山东省邹平县实验中学九年级物理 专题三 力电热综合课件.ppt

专题三力电热综合 类型一电力综合 方法锦囊 1 试题特点 一般通过图表提供信息 如 拉 压 力与电阻的关系 弹力与弹簧长度的关系图像 电动自行 汽 车的技术参数 电动机的铭牌 求解电流 电压 电阻 电功 电功率 能量的转化效率等 2 解题方法 解题时要认真阅读图表 获取有用信息 弄清电路的连接方式 选准电学 力学中的规律和公式进行解答 示范题1 2014 福州中考 为反对浪费 响应 光盘行动 小明为自助餐厅的餐桌设计了 光盘仪 餐盘放在载盘台上 若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值 人一旦离开餐桌 提示器就会发出提示音 其原理图如图所示 电源电压3v不变 提示器的电阻r0恒为50 传感器r1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示 开关s闭合后 问 1 根据表中数据 当载盘台所载质量是100g时 r1的阻值是多少 电路中的电流是多少 2 在第 1 问的基础上 通电5s 电流通过r1产生的热量是多少 3 当电路中的电流达到0 03a时 提示器会发出提示音 若空餐盘质量为100g 此时盘内剩余食物的质量是多少 解题指南 解答本题要明确以下三点 1 电路中提示器r0与传感器r1串联 2 灵活运用欧姆定律计算电流 电阻 r1的大小与质量一一对应 可由表中查得 3 根据焦耳定律q i2rt计算电热 解析 1 由表可知 r1 100 r r1 r0 100 50 150 电路中的电流i 0 02a 2 电流通过r1产生的热量 q i2r1t 0 02a 2 100 5s 0 2j 3 当电路中的电流达到0 03a时r 100 r1 r r0 100 50 50 查表可知 载盘台所载质量为150g剩余食物的质量m余 150g 100g 50g答案 1 100 0 02a 2 0 2j 3 50g 考题回访 1 2014 嘉兴中考 随着生活水平的提高 扫地机器人逐步进入普通家庭 扫地机器人具有主动躲避障碍物 自动吸尘 自动返回充电座充电等诸多智能功能 如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数 请回答下列有关问题 1 机器人吸尘的工作原理是通过电机转动使内部压强 从而使杂物进入吸尘器 2 电池容量 2000ma h 是指当工作电流为2000ma 能持续供电1小时 若充满电后所有电量用于扫地 则可供机器人持续正常工作多少时间 3 机器人的供电系统设有自动充电功能 当检测到电池容量低至10 时会自动返回充电 若返回过程中受到的阻力为20n 为确保机器人能顺利返回充电 需要充电时离充电座最远为多少米 剩余电池容量的40 用于提供克服阻力做功 解析 1 高速旋转的叶轮把空气排出风机 同时使外部空气和灰尘不断地补充进风机 吸尘器就能 吸尘 了 其原理利用了流体流速大的地方压强小 2 根据p ui得 i 2a 2000ma 由i 得 t 1h 3 克服摩擦力做的功 w uit uq 10 15v 2000ma h 10 40 4320j 根据w fs得 s 216m 答案 1 减小 2 1h 3 216m 2 电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具 如图 它可以电动骑行 亦可以脚踏骑行 电动骑行时 蓄电池对车上电动机供电 电动机为车提供动力 下表是某型号电动自行车主要技术参数 1 请你仔细观察电动自行车的构造 会发现很多地方用到了物理知识 请列举一例 示例 电动自行车的车座大而扁平 可减少压强 答案 2 行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0 01m2 当你骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时 地面受到的压强是多大 g取10n kg 3 电动自行车以额定功率行驶时工作电流多大 4 蓄电池一次充足电可储存的能量是多少焦 5 若蓄电池储存能量的80 用于电动自行车行驶克服阻力做功 电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40n 蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远 6 从环保的角度 与摩托车相比 电动自行车有什么优缺点 各举一条 解析 1 电动自行车的车轮刻有凹凸不平的花纹 增大了接触面粗糙程度 增大摩擦 2 估计身体的质量约为50kg 地面受到的压强 p 9 104pa 3 额定功率下的电流 i 5a 4 蓄电池储存的电能 w电 uit 48v 12a 3600s 2073600j 2 0736 106j 5 电动自行车克服阻力做功 w机 w电 80 2073600j 1658880j由w机 fs得 连续行驶的路程s 41472m 6 优点 无尾气 噪音小 缺点 蓄电池一般使用一年左右就需更换 废弃后的电池污染环境 答案 1 车轮上凹凸不平的花纹可增大摩擦 2 9 104pa 3 5a 4 2 0736 106j 5 41472m 6 见解析 类型二电热综合 方法锦囊 1 试题特点 1 一般给出电器的铭牌信息 可以获知容积 水的最大体积 2 结合密度 质量和体积关系可以计算出水的质量 3 结合水的比热容和水的温度变化即可求出水吸收的热量 该能量若由电能转化得到 结合用电器的额定功率即可求加热时间等信息 在加热过程中电热转化效率不可能是100 可以根据q w进一步计算出效率 时间等相关物理量 2 涉及公式 密度公式 m v 若告诉水的体积 可求出水的质量 热学公式 q吸 cm t t0 q放 cm t0 t q 放 mq 电学公式 w uit pt p ui 3 单位换算 1l 10 3m3 最易忽略 示范题2 2014 天津中考 小华家额定功率为2000w的电热淋浴器 装满30kg水后连续正常加热35min 水的温度由20 升高到50 已知c水 4 2 103j kg 求 1 加热过程中水吸收的热量 2 此过程电热淋浴器的热效率 解题指南 解答本题抓住以下关键点 1 计算水温度升高吸收热量的公式q吸 cm t 2 电功与水吸收的热量之间的关系q w 解析 本题考查热量和热效率的计算 加热过程中水吸收的热量为q吸 cm t t0 4 2 103j kg 30kg 50 20 3 78 106j 消耗的电能为w pt 2000w 35 60s 4 2 106j 电热淋浴器的热效率为 90 答案 1 3 78 106j 2 90 考题回访 1 2014 东营中考 无内胆饮水机 管线机的电路原理如图 电热丝r1 r0绕在出水管上 水经过出水管时被加热 通过改变 温 开水选择开关 的状态 断开 或 闭合 可以选择出温水或开水 该管线机的额定电压是220v 开水加热电功率是2200w 温水加热电功率是1100w 已知 电热丝r1 r0电阻不随温度变化 水的比热容c 4 2 103j kg 水的密度 1 103kg m3 g取10n kg 问 1 温 开水选择开关 的状态和出温水 开水的对应关系如何 2 饮水机正常工作 出开水时电热丝中的电流是多少 电热丝r0的电阻是多少 3 现在需要100 的开水500ml 已知水的初温是20 水需要吸收多少热量 如果电能转化为水的内能的效率是80 饮水机正常工作时 烧开这些水需要多少时间 解析 本题考查热量的综合计算 1 温 开水选择开关闭合时 r1被短接 电路中电阻变小 电流变大 消耗的电功率变大 所以为开水状态 反之为温水状态 2 出开水时电热丝中的电流 3 水吸收的热量q吸 cm t t0 4 2 103j kg 0 5kg 100 20 1 68 105j 饮水机电热丝放出的热量q放 2 1 105j 烧开这些水需要的时间t 95 5s 答案 1 温 开水选择开关闭合时为开水状态 温 开水选择开关断开时为温水状态 2 10a22 3 1 68 105j95 5s 2 2013 玉林中考 如图所示是一台电热水器铭牌上的部分信息 请根据铭牌提供的信息解答下列问题 c水 4 2 103j kg 1 若给该电热水器装满水进行加热 使水的温度从22 升高到62 求水吸收的热量 2 如果电热水器正常工作时 所产生的热量有80 被水吸收 则上一问题中给水加热的时间是多少 3 当电热水器通电后水温达到最高时 为什么与电热水器连接的铜导线却不怎么热 解析 本题考查电热综合计算 1 水的质量 m v 1 0 103kg m3 10 10 3m3 10kg水吸收的热量 q c水m t t0 4 2 103j kg 10kg 62 22 1 68 106j 2 电流需要做的功 w 2 1 106j给水加热的时间 t 1050s 3 根据电流产生的热量与电流 电阻 通电时间的关系来分析 答案 1 1 68 106j 2 1050s 3 由焦耳定律q i2rt可知 虽然铜导线的电阻和电热水器的电阻通过的电流和时间相同 但铜导线的电阻远小于电热水器的电阻 所以铜导线放出的热量远小于电热水器的电阻放出的热量 类型三力热综合 方法锦囊 力热综合题主要以汽车为研究对象 针对车辆行驶 使用中的一些现象提出问题 涉及压强 速度 牵引力 功 功率 机械效率 燃料热值 燃烧放热和机械能与内能的转化等知识 示范题3 2013 河南中考 在城乡建设中 推土机发挥着巨大作用 如图为某型号履带式推土机 额定功率为2 0 105w 请回答并计算 1 推土机安装履带 是为了在松软的土地上作业时 当推土机在湿滑的土地上作业时 履带上凸出的棱则起到的作用 2 当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时 在1min内匀速前进了120m 求推土机受到的阻力 3 若推土机发动机的效率为40 工作一段时间消耗柴油50l 求此过程中推土机做的功 已知柴油的密度为0 8 103kg m3 热值为4 0 107j kg 解题指南 1 压强与压力和受力面积有关 摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关 2 根据p 和二力平衡条件求阻力 3 根据q mq和 解题 解析 本题考查压强 功率 热值 热机效率的计算 1 推土机自身重 对地面压力大 安装履带后增大了与地面的接触面积 从而减小对地面的压强 以防止在松软地面上作业时陷入土中 在湿滑地面上作业时 履带上的棱可以增大接触面的粗糙程度从而增大与地面间的摩擦 2 推土机做功w pt fs 则牵引力f 1 0 105n由于推土机匀速运动 根据二力平衡条件可知阻力与牵引力大小相等 则推土机受到的阻力ff 1 0 105n 3 消耗的柴油质量m v 0 8 103kg m3 50 10 3m3 40kg柴油完全燃烧放出的热量q mq 40kg 4 0 107j kg 1 6 109j根据 可得推土机做的功w q 1 6 109j 40 6 4 108j答案 1 减小压强增大摩擦 2 1 0 105n 3 6 4 108j 考题回访 1 2014 呼和浩特中考 2013年cycc中国房车锦标赛分站赛于7月5日至7月7日在鄂尔多斯国际赛车场举行 某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56km 用时半小时 车的总质量为3 103kg 受到的阻力为车重的 g取10n kg 求 1 该房车的行驶速度 2 该房车牵引力所做的功 3 已知这一过程消耗燃油1 5 10 2m3 则热机在这一过程中消耗的总能量 假设燃油完全燃烧 燃油密度 为0 8 103kg m3 燃油热值q为4 5 107j kg 4 若将该房车改装成纯电动汽车 则可使二氧化碳排放量 由每消耗1kg汽油排放2 2kg二氧化碳降为零 已知改装后的房车每行驶一百公里能耗为160kw h 则该房车的效率 解析 本题考查速度 功 热量及效率的计算 1 该房车的行驶速度v 112km h 2 该房车所受阻力跟牵引力是一对平衡力 即f f g mg 3 103kg 10n kg 3 103n 则牵引力所做的功w有 fs 3 103n 56 103m 1 68 108j 3 热机在这一过程中燃油消耗的总能量w总 mq vq 0 8 103kg m3 1 5 10 2m3 4 5 107j kg 5 4 108j 4 该车行驶100km牵引力所做的功w 有 w有 1 68 108j 3 108j 总功w 总 160 3 6 106j 5 76 108j 其效率为 100 100 52 答案 1 112km h 2 1 68 108j 3 5 4 108j 4 52 2 2013 济宁中考 为了保障学生人身安全 目前已有一大批校车投入使用 如图为实验中学专用校车 其质量为6 4t 每个轮子跟地面的接触面积为400cm2 这辆校车在某段平直公路上匀速行驶8km 用时10min 消耗柴油2l 受到阻力是1 8 103n 柴油热值3 3 107j kg 柴油的密度为0 85 103kg m