物理推导题汇总
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初中物理证明推导题1、小球从光滑斜面滚下来,已知小球质量为m,斜面长为s,高为h。
重力对小球做多少功,小球的动能就增加多少。
物体的动能表达式为E=1/2mv2,试推导:小球到达斜面底端时的速度v2=2gh。
2、雨滴从高空下落过程中速度是越来越大,而下落过程受到的阻力Ff与速度的平方v2成正比,即Ff=kv2(不考虑雨滴质量m的变化和雨滴受到的浮力),试证明雨滴所到达的最大速度vmax=(mg/k)1/2(没有到达地面)3、牛顿第三定律:作用力和反作用力问题大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
称重法测浮力时,首先用弹簧测力计测出物体的重力为G,将物体浸入液体中,读出此时弹簧测力计竖直静止时的示数为F,此示数显示的是下面物体对弹簧测力计向下的拉力大小为F'。
对物体进行腕力分析,利用二力平衡和牛顿第三定律证明:F浮=G- F'。
4、将两个定值电阻R1、R2并联接入电压恒定的电路中,通过它们的电流分别为I1和I2。
已知R1=nR2,并测出干路中的电流为I。
试证明:I1=I/(n+1)5、当一个电阻的两端电压增加了△U时,通过的电流增加了△I(设电阻阻值不变),证明该电阻功率的变化量△P≠△U·△I6、将两个定值电阻R1、R2并联接入电压恒定的电路中,推导出此时电路消耗的总功率:P=U2/(1/R1+1/R2)7、将两个定值电阻R1、R2并联接入电压恒定的电路中,干路中的电流为I。
试证明:I1=IR2/(R1+R2)8、帕斯卡定律:加在密闭液体上的压强,能够大小不变地由液体向各个方向传递。
假设小活塞A的面积是S1,加在它上面的压力是F1;小活塞B的面积是S2,加在它上面的压力是F2;试推证:F1/F2=S1/S29、在滑轮组下吊一重物G,动滑轮总重为G',竖直向上匀速拉弹簧测力计,重物上升h,弹簧测力计的示数为F,不计摩擦,请根据公式W总=W有用+W额外推导出F=1/n(G+G')10、一形状不规则的物体浸没在某种液体中,保持静止(不接触底部),试推导液体密度与物体密度的大小关系。
2024年中考物理专题复习—电学“证明与推导”题汇总1.如果加在某一定值电阻两端的电压由U 1变化到U 2,通过该电阻的电流变化了ΔI 。
试推导:该定值电阻电功率的变化量为ΔP =(U 1+U 2)·ΔI 。
证明:∵2U P UI R==∴()()222221212121U U U U U U U U P R R R R+--∆=-==()()()()2121212121U U U U U U I I U U IR R ⎛⎫=+-=+-=+⋅∆ ⎪⎝⎭2.若某一定值电阻两端的电压变化了ΔU ,通过该电阻的电流由I 1变化到了I 2。
试推导:该定值电阻电功率的变化量为ΔP =(Ⅰ1+I 2)•ΔU 。
证明一:∵2P UI I R==∴()()()22222121212121P P P I R I R I I R I I I I R∆=-=-=-=+-()()()()()2121212121I I I R I R I I U U I I U=+-=+-=+⋅∆证明二:∵1212U UR I I ==,得:U 1I 2=U 2I 1∴ΔP =U 2I 2-U 1I 1=U 2I 2-U 1I 1+U 1I 2-U 2I 1=(I 1+I 2)(U 2-U 1)=(I 1+I 2)·ΔU3.在如图所示的电路中,电源电压为U 且恒定,R 0为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值R max >R 0,电路中滑动变阻器也可看成消耗电能的用电器,其电功率大小与其接入电阻大小有关,当其电阻变化,通过其电流变化,它两端的电压也变化,那么由电功率公式P =UI 可知其电功率可能是变化的。
试推证:当R 滑=R 0时,滑动变阻器消耗的功率最大。
证明:设电源电压为U ,滑动变阻器两端电压为U 滑,通过的电流为I 滑,那么电路的总电阻R 总=R 滑+R 0,则0=+U I R R 滑滑,0==+UU I R R R R 滑滑滑滑滑()()222200000====+++4U U U U P U I R R R R R R R R R R R R -+ 滑滑滑滑滑滑滑滑滑滑由于U 、R 0是定值,所以当R 滑=R 0时,P 滑有最大值,最大值为24U R 。
初中物理推导与证明题目汇编1 由欧姆定律和串联电路的特点导出:串联的两个导体的总电阻等于各导体的电阻之和。
并请你设计一个实验方案进行验证。
2 由欧姆定律和并联电路的特点导出:并联的两个导体的总电阻的倒数等于各导体的电阻倒数之和。
并请你设计一个实验方案进行验证。
3 请证明在有两个电阻R 1和R 2的串并联电路中都有P=P 1+P 24 请证明:在远距离传输电能过程中若发电机输出功率和传输导线电阻一定的情况下,输电导线上因发热而损失的功率与传输电压的平方成反比。
5 使用滑轮组提升物体在不计摩擦和绳重的情况下其机械效率与动滑轮上绳子的股数和物体被提升的高度无关。
6 请证明对于同种材料制成的均匀实心的不同种柱体在高度相等时对水平面的压强相等。
7 对于能够漂浮在液体上的物体总有:物排液物V V =ρρ8 对于密度比液体大的实心物体用弹簧秤悬挂并完全浸没在液体中时总满足:示数液物T G G -=ρρ9 一架不准确的天平,主要是由于它横梁左右两臂不等长。
为了减少实验误差,在实验室中常用“交换法”来测定物体的质量。
即先将被测物体放在左盘,当天平平衡时,右盘中砝码的总质量为m l ;再把被测物体放在右盘,当天平平衡时,左盘中砝码的总质量为m 2。
试证明被测物体的质量21m m m =10 一具形状不规则的木棒水平放置于地面上,采用如下方法测定其重量:在木棒左端以F 1的竖直向上的力刚好能提起木棒,在木棒右端以F 2的数值向上的力也能刚好提起木棒。
证明木棒的重量G=F 1+F 2。
11 某汽车质量为M ,当其在水平路面行驶时,发动机输出功率恒为P 1,此时汽车以v 1的最大速度匀速行驶。
当汽车行驶入长度为L 高为h 的斜坡上,发动机输出功率为P 2,已知在斜坡上汽车受到的总阻力为水平路面上的k 倍。
证明在斜坡行驶时汽车的最大速度kL P Mghv L v P v 11122+=12天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中,一辆满载物资的总重为G 牛顿的运输车,将物资沿ABCD 路线运至D 处,AB 段海拔高度为h 1米,CD 段海拔高度为h 2米,如图l4甲所示。
推导题练习 综合相关Ⅰ力学推导题 物体的动能大小和其质量、速度有关,用E K 表示则关系式为2k 21mv E =;物体的重力势能大小和其所受重力及被举高的高度有关,用E P 表示则关系式为mgh Gh E ==p .现有一质量为m 的钢球,从高为h 的光滑斜面上由静止开始自由滚下(不计空气阻力)如图所示:(1)在图中作出钢球所受力的示意图;(2)请用机械能守恒定律证明,不论钢球的质量多大,到达水平面时的速度gh v 2=,即与质量无关.Ⅱ 电学推导题(2014合肥50中模拟)如图所示,电源电压恒定,R 0是定值电阻,滑动变阻器的最大电阻R max >R 0。
电路中滑动变阻器也可看成消耗电能的用电器,其电功率大小与其接入电阻大小有关,当其电阻变化,通过其电流变化,它两端的电压也变化,那么由电功率公式P=UI可知其电功率可能是变化的,试推证:当R 滑=R 0时,滑动变阻器消耗的功率最大.Ⅲ 光学推导题如图所示,竖直放置平面镜MN 前有一直立人体AB ,人眼可通过平面镜观测到自己的像,试结合平面镜成像特点和光的反射原理推证:平面镜所需最小长度为人体长度的一半时,人眼即可观看到全身像.(设人眼在A 点,不考虑成像宽度)1. 如图所示,甲、乙、丙三个密度均匀的实心正方体分别放在水平地面上,它们对水平地面的压强相等。
甲、乙、丙对地面压力最大的是___________,密度最大的是_________。
2、一个做匀变速直线运动的物体,其路程和时间的关系式为2012S v t at =+(其中v 0、a 分别为物体的初速度和物体单位时间内速度的变化量)。
小明在某次实验中得到做匀变速直线运动的小车路程和时间的关系式为232S t t =+,则小车在单位时间内速度的变化量为____2/m s ,前3s 内的平均速度为____/m s 。
三、实验题1、小明利用如图甲所示的装置来测量物体的密度,在空气中簧测力计的示数为2.4N ,当物体有一半浸入水中时弹簧测力计的示数为2.1N ,则(1)物体浸没时所受的浮力大小是___N(2)物体从空气放入水中的过程,物体所受的浮力和弹簧测力计的示数与深度的函数关系图象分别是图乙中的__和__。
类型四热学推导创作单位:*XXX创作时间:2022年4月12日创作编者:聂明景热学推导在中考题中没有出现过,但根据所学的热量计算的内容可以对两种不同温度的液体混合后的温度进展推导,也可以利用相关的力学知识对热机的效率进展推导。
1.国际单位制中所采用的温标是热力学温标,它表示的温度是热力学温度。
热力学温度的单位是开尔文。
符号是“K〞。
热力学温标规定,冰水混合物的温度是273 K,一个HY大气压下沸水的温度是373 K。
将273~373 K等分100等份,每一等份表示1 K。
( 1 )请推导热力学温度( T )和摄氏温度( t )的换算关系式;( 2 )0 K是热力学温度中的绝对零度,该温度为多少摄氏度?解:( 1 )冰水混合物的热力学温度是273 K,摄氏温度是0 ℃;一个HY大气压下沸水的热力学温度是373 K,摄氏温度是100 ℃。
故热力学温度T和摄氏温度t的关系是T=t+273 K ( 2 )0 K是热力学温度中的绝对零度,该温度为T=( 273+t ) K=0 K摄氏温度t=-273 ℃2.某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm2,一个冲程活塞在汽缸中挪动的间隔是50 mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa。
求:( 1 )做功冲程中燃气对活塞的平均压力;( 2 )一个做功冲程中燃气对活塞做的功;( 3 )假设燃气对活塞的平均压强为p,设活塞的面积为S,冲程长为l,如下图,而V=Sl,请推导出一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=pV。
解:( 1 )因为p=9.0×105 Pa,S=30 cm2=30×10-4 m2所以燃气对活塞的平均压力F=pS=9.0×105 Pa×30×10-4 m2=2700 N( 2 )因为s=50 mm=0.05 m所以一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=Fs=2700 N×0.05 m=135 J( 3 )因为p=,所以活塞受到的压力F=pS因为在做功冲程,活塞挪动的间隔为l,发动机的单缸排量V=Sl所以燃气对活塞所做的功W=Fl=pSl=pV。
第4讲 推导与证明题计算与推导题是安徽中考的一类特殊题型,从2007年考查的电学的推导开始至今一直在考查,2008年至2012年主要考查力学的一些公式推导或证明,但2013和2014年考查了光学的证明,在2015年又考查了电学推导.因此,复习时应对力学、光学和电学公式推导或证明及公式间的关系重点复习,掌握其内部变化规律.题型之一 光学推导光学方面的推导主要是光的反射、折射和平面镜成像、凸透镜成像规律方面的作图与推导,一般要数形结合,从数学图形上来解决问题.(2014·安徽)凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解.在光路图中凸透镜用图a 表示,O 点为光心,F 为焦点.图b 中A′B′是物体AB 经透镜所成的像.(1)请画出图b 中两条入射光线的出射光线,完成成像光路图;(2)在图b 中,物距用u 表示,即u =BO ;像距用v 表示,即v =OB′;焦距用f 表示,即f =OF.请运用几何知识证明:1u +1v =1f.本题主要考查了凸透镜成像的光路图画法以及物距、像距和焦距之间的定量关系的推导,充分利用几何知识是解决问题的关键.1.(2013·安徽)如图,A 、B 两地相距4 km ,MN 是与AB 连线平行的一条小河的河岸,AB 到河岸的垂直距离为3 km ,小军要从A 处走到河岸取水然后送到B 处,他先沿垂直于河岸的方向到D 点取水然后再沿DB 到B 处.若小军的速度大小恒为5 km/h ,不考虑取水停留的时间.(1)求小军完成这次取水和送水任务所需要的总时间.(2)为了找到一条最短路线(即从A 到河岸和从河岸到B 的总路程最短),可以将MN 看成一个平面镜,从A 点作出一条光线经MN 反射后恰能通过B 点,请你证明入射点O 即为最短路线的取水点.2.做凸透镜成像规律实验时,凸透镜置于物屏之间,物体和屏的相对距离L(L 大于四倍焦距)不变,移动凸透镜能在屏上得到两个清晰实像.凸透镜的成像规律可以通过画光路图去理解,图甲是所画物体AB 在位置1时经凸透镜成的像A′B′的光路图.(1)请参照图甲,在图乙中画出物体AB 在位置2时经过凸透镜所成的像A″B″的光路图.(2)若物体AB 在光屏上两次成像时透镜位置1和位置2之间的距离为d ,如图乙,且凸透镜两次成像规律满足1u +1v =1f(u 表示物距,v 表示像距,f 表示焦距),利用所学知识证明:f =(L 2-d 2)/4L.3.如图所示,两个相互垂直的平面镜,一条光线射入,试完成光路图,证明射出光线与射入光线平行,方向相反.4.通过作图试证明,凸透镜成清晰的像时,只对换蜡烛和光屏的位置,请推导光屏上仍能成清晰的像.题型之二力学推导有关力学方面的推导题,主要集中在平均速度、液体压强、功率、机械效率的推导等,经常跟相关计算放在一起考查,常作为公式推导中的一小问.(2015·杭州改编)如图所示,一根质量分布均匀的木棒,质量为m,长度为L,竖直悬挂在转轴O处.在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到竖直方向夹角为θ的位置(转轴处摩擦不计).问:(1)在答题纸上画出θ=60°时拉力F的力臂l,并计算力臂的大小.(2)木棒的重力作用点在其长度二分之一处,随拉开角度θ的增加,拉力F将如何变化?并推导拉力F=12Gtanθ.【点拨】(1)力臂:支点到力的作用线的距离,由此作出F的力臂,并求出其大小.(2)随拉开角度θ的增加,分析动力臂和阻力臂的变化情况,根据杠杆的平衡条件判断拉力的变化;根据三角函数,表示出力臂,根据杠杆平衡条件表示出F与θ的关系式1.(2015·广州)除图中的仪器外,还可提供足够的水(密度为ρ水),测量漂浮在水面的玩具鸭所受重力.简要写出合理方案(可用画图或文字表述),并用题目所给及所测的物理量推导出玩具鸭所受重力的表达式.(玩具鸭不放入量筒).2.物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”,许多桥面可以看作是斜面机械模型.如图所示,若斜面的高度H 一定,斜面的长度L 可以改变,试推导:在不考虑摩擦时,用平行于斜面的拉力F 将重为G 的物体匀速拉上斜面顶端,L 越长,F 越小.3.如图所示的均匀铝质圆柱体放在水平桌面上.试通过推导证明:圆柱体对水平桌面的压强大小只与圆柱体的密度ρ和高度h 有关,与其底面积S 无关.4.有一实心不规则金属物体的模型,若能测出模型所受重力G 、模型浸没在水中所受的浮力F 浮,且已知水的密度,就可以根据G 模型F 浮=ρ模型ρ水,求出金属模型密度ρ模型.证明式子G 模型F 浮=ρ模型ρ水成立.5.(2015·天津改编)底面积为S0的圆柱形薄壁容器内装有密度为ρ0的液体,横截面积为S1的圆柱形木块由一段非弹性细线与容器底部相连,且部分浸入液体中,此时细线刚好伸直,如图所示,已知细线所能承受的最大拉力为T,现往容器中再缓慢注入密度为ρ0的液体,直到细线刚好被拉断为止.试推导出细线未拉断前,细线对木块拉力F与注入液体质量m之间的关系式为F=S1gS0-S1m.6.用一架不等臂天平称量某一物体质量,将物体放在天平左盘,右盘内放质量为m1砝码时,天平平衡;将物体放在天平右盘,左盘内放质量为m2砝码时,天平平衡,试证明物体的质量m=m1m2.7.液体内部存在压强.如图所示,烧杯内盛有密度为ρ的液体,我们可以设想液面下h深处有一面积为S的水平圆面,它所受到的压力是其上方圆柱形的小液柱所产生的.(1)请在图中作出小液柱所受重力的示意图.(2)请推证:液体内部深度为h处的压强p=ρgh.8.如图甲,质量为m 的小球从高度为h 的光滑斜面顶端由静止自由滑下,到达斜面底端的速度为v.此过程机械能守恒,关系式mgh =12mv 2成立.如图乙,将物体以一定的初速度v 0沿水平方向抛出(不计阻力),物体做平抛运动,在水平方向运动的距离r =v 0t ,在竖直方向下落得高度y =12gt 2.如图丙所示,小球沿长度为l 的光滑斜面AB 由静止自由滑下,经过高度为h 的光滑桌面BC 后做平抛运动,撞到前方挡板的D 点,桌边到挡板的距离为s ,D 点到地面的高度为d ,请推理证明d =h -s 24lsin θ.题型之三电学推导电学推导题主要出现在串并联电路的电阻、电功率、电热方面,通常要结合数学知识,进行相应的公式变形.演绎式探究——研究带电小球间的作用力:经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r(远大于小球的直径)时,它们之间的作用力F=k q1q2r2,其中常量k=9×109 N·m2/C2.(1)如图1,将甲乙两球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷,乙球带负电荷,松开两球后将如何运动?图1(2)如图2,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止.请你证明,此时有关系q1q3=q1q2+q2q3成立.图2【点拨】(1)掌握电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据相互作用判断小球的运动情况.(2)可以对其中甲乙小球进行受力分析,例如乙受到甲的作用力和丙的作用力,这两个力的大小应该相等,而方向相反.根据题目中给出作用力的公式列出关系式便可求出.1.当多个电阻并联时,其等效电阻称为并联电路的总电阻.请推证:(1)将两个电阻R1、R2并联起来,其总电阻R总与R1、R2的关系为:________________;(2)以两个电阻并联为例,证明并联电路的总电阻要小于其中的任何一个电阻.2.请你用你学过的知识推导无论是并联还是串联电路的总功率都等于各个用电器消耗的电功率之和.3.如图,将电压为U的电源加在A,B两端,R1消耗的功率为P1;将电压U加在B、C两端,R2消耗的功率为P2;若将电压U加在A、C两端,R1、R2消耗的功率之和为P.请证明:1P=1P1+1P2.(假设电源电压恒定)4.如图所示,电阻R1和电阻R2并联,通过干路中的电流为I,请推证通过电阻R1的电流I1=错误!I.5.在电工学中常用物理量“电导”(符号为G)来表示导体的导电能力.导电能力强,电导G的值就大,导电能力弱则电导G的值就小,对于同一导体,其电导G和电阻的关系为G=1/R,现有甲、乙两导体,已知导体甲的电导为G甲,导体乙的电导为G乙.(1)请你猜想导体甲和乙串联时的总电导G串与G甲、G乙的关系.(2)证明你所猜想的关系式.第4讲推导与证明题题型之一光学推导例 (1)经过光心光线不改变方向;平行于主光轴光线折射经过右焦点.两条光线交点就是成像点,光路图如图所示:(2)设经过光心光线,左段AO 为a ,右段OA′为b ,根据几何知识可知:△O A′F′∽△AA′C ,△ABO ∽△A ′B ′O ,则OF′AC =OA′AA′①,AO OA′=BO B′O ②,即:f u =b a +b ①,a b =u v ②,两式联立消去a 、b 即得1u +1v =1f.针对训练1.(1)总路程s =AD +DB =(3+5)km =8 km ,总时间t =s/v =8 km/5 km/h =1.6 h.(2)如图,根据平面镜成像的特点,作出A 点关于MN 所成的虚像A′,连接A′D 和A′O ,AO =A′O ,且A′、O 、B 在一条直线上.故取水点为O 时的路线长度s′=AO +OB =A′O +OB =A′B ,在O 点以外的河岸上任取一点P ,路线的长度s″=AP +PB =A′P +PB ,由三角形知识得A′B <A′P +PB ,即s′<s″,故入射点O 为最短路线的取水点. 2.(1)(2)因为物体和屏的相对距离L 不变,根据1u +1v =1f 可得,1f =1u +1L -u .化简得u 2-uL +fL =0.解得u 1=(L -L 2-4fL)/2,u 2=(L +L 2-4fL)/2.透镜在两次成像时位置之间的距离为d ,即u 2-u 1=d ,所以L 2-4fL =d 2,解得:f =(L 2-d 2)/4L. 3.根据反射定律图解如图所示,有∠1=∠2,∠3=∠4(反射定律),因NO 1⊥NO 2(两镜垂直,法线也垂直),所以∠2+∠3=90°,∠1+∠4=90°,所以∠2+∠3+∠1+∠4=180°,所以AO 1∥O 2B ,AO 1为入射光线,O 2B 为反射光线,所以AO 1,O 2B 反向.4.由于光路是可逆的,如下图所示,对换蜡烛和光屏的位置,光屏上仍能成清晰的像.题型之二 力学推导例 (1)由题O 为支点,沿力F 的方向作出力的作用线,从O 点作其垂线,垂线段长即F 的力臂,如图所示:由题θ=60°,所以l =12L.(2)由题做出木棒这一杠杆的示意图如图:由图可知随拉开角度θ的增加,l 变小,L G 变大,根据杠杆的平衡条件:F 1l 1=F 2l 2,阻力不变,所以动力F 变大;由图l =cos θL ,L G =12sin θL ,根据杠杆的平衡条件有:F ×cos θL =G ×12sin θL ,即:F =12Gtan θ.针对训练1.(1)在水槽中倒满水,将玩具鸭慢慢放入其中,使其漂浮并观察到有部分水逸出水槽;然后将玩具鸭慢慢取出;(2)在量筒中倒入适量的水,记下体积V 1;将量筒中的水慢慢倒入水槽,直到水满.记下量筒中剩余水的体积V 2.玩具鸭排开水的体积为V 排=V 1-V 2,因为鸭在水中漂浮.所以玩具鸭受力平衡即F 浮=G =ρ液gV 排=ρ水(V 1-V 2)g. 2.∵W 总=FL ,W 有用=GH ,∴在不计摩擦的情况下,W 总=W 有用,即:FL =GH ,∴F =GHL,由此可知:当G 、H 一定时,L 越大,F 就越小. 3.(1)∵圆柱体放在水平桌面上,∴它对水平桌面的压力:F =G =mg =ρVg =ρShg ,则它对水平桌面的压强:p =F/S =ρShg/S =ρgh ,因此圆柱体对水平桌面的压强大小只与圆柱体的密度ρ和高度h 有关,与其底面积S 无关. 4.对于物体而已,其重力可以表示为G 模型=ρ模型gV 模型 ① 同时,当模型完全浸没在水里时,其受到的浮力可以表示为:F 浮=ρ水gV 排 ② 又由于完全浸没于水中,所以V 模型=V 排 ③ 由①②③式可得(①式除以②式,约掉g 和V):G 模型F 浮=ρ模型ρ水. 5.设注入液体的质量为m 时,细线对木块的拉力为F ,液面上升的高度为Δh ,细线对木块的拉力F 等于木块增大的浮力,则有:F =ΔF 浮=ρ0gV 排=ρ0gS 1Δh ,① 由ρ=mV 得,容器内注入的液体质量:m =ρ0V 液=ρ0(S 0-S 1)Δh ,② 将①式和②式联立,解得:F =S 1gS 0-S 1m. 6.天平在水平位置平衡,如图设天平的左半段是l 2,右半段是l 1,把物体m 放在不等臂天平的左盘,右盘放m 1砝码,天平平衡,所以mgl 2=m 1gl 1①,把物体m 放在不等臂天平的右盘,左盘放m 2砝码,天平平衡,所以m 2gl 2=mgl 1②,①/②得,m/m 2=m 1/m ,所以,m =m 1m 2.7.(1)如图重力的方向是竖直向下的,重心在圆柱形液柱的中心上,如图所示:(2)小液柱的体积为:V =Sh ,∴小液柱的质量为:m =ρV =ρSh.小液柱的重力为:G =mg =ρShg.因此小液柱产生的压强为:p =F S =G S =ρShgS=ρgh ,即:液体内部深度为h 处的压强p =ρgh. 8.如图丙所示,小球沿长度为l 的光滑斜面AB 由静止自由滑下,则过程中机械能守恒,∵mgh =12mv 2,∴mglsin θ=12mv 2B =12mv 2C .∴v 2C =2glsin θ.又∵小球从C 点开始做平抛运动,∴s =v C t ,h -d =12gt 2.∴d =h -12gt 2=h -12g s 2v 2C =h -12g s 22glsin θ=h -s 24lsin θ.题型之三 电学推导例 (1)甲球带正电荷,乙球带负电荷,所以它们相互吸引而相互靠近.(2)由题意知,甲受到乙向右的力,甲要静止,应受到丙向左的力,所以丙应带正电;对甲进行分析:F 乙甲=F 丙甲.∴k q 1q 2r 2=k q 1q 3(r +r′)2.∴q 3q 2=(r +r′)2r 2.∴q 3q 211 / 11 =1+r′r① 对乙进行分析:F 甲乙=F 丙乙,∴k q 1q 2r 2=k q 2q 3r ′2.∴q 3q 1=r′r ② 将②代入①得:∴q 3q 2=1+q 3q 1.∴q 1q 3=q 1q 2+q 2q 3针对训练 1.(1)根据欧姆定律可知:I 1=U 1R 1,I 2=U 2R 2,I =U R 总.∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴I =I 1+I 2,即U R 总=U 1R 1+U 2R 2.又∵并联电路各支路两端的电压相等,∴U =U 1=U 2.∴1R 总=1R 1+1R 2.(2)R 1、R 2并联时的总电阻:R =R 1R 2R 1+R 2,则R -R 1=R 1R 2R 1+R 2-R 1=R 1R 2-R 1(R 1+R 2)R 1+R 2=-R 21R 1+R 2<0, ∴R<R 1.同理可得,R<R 2,即并联电路的总电阻要小于其中的任何一个电阻. 2.串联电路中,各处的电流I 相等,总电压等于各分电压之和即U =U 1+U 2+…,电路消耗的总功率P =UI =(U 1+U 2+…)I =U 1I +U 2I +…=P 1+P 2+…;并联电路中,各支路两端的电压相等,干路电流等于各支路电流之和即I =I 1+I 2+…,电路消耗的总功率P =UI =U(I 1+I 2+…)=UI 1+UI 2+…=P 1+P 2+….所以无论是串联电路还是并联电路总功率等于各用电器消耗的电功率之和. 3.由图可以看出电路中只有两个电阻,属于纯电阻电路,由P =UI =U 2R 可得U 2R 1=P 1,1P 1=R 1U2,同理U 2R 2=P 2,1P 2=R 2U 2,U 2R 1+R 2=P ,1P =R 1+R 2U 2,所以1P =R 1+R 2U 2=R 1U 2+R 2U 2=1P 1+1P 2. 4.I 1=U 1R 1=U R 1=IR R 1=R 1R 2R 1+R 2×I R 1=I·R 2R 1+R 2. 5.(1)1G 串=1G 甲+1G 乙.(2)串联时,有R 串=R 甲+R 乙,因为G =1R ,即R =1G ,所以1G 串=1G 甲+1G 乙。
专题10 中考初中物理推理证明类问题证明推导题就是结合物理公式和物理规律,用数学的方法,导出一个要得到的等式。
在证明过程中需要用到物理规律,所以灵活理解物理规律,应用物理规律是物理证明推导题的精神所致。
光用数学办法得出的结论是不可靠的。
初中阶段在证明题问题中,经常用到平衡力思想、光的反射定律、牛顿第三定律、串并联电路电流电压特点、重力与质量关系等,应用数学知识经常用到全等三角形、相似三角形、三角函数等。
有时能正确做出图形是完成任务的重要保证。
证明推导题在安徽省、天津市中考常出现,在河南省、河北省、以及湖北、山东等虽然没有直接要求证明推导,但在选择题、填空题、计算题里要用到推导的办法。
所以这类问题也要十分关注。
【例题1】如图所示,竖直悬挂的弹簧测力计吊一物体,处于静止状态,弹簧测力计示数表示物体对弹簧的拉力,其大小为F,试论证物体受到重力大小等于F,每一步推导都要写出所根据的物理规律。
【答案】G=F。
【解析】弹簧测力计的示数F等于弹簧受到的拉力,设物体受到弹簧的拉力为F',物体受到的重力为G物体静止受力平衡,根据共点力平衡条件F '=GF 与F '是作用力和反作用力,根据牛顿第三定律F =F '所以:物体重力大小G =F【点拨】力的平衡及牛顿第三定律。
【例题2】证明:(1)透镜成像公式f 1v 1u 1=+ (2)共轭法求焦距公式:f=(L 2-d 2)/4L【答案】见解析。
【解析】证明:(1)如图所示,物距BO=u,像距B ˊO=v, 焦距FO=F ˊ0=f,ΔABO ∽ΔA ′B ′O ,得:AB/ A ′B ′=u/v …………(a )ΔCFO ∽ΔA ′B ′FCO/A ′B ′=FO/B ′F, 即AB/ A ′B ′=f/(v-f) …………(b )解上述两式:fv+fu=uv两边同除以ufv,得:f1v 1u 1=+ (2)如图所示,由透镜成像公式:f1v 1u 111=+ f1v 1u 122=+ 且v 1=L-u 1, v 2=L-u 2, u 2=u 1+d,解此三式可得:u 1=(L-d)/2,v 1=(L+d)/2将此两式代入透镜成像公式可得:f=(L 2-d 2)/4L .【例题3】证明动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的增加.【答案】见解析。
高三物理最后冲刺推导证明题汇整一、试题赏析1、北京高考:弹性势能证明2、北京高考:洛伦兹力和安培力3.皖南八校4、上海高考:证明动能定理(1)隔离法:对木块:1sin mg f ma θ-=,1cos 0mg N θ-= 因为212s at =,得2/a m s = 所以,18f N =,116N N =对斜面:设摩擦力f 向左,则11sin cos 3.2f N f N θθ=-=,方向向左。
(如果设摩擦力f 向右,则11sin cos 3.2f N f N θθ=-+=-,同样方向向左。
)(2)地面对斜面的支持力大小11s sin 67.6N f N co f N θθ==+=(3)木块受两个力做功。
重力做功:sin 48G W mgh mgs J θ===摩擦力做功:32f W fs J =-=-合力做功或外力对木块做的总功:16G f W W W J =+= 动能的变化2211()1622k E mv m at J ∆==∙= 所以,合力做功或外力对木块做的总功等于动能的变化(增加),证毕。
5.电容器并联23.(1)两个电容器电压相等,设为U ,设它们的电量分别为Q 1和Q 2U C Q 11=,U C Q 22=等效电容器的电压U U ='电量21Q Q Q +='根据电容器电量、电容和电压之间的关系,得212121C C UU C U C U Q Q U Q C +=+=+=''=' (6分) (2)设乙的极板距离未变时,两电容器的电压为U ,所带电量均为 CU Q =带电微粒A 所受重力和电场力平衡,dU q mg = 若乙的两极板间距离增大一倍,则乙的电容变为2C 甲乙并联的等效电容为 C C C C 232=+=' (4分) 等效电容所带的总电量为 Q Q 2='故等效电容的电压为 U C Q U 34=''=' 则微粒A 受到的电场力 mg d qU d U q F 3434=='= 故微粒A 的加速度g m mg F a 31=-=,方向竖直向上。
1
1作出凸透镜成像光路图,并证明透镜成像公式:u 1+v 1= f
1 2.在第一题基础上,证明:当u>f 时,u+v ≥4f.
3.推导串联电路电阻的公式。
(一般情形)
4.推导并联电路电阻的公式。
(一般情形)
5.推导串联电路分压比例式。
(一般情形)
6推导并联电路分流比例式。
(一般情形)
7.推导串联电路总功率与分功率的关系 。
8推导并联电路总功率与分功率的关系。
9推导串联电路分功率与分电阻的关系。
10.推导并联电路分功率与分电阻的关系。
11.推导并联电路中,总电阻小于任何一个分电阻。
12.推导:n 个等值电阻串联与并联后的等效电阻的比值是n 2
13.两电阻R 1与R 2串联,电源总电压是U ,R 1两端电压是U 1,R 2两端电压是U 2,则用U 与R 1与R 2分别表示出U 1与U 2.
14.两电阻R 1与R 2并联,总电流是I 。
R 1中电流是I 1,R 2中电流是I 2。
试用I 与R 1及R 2分别表示出I 1及I 2.
15.实心均匀的柱体放在水平面上,其密度是ρ,柱体高为h ,试推导出柱体对水平面的压强。
16.推导出液体压强公式。
17.推导出连通器原理。
18.从理论上推导出阿基米德原理。
19.利用物体浮沉条件,推导出:物体悬浮时ρ物与ρ液的关系。
20.利用称重法可测物体密度。
一物在空气中重G ,将其浸没在密度为ρ液的某种液体中,弹簧
秤求数为F /.则推导出ρ液与ρ物的关系 。
21.一物漂浮在某种液体表面。
若露出液面的体积与浸在液体中的体积之比为n ,则推导出ρ物与ρ液的关系 。
22.将一两端开口的玻璃管竖直插入水中,管口深度为h 1。
向管中注入不溶于水的密度比水小的
某种液体,当液体高度为h2时,两种液体的分界面正好下端管口处。
试推导出ρ液与ρ水的关系。
23.利用功的原理推导出杠杆平衡条件。
24.利用功的原理推导出帕斯卡定律。
25.利用功的原理推导出滑轮组的公式(分理想情况与实际情况)
26.利用功的原理推导出斜面公式(分理想情况与实际情况)
27.不计摩擦与绳重,分析滑轮组机械效率的变化情况:
(1)同一机械所挂物越重,机械效率越大;
(2)不同机械挂相同重物时,动滑轮越重,机械效率越低。
28.推导出机械功率P=Fυ.
29.推导:n个电阻串联或并联,若其他电阻不变,其中任何一个分电阻变大,则总电阻变大。
2。