【解析】本题由于题干中的“硬塑料管内穿有三根完全相同的电线”以及“测通器”使学生感觉异常复杂和陌生,所以许多同学甚至对照答案都无法理解。根据题意“连接A和B,将测通器的m连接在D上当n连接F时小灯泡发光”,动笔将“题干”中的一些信息迁移到图形上,再根据“当n连接F时小灯泡发光”,很容易判断没有连接如电路的C、E为同一导线的两端。
【解答】⑴C、E ⑵ E
【例2】电动自行车是一种常见的交通工具,使用前要先对车上的蓄电池充电。骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。下面方框中如图所示的某种品牌电动自行车的一些主要技术
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(1)若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面积为1.5×10-2m2,那么其载重量最大不能超过多少千克?(取g=10N/Kg)
(2)若该车以10m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力为50 N,电能转化为机械能的效率为80%,求该车充一次电后,以所述情况行驶时,最多能行驶多远?此过程中电动自行车的工作电流是多大?
(3)如果充一次电消耗的电能为1Kw·h,充一次电自行车可连续行驶50千米,照明用电的电费约0.5元/ Kw·h,摩托车行驶100千米耗油2.5升,油价约4.5元/升,请通过计算说明使用电动自行车与摩托车哪种更经济?
【解析】 这道物理题来源于生活,应用于生活,贴近实际生活,符合新课标;另外,这道题考查的知识面广,涉及到的物理知识多,不仅能考查学生知识掌握的情况,还考查了学生解题思维是否严谨,能否灵活选取公式,选择最恰当的解题方法。
解题思路:首先找出技术参数中有用的已知条件。如:整车净重:80Kg;蓄电池的电压:48V;一次充电储存的电能3.5×106J;轮胎能承受的最大压强2×105帕。
在第一问中,根据F=P·s,可求出最大压力即总的重力,再根据m=G/g,求出总质量 。但要注意总质量中还包括车的质量。
在第二问中求电流时注意,电流所做的功是总功,而本题中的总功≠机械功,有的同学容易把机械功当做电功去做。
第三问的方法很多,可比较行驶相同距离两辆车各需花多少钱;或比较花同样的钱两辆车可分别行驶多远的距离,要用语言描述清楚。
【解答】(1) F=P·s=2×105 Pa×1.5×10-2 m2=3000 N
m=G/g=3000 N÷10 N / Kg =300 Kg
最大载重量为300 Kg -80 Kg =220 Kg
(2)W机械=W电·80%
F·S= W电·80%
50牛×S=3.5×106J×80%
S= 56000 m =56 Km
t=S/v=(56000/10 )s =5600s
W=UIt
即:3.5×106J=48V×I×5600s
得:I=13A
(3)由题知,电动车充一次电可行驶50 Km,需花费电费:0.5元/ Kw·h×1 Kw·h =0.5元
摩托车行驶50 Km耗油2.5/2=1.25L,需花费:1.25升×4.5元/L=5.625元﹥0.5元,所以使用电动自行车更经济。
【例3】一种厕所不便桶水箱结构如图 (图中略去了向水箱中注水装置)出水口上的橡胶盖是空心的,放水时它漂浮在水面上,水从出口流出,如图 a,随着水的流出,水面下降,直到橡胶盖盖住出水口,放水过程结束,注水过程中和注满水后,橡胶盖都盖住出水口,如图 b。