本文分为试题、点拨和解题三部分。希望大家有所收益,初二的学生家长也要认真看看,看清中考方向,方便指导孩子。
【2025年福建省中考试题】降水量是指一段时间内,雨水(或融化后的固体降水)未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量,科创小组制作了“翻斗式雨量计”,装置外观是上端开口的圆柱体,如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙,它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器,可绕O点处的水平轴转动,从而使两侧容器轮流接水,当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转,将水倒出,随着降雨持续,翻斗左右翻转,过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动,当磁铁经过磁感应开关(两者相互作用力忽略不计)时,磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号,从而推算降水量。

(1)翻斗在水平位置时是等臂杠杆,实验器材中属于等臂杠杆的有。
(2)连杆上装有可调高度的配重。校准过程,若倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转,可通过(填“降低”或“升高”)配重在连杆上的位置进行调整。
(3)图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,R1=800Ω。某次降雨,电流传感器(电阻不计)测得电流随时间变化关系如图2乙。

①当磁铁每次经过磁感应开关时,开关状态是。
②“翻斗式雨量计”顶端开口面积为0.1m2,由图2乙可知该地区30min内降水量约为 mm,降水量变化趋势是。(测量前翻斗内无水)
③由图2可知,R2=Ω。
(4)若该装置在我国北方地区使用,可改进的措施是。
点拨:这是一道图文结合、力电综合试题。此题约六百字,堪称中考小作文,对学生的胆识、耐力和阅读理解能力要求较高。确定攻关方向!
执果索因!不妨先读题目后半部分,弄清试题考查什么内容,再带着问题阅读试题前半部分——事半功倍。
敢于下笔!问题1,不用阅读就能回答;问题2,随意选一个答案就有50%的准确率;问题3的第一问,开关只有两种状态,不是断开就是闭合,也有50%的准确率。千万不要空着不写呀!
锁定关联,突破难点!如本题第3问,当开关断开时,是两个电阻串联;当开关闭合时,电阻R1被短路,电流只通过电阻R2。在电压一定时,由欧姆定律可知,局部短路时电流大,两电阻串联时电流小。由纵轴可知电流分度值为5mA,开关断开时电流为5mA, 开关断开时电流为25mA。由图丙可知,磁铁接近磁控开关实现触发开关的通断。两种状态联立,利用电源电压不变,可建立一元一次方程求解。
细节决定胜败!看懂装置图(试题中的图甲乙丙丁),10毫升雨水的重力是动力,使翻斗翻转,切换到另一侧接水,如此反复。
解:(1)实验器材中属于等臂杠杆的有托盘天平、定滑轮等;
(2)倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转,说明配重的力臂过大,可降低配重的位置减小力臂;
(3)①由图2乙可知,电流每隔一段时间后会变大,但时间较短;
电流变大且时间很短的原因是磁铁每次经过磁感应开关,使开关闭合,将R1短路,电路总电阻变小,电流变大,而经过的时间很短,故电流维持时间较短,
由此当磁铁每次经过磁感应开关时,开关状态是闭合;
②由图2乙可知,30min内有12次电流变化,即翻斗左右摆动了12次,每次倒水10mL,一共倒水120mL=120cm3=1.2×10﹣4m3;
顶端开口面积为0.1m2,则降水量为:

③由图2乙可知,电流变化的时间间隔变长,即翻斗每次倒水的时间间隔变长,说明降水量变小;
由图2可知,磁感应开关断开时,电流较小为5mA=5×10﹣3A,磁感应开关闭合时,电流较大为25mA=25×10﹣3A,
根据欧姆定律,有:
U=5×10﹣3A×(800Ω+R2),
U=25×10﹣3A×R2,
U为电源电压,
解得:U=5V,R2=200Ω;
(4)若该装置在我国北方地区使用,北方地区气温较低且降水量较少,为防止降下的雨水结冰可增加加热装置,同时降水量少的情况下防止装置测量误差较大,可以调大装置的灵敏度,故可改进的措施是:低温天气,增加加热装置;降水量偏小,可以降低配重的高度。
故答案为:(1)托盘天平;(2)降低;(3)闭合,1.2,变小,200;(4)低温天气,增加加热装置;降水量偏小,可以降低配重的高度。
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