【正文】 m/s） 測力計示數(shù)（ N） 1 2 3 由實驗記錄可知，猜想 C 是 錯誤 （選填 “正確 ”或 “錯誤 ”）的． （ 5）小明同學(xué)本實驗應(yīng)用的科學(xué)研究方法在初中 物理實驗中經(jīng)常用到，請舉一例（寫出實驗名稱） 探究動能跟哪些因素有關(guān) ． 【考點】 探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實驗． 【分析】 （ 1）滑動摩擦力是產(chǎn)生在物體接觸面上的力，因此，在測量時應(yīng)運用轉(zhuǎn)換法，通過二力平衡的原理，借助彈簧測力計的拉力將其測出．因此，在拉動木塊時要求沿水平方向做勻速直線運動，使拉力與摩擦力成為一對平衡力； （ 2）根據(jù)影響摩擦力大小的兩個因素，結(jié)合控制變量法，可對圖甲、圖乙中的變量和控制量進(jìn)行分析； （ 3）圖甲、圖丙中的變量是接觸面，而控制量是壓力的大小，據(jù)此進(jìn)行分析； （ 4）從數(shù)據(jù)中觀 察速度的大小是否對彈簧測力計的拉力構(gòu)成了影響，從而判斷猜想 C 是否成立； （ 5）物理學(xué)中，在研究一個量與多個變量之間的關(guān)系時，往往要先控制某些量，每次只研究與其中一個變量的關(guān)系，這就是控制變量法． 第 19 頁（共 23 頁） 【解答】 解： （ 1）因為只有木塊做勻速直線運動時，摩擦力和拉力才是一對平衡力，它們的大小才會相等，因此，實驗中應(yīng)用彈簧測力計拉著物體做勻速直線運動； （ 2）影響滑動摩擦力的因素有壓力的大小和接觸面的粗糙程度，三次實驗中，圖甲和圖乙的實驗符合接觸面的粗糙程度相同，壓力不同的實驗條件，能說明摩擦力的大小與壓力的大小有關(guān) ； （ 3）圖甲和圖丙的實驗相比較，兩次的壓力相同，只是改變了接觸面的粗糙程度，而拉力的大小不同，因為可說明摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關(guān)； （ 4）從表格中的數(shù)據(jù)可以看出，三次實驗中木塊運動的速度越來越大，而拉力的大小卻始終不變，因此可證明，猜想 C 是錯誤的，即摩擦力的大小與運動的速度無關(guān)； （ 5）本實驗中，分別探究了摩擦力與壓力大小和接觸面粗糙程度，以及與物體運動速度多個變量之間的關(guān)系，運用的是控制變量的方法； 控制變量法的實驗： ①探究電壓、電流與電阻的關(guān)系； ②探究動能跟哪些因素有關(guān)； ③探究固體熔化時溫度 的變化規(guī)律； ④研究影響電磁鐵磁性強弱的因素． 故答案為：（ 1）勻速直線；（ 2）甲；乙；（ 3）接觸面的粗糙程度；（ 4）錯誤；（ 5）探究動能跟哪些因素有關(guān)． 21．在 “測量標(biāo)有 ‘’字樣小燈泡的電功率 ”的實驗中，實驗室提供的器材有電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為 的電源和標(biāo)有 “30Ω ”的滑動變阻器，小宇同學(xué)已連接好如圖 1所示的部分實驗電路． （ 1）請用筆劃線代替導(dǎo)線將電路連接完整，要求閉合開關(guān)后，使滑片 P 向左端移動時小燈泡的亮度變亮； （ 2）連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片 P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表的示數(shù)為 ，電流表示數(shù)為 0，則出現(xiàn)故障的原因可能是 燈泡的燈絲斷了 ； （ 3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為 時，電流表示數(shù)如圖 2 所示，小燈泡的額定電流為 A，小燈泡的額定功率為 W；小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的電阻為 Ω（保留 1 位小數(shù)）． 【考點】 電功率的測量． 【分析】 （ 1）將變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片向左移動，燈泡變亮，則電阻應(yīng)變小，電流表與燈泡串聯(lián)； （ 2）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，電流表 無示數(shù)，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因； （ 3）當(dāng)燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)圖讀出電流表的示數(shù)，注意量程和分度值；由 P=UI 計算出電功率，由 R= 計算出電阻． 【解答】 解：（ 1）將電流表與燈泡串聯(lián)，可選擇 0～ 的量程； 第 20 頁（共 23 頁） 將變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片向左移動，燈泡變亮，則電阻應(yīng)變小，所以變阻器下面應(yīng)連接左邊的 C 接線柱，如圖所示： （ 2）連好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片 P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明在電壓表兩接線柱之間的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的 可能原因是燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導(dǎo)線斷了）； （ 3）燈泡的額定電壓為 ，則當(dāng)電壓表的示數(shù)為 時，燈泡正常發(fā)光； 由圖知，電流表的量程為 0～ ，分度值為 ，示數(shù)為 ；小燈泡的額定功率P=UI= =； 根據(jù)串聯(lián)分壓可知，滑動變阻器兩端的電壓 U′=﹣ =2V， 則滑動變阻器接入電路的電阻 R= = ≈ ． 故答案為： （ 1）見上圖；（ 2）燈泡的燈絲斷了；（ 3） ； ； ． 五、解答題（共 2 小題，滿分 13 分） 22．我國新造海監(jiān)船啟程赴南海維權(quán)，船總長 91 米、船寬 米、船底深 米，滿載排水量 4900 噸，最大航速 節(jié)（約 25km/h），續(xù)航力 15000 海里，是一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合海監(jiān)船．（海水的密度為 103kg/m3， g 取 10N/kg） （ 1）滿載時，海監(jiān)船受到的浮力有多大？ （ 2）若船底某處距海面的深度為 6m，則該處受到海水的壓強是多少？此處 面積所受壓力是多少？ （ 3）船在某處執(zhí)行任務(wù)時，以 18km/h 的速度勻速航行 5 小時，巡航的路程為多少 km？若巡航時海水阻力為 106 牛 頓，則這一過程中船的推進(jìn)力所做的功為多少？ 【考點】 浮力大小的計算；速度公式及其應(yīng)用；壓力及重力與壓力的區(qū)別；液體的壓強的計算；功的計算． 【分析】 （ 1）浸在液體中的物體，受到的浮力等于排開的水重；已知輪船的排水量，可以得到排開的水重，也就得到了輪船受到的浮力； （ 2）已知海水的密度和船底所在的深度，利用 p=ρgh 計算船底受到的壓強；利用 p= 可求得此處 面積所受壓力； （ 3）已知輪船行駛的速度和時間，可以得到行駛是路程； 因為輪船勻速航行，所以推進(jìn)力等于海水阻力；已知推進(jìn)力和行駛的路程，利用公式 W=Fs計算推進(jìn)力做的功． 【解答】 解： （ 1）滿載排水量為： m 排 =4900t= 106kg， 海監(jiān)船受到的浮力為 F 浮 =m 排 g= 106kg 10N/kg= 107N； （ 2）船底受到的壓強為 p=ρgh=1 103kg/m3 10N/kg 6m=6 104Pa； 第 21 頁（共 23 頁） 由 p= 可得，此處 面積所受壓力 F=pS=6 104Pa =3 104N； （ 3）由 v= 可得，船巡航的路程為： s=vt=18km/h 5h=90km=9 104m， 因為船勻速行駛，所以 F=f= 106N 船的推進(jìn)力所做的功為 W=Fs= 106N 9 104m=9 1010J． 答： （ 1）滿載時，海監(jiān)船受到的浮力有 107N； （ 2）若船底某處距海面的深度為 6m，則該處受到海水的壓強是 6 104Pa； 此處 面積所受壓力是 3 104N； （ 3）巡航的路程為 90km，這一過程中船的推進(jìn)力所做的功為 9 1010J． 23．如圖是家庭用的一種電熱飲水機的簡化電路圖，其參數(shù)如表， R R2 是發(fā)熱電阻絲． 型號： YSJ﹣ 66 額定電壓 220V 加熱功率 1100W 保溫功率 44W 水箱容積 5L 頻率 50Hz 求：（ 1）若飲水機正常工作的加熱效率為 90%，現(xiàn)將質(zhì)量為 、初溫為 25℃ 的水在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰，已知水的比熱容是 103J/（ kg?℃ ），燒開這些水消耗了多少電能？ （ 2）當(dāng)飲水機處于加熱狀態(tài)時，通過飲水機的電流是多大？ （ 3） R1 的電阻值是多大？ 【考點】 電功與熱量的綜合計算． 【分析】 （ 1）利用水的吸熱公式 Q 吸 =cm（ t﹣ t0）求出水吸收的熱量，再利用加熱效率 η=求出消耗的電能； （ 2）利用 P=UI 可求得通過飲水機的電流； （ 3）利用 R= 分別求出保溫和加熱時的電阻，二者之差即為 R1 的電阻． 【解答】 解： （ 1）水吸收的熱量為： Q 吸 =c 水 m 水 （ t﹣ t0） = 103J/（ kg?℃ ） = 105J； 由 Q 吸 =ηW 可得，消耗的電能： W 電 = = = 105J； 第 22 頁（共 23 頁） （ 2）由 P=UI 可得，當(dāng)飲水機處于加熱狀態(tài)時，通過飲水機的電流 I= = =5A， 由電路圖可知，開關(guān) S2 斷開時兩電阻串聯(lián)，電路電阻較大，開關(guān) S2 閉合時，只有電阻 R2接入電路，電阻 R1 被短路，此時電路電阻較小，電源電壓 U 一定，由 P= 可知，電阻越大，電路 功率越小，電阻越小，飲水機功率越大，因此當(dāng)開關(guān) S2 斷開時，電路阻值較大，電功率較小，飲水機處于保溫狀態(tài)．因此當(dāng)開關(guān) S2 閉合時，電路阻值較小，電功率較大，飲水機處于加熱狀態(tài)． 加熱時 R2= = =44Ω， 保溫時 R 總 = = =1100Ω， 則 R1=R 總 ﹣ R2=1100Ω﹣ 44Ω=1056Ω． 答：（ 1）燒開這些水消耗 105J 電能； （ 2）當(dāng)飲水機處于加熱狀態(tài)時，通過飲水機的電流是 5A； （ 3） R1 的電阻值是 1056Ω． 第 23 頁（共 23 頁） 2022 年 9 月 12 日