初中物理综合计算方法专题.ppt

专题三综合计算,综合计算题常常含有多个物理过程、多个研究对象、运用到多个物理概念和规律，侧重考查综合思维和综合运用能力，在中考试题中常以压轴题出现.随着科技和社会的发展，综合计算题不断推陈出新.中考涉及的主要题型有电学综合、力学综合、热学综合、电力综合、电热综合、力热综合、电力热综合、太阳能与电力热综合、新能源的应用综合等.,1.解答综合计算题常有以下几种方法(1)分析法(逆推法)从所求量出发，根据一系列的公式、定律，最终和已知量联系起来，即所求量完全可用已知量来表示，将此分析过程颠倒即为解题过程.(2)综合法(正推法)从题目的已知量出发，根据一系列的公式、定律，递推有关物理量，最终得出所求量.(3)整体法：将彼此独立的两个或几个物体作为一个整体研究.,2.解答综合计算题的注意事项(1)要仔细研读，反复推敲，挖掘题目中的隐含条件.(2)要排除无关信息和多余因素对解题的干扰，提炼主干，使复杂问题简单化.(3)解题过程中要写出所依据的原始公式(或变形公式)，要注意每个公式的适用条件和范围，切忌乱套公式.在解同一道计算题时，遇到几个相同的物理量时应加注下标加以区别.(4)详略得当、有条理地书写出完整的解题过程，并注意单位统一.,电学综合,一、电学综合1.涉及的公式(1)欧姆定律：.(2)电功：WUIt.(3)电功率(4)电热：QI2Rt(焦耳定律),2.涉及的规律串联电路：II1I2UU1U2RR1R2并联电路：II1I2UU1U2总功率：PP1P2(不分串、并联)总功：WW1W2(不分串、并联),【特别提醒】纯电阻电路(电能全部转化为内能的电路)求电热可用QW；非纯电阻电路(电能没有全部转化为内能，如含有电动机电路)求电热只能用QI2Rt.,【典例1】(2011宁德中考)小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示.其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热.其简化电路如图乙所示，主要技术参数如表.,请回答如下问题：(1)当开关旋至_、_触点时，电吹风处于吹热风状态.(2)当电吹风处于吹冷风状态时，正常工作5min消耗的电能是多少J？(3)当实际电压为200V时，电吹风电热丝的实际功率为多大？(4)为了使电吹风吹出的热风温度更高些，你可以采用什么措施？(可用文字或作图说明)_.,【解析】(1)电吹风处于吹热风状态时，电动机吹风，电热丝发热，所以应将选择开关旋至A、B之间，使电动机和电热丝同时工作.(2)吹冷风时，只有电动机工作，电动机的额定功率是P电机=90W，则通电5min电流所做的功W=P电机t=90W560s=2.7104J.,(3)方法一：电热丝正常工作时，,电热丝的电阻.当实际电压U实=200V时，通过电热丝的电流,电热丝的实际功率P实=U实I实200V5A=1000W.方法二：电热丝的电阻不变，其阻值,电热丝的实际功率.,(4)为了使电吹风吹出的热风温度更高些，要提高电热丝的功率.可根据电路中的总功率等于各用电器功率之和，在保证原电热丝功率不变的情况下，并联一根电热丝；也可根据，更换一根阻值较小的电热丝.答案：(1)AB(2)2.7104J(3)1000W(4)并联一根电热丝(或更换一根阻值较小的电热丝),力学综合,二、力学综合涉及的公式1.基本公式(1)速度:(2)密度：(3)重力：Gmg(4)压强：p液液gh,(5)浮力F浮G排液gV排F浮GFF浮G物(漂浮、悬浮)(6)功：WFs(7)功率：PFv(8)机械效率,2.与简单机械有关的公式(1)杠杆平衡条件F1L1F2L2(2)滑轮(组)snh(3)斜面：FLGh,【典例2】(2012梅州中考)如图所示是利用电子秤显示水库水位装置的示意图，该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成.物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与杠杆相连.杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MOON=12.已知物块A的密度为1.5103kg/m3，底面积为0.04m2，高1m，物块B的重力为100N.滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg.求：,(1)当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；(2)当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；(3)若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物块A浸入水中的深度.,【解析】(1)物块A高为1m，当顶部刚没入水面时，底部距水面深度为1m，故底部受到水的压强：p=水gh=1.0103kg/m310N/kg1m=104Pa(2)物块A的重力：GA=AgSh=1.5103kg/m310N/kg0.04m21m=600N当顶部刚没入水面时，A受到的浮力：F浮=水gSh=1.0103kg/m310N/kg0.04m21m=400N物块受到的拉力：FA=GA-F浮=600N-400N=200N,(3)物块B重100N，当电子秤的示数为55N时，B对杠杆的拉力：FB=GB-N=100N-55N=45N由于MOON=12，根据杠杆的平衡条件可得杠杆对动滑轮D产生的拉力：，由于C、D是动滑轮，故D对C产生的拉力：FC=2FD=290N=180NC对物块A产生的拉力：F拉=2FC=2180N=360N物块A受到的浮力：F浮A=GA-F拉=600N-360N=240N此时排开水的体积：物块A浸入水中的深度：,答案：(1)104Pa(2)200N(3)0.6m,热学综合,三、热学综合涉及的公式1.热量计算公式(1)吸热公式Q吸cm(tt0)Q吸cmt(2)放热公式Q放cm(t0t)Q放cmt,2.燃料完全燃烧放热公式Q放qmQ放qV(气体)3.有关效率的计算公式热机效率：燃具效率：,【典例3】(2011锦州中考)汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注.在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题.汽油热值为4.6107J/kg，汽油密度为0.7103kg/m3，水的比热容为4.2103J/(kg)(1)为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，5kg水在冷却系统中温度升高50所吸收的热量是多少？,(2)10L汽油在汽车发动机气缸内燃烧30min，可以释放出多少能量(假设汽油完全燃烧)？若发动机输出的功率为6104W，则此汽车发动机的效率是多少？(汽车发动机效率的计算结果精确到1%),【解析】(1)水在冷却系统中温度升高所吸收的热量Q吸cmt4.2103J/(kg)5kg501.05106J(2)汽油的体积V10L0.01m3汽油的质量mV0.7103kg/m30.01m37kg汽油完全燃烧放出的热量Q放mq7kg4.6107J/kg3.22108J发动机的工作时间t30min1800s,发动机所做的有用功WPt6104W1800s1.08108J此汽车发动机的效率10034%答案：(1)1.05106J(2)3.22108J34%,电力综合,四、电力综合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象，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.,【典例4】(2012株洲中考)某型号油量表工作原理如图甲所示，电源电压为24V，R0为定值电阻，为油量表(实际上是量程为00.6A的电流表)，R1为压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示，它的上表面面积为0.01m2.油箱是长方体，装满油时深度h为0.4m.,(1)由乙图可知：压敏电阻R1随压力F的增大而_，当油箱中的汽油用完时，R1的电阻为_.(2)油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大？(g=10N/kg，汽油=0.7103kg/m3)(3)油箱装满汽油时，油量表示数为最大值(即电流表满偏)，求R0的阻值.(4)当油箱中的汽油用完时，电路中的电流为多少？,【解析】(1)由题图乙可知，压敏电阻R1随压力F的增大而减小，当油箱中的汽油用完，即压力F=0时，R1的电阻为220.(2)油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强为p=汽油gh=0.7103kg/m310N/kg0.4m=2.8103Pa,油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压力为F=pS=2.8103Pa0.01m2=28N.(3)由题图乙可知，当F=28N时，R1=20当油箱装满油时，电流表示数为0.6AR0=R-R1=40-20=20.,(4)当油箱中的汽油用完时，由题图乙可知，压敏电阻所受的压力F=0，R1=220电路中的总电阻：R=R1+R0=220+20=240电路中的总电流：.答案：(1)减小220(2)2.8103Pa28N(3)20(4)0.1A,电热综合,五、电热综合电热综合题通常以电热水壶(饮水机)、电热水器、电磁炉(微波炉)、洗衣机、发电机、输电线、工业设备等为研究对象，通过用电器铭牌、实验表格等方式提供数据，结合效率、环保、能源、节能等社会热点问题设置情境，提出研究问题.,【典例5】(2012福州中考)某微电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，如表是该电热水壶的铭牌.,(1)小电动机将1.2kg的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少?(g取10N/kg)(2)为了泡绿茶要将水从25加热到85，则1.2kg的水需吸收的热量是多少?c水=4.2103J/(kg)(3)若加热题(2)中的水需用时315s，电热水壶加热效率为96，则它的实际工作电压是多少?,【解析】(1)电动机对水做的功W=Fs=Gh=mgh=1.2kg10N/kg0.5m=6J(2)Q吸=c水m(t2-t1)=4.2103J/(kg)1.2kg(85-25)=3.024105J(3)电热水壶做的功电热水壶的实际功率电热水壶的实际电压答案：(1)6J(2)3.024105J(3)200V,力热综合,六、力热综合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.,【典例6】(2011重庆中考)在新农村建设中很多楼房顶上装有如图所示的太阳能热水器，如图是内部水箱的结构示意图.S1是自动温控开关，当水温低于20时闭合，辅助加热电阻R开始加热；当水温高于60时断开，辅助加热电阻R停止加热.A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为1.8103kgm3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上.当S2受到竖直向下的拉力达到16N时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水.取g=10N/kg.求：,(1)若水箱内有100kg的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20，水吸收的热量.c水=4.2103J/(kg)(2)A、B的体积均为500cm3，A、B的总重力.(3)正常情况下水箱中的水面最高时，A受到的浮力.(开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计),【