初三物理复习专题第二讲：综合计算

1、 因材思教 楷书人生 元月调考复习专题第二讲：综合计算Ø 教学目的1、熟悉电学计算中的各类公式2、掌握电热综合计算3、掌握电力综合计算4、掌握电热力综合计算Ø 知识讲解一、公式归纳与总结1、电流、电压、电阻、电功、电功率在串联、并联电路的中的规律电流：串联电路中电流处处相等。I=I1=I2 并联电路中总电流等于各支路电流之和。I=I1+I2 并联电路分流，该支路电流的分配与各支路电阻成反比。即：I1:I2=R2:R1电压：串联电路中总电压（电源电压）等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2 串联电路分压，各用电器分得的电压与自身电阻成正比。即：U1:U2=R1:R2并联电

2、路中各支路电压和电源电压相等。U=U1=U2电阻：串联电路中总电阻等于各串联电阻之和。（总电阻越串越大）R=R1+R2 并联电路中总电阻的倒数等于各并联分电阻的倒数和。总电阻要比任何一个并联分电阻阻值都要小。（总电阻越并越小）R=R1R2/(R1+R2)（上乘下加）或：总电阻的倒数等于各支路的电阻倒数之和。即：1/R总=1/R1+1/R2+1/R3+因此几个电阻连接起来使用，要使总电阻变小就并联；要使总电阻变大就串联。如果n 个阻值都为 R0 的电阻串联则总电阻:R=nR0如果n个阻值都为 R0 的电阻并联则总电阻:R=R0/n电功：串联电路：总电功等于各个用电器的电功之和。即：W总W1W2W

3、n电流通过各个用电器所做的电功跟各用电器的电阻成正比，即：W1:W2=R1:R2 并联电路：总电功等于各个用电器的电功之和。即：W总W1W2Wn电流通过各支路在相同时间内所做的功跟该支路的电阻成反比。即:W1:W2=R2：R2 电功率：串联电路：总电功率等于各个用电器实际电功率之和。即：P总P1P2各个用电器的实际电功率与各用电器的电阻成正比，即：P1:P2=R1:R2并联电路：总电功率等于各个用电器的电功率之和。即：P总P1P2Pn各支路用电器的实际电功率与各个支路的电阻成反比。即：P1:P2=R2:R1 2、公式 电流(A)： I=U/R（电流随着电压，电阻变） 电压(V)： U=IR（电

4、压不随电流变。电压是产生电流的原因） 电阻（)：R=U/I(电阻与电流电压无关。只与本身材料横截面积长度温度有关) 电能(J)：W=UIt , W=Pt（此二式是普适公式） W=I2Rt , W=U2t/R (适用于纯电阻电路中) KW·h也是电能的单位俗称度。1KW·h=3.6×106 J电热(J)：Q=I2Rt(普适公式)在纯电阻电路中Q=W。电功率(W)：P=UI, P=W/t（此二式是普适公式） P=I2R, P=U2/R(适用于纯电阻电路中)3、根据灯泡额定电压（U额）和额定功率（P额）能进行的计算正常工作时的电流：I额=P额/U额灯的电阻：R=U额2/

5、P额如果已知灯两端的实际电压是U实，则灯的实际功率是：P实=U实2/R 如果U实/U额=a/b ,那么P实=（a/b）2P额二、例题讲解题型一：电热综合之多档位问题【例1】电热加湿器工作原理：加湿器水箱中部分水通过进水阀门进入电热槽中受热至沸腾，产生的水蒸气通过蒸汽扩散装置喷入空气中，从而提高空气湿度。下表是某同学设计的电热加湿器部分参数，其发热电路如图所示，R1、R2为阻值相同的发热电阻，1、2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换。(1)若加热前水温为20，电热槽内气压为标准大气压，从加热到沸腾最短时间为3分钟，则电热槽中水的质量是多少千克？（不计热损失，c水=4.2 x1

6、03J/( kg·)，结果保留两位小数） (2)加湿器在低档时的发热功率；(3)对于需要制冷的室内，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议。额定电压220V额定最大发热功率400W水箱容积4L适用面积4060m2【例2】图16所示是一种电热水龙头，图17是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝，R2=55，温水档的电功率是2.2kw。试回答或求解下列问题：图16图17（1）S旋到_位置时，水龙头流出温水；S旋到_位置时，水龙头流出热水。（选填“1”、“2”或“3”）（2）电热丝R1的阻值是多大？（3

7、）S旋到热水档时，电路中的总电流是多大？【例3】某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热当水沸腾后，会自动断开进入保温状态从而实现了自动温度开关控制若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压则：（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23的水在标准大气压下烧开需要多长时间？水的比热容C=4.2×103J/（kg）（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，此时电阻R0的电功率是多少？额定电压220V额定功率4400W水壶

8、装水质量10kg频率50Hz【例4】学习了电学知识后，小亮研究家中具有保温功能的电饭锅，画如电饭锅的电路原理图如图l6所示，电饭锅的铭牌上部分内容如下表。 (1)R1、R2中哪个是加热电阻?要使电饭锅加热，开关S闭合还是断开? (2)电饭锅正常加热时，电路的电流是多大? (3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大?保温时，R1、R2产生的电热之比是多少?【例5】电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。图20是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。其中R1是主加热器，R2是保压加热器。接通电路后，开关s自动与触点a、b接通，开始加热。当锅内温度达到105时，开

9、关S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。现将3L初温为25的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。已知消耗的电能有90被有效利用，水的比热容为42×103J(kg·)。求：   (1)电压力锅在加热状态时的电流。  (2)电压力锅多少秒后开始保压?  (3)电压力锅在此30min内消耗的电能。 【例6】如图14所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，保温

10、时的功率40W。求：试问：饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？R1和R2的电阻值各是多大？在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从20加热至100，需要多长时间？（C水=4.2×103J/（kg·m3），水1.0×103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）题型二：电热综合之电热问题【例1】根据能量守恒定律，瑞士大学学生设计了一款灯壶合的“水壶台灯”，如图所示，“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产生的热能用于茶水保温白炽灯标有100

11、W字样，求：（1）该台灯正常工作半小时时所消耗的电能；（2）若上述电能的91%转化为内能，可将多少千克初温为40的茶水加热至90【例2】小伊妈妈为了改善早餐的营养，买了一台全自动豆浆机，如图A所示图B是豆浆机的主要结构：中间部位是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环状的电热管，负责对液体加热煮沸图C是这个豆浆机的主要技术参数图D是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“Pt”图象（1）豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多大？（2）若实际电压为200V时电热管的实际功率是多少？（3）豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少度？【例3】电热安全

12、压力锅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).如表是某款电压力锅铭牌:（1）你认为该电压力锅应该选用两孔插座还是三孔插座，为什么？ （2）该电压力锅正常工作时电流多大？（小数点后保留两位小数）（3）在该电压力锅中装入3kg初温为30的水，当加热到120时刚好沸腾，水吸收的热量？（4）该安全电压力锅在正常工作0.5h消耗的电能是0.315kWh，通过计算判断该电压力锅是间歇通电工作，还是持续通电工作？ 额定电压220V额定容量5L额定功率900W工作压力5080kPa工作频率50Hz型号M50【例4】小明家新安装了一台电热水器

13、,电热水器的铭牌如图甲所示.若自来水的温度是10，充满水后，小明将调温开关调到如图乙所示的位置。接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮小明回答下列问题：（1）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器的水共吸收多少热量？（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？（3）若实际经过2.5h指示灯才熄灭,则热水器的效率是多少?C水=4.2×103J/(kg·)贮水式电热水器型号:V-55定额容量:55L额定电压:220V额定功率:1500W额定压强:0.6Pa甲20406080乙【例5】这缓解用电高峰电力紧张的矛盾，降低居民的用电费用，我市部分地

14、区已使用了分时电（能）表，电费价目如下表：原电表计费方法 分时电表计费方法 时间范围 全天高峰期低谷期8：0021：0021：00次日8：00单价（元/度）0.52 0.55 0.30小明家每天要用电水壶将质量为4kg、初温为200C的水烧开，已知气压为1标准大气压，水的比热容为c水4.2×103J/（kg·），求：烧开的这些水吸收了多少热量？使用分时电表后，小明把烧水时间安排在低谷期的，若不计热量损失，仅此一项，1个月（以30天计）比原来节省了多少元电费？题型三：电热综合之电热力问题【例1】图22甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压为24V，

15、R0为定值电阻，A为油量指示表(一只量程为00.6A的电流表)；Rx为压敏电阻（厚度不计），它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图22乙所示油箱的横截面积为20dm2，油箱加满汽油时深度为0.4m，油量指示表的示数在最大值处（已知：汽油的密度=0.7×103kg/m3，g取10N/kg，汽油的热值q3.0×1010Jm3）请解答下列问题： （1）当油箱装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大？ （2）当油箱装满汽油时，定值电阻R0的阻值是多大？当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？ （3）当该车匀速行驶

16、1h消耗10L（1L=1dm3）汽油时，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则汽车在这段时间的功率是多少？F/NR/SAR0Rx甲 乙 图22 【例2】某物理兴趣小组探究电子磅秤的工作原理，设计图l5甲所示的电路，主要部件是电流表A和压力传感器R1(相当于电阻值随受到的压力大小而变化的可变电阻)，压力传感器R1与受到的压力F的关系如图l5乙所示，秤盘与压杠质量均忽略不计。电源电压U=12V，R2=18。求： （1）秤盘上不放重物时压力传感器的电阻R1=30，此时电流表示数是多少A? R2消耗的功率是多少W? （2）电流表示数为0.5A时，秤盘上物体重为多少N?【例3】如图是一种测

17、量小汽车油箱内油量装置的原理图。压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示油箱里的油的多少。 压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示：压力F/N050100150200250300电阻R/500380310245200170150 若压力传感器R的上表面面积为5cm2,汽油热值为4.6107J/kg，汽油的密度为0.71103kg/ m3，电源电压为6V。请回答下列问题：当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多大？若油箱内油为10kg，汽油完全燃烧能放出多少的热量？如果空油箱的质量为5.8kg，油量表指针指向210-2 m3时，电路中电流

18、是多少？题型四：电热综合之热学问题共0条评论.【例1】用燃气灶烧水燃烧0.5kg的煤气使50kg的水从20升高到70已知水的比热容为c水=4.2×103J(kg·)，煤的热值为4.2×107Jkg求：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 （3）燃气灶烧水的效率 【例2】小彤家使用是瓶装液化气，每瓶中装入液化气质量21kg。液化气的热值取5×107Jkg（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

19、以把多少温度为20的水加热到100？【c水=4.2×103J(kg·)】【例3】小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45请你求解下列问题：（1）水箱中水的质量；水吸收的热量【c水=4.2×103J(kg·)】（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40，求至少需要燃烧多少煤气（煤气的热值为q=4.2×107Jkg）  （3）燃气灶烧水的效率【例4】有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参

20、数如下表所示，将它安装在阳光充足的水平台面，并注满水。 (1)若它的底部支架与水平台面的接触面积为03m2，求它对台面的压力和压强(取g=lONkg)    型号   JL一88    水容量L    80  自身质量kg    40 (2)德州市平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为28×106J若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?若这些太阳能有60被热水器中的水吸收，则可使水