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胡克定律

弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。

在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。

定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小 F 和弹簧伸长(或缩短)的长度 x 成正比。写成公式就是 F = kx ,其中 k 是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。

胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。

(1)弹簧测力计的工作原理遵从        定律。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要        是(选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”)。

(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的       

(3)弹簧的        在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小         (选填“有关”或“无关”),它的单位是        (选填“ N / m ”、“ N / m 2 “或“ N · m ”)。

科目 物理   题型 综合题   难度 中等
知识点: 弹簧测力计及其原理
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随着我国人民生活水平的提高,汽车已进入普通百姓家庭。但使用传统燃料的汽车的大量使用又加重了环境污染,因此,“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗越来越受到人们的重视,最近小明同学家买了一辆崭新的电动汽车,相关参数配置如表所示。
(1)如图1,直流充电桩给电动汽车充电时将电能转化为贮存在电动汽车的蓄电池内。
(2)若汽车以24kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图2所示,则在0-15s时间内,汽车电动机做多少焦耳的功?
(3)如图3所示,是上汽集团自主研发的“叶子”概念车,是“会呼吸”的小型低碳化未来汽车。车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,车轮的轮毂其实是四个风力发电机,它们可以把捕捉到的光能和风能转化为化学能,充入自身电池储存起来。同时,它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳转化为电能并供车内照明,或转化为车内的空调制冷剂,不但是“零排放”,还实现了“负排放”。与传统汽车相比,叶子车的优点是。(写出一点即可)

宝塔中学要更换照明线路的电线,校长征求物理老师的意见,物理老师给校长提供一张数据表,请你分析表中的数据。回答下列问题:


线 径
(㎜)
单 价
(元/转)
需要电
线转数
月平均线
损(kWh)
高峰用电灯泡两端电压(V)
换线周期
(年)
铝线
5.00
135
10
100
198
10
铜线
5.00
216
10
48
214
15

(1)造成用电高峰期灯泡两端电压偏低的原因是
(2)铜线的月平均线损低于铝线的月平均线损的原因是

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热电偶
把两种不同材料的导线(如铁线和铜线)组成如图所示的闭合回路,当AB 两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路,实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B 间的温度差有关,温度差越大,回路电流越大。

(1)其它条件不变,只将铁丝换成铜丝,电路电流(选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)。
(2)其它条件不变,只将A 处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流(选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)。
(3)其它条件不变,移去酒精灯,将B 放人另一杯冰水混合物中,稳定后,电路电流(选填“变大”、“变小”、“不变”或“变为零”)。
(4)这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由能转化而来。
(5)热电偶电路可以把温度信号换成信号,利用这种性质可以把热电偶做成(写出一种应用)。

“辽宁舰”服役以后,国产新航母的设计与建造被提上了议事日程.如图(a)为国产新航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度.

(1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为________(选填“定滑轮”或“动滑轮”);
(2)气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能________(选填“减小”、“增大”或“不变”),同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力;
(3)“辽宁舰”搭载有舰载机“歼—15”,某次驻舰飞行如图(b),发动机以1.32×l05N的推力使其以680m/s的速度飞行时,10s飞行的距离________m,发动机推力的功率是_______W.

小明用图甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系.电源电压恒为6V.实验过程中,他做了六次实验,每次改变电阻箱R'的阻值后.通过调节滑动变阻器始终保持R'两端的电压不变,记下相应的电流值.根据记录的六组数据,他在方格纸上描出了电流I与电阻箱阻值R'的关系图线,如图乙.

(1)记录第一组数据时,电阻箱R'的阻值为4Ω,此时电流表示数是多少?
(2)小明在实验过程中.控制电阻箱R'两端的电压是多大?
(3)记录第二组数据时,小明记下电流表的示数为0.4 A,此时电阻箱消耗的功率是多少?滑动变阻器接入电路中的电阻是多大?
(4)记录第四组数据时,电阻箱和滑动变阻器消耗的功率之比是多少?

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