中考物理 第二部分 题型研究 专题六 计算类题课件.ppt

专题六计算类题 第二部分题型研究 一 滑轮模型类 2015实验外国语学校模拟 如图所示 工人用500n的力将重800n的物体匀速提升2m 在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为 80 1600j 80 2000j 62 5 400j 80 400j 类型一力学计算 解析 如题图所示动滑轮上有两股绳子 故滑轮组的机械效率为额外功为w额外 w总 w有用 500n 2 2m 800n 2m 400j 故选d 2015巴蜀模拟 如图所示 在50n的水平拉力f作用下 重800n的物体沿水平地面做匀速直线运动了0 1m 物体与地面间滑动摩擦力为120n 则滑轮组的有用功为12j 滑轮组的机械效率为 80 解析 滑轮组的有用功为w有用 fs 120n 0 1m 12j 滑轮组的机械效率为 二 杠杆模型类 2015绥化 如图 重为50n的物体挂在杠杆b点 ob 0 4m oa 1 在a端施加竖直向上的拉力f 当f n 杠杆自重忽略不计 时 杠杆在水平位置平衡 测量质量的工具托盘天平也是杠杆 它属于 选填 省力 费力 或 等臂 杠杆 等臂 20 解析 根据杠杆平衡条件得f oa g ob 代入数据得f 20n 托盘天平的两个力臂长度相等 属于等臂杠杆 三 浮沉模型类10 称重法 2015巴中 用弹簧测力计竖直挂一铁球 当铁球露出水面2 3体积时 弹簧测力计示数4n 当铁球浸入水中1 2体积时 弹簧测力计示数为1n 取下该铁球放入水中 铁球静止时受到的浮力是 18 b 14 c 8 d 10 解析 设 铁球的重量为g 体积为v 当铁球露出水面2 3体积 浸没1 3体积 时 可得 g 4n 水g 1 3v 当铁球浸入水中1 2体积时 可得 g 1n 水g 1 2v 联立两式可得 v 1 8 10 3m3 当铁球放入水中时 由阿基米德原理得 物体受到的浮力为 f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 1 8 10 3m3 18n 故选a 11 压力差法 边长为5cm的正方体金属块 完全浸入水中 其上表面距水面5cm 则金属块上表面受到水的压力为 n 金属块下表面受到水的压力为 n 金属块受到的浮力为 n g 10n kg 1 25 2 5 1 25 解析 p上 水gh上 1 0 103kg m3 10n kg 5 10 2m2 500pa f上 p上s 500pa 5 5 10 4m2 1 25n p下 水gh下 1 0 103kg m3 10n kg 5 5 10 2m2 1000pa f下 p下s 1000pa 5 5 10 4m2 2 5n f浮 水gv排 1 0 103kg m3 10n kg 5 5 5 10 6m3 1 25n 可见 液体对物体的浮力就是液体对物体的向上和向下的压力差 12 平衡法 2015汕尾 用手将一重为5n的物体全部压入水中 物体排开的水重8n 此时物体受到的浮力为 n 放手后物体将 选填 上浮 下沉 或 悬浮 待物体静止时所受浮力为 n 上浮 8 解析 根据阿基米德原理可知 f浮 g排 8n 由于f浮 g物 所以放手后物体将上浮 最终物体漂浮在水面 此时物体所受的浮力为f 浮 g物 5n 13 阿基米德原理 2015平凉 如图所示是世界上最大的豪华渡轮之一 海洋魅力 号 长361m 宽66m 排水量达22 5万吨 满载时吃水深度达30m 可以搭载6320名游客 则满载时船底受到的海水压强约为 pa 海水 1 0 103kg m3 船受到的浮力约为 n g 10 kg 当客人下船后 船受到的浮力 选填 变大 不变 或 变小 2 25 109 变小 3 105 解析 满载时船底受到的海水的压强为p 海水gh 1 0 103kg m3 10n kg 30m 3 105pa 船受到的浮力约为f浮 m排g 22 5 107kg 10n kg 2 25 109n 轮船是漂浮在水面上的 船受到的浮力等于船的重力 当客人下船后 船受到的重力变小 则船受到的浮力也变小 四 信息 科技类信息 科技类计算题 通常以高科技信息或热门关注话题例如城际铁路 钓鱼岛等为背景 考查基础知识速度 能量 压强 浮力的理解和计算 18 2015鄂州 2014年6月18日武石城际铁路正式开通 它是武汉城市圈内一条连接武汉市与鄂州市 黄石市的快速城际铁路 是湖北省重要的经济走廊 铁路线全长95km 动车直达运行时间仅为30min 则全程的平均速度可达 km h 为了节能 车靠站前可采用 再生制动 的方法 在车速逐渐减到90km h的过程中 不采用机械刹车 而是关闭电源 由于动车具有 仍将继续行驶 带动电机逆向发电 把动车的 能转化为电能输入电网 190 惯性 机械 解析 铁路线全长95km 动车直达运行时间仅为30min 则全程的平均速度是v s t 95km 0 5h 190km h 为了节能 车靠站前可采用 再生制动 的方法 在车速逐渐减到90km h的过程中 不采用机械刹车 而是关闭电源 故由于动车具有惯性仍将继续行驶 带动电机逆向发电 把动车的机械能转化为电能输入电网 19 2015广元 钓鱼岛自古以来就是中国固有领土 早在明朝1373年我国渔民就已经发现了钓鱼岛 如图所示是我国一艘装备精良的现代化综合公务船正在钓鱼岛巡航的示意图 海水密度取1 02 103kg 3 g取10n kg 若该船的声呐探头距海面深度为8m 则该声呐探头受到海水的压强是多少 该船满载时排水量为3400t 则船受到的重力和浮力各为多少 当该公务船以45km h的速度匀速航行6h 若航行时受到阻力为船重的0 05倍 则这一过程中动力所做的功是多少 解 该声呐探头受到海水的压强 p 海水gh 1 02 103kg m3 10 kg 8 8 16 104pa 船的排水量为 m排 3400t 3 4 106kg 公务船所受到的浮力 f浮 g排 m排g 3 4 106kg 10 kg 3 4 107n 因为公务船漂浮 所以船受到的重力g f浮 3 4 107n 公务船以45km h的速度匀速航行6h通过的路程s vt 45km h 6 270km 2 7 105m 公务船以45km h的速度匀速航行 故船受到的动力f f阻 0 05 3 4 107 1 7 106 则动力做功w s 1 7 106 2 7 105m 4 59 1011j 一 电学求解问题突破求电阻 2015昆明 在如图所示的电路中 电源电压为9v保持不变 ab为滑动变阻器 最大阻值rab 30 小灯泡的额定电压为6v 额定功率为1 8w 闭合开关s 滑动变阻器滑片从b端向a端缓慢移动 当到达某一位置c处时 小灯泡刚好正常发光 则cb之间的电阻应为 类型二电学计算 问题1 5 10 15 20 解析 灯泡正常发光时 其电阻由p ui ul2 rl得rl ul2 pl 6v 2 1 8w 20 通过电路中的电流是i pl ul 1 8w 6v 0 3a 这时接入电路中的总电阻是r总 u i 9v 0 3a 30 所以这时滑动变阻器接入电路的电阻是rp r总 rl 30 20 10 而滑动变阻器接入电路中的是ac部分 即rac 10 所以cb之间的电阻rcb rab rac 30 10 20 3 2015黔南州 如图所示电路 电压u不变 电流表的示数为1a 如果r1与r2的等效电阻为r 并且r1 r 5 3 电阻r2消耗的电功率为2 4w 则电阻r1 10 解析 因为r1 r2并联 所以i i1 i2 u r1 u r2 1a 所以电路的总电阻r u i u 1a u因为r1 r 5 3 所以u r 0 6r1 由 两式可得r2 1 5r1 因为p u2 r 所以u2 r2 2 4w 联立 解得r1 10 求电流 2015来宾 如图所示 电源电压u 10v 定值电阻r 20 闭合开关s 电压表的示数是6v 通过小灯泡的电流是 0 8 0 5 0 3 0 2 问题2 解析 该电路图为串联电路 电源电压u 10v 电压表测灯炮l两端的电压 示数为6v 则定值电阻两端的电压为4v 通过定值电阻的电流i u r 4v 20 0 2a 即通过小灯泡的电流也为0 2a d选项正确 故选d 3 2015河池 某电冰箱铭牌上标有 220v50hz110w 字样 它使用的电源是 电 选填 直流 或 交流 当电冰箱正常工作时 通过它的电流为 a 交流 0 5 解析 因为电源的频率为50hz 所以使用的是交流电 因为p ui 所以电冰箱正常工作的电流为i p额 u额 110w 220v 0 5a 求电压 如图所示电路中电流表示数为0 5 电流表的示数为0 8 是额定功率6 的小灯泡 刚好正常发光 则下列判断正确的是 电源输出功率为15 6 电阻r消耗的功率为15 6 电阻r的阻值为10 小灯泡l两端的电压为10 a1 a2 问题3 解析 由题图可知 小灯泡l和电阻r是并联的 两端电压相等 测通过小灯泡的电流 测通过电阻的电流 由于小灯泡l正常发光 则电源电压u pl il 6w 0 5a 12v 电阻r消耗的功率pr uir 12v 0 8a 9 6w 故电源的输出功率为p pl pr 6w 9 6w 15 6w 电阻r的阻值为r u i 12v 0 8a 15 故bcd错误 a正确 故选a 2 2015眉山改编 如图所示 电源电压不变 r r2 r3 当开关s闭合后 电流表示数为0 3a 则电源电压为 v 3 解析 此时r3短路 电源电压u i r1 r2 0 3a 4 6 3v 求电能 电功 2015丹东 家庭中常用的电饭锅和家用电灯是 选填 串 或 并 联的 若电饭锅的额定功率是800w 正常工作15min 消耗了 kw h的电能 并 0 2 问题4 解析 家庭电路的用电器要并联使用 电饭锅正常工作15min 消耗的电能 w pt 0 8kw 1560h 0 2kw h 2015泰安 如图所示的电路中 电源的电压保持不变 只闭合开关s 电流表的示数为0 1a 再闭合开关s1 电流表的示数为0 5a 那么闭合s s1后 在相同的时间内 电流通过电阻r1 r2所做电功之比 1 4 解析 电阻r1和r2并联 通过r1的电流为i1 0 1a 根据此时电路中总电流为0 5a可知通过r2的电流为i2 0 4a 并联电路电流通过电阻r1和r2做的功w1 w2 ui1t ui2t 0 1ut 0 4ut 1 4 求电功率 2015南充 一只电阻两端的电压由3v增大到4v时 通过该电阻的电流增加了0 25a 则该电阻消耗的电功率增加了 0 25w 1 75w 0 75w 1w 问题5 解析 因为同一电阻的阻值不变 所以有r u1 i1 u2 i2 u2 u1 i2 i1 4v 3v 0 25a 4 所以当电压是3v时 通过它的电流是i1 u1 r 3v 4 0 75a 这时它的电功率是p1 u1i1 3v 0 75a 2 25w 当电压是4v时 通过它的电流是i2 u2 r 4v 4 1a 这时它的电功率是p2 u2i2 4v 1a 4w 所以电阻消耗的电功率增大了 p p2 p1 4w 2 25w 1 75w 故选b 2015福州 小华用一电磁炉将质量为1kg的水 c水 4 2 103j kg 从20 加热到30 水吸收的热量是 j 若不计热损失 加热时间为35s 则该电磁炉的实际功率是 w 4 2 104 1200 解析 水吸收的热量为 q c水m t t0 4 2 103j kg 1kg 30 20 4 2 104j 电磁炉的功率为 p w t q t 4 2 104j 35s 1200w 常规类 2015淄博 甲 乙两只灯泡 其i u关系图像如下图所示 现将甲 乙两灯串联在电路中 当甲灯两端的电压为2v时 乙灯消耗的功率是 二 电学综合计算分类集训 类型 1 2w 0 8w w w 解析 由图像可知 当甲灯两端的电压为2v时 电路中的电流为0 4a 此时乙灯两端的电压为3v 根据p ui得乙灯消耗的功率p 3v 0 4a 1 2w a选项正确 故选a 2015辽阳 如图所示电路中 闭合开关 电流表a 和a 的示数分别为0 5a和0 2a 电源电压保持不变 r2的电阻为15 则通过r1的电流为 a 电源电压是 v 10s内电流通过r1产生的热量为 j 0 3 3 9 解析 题图中所示电路为并联电路 电流表和所测电流分别为干路电流和通过电阻r2的电流 则通过r1的电流i1 i i2 0 5a 0 2a 0 3a 电源电压为u i2r2 0 2a 15 3v 10s内电流通过r1产生的热量为q w uit 3v 0 3a 10s 9j 2015江西 如图所示 电源电压恒定 小灯泡上标有 2v1w 的字样 滑动变阻器r2的最大阻值为50 求 小灯泡正常发光时的电阻 断开开关s1 闭合开关s s2 s3 将滑片p移到距a端的长度为总长ab的1 5位置时 小灯泡l恰好正常发光 电源电压是多少 断开开关s2 闭合开关s s1 s3 将滑片p移到a端时 电流表示数为2a 此时电压表示数是多少 定值电阻r1的阻值是多少 解 1 rl ul2 pl 2v 2 1w 4 2 当断开开关s1 闭合开关s s2 s3时 r1被短路 灯泡l与r2串联 r2 1 5r最大 1 5 50 10 i il pl ul 1w 2v 0 5a u总 ir总 i r2 rl 0 5a 10 4 7v 3 当断开开关s2 s s1 s3闭合 滑片p移至a端 滑动变阻器接入电路的阻值为0 小灯泡两端的实际电压为7v 远大于它的额定电压2v 所以小灯泡将被烧断 电压表示数为7v 此时电路中只有电阻r1在工作r1 u i 7v 2a 3 5 比值 范围 极值类相关问题 2015乌鲁木齐 如图所示 电源电压保持不变 r1 r2和r3三个电阻中有两个电阻的阻值相等 当所有开关都闭合时电路总功率是只闭合s1时电路总功率的4 5倍 则r1与r2的比值最大为 1 1 1 2c 3 1 5 4 类型2 解析 设电源电压为u 所有开关都闭合时 r2与r3并联接入电路 r1被短路 此时电路功率为p1 u2r1 u2r3 只闭合s1时 r1和r2串联 r3被断路 此时电路总功率为p2 u2 r1 r2 r1 r2 r3有两个电阻的阻值相等 可能有三种情况 r1 r2 p1是p2的两倍以上 不符合题意 排除a选项 r1 r3 又因为p1 4 5p2 所以 解得r1 r2 4 5 r2 r3 又因为p1 4 5p2 所以解得r1 r2 1 2 故选b 2015扬州 如图 电源电压为6v 电阻r0 10 电流表量程为0 0 6a 电压表量程为0 3v 滑动变阻器r上标有 20 0 5a 字样 求 当电路中电流最小时 1min内电流通过电阻r0做的功 为了保证电路安全 滑动变阻器r接入电路的最小阻值 解 1 要使电路中的电流最小 需要滑动变阻器接入电路的电阻最大 这时电路中的总电阻是 r总 r0 rmax 10 20 30 通过电路的电流是 i u r总 6v 30 0 2a 1min内电流通过电阻r0做的功是 w i2r0t 0 2a 2 10 1 60s 24j 2 因为电流表的量程是0 0 6a 滑动变阻器允许通过的最大电流是0 5a 而电压表允许加的最大电压是3v 故定值电阻r0两端的最大电压是u1 3v 最大电流是 i1 u1 r0 3v 10 0 3a 因为0 3a 0 5a 0 6a 即可知电路中允许通过的最大电流为0 3a 根据串联电路中电压规律可知 此时滑动变阻器两端的电压ur u u1 6v 3v 3v 又因为串联电路电流相等 所以此时滑动变阻器接入电路的电阻r ur i1 3v 0 3a 10 2015贵港 如图所示的电路中 电源电压保持不变 当开关s闭合 滑片p置于滑动变阻器b端时 电压表示数为12v 电流表示数为0 4a 当滑片p移至滑动变阻器中点时 电压表的示数恰好等于示数的一半 滑片p处于任何位置灯泡均可发光 灯丝电阻不随温度而改变 求 v1 a v1 v2 滑动变阻器的最大阻值为多少 滑片p由滑动变阻器b端移至中点过程中 灯泡l消耗的电功率变化了多少 当开关s闭合 在任意移动滑片p的过程中 电路消耗的最大功率为多少 解 1 当开关s闭合 滑片p置于滑动变阻器的b端时 灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联 电源的电压u 12v 电路中的电流i 0 4a 因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和 所以根据欧姆定律可得 r灯 r滑 u i 12v 0 4a 30 当滑片p移至滑动变阻器的中点时 灯泡与滑动变阻器阻值的一半串联 因为电压表的示数恰等于示数的一半 所以u灯 1 2u 12 12v 6v 因为串联电路的总电压等于各分电压之和 所以ur u ul 12v 6v 6v 因为串联电路中各处的电流相等 所以r灯 1 2r滑 把 式代入 式可得 r灯 10 r滑 20 2 滑片p置于滑动变阻器的b端时灯泡消耗的电功率 p灯 i2r灯 0 4a 2 10 1 6w 当滑片p移至滑动变阻器的中点时消耗的电功率 p灯 u灯2 r灯 6v 2 10 3 6w 滑片p由变阻器的b端移至中点过程中 灯泡消耗的电功率变化 p p灯 p灯 3 6w 1 6w 2w 3 因为电源电压不变 由公式p u2 r可知 要使电路消耗的功率最大 只需要连入电路的电阻最小就可以 结合电路图可知 滑片移动到最左端时 电阻最小 此电路消耗的电功率最大 当滑片在最左端时 滑动变阻器短路 只有灯泡连入电路 所以此时电路的电阻r r灯 电路消耗最大电功率p u2 r 12v 2 10 14 4w 一 力电综合题 2015威海 某大厦每层楼高3m 小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内 闭合开关 仅用25s的时间 便将货物运到六楼 小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣 他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路 如图所示 电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的 电动机线圈电阻为2 4 电梯厢 含动滑轮 的质量140kg 提升上述货物时电流表的示数为20a 不计钢丝绳的重力和一切摩擦 请解答下列问题 g取10n kg 类型三模块综合计算 匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大 电梯工作时消耗的总电能是多少 电动机工作时的效率多大 解 1 电梯厢和货物的总重 g总 m物 m电 g 360kg 140kg 10n kg 5000n 钢丝绳上的拉力 f g总 n 5000n 4 1250n 2 电梯消耗的总电能 w电1 uit 220v 20a 25s 1 1 105j 3 电动机输出的机械功 w机械 g总h 5000n 3m 5 7 5 104j 电动机线圈产生的热量 q i2rt 20a 2 2 4 25s 2 4 104j 电动机消耗的电能 w总 w机械 q 7 5 104j 2 4 104j 9 9 104j 电动机的机械效率 2015遵义 云门屯景区位于遵义市新蒲新区三渡镇的国家4a级景区 该景区核心景点之一 天门洞 是乐安江在此穿山而过留下的宽80余米 高100余米的巨型山洞 十分壮观 为了减少环境污染 江上游船采用电力驱动 如图为一艘电动游船正驶过天门洞 这种游船满载时 船和人的总质量为2800kg g取10n kg 水的密度为1 0 103kg m3 该游船满载时 外船底最深处距离水面0 5m 该处所受水的压强 该游船满载时 游船排开水的体积 该游船满载时 在平静的乐安江上以1 5m s的速度匀速行驶 此时游船所受水的阻力为400n 驱动电机的工作电压为60v 且消耗的电能有80 用来克服水的阻力做功 求此时驱动电机的工作电流 解 1 水的压强 p gh 1 0 103kg m3 10n kg 0 5m 5 103pa 2 因为船处于漂浮f浮 g船 即 gv排 mg 1 0 103kg m3 10n kg v排 2800kg 10n kg 可得 v排 2 8m3 3 因为船匀速行驶 f f阻 400n p1 fv 400n 1 5m s 600w 由题意得 p2 p1 即80 p2 600w 则p2 750w 电动机工作电流 i1 p2 u 750w 60v 12 5a 二 电热综合题 2015山西 几千年来中国的厨艺最讲究的就是 火候 二字 现在市面上流行如图所示的新型电饭锅 采用了 聪明火 技术 电脑智能控温 控压 智能化控制食物在不同时间段的温度 以得到最佳的口感和营养 其简化电路如图甲所示 r1和r2均为电热丝 s是自动控制开关 把电饭锅接入220v的电路中 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像如图乙所示 求电热丝r2的阻值 计算结果保留一位小数 这个电饭锅在0 15min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 米饭 4 2 103j kg 解 1 当开关s闭合时 电路中只有r2工作 从图中可知通过r2的电流i 3a 根据i u r可得 r2的电阻 r2 u i 220v 3a 73 3 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 2015陕西 如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝 小厨宝利用水箱储水 加热一段时间后 拧开水龙头就会有热水流出 其相关参数如下表所示 小厨宝正常工作时的电阻是多大 计算结果保留一位小数 要把满箱水从15 加热到38 需要吸收多少热量 小厨宝正常工作时至少需要加热多长时间 c水 4 2 103j kg 小丽了解到有另一种速热式电热水器 额定功率为5000w 冷水流经速热式电热水器时 很快就可流出达到预设温度的热水 小丽家的电能表允许通过的最大电流为10a 通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器 解 1 由i u r p ui得 小厨宝正常工作时