(云南專版)2019屆中考物理題型復(fù)習(xí)(五)綜合計算題.docx
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1、題型復(fù)習(xí)(五)綜合計算題題型之一力學(xué)計算類型1交通工具類(壓強、功、功率、效率)1太陽能汽車是靠太陽能電池提供動力若某太陽能汽車質(zhì)量是500 kg,在平直路面上行駛速度最大可達15 m/s,行駛過程中所受的平均阻力是車重的0.02倍,一個輪胎接觸地面的面積是50 cm2,則該汽車在平直路面上以最高速度行駛5 min時,(g取10 N/kg)求:(1)太陽能汽車的重力是多少;驅(qū)動電機提供的牽引力是多少;(2)太陽能汽車克服阻力做了多少功;驅(qū)動電機的輸出功率是多少;(3)其次軍軍的爸爸用這太陽能汽車送他上學(xué),在十字路口突然有人橫穿馬路,軍軍的爸爸緊急剎車,此時車上的軍軍突然前傾摔倒,請用物理知識解
2、釋這一現(xiàn)象解:(1)太陽能汽車的重力:Gmg500 kg10 N/kg5103 N因為勻速直線運動,由二力平衡得Ff0.02G5103 N0.02100 N(2)svt15 m/s560 s4 500 m太陽能汽車克服阻力做的功:Wfs100 N4 500 m4.5105 J輸出功率:PFv100 N15 m/s1.5103 W(3)軍軍的爸爸緊急剎車時,汽車很快停止了前進,軍軍的下半身隨車停止了運動,而上半身由于慣性要保持原來的狀態(tài)繼續(xù)向前運動,所以才會前傾摔倒2下表是某種型號自行車的主要技術(shù)參數(shù)某同學(xué)到學(xué)校的路程是6103 m的平直路面,勻速騎車從家到學(xué)校的時間為20 min,該同學(xué)的質(zhì)量
3、是40 kg,騎車過程中所受的阻力為人和車重的0.02倍(g取10 N/kg),求該同學(xué)騎車上學(xué)時:自行車凈重200 N行駛過程中輪胎與地面總接觸面積1102 m2車輪直徑0.61 m輪胎承受的最大壓強1.4105 Pa(1)騎車時的速度;(2)自行車對地面的壓強;(3)人克服阻力做功的功率解:(1)騎車時的速度:v5 m/s(2)人的重力:G人mg40 kg10 N/kg400N自行車對地面的壓強:p6104 Pa(3)車受到的阻力:f0.02G0.02600 N12 N人克服阻力做功的功率:Pfv12 N5 m/s60 W3“國慶節(jié)”小佳一家去植物園游玩,看到如圖所示的新型太陽能電動觀光車
4、,該車質(zhì)量為400 kg.求:(1)若車上人的總質(zhì)量是200 kg,車輪與地面總的接觸面積為0.05 m2,則乘客坐在觀光車上靜止時車輛對水平地面的壓強是多大;(2)觀光車以5 m/s的速度在水平路面上勻速行駛時,受到的平均阻力是200 N,則觀光車克服阻力做功的功率是多大;(3)觀光車的表面安裝有太陽能電池板,以5 m/s的速度在水平路面上勻速行駛時接受太陽能的功率為5103 W,求太陽能觀光車的效率解:(1)該車受到的重力:G車m車g400 kg10 N/kg4103 N人的重力:G人mg200 kg10 N/kg2103 N總重力:GG車G人4103 N2103 N6103 N車輛對水平
5、地面的壓強:p1.2105 Pa(2)觀光車克服阻力做功的功率:Pfv200 N5 m/s1 000 W(3)太陽能觀光車的效率:20%4(2017福建)一輛汽車為50 km長的新建大橋進行通車測試,如圖所示汽車總質(zhì)量為1.5 t,以100 km/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4 kg的汽油g取10 N/kg,求汽車通過大橋:(1)所需的時間;(2)牽引力所做的功;(3)汽油機的效率(q汽油4.6107 J/kg)解:(1)由v可得,所需的時間:t0.5 h(2)汽車的總重力:Gmg1.5103 kg10 N/kg1.5104 N汽車受到的阻力是總重的0.08倍
6、,即f0.08G0.081.5104 N1.2103 N因為勻速通過大橋,所以牽引力:Ff1.2103 N牽引力所做的功:WFs1.2103 N5104 m6107 J(3)汽油完全燃燒放出的熱量:Qmq4 kg4.6107 J/kg1.84108 J汽油機的效率32.6%5(2018宜昌)近幾年來,我國大力推廣新能源汽車,2017年12月宜昌市正式發(fā)放新能源汽車牌照某款電動汽車(如圖)以60 km/h的速度勻速行駛了80 km,所受的牽引力為720 N,耗電18 kWh,請解答下列問題:(1)牽引力所做的功及功率各是多少?(2)上述行駛過程中,電動車的效率是多少?(3)有一款與它外形,重量均
7、相同的汽油車,在相同路面上以60 km/h的速度行駛80 km,其效率為25%,需要消耗多少汽油?(q汽油4.5107 J/kg)解:(1)牽引力做的功(有用功):W有用Fs720 N80103 m5.76107 J牽引力做功的功率:PFv720 N60 m/s1.2104 W(2)消耗的電能:W總18 kWh183.6106 J6.48107 J電動車的效率:100%88.9%(3)由得,Q放2.304108 J由Q放mq得需要汽油的質(zhì)量:m5.12 kg類型2海上運輸類(壓強、浮力、效率)6海權(quán)握,國則興,建設(shè)一支強大海軍是實現(xiàn)中國夢的有力保障某次軍事演習(xí),我國派出多艘驅(qū)逐艦進行軍事表演,
8、其中一艘艦船的排水量為5 000 t,海水的密度是1.0103 kg/m3.(g取10 N/kg)請解答下列問題:(1)滿載時,該船受到的浮力是多少?(2)表演時該船以18 km/h勻速行駛5 h,受到的動力為1.2106 N,則該船在5 h內(nèi)動力做的功是多少?(3)軍事演習(xí)時,我國航空母艦也亮相了,當(dāng)艦載機飛離航母后,航母所受浮力將如何變化?解:(1)滿載時,該船受到的浮力:F浮G排m排g5106 kg10 N/kg5107 N(2)5 h內(nèi)的路程:svt18 km/h5 h90 km該船在5 h內(nèi)動力做的功:WFs1.2106 N9104 m1.081011 J(3)由于航母處于漂浮,F(xiàn)浮
9、G,當(dāng)艦載機飛離后,航母仍漂浮,F(xiàn)浮G,由于G減小,所以所受的浮力減小7仁愛礁是我國的固有領(lǐng)土,隸屬我國海南省三沙市,中國公務(wù)船只定期在那里巡視,如圖所示是我國一艘裝備精良的現(xiàn)代化綜合公務(wù)船g取10 N/kg.(1)該船以20 km/h的速度勻速航行了5 h,則航行的距離是多少?(2)若該船的聲吶探頭距海面深度為10 m,則該聲吶探頭受到海水的壓強是多少?(3)該船滿載時排水量為5106 kg,則船受到的重力和浮力各為多少?(海水密度為1.03103 kg/m3)解:(1)航行的距離:svt20 km/h5 h100 km(2)該聲吶探頭受到海水的壓強:p水gh1.03103 kg/m310
10、N/kg10 m1.03105 Pa(3)船受到的浮力:F浮G排m排g5106 kg10 N/kg5107 N船漂浮在水面,則重力:GF浮5107 N8五一假期間,毛毛組織同學(xué)乘坐游艇沿江游玩,一條游艇滿載時排開水的體積是2.8 m3,游艇及艇上工作人員質(zhì)量為1.7103 kg,若每位學(xué)生的質(zhì)量為52 kg(g取10 N/kg)求:(1)游艇滿載時所受的浮力是多少?(2)若游艇吃水深度為1.8 m,則游艇底受到水的壓強為多大?(3)為了保證同學(xué)安全,一條游艇最多可承載多少位學(xué)生游玩?解:(1)游艇滿載時所受的浮力:F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2.8 m32.8104 N(
11、2)游艇底受到水的壓強:p水gh1.0103 kg/m310 N/kg1.8 m1.8104 Pa(3)滿載時:GF浮2.8104 N游艇所能承受的最大質(zhì)量:m2.8103 kgm學(xué)生2.8103 kg1.7103 kg1.1103 kg學(xué)生數(shù)n21.15所以,最多可承載21位同學(xué)9(2017德州)圖1是一艘完全依靠太陽能驅(qū)動的船,該船長30米,寬15米,排水量60 t,船的表面安裝有太陽能電池板,接收太陽能的功率為1.6105 W,若接收的太陽能只用來驅(qū)動船前進在一次航行中,從某一時刻開始,太陽能船受到水平方向的牽引力F隨時間t的變化關(guān)系如圖2甲所示,船的運動速度v隨時間t的變化關(guān)系如圖2乙
12、所示(g取10 N/kg)求:甲乙圖1圖2(1)滿載時太陽能船受到的浮力;(2)第50 s到第100 s內(nèi)牽引力做的功;(3)第50 s到第100 s的運動過程中,太陽能船的效率解:(1)滿載時太陽能船受到的浮力:F浮G排m排g60103 kg10 N/kg6105 N(2)第50 s到第100 s內(nèi),由圖甲可知牽引力F8104 N,由圖乙可知船勻速行駛的速度v0.5 m/s由v可得,船行駛的距離:svt0.5 m/s50 s25 m第50 s到第100 s內(nèi)牽引力做的功:WFs8104 N25 m2106 J(3)由題可知,太陽能電池板接收太陽能的功率為1.6105 W,則第50 s到第10
13、0 s的運動過程中,太陽能電池板接收到的太陽能:EPt1.6105 W50 s8106 J則太陽能船的效率:25%類型3簡單機械類10用如圖所示滑輪組在15 s內(nèi)將重1 000 N的物體勻速提升了3 m,人所用的拉力F為400 N,不計繩重和摩擦力求:(1)動滑輪的重;(2)繩子自由端拉力F的功率;(3)滑輪組的機械效率;(4)若用此滑輪組勻速吊起重為1 300 N的物體時,用該滑輪組將重物勻速提高相同的高度,該滑輪組的機械效率是多少?(結(jié)果保留一位小數(shù))解:(1)動滑輪的重:G動nFG物3400 N1 000 N200 N(2)繩子自由端拉力F做的功:W總Fs400 N33 m3.6103
14、J功率:P240 W(3)滑輪組的機械效率:83.3%(4)拉力:F500 N則該滑輪組的機械效率:86.7%11用如圖所示滑輪組提升重物人用50 N的拉力F,15 s內(nèi)使重為90 N的物體勻速上升了3 m不計繩重和摩擦,求:(1)人拉繩子做功的功率;(2)滑輪組的機械效率;(3)如果用同一滑輪組只改變繞線方法,提升相同的重物,機械效率如何變化?解:(1)物體移動的速度:v物0.2 m/s人拉繩子做功的功率:PFv50 N20.2 m/s20 W(2)滑輪組的機械效率:90%(3)不考慮繩重和摩擦,滑輪組的機械效率:由此可知滑輪輪組的機械效率與繞線方法無關(guān),所以機械效率不變12如圖所示,一個質(zhì)
15、量為60 kg的物塊,通過滑輪組在25 N拉力作用下做勻速直線運動,在水平方向前進0.5 m用時2 s,已知物塊受到的滑動摩擦力為物重的0.1倍,(不計繩重和滑輪摩擦)求:(1)該滑輪組的有用功是多少?(2)該滑輪組的機械效率是多少?(3)拉力F做功的功率是多少?解:(1)滑動摩擦力:f0.1G物0.160 kg10 N/kg60 N滑輪組的有用功:W有fs60 N0.5 m30 J(2)滑輪組的機械效率:80%(3)物體移動的速度:v物0.25 m/s拉力F做功的功率:PFv25 N30.25 m/s18.75 W13(2017郴州)利用如圖所示的滑輪組,用F1 000 N的力拉繩子自由端,
16、貨物A以0.1 m/s的速度勻速直線運動10 s,整個過程中,滑輪組的機械效率為75%.求:(1)貨物A在10 s內(nèi)移動的距離;(2)這個過程中拉力F的功率;(3)水平地面對貨物A的摩擦力大小解:(1)根據(jù)v可知貨物A在10 s內(nèi)移動的距離:sAvAt0.1 m/s10 s1 m(2)繩子自由端移動的速度:v繩nvA20.1 m/s0.2 m/s拉力的功率:pFv繩1 000 N0.2 m/s200 W(3)由得摩擦力:fnF275%1 000 N1 500 N14在“大力士”比賽中,需要把一質(zhì)量m400 kg,邊長l1 m,質(zhì)量分布均勻的立方體,利用翻滾的方法沿直線移動一段距離,如圖所示g取
17、10 N/kg.求:(1)立方體靜止時對水平地面的壓強;(2)翻滾立方體時,使立方體一邊剛剛離開地面,所用最小力F的大?。?3)“大力士”用翻滾的方法使立方體沿直線移動了10 m,用時20 s,“大力士”克服立方體重力做功的功率解:(1)立方體對地面的壓力:F壓Gmg400 kg10 N/kg4 000 N立方體靜止時對水平地面的壓強:p4 000 Pa(2)要想用最小的力立方體一邊剛好離開地面,由圖知,支點為O,動力臂應(yīng)該達到最大,OA為力臂,所施加的力應(yīng)該與力臂OA垂直且向上;OA m根據(jù)杠桿平衡條件可知:FOAGl最小力:F1 414 N(3)翻滾時重心升高的高度:h m m m翻滾一次
18、克服重力做的功:WGh4 000 Nm828 J移動10 m,要翻滾10次,所以人做的功:W總10 W10828 J8 280 J克服立方體重力做功的功率:P414 W15(2018昆明)用如圖所示的裝置將浸沒在水中、質(zhì)量為0.85 kg的物體以0.1 m/s的速度勻速提升0.2 m,彈簧測力計的示數(shù)為3 N,不計繩子和滑輪的重及摩擦,假設(shè)物體始終未露出水面(g取10 N/kg)求:(1)物體受到的浮力;(2)物體的密度;(3)拉力的功率解:(1)物體重力Gmg0.85 kg10 N/kg8.5 N物體受到重力,浮力及繩的拉力勻速上升,彈簧測力計的示數(shù)即拉力F(GF浮),則物體受到的浮力:F浮
19、G2F8.5 N23 N2.5 N(2)由F浮水V排g得物體的體積:VV排2.5104 m3物體的密度:物3.4103 kg/m3(3)拉力端移動速度:v2v物20.1 m/s0.2 m/s拉力做功功率:PFv3 N0.2 m/s0.6 W16如圖,物體重100 N,圓柱形容器底面積為400 cm2,內(nèi)盛有65 cm深的水,當(dāng)用圖中滑輪組將物體浸沒在水中后,容器中水面上升到70 cm,物體完全浸沒在水中時滑輪組的機械效率為80%(不計繩重和繩子與滑輪間的摩擦及水的阻力)水1.0103 kg/m3,g取10 N/kg.求:(1)物體浸沒在水中后,水對容器底增加的壓強;(2)物體浸沒在水中時受到的
20、浮力;(3)若把物體完全拉出水面后滑輪組的機械效率解:(1)水對容器底增加的壓強p水gh1.0103 kg/m310 N/kg(0.7 m0.65 m)500 Pa(2)物體排開液體的體積:V排V物Sh400104 m2(0.7 m0.65 m)2103 m3則所受浮力:F浮水gV排1.0103 kg/m310 N/kg2103 m320 N(3)浸沒時:解得G動20 N則將物體拉出水面后滑輪組的機械效率:83.3%題型之二電學(xué)計算類型1簡單純電路類(2018曲靖)如圖所示的電路,燈L標(biāo)有3.8 V字樣,電源電壓為6 V.(1)當(dāng)S1、S2均斷開,滑片P移至最左端時,電流表的示數(shù)為0.6 A,
21、求電阻R1的阻值【大題小做】當(dāng)S1,S2均斷開,滑片P移至最左端時,在下面虛線框內(nèi)畫出簡化電路圖電阻R1兩端的電壓為_6_V,通過的電流為_0.6_A.電阻R1的阻值由歐姆定律I得:R110 【思路點撥】電阻R1求出U1和I1分析電路結(jié)構(gòu)(畫出簡化電路圖)(2)當(dāng)S2斷開,S1閉合,移動滑片P使電流表的示數(shù)為0.38 A,燈正常發(fā)光;保持滑片不動,S1斷開,S2閉合,電流表的示數(shù)為0.58 A,求燈的額定功率【大題小做】當(dāng)S2斷開,S1閉合,在下面甲虛線框內(nèi)畫出簡化電路圖;S1斷開,S2閉合,在下面乙虛線框內(nèi)畫出簡化電路圖(當(dāng)S2斷開,S1閉合,電流表測電阻R1的電流;保持滑片不動,S1斷開,
22、S2閉合,此時燈正常(填“正?!被颉安徽!保┌l(fā)光,電流表測電阻R1和燈L的電流.燈的額定電流ILI總IR0.58 A0.38 A0.2 A燈的額定功率PLULIL3.8 V0.2 A0.76 W【思路點撥】燈的額定功率PLULIL(UL3.8 V)燈額定電流ILI總In(并聯(lián)電路電流規(guī)律)分析電流表測量對象分析電路結(jié)構(gòu)(畫出簡化電路圖)(3)當(dāng)S1、S2均斷開,移動滑片P在a點時,滑動變阻器接入電路中的電阻為Ra,滑動變阻器的功率為 Pa;移動滑片P在b點時,滑動變阻器接入電路中的電阻為Rb,滑動變阻器消耗的功率為Pb,且Rb4Ra, PaPb,求Ra.【大題小做】當(dāng)S1,S2均斷開,在下面
23、虛線框內(nèi)畫出簡化電路圖由Rb4Ra, PaPb求兩次電流Ia與Ib的比例關(guān)系.滑片P在a點時,滑動變阻器的功率為 PaIRa滑片P在b點時,滑動變阻器消耗的功率為PbIRbI4Ra由PaPb可得IRaI4Ra,即I4I所以Ia2Ib滑片P在a點時,電路的總電阻為Ra總,滑片P在b點時,電路的總電阻Rb總,求兩次總電阻的比例關(guān)系.由歐姆定律I得,求Ra由得2RaR1所以RaR110 5 【思路點撥】Ra與R1,得出Pa由Ia與Ib的關(guān)系得出兩組電阻(RaR1)與(RbR1)的關(guān)系由PaPb,Rb4Ra得出Ia與Ib的關(guān)系分析電路結(jié)構(gòu)(畫出簡化電路圖)1.(2018大理祥云縣二模)如圖所示,電源電
24、壓恒定,小燈泡L標(biāo)有“6 V3 W”字樣,定值電阻R2的阻值為10 ,R1為滑動變阻器.開關(guān)S1、S2都閉合時,L恰好正常發(fā)光,電流表示數(shù)為1.1 A.求:(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻;(2)S1、S2都閉合時,R1在10 min內(nèi)消耗的電能;(3)S1、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,R2的電功率.解:(1)由P得,小燈泡正常發(fā)光時的電阻:R12 (2)開關(guān)S1、S2都閉合時,燈泡L與電阻R1并聯(lián),此時L正常發(fā)光燈泡兩端電壓為電源電壓,ULU06 V通過燈泡L的電流:IL0.5 A電流表測干路電流:IILIR則通過R1的電流,IRIIL1.1 A0.5 A0.6 AR
25、1在10 min內(nèi)消耗的電能:WURIRt6 V0.6 A1060 s2 160 J(3)開關(guān)S1、S2都斷開時,R1、R2串聯(lián)R1的功率:P1I2R1U1IR2的功率:P2I2R2U2I2P1P2且U總U1U26 V得U22U14 VP21.6 W2.(2018曲靖二模)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為20 .閉合開關(guān)S,兩電流表的示數(shù)分別為0.8 A和0.3 A.(1)求電源電壓U;(2)求通過電阻R2的電流;(3)現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的某一個,替換前后只有一個電流表的示數(shù)發(fā)生變化,且電路的電功率變化了0.6 W,求電阻R0的阻值.解:(1)由圖可知,R1
26、與R2并聯(lián),R1兩端電壓等于電源電壓,則:UU1I1R120 0.3 A6 V(2)由圖可知,電流表A測干路電流,電流表A1測R1支路電流,則II1I2則通過R2的電流I2II10.5 A(3)因只有一個電流表示數(shù)發(fā)生變化,則R0替換的電阻是R2.替換前R2的功率:P2UI26 V0.5 A3 W替換后R0的功率:P0P2P則P03.6 W或P02.4 W當(dāng)P03.6 W時,R010 當(dāng)P02.4 W時,R015 3.(2018昆明五華區(qū)一模)如圖所示,電源電壓恒定不變,R1的阻值為12 .小燈泡L上標(biāo)有“6 V3 W”字樣,小燈泡電阻不隨溫度改變.若閉合S1、S2,斷開S3,小燈泡剛好正常發(fā)
27、光,此時電壓表的示數(shù)為3 V,求:(1)電源電壓為多少;(2)R2阻值為多大;(3)若閉合S1、S3,斷開S2,并移動滑動變阻器R的滑片,滑動變阻器接入電路的電阻為多大時,電路的總功率最大,這個最大的功率等于多少.解:(1)閉合S1、S2,斷開S3時,燈泡L與定值電阻R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且燈泡正常發(fā)光,所以,電源電壓:UULU26 V3 V9 V(2)閉合S1、S2,斷開S3時,燈泡L與定值電阻R2串聯(lián),且燈泡正常發(fā)光,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由PUI可得,電路中的電流:I0.5 A由I可得,R2的阻值:R26 (3)閉合S1、S3,
28、斷開S2時,滑動變阻器R與定值電阻R1串聯(lián),當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的總電阻最小,電路的總功率最大,則電路的最大功率:P6.75 W4.(2018黃石)如圖所示,當(dāng)滑動變阻器滑片P調(diào)至中點時,電流表示數(shù)為1 A,兩電壓表示數(shù)之比為U1U234,已知電熱絲(6 V7.2 W)電阻恒定不變.求:(1)電熱絲R的阻值,以及電流表示數(shù)為1 A時,電熱絲在1 min內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q.(2)當(dāng)滑動變阻器阻值調(diào)至最大時,兩個電壓表示數(shù)之比為U1U256,求R2阻值和電源電壓.解:(1)由P可得:R5 產(chǎn)生的熱量:QI2Rt(1 A)25 60 s300 J(2)當(dāng)滑動變阻器滑片P調(diào)至中點時有
29、當(dāng)滑動變阻器阻值調(diào)至最大時有解得:R120 R210 電源電壓:UI(RR2)1 A(5 10 )25 V5.(2018安順)在圖甲所示的電路中,已知電源為電壓可調(diào)的直流學(xué)生電源,燈泡L1的額定電壓為8 V,燈泡L2的額定電壓為6 V,圖乙是燈泡L2的UI圖象.(1)當(dāng)開關(guān)S接a時,電壓表的示數(shù)為1.2 V,電流表的示數(shù)為0.3 A,求定值電阻R0的阻值.(2)開關(guān)S接a時,調(diào)節(jié)電源電壓,使燈泡L1正常發(fā)光,此時R0消耗的功率為1 W,求燈泡L1的額定功率.(3)開關(guān)S接b時,通過調(diào)節(jié)電源電壓可使電路允許達到的最大總功率是多少?甲乙解:(1)R04 (2)PI2R,I10.5 L1與R0串聯(lián),
30、IL1額I10.5 APL1額UL1額IL1額8 V0.5 A4 W(3)當(dāng)開關(guān)S接b時,燈泡L1與L2串聯(lián),L1的額定電流是0.5 A,由圖象可知:L2的額定電流是0.6 A,所以串聯(lián)電路中允許通過的最大電流是0.5 A,此時,L1正常發(fā)光,UL1額8 V,由圖象可知:當(dāng)I20.5 A時,U24 V,電源電壓U總UL1額U28 V4 V12 V電路允許的最大功率:PU總I212 V0.5 A6 W類型2應(yīng)用電路類家庭電路型6.(2018常州)如圖所示為小明家衛(wèi)生間電路的原理圖,電源電壓為220 V,照明燈的規(guī)格為“220 V40 W”(燈絲電阻不變),暖風(fēng)機的規(guī)格為“220 V400 W”,
31、電熱水器的規(guī)格為“220 V880 W”.問:(1)照明燈的電阻為多少?(2)衛(wèi)生間干路的最大工作電流為多大?解:(1)RL1 210 (2)通過燈的電流:IL0.18 A由PUI得,通過暖風(fēng)機的電流:I風(fēng)1.82 A通過電熱風(fēng)器的電流:I熱4 A則干路電流:IILI風(fēng)I熱0.18 A1.82 A4 A6 A7.(2018綿陽)小華家距離變壓器2 km,在變壓器與小華家之間的兩條輸電線,每條輸電線每千米的電阻為0.5 ,即0.5 /km,變壓器加在輸電線兩端的電壓是220 V.在某一時間段,整個線路只有小華家一臺額定電壓為220 V、額定功率為2 420 W的電熱水器工作.不考慮溫度變化對電熱
32、水器電阻的影響.求:(1)輸電線中電流的大?。唬?)熱水器的實際電功率.解:(1)由P可知,電熱水器的電阻:R20 導(dǎo)線的電阻為:R22 km0.5 /km2 故電路的總電阻為:R總RR20 2 22 輸電線中電流的大小為:I10 A(2)熱水器的實際功率為:PI2R(10 A)220 2 000 W8.(2018恩施)如圖為某電熱器的電路圖,R1和R2為電熱絲,其中R1的規(guī)格為“220 V110 W”且阻值不隨溫度而變化,電源電壓保持220 V恒定不變.(1)當(dāng)S閉合時,10 min內(nèi)電熱器產(chǎn)生的熱量是多少?(2)當(dāng)S斷開時,R1的實際功率為39.6 W,求此時電熱器的總功率為多大?解:(1
33、)當(dāng)S閉合時,R2被短路t1060 s600 s電熱器產(chǎn)生的熱量:QWPt110 W600 s6.6104 J(2)當(dāng)S斷開時,R1和R2串聯(lián)R1正常工作時的電流:I額0.5 AR1的電阻:R1440 由PI2R,當(dāng)S斷開時,通過R1的實際電流:I0.3 A此時電熱器的總功率:P總U總I220 V0.3 A66 W9.(2018宜昌)如圖甲是小紅家里具有加熱和保溫功能的電熱飲水機,其電路圖如圖所示,S1為溫控開關(guān),額定電壓為220 V,加熱功率為500 W,保溫功率為60 W.R1、R2均為加熱電阻絲(假設(shè)電阻不變),請解答下列問題:甲乙(1)電阻絲R1的阻值是多少?(2)某一次小紅家中只使用
34、了飲水機,在加熱狀態(tài)下她觀察到電能表上的指示燈在5分鐘內(nèi)閃爍了54次,她家電能表上標(biāo)有“1 600 imp/kWh”的字樣,此時,飲水機的實際功率和實際電壓是多少?解:(1)閉合S1,S2時,R1與R2是并聯(lián)的,電路是加熱狀態(tài);只閉合S時,為R2的簡單電路,電路是保溫狀態(tài),R1的功率:P1PP2500 W60 W440 W由P,R1的電阻:R1110 (2)5分鐘消耗的電能:WkWh1.215105 J加熱狀態(tài)下的實際總功率:P實405 W加熱狀態(tài)下的總電阻:R總 實際電壓:U實198 V電力轉(zhuǎn)化型10.(2017河南)小麗設(shè)計了一個防踩踏模擬報警裝置,工作原理如圖甲所示.ABO為一水平杠桿,
35、O為支點,OAOB51,當(dāng)水平踏板所受壓力增大,電壓表示數(shù)達到6 V時,報警器R0開始發(fā)出報警信號.已知電路中電源電壓為8 V,R0的阻值恒為15 ,壓力傳感器R固定放置,其阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖乙所示,踏板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計.試問:甲乙(1)由圖乙可知,壓力傳感器R的阻值隨壓力F的增大而減小;(2)當(dāng)踏板空載時,閉合開關(guān),電壓表的示數(shù)為多少?(3)當(dāng)報警器開始報警時,踏板設(shè)定的最大壓力值為多少?解:(2)閉合開關(guān)時,壓力傳感器和報警器串聯(lián),由圖乙可知當(dāng)踏板空載時,壓力傳感器的電阻R25 ,此時電路中的電流:I0.2 A由I得,報警器兩端的電壓:U0IR00.2 A15 3
36、V,即電壓表示數(shù)(3)報警器R0開始發(fā)出報警信號時,U06 V,此時電路中的電流:I0.4 A傳感器兩端的電壓:U傳UU08 V6 V2 V傳感器的阻值:R5 ,由圖象可知當(dāng)傳感器的阻值為5 時,對應(yīng)的壓力F壓8 N,根據(jù)杠桿平衡條件可得:F壓OAF踏板OB,即8 N5F踏板1,解得F踏板40 N11.(2018呼和浩特)傳感器可以把力學(xué)物理量轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號,然后通過相互之間的函數(shù)關(guān)系,直接引用力的大小.測量壓力大小的壓力傳感器,工作原理如圖所示,其中M、N均為絕緣材料,M、N間有可收縮的導(dǎo)線(電阻大小不計),彈簧上端和滑動變阻器R2的滑片P固定在一起,電源電壓恒為12 V,已知壓力F的大小與
37、R2的阻值大小成正比例關(guān)系.閉合開關(guān)S,壓力F00時,滑片P在最上端;壓力F11 N時,電流表示數(shù)為1 A,電壓示數(shù)為3 V;當(dāng)滑片P滑至最下端時,電壓表示數(shù)為7.5 V.求:(1)定值電阻R1的大?。粔毫與R2阻值之比k;(2)當(dāng)滑片P滑至最下端時,壓力F2的大小;(3)壓力F的大小與電壓表示數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系表達式.解:(1)由圖可知,R1、R2串聯(lián),電壓表測R2兩端電壓,電流表測電路中電流,當(dāng)F11 N時,電流表示數(shù)為1 A,電壓表示數(shù)為3 V,由串聯(lián)電路特點可知,此時U1UU212 V3 V9 V并且I1I21 A,由歐姆定律可得,R1的阻值:R19 此時R2連入電路的阻值:R23 所
38、以壓力F與R2阻值之比:k N/(2)當(dāng)滑片P滑至最下端時,變阻器連入阻值最大,電壓表示數(shù)7.5 V,此時電路中電流:II2I10.5 A所以R2的最大值:R2最大15 因為壓力F的大小與R2的阻值大小成正比例關(guān)系,即:FkR2所以壓力F2 N/15 5 N(3)由FkR2有R2串聯(lián)電路特點和歐姆定律表示電壓表示數(shù):UVIR2R2得:F(N)題型之三熱學(xué)綜合計算類型1燃料(新能源)熱學(xué)計算1.(2018聊城)在“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中,用酒精燈給燒杯中的水加熱,燒杯中盛有20 、質(zhì)量為100 g的水,在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰,假如完全燃燒酒精3 g.水的比熱容為4.2103 J
39、/(kg),酒精的熱值為3.0107 J/kg求:(1)水吸收的熱量是多少?(2)此過程中酒精燈燒水的熱效率.(3)科學(xué)研究表明:1 g、100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26103 J的熱量.水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象,同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了5 g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量.解:(1)一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點為100 ,即需將水加熱至100 ,水吸收的熱量:Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)0.1 kg(100 20 )3.36104 J(2)3 g酒精完全燃燒釋放的熱量:Q放mq3103 kg3.0107 J/kg9104 J酒精燈燒水的熱效率:37.3%(
40、3)1 g、100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26103 J的熱量,則5 g、100 的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收的熱量:Q5 g2.26103 J/g1.13104 J2.如圖所示是現(xiàn)在一些城市的道路兩邊安裝的一種“風(fēng)光互補路燈”,它頭頂小風(fēng)扇,肩扛太陽能電池板,風(fēng)扇在風(fēng)中不停地轉(zhuǎn)動,儼然一道亮麗的風(fēng)景.它不需要挖路面埋管鋪設(shè)輸電線路,無風(fēng)有光時,通過太陽能電池板發(fā)電,有風(fēng)無光時通過風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電,二者皆備時同時發(fā)電,并可日夜為蓄電池充電.以一桿傳統(tǒng)的路燈和該新穎路燈對比,“風(fēng)光互補路燈”一年大約可以節(jié)省電能3.6109 J,減少碳粉塵排放300 kg.請回答下列問題:(1)若
41、煤炭的熱值為3107 J/kg,一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭多少千克?(2)若每年節(jié)約的能量有14%被水吸收,可將多少千克的水由20 加熱到沸騰?水的比熱容為4.2103 J/(kg)、大氣壓強為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓解:(1)根據(jù)題意可知,煤炭放出的熱量Q放3.6109 J,根據(jù)Q放mq,所以一盞這樣的路燈每年可節(jié)約煤炭的質(zhì)量:m煤炭120 kg(2)根據(jù)題意可知,水吸收的熱量:Q吸3.6109 J14%5.04108 J根據(jù)Q吸cm(tt0),所以可加熱到沸騰的水的質(zhì)量:m水1 500 kg類型2電熱計算3.(2018大理祥云縣二模)如表是某儲水式電熱水器的銘牌.已知水的比熱容c水4.2103 J/(
42、kg).根據(jù)表中的數(shù)據(jù),求:(1)電熱水器正常工作的電流是多大?(2)電熱水器里的水剛好是額定容量時,把這些水從20 加熱到50 ,水吸收的熱量是多大?(3)在(2)問情況下,電熱水器正常工作時放出的熱量80%被水吸收,那么加熱這些水需要多長的時間?型號:DXZFC40J200設(shè)計代號:CI額定容量:40 L額定功率:2 000 W額定電壓:220 V額定頻率:50 Hz額定壓強:0.7 MPa防水等級:IPX4解:(1)電熱水器正常工作時的電流:I9.09 A(2)水的質(zhì)量:mV1.0103 kg/m340103 m340 kgQ吸cmt4.2103 J/(kg)40 kg(50 20 )5
43、.04106 J(3)由可得,加熱這些水需要的時間:t3 150 s4.(2018云南玉溪市二模)圖甲所示是我市某家用電輔熱式平板太陽能熱水器,其電加熱的額定功率為1 500 W,圖乙是其儲水箱水位探測電路原理圖,其中電源電壓為24 V,A為水位指示表(由量程為00.6 A電流表改成),R0阻值為10 ,R1為壓敏電阻,其阻值與儲水箱水深的關(guān)系如圖丙所示.(1)熱水器正常加熱時,電熱絲電阻為多大?(結(jié)果保留一位小數(shù))(2)陰雨天,將儲水箱中50 kg、30 的水加熱到50 ,正常通電要多長時間?設(shè)電熱全部被水箱中的水吸收且水無熱損失,c水4.2103 J/(kg)(3)當(dāng)水位指示表指示儲水箱深
44、為0.2 m時,探測電路中的電流多大? 甲乙丙解:(1)因為電加熱時,P1 500 W,U220 V,所以由P得:R32.3 (2)水吸收的熱量:Qcmt4.2103 J/(kg)50 kg(50 30 )4.2106 J又因為WQPt,所以t2 800 s(3)由丙圖可知,h0.2 m時,Rx150 ,則探測電路中的電流為:I0.15 A5.(2018曲靖二模)小明媽媽買了一臺家用智能電熱馬桶蓋(如圖甲),圖乙是馬桶蓋的加熱電路圖,R1和R2是兩個定值電阻(表示兩個電熱絲),單刀雙擲開關(guān)S2可接a或b,該電路通過開關(guān)S1和S2的不同接法組合,實現(xiàn)“高溫?fù)?、中溫?fù)酢⒌蜏負(fù)酢比N加熱功能(見下表
45、):S1斷開斷開閉合閉合S2接b接a接a接b功率P00P122 WP244 WPx甲乙(1)求R1和R2的阻值;(2)由圖乙可知,當(dāng)S1閉合,S2接b時能實現(xiàn)高溫?fù)跫訜?,請求出表中“Px”的大小;(3)如果小明想讓馬桶圈的溫度升高4 ,則用“中溫?fù)酢奔訜岬姆绞叫枰嗌贂r間設(shè)電熱絲發(fā)熱全部被馬桶圈吸收,馬桶圈的質(zhì)量m500 g,馬桶圈材料的比熱容c0.44103 J/(kg)解:(1)當(dāng)S1斷開,S2接a時,R1與R2串聯(lián),P122 W當(dāng)S1閉合,S2接a時,只有R1接入電路,P244 W解得R11 100 ,R21 100 (2)當(dāng)S1閉合S2接b時,R1與R2并聯(lián)R總550 Px88 W即高溫?fù)跫訜幔?)馬桶圈升溫4 所需吸收的熱量:Q吸cmt0.44103 J/(kg)0.5 kg4 0.88103 J不計熱量損失,則WQ吸0.88103 J由WPt,用中溫?fù)跫訜崴钑r間:t20s
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