河南省2024年物理中考熱點(diǎn)備考重難專題：效率類綜合應(yīng)用題（課件）

河南

物理效率類綜合應(yīng)用題2024中考備考重難專題課件課件說明一、課件設(shè)計(jì)初衷

基于老師在二輪專題復(fù)習(xí)中，找好題、選好題來攻克重難題型有較大的需求，特設(shè)計(jì)重難專題課件.在制作過程中，通過設(shè)計(jì)啟發(fā)式問題、思維過程性分析，有助于學(xué)生掌握解題思路和方法，提高課堂效率.二、課件亮點(diǎn)1.依據(jù)區(qū)域考情，針對(duì)性選題

按照本地區(qū)考情及考法選題，針對(duì)性強(qiáng)，有效提高老師備課效率2.一題多設(shè)問，提高課堂效率

通過改編題，做變式或補(bǔ)充設(shè)問，讓老師可以用一道題講透一類題，為老師提供原創(chuàng)好題3.一題多解與思路引導(dǎo)，體現(xiàn)思維過程

通過問題啟發(fā)式激發(fā)學(xué)生思考，為學(xué)生提供多種的解題思路和方法；利用思路引導(dǎo)的形式分析解題思路，解題的關(guān)鍵點(diǎn)挖空進(jìn)行設(shè)問，形成解題思維三、課件使用場景

適用于中考二輪專題復(fù)習(xí)效率類綜合應(yīng)用題

典例精講

實(shí)戰(zhàn)演練1

要點(diǎn)回顧23考情總結(jié)效率類綜合應(yīng)用題，10年9考，僅2021年未考查：①考查類型及設(shè)題背景：電熱效率類(5次)：洗衣機(jī)、電熱水壺、電動(dòng)汽車、南陽水利發(fā)電；力電效率類(1次)：電動(dòng)自行車；機(jī)械效率類(2次)：載重汽車、斜面；力熱效率類(1次)：推土機(jī)；考情總結(jié)②設(shè)問形式：簡答題，3-4問，其中第一問為填空題(8次)，計(jì)算題中考查單位換算(8次)、效率計(jì)算(9次)；電熱效率類：計(jì)算速度(1次)、熱量(1次)、電流(4次)、電能(1次)、力電效率類：計(jì)算電能(1次)機(jī)械效率類：計(jì)算速度(1次)、功(1次)、功率(1次)、熱量(1次)力熱效率類：計(jì)算功(1次)考情總結(jié)③核心知識(shí)：電熱效率類：

、Q=mq、

、W=Pt、力電效率類：W=Pt、機(jī)械效率類：Q=mq、

、W有用=Gh、W=Pt、力熱效率類：

、W=Pt、m=ρV、Q=mq、要點(diǎn)回顧1.效率轉(zhuǎn)化公式：2.解題關(guān)鍵在于理解題干，理解能量從哪里來，以及能量是如何轉(zhuǎn)換的，學(xué)會(huì)區(qū)分有用能量和總能量；交通工具燃油型化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有用功為牽引力做功W有＝F牽s，總功為燃料完全燃燒放出的熱量Q=mq或Q=qV；耗電型電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有用功為牽引力做功W有＝F牽s，總功為電動(dòng)機(jī)消耗的電能W電=Pt；家用電器燃料燒水化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有用功為水吸收的熱量Q=cmΔt，總功為燃料完全燃燒放出的熱量Q=mq或Q=qV；電燒水電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有用功為水吸收的熱量Q=cmΔt，總功為用電器消耗的電能W電=Pt；熱力發(fā)電類化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，有用功W電=Pt，總功Q=mq；3.常見模型的能量轉(zhuǎn)化：例1中國人煮茶最講究“火候”二字，如圖甲所示的養(yǎng)生壺是大家非常喜歡的小電器，有加熱和保溫兩個(gè)功能．小莉?qū)︷B(yǎng)生壺做了調(diào)查研究：養(yǎng)生壺的部分參數(shù)如表所示．其加熱部分的簡化電路如圖乙所示．(1)養(yǎng)生壺工作時(shí)是利用________________工作的．額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100電流的熱效應(yīng)典例精講養(yǎng)生壺工作中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(2)R2阻值是多少？額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100當(dāng)S、S1閉合時(shí):電阻_______接入電路，處于______擋當(dāng)S閉合、S1斷開時(shí):電阻_______接入電路，處于______擋R1、R2R1加熱保溫已知額定電壓、額定功率，求電阻代入數(shù)據(jù)求解電阻R=______(2)R2阻值是多少？額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100解：(2)當(dāng)開關(guān)S、S1閉合后，只有電阻R1工作，由P＝

可得，此時(shí)功率最大，處于加熱擋當(dāng)開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí)，養(yǎng)生壺處于保溫?fù)鮎2的阻值R2＝R總－R1＝110Ω－44Ω＝66ΩR1的阻值R1＝

＝

＝44Ω電路總電阻R總＝

＝

＝110Ω額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100(3)小莉在網(wǎng)上查看產(chǎn)品宣傳：此養(yǎng)生壺6min可把1L、初溫為20℃的水煮沸，無需久等，額定電壓下工作時(shí)，加熱效率為80%.請(qǐng)計(jì)算說明此宣傳是否真實(shí)．[已知當(dāng)?shù)貧鈮簽?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3]如何判斷此宣傳的真實(shí)性？比較水煮沸所需的熱量，與額定電壓下產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)化成熱量的大小水吸收的熱量Q吸＝_______c水mΔt消耗的電能W＝______P加熱t(yī)代入數(shù)據(jù)求出Q，與Q吸比較額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100(3)小莉在網(wǎng)上查看產(chǎn)品宣傳：此養(yǎng)生壺6min可把1L、初溫為20℃的水煮沸，無需久等，額定電壓下工作時(shí)，加熱效率為80%.請(qǐng)計(jì)算說明此宣傳是否真實(shí)．[已知當(dāng)?shù)貧鈮簽?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3](3)由ρ＝

可得水的質(zhì)量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg水吸收的熱量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105JW＝P加熱t(yī)＝1100W×6×60s＝3.96×105J由P＝

可得養(yǎng)生壺在6min內(nèi)消耗的電能額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100由于其加熱效率為80%，故水吸收的熱量Q＝ηW＝80%×3.96×105J＝3.168×105J比較Q吸與Q之間的關(guān)系，得出結(jié)論：水需要吸收的熱量Q吸＞Q，故宣傳是不真實(shí)的(3)小莉在網(wǎng)上查看產(chǎn)品宣傳：此養(yǎng)生壺6min可把1L、初溫為20℃的水煮沸，無需久等，額定電壓下工作時(shí)，加熱效率為80%.請(qǐng)計(jì)算說明此宣傳是否真實(shí)．[已知當(dāng)?shù)貧鈮簽?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3](4)細(xì)心的小莉發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的養(yǎng)生壺部分為二腳插座，請(qǐng)從安全用電角度提點(diǎn)建議．(4)當(dāng)養(yǎng)生壺漏電時(shí)外殼帶電，人接觸外殼就有觸電的危險(xiǎn)，由于兩腳插頭不能起保護(hù)作用，應(yīng)該換成三腳插頭更安全．額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100例2(2022河南黑白卷)在河南鄭州黃河國家博物館建設(shè)中，需要利用電動(dòng)機(jī)把質(zhì)量為1t的材料沿與水平地面成30°夾角的斜坡以1m/s的速度勻速從底部拉上坡頂．如圖所示，已知斜坡高度為7.5m，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12.5kW.(g取10N/kg)(1)使用斜面________(選填“能”或“不能”)省功．不能(2)把材料從斜面底拉到斜面頂所用的時(shí)間是多少？(2)斜面長s＝2h＝2×7.5m＝15m電動(dòng)機(jī)把材料從斜面底拉到斜面頂?shù)臅r(shí)間t＝

＝

＝15s時(shí)間t＝____代入數(shù)據(jù)求解求出sh＝7.5mv＝1m/sm＝1tP＝12.5kW勾股定理已知h、30°夾角(3)把材料拉上斜面頂?shù)倪^程中斜面的機(jī)械效率是多少？機(jī)械效率η＝____________

×100%求出W有用求出W總W有用＝______W總＝______GhPt代入數(shù)據(jù)求解(3)把材料拉上斜面頂?shù)倪^程中斜面的機(jī)械效率是多少？(3)材料重G＝mg＝1×103kg×10N/kg＝1×104N電動(dòng)機(jī)做的有用功W有用＝Gh＝1×104N×7.5m＝7.5×104J電動(dòng)機(jī)把材料從斜面底拉到斜面頂過程中做的總功W總＝Pt＝1.25×104W×15s＝1.875×105J斜面的機(jī)械效率η＝

×100%＝

×100%＝40%(4)請(qǐng)你通過計(jì)算說明，使用該斜面達(dá)到了省力目的嗎？原因是什么？(4)電動(dòng)機(jī)對(duì)材料的拉力對(duì)材料施加的拉力大于材料的重力，并不省力，原因是受到斜面的摩擦力太大F＝

＝

＝1.25×104N>G判斷拉力與重力的大小關(guān)系實(shí)戰(zhàn)演練1.(2022河南逆襲卷)如圖所示是一輛質(zhì)量為2t的鮮奶運(yùn)輸車，車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力為其總重的0.03倍.車箱的容積為5m3，車輪與地面總接觸面積為0.8m2.牛奶的密度是1.04×103kg/m3.(g取10N/kg，柴油的熱值q柴油＝4.0×107J/kg).求：(1)汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)在水平路面上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車所受摩擦力_______；發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化情況是__________________．不變機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能滑動(dòng)摩擦力與什么因素有關(guān)？接觸面的粗糙程度、壓力(2)裝滿牛奶后，運(yùn)輸車對(duì)地面的壓強(qiáng)；解：(2)運(yùn)輸車的質(zhì)量為2t，運(yùn)輸車空載時(shí)自重G車＝m車g＝2×103kg×10N/kg＝2×104Nm牛奶＝ρV＝1.04×103kg/m3×5m3＝5.2×103kg牛奶的重力G牛奶＝m牛奶g＝5.2×103kg×10N/kg＝5.2×104N運(yùn)輸車裝滿牛奶后對(duì)地面的壓力F壓＝G總＝G車＋G牛奶＝2×104N＋5.2×104N＝7.2×104N運(yùn)輸車裝滿牛奶后對(duì)地面的壓強(qiáng)由ρ＝

得，車箱裝滿牛奶后牛奶的質(zhì)量p＝

＝

＝9×104Pa固體壓強(qiáng)代入數(shù)據(jù)求解(3)運(yùn)輸車滿載行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，勻速行駛10km，需要消耗柴油多少千克？運(yùn)輸車的能量是如何轉(zhuǎn)化的？運(yùn)輸車:內(nèi)能→機(jī)械能柴油放出的熱量30%已知：運(yùn)輸車勻速行駛時(shí)受到的阻力為其總重的0.03倍.車箱的容積為5m3，q柴油＝4.0×107J/kg牽引力=阻力η＝

×100%=30%求出Q放W有用＝_____F牽sQ放＝_____mq代入數(shù)據(jù)求出m(3)運(yùn)輸車滿載行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為30%，勻速行駛10km，需要消耗柴油多少千克？(3)鮮奶運(yùn)輸車勻速行駛時(shí)所受牽引力F牽＝f＝0.03G總＝0.03×7.2×104N＝2.16×103N運(yùn)輸車做的有用功W有用＝F牽s＝2.16×103N×10×103m＝2.16×107J由Q放＝mq得，需要完全燃燒柴油的質(zhì)量由η＝

×100%得，柴油完全燃燒放出的熱量Q放＝

＝

＝7.2×107Jm柴油＝

＝

＝1.8kg2.如圖是液壓起重車的示意圖.使用時(shí)液壓桿將起重臂頂起，同時(shí)通過與鋼索連接的電動(dòng)機(jī)工作，可將重物吊起到需要的地方.(不計(jì)繩重和摩擦阻力)(1)如圖所示A處的滑輪是________滑輪，液壓桿頂起起重臂的過程中，該起重臂可看作一個(gè)________杠桿．動(dòng)費(fèi)力滑輪隨著重物一起升降動(dòng)力阻力動(dòng)力臂小于阻力臂機(jī)械效率η＝

×100%＝__________＝__________＝__________

×100%(2)當(dāng)起重臂在如圖位置穩(wěn)定后，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)將重為6000N的物體用一定的速度勻速吊起，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是75%，則電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼索的拉力為多少？n＝2代入數(shù)據(jù)求解

×100%

×100%解：(2)由圖知，n＝2，拉力端移動(dòng)距離s＝nh滑輪組的機(jī)械效率η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝

×100%則電動(dòng)機(jī)拉力F＝

＝

＝4000N(2)當(dāng)起重臂在如圖位置穩(wěn)定后，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)將重為6000N的物體用一定的速度勻速吊起，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是75%，則電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼索的拉力為多少？(3)拉力做功W＝Fs＝4000N×2×2m＝1.6×104J拉力做功的功率P＝

＝

＝400W(3)電動(dòng)機(jī)將重為6000N的物體用一定的速度勻速吊起2m，用時(shí)40s，拉力做功的功率為多少？代入數(shù)據(jù)求解功率P＝_____拉力做功W＝____Fs3.(2022河南預(yù)測卷)河南省焦作云臺(tái)山景區(qū)索道已經(jīng)投入運(yùn)行，如圖所示，已知索道全長約1700米，高度差約680米．只需6分鐘就可以將游客從停車場送到茱萸峰．旅游旺季時(shí)的最大運(yùn)客量為3000人/小時(shí)，索道以該狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的效率約為60%.人的平均體重取50kg，g取10N/kg.(1)人坐纜車上山過程中看到腳下的大山遠(yuǎn)離自己而去，這是以___________為參照物，纜車勻速上升過程中人具有的動(dòng)能______(選填“變大”“變小”或“不變”).自己(或吊箱)不變動(dòng)能的影響因素有哪些？質(zhì)量和速度(2)纜車從停車場運(yùn)行到茱萸峰的平均速度為多少？(保留兩位小數(shù))解：(2)纜車運(yùn)行的平均速度v＝

＝

≈4.72m/s代入數(shù)據(jù)求解速度v＝_____(3)以最大運(yùn)客量運(yùn)行過程中電動(dòng)機(jī)的電功率為多少？功率P＝____已知：索道全長約1

700米，高度差約680米，全程只需6分鐘.最大運(yùn)客量為3000人/小時(shí)，索道以該狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的效率約為60%.人的平均體重取50kg.運(yùn)行過程中索道的能量是如何轉(zhuǎn)化的？索道:電能→機(jī)械能η＝

×100%=60%對(duì)游客做的功W有＝_____G總h求出W電代入數(shù)據(jù)求出P設(shè)工作一小時(shí)(3)由題可知纜車運(yùn)行一趟在豎直方向上升的高度約為680m，最大運(yùn)客量為3000人/小時(shí)，纜車以最大運(yùn)客量工作一小時(shí)對(duì)游客做的功W有＝G總h＝3000mgh＝3000×50kg×10N/kg×680m＝1.02×109J由于運(yùn)客量最大時(shí)，索道的效率約為60%，纜車這一小時(shí)消耗的總電能W電＝

＝

＝1.7×109J電動(dòng)機(jī)的電功率P＝

＝

≈472kW(3)以最大運(yùn)客量運(yùn)行過程中電動(dòng)機(jī)的電功率為多少？(4)在旅游淡季，索道不能載滿游客，則運(yùn)行效率如何變化？說出你的理由.(4)運(yùn)行效率將減小．原因：纜車運(yùn)行時(shí)每個(gè)纜車消耗的能量約等于有用功和克服自身重力所做的額外功之和，因?yàn)樵诼糜蔚荆|車運(yùn)行時(shí)會(huì)存在沒有滿載的情況，沒有滿載相比滿載的情況下，纜車所做的有用功減小，額外功不變，故其運(yùn)行效率會(huì)減?。?.(2022河南定制卷)小明家新買了一臺(tái)電熱足浴器，其簡化電路原理圖如圖所示，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，溫控開關(guān)S2可自動(dòng)切換至保溫狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻(阻值不受溫度的影響)，主要參數(shù)如下表.[水的比熱容為c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)由電路圖可知接線柱_______(選填“A”或“B”)接的是火線．當(dāng)開關(guān)S1閉合后，加熱一段時(shí)間，水溫達(dá)到設(shè)定值，S2______(選填“斷開”或“閉合”)，熱水器進(jìn)入保溫狀態(tài)．額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率220W容積7LA斷開開關(guān)接在火線上當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí):電阻_______接入電路，處于______擋當(dāng)S1、S2閉合時(shí):電阻___________接入電路，處于______擋R1、R2并聯(lián)R1加熱保溫(2)求電熱足浴器處于正常加熱狀態(tài)時(shí)流過保險(xiǎn)絲的電流．解：(2)當(dāng)電熱足浴器處于正常加熱狀態(tài)時(shí)，由表可得足浴器的加熱功率P加熱＝1210W由P＝UI得此時(shí)流過保險(xiǎn)絲的電流I＝

＝5.5A代入數(shù)據(jù)求解電流I＝_____額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率220W容積7LS1、S2閉合時(shí)(3)用此足浴器將5kg的水從20℃加熱到40℃用時(shí)500s，求水吸收的熱量.(3)水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃－20℃)＝4.2×105J代入數(shù)據(jù)求解額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率220W容積7L水吸收的熱量Q吸＝_______c水mΔt(4)小明發(fā)現(xiàn)加熱時(shí)間比平時(shí)用時(shí)長，他認(rèn)為可能是當(dāng)時(shí)的實(shí)際電壓低于額定電壓，經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)實(shí)際電壓是200V，則該過程中電熱足浴器的加熱效率是多少？額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率220W容積7Lη＝

×100%加熱效率求出W代入數(shù)據(jù)求解已知Q吸W＝_______Pt=UIt(4)小明發(fā)現(xiàn)加熱時(shí)間比平時(shí)用時(shí)長，他認(rèn)為可能是當(dāng)時(shí)的實(shí)際電壓低于