=R,RAB=RCD=2R。请在黑箱内画出电阻的连接方法。[3.5]
检 测 题
(每题10分,共100分;完成时间30分钟)
基础知识与基本技能*1.电压是使电路中形成 的原因。电阻是表示导体对电流的 作用的,其它条件一定时,电阻越大,电流越小。
*2.在用实验研究一段导体(电阻)中的电流与它两端电压的关系时,应当运用滑动变阻器进行调节,不断地改变 值,并记录对应的 值,然后对数据进行分析得出结论;在研究一段导体(电阻)中的电流与导体电阻的关系时,每次实验应换用不同阻值的导体,并运用滑动变阻器进行调节,使每一次导体两端的电压 ,并记录对应的 值,然后对数据进行分析,得出结论。综合以上两方面的实验结果可得到著名的欧姆定律,其内容是 。
**3.一段导体两端的电压是6V时,通过导体的电流是200mA,则该导体的阻值为
Ω;若使该导体两端电压变为3V,则该导体的电阻为 Ω。
**4.已知两个导体的电阻分别为R1=4Ω,R2=6Ω。若将它们串联接人电路,则总电阻为 Ω,它们各自两端的电压U1∶U2= ;若将它们并联接人电路,则总电阻为 Ω,通过它们的电流之比I1∶I2= 。
知识的应用
**5.电阻R1:R2=4:3,它们并联后接入电路中,通过它们的电流之比为 ,它们两端的电压之比为 。
**6.在并联电路中,通过支路的电流跟该支路的电阻成 比,并联电路具有
作用。
***7.n个等值电阻并联后,总电阻R等于某一电阻的 倍,总电流等于某一条支路电流的 倍。
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***8.已知:R1<R2,将图15-1中的四种不同接法接到同一电源的两极间,电路中的电流最小的是( )。
知识的拓展****9.给你一个电池组,一只电流表,一只已知阻值的定值电阻R,以及开关、导线。用这些器材测一个未知阻值的电阻Rx的阻值。要求:(1)画出电路图;(2)写出主要步骤和计算式。
****10.某同学用伏安法测一只小灯泡的电阻,请你回答该同学在实验中遇到的问题:
(1)灯泡的亮度在他看来是正常时,他停止了对滑动变阻器的调节,并细心地观察电流表,发现电流表的示数在缓慢地变小,你认为出现这种现象的原因是
。
(2)后来他又调节滑动变阻器,一不留神灯泡熄灭了(灯丝烧断了)。这时他观察到两电表的示数情况将是( )。
A.两电表示数都为零 B.电流表有示数,电压表示数为零
C.两电表的示数都不为零 D.电流表示数为零,电压表有示数且比原来大
科目:gzyw 来源:2014-2015学年湖北省八校高三第一次联考语文试卷(解析版) 题型:现代文阅读
阅读下面的文章,完成后面题。
就这么旁逸斜出下去
王晓莉
①出单位门时,恰好园林工在修剪道两旁的树木。经过几个季节的生长,这些以樟树为主的树木都已长得有声有色。每棵树都像一个小型国家,有些肆无忌惮地扩张着,街道为此稠密了不少。
②一年两季的被修剪,成了这些树木的必修课。电剪刀哧哧作响,那些长在树顶端或者树身周边的细嫩枝叶,随之纷纷落马。而即使更粗壮些的枝条,也不消五秒钟,就在强大的马力之下一折两断。很快地,这树便被修剪成了一把标准的伞,整整齐齐,笔直向上。不消一个上午,这条街就将撑起一长排绿伞。每棵树都生得一模一样了。
③地面上,那些枝枝杈杈纠缠不休地堆积着。树木的清香四处飘逸,树叶子与松针层叠一处,色彩斑斓。脚踩在上面,柔韧而温暖。这是在园林工眼里,一棵树中比较旁逸斜出,并不值得继续容留于树的那一部分。不能有损于秩序,破坏秩序等于破坏美,等于多余。这大约是园林工人的美学原则。
④但我的,恰好与他们相反。
⑤树最有趣的部分,恰恰在于那旁逸斜出。那几棵枝条如何溜出了向上生长的大部队,而独独朝着左上角努力?一簇叶子又如何密密麻麻聚集在了一起,像开一个研讨会般比别处热闹、喧腾许多?它们没有成为树的主干,没有引领一棵树生长的那股绝对力量。用现在时髦的话说,它们不是“主流”。但是这又有什么关系呢?
⑥一棵树。完全的秩序,完全的规则,该是多么乏味啊,就像兵营,像一律穿了病号服,像活了一生却毫无故事的人。
⑦在我所喜欢的电影里,除了故事主角,导演往往安排些和故事不怎么相干的人。他可能是个独居多年的老邻居,总是抓住一切机会狂热地宣讲着宗教教义、人生哲理,而他的听众,却是两个踢足球之后累瘫在沙滩上休息的男孩子;也可能是个热爱酒精的工人,在电影的背景深处,一杯接一杯地喝着苦闷至极的酒。他们类似于文章中的“闲笔”,对于故事的发展或推动其实完全不起作用。
⑧这样旁逸斜出的人,我却总是看得心领神会。很久以后,关于这场电影,我脑子里什么也留不下了,却依然能回忆起他们。 就好像在翻阅一堆历史书籍之后,我能记住的,往往是类似于野史、花絮的部分——它们从历史这棵大树的灰色的树身中旁逸斜出,冲破森严,开出斑斓的花朵,人性的色彩与趣味尽在其中。
⑨在我们周遭的生活中,有多少这样的小人物。他们永不知名,总是存在。他们有着和主流人群不一样的心事、不一样的心路,他们很容易就透露出接近于生命本质的部分,不掩饰、不修剪,因而不做作。门卫、修鞋子的人、路边摆摊卖廉价发饰的母女……他们是世界这棵大树上旁逸斜出的部分。如果世界要唾弃谁,他们必是最先被唾弃;如果世界要剪伐谁,他们必最先被剪伐。但是在被唾弃之前不能自弃,在被剪灭之前不能自灭。他们的力量来源于此。
⑩关于“旁逸斜出”,种过苹果树的朋友告诉我一个让人很受鼓舞的故事:在苹果树的树根,常常会突然蹿出一种叫“徒长枝”的枝子。它以惊人的速度爆发,长势凶猛。当它的势头盖过主干时,有经验的果农会毫不犹豫地把已遭虫蛀、遭风雨侵蚀、多年不长的老干剪去。 事物的新陈代谢并不只有一种方式。
⑪的确,过了几天,我再看单位门口的那些树木,还是在被修剪的部位,树身又长出了新芽,它们所朝向的,依然是那个旁逸斜出的方向。
⑫那些旁逸斜出的树。那些旁逸斜出的人。且让我们就这么旁逸斜出下去。
(选自《散文》2014年第5期,有删改)
1.下列对文章有关内容的分析和概括不准确的两项是(4分,两项都对得4分,答对一项得2分,有错项得0分)
A.在被修剪前,“每棵树都像一个小型国家,有些肆无忌惮地扩张着”,运用了比喻和拟人的手法写出树木自然生长状态下的茂盛繁密、生机勃勃。
B.第③段描写落在地上的残枝断叶,作者却用到了“色彩斑斓”“柔韧而温暖”等词语,暗含了作者对它们遭受剪伐的惋惜和痛心。
C.第⑦段作者笔锋一转,把思路从对树的命运的感慨转向对人的生存状态的思考,使文章内容更加丰富深刻。
D.作者叙写苹果树上“徒长枝”这一故事的目的是为了告诉我们,“旁逸斜出”的枝干也有旺盛的生命力,它们都能成为主流,从而揭示了文章主旨。
E.本文语言犀利,措辞华美,充满激情,对底层人、边缘人投入了极大的关注与悲悯,挖掘出了人性的深度。
2.为什么作者认为“树最有趣的部分,恰恰在于那旁逸斜出”? (4分)
3.赏析文中画线的句子。(4分)
它们从历史这棵大树的灰色的树身中旁逸斜出,冲破森严,开出斑斓的花朵,人性的色彩与趣味尽在其中。
4.怎样理解本文标题的含义?结合生活实际,谈谈你从文章中获得的启示。(8分)