返回

初中物理

首页
  • 问答题
    按题目要求作图
    (1)如图甲所示,某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B,画出最省力的绕线.
    (2)如图乙所示的杠杆B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的力F使杠杆在图示中的位置平衡.请在图中画出此力的示意图和力臂.
    (3)如图丙所示,用笔画线代替导线将电灯、开关、三孔插座接到电路中.

    魔方格

    本题信息:物理问答题难度较难 来源:未知
  • 本题答案
    查看答案
本试题 “按题目要求作图(1)如图甲所示,某人站在A处用一根绳子和两个滑轮提起物体B,画出最省力的绕线.(2)如图乙所示的杠杆B点挂着重物G,若在A点施加一个最小的...” 主要考查您对

家庭电路的连接

杠杆的动态平衡分析

滑轮组的设计与组装

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 家庭电路的连接
  • 杠杆的动态平衡分析
  • 滑轮组的设计与组装
连接方法:
所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。

家用电路的作用及连接方式:
1.供电线路
家庭电路的低压供电线路有两根线,一根叫火线,一根叫零线,它们之间有220V的电压。

2.电能表
位置:供电线路在接其它元件之前,首先接电能表,也可以说电能表要接在干路上;
作用:测量用户在一定时间内消耗的电能;
铭牌数据含义:220V是指电能表的额定电压,10A是指电能表允许通过的最大电流,1500r/kW·h是指每消耗1kW·h的电能,电能表的表盘转1500转;
读数方法:记下起始时间的值,再记下结束时间的值,两次的差就是这段时间消耗的电能,注意最末一位数字为小数部分,单位为千瓦时,也叫度。

3.总开关
位置:在电能表后,保险丝之前;
连接方法:有时用双刀开关同时控制火线和零线,有时用单刀开关只控制火线。

4.保险丝:
作用:在电路电流过大时,自动熔断,切断电路;
材料:电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成;
原理:根据焦耳定律Q=I2Rt可知,保险丝的电阻比较大,通过的电流较大,在相同时间内产生的热量就比较多,温度上升的较高,而保险丝的熔点又较低,所以会迅速熔断;
选择:保险丝的熔断电流稍大于家庭电路允许通过的最大电流,不能用更粗的保险丝,更不能用铜丝或铁丝代替保险丝。

 5.用电器作用:
连接家用电器,给可移动家用电器供电;
位置:在保险丝后;
连接:各用电器之间并联连接,既保证了用电器之间互不影响,又使用电器两端的电压均为220V;
控制开关位置:用电器的控制开关要放在用电器和火线之间,不允许放在用电器和零线之间。

6.插座作用:
在家庭电路中插座是为了给可移动电器供电;
种类:分为固定插座和可移动插座,又分为两孔插座和三孔插座;
三孔插座的作用:三孔插座的两个孔分别接火线和零线,另一孔是接地的,这样在把三脚插头插入时,把用电器的金属外壳和大地连接起来。

规律总结:
家庭电路的组成:常见的家庭电路一般由进户线、电能表、总开关、保险设备、用电器、插座、导线等组成。进户线分为火线和零线,它们用试电笔来判别,能使试电笔的氖管发光的是火线,不能使氖管发光的是零线。(试电笔金属螺帽应与手接触)(左零右火)

家庭电路安装图的画法
1.家庭电路中有火线、零线和地线,单根保险丝接在火线上,开关接在火线上。

2.电灯安装时,零线、火线并排走,零线直接进灯座。火线通过开关进灯座。如果灯泡是螺丝口的,尾部中心接火线,螺旋套接零线。

3.插座安装时,两孔插座左孔接零线,右孔接火线;三孔插座的左边的孔接零线,右边的孔接火线,中间的孔接地线,所以称为“左零右火中接地”。如果在插座上接保险丝,保险丝应接在火线上。

4.插座与插座之间是并联的,插座与电灯之间是并联的,各种电器之间是并联的。


试电笔
1.试电笔是用来辨别火线和零线的工具。构造:由笔尖金属体、大电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体等组成。如图甲所示。
 

2.使用时,用手捏住笔尾金属体,将笔尖接触进户线,若碰到的是火线,则氖管发光;若笔尖接触的是零线,氖管就不会发光。(如图乙、丙所示)
3.使用试电笔时,切不可用手直接接触笔尖金属体,这样人会触电。
4.检查电路故障时,用笔尖接触导线,若两根导线都不发光,表明火线断路;若两根导线都发光,表明零线断路

插座和电灯的接法
1.插座:插座可分为两孔插座和三孔插座。如图甲所示。两孔插座:左孔接零线,右孔接火线。三孔插座:左孔接零线,右孔接火线,中间上端的孔接地线。这样用电器的金属外壳即便带电,电流也会流人大地,不致对人造成伤害。国家规定:带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地,也就是必须使用三孔插座和三脚捕头。如图乙所示。
 

2.用电器:以电灯为例,电灯接入电路时,灯座两个接线柱一个接火线,一个接零线,控制电灯的开关一定要安装在火线上,这样做是为了安全。螺口灯座允许接在零线上,绝不许接在火线上。


杠杆的平衡状态:
       杠杆静止不动或匀速转动都叫做杠杆平衡,注意我们在实验室所做的杠杆平衡条件的实验,是在杠杆水平位置平衡进行的,但在实际生产和生活中,这样的平衡是不多的,在许多情况下,杠杆是倾斜静止的,这是因为杠杆受到平衡力作用。所以说杠杆不论处于怎样的静止,都可以理解成处于平衡状态。


杠杆动态平衡问题:
杠杆动态平衡的几种类型杠杆动态平衡是指构成杠杆的某些要素发生变化,而杠杆仍处于静止状态或匀速转动状态,
分析杠杆的动态平衡时,一般是动中取静,根据杠杆平衡条件,分析比较,得出结论。下面就杠杆动态平衡问题归类分析。

一、 阻力一定,判断动力的变化情况
1、l1不变,l2变化
例1、如图1所示,轻质杠杆可绕O转动,在A点始终受一垂直作用于杠杆的力,在从A转动A/位置时,力F将()
A、变大
B、变小
C、先变大,后变小
D、先变小,后变大

分析:当杠杆在水平面以下上升到水平面上时,l1不变,l2增大,由,F增大,当杠杆从水平面继续上升过程中,l2减小,所以F减小。
2、l2不变,l1变化
例2、如图2所示,轻质杠杆OA的B点挂着一个重物,A端用细绳吊在圆环M下,此时OA恰成水平且A点与圆弧形架PQ的圆心重合,那么当环M从P点逐渐滑至Q点的过程中,绳对A端的拉力大小将()
A、保持不变
B、逐渐增大
C、逐渐减小
D、由大变小再变大

分析:当M点从P点滑至Q点的过程中,我们分两个过程分析,
一是从P点滑至竖直位置,动力臂l1逐渐增大(同学们不妨作出这两点的动力臂),由知F逐渐变小;
二是从竖直位置到Q点,动力臂逐渐减小,所以又逐渐增大。故选D。

3、l1与l2同时变化,但比值不变
例3、用图3所示的杠杆提升重物,设作用在A端的力F始终竖直向下,在将重物慢慢提升到一定高度的过程中,F的大小将()
A、保持不变
B、逐渐变小
C、逐渐变大
D、先变大,后变小

分析::F始终竖直向下,与阻力作用线平行,分别作出F与G的力臂l1和l2,构建两个相似三角形(同学们不妨在图中作出),可以看出,
为定值,由杠杆平衡条件,,得,所以,F大小不变。

4、l1与l2同时变化
例4、如图4所示,一个直杠杆可绕轴O转动,在直杆的中点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终保持水平的力F,将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中,力F大小的变化情况是()
A、一直增大
B、一直减小
C、先增大后减小
D、先减小后增大


分析:将直杆从竖直位置慢慢抬起到水平位置过程中,l1变小,l2变大,由知,F一直在增大。
二、动力与阻力不变,动力臂与阻力臂变化
例5、如图5所示,用一细线悬挂一根粗细均匀的轻质细麦桔杆,使其静止在水平方向上, O为麦桔杆的中点.这时有两只蚂蚁同时从O点分别向着麦桔杆的两端匀速爬行,在蚂蚁爬行的过程中麦桔杆在水平方向始终保持乎衡,则()
A、两蚂蚁的质量一定相等
B、两蚂蚁的爬行速度大小一定相等
C、两蚂蚁的质量与爬行速度大小的乘积一定相等
D、两蚂蚁对麦桔杆的压力一定相等

分析:蚂蚁爬行的过程中麦桔杆始终保持乎衡,有,即,所以。故选C。

三、动力臂与阻力臂不变,动力与阻力改变
例6、如图6所示的轻质杠杆,AO小于BO.在A、B两端悬挂重物(同种物质)G1和G2后杠杆平衡.若将G1和G2同时浸没到水中则()
A、杠杆仍保持平衡
B、杠杆的A端向下倾斜
C、杠杆的B端向下倾斜
D、无法判断

分析:在空气中,杠杆平衡,故有;G1和G2同时浸没到水中,有,说明杠杆仍然平衡。故选A。


杠杆的转动:
      判断杠杆平衡的依据是:“动力×动力臂”是否等于“阻力×阻力臂”。若二者相等,杠杆平衡;若二者不相等,则杠杆不平衡,且杠杆会向“乘积”大的一方倾斜。
例如图所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,杠杆上每格均匀等距,每个钩码都相同。下列四项操作中,会使杠杆左端下倾的是(   )

①在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码;②在杠杆的两侧钩码下同时各加挂一个相同的钩码;④将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个小格;④将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格。
A.①③B.②④C.②③D.①④

解析根据杠杆的平衡条件,当左边力与力臂的乘积等于右边力与力臂的乘积时,杠杆平衡。哪一边乘积大,哪一边下降,可对本题四种情况逐一分析,最后作出判断。

答案B
组装滑轮组的要领:
1、确定“n”。根据题意确定由多少段绳子承担动滑轮重力和物体重力。

2、确定动滑轮个数。
(1)、当n为偶数时,动滑轮的个数是:
(2)、当n为奇数时,动滑轮的个数是:

3、确定定滑轮的个数。口诀:“一动配一定,偶数减一定,变向加一定。”
(1)在不改变施力的方向时,以动滑轮个数为基数,按“一动配一定,偶数减一定”来确定定滑轮的个数。即:一个动滑轮配一个定滑轮;但当n为偶数时,定滑轮的个数等于“动滑轮的个数减一个”。
(2)在需要改变施力的方向时,仍以动滑轮的个数为基数,按“变向加一定”的方法确定定滑轮的个数。即:在“一动配一定,偶数减一定”的基数上,再加上一个定滑轮。

4、组装滑轮组。口诀:“奇动偶定”。确定好了动滑轮和定滑轮的个数后,再确定绳子的起始点。
(1)当n为奇数时,绳子的起始点从动滑轮开始,经定滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。
(2)当n为偶数时,绳子的起始点从定滑轮开始,经动滑轮依次按画螺旋线的方法绕线。

滑轮组的绕线问题:
    一般来说,在给滑轮组绕线时,首先要确定承担物重的绳子股数n,然后根据“奇动偶定,由内向外”的原则绕绳。“奇、偶”是指承担物重的绳子股数,“动、定” 是指动滑轮和定滑轮。即如果n是奇数,则绳子起始端在动滑轮的小钩上开始绕起;如果n是偶数,则绳子起始端从定滑轮的小钩上开始绕起。需要注意的是:在绕线时,所画的线要直,并且要与两个滑轮外侧相切;在一般情况下,要在最后一股 (最外层)绳子的末端用箭头标出拉力的方向。在中考中此类问题包括以下几种类型:
(1)已知滑轮组的省力情况
(2)未知滑轮组的省力情况
(3)根据特定要求绕线确定滑轮组绕线时要注意一些特殊的要求,比如 “最省力”、“人要站在地面上”、“向上拉”等,还要符合一定的物理情景。
例1完成图示滑轮组的绕线。

解析:根据绕线规律“奇动偶定”n=3或n=5为奇数,(1)(2)(4)绳子的起点在动滑轮上,n=4为偶数,所以(3)绳子的起点在定滑轮上。
答案:如图

组装滑轮组的方法:
    要正确组装滑轮组,首先要根据题意算出承担物重的绳子的股数n,然后再根据“奇动偶定”的原则组装滑轮组,即当n为奇数时,绳子的起始端系在动滑轮上,当n为偶数时,绳子的起始端系在定滑轮上。
例一条绳子最多能承受1000N的拉力。请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起3300N的重物,画出滑轮组安装示意图。
解析:先确定绳子股数:, n的取值应为4;根据“奇动偶定”原则绳子固定端应在定滑轮上,若改变力的方向,绕法如图乙所示;若不改变力的方向,绕法如图甲所示。
答案:


发现相似题
与“按题目要求作图(1)如图甲所示,某人站在A处用一根绳子和两...”考查相似的试题有: