题目
(1)在铁架台上固定由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升,请在图1中画出最合适的绕线方法.
(2)如图2所示,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂L. (3)教室里的一个开关可以同时控制两盏灯,请将图连接成符合教室里电路实际情况的电路图3. (4)某同学在实验室连接了一个如图4所示的电路,试在如图方框中画出对应的电路图. |
所属题型:问答题
试题难度系数:中档
答案
(1)由一个定滑轮、一个动滑轮构成的滑轮组中,可由2段或3段绳子承担物重;由于nF>G,即0.8N×n>2N,故n>2.5,所以应由三段绳子承重;因此从动滑轮上固定绳子;如下图所示: (2)因为在阻力和阻力臂一定时,当动力臂最长时动力最小.O为支点,OB=40cm,BC=30cm,所以OC=50cm,又AO=60cm,当动力作用在A点,动力臂可以是AO=60cm,当动力作用在C点,动力臂可以是OC=50cm,所以最小力应作用在A点,与OA垂直即力臂是OA,故最小的力F的示意图及其力臂L;如下图所示: (3)灯泡的额定电压均为220V,故两灯应并联,而开关控制两灯,故开关应接在干路上,如下图所示: (4)根据实物图可知,电流从正极开始分为三路,一路经过L1,另一路经过S1,另一路经过灯泡L3、S2,然后共同经过L3回到电源负极,如图所示:
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考点梳理
初中三年级物理试题“(1)在铁架台上固定由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子”旨在考查同学们对
电路的连接、
电路图及元件符号、
杠杆的动态平衡分析、
力臂的画法、
滑轮组的设计与组装、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 电路的连接
- 电路图及元件符号
- 杠杆的动态平衡分析
- 力臂的画法
- 滑轮组的设计与组装
考点名称:电路的连接
电路连接的类型:
①按电路图连接实物图;
②根据要求设计电路一般步骤是:从电源的一极开始,顺着或逆着电流方向连接实物元件,最后连在电源的另一极。,连接实物图时要注意导线不能交叉,导线的端点要接在各元件的接线柱上。
四种连接类型的作图说明:
(一)看实物画电路图,关键是在看图,图看不明白,就无法作好图,中考有个内部规定,混联作图是不要求的,那么你心里应该明白实物图实际上只有两种电路,一种串联,另一种是并联,串联电路非常容易识别,先找电源正极,用铅笔尖沿电流方向顺序前进直到电源负极为止。明确每个元件的位置,然后作图。顺序是:先画电池组,按元件排列顺序规范作图,横平竖直,转弯处不得有元件若有电压表要准确判断它测的是哪能一段电路的电压,在检查电路无误的情况下,将电压表并在被测电路两端。对并联电路,判断方法如下,从电源正极出发,沿电流方向找到分叉点,并标出中文“分”字,(遇到电压表不理它,当断开没有处理)用两支铅笔从分点开始沿电流方向前进,直至两支笔尖汇合,这个点就是汇合点。并标出中文“合”字。首先要清楚有几条支路,每条支路中有几个元件,分别是什么。特别要注意分点到电源正极之间为干路,分点到电源负极之间也是干路,看一看干路中分别有哪些元件,在都明确的基础上开始作电路图,具体步骤如下:先画电池组,分别画出两段干路,干路中有什么画什么。在分点和合点之间分别画支路,有几条画几条(多数情况下只有两条支路),并准确将每条支路中的元件按顺序画规范,作图要求横平竖直,铅笔作图检查无误后,将电压表画到被测电路的两端。
(二)看电路图连元件作图方法:先看图识电路:混联不让考,只有串,并联两种,串联容易识别重点是并联。若是并联电路,在电路较长上找出分点和合点并标出。并明确每个元件所处位置。(首先弄清楚干路中有无开并和电流表)连实物图,先连好电池组,找出电源正极,从正极出发,连干路元件,找到分点后,分支路连线,千万不能乱画,顺序作图。直到合点,然后再画另一条支路[注意导线不得交叉,导线必须画到接线柱上(开关,电流表,电压表等)接电流表,电压表的要注意正负接线柱]遇到滑动变阻器,必须一上,一下作图,检查电路无误后,最后将电压表接在被测电路两端。
(三)设计电路方法如下:首先读题、审题、明电路,(混联不要求)一般只有两种电路,串联和并联,串联比较容易,关键在并联要注意干路中的开关和电流表管全部电路,支路中的电流表和开关只管本支路的用电器,明确后分支路作图,最后电压表并在被测用电器两端。完毕检查电路,电路作图必须用铅笔,横平竖直,转弯处不得画元件,作图应规范。
(四)识别错误电路一般错误发生有下列几种情况:
1、是否产生电源短路,也就是电流不经过用电器直接回到电源负极;
2、是否产生局部短接,被局部短路的用电器不能工作;
3、是否电压表、电流表和正负接线柱错接了,或者量程选的不合适(过大或过小了);
4、滑动变阻器错接了(全上或全下了)。
并联电路中电流表的连接问题:
如图,要保证L1和L2并联,只要线头M接在从灯 L2的左接线柱到电流负极的任一接线柱上都可以。但当M接在灯泡L1的左接线柱上或电流表的右接线柱上时,电流表被留在干路中;当M接在电源负极或电流表的左接线柱上时,电流表被留在了L2的支路上。所以两种接法电流表所处的位置不同,所测的电流也不同。
例如:图甲是小亮同学测量并联电路中的总电流时连接的电路。
(1)请你在a、b导线中撤掉一根多余的导线,使电路符合实验要求。你选择撤掉的是_____导线。
(2)撤掉多余的导线后,闭合开关,电流表的读数如图乙所示,其读数为_____A。
解析从图示可以看出导线6是多余的,去掉b 后,两灯泡并联,电流表测干路的电流,从电流表的量程和指针偏转可以看出,此时的示数为0.34A。
答案(1)b(2)0.34
考点名称:电路图及元件符号
电路图:电路图主要由元件符号、连线、结点、注释四大部分组成,用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图;
元件符号:表示实际电路中的元件,它的形状与实际的元件不一定相似,甚至完全不一样。但是它一般都表示出了元件的特点,而且引脚的数目都和实际元件保持一致。
几种常见的元件符号如下:
常见元器件作用:
电路图的功能及作用:
①电路图主要用来讲述电路的工作原理。
②它能够完整地表达某一级电路的结构和工作原理,有时还全部标出电路中各元器件的参数,如标称阻值、标称容量和三极管型号等。
③它对深入理解电路的工作原理和记忆电路的结构、组成很有帮助。
考点名称:杠杆的动态平衡分析
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。
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。
杠杆动态平衡相关试题:
1.如图所示,动力F的力臂是( )
A. BC B. OC C. OB D. OD
核心考点: 杠杆力臂的作图
2. 如图所示,杠杆处于平衡状态,则F的力臂是( )
A. OA B. OC C. OD D. FD
核心考点: 杠杆力臂的作图
3.如图所示的轻质杠杆,AO小于BO。在A、B两端悬挂重物G1和G2后杠杆平衡,若将G1和G2同时向支点O移动相同的距离,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
核心考点: 杠杆的动态平衡条件
4.如图所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,若实验时在杠杆的左端悬挂一个物体,右端用弹簧秤拉着,使杠杆在水平位置保持平衡,今握着弹簧秤缓慢地沿图中虚线的位置1移动到2(杠杆始终在水平位置保持平衡),则弹簧秤的示数( )
A. 不断增大 B. 先增大,后减小 C. 不断减小 D. 先减小,后增大
核心考点: 杠杆的动态平衡条件
考点名称:力臂的画法
力臂:
物体绕定轴或定点转动时,由力的作用线至转轴或定点间的垂直距离。
杠杆力臂的画法——一找点、二画线、三作垂线段
1.首先在杠杆的示意图上,确定支点O。
2.画好动力作用线及阻力作用线,画的时候要用虚线将力的作用线延长。
3.再从支点O向力的作用线引垂线,画出垂足。则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用虚线(或实线) 表示并用大括号标明,在旁边标上字母l1或l2,分别表示动力臂或阻力臂。
力臂的画法:
1.如图所示,F1是作用在抽水机手柄A点处的动力,O为支点。请画出动力F1的力臂l1。
答案:如图所示。
解析:先将动力的作用线延长,然后从支点用虚线做拉力作用线的垂线,再用大括号标识,并写上符号。
2、如图所示是利用钓鱼竿钓鱼的示意图。
O为支点,F1是手对鱼竿的作用力,请画出
(I)鱼线对钓鱼竿拉力F2的示意图;
(2) F2的力臂。
答案:如图所示。
解析:(1)鱼线对钓鱼竿的拉力与鱼线重合,沿鱼线竖直向下;
(2)作F2的力臂,先用三角尺辅助,找到支点在阻力作用线上的垂足,然后用双箭头线段标识出支点与垂足之间的线段,并写上符号。
考点名称:滑轮组的设计与组装
滑轮组的制作:
滑轮组的设计和组装,是学习简单机械的一个难点,也是课本知识在实际生活中的一个重要应用。在遇到这样的题时,有的同学找不到解题的突破口,不知如何按要求去设计滑轮组。在学习中如何突破这一难点呢?关键是同学们要掌握一种解这类问题的有效方法,下面就和同学们谈谈如何按要求设计组装滑轮组。
一. 滑轮组绳子的绕法
在按要求给滑轮组绕绳子时,同学们可按以下几个步骤进行。
第一步:确定绕过动滑轮的绳子的根数。首先根据题目中的条件,如绳子能承受的最大拉力F、要承担的重物G物和动滑轮的重力G动,计算出承担物重所需绳子段数 ,如果算出的绳子段数不是整数,一律进一位。例如:所得结果为n=3.4时,我们应选择绳子的根数为4。
第二步:确定绳子固定端的位置和绳子的绕法。当绳子的根数n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,开始绕绳子;当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上,开始绕绳子。
二. 滑轮组的设计
按要求设计滑轮组是滑轮组学习内容的较高层次的要求,具体的设计方法可按如下步骤进行。
第一步:确定动滑轮的个数。首先算出承担所要拉起重物与动滑轮的自重所需要的绳子的根数n,其方法和滑轮组绳子的绕法中的方法相同,然后我们根据每两根绳子需要一个动滑轮来确定动滑轮的个数。当n为偶数时,绳子的固定端应拴在定滑轮上,动滑轮的个数 ;当n为奇数时,绳子的固定端应拴在动滑轮上,动滑轮的个数 。
第二步:确定定滑轮的个数。一般情况下,定滑轮的个数由绳子的段数n和拉力的方向共同决定。当n为奇数且拉力方向向下时,定滑轮的个数应为 ;拉力的方向向上时,定滑轮的个数为 。当n为偶数且方向向下时,定滑轮的个数为 ;方向向上时,定滑轮的个数为 。
综上所述,滑轮组的设计方法可归纳为:奇动偶定、一动配一定、奇数变向加一定、偶数同向减一定。
例2. 一根绳子只能承受1200N的拉力,要使它提起4200N的重物。
(1)要求人站在地面上把物体提起,应利用怎样的滑轮组?画出滑轮组的绕绳方法。
(2)要求使用的滑轮个数最少,应怎样组装滑轮组?画出滑轮组的绕绳方法。
解析:被提升的物体重力为G=4200N,绳子承受的最大拉力为F=1200N,所以可得承担重物的绳子的根数 ,由此可知绳子的根数为4,4为偶数,所以绳子的固定端应拴在定滑轮上,则可判断动滑轮的个数为2。
滑轮组组装的问题:
关于滑轮组组装问题虽考的不多,但学生在学习的过程中却是个难点,大部学生遇到此类题总要浪费大量的时间。为此,本人提供一种简洁的方法。
首先:确定绳子段数。根据题意确定绳子段数时要分两种情况而定。