热学、电热和电力综合计算题.ppt

第3课时 热学 电热和电力综合计算题 题型1热量有关的计算 例1 安全 清洁 方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用 如图5 3 1所示 一太阳能热水器内装有质量为250kg 温度为20 的水 在阳光照射一段时间后 水温升高到80 c水 4 2 103J kg 求 1 水吸收的太阳能是多少 2 这些能量相当于完全燃烧多少千克 干木柴放出的热量 q干木柴 1 2 107J kg 图5 3 1 思维点拨 水温升高到80 说明末温为80 不是温度差为80 水吸收的太阳能数值上等于干木柴完全燃烧放出的热量 解 1 水吸收的太阳能为Q吸 cm1 t 4 2 103J kg 250kg 80 20 6 3 107J 2 燃烧干木柴放出的热量为Q吸 Q放 6 3 107J 干木柴的质量m 题型2电 力综合计算 例2 电动自行车以其环保 快捷 轻便的优势成为家庭常用的交通工具 图5 3 2所示的电动车自身重量为600N 两个车轮与地面的总接触面积为200cm2 车胎能承受的最大压强为2 105Pa 图5 3 2 1 该车的最大载重量是多大 2 该车每次充电储存电能3 106J 电能转化为机械能的效率为80 若车以某一速度匀速行驶 受到的阻力是40N 求该车充一次电后 最多能跑多远 思维点拨 电动自行车承受的最大重量和电动自行车的重力之和等于车轮能承受的最大压力 电动自行车工作时 将消耗的电能一部分转化为机械能 用来克服摩擦力做功 所以获得机械能等于克服摩擦力做的功 解 1 该车车胎能承受的最大压力是F pS 2 105Pa 200 10 4m2 4 103N该车的最大载重量G F G车 4 103N 600N 3 4 103N 2 获得的机械能为W牵引力 W电 3 106J 80 2 4 106J车充一次电后 最多能跑的距离为 s 题型3电 热综合计算 例3 风力发电如图5 3 3所示 下表给出了不同风 速下每台风力发电机的功率 结果保留两位小数 图5 3 3 1 若在某段时间内的风速为6m s 一台发电机工作1小时 产生的电能可供小明家的空调 220V5A 电热锅 220V40 同时工作多少小时 2 若年平均风速为8m s 50台这样的风力发电机工作一天 获得的电能相当于完全燃烧多少吨煤 煤的热值为3 103 J kg 思维点拨 从表格中获取平均风速对应发电机的功率 利用它们可计算出电能 发电机产生的电能和煤完全燃烧放出的热量相等 是电能和热量联系的桥梁 解 1 风力发电机产生的电能W Pt 16kW 1h 16kW h 空调的功率为P1 UI 220V 5A 1100W 1 1kW U2 220V 2 电热锅的功率P2 R40 1210W 1 21kW 工作时间为t W16kW hP1 P21 1kW 1 21kW 6 93h 2 一天的发电总量W Pt 38kW 50 24h 4 56 104kW h燃烧煤的质量 5 47 107kg 5 47 104t 题型4力 热综合计算 例4 2012年广州 重410N的汽车在水平路面上匀速运动 所受阻力为920N 汽车牵引力的功率为9 2kW 其汽油发动机的效率为20 汽油的热值是4 6 107J kg 1 在图5 3 4表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程中 水平方向的受力示意图 2 求汽车运动100s内 发动机对汽车的牵引力多大 牵引力做了多少功 汽车通过的距离有多长 发动机消耗汽油的质量是多少 图5 3 4 思维点拨 画多个力的示意图时 常把各力的作用点统一在物体的几何中心上 汽车在水平路面上匀速运动时 牵引力等于阻力 解 1 如图45所示 2 因为汽车做匀速直线运动 所以汽车受到的牵引力 F牵引 F阻 920N 牵引力做的功为 图45 s W牵引9 2 105J W牵引9 2 105J 4 6 107J kg W牵引 Pt 9 2 103W 100s 9 2 105