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1、演绎式探究 1：历年汇总- 1 -14-1 （09中考）现在，叶子和小雨要研究有关电场强弱的问题：(1)电场强度：我们知道，磁体周围存在磁场；同样，带电体周围存在电场。我们用电场强度 E 表示电场的强弱。在电场中各点E 的大小一般是不同的，E 越大，表示该点电场越强。不同点E的方向也一般不同。如图所示，若一个小球带的电量为q，则与其距离为r 的A 点处的电场强度大小为(k为常数 )，这说明距离带电体越远，电场越 。A点处E的方向如图中箭头所示。2(2)环形带电体的电场强度：如图所示，有一个带电均匀的圆环，已知圆环的半径为R，所带的总电量为Q。过圆环中心O点作一垂直于圆环平面的直线，那么在此直线
2、上与环心相距为x的P点处的电场强度 Ep 的表达式是怎样的呢?小雨首先把圆环均匀分割为许多等份，每一等份的圆弧长度为 ，则每一等份的电量为 l；每一等份可以看作一个带电小球，则每一等份在P点所产生的电场强度的大小为E 1= ；E 1沿着 OP方向的分量 。E p的大小等于圆环上所11cosxxEPE有等份的E 1x 大小之和，即 Ep = 。答案：(1)弱 1 分(2) 计2分2QlR2()klx23/2()kQxlR23/()kxR14-2.（09模拟）晓丽探究了串联电路中电流关系后，得出了结论：给串联的导体a与导体b通电，通过导体a的电流与通过导体b的电流相同。她想：两根粗细不同的导体可以
3、流过相同的电流，或者说相同截面积中流过的电流可以不同。那么，相同截面积中流过的电流由谁决定呢？带着这个问题，她查阅了资料，知道：单位时间内通过导体横截面的电荷叫做电流；通过单位截面积的电流称为电流密度，用 J 表示。那么电流密度的大小与什么因素有关呢？(1)晓丽想探究这个问题，首先对该问题进行了如下简化：电子沿着截面积为S的金属导体运动；这些电子均以漂移速度v运动。演绎式探究 1：历年汇总- 2 -(2)已知每个电子所带电荷为e，单位体积内的电子数为n 0；晓丽推导出了电流密度的数学表达式。她的推导过程如下：（请你将推导过程填写完整）在t时间内，通过导体某一截面的电子数为N= ；在t时间内通过
4、圆柱体底面的电荷Q= ；在t时间内通过圆柱体的电流为I= ；电流密度J= 。答案： 0NStn0QStne0ISne0Jne14-3有一段长度为L的导线，横截面积为S，单位面积内含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，定向移动的平均速度为，该导线的电阻为 ，lRs查阅资料可知：单位时间内通过导体横截面的电荷叫做电流；当电流通过导体时，单位体积释放的热功率成为热功率密度，用p表示，请你推出热功率密度的表达式：在 时间内通过圆柱体的电流为I= ；t在 时间内电流所放出的热量为Q = ；在 时间内电流的热功率为P= ；热功率密度为p= 。答案： ISne2Snelt2PSnel2pne14-
5、4.（08中考）晓丽想要探究“气体分子对器壁的压强规律” ，她首先做了如下实验：如图，将托盘天平的左盘扣在支架上，调节天平平衡后，将一袋绿豆源源不断地从同一高处撒到左盘上，发现天平指针偏转并保持一定角度，左盘受到一个持续的压力。容器中气体分子碰撞器壁的现象与上述实验现象十分相似。可见，容器中大量气体分子不断碰撞器壁时也会产生一个持续的压力，而 面积上所受的压力就是气体分子对器壁的压强。(1)上述过程中运用的科学方法主要有 法。(2)气体分子对器壁的压强与哪些因素有关呢？晓丽对该问题进行了如下简化：a、容器为长方体；b、容器中的气体分子不发生相互碰撞；c、容器中气体分子分为6等份，每一等份中所有
6、气体分子均与器壁的一个内表面垂直碰撞；d、所有气体分子的速度均等于它们的平均速度v；e、所有气体分子与器壁的碰撞均为完全弹性碰撞（详见中“c” ）.已知每个气体分子的质量为m ，单位体积中的气体分子个数为n 0。晓丽推导出了气体演绎式探究 1：历年汇总- 3 -分子的数学表达式。她的推导过程如下：（请将推导过程填写完整）a、单位体积垂直碰撞到任一器壁的气体分子数n ；b、 t 时间内垂直碰撞到某一器壁 S面积上的平均分子数 N ；c、由于是完全碰撞，因此 S面积上所受的平均压力F与 t的乘积为： Ft2mv;Ad、气体分子对器壁的压强公式为：P 。答案：单位 类比（或转换） 016n0tS20
7、13n14-5.（08模拟）(1)自由电子在导体中定向移动形成电流。物理学上把单位时间通过导体横截面积的电荷叫电流。若用字母Q 表示电荷，用字母t表示通电时间，则电流的定义式为：I = 。(2)若流过导体的电流为0.5A，导体中要流过 20 C的电荷(C为电荷的国际单位库仑)，则通电时间为 s。(3)若流过导体单位体积的电子个数为n，每个电子所带电荷为 e，电子在导体中流动速度为v，导体直径为 d，则导体中电流的数学表达式为：I = 。答案：.(1)Q/t（2）40 （3） ned2v/414-6.（07中考）由于流体的粘滞性，使得在流体中运动的物体要受到流体阻力。在一般情况下，半径为R的小球
8、以速度运动时，所受的流体阻力可用公式 表示。6fR(1)小球在流体中运动时，速度越大，受到的阻力 。(2)密度为、半径为 R的小球在密度为 0、粘滞系数为的液体中由静止自由下落时的-t 图像如图所示，请推导出速度 T的数学表达式： T = 。答案：(1)越大 (2)20()9g14-7.（07模拟）(1)用起重机将货物匀速吊起的过程中，货物的动能 ，重力势能 ，此过程中 力对物体做了功。可见，当机械能 （填如何改变）时，必定有外力对物体做功。(2)理论和实验证明：对物体所做的功等于物体机械能的增量，这个结论就叫做“功能原理” 。其表达式为：W 合 =E2-E1=E，式中E 1和E 2各表示物体
9、在初状态和末状态时的机械能，W合 表示除了重力和弹性力以外所有外力对物体所做功的总和。已知物体动能的计算公式是：。让质量为m的物体以初速度 v0在粗糙的水平面上运动，如果物体受到的滑动摩21kE擦力大小恒定为f，则：当物块的初速度为1m/s时，滑行的最大距离为 1m；则当物块的初速度为 2m/s时，滑行的最大距离是 m。已知在水平面上运动的物体受到的摩擦力大小与物体的质量成正比，即f=km ， k为常演绎式探究 1：历年汇总- 4 -数，则当物体初速度相同，增加物体的质量，物体滑行的最大距离将 填如何变化） 。答案：(1)（共2分，每空0.5分）不变 变大 外力 变大 (2)（共2分，每空1分
10、） 4 不变14-8.（06年模拟）下面是小红小明搜集的一些图片：(1)从上图中可见，螺丝钉D实质可以看作是我们学过的一种简单机械 ，这种机械叫做螺旋。在圆柱体的侧表面上刻出螺旋形沟槽的机械就是螺旋。(2)旋常和杠杆连结在一起使用，达到省力的目的。那么螺旋是如何省力的呢？下面以举重螺旋（千斤顶）为例进行分析。右图为举重螺旋的结构示意图，设螺距为h，螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为L，当螺旋旋转一周时，重物被升高一个螺距。若这个螺旋的机械效率为 ，用它将重力为G的物体举起，需要作用在手柄上的动力为F为多少？答案：(1)斜面 (2)= W有 / W总 =Gh/ F2L F= Gh/2L14-9.为减
11、少太空污染，一般在航天器完成预定任务后要使它坠落销毁。设航天器坠落开始时的机械能为E，质量为M。经过与大气摩擦，航天器的绝大部分因升温熔化、汽化而销毁，剩下的残片坠人大海。航天器制作材料单位质量升温1所需能量为C，每销毁单位质量所需能量为，入海时残片质量为 m，温度升高，具有的动能为E k。航天器原来的机械能中，除一部分用于销毁和一部分被残片带走外，还有一部分能量E通过其他方式散失。请用以上所列物理量的符号表示E的表达式。(不考虑坠落过程中化学反应的能量。 )答案： E=E (M m)Cm t Ek14-10.小丽在探究“质量为m 、底面积为S的硬币起飞”的条件。(1)她查阅资料得知：在地面附
12、近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速v与压强p的关系可表示为： 式中C是常量，表示空气密度。根据上述关系式可知：21p空气流速越大，压强 。常量C表示空气流速为 0时的 。(2)设计实验：如图所示，在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气，气流通过硬币上部，由于硬币下面没有气流通过，从而产生压力差，给硬币一个向上的动力，这个压力差刚好等于硬币重力时，硬币刚好“飞起” 。根据上述流速与压强的关系式可知，硬币下方空气压强p 下 = 。刚好将硬币吹起时，硬币上、下表面的压力差F = 。她测得硬币的直径D,可算出硬币上（或下）表面面积 S。(3)请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式（用
13、、S 、m 或 g表示） 。14-11探究：气压与流速的关系。演绎式探究 1：历年汇总- 5 -(1)查阅资料得知：在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下，空气流速 与压强的关系可表示为： 式中 C 是常量， 表示空气密度。根据上述关系式可知：p21p空气流速越大，压强 ；若环境为 1 标准大气压，则空气流速为 0，C= 。(2)有一枚硬币平放在水平桌面上，其表面积为 S、质量为 m、空气密度为 ，在硬币上方，平行于硬币表面吹气，要将硬币吹起，则吹气的流速至少为： 。14-12物理探究实验：如图所示，把一块锌板连接在灵敏验电器上，用弧光灯照射锌板，结果验电器的箔片张开了一个角度，进一步检验知
14、道锌板带的是正电。这说明在光的照射下，锌板中有一部分自由电子从表面逸出而使锌板带正电，这种现象叫光电效应。小资料：在空间传播的光可以看成是由光源发出的一颗颗不连续的粒子流，这种粒子称为光子，每个光子的能量E与它的频率成正比，即： E=h。 h是一个恒量，称为普朗克常数。当一种光照射到某金属表面时，光子的能量被金属中某个电子整个吸收后，电子动能增加，一部分克服原子核对它的束缚做功W，另一部分变为逸出电子的动能 ，根据能量21m守恒定律可得该光的频率= 。14-13 （自编） 【参考资料：热学李椿、章立源、钱尚武 编，高等教育出版社。314318页：第八章 液体 3. 液体的表面性质。 】晓丽发现一钢针轻轻放在水面上不会下沉，仅仅将水面压下，略见弯型，由此想到液体的表面可能像一张被张紧的橡皮膜，由于被张紧而存在一种相互收缩的力。查资料得知，液体表面上存在的这种力叫表面张力，其大小可以用液体
