2018年中考物理總復(fù)習(xí)專題訓(xùn)練卷：專題四 計(jì)算題

專題四計(jì)算題解答計(jì)算題格式要規(guī)范，要求寫出相應(yīng)的公式，代入數(shù)據(jù)時(shí)必須帶上單位，注意統(tǒng)一物理量的單位（一般帶國際單位），相同的物理量注意要用上下標(biāo)加以區(qū)分，并且寫上必要的文字說明。對于課本中沒有出現(xiàn)的推導(dǎo)公式，解題時(shí)一般要先寫原始公式，再寫推導(dǎo)W公式，如：機(jī)械功率P=￥=Fv等。另外，解答計(jì)算題時(shí)注意公式的“同一性”：在力學(xué)計(jì)算題中，各物理量必須對應(yīng)于同一物體；在電學(xué)計(jì)算題中，各物理量則必須對應(yīng)于同一段導(dǎo)體和同一種狀態(tài)下的電路。力學(xué)計(jì)算（一）——密度、速度、重力、壓力、壓強(qiáng)、浮力、機(jī)械功和機(jī)械功率的計(jì)算力學(xué)計(jì)算題考查的主要知識點(diǎn)有：密度、速度、重力、壓力、壓強(qiáng)、浮力、sm機(jī)械功和機(jī)械功率。涉及的主要計(jì)算公式有：速度：v=t；密度：p=V；重力：FG=mg;壓強(qiáng)：p=｛（規(guī)則柱體對水平地面壓強(qiáng)可以用p=pgh）,p=pgh;W=Fs,PW=Fs,P==Fv;機(jī)械效率:t總浮力：J=U=p液gV排；功和功率:杠桿平衡條件：F1l1=F2l2等。例1（自編）水平地面上有一個(gè)質(zhì)量2kg、邊長為10cm的實(shí)心正方體A。在10N水平拉力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，10s內(nèi)前進(jìn)了200cm的距離，如圖1所示。請根據(jù)你所學(xué)的力學(xué)知識，計(jì)算出與物體A有關(guān)的4個(gè)物理量。（g取10N/kg)圖1點(diǎn)撥本題考查學(xué)生對物理公式的回顧,練習(xí)規(guī)范解題格式。解答力學(xué)的計(jì)算題,學(xué)生最好在題目中標(biāo)出各個(gè)數(shù)據(jù)對應(yīng)的物理量的字母,有利于回憶起學(xué)過的物理公式。在題目解答過程中，學(xué)生主要的失分點(diǎn)有公式錯(cuò)誤或者不規(guī)范；在計(jì)算過程中漏帶單位導(dǎo)致單位不統(tǒng)一，或單位換算不正確等等。解：⑴物體的重力：G=mg=密度：p=V—s速度：v=-=因?yàn)槲矬wA做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以f=F=阻拉物體對地面的壓力：F=G=F物體對地面的壓強(qiáng)：p=s=拉力所做的功：W1=Fs=1拉重力做的功：W2=拉力做功的功率：P=Wj1=例2(2017益陽)跳傘是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一體重為500N的運(yùn)動(dòng)員從空中懸停的直升機(jī)上由靜止開始豎直跳下，其速度與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示，經(jīng)15s下落210m后，開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)直至落地，整個(gè)過程用時(shí)30s，求在這個(gè)過程中：運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度。重力做的功。勻速下降時(shí)重力做功的功率。例3如圖3所示，輕質(zhì)杠桿AB可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A、B兩端分別掛有邊長為10cm,重力為8N的完全相同的兩正方體C、D，OA：OB=4：3；圓柱形容器的底面積為200cm2，裝有深20cm的水，物體C的一半體積浸入水中時(shí)，杠桿恰好水平靜止，A、B兩端的繩子均不可伸長且均處于張緊狀態(tài)。(p=水1.0X103kg/m3，g=10N/kg)求：//////圖3物體C的密度。物體C受到的浮力。杠桿B端受到繩子的拉力。物體D對地面的壓強(qiáng)。剪斷與物體C相連的細(xì)繩后(水未流出)，物體C受到的浮力和物體C底部受到的水的壓強(qiáng)。專I題［能I力I提I升1．(2017阜新)家住市區(qū)的明明一家星期天早8：00開車去某鄉(xiāng)村的采摘園采摘，9：30到達(dá)采摘園。從市區(qū)到該采摘園全程共90km,車和人總重1.8t,車輪與地面總接觸面積0.1m2。(g=10N/kg)求：該車在水平路面上靜止時(shí)對路面的壓強(qiáng)是多大？該車全程的平均速度是多少？若汽車在某高速公路上以108km/h的速度勻速直線行駛，汽車所受阻力是車和人總重的0.1倍，該汽車牽引力的功率是多大？2．“中國海監(jiān)50”是中國海監(jiān)船建設(shè)項(xiàng)目二期工程中噸位最大、科技含量最高的一艘船。型長98米，型寬15.2米，型深7.8米，滿載排水量4000噸，最大航速18節(jié)，續(xù)航力大于8000海里，自持力60天。(p海水=1.0X103kg/m3,g=10N/kg)求：圖1滿載時(shí)，“中國海監(jiān)50”船受到的浮力有多大？若船底某處距海面的深度為6m,則該處受到海水的壓強(qiáng)是多大？從某一時(shí)刻開始，“中國海監(jiān)50”受到水平方向的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化關(guān)系如圖1－甲所示，“中國海監(jiān)50”的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖1－乙所示。第50s到100s內(nèi)牽引力的功率為多大？3.(2017南通模擬)如圖2－甲所示，一些學(xué)生去無錫游玩太湖，坐上游船后人和船的總質(zhì)量為6t,游船從湖邊碼頭出發(fā)航行6km到達(dá)湖中黿頭渚碼頭，歷時(shí)10min,如圖2—乙是游船航行中牽引力F與速度v的關(guān)系圖像。p水=1.0X103kg/m3,g=10N/kg)求：甲圖2游船航行的平均速度是多少？游船靜止在水中時(shí),浸入水中的體積是多少？在這段航行中,游船的牽引力所做的功是多少？4.(2017金華)2017年5月5日，大飛機(jī)C919首飛任務(wù)的完成，標(biāo)志著我國航空工業(yè)向前邁進(jìn)一大步。C919主要性能參數(shù)如表所示：中國商飛C919最大載重77.3噸巡航速度0.78—0.8馬赫（相當(dāng)于954km/h到980km/h）巡航高度12100米最長航程5555公里最多座椅數(shù)190個(gè)(1)上海到廣州的空中距離大概是1470km，若全程以最大巡航速度勻速飛行，則C919從上海到廣州大約需多長時(shí)間？當(dāng)C919發(fā)動(dòng)機(jī)總推力達(dá)到2X105N,飛行速度達(dá)到954km/h時(shí)，C919發(fā)動(dòng)機(jī)的總輸出功率是多少？當(dāng)C919以最大載重停在機(jī)場時(shí)，輪胎與地面的總接觸面積大約為0.1m2,則C919對地面的壓強(qiáng)約多少？5．(2017威海改編)某實(shí)驗(yàn)小組在研究某種物質(zhì)的屬性時(shí)，日常需將物體浸沒在煤油中保存，將體積為1X10-3m3、重6N的該物體用細(xì)線系在底面積為250cm2的圓柱形容器的底部，物體浸沒在煤油中，如圖3所示，容器中煤油深40cm。(g=10N/kg,p=0.8x103kg/m3)求：煤油圖3此時(shí)容器底受到煤油的壓強(qiáng)和壓力。細(xì)線受到的拉力是多大？若細(xì)線與物體脫落，待物體靜止后煤油對容器底的壓強(qiáng)變化了多少？力學(xué)計(jì)算(二)——與滑輪組、斜面有關(guān)的力、距離、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算力學(xué)計(jì)算題涉及機(jī)械做功、功率和效率問題，實(shí)際上三者之間沒有必然的聯(lián)系，即機(jī)械效率高或功率大并不一定做功就多，要看具體的條件。這部分考點(diǎn)是多數(shù)學(xué)生的難點(diǎn)，常會涉及受力分析及題目中的條件限制。己?。篧=Fs或Gh(豎直方向)；p=￥=Fv。使用滑輪組拉物體時(shí)，省力卻要費(fèi)距離，機(jī)械效率n=W有總GfG=「物或丄苧(橫向使用時(shí))。拉力F=—總，s=ns(用滑輪組在水平方向上拉nFnF拉n繩物拉拉動(dòng)物體時(shí)，F(xiàn)、=f摩；但如果題目中沒有“不計(jì)繩重及摩擦條件”時(shí)，應(yīng)該由n拉n罟得到f拉=n物或缶求解)?？偟銲型I例I題I扌萌例1(自編)小明用如圖1所示的滑輪組，在10s內(nèi)將質(zhì)量為60kg的物體A勻速提升了2m,繩子自由端所用的拉力為200N,忽略繩子重和摩擦，求:圖1此滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=。請計(jì)算出與此題相關(guān)的任意四個(gè)物理量。(g取10N/kg)點(diǎn)撥本題幫助學(xué)生回顧與滑輪組相關(guān)的物理公式。解力學(xué)的計(jì)算題時(shí)，先在題目中標(biāo)出各個(gè)數(shù)據(jù)對應(yīng)的物理量的字母。根據(jù)已知條件可以求物體的重力G、物體上升速度v、繩子移動(dòng)速度v、動(dòng)滑輪重G、有用功W、拉繩子物繩動(dòng)有做的總功W、額外功W、機(jī)械效率"、有用功功率P、拉力的功率P等?？傤~有拉解：(1)此滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n。(2)①物體的重力：G=mg=h物體和繩子的速度：v斗物tv=人=繩tG＋G由繩子端的拉力F=物n動(dòng)得，動(dòng)滑輪重：TOC\o"1-5"\h\z拉n=nF－=動(dòng)拉物有用功：W=h=有總功：W=Fs=總拉繩額外功：W=W－W=額總有W機(jī)械效率：n=w^=總W有用功功率：p=~有=有tW拉力的功率：p=〒=例2如圖2所示，斜面長s=10m，高h(yuǎn)=4m。用沿斜面方向的拉力F,將一個(gè)重為150N的物體由斜面底端A勻速拉到頂端B物體克服摩擦力做了200J的功。求：運(yùn)動(dòng)過程中的有用功和總功物體與斜面的摩擦力；拉力F。專I題［能I力I提I升一輛質(zhì)量是3.5X103kg的汽車不慎陷入泥濘地面，汽車司機(jī)組織人們用如圖1所示的滑輪組將汽車拖出，已知整個(gè)過程中，水平拉力F是1X103N，汽車沿水平方向勻速移動(dòng)了2m,滑輪組的機(jī)械效率為90%。求：圖1拉力F做的總功。有用功為多大？汽車受到的阻力大小。2.(2017廣東模擬)工人想把重1000N的木箱A搬到高h(yuǎn)=5m，長L=10m的斜面上，如圖2所示。他站在斜面上，沿斜面向上用F=625N的拉力將木箱A以v=0.2m/s的速度勻速從斜面底端拉到斜面頂端。求：工人拉木箱的功率是多大？該斜面的機(jī)械效率是多少？木箱A在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是多大？3.如圖3所示，重物A是體積為10dm3,密度為5X103kg/m3的實(shí)心物塊(不考慮吸收水分)，將它完全浸沒在水中，始終未提出水面。(g=10N/kg)求：若不計(jì)摩擦、繩重及動(dòng)滑輪重，要保持平衡：//////////A圖3作用于繩端的拉力F是多少？若緩慢將重物A提升2m,拉力做的功是多少?

若現(xiàn)在實(shí)際所用拉力為300N,此時(shí)緩慢將A提升2m,該滑輪做的有用功為多少？總功為多少？4.質(zhì)量為60kg的工人用如圖4—甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓，滑輪組繩端的拉力隨貨物重力變化的圖像如圖4—乙，不計(jì)摩擦及繩重。(g取10N/kg)圖4若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m,作用在鋼繩上的拉力為400N,求拉力的功率。求動(dòng)滑輪受到的重力。該工人豎直向下拉繩子運(yùn)送貨物時(shí),能拉起的最大物重是多少？電學(xué)計(jì)算(一)——電流、電壓、電阻、電功、電功率和電熱的計(jì)算電學(xué)計(jì)算題一般是電流、電壓、電阻、電功、電功率和電熱的計(jì)算，通常還結(jié)合液體吸收(或放出)熱量及效率的計(jì)算。主要公式有：1.歐姆定律公式：i=R；U2tW電能公式：W=UIt,W=Pt,W=I2Rt,W=〒；3.電功率公式：P=P=RtU2UI或P=I2R,P=-R;4.電熱公式：Q=I2Rt。電路圖類型計(jì)算題，首先要把題目中的數(shù)據(jù)標(biāo)到電路圖上，觀察電路圖時(shí)，注意識別電路的結(jié)構(gòu)或工作狀態(tài)；使用公式時(shí)，除了要考慮“單位統(tǒng)一”的問題以外，還要考慮電路的“一一對應(yīng)”問題，即：公式中的任何一個(gè)物理量都要對應(yīng)于同一個(gè)用電器或同一段電路。對于銘牌型計(jì)算題，通常會給定“U”和額“P”，可以直接利用公式：R=U額，求出用電器正常工作狀態(tài)下的電阻值，額P額再根據(jù)歐姆定律、電功率和電熱公式計(jì)算其他的物理量。例1(自編)如圖1所示，電源電壓為9V,R1的阻值為200。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.25A。請根據(jù)已知量，自己設(shè)問并計(jì)算相應(yīng)的3個(gè)物理量。要求：先設(shè)問(即提出需要求的物理量)，再根據(jù)電路特點(diǎn)和公式寫出計(jì)算過程。盡s點(diǎn)撥本題考查同學(xué)們對電路結(jié)構(gòu)的分析，及明確電壓表所測部位。由電路圖可知電壓表測R2兩端的電壓，懂得串聯(lián)電路的分壓，并學(xué)會歐姆定律i=R的應(yīng)用。解：(1)求R］、R2的電流;由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知：通過R］、R2的電流：1］=12=1=⑵求R］兩端的電壓；由公式1=R得：U=IR；可求R］兩端的電壓：U］=1R1=求電壓表的示數(shù)；電壓表測r2兩端的電壓，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：u2=u-u1=⑷求R2的阻值;由歐姆定律1=R變形得：r2=12=例2(2017桂林)如圖2所示電路，電源電壓恒為12V,定值電阻R為12Q燈泡L標(biāo)有“12V0.5A”字樣，假設(shè)燈絲電阻不隨溫度的變化而變化，求：圖2燈泡L的額定功率是多少？當(dāng)斷開開關(guān)S2、閉合S］和S3時(shí)，電阻R在60s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少？開關(guān)S1、S2、S3分別處于什么狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路消耗的總功率最??？此時(shí)的總功率為多少？

［專I題I能I力I扌■il州1.(2017南通)如圖1,電源電壓恒定，小燈泡L標(biāo)有“6V3W”字樣，定值電阻R2的阻值為10R1為滑動(dòng)變阻器，開關(guān)S「S2都閉合時(shí)，L恰好正常發(fā)光，電流表示數(shù)為1.1A。求：圖1小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少？S「S2都閉合時(shí)，R1在10min內(nèi)消耗的電能是多少？S「S2都斷開，調(diào)節(jié)滑片使R2的電功率為R1電功率的2倍時(shí)，R2的電功率是多大？2.(2017江西)如圖2所示，電源電壓可調(diào)，小燈泡上標(biāo)有“6V0.5A”的字樣(不考慮溫度對小燈泡電阻的影響)，電流表量程0?0.6A,電壓表量程0?3V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“V,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Q電源電壓調(diào)至6V,閉合開關(guān)S1和S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使小燈泡正常發(fā)光，電流表示數(shù)為0.6A,則電壓表的示數(shù)是多少？R0的阻值是多少？電源電壓調(diào)至8V,斷開開關(guān)S「閉合開關(guān)S2,為了保證電路安全，求滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍。3.如圖3所示的電路中，電源電壓是9V,小燈泡L上標(biāo)有“6V6W”字樣。(忽略溫度對燈絲電阻的影響)1,--s?_圖3求小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。閉合開關(guān)S］、S2,為了保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻是多少？閉合開關(guān)S「斷開開關(guān)S2,滑動(dòng)變阻器的滑片從某點(diǎn)滑到另一點(diǎn)時(shí)，電壓表的示數(shù)由5V變化到IV,電流表變化了0.4A。求R0的阻值及該過程中燈泡的最大功率。電學(xué)計(jì)算(二)

——多擋電路、圖像信息、電器銘牌類的計(jì)算典［型例題指引例1(2017曲靖)某白熾燈的電流與電壓關(guān)系如圖1所示，白熾燈工作時(shí)燈絲要達(dá)到很高的溫度才能發(fā)出白光。已知燈絲質(zhì)量為1.5g，比熱容為c=0.14X103J/(kg.°C)。求：(1)燈絲的溫度從20C升高到2020C,需要多少熱量？上述過程中，若電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率為80%，則燈泡消耗的電能是多少？要將此燈改裝為一個(gè)調(diào)光臺燈接入家庭電路，需要串聯(lián)一個(gè)變阻器，燈泡的功率調(diào)到15W時(shí)，該變阻器接入電路的阻值應(yīng)為多大？例2(2017邵陽)孝順的芳芳為了讓奶奶在冬天方便取暖。她用自己的零用

額定電壓(V)220額定功率(W)440頻率(Hz)50電熱箱內(nèi)發(fā)熱絲的電阻。正常工作0.5h,電熱箱消耗的電能。一天，芳芳斷開家中其他所有用電器，只接通電熱箱，發(fā)現(xiàn)家中如圖2所示的電能表表盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了100圈，電熱箱的實(shí)際功率是多少？1．(2017江西)如圖1所示，是某家用電熱水壺內(nèi)部的電路簡化結(jié)構(gòu)圖，其中R1、R2為阻值相同的電熱絲，有甲、乙、丙、丁四種不同的連接方式，該電熱水壺加熱有高溫、中溫、低溫三擋，中溫?fù)醯念~定功率為500W，求：圖1€的水燒開(標(biāo)準(zhǔn)大氣(1)電熱水壺調(diào)至中溫?fù)跽＜訜幔瑢?kg溫度為30壓下)需要20min€的水燒開(標(biāo)準(zhǔn)大氣電熱水壺高溫?fù)醯念~定功率；若某次電熱水壺用高溫?fù)跫訜?.1h，耗電0.09kW?h，通過計(jì)算判斷此時(shí)電熱水壺是否正常工作。

(2017福建)某興趣小組探究串聯(lián)電路中電阻消耗的電功率與電流的關(guān)系，電路如圖2－甲所示?；瑒?dòng)變阻器滑片P從最右端向最左端移動(dòng)的過程中，R1的U－I圖像如圖2－乙所示。求：圖2Ri的阻值；電路消耗的最大功率；⑶當(dāng)R2消耗的電功率為0.5W時(shí)，R2的阻值。(2017蘇州)如圖3是某家用電熱水器的簡化電路圖，溫控開關(guān)S可根據(jù)水溫自動(dòng)切換加熱和保溫兩種狀態(tài)，r「r2是發(fā)熱電阻，熱水器主要參數(shù)如下表。[水的比熱容為4.2x103J/(kg?°C)]圖3額定電壓220V容積30L加熱功率2000W保溫功率800W開關(guān)S接哪個(gè)觸點(diǎn)位置時(shí)，熱水器進(jìn)入保溫狀態(tài)？水箱內(nèi)裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量為多少？R2的阻值為多大？水箱中裝滿初溫為25°C的水，加熱使溫度升高到55°C,水需要吸收多少熱量？在上述加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作35min需消耗多少電能？加熱效率是多少？4．(2017撫順三模)如圖4－甲所示，是一種“無油空氣炸鍋”，其原理是利用熱空氣流加熱食物，工作電路圖如圖4－乙所示。其中電風(fēng)扇的功率為44W，R為加熱電阻，S1為定時(shí)開關(guān)，S2為溫控開關(guān)。工作時(shí)，定時(shí)開關(guān)閉合，當(dāng)電烤箱內(nèi)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)斷開，當(dāng)電烤箱內(nèi)溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，溫控開關(guān)自動(dòng)閉合。圖4—丙是該空氣炸鍋在一次焙烤薯?xiàng)l過程中加熱電阻R工作的“P—t”圖像。求：11()0—if0246810121416丙圖4加熱電阻R的阻值；加熱電阻R工作時(shí)，干路的電流；使用該空氣炸鍋在這14min焙烤薯?xiàng)l的過程中，共消耗的電能。熱學(xué)計(jì)算——比熱容、熱值、熱量、熱效率的計(jì)算例1某物理興趣小組的同學(xué)，用煤爐給20kg的水加熱，同時(shí)他們繪制了如圖1所示的加熱過程中水溫隨時(shí)間變化的圖線。若在6min內(nèi)完全燃燒了1kg的煤，水的比熱容為4.2X103J/(kg?°C),煤的熱值約為3x107J/kg，求:水吸收的熱量；煤爐燒水時(shí)的效率。例2(2017柳州)太陽能是個(gè)巨大的能源，直接利用太陽能不會污染環(huán)境，太陽能熱水器就是直接利用太陽能的裝置。假如太陽能熱水器內(nèi)盛有200kg、25°C的水，在陽光的照射下水溫升高到75°C,已知水的比熱容c水廠4.2X103J/(kg.°C)。求：太陽能熱水器內(nèi)水的溫度變化了多少？這些水吸收的熱量是多少？若用干木柴來加熱這些水升高到相同溫度，干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，則需要多少干木柴？(已知干木柴的熱值為q=1.2X107J/kg)專I題［能I力I提I升1．每到夏收季節(jié)，大量農(nóng)作物秸稈在田間被隨意焚燒，這不僅造成資源浪費(fèi)、環(huán)境污染，而且極易引發(fā)火災(zāi)等。為解決這一問題，現(xiàn)已研制出利用秸稈生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保型燃料一一稈漿煤。若燃燒稈漿煤(熱值為2.4X107J/kg),使50kg、20C的水溫度升高到80C。求：水的內(nèi)能增加了多少？［水的比熱容為4.2x103J/(kg?°C)］如果稈漿煤燃燒釋放的熱量有30%被水吸收，需要完全燃燒多少千克稈漿煤？力、熱綜合計(jì)算例1(2017福建)一輛汽車為50km長的新建大橋進(jìn)行通車測試，如圖1所示。汽車總質(zhì)量為1.5t，以100km/h的速度勻速通過大橋，受到的阻力是總重的0.08倍，全程消耗了4kg的汽油。g取10N/kg，求汽車通過大橋:圖1所需的時(shí)間；牽引力所做的功；汽油機(jī)的效率。(q汽亦4.6X107J/kg)例2某新型節(jié)能汽車，它的油箱最多可加45kg燃油，它行駛時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系見表:速度v(m/s)10203040阻力f/N0.3X1021.2X1022.7X1023.6X102已知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是30%，汽車使用的燃油的熱值為4.6X107J/kg,求：汽車油箱中加滿燃油，這些燃油完全燃燒獲得的能量是多少？汽車油箱加滿燃油，并且以30m/s的速度勻速行駛時(shí)，汽車的最大行駛里程是多少？下表是某型號小汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)。求：動(dòng)力裝置：四沖程汽油機(jī)小汽車的最大輸出功率60kW小汽車的質(zhì)量2t百公里耗油7kg汽油熱值4.6X107J/kg最大行駛速度180km/h

若該小汽車行駛100km,所耗油燃燒時(shí)最多放出多少熱量？若該小汽車在水平路面上以40kW的輸出功率勻速直線行駛，速度為20m/s，請計(jì)算該車10min內(nèi)牽引力所做的功？上一問中小汽車受到水平路面的阻力是多少？質(zhì)量為2t的小型載重汽車，額定功率為100kW,車上裝有4t的砂石，已知汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)所受阻力是汽車總重的0.2倍，汽車先以15m/s的速度在平直公路上勻速行駛到山坡底，消耗汽油2kg,然后又以額定功率行駛2min，將砂石從坡底運(yùn)送到50m高的坡頂。(g取10N/kg)求：2kg的汽油完全燃燒放出多少熱量？(汽油的熱值取4.6X107J/kg)汽車在平直公路上勻速行駛的功率為多少？汽車從坡底向坡頂運(yùn)送砂石的機(jī)械效率是多少？電、熱綜合計(jì)算例1(2017慶陽)母親為了給小林增加營養(yǎng)，買了一臺全自動(dòng)米糊機(jī)，如圖1－甲所示。米糊機(jī)的主要結(jié)構(gòu)：中間部分是一個(gè)帶可動(dòng)刀頭的電動(dòng)機(jī)，用來將原料粉碎打漿；外部是一個(gè)金屬圓環(huán)形狀的電熱管，用來對液體加熱。如圖1－乙所示是米糊機(jī)正常工作時(shí)，做一次米糊的過程中，電熱管和電動(dòng)機(jī)交替工P/W000130甲作的“P—t”圖像。表格內(nèi)是主要技術(shù)參數(shù)。求：P/W000130甲II1iIL}IIIiI于0246810z/min乙圖1額定容積1.5L加熱功率1000W額定電壓220V電機(jī)功率130W額定頻率50Hz機(jī)器凈重1.9kg整機(jī)尺寸232X174X298cm(1)米糊機(jī)正常工作時(shí)電熱管中的電流是多大？(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))(2)米糊機(jī)正常工作時(shí)做一次米糊，消耗的電能是多少？(3)米糊機(jī)在正常工作狀態(tài)下做一次米糊，若各類原料和清水總質(zhì)量為1.5kg,初溫為20°C,米糊沸騰時(shí)溫度是100°C,電熱管的加熱效率是多少？［已知原料和清水的混合物的比熱容及米糊的比熱容均為4.0x103J/(kg?C),計(jì)算結(jié)果保留百分?jǐn)?shù)整數(shù)］例22017年3月,迪拜市政府公布了一款可以跟蹤陽光自動(dòng)調(diào)節(jié)的智能太陽能電池板“Smartflower",和傳統(tǒng)太陽能板不同，“Smartflower"的亮點(diǎn)在于采用花瓣形狀,是一款真正的智能“太陽花”,它能確保與日照方向始終垂直,使其吸收的太陽能最多。該電池板有自動(dòng)清潔裝置,使得它的工作效率比沾滿灰塵的電池板更高。白天,太陽能電池發(fā)出的電直接供給家用電器工作,多余部分存儲在蓄電池中?！癝martflowerPop"晚間自動(dòng)清潔一次需要1h,此時(shí)的耗電功率為1kW,則自動(dòng)清潔一次消耗的電能為多少焦？與多少千克的焦炭完全燃燒產(chǎn)生的熱量相等。(焦炭的熱值q=3X107J/kg)若葉片面積為25m2,白天太陽能電池接收太陽輻射的平均功率為1000W/m2，光電轉(zhuǎn)化效率為20%。某日，白天家庭耗電的平均功率為4kW,蓄電池的充電效率為84%，晚上若將當(dāng)天存儲的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可將60kg的水從20C加熱到68°C,求當(dāng)天的日照時(shí)間為多少小時(shí)？1．(2016通遼)養(yǎng)生壺是一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器,類似于電水壺,其最大的特點(diǎn)是釆用一種新型的電加熱材料,通過高溫把電熱膜電子漿料(金屬化合物)噴涂在玻璃表面形成面狀電阻,在兩端制作銀電極,通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱。小明家買了一個(gè)養(yǎng)生壺,如圖1－甲所示,其銘牌如下表。甲乙圖1型號HX—201504額定電壓220V頻率50Hz額定功率1210W該養(yǎng)生壺正常工作時(shí)，面狀電阻的阻值是多少？若壺內(nèi)裝有2L溫度為20°C的水，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將水燒開，此過程中水吸收的熱量是多少？[c=4.2x103J/(kg?C)，1L=1X1O—3m3]水小明關(guān)閉了家中的其他所有用電器，只用該壺，在加熱過程中家用電能表的轉(zhuǎn)盤5min內(nèi)轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，如圖1－乙所示，此過程中養(yǎng)生壺消耗的電能和實(shí)際電功率各是多少？2．(2017隨州)小洋媽媽在國外旅游時(shí)買了一臺家用智能電熱馬桶蓋(如圖2－甲)，小洋從此立志學(xué)好物理，長大后創(chuàng)新設(shè)計(jì)推進(jìn)“中國造”。圖2－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)，單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b該電路通過開關(guān)S]和S2的不同接法組合，實(shí)現(xiàn)“高溫?fù)酢薄爸袦負(fù)酢薄暗蜏負(fù)酢比N加熱功能(見下表)。S1斷開斷開閉合閉合S2接b接a接a接b功率P0=0LP=22WP2-44WPx甲乙圖2⑴求R1和R2的阻值；求出表中的Px；x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4C,則用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰嚅L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=500g,馬桶圈材料的比熱容c=0.44x103J/(kg?C)]力、電綜合計(jì)算例1某商廈每層樓高3m，小明看到工作人員將360kg的貨物在一樓放入載貨電梯內(nèi)，閉合開關(guān)，僅用25s的時(shí)間，便將貨物運(yùn)到六樓，小明對載貨電梯產(chǎn)生了濃厚的興趣，他通過查閱資料了解到該載貨電梯的結(jié)構(gòu)及運(yùn)作電路如圖1所示，電梯是通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩提升貨物的，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為2.4Q,電梯廂(含動(dòng)滑輪)的質(zhì)量為140kg,提升上述貨物時(shí)電流表的示數(shù)為20A,不計(jì)鋼絲繩的重力和一切摩擦。(g取10N/kg)求：貨物圖1勻速提升過程中鋼絲繩上的拉力多大？電梯工作時(shí)消耗的總電能是多少？電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的效率多大？例2太陽能清潔無污染，是人類能源的寶庫，某太陽能汽車總質(zhì)量為400kg,頂部安裝了太陽能電池板，能將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，如圖2所示，太陽光照射到地面時(shí)單位面積上的輻射功率為1.2X103W/m2,汽車上太陽能電池板的有效面積為5m2。(g取10N/kg)圖2若太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率為40%，則轉(zhuǎn)換給汽車電動(dòng)機(jī)的電功率是多少？這輛汽車在某水平路面上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為車重的0.02倍，則汽車受到的牽引力為多少？如果這輛汽車的電動(dòng)機(jī)將電能最終轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%，則汽車在該水平地面上勻速行駛的速度為多少？［專I題I能I力I扌■il州1．如圖1所示為“無人機(jī)”(多功能飛行器)，它具有4個(gè)旋翼，可通過手機(jī)進(jìn)行操控，其在拍攝調(diào)查、無人配送等方面具有廣闊的前景。該機(jī)的質(zhì)量(含電池及槳)為1280g,最大上升速度5m/s,電動(dòng)機(jī)的額定電壓為16V,正常工作時(shí)它將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為92%，則(g取10N/kg)：圖1(1)該機(jī)一個(gè)旋翼的電動(dòng)機(jī)以3W功率運(yùn)行時(shí)，其兩端的電壓為12V,通過電動(dòng)機(jī)的電流為多大？(2)“無人機(jī)”以最大速度豎直向上飛行時(shí),耗電功率至少為多大？2.(2017嘉興)最近我市出現(xiàn)了許多共享電動(dòng)汽車,這種新型低碳的交通工具,深受市民的喜愛。某品牌電動(dòng)汽車的部分參數(shù)如表所示。請回答：電池容量(kW?h)22車載充電器輸入電壓(V)220車載充電器輸入電流(A)16電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率70%圖2某次啟動(dòng)后,汽車顯示屏上出現(xiàn)了如圖2所示的輸出電壓與電流,求此時(shí)電動(dòng)汽車的輸出功率為多大？根據(jù)表中的數(shù)據(jù),將已經(jīng)耗完電能的電池充滿,理論上需要多少時(shí)間？充滿電后，該車在水平地面上勻速行駛的最大距離為140km，則行駛時(shí)該車受到的阻力為多大？力、熱、電綜合計(jì)算例題(2017臨沂)現(xiàn)代居家生活中，水族箱已成為室內(nèi)裝飾的一個(gè)亮點(diǎn)，某品牌水族箱(如圖1)的玻璃容器內(nèi)裝有50L水，內(nèi)置一根“220V100W”的自動(dòng)溫控棒，冬天養(yǎng)熱帶魚時(shí)，水族箱內(nèi)水的溫度要求控制在26°C?28°C之間(溫度棒在水溫低于26C時(shí)開始工作，水溫達(dá)到28C時(shí)自動(dòng)斷開)。求水族箱中水的質(zhì)量。在某次溫控中，溫控棒正常工作了87.5min,求該次溫控棒的溫控效率。［水的比熱容為4.2x103J/(kg?°C)］圖1若用電高峰時(shí)，家庭電路的實(shí)際電壓僅為217.8V,求此時(shí)溫控棒的工作電流。(溫控棒阻值不變)專I題［能I力I提I升1.(2017蘇州二模)如圖1—甲所示的電路中，電源電壓為8V，R2是阻值為40Q的定值電阻，R1為壓敏電阻，R1的阻值隨壓力大小的變化如圖1—乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后，求：圖1(1)當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí)，壓敏電阻R1的電功率為多少？壓敏電阻受到的壓力為多少？當(dāng)電路連續(xù)工作10min,電阻R2產(chǎn)生的熱量為多少？若(2)中熱量的84%被20g水吸收，則水溫升高多少？［水的比熱容為4.2x103J/(kg?°C)］若(2)中熱量全部由天然氣燃燒得到，需要完全燃燒天然氣多少克？(天然氣的熱值為4X107j/m3,密度為0.8kg/m3)專題四計(jì)算題力學(xué)計(jì)算(一)典型例題指引例1解：⑴物體的重力：G=mg=2kgXION/kg=20N密度:fp=V=(o^^m)3=2X103kg/m3s2m速度：-=i0~s=O.2m/s因?yàn)槲矬wA做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以f=F=10N阻拉物體對地面的壓力：F=G=20NF20N物體對地面的壓強(qiáng)：p=s=(01m)2=2X103Pa拉力所做的功：W1=Fs=10NX2m=20J1拉重力做的功：W2=0JW20J拉力做功的功率：P=〒=頁=2W例2解：(1)由題可知，運(yùn)動(dòng)員在0?15s下落的路程：s=210m前由圖像可知，15s后運(yùn)動(dòng)員以6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員在15?30s通過的路程：s=vt=6m/sX15s=90m后后運(yùn)動(dòng)員通過的總路程：s=s＋s=210m＋90m=300m前后總時(shí)間t=30s，則整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)員下落的平均速度：/s300m“，v=-==10m/st30s運(yùn)動(dòng)員下落的高度：h=s=300m重力做的功：W=Fs=Gh=500NX300m=1.5X105J勻速下降時(shí)，重力做功的功率：P=Fv=Gv=500NX6m/s=3X103WG8N例3解：⑴物體C的質(zhì)量：m=~g=10N/kg=0?8kg物體C的體積：V=10cmX10cmX10cm=1000cm3=0.001m3物體C的密度：p=V=0^00^3=0.8X103kg/m3

(2)物體C排開水的體積：11V=評=7^0.001m3=5X10-4m3排22物體C受到的浮力：Fr=p水gV排=1.0X103kg/m3x10N/kgX5X10-4m3=5N⑶杠桿A端受到C的拉力：F=G-F=8N-5N=3NA浮由杠桿平衡條件可得：FAOA=FBOB，杠桿B端受到繩子的拉力：Fb=ObXFa=|x3N=4N⑷物體D對地面的壓力：F=G-F=8N-4N=4N壓DB物體D對地面的壓強(qiáng)：F4Np=龍=^1^2=400Pa由(1)可知，物體C的密度小于水的密度，當(dāng)剪斷與物體C相連的細(xì)繩后,物體C漂浮在水面上，則物體C受到的浮力：F'=G=8N浮由F=pgV可得，此時(shí)物體C排開水的體積：浮水排/F8N/===8X10-4m3排pg1.0X103kg/m3X10N/kg水物體C底部距離水面的深度：V8X10-4m3h=亍=0.01m2=8X10-2m則物體C底部受到水的壓強(qiáng)：p=pgh=1.0X103kg/m3x10N/kgX8X10-2m=800Pa水專題能力提升1．解：(1)汽車靜止在水平路面上，F(xiàn)壓=G=mg=1.8X103kgX10N/kg=1.8X104N該車在水平路面上靜止時(shí)對路面的壓強(qiáng)：1.8X105PaF1.8X1041.8X105PapS0.1m2(2)該車全程運(yùn)行的時(shí)間：t9：30-8：001.5h則該車全程的平均速度：v=t=翠5h=60km/h(3)根據(jù)題意可得，阻力f=0.1G=0.1X1.8X104N=1.8X103N汽車勻速直線行駛，受到的阻力與牽引力是一對平衡力，所以牽引力F=f=1.8X103N此時(shí)汽車的速度"=108km/h=30m/s則該汽車牽引力的功率：WFsP=~f=--=FV=1.8X103NX30m/s=5.4X104W2.解：(1)船的排水量：加排=4000t=4X106kg“中國海監(jiān)50”所受到的浮力：F=G=mg=4X106kgX10N/kg=4X107N距海面6m深的船底處受到海水的壓強(qiáng)：p=pgh=1X103kg/m3x10N/kgX6m=6X104Pa海水由乙圖知，“中國海監(jiān)50”在第50s到100s內(nèi)勻速行駛，船的速度是v=0.5m/s,由甲圖知，F(xiàn)=8X108N,船的牽引力的功率：WFsP=~f=--=Fv=8X108NX0.5m/s=4X108W解：(1)游船航行的時(shí)間：t=10min=600ss6000m游船航行的速度：v=t=600s=10m/s由于游船漂浮，所受浮力：F=G=mg=6X103kgX10N/kg=6X104N浮因?yàn)镕=pgV，所以游船靜止在水中時(shí)，浸入水中的體積：浮排F6X104N=~=''=6m3排pg1.0X103kg/m3X10N/kg水根據(jù)游船航行中牽引力F與速度v的關(guān)系圖像可知，牽引力F與速度v的乘積是一個(gè)定值，即游船航行中牽引力做功的功率不變，則P=F1v1=6X103NX1m/s=6X103W在這段航行中，游船的牽引力所做的功：W=Pt=6X103WX600s=3.6X106J4.解：(1)上海到廣州的空中距離s=1470km,最大巡航速度v=980km/h最大從上海到廣州大約需要時(shí)間匸=產(chǎn)=987kmm=i.5h最大v=954km/h=954X3^m/s=265m/s發(fā)動(dòng)機(jī)的總輸出功率：WFsP=~f=Fv=2X105NX265m/s=5.3X107WttC919對地面的壓力F=G=mg=77.3X103kgX10N/kg=7.73X105NF7.73X105N對地面的壓強(qiáng)p=S=01m2=7.73X106Pa5．解：(1)煤油對容器底的壓強(qiáng)：p=pgh=0.8X103kg/m3x10N/kgX0.4m=3200Pa煤油煤油對容器底的壓力：F=pS=3200PaX250X10－4m2=80N(2)物體浸沒煤油中，V=V=1X10-3m3,受到的浮力：排Fg=pgV=0.8X103kg/m3x10N/kgX1X10-3m3=8N浮煤油排物體受到的拉力：F=F-G=8N-6N=2N拉浮(3)漂浮時(shí)，F(xiàn)'=G=6N,由Fz=pgV'得:浮浮煤油排/F'6N=-浮—==75X10-4m3排pg0.8X103kg/m3X10N/kg煤油AV=1X10-3m3-7.5X10-4m3=2.5X10-4m3排AV2.5X10-4m3煤油深度變化：Ah=飛排=250X10-4m2=0-01m煤油對容器底的壓強(qiáng)變化：Ap=pgAh=0.8X103kg/m3x10N/kgX0.01m=80Pa煤油力學(xué)計(jì)算(二)典型例題指引例1解：(1)此滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=4①物體的重力：G=mg=60kgX10N/kg=600Nh2m物體和繩子的速度：v=-=10-=0.2m/s物t10sTOC\o"1-5"\h\zsn-,小小，v=-繩==nv=4X0.2m/s=0.8m/s繩tt物G＋G由繩子端的拉力F=—得，動(dòng)滑輪重:拉nG=nF－G=4X200N－600N=200N動(dòng)拉物有用功：W=G-=600NX2m=1200J有總功：W=Fs=200NX4X2m=1600J總拉繩額外功：W=W－W=1600J－1200J=400J額總有W1200J機(jī)械效率：n=W有=T600JX100%=75%總有用功功率：P=Wt有=1100SJ=120W有t10sW1600J拉力的功率：P=160W拉t10s例2解：(1)運(yùn)動(dòng)過程中的有用功等于克服物體的重力做的功W=G-=150NX4m=600J有運(yùn)動(dòng)過程做的總功：W=W＋W=600J＋200J=800J總有額W200J(2)物體與斜面的摩擦力：f=—廠=10m=20N⑶因?yàn)椤?Fs,所以拉力:總—F———總~s―常=80N10m專題能力提升1．解：(1)由圖知，n=3拉力端移動(dòng)的距離：s=3s=3X2m=6m物拉力做的功：—=Fs=1X103NX6m=6X103J總—由n=■—用得拉力做的有用功：總—=—n=6X103JX90%=5.4X103J有用總因?yàn)椤?fs，則汽車受的阻力：有用物W5.4X103Jf=有用==2.7X103Ns2m物解：(1)工人做的功：W總=FL=625NX10m=6250J將木箱從斜面底端拉到斜面頂端所用的時(shí)間：L10m“t=y=0ims=50s工人拉木箱的功率：尸=牛=65f0J=125W工人對木箱做的有用功：W=Gh=1000NX5m=5000J有斜面的機(jī)械效率：n=W有=6000Jx100%=80%總摩擦力做的功：W=W－W=6250J－5000J=1250Jf總有摩擦力的大?。?=爭=125￥=125N解：(1)①物體A受到的重力：G=mg=pVg=5X103kg/m3x10x10-3m3x10N/kg=500N物體A受到的浮力：F廠p水gV排=卩水gV=1X103kg/m3x10N/kgX10X10－3m3=100N由圖知，使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2因?yàn)椴挥?jì)摩擦、繩重及動(dòng)滑輪重，所以作用于繩端的拉力：11F=2(G-F浮)=2X(500N-100N)=200N②拉力端移動(dòng)距離：s=2h=2X2m=4m拉力做的功：W=Fs=200NX4m=800J(2)使用動(dòng)滑輪的有用功：W=(G-F)h=(500N-100N)X2m=800J有用浮若實(shí)際所用拉力F'=300N拉力做的總功：W=Fs=300NX4m=1200J總解：(1)由圖可知，n=3,則繩端移動(dòng)的距離：s=nh=3X6m=18m拉力做的功：W=Fs=400NX18m=7200JW7200J拉力的功率：P=~t~=一=120W不計(jì)繩重和摩擦，由F=1(G+G)得：G=nF~G拉n動(dòng)動(dòng)拉物由圖乙知當(dāng)G=200N時(shí)，F(xiàn)=100N,所以物拉G=nF-G=3X100N-200N=100N動(dòng)拉物已知工人的質(zhì)量為60kg,則該工人豎直向下拉繩子運(yùn)送貨物時(shí)，繩子的最大拉力：F=G=mg=60kgX10N/kg=600N大人人由F=2(G+G)可得，提升的最大物重：拉n物動(dòng)G=nF-G=3X600N-100N=1700N大大動(dòng)電學(xué)計(jì)算(一)典型例題指引例1解：(1)由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知，通過R］、R2的電流為：I1=I2=I=0.25AR1兩端的電壓為：U1=IR1=0.25AX200=5V電壓表測R2兩端的電壓U2，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知：U2=U-U1=9V-5V=4VU4VR2=^=02ki60例2解：(1)燈的額定功率：P=UI=12VX0.5A=6W額額(2)當(dāng)斷開開關(guān)S2、閉合S］和S3時(shí)，燈與R并聯(lián)，電源電壓為12V,電阻R電能消耗全部轉(zhuǎn)化為熱量U2(12V)2Qr=~Rt=120X60s=720J(3)由歐姆定律I=R，燈的電阻:U12VR=RlI2400.5A240由P=UI=-R知，當(dāng)電路的總電阻最大時(shí)，電路的總功率最小。S］、S3斷開,

S2閉合時(shí)，燈與R串聯(lián)電路的總電阻最大，此時(shí)電路的總電阻:R=R+R=24Q+12Q=36Q串聯(lián)L電路的最小電功率：U2(12V)2P===4wP最小R36Q4W串聯(lián)專題能力提升U2解：⑴由P=UI=R，故燈的電阻：U2額U2額=P(6V)2=12Q(2)S「S2都閉合時(shí)，R2短路，燈與變阻器并聯(lián)，電流表測電路的總電流,P3W因L恰好正常發(fā)光，故電源電壓為U=6V，燈正常發(fā)光時(shí)的電流：IL=萬額=6V額0.5A電流表示數(shù)即為干路的總電流1=1.1A通過變阻器的電流：I1I－IL1.1A－0.5A0.6AR1在10min內(nèi)消耗的電能：W=UI1t=6VX0.6AX10X60s=2160JPI2R(3)S「S2都斷開，R1與R2串聯(lián)，R2的電功率為R1電功率的2倍,p2=炭121221P1IR1R2?11=r=1,故R]=2XR2=2X10Q=5Q電路中的電流：I'==5q+：0q=0.4AR2的電功率：P2=Uj=I'2R2=(0.4A)2X10Q=1.6W解：(1)電源電壓調(diào)至6V,小燈泡的額定電壓為6V,燈正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻值為0Q,故電壓表的示數(shù)為0V；燈L與R0并聯(lián)，電流表示數(shù)I=0.6A,R0中的電流I0=I—I]=0.6A—0.5A=0.1A小U6V則R0=I0=01^=60Q(2)電源電壓調(diào)至8V,斷開開關(guān)S]、閉合開關(guān)S2,燈L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)，為了保證電路安全，當(dāng)電壓表的示數(shù)U13V時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻最大

R，燈L兩端的電壓Ul=U-U1=8V—3V=5V，燈L的電阻RL額maxL1LI0.5A額=12QU5V5U3V電路中的電流I=〒=12^=12^，Rmax=〒=〒=7.2QL12A為了保證電路安全，電流中的最大電流I2=Il=0.5A電路中的總電阻R=7=085VA=16Q總I20.5A滑動(dòng)變阻器的最小電阻R?=R-Rt=16Q—12Q=4Qmin總L滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為：4QWRW7.2QU2解：⑴由P=豆可得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：U2PU2P(6V)26W=6Q(2)由電路圖知，當(dāng)閉合S「S2，小燈泡L與滑動(dòng)變阻器R］串聯(lián),為保證電路安全，燈兩端的最大電壓為6V,此時(shí)變阻器允許接入電路的電P6W阻為最小，流過R］的電流：I1=I=額=壽=1A11額U6V額R1兩端的電壓：U1=U-Ul=9V—6V=3VU3V滑動(dòng)變阻器接入的最小電阻：=上=3Q(3)閉合S「斷開S2,小燈泡L、滑動(dòng)變阻器R1及Ro串聯(lián)，滑片從某點(diǎn)滑到另一點(diǎn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓從5V變成1V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知，小燈泡與Ro的串聯(lián)總電壓從U=9V—5V=4V變化為U‘=9V—1V=8V。0總總該過程中電流增加量：I'—1=0.4A心、Rl心、Rl+R0Rl+Ro0.4A8V—4V6Q+Ro6Q+Ro解得：R0=4Q當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為最小1V時(shí)，電路中電流最大，小燈泡功率也最大,此時(shí)小燈泡與Ro的串聯(lián)總電壓為8V。

由P=I2R可得燈泡最大功率:P=12RL=(6C8JV4n)2X60=3.84W電學(xué)計(jì)算(二)典型例題指引例1解：(1)燈絲的溫度從20°C升高到2020°C,燈絲吸收的熱量:Q=cmAt=0.14X103J/(kg?°C)X1.5X10-3kgX(2020°C_20C)=420J(2)由h(2)由h=,燈泡消耗的電能:W=Q=-87°%^=525JH80%由圖像可知，當(dāng)Ul=150V時(shí)，I=Il=0.1A,此時(shí)燈泡的實(shí)際功率：P=UtIt=150VX0.1A=15W,滿足要求；LL因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以,變阻器兩端的電壓:UFU_Ul=220V_150V=70VU70V變阻器接入電路的阻值：R滑=〒滑=亍=7000U2例2解：⑴由P=UI=~r可得電熱箱內(nèi)發(fā)熱絲的電阻:U(220V)2R=P~=440W=1100額W(2)由P=〒可得，電熱箱消耗的電能:W=Pt=440WX0.5X3600s=7.92X105J額⑶卬實(shí)=血冊宀100=箱訊山151t51t1=60h=^h,P=-^==0.4kW=400W實(shí)t1丄h12h專題能力提升1.解：(1)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100°C,則水吸收的熱量:Q吸=cm(t_t0)=4.2X103J/(kg?C)X2kgX(100C_30°C)=5.88X105J由P=~t可得，消耗的電能：W=Pt'=500WX20X60s=6X105J中Q5.88X105J電熱水壺的效率：n=^W=6X105JX100%=98%由題知,R]、R2為阻值相同的電熱絲，設(shè)R1=R2=R甲圖為開路，P=0,甲U2U2乙圖中兩電阻串聯(lián)，R=2R,P=2r乙乙R2R乙U2U2丙圖中只有電阻R,工作，R=R，P-=幣丙丙RR丙1U2U2U2丁圖中兩電阻并聯(lián)，R丁=2R，P丁=1-=2用丁丁丁2R由以上可知，乙圖為低溫?fù)?，丙圖為中溫?fù)?，丁圖為高溫?fù)?，則電熱水壺高溫?fù)醯念~定功率：P=2P=2X500W=1000W高中電熱水壺的實(shí)際功率：W'0.09kW?hP===0.9kW=900WV1000W實(shí)t"0.1h則此時(shí)電熱水壺不是正常工作。2.解：⑴由R1的U-I圖像可知當(dāng)U1=6V時(shí)，I]=0.6A則R1=^=0^6^=10Q當(dāng)滑動(dòng)變阻器連入電阻為0時(shí)，電路中的電流最大，此時(shí)電阻R1兩端的電壓等于電源電壓U=U\=6V，電流I]=0.6A電路最大功率：P=UI1=6VX0.6A=3.6W當(dāng)R2消耗的電功率為0.5W時(shí)，P2=I2R2=0.5WU=I(R1＋R2)=6V代入數(shù)據(jù)得：R2=2Q或R2=50Q由圖乙可知，當(dāng)R2最大時(shí)，I=0.15A最小22電路總電阻R=*=06Va=40Q最小R2的最大值R=R－R1=40Q－10Q=30Q2最大1所以R2=50Q舍去，R2=2QU2解：(1)電源電壓U一定，由P=~r可知，電阻越大，電路功率越??；電阻越小，電熱水器功率越大，因此當(dāng)開關(guān)S接b觸點(diǎn)時(shí)，電路阻值較大，電功率較小，電熱水器處于保溫狀態(tài)。電熱水器的容積V=30L=30dm3=0.03m3水的質(zhì)量：m=pV=1.0X103kg/m3X0.03m3=30kg當(dāng)開關(guān)S接a觸點(diǎn)時(shí)，只有電阻R1接入電路，電熱水器處于加熱狀態(tài)。丄U2—廠U2(220V)2由P=~R可知，Ri=廠=2000W=24.2Q加熱U2開關(guān)S接b觸點(diǎn)時(shí)，兩電阻串聯(lián)，由P=豆可知：U2U2(220V)2P=q丄q，貝VR2='—R1=800w24.2Q=36.3Q保溫R＋R2P1800W12保溫水吸收的熱量Q=cmAt=4.2X103J/(kg?°C)X30kgX(55°C—25°C)=3.78X106J加熱狀態(tài)下，熱水器正常工作35min需消耗電能：W=Pt=2000WX35X60s=4.2X106J加熱Q3.78X106J加熱效率n=w=42X106Jx100%=90%解：(1)由圖丙可知加熱電阻R的功率P1=1100W通過電阻的電流：P1100W5Az1=U=220V=5A電阻R=U電阻R=U220VI15A44Q(2)加熱電阻工作時(shí)，定時(shí)開關(guān)閉合，電風(fēng)扇與R并聯(lián)，通過電風(fēng)扇的電流:44W44W220V=0.2A干路的電流：I=厶+12=5A+0.2A=5.2A總12(3)14min焙烤薯?xiàng)l的過程中，電風(fēng)扇始終工作，工作時(shí)間t2=14X60s=840s,電阻R工作的時(shí)間t1=4X3X60s=720s，使用該空氣炸鍋在這14min焙烤薯?xiàng)l的過程中，共消耗的電能：W=P1t1+P2t2=1100WX720s+44WX840s=8.2896X105J(或8.3X105J)熱學(xué)計(jì)算典型例題指引例1解：(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q=mq=1kgX3X107J/kg=3X107J水吸收的熱量：Q=cm(t-t0)=4.2X103J/(kg.°C)X20kgX(80°C—20°C)吸0=5.04X106J煤爐燒水時(shí)的效率：Q5.04X106J耳=0吸=3X107jX100%=16.8%例2解：(1)太陽能熱水器內(nèi)水的溫度變化值：At=75C-25°C=50C水吸收的熱量：Q=cmAt=4.2X103J/(kg.C)X200kgX50°C=4.2X107吸J由題知，干木柴完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，則Q=Q=m'q放吸Q4.2X107J需要干木柴的質(zhì)量：m‘號=1.2X107j/kg=3?5kg專題能力提升1.解(1)Q=cmAt=4.2X103J/(kg?°C)X50kgX(80°C_20°C)=1.26X107J(2)由n=QQ得，稈漿煤放出的熱量：Q1.26X107JQ放=n=30%=4.2X107J由Q=mq得需要稈漿煤的質(zhì)量：Q4.2X107Jm=~放==175kgmq2.4X107J/kg力、熱綜合計(jì)算典型例題指引例1解：⑴所需的時(shí)間：t=v=]00km/h=0.5h汽車總質(zhì)量m=1.5t=1.5X103kg汽車的總重力G=mg=1.5X103kgX10N/kg=1.5X104N汽車受到的阻力f=0.08G=0.08X1.5X104N=1.2X103N勻速通過大橋時(shí)牽引力F=f=1.2X103N牽引力所做的功W=Fs=1.2X103NX5X104m=6X107J汽油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=4kgX4.6X107J/kg=1.84X108J汽油汽油機(jī)的效率n=Q=F8XX°0jX100%~32.6%例2解：(1)這些燃油完全燃燒獲得的能量Q=mq=45kgX4.6X107J/kg=2.07X109J(2)已知發(fā)動(dòng)機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是30%，則有用功W=30%XQ=30%X2.07X109J=6.21X108J根據(jù)表格查出30m/s時(shí)的阻力f=2.7X102N則由W=fs=Fs可得：W6.21X108Js=f=27X102N=2.3X106m=2300km專題能力提升1.解：(1)汽車行駛100km,汽油燃燒放出熱量：Q=mq=7kgX4.6X107J/kg=3.22X108J牽引力所做的功：W=Pt=40X103WX10X60s=2.4X107JWFs由P=7=-f=Fv得，牽引力：P4.0X104W牽引力：F=V=20m/s=2000N由于汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力：f=F=2000N2．解：(1)汽油放出的熱量Q=mq=2kgX4.6X107J/kg=9.2X107J

⑵車重G=(m+m)g=6.0X103kgXION/kg=6X104N車石汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)所受阻力：阻力f=0.2G=0.2X6X104N=1.2X104N汽車的牽引力F=f=1.2X104N,汽車的速度v=15m/s汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的功率：P=W_Fs

P=W_Fs

t=t=Fv=1.2X104NX15m/s1.8X105W(3)有用功W=mgh=4X103kgX10N/kgX50m=2X106J有用石總功W=Pt=1X105WX2X60s=1.2X107J總額W2X106J則機(jī)械效率"=了有用=12XOJX1oo%~16.7%總電、熱綜合計(jì)算典型例題指引例1解：(1)米糊機(jī)正常工作時(shí)電熱管中的電流：,P’1000w”tI1=U=220V=4.55A(2)由乙圖可知：加熱時(shí)間t1=9min=540s,電動(dòng)機(jī)工作時(shí)間t=2min=120s加熱消耗的電能：W1=P1t1=1000WX540s=5.4X105J電動(dòng)機(jī)工作消耗的電能：W2=P2t2=130WX120s=1.56X104J米糊機(jī)正常工作做一次米糊總共消耗的電能：W=W1+W2=5.4X105J+1.56X104J=5.556X105J(3)米糊吸收的熱量：Q吸=cm(t-t0)=4.0X103j/(kg?°C)X1.5kgX(100°C—20°C)=4.8X105JQ4.8X105J〃=^吸=X100%=89%nW15.4X105JX100%89%例2解：(1)自動(dòng)清潔一次消耗的電能：WPt1000WX3600s3.6X106J若消耗的電能與焦炭完全燃燒產(chǎn)生的熱量相等,則完全燃燒焦炭的質(zhì)量Q3.6X106J~q=3X107J/kg=0.12kg

(2)白天太陽能電池接收太陽輻射的功率：P=P0=1000W/m2X25m2=25000W白天太陽能電池發(fā)電功率：P=Pn=25000WX20%=5000W電光白天充電功率：P'=P—P=5000W-4000W=1000W電白因?yàn)樾铍姵氐某潆娦蕿?4%，所以充電功率：P〃=P'X84%=1000WX84%=840W水吸收的熱量：Q吸=cm(t—t0)=4.2X103J/(kg?°C)X60kgX(68°C—20°C)=1.2096X107J因?yàn)橥砩想娔苋哭D(zhuǎn)化為內(nèi)能，故W=Q=1.2096X107J吸當(dāng)天的日照時(shí)間：W1.2096X107Jt=P〃=840W=1-44X104s=4h專題能力提升U21.解：⑴由P=UR可得，面狀電阻的阻值：U2(220V)2R=—==40QRP1210W40水的體積：V2L2X10—3m3水的質(zhì)量：m=pV=1.0X103kg/m3X2X10—3m3=2kg在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100°C,則水所需吸收熱量：Q吸=cm(t—t0)=4.2