專(zhuān)題七　綜合計(jì)算題

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1、欄目索引專(zhuān)題七綜合計(jì)算題 欄目索引研題型解易研題型解易一、力學(xué)綜合計(jì)算題型特點(diǎn)力學(xué)綜合題是云南中考的必考題型,省卷、昆明、曲靖每年都會(huì)有12題,主要考查力學(xué)的綜合計(jì)算。命題時(shí)一般都是把某幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)綜合在一個(gè)背景下考查,設(shè)問(wèn)以三問(wèn)為主,偶爾會(huì)以簡(jiǎn)答題或填空題的形式出現(xiàn)。 欄目索引研題型解易類(lèi)型一 交通工具類(lèi)典例1(2018臨沂)2017年12月24日,我國(guó)自主研發(fā)的全球最大水陸兩棲飛機(jī)AG600首飛成功,可為“海上絲綢之路”航行安全提供最快速有效的支援與保障。它的最大飛行速度為560 km /h,最大航程為4 500 km ,巡航速度(經(jīng)濟(jì)、節(jié)油的飛行速度)為500 km /h。某次起飛前,飛機(jī)

2、靜止在水平跑道上,總質(zhì)量為51 t,輪胎與跑道的總接觸面積為0.6 m 2(水=1.0103 kg/m 3,g=10 N/kg)。求: 欄目索引研題型解易(1)飛機(jī)靜止在跑道上時(shí)對(duì)跑道的壓強(qiáng)是多少?(2)起飛后,飛機(jī)在空中直線(xiàn)飛行1 400 km ,所需要的最短時(shí)間是多少?(3)飛機(jī)到達(dá)目的地降落后,漂浮在水面上,排開(kāi)水的質(zhì)量為46 t,此時(shí)飛機(jī)受到的重力是多少?艙底某處距水面1.5 m ,水對(duì)該處產(chǎn)生的壓強(qiáng)是多少? 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)飛機(jī)在水平地面上,對(duì)地面的壓力F=G=mg,然后根據(jù)p=計(jì)算飛機(jī)對(duì)跑道的壓強(qiáng);(2)確定飛機(jī)飛行的最大速度,根據(jù)公式t=可得飛機(jī)所需的最短時(shí)間;(

3、3)根據(jù)F 浮=G及F浮=G排可得飛機(jī)的重力;根據(jù)p=gh可得水對(duì)艙底的壓強(qiáng)。答案(1)8.5105 Pa(2)2.5 h(3)4.6105 N1.5104 Pa FSsv 欄目索引研題型解易方法規(guī)律交通工具類(lèi)計(jì)算主要考查質(zhì)量、密度、速度、重力、壓力、壓強(qiáng)、牽引力或阻力、功、功率等的綜合計(jì)算。解題時(shí)注意公式的靈活應(yīng)用、單位的統(tǒng)一與換算、除不盡時(shí)計(jì)算結(jié)果的處理(是保留幾位小數(shù),還是保留幾位有效數(shù)字)、注意角標(biāo)的正確使用。(1)速度、密度、重力的簡(jiǎn)單計(jì)算 欄目索引研題型解易(2)壓強(qiáng)、壓力的簡(jiǎn)單計(jì)算FS 欄目索引研題型解易(3)功、功率和效率的簡(jiǎn)單計(jì)算 欄目索引研題型解易即學(xué)即練1.(2018荊門(mén)

4、)一輛質(zhì)量2 t的汽車(chē),在平直公路上以額定功率80 kW從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)15 s運(yùn)動(dòng)200 m恰好達(dá)到最大速度,接著勻速運(yùn)動(dòng)25 s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),滑行100 m停下。其v-t圖像如圖所示。已知汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力恰為車(chē)重的0.2倍,求: 欄目索引研題型解易(1)整個(gè)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功;(2)汽車(chē)的最大速度vm ;(3)全程中汽車(chē)的平均速度v。答案(1)3.2106 J(2)20 m /s(3)16 m /s 欄目索引研題型解易類(lèi)型二 與浮力相關(guān)的計(jì)算典例2(2018樂(lè)山)在彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一個(gè)金屬零件,示數(shù)是2.7 N。當(dāng)把零件浸沒(méi)在水中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.7 N?，F(xiàn)把該零件浸沒(méi)在

5、另一種液體中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是1.9 N,求:(1)該零件浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力F 浮;(2)該金屬零件的密度金;(3)另一種液體的密度液。 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)金屬零件在空氣中時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于金屬零件的重力,與零件浸沒(méi)在液體中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差等于零件受到的浮力;(2)求出了金屬零件受到的浮力,知道水的密度,利用阿基米德原理求排開(kāi)水的體積(零件的體積);利用m=求零件的質(zhì)量,利用=計(jì)算其密度;(3)利用稱(chēng)重法求出零件浸沒(méi)在另一種液體中時(shí)受到的浮力,再利用阿基米德原理求另一種液體的密度。答案(1)1 N(2)2.710 3 kg/m 3(3)0.8103 kg/m

6、3 Gg mV 欄目索引研題型解易方法規(guī)律與浮力相關(guān)的計(jì)算主要考查質(zhì)量、密度、重力、液體壓力與壓強(qiáng)的綜合計(jì)算。解題時(shí)注意浮力計(jì)算的四種公式的靈活應(yīng)用、單位的統(tǒng)一與換算、除不盡時(shí)計(jì)算結(jié)果的處理(是保留幾位小數(shù),還是保留幾位有效數(shù)字)、注意角標(biāo)的正確使用。一、浮力計(jì)算的四種解題方法 1.壓力差法:F 浮= F向上-F向下;2.稱(chēng)重法:F浮=G-F;3.平衡法【漂浮與懸浮時(shí)可用】:F浮= G物 =m物g=物gV物; 欄目索引研題型解易4.公式法【阿基米德原理】:F浮= G排 =m排g=液gV排。阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于被該物體排開(kāi)的液體的重力。這種計(jì)算浮力的方法稱(chēng)

7、為公式法。二、浮力計(jì)算的解題思路 1.浮力計(jì)算的解題方法和思路:(1)分析物體的浮沉類(lèi)型,拿到題以后先分析物體屬于漂浮、懸浮,還是下沉。(2)根據(jù)分析的浮沉類(lèi)型,找到對(duì)應(yīng)的解題公式。(3)再應(yīng)用物理、數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)求解即可。 欄目索引研題型解易2.浮力計(jì)算的公式、思路及典型例題(1)漂浮或懸浮屬于漂浮或懸浮時(shí),平衡法與公式法都可以使用,依具體題目而定。(2)下沉屬于下沉?xí)r,稱(chēng)重法與公式法都可以使用,依具體題目而定。遇到有彈簧測(cè)力計(jì)或細(xì)線(xiàn)拉著的題型或無(wú)法分析到底屬于哪類(lèi)浮沉類(lèi)型的題型時(shí),都當(dāng)做下沉來(lái)考慮。:F G m g gVF G m g gV 浮物物物物浮排排液排平衡法公式法:F G FF G

8、 m g gV 浮浮排排液排稱(chēng)重法公式法 欄目索引研題型解易(3)求物體的密度物(4)求物體的體積V物:V排= ,漂浮時(shí)V物=V排+V露,懸浮和下沉?xí)rV物=V排。( )( )m VF gV 物物物浮物物所有情況都適用只適用于漂浮、懸浮F g浮液 欄目索引研題型解易2.(2018深圳)在物理實(shí)驗(yàn)操作考核中,水平桌面上放置底面積為100 cm 2的圓柱形容器(不計(jì)容器壁厚度),內(nèi)有12 cm高的水(如圖甲),某考生用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一金屬圓柱體,從液面開(kāi)始緩慢浸入水中,拉力F與圓柱體下表面到水面距離h的變化關(guān)系如圖乙所示,當(dāng)圓柱體下表面距液面為10 cm時(shí),系圓柱體的細(xì)線(xiàn)恰好松開(kāi),圓柱體沉入容器底部

9、(水未溢出)。如圖丙所示(g取10 N/kg)。求:即學(xué)即練 欄目索引研題型解易(1)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力;(2)圓柱體的體積;(3)圓柱體沉入底部時(shí),水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。答案(1)1 N(2)100 cm 3(3)1.3103 Pa 欄目索引研題型解易類(lèi)型三 起重、打撈類(lèi)典例3(2018湘西州)工人師傅利用汽車(chē)作為動(dòng)力,從水中打撈一個(gè)正方體物件,繩子通過(guò)定滑輪,一端系著物件,另一端拴在汽車(chē)上,如圖甲所示。汽車(chē)?yán)锛蛩偕仙?已知汽車(chē)對(duì)繩子的拉力F與物件底面距離水底的高度h的變化關(guān)系如圖乙所示。繩子的體積、繩重及摩擦均忽略不計(jì),g取10 N/kg。求: 甲 乙 欄目索引研題型解易(

10、1)該物件的質(zhì)量是多少? (2)物件浸沒(méi)在水中時(shí),受到的浮力為多大?(3)物件上表面恰好到達(dá)水面時(shí),下表面受到水的壓強(qiáng)為多少? 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)由圖甲可知滑輪為定滑輪,則該物件離開(kāi)水面后的拉力與該物件的重力相等,根據(jù)G=mg求質(zhì)量;(2)圖甲中,滑輪為定滑輪,則在乙圖中,拉力較小且大小不變時(shí),說(shuō)明物體浸沒(méi)在液體中;5 5.5 m過(guò)程中,拉力逐漸變大,說(shuō)明物件在離開(kāi)液體的過(guò)程中;之后物體脫離液體,拉力與物體的重力相等;根據(jù)稱(chēng)重法即可求出物件浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力;(3)物件上表面恰好到達(dá)水面時(shí),根據(jù)乙圖得出下表面所處的深度,根據(jù)壓強(qiáng)公式p=gh即可求出下表面受到水的壓強(qiáng)。答案(1

11、)250 kg(2)1 250 N(3)510 3 Pa 欄目索引研題型解易方法規(guī)律起重、打撈類(lèi)計(jì)算主要考查學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)的計(jì)算、浮力及阿基米德原理、滑輪(組)的機(jī)械效率、功、功率、速度的計(jì)算、杠桿的平衡條件等考點(diǎn)的理解,該類(lèi)題型知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng),要求靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。在解決實(shí)際場(chǎng)景所遇問(wèn)題的題目時(shí),關(guān)鍵在于要把實(shí)際場(chǎng)景與所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系起來(lái),建立起物理模型,再把題目已知的物理量套入物理模型中,這樣一來(lái),實(shí)際場(chǎng)景中的相關(guān)信息就轉(zhuǎn)化為解決物理模型的相關(guān)物理量。 欄目索引研題型解易3.(2018聊城)考古工作者在河底發(fā)現(xiàn)了古代的石像,經(jīng)潛水者測(cè)量它的體積約為2 m 3。如圖所示,在打撈石像的過(guò)程中,

12、考古工作者用動(dòng)滑輪將石像勻速提升,需要豎直向上的拉力F=1.6104 N。在沒(méi)有將石像提出水面前,若不計(jì)摩擦和滑輪重力( 水=1.0103 kg/m 3,g=10 N/kg),求:(1)石像受到的浮力。(2)石像的重力。(3)石像的密度。(4)若將石像提升了3 m ,石像受到水的壓強(qiáng)減少了多少?即學(xué)即練 欄目索引研題型解易答案(1)2104 N(2)5.2104 N(3)2.6103 kg/m 3(4)3104 Pa 欄目索引研題型解易類(lèi)型四 滑輪相關(guān)計(jì)算典例4(2018呼和浩特)如圖所示,用甲、乙兩種滑輪組,分別勻速豎直向上提升同一重物,從相同位置開(kāi)始提升至同一高度處。求:(1)若不計(jì)繩重、

13、滑輪重及摩擦,兩次拉力F1和F2之比;(2)若不計(jì)繩重及摩擦,重物質(zhì)量為400 g,動(dòng)滑輪質(zhì)量為100 g,勻速拉動(dòng)過(guò)程中甲、乙兩裝置的機(jī)械效率。 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)甲圖n1=2,乙圖n2=3,若不計(jì)繩重、滑輪重及摩擦,拉力F=G,據(jù)此求兩次拉力F1和F2之比;(2)利用G=mg求重物重力、動(dòng)滑輪重力,因?yàn)椴挥?jì)繩重及摩擦?xí)r,滑輪組的機(jī)械效率= = = ,所以甲、乙兩裝置的機(jī)械效率相同,利用=進(jìn)行計(jì)算。答案(1)3 2(2)80%80% 1nWW有用總GhGh G h輪GG G輪GG G輪 欄目索引研題型解易方法規(guī)律解題時(shí)注意:(1)根據(jù)滑輪組裝形式,確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù),求出物

14、體上升高度,然后利用公式W總=Fs計(jì)算總功、W有=Gh計(jì)算有用功,最后用有用功除以總功得出滑輪組的機(jī)械效率。(2)滑輪組的機(jī)械效率取決于動(dòng)滑輪的質(zhì)量和物體的質(zhì)量,動(dòng)滑輪質(zhì)量越小,物體質(zhì)量越大,則效率越高。 欄目索引研題型解易 欄目索引研題型解易即學(xué)即練4.(2017泰安)如圖是工人利用滑輪組提升重為810 N物體的示意圖,某段過(guò)程中物體勻速上升的速度為0.1 m /s,工人拉力F的功率為90 W,物體上升10 s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功是60 J,不計(jì)繩重。求:(1)工人拉繩子的速度;(2)滑輪組的機(jī)械效率;(3)滑輪組中的動(dòng)滑輪的重力。答案(1)0.3 m /s(2)90%(3)30 N

15、 欄目索引研題型解易二、電學(xué)綜合計(jì)算題型特點(diǎn)電學(xué)綜合題是云南中考的必考題型,每年出12題,主要考查歐姆定律、電功率、電能等的計(jì)算,以歐姆定律、電功率的計(jì)算為主,一般會(huì)結(jié)合電路圖、銘牌或坐標(biāo)圖像出題,有時(shí)也會(huì)涉及動(dòng)態(tài)電路的分析,綜合題偶爾考查填空。 欄目索引研題型解易類(lèi)型一 簡(jiǎn)單純電阻電路計(jì)算典例1(2018北京)如圖所示,電源兩端電壓U為9 V并保持不變,電阻R1阻值為10 。閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表A的示數(shù)I為1.2 A。求:(1)電流表A1的示數(shù)I1;(2)電阻R 2的阻值。 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)根據(jù)I=即可求出電流表A1的示數(shù)。(2)根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)求出R2的電流,根據(jù)R=

16、即可求出R2的阻值。答案(1)0.9 A(2)30 UR UI 欄目索引研題型解易方法規(guī)律簡(jiǎn)單純電阻電路計(jì)算主要考查串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及電流、電壓規(guī)律等的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,注意分析電路的連接,能從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù),要學(xué)會(huì)分析圖像。 欄目索引研題型解易1.解簡(jiǎn)單純電阻電路計(jì)算題的一般步驟(1)無(wú)電路圖時(shí),根據(jù)題意先畫(huà)出電路圖。(2)分析判斷電路類(lèi)型。(3)明確電壓表和電流表所測(cè)用電器的電壓和電流。(4)在圖中標(biāo)出已知量(注意標(biāo)出各物理量的角標(biāo))。(5)根據(jù)歐姆定律、電壓、電流、電阻分配規(guī)律進(jìn)行求解。 欄目索引研題型解易2.解簡(jiǎn)單純電阻電路計(jì)算題的公式(1)歐姆定律定

17、義式I=變形式U=IR R= =UR UI UI 欄目索引研題型解易(2)串、并聯(lián)電路中電壓、電流、電阻規(guī)律 欄目索引研題型解易1.(2018恩施州)如圖,圖a為測(cè)量體重的電子秤原理圖,它主要由三部分構(gòu)成:踏板和壓力杠桿ABO,壓力傳感器,電流表A(量程為00.1 A,轉(zhuǎn)換刻度后可以顯示體重大小)。其中AO BO=5 1,已知壓力傳感器的電阻R與所受壓力F變化的關(guān)系如圖b所示。設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì),電源電壓恒為3 V,取g=10 N/kg。計(jì)算:即學(xué)即練 欄目索引研題型解易 圖a 圖b 欄目索引研題型解易(1)如果某人站在該秤踏板上時(shí),電流表的示數(shù)為12 m A,這個(gè)人的體重是多

18、少 kg?(2)該秤能顯示的最大體重值是多少 kg?答案(1)50 kg(2)270 kg 欄目索引研題型解易類(lèi)型二 多開(kāi)關(guān)純電阻電路計(jì)算典例2(2018南充)如圖,電源電壓一定,已知燈泡L標(biāo)有“6 V7.2 W”字樣(燈電阻不受溫度影響),R1=10 。當(dāng)S、S1閉合,且滑片P在a端時(shí),燈正常發(fā)光;當(dāng)S、S2閉合,且P在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)處時(shí),電流表示數(shù)為0.2 A。 欄目索引研題型解易(1)求燈泡L的電阻阻值。(2)求滑動(dòng)變阻器Rx的最大值。(3)通過(guò)對(duì)S、S1、S2的控制和調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,可使電路所消耗的總功率最小,請(qǐng)求出電路總功率的最小值。 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)由P=計(jì)算燈泡L

19、的電阻阻值。(2)當(dāng)S、S1閉合,且滑片P在a端時(shí),電路為L(zhǎng)的簡(jiǎn)單電路,燈正常發(fā)光,由此可得電源電壓;當(dāng)S、S2閉合,R1與Rx串聯(lián),P在滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)處時(shí),電流表示數(shù)為0.2 A,由串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律計(jì)算R x的最大值;(3)電源電壓一定,由P=知電路電阻最大時(shí),電路所消耗的總功率最小,由此根據(jù)電路圖分析并計(jì)算。答案(1)5 (2)40 (3)0.72 W2UR 2UR 欄目索引研題型解易方法規(guī)律多開(kāi)關(guān)純電阻電路計(jì)算主要考查電壓、電流、電阻、功、功率和熱量的綜合計(jì)算。解題時(shí)關(guān)鍵是開(kāi)關(guān)閉合、斷開(kāi)時(shí)電路連接方式的判斷和電流表所測(cè)電路元件的辨別,在解題過(guò)程中建議畫(huà)出等效電路圖。 欄目索引研題型

20、解易1.解簡(jiǎn)單純電阻電路計(jì)算題的公式(1)電功、電能W的計(jì)算 欄目索引研題型解易(2)電功率P的計(jì)算 欄目索引研題型解易2.小洋媽媽在國(guó)外旅游時(shí)買(mǎi)了一臺(tái)家用智能電熱馬桶蓋(如圖甲),小洋從此立志學(xué)好物理,長(zhǎng)大后創(chuàng)新設(shè)計(jì)推進(jìn)“中國(guó)造”。圖乙是小洋設(shè)計(jì)的便座加熱電路,R1和R2是兩個(gè)定值電阻(表示兩個(gè)電熱絲),單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2可接a或b,該電路通過(guò)開(kāi)關(guān)S 1和S2的不同接法組合,實(shí)現(xiàn)“高溫?fù)酢⒅袦負(fù)?、低溫?fù)酢比N加熱功能(如表所示)。即學(xué)即練S1斷開(kāi)斷開(kāi)閉合閉合S2接b接a接a接b功率P0=0 P1=22 W P2=44 W Px 欄目索引研題型解易(1)求R1和R2的阻值;(2)求出表中的“Px

21、”;(3)老年人在冬天坐上冰冷的馬桶是很難受的,假設(shè)小洋想讓馬桶圈的溫度升高4 ,則用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰嚅L(zhǎng)時(shí)間?設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收,馬桶圈的質(zhì)量m=500 g,馬桶圈材料的比熱容c=0.4410 3 J/(kg ) 欄目索引研題型解易答案(1)1 100 1 100 (2)88 W(3)20 s 欄目索引研題型解易三、熱學(xué)綜合計(jì)算題型特點(diǎn)熱學(xué)綜合題是云南中考的?？碱}型,考查學(xué)生對(duì)熱量公式和焦耳定律的掌握和運(yùn)用,涉及關(guān)于熱量、質(zhì)量、溫度變化量、比熱容和效率的綜合計(jì)算。分火燒水(燃料注意是固、液燃料還是氣體燃料)、太陽(yáng)能燒水和電燒水三個(gè)類(lèi)型。 欄目索引研題型解易類(lèi)型一 火燒水典例

22、1(2018蘇州)為了減少環(huán)境污染,部分農(nóng)村地區(qū)改用液化氣燒菜做飯。某鋼瓶裝有液化氣10 kg,已知液化氣的熱值為4.2107 J/kg,水的比熱容為4.2103 J/(kg )。求:(1)這瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是多少?(2)若(1)中放出的熱量有40%被初溫為20 的水吸收,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可將多少質(zhì)量的水燒開(kāi)? 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)利用Q放=mq求整瓶液化氣完全燃燒放出的熱量;(2)由題知,Q吸=40%Q放,知道水的溫度變化、水的比熱容,再利用Q吸= cmt求水的質(zhì)量。答案 (1)4.2108 J(2)500 kg 欄目索引研題型解易方法規(guī)律熱學(xué)綜合題主要考查物體吸熱、

23、放熱(燃料、電能和其他能源)和效率的綜合計(jì)算。在使用熱量公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),首先各物理量的單位必須統(tǒng)一用國(guó)際單位,如溫度t的單位用 ,質(zhì)量m的單位用kg,比熱容c的單位用J/(kg ),熱量的單位用J。其次,對(duì)有關(guān)溫度的文字?jǐn)⑹鰬?yīng)特別謹(jǐn)慎,不可亂套。注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”“升高到”“降低到”,另外,還要會(huì)對(duì)公式進(jìn)行變形,求其中的任意一個(gè)量。最后還要注意對(duì)熱平衡方程(Q 吸=Q放)的應(yīng)用,即在熱傳遞過(guò)程中,如果沒(méi)有能量損失,那么,高溫物體降溫放出的熱量就等于低溫物體升溫所吸收的熱量。 欄目索引研題型解易(1)吸熱Q吸、放熱Q放的計(jì)算已知變化的溫度(升高或降低的溫度)t吸熱Q吸、

24、放熱Q放Q吸=cmt Q放=cmt(2)燃料燃燒時(shí)的放熱Q放 放熱Q 放固體、液體氣體Q放=qm Q放=qV 欄目索引研題型解易(3)效率的計(jì)算 欄目索引研題型解易即學(xué)即練1.(2017大連)某家庭用的燃?xì)鉄崴?將20 kg的水從10 加熱到60 ,完全燃燒了0.21 m 3的煤氣。已知水的比熱容為4.2103 J/(kg ),煤氣的熱值為4107 J/m 3。試求:(1)煤氣完全燃燒放出的熱量是多少?(2)水吸收的熱量是多少?(3)該熱水器燒水的效率是多少?答案(1)8.410 6 J(2)4.2106 J(3)50% 欄目索引研題型解易類(lèi)型二 太陽(yáng)能燒水典例2(2018西寧)有種太陽(yáng)能、

25、電能兩用熱水器,該熱水器用電加熱時(shí)的額定功率為2 000 W,晴天時(shí)在西寧地區(qū),這種熱水器一天內(nèi)吸收的太陽(yáng)能為2.8107 J,能將水箱內(nèi)80 kg初溫為20 的水加熱到70 c水=4.2103 J/(kg )。求:(1)80 kg水吸收的熱量是多少?(2)該熱水器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是多少? 欄目索引研題型解易(3)如果遇到陰雨天改用電加熱,熱水器在正常工作時(shí),將上述同樣質(zhì)量、初溫的水加熱到同樣的溫度需要多長(zhǎng)時(shí)間(假設(shè)所有消耗電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)?(4)用電高峰期,家中只有液晶電視機(jī)和熱水器工作時(shí),熱水器將上述同樣質(zhì)量、初溫的水加熱到同樣的溫度,實(shí)際用時(shí)110 4 s,通過(guò)電能表測(cè)得此過(guò)

26、程共耗電1.8107 J,此時(shí)熱水器和液晶電視機(jī)的實(shí)際電功率分別為多大(假設(shè)熱水器所消耗電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)? 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度的變化,利用吸熱公式求水吸收的熱量;(2)根據(jù)公式=100%計(jì)算;(3)已知由電能轉(zhuǎn)化成的熱量、功率求時(shí)間,利用電功率的公式P=的變形公式計(jì)算;(4)求出用電高峰實(shí)際電功率,然后可求得實(shí)際電壓,分別求得電路實(shí)際總電功率和熱水器的實(shí)際電功率,然后可知液晶電視機(jī)的實(shí)際電功率。答案(1)1.6810 7 J(2)60%(3)8 400 s(4)1 680 W120 W QQ吸總Wt 欄目索引研題型解易方法規(guī)律太陽(yáng)能燒水類(lèi)題目主

27、要考查學(xué)生對(duì)熱量計(jì)算公式、熱值計(jì)算公式、效率計(jì)算公式的理解和掌握。解題時(shí)注意公式的靈活應(yīng)用和單位的正確使用。 欄目索引研題型解易2.(2018張家界)為牢固樹(shù)立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念,美麗鄉(xiāng)村建設(shè)中大量使用了直接利用太陽(yáng)能的熱水器、太陽(yáng)能路燈等節(jié)能環(huán)保設(shè)備。根據(jù)你所學(xué)知識(shí)完成下列問(wèn)題。(1)太陽(yáng)能是在太陽(yáng)內(nèi)部氫原子核發(fā)生 聚變 (選填“聚變”或“裂變”)時(shí)釋放的能量;太陽(yáng)能屬于 可再生 能源(選填“可再生”或“不可再生”)。即學(xué)即練 欄目索引研題型解易(2)某團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在設(shè)想研發(fā)內(nèi)置太陽(yáng)能電池板的新型屋頂瓦片,實(shí)現(xiàn)更好的節(jié)能。這種瓦片是通過(guò) 光電轉(zhuǎn)化 (選填“光電轉(zhuǎn)化”、“光熱轉(zhuǎn)

28、化”或“光化轉(zhuǎn)化”)方式直接利用太陽(yáng)能的。(3)太陽(yáng)能熱水器利用真空熱水管給水加熱,如圖某太陽(yáng)能熱水器接收太陽(yáng)能的面積為3 m 2,每平方米面積上1 h得到太陽(yáng)輻射的能量平均為2.5106 J,該熱水器僅能把接收太陽(yáng)能的42%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,若光照6 h可以使熱水器內(nèi)初溫為15 ,質(zhì)量為100 kg的水溫度升高到多少 ?c水=4.2103 J/(kg )答案(3)60 欄目索引研題型解易類(lèi)型三 電燒水典例3(2018龍東)如圖為一款利用高溫水蒸氣熨燙衣服的便攜式掛燙機(jī),它的正常工作電壓為220 V,水箱最多裝水0.2 kg。它有大小兩個(gè)加熱擋位,其內(nèi)部電路如圖所示,電熱絲R1=56 ,R2=4

29、4 。求: 欄目索引研題型解易(1)大功率擋的額定功率。(2)若用大功率擋將水箱中0.2 kg的水從20 加熱到100 ,需要吸收多少熱量?(3)若用大功率擋加熱這些水,所需時(shí)間為1分10秒,求熨燙機(jī)的加熱效率。(結(jié)果保留一位小數(shù))。 欄目索引研題型解易思路點(diǎn)撥(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至1時(shí),電路中R1、R2串聯(lián),此時(shí)的電路中的電阻較大;當(dāng)開(kāi)關(guān)旋至2時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路,此時(shí)電路中電阻較小,根據(jù)P=可知,其為大功率擋。(2)根據(jù)Q=cmt可求得需要吸收多少熱量。(3)根據(jù)P=可求得用大功率擋加熱這些水消耗的電能,再利用=可求得熨燙機(jī)的加熱效率。答案(1)1 100 W(2)6.7210 4 J(3)

30、87.3% 2UR WtQW 欄目索引研題型解易方法規(guī)律電燒水類(lèi)題目主要考查電功與熱量的綜合計(jì)算,涉及電功率公式、電功公式、密度公式、吸熱公式和效率公式等,多數(shù)題目設(shè)有多擋位問(wèn)題的計(jì)算。多擋位問(wèn)題的相關(guān)計(jì)算P= (用于分析多擋位問(wèn)題)因?yàn)槎鄵跷粏?wèn)題電壓不變,所以電阻R越大,功率P越小,是低擋(保溫?fù)?;電阻R越小,功率P越大,是高擋(加熱擋) 2UR 欄目索引研題型解易即學(xué)即練3.(2018隨州)某種智能型電飯鍋,如圖甲所示,有加熱、保溫、斷電的功能。內(nèi)部簡(jiǎn)化的電路如圖乙所示,開(kāi)關(guān)S可根據(jù)設(shè)定在“1”、“2”、“3”擋之間自動(dòng)轉(zhuǎn)換,某次煮飯時(shí)電功率與時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示。求: 欄目索引研題型解

31、易(1)電阻R1的阻值;(2)此次煮飯產(chǎn)生的總熱量如果用來(lái)燒水,其中80%熱量被水吸收,則能將初溫是20 ,多少質(zhì)量的水燒開(kāi)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的比熱容c水=4.2103 J/(kg ),計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù)。答案(1)60.5 (2)1.29 kg 欄目索引研題型解易四、力、熱、電綜合計(jì)算典例(2018白銀)如圖所示為某品牌四旋翼無(wú)人機(jī),該無(wú)人機(jī)具有一鍵起降和返航、空中懸停、高清拍攝、GPS定位等功能,下表是該無(wú)人機(jī)的部分參數(shù):整機(jī)質(zhì)量2 kg電池額定電壓15 V最大上升速度6 m /s電動(dòng)機(jī)工作電壓12 V最大下降速度2 m /s懸停時(shí)每個(gè)電動(dòng)機(jī)功率50 W 最大水平速度16 m /s電

32、動(dòng)機(jī)數(shù)量4 欄目索引研題型解易在某次火災(zāi)中,該無(wú)人機(jī)參與火情的勘測(cè),它先以最大速度勻速直線(xiàn)上升,且達(dá)到60 m高處時(shí),再以最大速度水平勻速直線(xiàn)飛行到達(dá)1.6 km遠(yuǎn)處的火場(chǎng)上空。若無(wú)人機(jī)整個(gè)過(guò)程四個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作,電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為90%,假設(shè)無(wú)人機(jī)以最大速度勻速直線(xiàn)上升時(shí),受到的阻力大小為10 N,通過(guò)計(jì)算回答下列問(wèn)題:(g取10 N/kg) 欄目索引研題型解易(1)無(wú)人機(jī)從起飛到火場(chǎng)上空,這一過(guò)程共耗時(shí)多少秒?(2)無(wú)人機(jī)到達(dá)火場(chǎng)上空后,懸停觀測(cè)10分鐘,則10分鐘內(nèi)電動(dòng)機(jī)消耗多少電能?(3)無(wú)人機(jī)以最大速度勻速直線(xiàn)上升60 m ,這個(gè)過(guò)程中消耗多少電能? 欄目索引研題型解易

33、思路點(diǎn)撥(1)利用s=vt求出勻速上升需要的時(shí)間、水平勻速直線(xiàn)飛行時(shí)間,進(jìn)而求出從起飛到火場(chǎng)上空需要的時(shí)間;(2)求出懸停時(shí)電動(dòng)機(jī)總功率(4個(gè)電動(dòng)機(jī)),利用W=Pt求懸停時(shí)消耗的電能;(3)無(wú)人機(jī)上升過(guò)程的升力等于重力加上阻力,利用W=Fs求升力做的有用功,利用= =90%求消耗的電能。答案(1)110 s(2)1.210 5 J(3)2 000 J WW有用電 欄目索引研題型解易方法規(guī)律力、熱、電綜合計(jì)算主要結(jié)合生活情景來(lái)出題,解題時(shí)注意力、熱、電公式的靈活應(yīng)用,單位的統(tǒng)一與換算。 欄目索引研題型解易即學(xué)即練(2018十堰)光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng),而將光能直接轉(zhuǎn)化為電能的一種

34、技術(shù),其發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能電池板、控制器和逆變器三大部分組成,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,當(dāng)太陽(yáng)光照射太陽(yáng)能電池板發(fā)電時(shí),控制信號(hào)將S 1閉合,S2斷開(kāi),蓄電池充電,當(dāng)控制信號(hào)將S2閉合后,向外供電。光伏發(fā)電廣泛應(yīng)用于小型電源,中型供電系統(tǒng)和大型發(fā)電站。 欄目索引研題型解易(1)李灣村新建的文化廣場(chǎng)上,有很多以光伏發(fā)電為電源的路燈,若某路燈電源的輸出電壓為220 V,電流為0.5 A,則輸出功率是多大?輸出電路中的電阻是多少? 欄目索引研題型解易(2)該村還建成了一座扶貧光伏發(fā)電站,總功率為5104 kW,其一天的發(fā)電量是多少千瓦時(shí)?(一天的有效光照時(shí)間按8小時(shí)計(jì)算)(3)光伏發(fā)電站發(fā)的電用于灌溉農(nóng)田,可將低處河水抽到高處灌溉渠中,若高低落差為10 m ,抽水機(jī)的效率為60%,則每度電可抽取河水多少立方米?(河水=110 3 kg/m 3,g取10 N/kg)(4)根據(jù)你所學(xué)的知識(shí),請(qǐng)寫(xiě)出一條光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)(科學(xué)合理即可): 清潔無(wú)污染;可再生;節(jié)約化石能源。答案(1)110 W440 (2)4105千瓦時(shí)(3)21.6立方米(4)清潔無(wú)污染;可再生;節(jié)約化石能源