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九年级物理专题_计算题分类指导一、热学计算（一）基本公式：1.热量吸热公式（温度升高）：Q吸cm（tt0）推导：c= m= t= t0= ；放热公式（温度降低）：Q放cm（t0t）推导：c= m= t= t0= ；已知温度变化量：Qcmt 推导：c= m= t= 。2.燃料的热值 Q放qm m= q= ；Q放qV V= q= 。3.热效率内能热传递： 内能做功： 电热器： 电动：（二）应用训练：1.在冬天为使房间里保持一定的温度，每小时要供给4.2106焦的热量，若进入散热器中水的温度是80，从散热器流出的水的温度是72，问每小时要供给散热器多少80的水？2.质量为0.5 kg的铝壶里装了2 kg的水。初温度为20，如果它吸收了265.2103J的热量，温度可升高到多少摄氏度？铝比热容为0.88103J/（kg）3.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20升高到了40问：在这4h内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?水的比热容c水4.2103J/(kg)4. 某家庭需要将50 kg、20的水加热到60作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8 kg煤气已知q煤气4.210J/kg， c水4.210J/（kg）求：（1）水加热到60需吸收的热量；（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；（3）煤气灶烧水的效率。5.据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我们所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.1761010J的热量，问：（1）1.1761010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?（2）1.1761010J的热量可以在一个标准大气压下将多少体积的水由20加热到沸腾?水=1.0103kg/m3，c水=4.2103J/(kg)，q焦碳=3.0107J/kg6.小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5107J/kg。（1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？（2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60被利用，那么散失的热量是多少？（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的热量全部利用起来，可以把多少温度为20的水加热到100？【c水=4.2103J/(kg)】二、电学计算（一）基本电路形式及公式：1.基础电路公式：（1）欧姆定律I= 推导： ， ；（2）电功（电能）W=UIt 推导： ， ， ； W=Pt 推导： ， ；（3）电功率P= 推导： ， ；P=UI 推导： ， ；（4）焦耳定律Q=I2Rt 推导： ， ， 。2.串联电路公式：（1）等量关系：I=I1=I2；U=U1+U2；R=R1+R2；W=W1+W2；P=P1+P2；Q=Q1+Q2；（2）比例关系：I1:I2=1:1；U1:U2=W1:W2=P1:P2=Q1:Q2=R1:R2。3.并联电路公式：（1）等量关系：U=U1=U2；I=I1+I2；=+；W=W1+W2；P=P1+P2；Q=Q1+Q2；（2）比例关系：U1:U2=1:1；I1:I2=W1:W2=P1:P2=Q1:Q2=R2:R1。（二）计算基本的方法1.确定电路的连接形式：包括用电器(电灯、电阻、变阻器等)是如何连接的，电流表或电压表测量的对象是谁，滑片的位置。2.作解题电路图：根据题目的已知条件画出局部电路图或等效电路图，并在图中注明各已知量和待求量。3.分析思路：可采用树状图的形式，由待求量出发，利用电学基本公式和串(并)联电路的电流、电压、电阻等规律交替推导，直到全部变成已知量。（正推）4.书写解题过程：根据分析思路反向逐步运用相关公式写符合物理要求的计算步骤。涉及到电流表和电压表的示数、滑动变阻器滑片位置的改变、开关的断开与闭合这三种情况时，要有必要的文字说明，交待清楚每一种条件下各用电器之间的连接方式和各表测量的对象。【说明】对已有的电路图进行分析时，若有电流表和电压表，则将闭合的开关、电流表和滑片在最小阻值位置等效为导线，断开的开关、电压表等效为断路；导线与用电器并联时，用电器等效断路（被短路）。【示例】如图所示电路中，电源电压为6V，R1、R2的阻值分别是10、20。当S1、S均闭合，滑动变阻器滑片P滑到最右端时，电路中的总电流为多少？电路中消耗的总功率为多少？当开关S闭合、S1断开，滑动变阻器的滑片P滑到最左端时，电压表的示数为5V，则滑动变阻器的最大阻值是多少？通电1min滑动变阻器消耗的电能为多少？【分析】此题看似复杂，实际上只要按照前面所述的解题步骤进行，则变得相对简单。S1、S闭合，滑片P于右端时，变阻器断路，同时电压表短路，R1、R2并联；S闭合、S1断开，滑片P于左端时，R2断路，RP、R1串联，电压表测量的是变阻器两端的电压UP5V。解：S1、S闭合，滑片P于右端时，R1、R2并联 (文字说明条件和连接方式)根据欧姆定律可得，通过R1的电流I1=0.6A通过R2的电流I20.3A利用公式II1I2可得，电路中的总电流II1I2=0.6A0.3A=0.9A利用公式P=UI可得，电路中消耗的总功率P=UI=6V0.9A=5.4WS闭合、S1断开，滑片P于左端时，RP、R1串联，电压表测UP5V(文字说明条件、连接方式和电压表的测量对象)利用公式U=U1+U2可得，R1两端的电压U1=U-UP=6V-5V=1V根据欧姆定律可得，通过R1的电流I=0.1A滑动变阻器最大值电阻RP=50通电时间t=1min=60s利用公式W=UIt可得，滑动变阻器消耗的电能WPUPIt5V0.1A60s=30J。答（略）（三）应用训练：1如图所示的电路中R=10，电源电压保持不变，如果在电路中再串联接入一个R1=30的电阻，电流表示数I1=0.25A。求：（1）电源电压U为多少伏？（2）要使电流表示数为I2=1.25A，需要如图所示电路中如何接入一个电阻R2？连入的电阻R2多大？2如图所示的电路中，A、B两端的电压是6V，灯L1的电阻是8，通过的电流是0.2 A，求：(1)通过灯L2的电流；(2)灯L1两端的电压；(3)灯L2两端的电压和灯L2的电阻。3小灯泡电阻为20，在正常工作时它两端的电压是12V，现有的电源电压是16V，要把这盏灯接在这个电源上，需怎样接入一个阻值多大的电阻？请画出设计好的电路图，并求出接入电阻的。4如图所示，电源电压为6V，电阻R1=R2=8，当开关S1，S2都断开时，电流表的示数为0.3A，求：（1）R3的阻值；（2)当开关S1 , S2都闭合时，电流表的示数是多少？5如图所示电路中，已知R1=40，R210。当开关闭合后，通过电流表示数为0.3A。求（1）电阻R1两端电压；（2）通过电阻R2的电流；(3)通过电路的总电流；（4）电路的总电阻。6.如图所示的电路中，电源电压U=6V，保持不变，电阻R1为5。（1）闭合开关S1，断开S2，并将滑动变阻器的滑片P滑至b端时，测得R1两端的电压U1=1.2V，求滑动变阻器的最大阻值。（2）当开关S1、S2都闭合，并将滑动变阻器的滑片P滑至a端时，若已知R2为7.5，求此时干路中的电流为多少？7.如图所示，电源电压为18V，R2是050的变阻器，合上S后，A表示数为0.5A，V表示数为5V，求R1和变阻器接入电路中部分的电阻各是多少。如果A表的量程是00.6A，V表的量程是015V，为了使电表不致被损坏，滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少？8.如图所示，电源电压保持不变闭合开关S后，滑动变阻器R0的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围为04V，电流表的示数变化范围为0.51A，求：（1）R的阻值；（2）R0的最大阻值；（3）电源电压。9.如图所示，电源电压是4.5V，电阻R15，变阻器R2的最大阻值是20，电流表的量程是00.6A，电压表的量程0 3V，为保护电表不损害，变阻器接入电路的阻值范围是多少？10.某品牌的电子产品标有“220V 110W”字样，将其接入家庭电路中。求：（1）通过该用电器的电流多大？（2）该用电器工作时的电阻多大？（3）若它工作2h，消耗的电能是多少？11如图所示电阻R1和R2并联后，接到6V的电源上，.若开关闭合后，电流表A1、A的示数分别为0.1 A和0.3 A.求：(1)电阻R1的阻值；(2)通过电阻R2的电流；(3)电阻R1的电功率？12.如图所示的电路中，电源电压恒定不变，灯泡L标有“6V 3W”，定值电阻R0的阻值为8，滑动变阻器R的最大阻值为120，电压表的量程为015V。当电压表的示数为8V时，灯泡恰好正常发光，忽略温度变化对灯泡电阻的影响。求：（1）电源电压U。（2）滑动变阻器连入电路的电阻值为25时，灯泡消耗的实际功率。（3）在不超过灯泡额定电压和电压表量程的情况下，滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围。13.一只“220V 100W”的灯泡，接在照明 电路中，则(1)正常 发光时，通过灯泡的电流多大 ( 计算结果保留两位小数 ) ？ (2)正常发光时，通电1min 灯泡消耗的电能是多少？(3)若用输电 线把该灯泡由电源处引到某工地时，发现灯泡亮度较暗，测得灯泡实际功率只有81W ，则输电线上消耗的功率多大？14灯泡L上标有“2.5V 1W”字样，电源为4.5V，量程为00.6A的电流表。则(1)当K1、K2都打开时，滑片P在滑动变阻器的哪一端？(2)当闭合K1，调节滑动变阻器，使电流表中的读数多大时，小灯泡才能正常发光？这时滑动变阻器的阻值是多少？(3)若此时将开关K2闭合，问通过电流表的电流会不会超过量程？15.如图所示电路中，电灯L的电阻和电源电压U不变，滑动变阻器的滑动片P从变阻器的中点移到b端时，电压表前后示数之比是1.61,则求：(1)P在变阻器中点和P在b端时电灯L消耗电功率之比；(2)若变阻器的阻值Rab=60，电灯L的电阻是多少？16. 如图所示电路中，电源电压是9V，小灯泡是“6V 3W”，滑动变阻器滑动片P从M移到N时，连入电路的变阻器的电阻值从0变到12。(1)当滑片P停在N端时，小灯泡发光，电压表的读数是4.5V，这时电流表的读数应是多少？(2)小灯泡正常发光时，滑动变阻器连入电路中的电阻应是多少？17.如图所示是一条电热毯电路的示意图，R0是发热电阻丝，R是串联在电路中的电阻，S是温控开关。电热毯铭牌上标有“220V 40W”的字样。不考虑温度对电阻值的影响。（1）求发热电阻丝R0的阻值；（2）当电热毯处于低温挡时，开关S应处于什么状态？为什么？（3）已知当电热毯处于低温档时，电路中的电流为0.1A，求在1min内发热电阻丝R0产生的热量是多少？18.如图所示，电源电压12V保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为12，电流表的量程为0-3A。（1）当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为多大?在10min内电流通过R1所产生的热量是多少?（2）当开关S1、S2均闭合时，要使电流表安全使用，变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2的电功率的变化范围是多少?19.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示，工作电路如图乙所示，电源电压恒为12V，定值电阻R2=30。求：（1）被检测者未喝酒时，R1阻值；（2）被检测者酒精气体浓度为0.8 mg/mL时，电流表的示数；（3）现在公认的酒驾标准为0.2 mg/mL酒精气体浓度0.8 mg/mL，当电压表示数为4.8V时，通过计算说明被检测 司机是否酒驾？20. 如图是一款冬夏两用风机的工作原理图，工作时可以吹出热风或凉风其热风档的额定功率为616W。(1）当开关拨至图中位置“1”时，风机吹出的是热风还是凉风？（2）若某次仅将该风机接入电路，风机正常工作并吹出凉风，观察到5min内规格为3000r/（kWh）的电能表转过22圈，求风机凉风档的额定功率。（3）现用该两用风机热风档给一个20m3的房间加热。查阅资料已知：本地空气的密度1.3kg/m3，比热容为1103J/（kg），同时房间平均每分钟向外散热21280J。那么经过半小时后，房间的温度将升高多少？21.如图所示的一物理课外活动小组自制的电热暖手器的电路原理图电源电压恒为8V，S为间单刀三掷开关，发热体的电阻分别是R1=2，R2=1，R3=5。问：（1）该电热暖手器工作时的最小电流是多少？（2）该电热暖手器消耗的最大电功率是多少？（3）当开关调至“2”位置时，R2在1min内最多可以产生多少焦耳的热量？三、综合计算综合计算题综合了力学、热学和电学等多种物理过程，有的联系生活实际，又常常立意于新的物理情境。解题过程运用多个物理概念及规律，分析多个研究对象，该类题型有：能量效率问题、电热结合、力热结合、电力结合等；要求学生在解题技巧上，仔细审题，对题目进行认真分析划分为子问题，划分步骤，逐层深入，建构有关物理公式而求解；要求会关注生活中的物理，学会思考，学会知识迁移和建模，尝试用物理知识解决各类问题，逐步提高综合能力。产品型号：KS-12最大容积：1.2L额定电压：220V额定频率：50Hz额定功率：1000W（一）热电综合1.如图a是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表、为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20上升到100所用的时间是4min同时观察到家中电能表（见图（b）转过的转数正好为90转（r）、水的比热容：c=4.2103J/（kg）。请根据相关信息，求：（1）电水壶中水吸收的热量？（2）电水壶烧水的实际功率？（3）电水壶加热的效率。2.目前市场上的电热安全压力锅已彻底解决了压力锅的安全问题，解除了普通压力锅困扰消费者多年的安全隐患；省时省电（比普通电饭锅节电30%以上）如图是某款电压力锅及铭牌：额定电压220V额定容量5L额定功率1000W工作压力5080kPa工作频率50Hz型号M50（1）该电压力锅中水温能达120的物理原理是 。（2）在该电压力锅中装入额定容量60%初温为30的水，正常工作0.6h，加热到120时刚好沸腾，水吸收了多少热量？（3）该电压力锅在正常工作0.6h，其效率为63%，求该压力锅实际有效通电的时间多少小时？与正常工作时间对比说明了什么？3.用电热紫砂罐炖汤，由于能控制汤的温度，不仅炖出的汤味道香醇，而且节约能源这是因为开关S2在汤的温度达到沸点后能自动断开，而S1仍然闭合维持小火炖煮，如图所示，图中ZD为指示灯，R1为限流电阻，R2、R3为加热电阻，其阻值均为48.4。求：（1）工作时电热紫砂罐在汤沸腾前后发热体的电功率分别为多少？（2）在设计时，若指示灯ZD可在“6V 0.2A”普通灯泡和“6V 10mA”的发光二极管中任意选一种，你认为选哪种合适？通过计算说明理由，并求出R1的阻值。（3）将2kg、20的汤煮沸用了800s，电热紫砂罐的热效率为80%，求汤的比热容。4. 小梦家新买了一口电饭锅，如图甲所示.通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态.图乙是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝.（1）自动开关S接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由. （2）要是R2在保温状态下的功率是加热状态下的 1/25，R1与R2应满足什么关系？ （3）“母亲节”到了，小梦想为妈妈准备泡脚水，由于水温较低，小梦先从盛有5 kg水的桶中取出2kg水倒入电饭锅中加热4 min后，将水倒回水桶中，经过测量桶中水温升高了20（整个过程不计能量损失），请计算R2的阻值。（二）力电综合1.有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理如图中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）。其中AO：BO5：1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2106Pa，且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示。 设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V。请回答：（1）踏板空载时，电流表读数是多少mA？（2）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2104m2，则该秤的最大称量值是多少？（3）为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘，我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。请你写出这个关系式。2.某水果自动筛选装置（如图所示），它能将质量小于一定标准的水果自动剔除。其原理如下：传送带上的水果经过检测点时，使压敏电阻R的阻值发生变化。AB间的电压也随之发生改变。当UAB3V时，机械装置启动，将质量不达标的小水果推出传送带，实现自动筛选功能。已知：电源电压为12V。RO=20，压敏电阻R的阻值随压力变化关系如图所示。求：（1）当检测点上没有水果时，电路中的电流是多大？（2）该装置能够剔除质量小于多少千克的水果？（3）不同等级的水果筛选的质量标准是不同的。请你对电路进行改进，使该装置能够方便筛选不同水果。(4)当压力改变时，压敏电阻R的最大功率是多少？此时在检测点上的水果质量是多少？(g=10N/kg)3.如图甲是一个电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）.电压表量程为03V，ab是一根长为6cm的均匀电阻丝，阻值R1=30，电源电压U=6V，求：（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为多少？（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a，闭合开关后电压表的读数为多少伏？（3）已知该弹簧伸长的长度l与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45，通过计算说明， 开关S闭合后，当电压表指针指在0.8V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大? 此拉力计的量程是多少？4.当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.5.在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25s，把质量为3t的重物吊起22m(g取10 N/kg)。求：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能。（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量。（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率。整车整车质量40 kg最高车速30 km/h最大噪声62 dB蓄电池蓄电容量0.576 kWh电动机额定电压48 V额定功率240 W5.电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具。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。表中是某型号电动自行车主要技术参数。求：（1）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为50cm，当一个质量为50kg的中学生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10 N/kg）（2）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，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40 N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（3）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）（三）力热综合速度v/（m/s）100200300400500阻力f/N0.31041.21042.71044.81047.51041.我国自主研制的某型新一代战斗机，它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能。该飞机最大起飞质量为37t，最大飞行高度达20000 m，最大航行速度达2.5倍声速（合3060km/h），最大载油量为10t。飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表：已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%，飞机使用的航空燃油的热值为5107 J/kg。求：（1）飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？（2）当飞机以400 m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？（3）若在飞机油箱中加满燃油，并且以500 m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是多少千米？2.某快艇使用的汽油热值约为4.6107J/kg，密度约为0.7103kg/m3，油箱容积为50L，它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400N，求：（1）如果把油箱装满，则汽油的质量是多少？（2）若快艇匀速行驶46km，则牵引力所做的功是多少？（3）若快艇匀速行驶46km耗油8L，则发动机的效率为多少？3.某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶56km，用时半小时，车的总质量为3103kg，受到的阻力为车重的0.1倍.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1.510-2m3，则热机在这一过程中消耗的总能量为多少？（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0.8103kg/m3，燃油热值q为4.