中考物理 专题六 计算题复习课件 新人教版.ppt

2 计算题能集中考查学生获取信息的能力 灵活运用物理概念和物理规律解决实际问题的能力 以及应用数学知识解决物理问题的能力 中考物理计算主要集中在热 力 电三部分 从新课程标准的要求来看 现在计算题的计算量和计算难度都要求不高 计算题中的考点比较集中 分布在密度 质量 重力 机械功和机械功率 压力 压强 电流 电压 电阻 电功 电功率等概念和规律中 尤以密度 压强和欧姆定律为重点 三个知识点都是初中物理学习水平中的 掌握级 要求 有关密度的计算 固体和液体的压力 压强计算 以及两个用电器的串联或并联电路应用欧姆定律的计算 应是重点掌握的考点 3 计算题综合复习初中物理公式与单位 1 4 5 6 初中物理公式与单位 2 7 8 一 力学计算类型1 速度 重力 密度 压强 功与功率的相关计算 例1 水平地面上有一个质量为2kg 边长为10cm的实心正方体 在10n水平拉力的作用下做匀速直线运动 10s内前进了200cm的距离 如图所示 求 1 物体的重力 2 物体的密度 3 物体对地面的压强 4 拉力做的功 5 拉力的功率 6 物体运动的速度 g 10n kg 9 解析 1 g mg 2kg 10n kg 20n 2 v 0 1m 3 10 3m 10 例2 山东省第23届运动会山地自行车比赛项目在济宁市举行 运动员小明参加了小组选拔赛 已知小明的质量为70kg 使用的山地车的相关数据如下表 g 10n kg 求 1 碳纤维车架的密度 2 比赛中的山地自行车在某段水平地面匀速骑行时对地面的压强 3 小明在某段路匀速骑行6km 耗时10min 求小明在这段路程中的速度 4 若该路段的阻力为总重力的0 02倍 求小明的骑行功率 11 2 自行车水平骑行时 f g总 m人 m车 g 70kg 10kg 10n kg 800n 4 匀速骑行时 f f 0 02g 0 02 800n 16n p f v 16n 10m s 160w 12 练习1 电动汽车是正在大力推广的新型交通工具 它具有节能 环保的特点 如图 是一辆停放在水平地面上的电动汽车 质量为1 6 103kg 每个轮胎和地面的接触面积为2 10 3m2 g取10n kg 求 1 该汽车上午11 30驶入某调整路段入口 下午1 30驶入调整路段出口 共计行驶200km 高速公路限速120km h 隧道和桥梁限速80km h 求汽车的全程平均速度是多少 2 车对地面的压力 3 车对地面的压强 4 雨雪天气时 路面的摩擦力会减小 汽车应减速行驶 假设汽车以80km h的速度匀速行驶通过200km的高速公路 受到的阻力为车重的10 则汽车牵引力做功为多少 功率为多少千瓦 结果保留两位有效数字 13 解 1 汽车行驶时间 t 2h 2 车对地面的压力 f g mg 1 6 103kg 10n kg 1 6 104n 4 汽车行驶时 f f g 10 1 6 104n 10 1 6 103n w f s 1 6 103n 200 103m 3 2 108j 14 练习2 2016 泰州 近年来 理论电动平衡车深受年轻人的喜爱 如图所示 它采用站立式的驾驶方式 人通过身体的前倾 后仰实现驾驶 如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据 则 15 1 该车充满电后 若以最大速度行驶 能行驶的最长时间是多少 2 质量为50kg的人驾驶该车 在水平地面上匀速行驶 若所受阻力为总重力的0 2倍 此时该车受到的牵引力是多大 g取10n kg 3 质量为50kg的人驾驶该车时 车对水平地面的压强是多大 2 因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶 所以牵引力 f f 0 2g 0 2 500n 100n 3 车对水平地面的压力 f g 500n 16 类型2 机械功 功率与机械效率的相关计算 例3 小明用如图所示的滑轮组 在10s内将质量为60kg的物体a匀速提升了2m 绳子自由端所用的拉力为200n 不计绳重与摩擦 g 10n kg 试求 1 绳子移动的速度 2 小明做的功 3 小明做功的功率 4 滑轮组的机械效率 5 动滑轮的重力 6 若提升100kg的物体到相同高度 该滑轮组的机械效率 17 解 1 s 4h 4 2m 8m 4 g mg 60kg 10n kg 600n w有用 gh 600n 2m 1200j 18 练习1 如图所示 已知物重1000n 斜面高1m 长3m 用力f 400n沿斜面向上匀速拉动物体从斜面底端运动到斜面顶端 求 1 有用功 2 总功 3 斜面的机械效率 4 斜面对物体的摩擦力 解 1 w有用 gh 1000n 1m 1000j 2 w总 fs 400n 3m 1200j 19 练习2 2015 广东 已知小汽车的总质量为1500kg 该车以30m s的速度做水平匀速直线运动 行驶了180s 汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0 16倍 g 10n kg 求 1 小车行驶的距离 2 在此过程中汽车的牵引力和功率 s vt 30m s 180s 5400m 2 小车做匀速直线运动 处于平衡状态 由平衡条件得 f f 0 16mg 0 16 1500kg 10n kg 2400n 20 类型3 浮力的相关计算 例4 一实心金属块在空气中称量时重5 4n 现将其挂在弹簧测量力计下 慢慢放入一个底面积为100cm2的圆柱形容器内的水中 如图所示 当金属块有一半浸入水中时 弹簧测力计的示数为4 4n 求 g 10n kg 1 金属块一半浸入水中时受到的浮力 2 若将金属块全部浸没在水中 求弹簧测力计的示数 3 金属块的体积 4 金属块的密度 5 当金属块浸没时 若水不溢出 求水对容器底增大的压强 6 若将金属块浸没在某种液体中 弹簧测力计的示数为3 8n 则该液体的密度是多少 21 解 1 f浮半 g f拉 5 4n 4 4n 1n 2 当金属块浸没时 v排为原来的2倍 f浮 2f浮半 2n f拉 g f浮 5 4n 2n 3 4n p 水g h 1 0 103kg m3 10n kg 0 02m 200pa 22 6 当金属块浸没在某种液体中时 f浮 g f拉 5 4n 3 8n 1 6n 23 练习1 把一块重力为3 4n的矿石 挂在弹簧测力计上 并把它浸没在水中 静止时弹簧测力计的示数为2 9n g 10n kg 求 1 矿石浸没在水中时受到的浮力 2 矿石的体积 3 矿石的密度 解 1 f浮 g f拉 3 4n 2 9n 0 5n 24 练习2 如图所示 体积为200cm3的木块在细线拉力f 0 8n的作用下 完全浸没在水中 g 10n kg 不计绳子的重力 求 1 木块此时受到的浮力 2 木块的重力 3 木块的密度 4 若剪断细线 木块静止时排开水的体积 5 剪断细线后 当木块静止时 若圆柱形容器的底面积为100cm2 则容器底部减小的压强是多少 25 解 1 f浮 水液gv排 103kg m3 10n kg 200 10 6m3 2n 2 分析木块的受力可知 g f浮 f拉 2n 0 8n 1 2n 4 剪断细线后 木块上浮 静止时处于漂浮状态f浮 g 1 2n p 水g h 1 0 103kg m3 10n kg 0 012m 120pa 26 二 热学计算 例1 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一 某品牌的太阳能热水器每小时平均接收4 2 106j的太阳能 在5h的有效照射时间内 将热水器中质量为100kg 初温为20 的水的温度升高到40 求 1 热水器中的水吸收的热量 2 热水器5h内接收的太阳能e 3 热水器的效率 4 若改用煤气来加热这些水 需要完全燃烧多少千克的煤气 不计热量损失 煤气的热值为4 2 107j kg c水 4 2 103j kg 27 解 1 q吸 c水m t 4 2 103j kg 100kg 40 20 8 4 106j 2 e pt 4 2 106j h 5h 2 1 107j 28 练习 某中学为学生供应开水 用锅炉将200kg的水从25 加热到100 燃烧了6kg的无烟煤 水的比热容是4 2 103j kg 无烟煤的热值是3 4 107j kg 试求 1 锅炉内200kg的水吸收的热量 2 6kg无烟煤完全燃烧放出的热量 3 此锅炉的效率 解 1 q吸 cm t t0 4 2 103j kg 200kg 100 25 6 3 107j 2 q放 qm煤 3 4 107j kg 6kg 2 04 108j 29 三 电学计算类型1 利用欧姆定律进行电路计算 例1 如图所示 电源电压为9v r1的电阻为20 当开关s闭合时 电流表的示数为0 25a 求 1 电压表的示数 2 r2的阻值 3 r1的电功率 4 电路消耗的总功率 解 1 r1与r2串联 i i1 i2 0 25a u1 i1r1 0 25a 20 5v u2 u u1 9v 5v 4v 4 p ui 9v 0 25a 2 25w 30 例2 如图所示的电路 电源电压恒定不变 r1 30 r2 10 开关s闭合后 电流表a的示数为0 2a 求 1 电压电压 2 通过r2的电流和干路中的电流 3 电源的输出总功率 4 通电1min消耗的电能 解 1 r1与r2并联 u u2 u1 i1r1 0 2a 30 6v i i1 i2 0 2a 0 6a 0 8a 3 p ui 6v 0 8a 4 8w 4 w uit 6v 0 8a 60s 288j 31 练习1 如图所示电路中 电源电压为18v且保持不变 电流表与电压表的量程分别是0 0 6a和0 15v 滑动变阻器上标有 100 1a 当开关闭合时 电流表与电压表的示数分别是0 4a 12v 求 1 定值电阻r1的阻值 2 在保证电路安全的情况下 滑动变阻器r2的阻值调节范围 3 定值电阻r1的功率变化范围 解 1 r1与r2串联 u1 u u2 18v 12v 6v r2小 r r1 30 15 15 当电压表的示数u 2 15v时 滑动变阻器接入电路中的电阻值最大 u 1 u u 2 18v 15v 3v 32 滑动变阻器的阻值范围 15 r2 75 3 由上述过程可知 电路中最大电流i大 0 6a 最小电流为i小 0 2a 定值电阻r1的功率变化范围 0 6w p1 5 4w 33 练习2 如图所示电路中 电源电压为12v且保持不变 当开关断开时 电流表与电压表的示数分别是0 4a 4v 求 1 定值电阻r1 r2的阻值 2 当开关闭合时 电流表与电压表的示数 3 开关闭合前后 定值电阻r1的功率之比 解 1 当开关s1闭合 s2断开时 r1 r2串联 2 当开关s2闭合时 r2被短路 只有r1 此时电压表的示数 u 12v 3 s2断开时 p1 u1i1 4v 0 4a 1 6w s2闭合时 p1 ui 12v 1 2a 14 4w 34 类型2 电功 电功率 电热综合计算 例3 如图所示为某电热饮水机电路原理图 有加热和保温两种状态 从其说明书上收集到的信息如下表 为了测量它加热时的实际功率 小明断开家中其他所有用电器 只将该饮水机接入家庭电路 将开关切换到加热状态 测得水箱装满时水从20 升高到100 所用时间为15min 同时观察到家中标有 3000r kwh 字样的电能表转盘转过600转 r 不考虑温度对阻值的影响 35 根据以上信息 求 1 当开关s闭合时 电路处于 选填 加热 或 保温 状态 原因是 2 电阻r1和r2的阻值 3 水箱中的水从20 升高到100 时所吸收的热量 c水 4 2 103j kg 4 饮水机加热时的实际功率 5 该饮水机的加热效率 6 饮水机正常工作时 加热15min 整个电路消耗的电能是多少 7 若在用电高峰期时 实际电压只有200v 则该饮水机加热时的实际功率是多少 小数点后保留一位小数 36 可知 在电压不变时 电路消耗的总功率变大 2 当开关s闭合时 只有r1 电路处于加热状态 r2 r r1 1210 55 1155 3 m v 1 0 103kg m3 2 10 3m3 2kg q吸 cm t 4 2 103j kg 2kg 100 20 6 72 105j 37 38 练习 如图甲 乙 丙分别是江涛网购的速热式电热水器实物图 说明书部分参数及等效工作电路图 图中r是给水加热的电阻 则 1 该电热水器正常工作时电流是多大 2 该电热水器正常工作10min消耗的电能是多少 3 用电高峰时 若此电热水器两端的实际电压仅为200v 它的实际功率为多大 电热水器的电阻恒定 结果保留一位小数 39 2 电热水器正常工作10min消耗的电能 w pt 6600w 10 60s 3 96 106j 3 电热器的实际电压为200v 实际电流也会改变 不变的是电阻 40 类型3 利用i u图象进行电路计算 例4 小明用如图甲所示的电路测额定电压为6v的灯泡的电功率 闭合开关s 滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中 通过灯泡的电流i与其两端电压u的关系如图乙所示 求 1 灯泡的额定功率 2 电源的电压 3 滑动变阻器的最大电阻值 41 解 1 由图象知 当电压表示数为6v时 通过灯泡的额定电流 i额 1 0a 灯泡的额定功率 p额 u额i额 6v 1 0a 6w 2 滑片在最左端时 电路中只有灯泡l 由图象可知 此时灯泡两端的电压ul1 6v 电源电压u ul1 6v 3 当滑片移动到最右端时 灯泡l与电阻r串联 由图象可知 ul2 1v ir il2 0 5a ur u ul2 6v 1v 5v 42 练习 通过 电阻的测量 一节后面的 想想做做 我们知道小灯泡的电阻会随着小灯泡两端电压的变化而不同 如图甲所示是通过小灯泡l和电阻r的电流随它们两端电压变化的图象 将它们按如图乙所示接入电路中 闭合开关s时 小灯泡的实际功率为p1 1w 求 1 电源电压u 2 再闭合开关s1后电流表的读数i2 3 再闭合开关s1后电路消耗的总功率p 43 解 1 只闭合开关s时 电路只有灯泡l 由图象可知 当ul 2v il 0 5a时 灯泡的实际功率p1 ulil 2v 0 5a 1w 则电源的电压u ul 2v 2 再闭合开关s1后 i与r并联 电流表测干路电流 因并联电路中各支路两端的电压相等 所以 ur u 2v 由图象可知 通过r的电流ir 0 2a 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和 所以 电流表的示数 i2 il ir 0 5a 0 2a 0 7a 3 再闭合开关s1后电路消耗的总功率 p ui2 2v 0 7a 1 4w 44 类型4 多挡位功率调节综合计算知识点拔 家庭电路中有许多用电器有多个挡位 如 电饭锅 电热饮水机 电熨斗等 它们都有高温挡 或加热挡 与低温挡 或保温档 电路与于哪个挡位是由电路消耗的总功率决定的 功率大则为高温挡 功率小则为低温挡 而判断电路总功率的大小的方法是 用 总电阻的变化进而判断总功率的变化 45 常见的多挡位调节电路有如下三种连接形式 甲为串联式 乙为并联式 丙为单刀双掷开关式 甲图中当开关s断开时 r1与r2串联 电 功率变大 此时电路处于高温挡 同理 请你判断 乙图中当开关s闭合 s1断开时 电路处于保温状态 当开关s与s1都闭合时 电路处于加热状态 丙图中 当开关s接a时 电路处于加热状态 当开关s接b时 电路处于保温状态 均选填 加热 或 保温 46 47 例5 2016 广东 如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图 电炖锅上有1000w和400w两挡功率 挡位可自动调节 其工作过程是 按下开关 自动选择1000w挡将汤煮至100 然后自动跳至400w挡进行保温慢炖 设汤的初温为20 质量为3kg 汤的比热容为4 0 103j kg 求 1 若电炖锅将汤从初温加热至100 耗时20min 在此过程中汤吸收的热量是多少 电炖锅的效率是多少 2 r1的阻值是多少 3 电炖锅进入保温慢炖时 开关s会自动跳至 a 或 b 哪个位置 试说明理由 48 解 1 q cm t 4 0 103 3 80j 9 6 105j w pt 1000w 20 60s 1 2 106j 49 练习1 2015 广东 如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图 机内有温控开关s0 该饮水机的部分参数已知 额定电压为220v 加热时的总功率为880w 保温时的功率为40w r1 r2为加热电阻丝 假设它们的阻值不变 求 计算结果若不能整除 保留一位小数 1 当s和s0闭合时 饮水机处在什么状态 此时电路的总电流是多大 2 在加热状态下 电阻丝r1的阻值为多少 3 傍晚用电高峰期 若实际电压只有200v时 饮水机加热的实际总功率是多大 50 解 1 当s和s0同时闭合时 饮水机处于加热状态 2 在加热状态下 r1与r2并联 在额定电压下 电阻r1消耗的功率为 p1 p加 p保温 880w 40w 840w 51 练习2 几千年来中国的厨艺最讲究的就是 火候 现在市场上流行如图所示的新型电饭锅 采用 聪明火 技术 电脑智能控温 控压 智能化地控制食物在不同时间段的温度 以得到最佳的营养和口感 其简化电路如图甲所示 r1和r2均为电热丝 s1是自动控制开关 把电饭锅接入220v电路中 用电饭锅的 聪明火 煮米饭 电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示 求 1 电热丝r2的阻值 计算结果保留一位小数 2 这个电饭锅在0 15min内把质量为1 1kg的米饭由20 加热到100 求电饭锅在这段时间内加热的效率 c米饭 4 2 103j kg 52 解 1 当开关s闭合时 电路中只有r2工作 从图乙可知通过r2的电流i 3a 2 米饭吸收的热量q c米饭m t 4 2 103j kg 1 1kg 100 20 3 696 105j 0 15min消耗的电能w总 w1 w2 ui1t1 ui2t2 220v 3a 10 60s 220v 2a 5 60s 5 28 105j 电饭锅加热的效率 53 练习3 如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图 它有高 中 低三个挡位 已知r1 120 r2 240 求 1 闭合s1 s3 断开s2时 电烤箱处于什么挡位 电路中的电流是多大 2 闭合s3 断开s1 s2时 通电一分钟电路中电流产生的热量是多大 3 当电烤箱处于低温挡时 它消耗的电功率是多大 结果保留一位小数 54 解 1 闭合s1 s3 断开s2时 r1与r2并联 电路中总电阻最小 55 练习4 下表为某电烤箱铭牌 如图虚线框内所示是其内部简化电路图 r1和r2均为电热丝 求 1 电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能 2 电路中r2的阻值 3 若在电路中加一个 限高温开关 当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路 该开关最好安装在a b c中的点处 56 解 1 w pt 1100w 10 60s 6 6 105j 2 当开关接2时 电路中只有r1 处于高温挡 r2 r总 r1 110 44 66 3 b 57 类型5 电路应用计算 例6 某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤 其原理如图甲所示 它主要由四部分构成 托板 压力杠杆oab 压敏电阻r 电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻 和显示重力大小的仪表a 实质是量程为0 0 6a的电流表 其中oa长5cm ab长20cm 电源电压恒为9v 压敏电阻r的阻值与所受压力的关系如图乙所示 托板和杠杆组件的质量可以忽略不计 g取10n kg 求 58 1 托板上放某一重物时 电流表示数为0 2a 电子秤在1min内消耗的电能 2 托板上没有放置物体时 电路中的电流 3 为保护电流表不被损坏 电子秤能测量的最大质量 解 1 电路中总电压 u 9v 电流 i 0 2a 电子秤在1min内消耗的电能 w uit 9v 0 2a 1 60s 108j 2 由乙图可知 托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时 59 3 电路中允许的最大电流 imax 0 6a 压敏电阻的最小阻值 由图象可知压敏电阻所受最大压力 f 150n 由杠杆平衡条件 fob faoa 即 150n 25cm fa 5cm 解得托板对a点的最大压力 fa 750n 60 练习1 现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控 测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度 如图甲所示的电路 将热敏电阻r0置于细菌培养箱内 其余都置于箱外 这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度 又可以通过电压表的示数来表示箱内温度 已知该电路中电源电压是12v 定值电阻r的阻值是200 热敏电阻r0的阻值随温度变化的关系如图乙所示 求 1 当培养箱内的温度降低时 电流表的示数如何变化 2 当培养箱内的温度为40 时 电压表的示数是多大 3 已知电流表的量程是0 30ma 电压表的量程是0 8v 则此电路能够测量的最高温度是多大 61 62 解 1 由图乙可知 当温度降低时 热敏电阻的阻值增大 电路中的电流减小 2 当温度t 40 时 r0 400 所以电压表的示数为 ur ir 0 02a 200 4v 3 当电流表的示数为30ma时 r0的阻值最小 此时对应的温度最高 r0小 r总 r 400 200 200 由图乙可知 此时对应的温度最高为60 63 练习2 如图甲 乙分别是某品牌家用电熨斗的实物图和电路原理图 r0是定值电阻 r是可变电阻 调温开关 该电熨斗额定电压为220v 温度最低时的耗电功率为121w 温度