物理上常把电流的形成与水流的形成进行类比.阅读以下材料,完成填空和推导.
(1)水管中的水朝一定方向流动,就会形成水流.如图1所示,设水流动的速度为v,水管的横截面积为S,水的密度为ρ,则在t时间内流过水管某一横截面的水的体积V=______,在t时间内流过该横截面的水的质量m=______,单位时间内流过该横截面的水的质量即水流量I′=______.
(2)导体中的自由电荷发生定向移动就会形成电流.物理学中把单位时间内通过导体某一横截面的电荷量叫做电流强度,用I表示.如图2所示,已知金属导体的横截面积为S,导体中单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,自由电荷定向移动的速度为v,请你仿照(1)中水流量的推导过程,推导出电流强度I的表达式.(用已知量符号表示)
考点分析:
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如图1,一根长为20cm,横截面积为10cm
2的均匀木杆用细线和弹簧测力计竖直悬挂起立,置于烧杯内水平面上方.现将烧杯竖直缓缓提升,木杆逐渐浸入水中,已知木杆的密度为ρ
1=0.8×10
3kg/m
3,水的密度为ρ
=1.0×10
3kg/m
3(1)当弹簧测力计读数为1.2N时,求木杆浸入水中的长度.
(2)继续缓慢提升烧杯,当木杆浸入水中一定深度时,开始出现倾斜,当木杆再次静止时,木杆与竖直方向成30°角,如图2所示,求木杆浸入水中的长度.(忽略木杆横截面积的影响)
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下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
最高车速 | ≤30km/h | 一次充电连续行驶里程 | 50km |
蓄电池工作电压 | 36V | 充电时间 | 8h |
一次充电耗电量 | 0.6kwh | 电动机效率 | 75% |
质量 | 40kg | 最大骑行噪声 | ≤62dB |
若质量是60kg的人骑该车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍.求:
(1)电动机牵引力做功的功率.
(2)行驶10分钟,电动机对自行车做的功.
(3)行驶10分钟,电动机消耗的电能.
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如图1所示的电路,电源内阻不计,电流表A
1的内阻为r
1,量程模糊不清,标准电流表A
2的内阻为r
2,阻值为R
1的定值电阻与A
2串联,R
2为另一定值电阻.利用该电路可以测量电流表A
1的量程.
(1)用笔画线将图2所示的实物连成实验电路.
(2)电阻R
2的作用是______.
(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A
1满偏,此时电流表A
2的读数为I
2,则A
1的量程I
m=______.(用已知量符号表示)
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一块玻璃砖有两个相互平行的表面,某同学利用玻璃砖探究光的折射现象.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,沿玻璃砖平行的两表面作两条直线AB、CD下方透过玻璃砖观察P
1、P
2的像,在适当的位置插上P
2,使得P
3恰能挡住P
1、P
2的像,即P
3与P
1、P
2的像在一条直线上,再插上P
4,让它恰能挡住P
3和P
1、P
2的像.P
3、P
3的位置如图.
(1)P
4挡住P
3是因为光的传播具有什么特点?______.
(2)若一束光沿P
1P
2连线的方向从AB面射入玻璃砖,丙从CD面射出,试作出该光线在AB面发生折射时的入射角(用α表示)和折射角(用β表示),由图可知α______(选填“<”、“=”或“>”)β.
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如图甲,某同学利用弹簧测力计测量小木块在桌面上的摩擦力:
(1)实验时发现,当拉力等于0.5N时,物体保持静止,此时物体受到的摩擦力大小为______N.
(2)要测出滑动摩擦力的大小,应该在______时读出弹簧测力计的示数.
(3)通过在木块上增减砝码,改变木块与桌面之间的压力,多次测量得到如图乙所示的滑动摩擦力f随压力F
压变化的图象.则当压力等于4.0N时,摩擦力等于______N.
(4)物理上,滑动摩擦力与压力的比值称为动摩擦因数.由图乙可求出木块与桌面间的动摩擦因数大小为______.
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