本试题 “请写出如图所示的实验装置是分别研究什么规律的:(1)______.(2)______.(3)______.(4)______.” 主要考查您对动能和势能的应用
物体内能的改变方法(做功、热传递)
并联电路的电流规律
杠杆的平衡条件
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并联电路电流规律:
在并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即I=I1+I2+…+In。式中I表示干路中的电流,I1到In分别表示各支路中的电流。
实验探究串联电路的电流规律:
1. 实验电路:
2. 实验步骤:
(1)根据并联电路的电路图,组装好实验装置
(2)选用电流表的最大量程,并把电流表接在电路的a处。
(3)合上开关,测出a处的电流值。
(4)把电流表先后改接在电路中的b、c处,分别测出电流值,并对电路中Ia、Ib、Ic进行比较分析。
3. 结论:并联电路:干路电流等于各支路电流之和Ia=Ib+Ic。
串联电路 | 并联电路 | |
连接特点 | 用电器逐个顺次连接,只有一条电流的路径,无分支 | 各用电器并列地连接在电路的两个点之间,有干路与支路之分 |
工作特点 | 任意一个用电器断路,其他用电器均停止工作 | 某一支路断路时,其他支路上的用电器仍可工作 |
开关控制特点 | 电路中任意位置的一个开关,即可控制整个电路的工作 | 干路上的开关控制整个电路的所有用电器,支路上的开关只能控制所在支路上的用电器 |
连接方法和技巧 | 逐个顺次,一一连接 | “先串后并法”或“先并后串法” |
电路图 |
探究串、并联电路的电流规律时怎样使结果更有普遍性:
探究串、并联电路的电流规律时,常用改变电源电压,换用不同规格灯泡,多次测量等方法使结论更具普遍性。利用如图所示电路探究并联电路的电流规律时,也可能会得出结论,误认为各支路的电流相等。得出这一错误结论是因为实验时使用了两只完全相同的灯泡,所以结论比较特殊,不具备一般性,换用两只不同的灯泡重做实验,则,但仍有。
例:在“探究串联电路中的电流规律”实验中,某同学用电流表分别测出图中a、b、c三处的电流大小,并初步得到它们之间关系的结论。为了进一步确定它们之间的关系,他下一步的操作是( )
A.将电源两极对调,再次测量a、b、c三处的电流
B.改变开关s的位置,再次测量a、b、c三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量a、b、c三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流
解析:换用不同规格的灯泡,多次进行实验,可避免结果的偶然性。
答案:D
杠杆的平衡条件:
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
即
在杠杆平衡时,动力臂是阻力臂的几倍,动力就是阻力的几分之几。
利用杠杆平衡条件来分析和计算有关问题,一般遵循以下步骤:
(1)确定杠杆支点的位置。
(2)分清杠杆受到的动力和阻力,明确其大小和方向,并尽可能地作出力的示意图。
(3)确定每个力的力臂。
(4)根据杠杆平衡条件列出关系式并分析求解。
例:如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知AO= 2OB。固定D点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,至少需在A端施加F=____N的力,在图上画出此时力F的方向。
解析:要想得到施加在A点的最小力,就要找到最大力臂,由图可知,最大力臂应是OA,故过A点作们的垂线,方向斜向下即为最小力。据杠杆平衡条件得:F·OA=G·OB,代入数值为F×2OB=40N×OB,解方程得F=20N。
答案:20 力F的方向如图
实验法探究杠杆平衡条件:
实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置上平衡,目的是使杠杆的重心落在支点上,从而消除杠杆的重力对平衡的影响。当杠杆水平平衡时,O点距悬挂钩码处的距离便是力臂,而且可用杠杆上的“格数”代替力臂大小。
例:我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。
(1)实验没有挂钩码时,若杠杆左端下倾,则应将右端的平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。实验前使杠杆水平平衡的目的是____.
(2)实验中,用图所示的方式悬挂钩码,杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距),但老师却提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式( )
A.一个人无法独立操作
B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合
D.力和力臂数目过多
(3)图中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第____格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以水平平衡。
解析:(1)实验前要调节杠杆的平衡螺母使其在水平位置平衡,目的是方便地测量力臂。调节方法是将平衡螺母向杠杆偏高的一端调,即哪端轻向哪端调。
(2)探究杠杆平衡条件时,用的力和力臂数目过多,每个力都会给杠杆转动带来影响,给探究过程带来麻烦。
(3)根据杠杆平衡条件,即,所以l1=2(格)。
答案:(1)右方便地测量力臂(2)D(3)2
利用杠杆平衡条件求最小力的方法:
由公式可知,当阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小。当动力臂最长时,动力最小。要求最小动力,必须先画出最大动力臂。
1.寻找最大动力臂的方法
(1)当动力作用点确定后,支点到动力作用点的线段即为最大动力臂;
(2)动力作用点没有规定时,应看杠杆上哪一点离支点最远,则这一点到支点的距离即为最大动力臂。
2.作最小动力的方法
(1)找到最大动力臂后,过作用点作动力臂的垂线;
(2)根据实际,动力能使杠杆沿阻力作用的反方向转动,从而确定动力的方向。
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