本试题 “(1)“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请在图中画出潜水艇加速上浮过程中所受重力和浮力的示意图.(2)在老师的指导下,小刚和小红通过...” 主要考查您对物体的浮沉条件及其应用
电功率的计算
家庭电路的连接
力的示意图
重力的示意图
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。
上浮 | 下沉 | 悬浮 | 漂浮 | 沉底 | |
F浮>G | F浮<G | F浮=G | F浮=G | F浮+N=G | |
实心物体 | ρ液>ρ物 | ρ液<ρ物 | ρ液=ρ物 V排=V物 |
ρ液>ρ物 V排<V物 |
ρ液>ρ物 V排=V物 |
处于动态(运动状态不断改变),受非平衡力作用 | 可以停留在液体的任何深度处 | 是“上浮”过程的最终条件 | 是“下沉”过程的最终状态 | ||
处于静态,受平衡力 |
悬浮 | 漂浮 | ||
区别 | 物体在液体中的位置 | 物体可以静止在液体内部任一位置 | 物体静止在液体表面上 |
物体实心时,ρ物和ρ液的大小 | ρ物=ρ液 | ρ物<ρ液 | |
物体体积V物与物体排开液体体积V排的大小 | V物=V排 | V物>V排 | |
相似 | 物体都处于平衡状态,各自所受的浮力与重力式一对平衡力 |
利用浮力知识求物体或液体的密度:
1.对于漂浮的物体,浮力等于重力,而浮力F浮= ρ液gV排,重力G物=ρ物gV排,因F浮≈G物,只要知道V排与V物的关系和ρ液(或ρ物)就可求出ρ物(或ρ液)。
例1:将密度为0.6×103kg/m3,体积125cm3的木块放入盐水中,木块有1/2的体积露出盐水面,则木块受到的浮力为____N,盐水的密度____________ kg/m3(g取10N/kg)
解析:木块漂浮,所受浮力等于重力,F=G= Mg=p木Vg=0.6×103kg/m3×0.125×10-3m3× 10N/kg=0.75N,盐水的密度:
=1.2×103kg/m3
2. 若,物体完全浸没在液体中,根据阿基米德原理,及称重法,可求出,又因为,此时,可得。根据此式,已知ρ液,可求出ρ物,已知ρ物可求出ρ液。
液面升降问题的解法:
1. 组合物体漂浮类型
要看液面是上升还是下降,关键是比较前后两次物体排开液体的体积的变化。设物体原来排开液体的体积为V排,后来排开液体的体积为V‘排,若V’排>V排,则液面上升,若V’排<V排,则液面下降;若V’排=V排,则液面高度不变,又根据阿基米德原理知,物体在液体中所受的浮力,故,因为液体的密度ρ液不变,固物体的排开液体的体积取决于物体所受的浮力,所以只要判断出物体前后所受浮力的变化情况,即可判断出液面的升降情况。
例1一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯,若将小铁球取出放入水槽里,烧杯仍漂浮在水槽中,则水面将( )
A.上升 B.不变 C.下降 D.无法判断
解析:铁球和烧杯漂浮在水中,装有铁球的烧杯所受的浮力F浮与烧杯和铁球的总重力平衡,则有:。把铁球放入水槽中,铁球下沉,铁球单独受到的浮力,;烧杯单独受到的浮力为。铁球放入水槽中后,铁球和烧杯所受浮力之和为F浮2,因此,烧杯和铁球后来排开水的体积之和小于原来排开的水的体积,所以水面下降,故正确选项为C。
2.纯冰熔化类型:
此类题的规律技巧:若冰块漂浮于水中,则冰熔化后液面不变;若冰块漂浮于密度大于水的液体中,则冰熔化后液面上升;若冰块漂浮于(或浸没于)密度小于水的液体中,则冰熔化后液面下降。
要判断液面的升降,必须比较冰排开液体的体积与冰熔化成水的体积之间的关系。冰未熔化时,若它漂浮在液面上,则所受的浮力与重力相等,即。冰块所受的,冰块的重力,由此可得;冰熔化后,化成水的体积。所以当冰块漂浮于水中时,,液面不变;当时,,液面上升。若冰块浸没液体中,则冰块排开液体的体积等于冰块的体积,而冰熔化后的体积小于冰的体积,故液面下降。
例2如图所示,烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口,杯中水面恰好与杯口相平,待这些冰全部熔化后( )
A.将有水从杯中溢出
B.不会有水从杯中溢出,杯中水面也不会下降
C.烧杯中水面下降
D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出
解析:冰熔化后烧杯中的水面将保持不变,故不会有水溢出。
答案:B
漂浮物体切去露出部分后的浮沉情况:
漂浮物体,如将露出液面的部分切去后,物体的重力减小,而浸在液体中的部分没有变,根据F浮= ρ液gV排知物体所受浮力不变。这时浮力大于重力,剩余部分上浮。
例1长为L的蜡烛底部粘有一铁块,使其竖直停留在水中,如图所示,这时露出水面的长度为L0,将其点燃,直到自然熄灭,设燃烧掉的长度为d,则( )
A.d<L0
B.d=L0
C.d>L0
D.无法判断
解析:假设将露出的部分一次切去,再分析剩余部分的沉浮情况就很容易得出结论。如将露出水面的部分切去,这时蜡烛的重力减小,而在水中的部分未变,即排开的水的重力——浮力未变,显然这时浮力大于重力,剩余部分将上浮。可见,蜡烛燃烧过程是逐渐上浮的,所以最终烧掉的长度大于L0,故正确选项为C。
答案:C
上升 | 下降 | |
氢气球 | 充入密度小于空气的氢气 | 放掉球内部分气体,使球体积减小 |
热气球 | 充入加热后的热空气 | 停止加热,热空气冷却,热气球内空气密度增大 |
灯泡铭牌问题
“铭牌问题”是电功率知识与实际生活相结合的热点问题,做这类题目时,首先要读懂用电器的“铭牌”。
如图:灯泡上的铭牌。“PZ”是“普通照明灯泡”中 “普”和“照”的汉语拼音的第一个字母,表示灯泡的型号。另外可知:U额=220V,P额=25W。
例:甲、乙两灯泡分别标有“220V 40W”和 “110V 40W”字样,将它们串联起来接入220V电路中,比较两灯的亮度,则( )
A.甲灯亮B.乙灯亮 C.一样亮D.无法判断
解析:灯的亮度决定于灯的实际功率,串联时电流相同,根据P=I2R,电阻大的实际功率大,灯更亮一些。根据有。,R乙=,所以,甲灯更亮一些。
公式法计算电功率:
1.
这是电功率的定义式,此公式适用于各种用电器和电路。
2. P=UI
这是电功率的决定式,即电功率是由用电器两端的电压和通过它的电流之积来决定的。此公式适用于所有电路,它是“伏安法”测小灯泡电功率的理论依据。该公式表明,用电器的实际功率等于实际电压与实际电流的乘积。常常借助于用电器的铭牌用此公式来计算用电器的额定电流,进而计算用电器的电阻;当然这个公式的最大用处还是用来计算各类用电器实际消耗的电功率或电路的总功率。
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。
力的三要素 | 力的示意图 |
力的大小 | 用线段长短粗略表示力的大小 |
力的方向 | 箭头所指的方向表示力的方向 |
力的作用点 | 力的作用点画在线段的起点火箭头处 |
与“(1)“远征号”潜水艇在东海执行完任务后返回到长江某基地,请...”考查相似的试题有: