中考物理综合复习专题三.ppt

1、三、电学综合题示例 【典例1】（2010滨州中考)物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型,其电路实物连接示意图如图所示.电路中电源电压为12V,且保持不变,R1是供加热的电阻丝,R2是一个定值电阻.当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.8A;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为7.5V.求:,(1)电阻丝R1的阻值. (2)开关S1闭合、S2断开时, 电流表的示数及R2的阻值. (3)开关S1、S2都闭合时,这 个模型处于加热状态还是 保温状态?请算出此状态下它的功率.,【解析】（1）当S1、S2都闭合时,R2被短路,电源电压加在电阻丝R1两端 R1= =15. （2）当S1闭合、S

2、2断开时，R1和R2串联 电流表示数I2= =0.5A R2两端电压U2=U-U1=12V-7.5V=4.5V,R2= =9. （3）当S1、S2都闭合时，这个模型处于加热状态 P加= =9.6 W. 答案:（1）15 （2）0.5A 9 (3)加热状态 9.6W,【典例2】（2010成都中 考）如图所示是小李家的 部分电路，灯L上标有 “220 V 40 W”.他将电阻 丝电阻为40 的电热水壶插入插座，发现烧开满壶水需要5min，电热水壶的电阻丝产生的热量为3105 J.若灯丝和电阻丝的电阻均不随温度变化，求： (1)火线与零线间的实际电压为多少? (2)开关S闭合时，灯L的实际功率是多少

3、?,【解析】（1）由Q=W= 得 U= =200 V 即火线与零线间的实际电压为200 V. （2）由P0= 得灯的电阻为 RL= =1 210 所以灯的实际功率为PL= =33 W 答案：（1）200 V （2）33 W,【训练1】（2009贵阳中考)如图甲所示，当开关S接a时，移动滑动变阻器的滑片P，根据测出的电流、电压值，画出了定值电阻R0的U-I图像；当开关S接b时，同样根据测出的电流、电压值，画出了灯泡L的U-I图像，如图乙所示.（1）求定值电阻R0的阻值；（2）将R0与灯L串联接在6 V的电源两端时，求灯丝的实际电阻值；（3）将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压，当R0消耗的电功

4、率为4.9 W时，灯L恰好正常发光，求灯L的额定电功率.,【解析】图像提供了电灯L和电阻R0的电压与电流关系，电阻R0的阻值保持不变，而电灯的电阻与温度有关，所以其阻值会随实际电压的改变而变化，解题时要特别注意.（1）根据图像提供的信息，可知R0两端的电压和对应的电流值，利用欧姆定律可求出R0的阻值为 10 .（2）R0与灯L串联时，根据串联分压的规律，分析图像可知当I0=0.4 A时，UL=2 V、U04 V，符合U,U0UL6 V的条件，利用RLUL/IL可求出RL的阻值.（3）根据R0的功率4.9 W和电阻值10 ，利用P 可求出R0两端的电压为7 V，并联电路两端电压相等， UL额=U

5、0=7 V，分析图像提供的信息，可知此时电灯的电流为0.75 A，利用PL额= UL额IL额可求出电灯的额定功率.,答案：（1）由图像可知：当U0 =2 V 时，I0=0.2 A（利用其他数据也可）,所以R0= =10 . （2）分析图像可知：此时UL=2 V，IL =0.4 A 所以RL= =5 .,（3）因为P= 所以U0= =7 V 因为R0与RL并联 且灯正常发光，所以UL额=U0=7 V 由图像可知此时：IL额=0.75 A 故PL额= UL额IL额 =7 V0.75 A=5.25 W.,【训练2】（2009锦州中考)如图所 示是小媛同学家所用电能表的表盘， 下表是她家主要用电器的额

6、定功率. 请根据所给信息解答下列问题：,(1)这些用电器在家庭电路中的连接方式. (2)为保证电能表稳定、精确地工作，通过计算回答小媛家的这些用电器是否可以同时使用. (3)电热水壶正常工作时，发热板的电阻是多少？ (4)经过查阅资料，小媛了解到60 W的白炽灯和11 W的节能灯照明亮度相同，她建议爸爸将白炽灯全部换成节能灯.试计算换成节能灯后，若平均每天使用3 h，每月(按30天计算)可节约电能多少kWh？,【解析】本题以生活用电为背景，考查了家庭电路的连接方式、电能表技术参数的理解、电功率和电能的计算等知识点. （1）家庭电路各用电器都是并联的； （2）电能表的最大容量用P表U额I计算，用

7、电器的总功率等于各用电器功率之和P总=P1P2； （3）由P= 求电阻. （4）利用W=Pt求出节约的总电能.,答案：(1)并联 (2)P表=U额I=220 V10 A=2 200 W P总=10P灯P壶P视P空 =1060 W1 000 W150 W1 200 W=2 950 W P总P表，所以这些用电器不能同时使用. (3)因为P=UI，I=U/R 所以P=U2/R 所以R= U2/P壶 =（220 V）2/1 000 W=48.4 . (4)W=Pt=(0.06 kW0.011 kW)10330 h= 44.1 kWh,三、力学综合题示例 【典例】(2010宿迁中考)某记者报道：他在植物

8、园 内，看到一位老人伸手抱起一根长约3 m，半径约0.2 m 的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍,如图甲,该木头就是地 球上最轻的木料轻木,其密度为0.2 g/cm3.(取g= 10 N/kg),(1)请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实. (2)若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面上,求其对地面的压强; (3)若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上,所用拉力F为314 N.求该滑轮组的机械效率.,【解析】(1)=0.2 g/cm3=0.2103 kg/m3，m=V= r2h =0.2103 kg/m33.14(0.2 m)23m= 75.36 kg 这位老人不可能举起质量为75.36

9、 kg的物体在头顶尽情玩耍.所以该报道不真实.,(2)G=mg=753.6 N， 答案: (1)见解析 (2)6 000 Pa (3)80%,【训练】（2009昆明中考改编)密度为 5.5103 kg/m3、体积为0.1 m3的一块玉 石，沉没于水面下5 m深处，工人们用如 图所示的滑轮组打捞玉石.求： (1)5 m深处水产生的压强； (2)玉石在水中被匀速提起时，所用的拉 力F为2103 N，滑轮组的机械效率是 75，请用两种方法计算玉石完全浸没在水中时受到的浮力.(水=1.0103 kg/m3，g取10 N/kg),【解析】这是一道以滑轮组为平台的力学综合题，涉及液体压强、密度、力、浮力、

10、功和滑轮组机械效率等知识，解题的关键是分析滑轮组的省力情况和有用功的计算. (1)运用液体压强公式p=水gh计算水产生的压强； (2)方法一:玉石浸没在水中，V排=V物，运用F浮=水gV排 可求出物体受到的浮力.方法二:根据质量、密度和体积的关系，求出玉石的质量和受的重力G物.滑轮组由三段,绳子承担物重.玉石在水中受到三个力的作用，分别为 重力G物、浮力F浮、拉力F拉，因为玉石受力平衡，所以 G物=F浮+F拉.拉力做的功为总功：W总=Fs=3Fh；向上提升 玉石做的功为有用功：W有用=F拉h=(G物F浮)h；利用= W有用/W总求出浮力. 答案：(1)p=水gh=1.0103 kg/m310

11、N/kg5 m= 5104 Pa (2)方法一:玉石浸没在水中V排=V物, F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m3=103 N.,方法二:由=m/V得： G物=mg=物gV物 =5.5103 kg/m310 N/kg0.1 m3=5.5103 N 玉石在水中受力平衡G物=F浮+F拉. 总功W总=Fs=3Fh. 有用功W有用=F拉h=(G物F浮)h 由= 得： F浮=G物3F=5.5103 N-30.752103 N=103 N.,二、电力综合题示例 【典例】（2010河北中考)图是测量高于湖水警戒水位装置的原理图.长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有 竖直薄金属板并与

12、电路连接,底部有一小孔与湖水相通, 且容器底面与警戒水位相平.已知电源电压恒为6 V,小 灯泡标有“2 V 2W”字样（灯丝电阻不变）.两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即x= ).求:,(1)小灯泡的电阻. (2)湖水水位高于警戒水位多少米时,灯泡正常工作. (3)将电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,说明理由.,【解析】(1)小灯泡的电阻RL= =2. (2)灯泡正常发光时,通过灯泡的电流 I= =1 A 由于A内湖水电阻R与L串联,则 R= =4 由图像可知.当R=4时,h=5 m,则湖水水位高于警戒水位5 m时，灯泡正常工作.,(3)不均匀.当超

13、过警戒水位时,湖水水位发生变化,A内湖水电阻R发生改变,由I= 可知,U、RL不变,则I与R不成比例,电流表的示数变化不均匀,即水位计的刻度不均匀. 答案:（1）2 （2）5 m （3）见解析,【训练】（2010嘉兴中 考）2010年世博会全面使 用一种名叫LED灯的新型节 能灯.使用LED灯比旧式灯泡节能90%，且发出光的颜色会随电压的变化而变化（见下表）.图乙是世博会的吉祥物“海宝”，夜晚在LED灯的照射下，能呈现出不同的颜色，形象十分可爱.,（1）根据表中数据，当LED灯发出红光时，消耗的电功率是_W.,（2）把一个LED灯接入如图甲所示的电路中，已知电源电压为5 V且保持不变，电阻R为

14、90.闭合开关后，毫安表（比安培表更精确的电流表）的读数为20毫安，通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光？ （3）有一个“海宝”的质量为2.0103 kg，与水平地面的接触面积为0.4m2，求此“海宝”对地面的压强（g取10 N/kg）.,【解析】（1）由题表可得发红光时，消耗的功率 P=UI=1.8 V2010-3A=0.036W. （2）由I= U/R得 UR=IR=0.02A90=1.8V ULED=5 V-1.8V=3.2V 查表得LED灯发出蓝光. （3）F=G=mg=2.0103 kg10 N/kg=2.0104 N p= =5104 Pa 答案：(1)0.036 （2）蓝光

15、（3）5104 Pa,三、电热综合题示例 【典例1】(2010合肥中考)如 图是一个加热、保温电路的一 部分.电热丝R1规格为“220 V 1 100 W”，限流电阻R2=506 .电路的工作原理是: 当温控开关S接a时,电热丝R1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态.正常工作时,加热功率1 100 W,保温功率88 W.(电源电压保持不变,电阻不随温度变化.),(1)请你按照上述原理,对图进行连线,使它成为完整的电路图; (2)某天在使用(1)中已连接完整的电路时,R1烧毁了.有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案.请通过计算、分析，对

16、两个方案作出评价； 方案一：用“220 V 220 W”电热丝R3、“220 V 880 W”电热丝R4串联替代R1； 方案二：用两根都是“220 V 550 W”的电热丝R5并联替代R1.,(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由.,【解析】(1)如图所示 (2)方案一:R3=U2/P3 =(220 V)2/220 W=220 同理R4=55 R3、R4串联后： 加热时：P串=U2/（R3+R4）=（220 V）2/（220 +55） =176 W1 100 W 保温时：P串=U2/(R3+R4+R2)=(220 V)2/(220 +

17、 55 +506 )62.0W88 W 两项都不合题意要求,方案一不可行.,方案二: R1=U2/P1=(220 V)2/1 100 W=44 ,同理R5=88 .两根电热丝R5并联后总电阻值是44 ,能替代R1,加热时功率为1 100 W;保温时功率为88 W，正常工作时,两项都符合要求. （3）对于方案二,当其中一根电热丝烧坏时,电路仍可以工作. 加热时:R5正常工作,P=550 W1 100 W 保温时:P=U2/(R2+R5)=(220 V)2/(506 +88) 81.5 W88 W,断了一根电热丝后,两项都不符合要求,而且不能及时发现加以排除.可见方案二不是最佳的. 故可设计如下:

18、 将两根“110 V 550 W”电热丝R9串联替代R1. 理由:一个电热丝的电阻值为R9 R9= =(110 V)2/550 W=22 两根电热丝串联后总阻值是44 ,换在220 V电压下能正常工作,能完全等效替代R1,符合题意要求. 答案：见解析,【典例2】（2009黄冈中考）热熔胶在室温下为固体，加热到一定程度时变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起.如图甲是热熔胶枪的外形，其内部有2只相同的PTC加热元件，电路如图乙.单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示.扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时倒向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机S同时倒向B、C.,(1)松开扳机时为

19、预热状态，当温度为80 时，电路中的电流是多少? (2)当温度为180 时，胶液有最佳粘性，已知一根胶条的质量为40 g，若熔化1 kg胶需要吸收6.0105 J热量，试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?,(3)试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在 180 附近的道理.,【解析】看懂电路图和图像是解答本题的关键. 松开扳机时S同时倒向B、C，两只PTC串联，为预热状态.扣动扳机联动开关S同时倒向A、B，两只PTC并联，为加热状态.当PTC的电阻随温度变化而改变时，由PU2/R可知，在电压不变时，电阻增大，发热功率减小.电阻减小，发热功率增大.,答案：（1）80 时，PTC电

20、阻为880 ，此时两只PTC串联，电路中电流为 I= =0.125 A （2）熔化一根胶条要吸热 Q吸61054010-3 J2.4104 J 加热到180 时，PTC电阻为1 210 ，两只PTC并联，,(3)由题图可知，当PTC的温度达到180 时，如果温度升高，电阻增大.由PU2/R，可知，在电压不变时，它的发热功率减小，升温速度减慢.反之，温度降低，电阻减小，发热功率增大，会快速升温.这样它的温度会稳定在180 附近.,【训练】（2008常 州中考)“512”汶 川大地震发生后，常 州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机这种柴油发电机的工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带

21、动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如表所示现在用一台该型号的柴油发电机给灾民,临时安置区供电，如图所示发电机到安置区的距离是400 m,输电线路中的火线和零线均为GBCZ60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.510-4 /m.安置区家用电器的总功率为44 kW,当这些家用电器都正常工作时，求： (1)输电线路中的电流多大？ (2)输电线路损失的电功率多大？ (3)发电机实际输出电压多大？,(4)该柴油发电机工作过程中，每小时消耗18 kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率（柴油热值是3.3107 J/kg),【解析】输电线路的电流、功率和损失的电能用PUI

22、和QI2Rt计算；用Qmq计算燃烧柴油放出的热量，输出电能用WUIt计算. 答案：（1）由PUI得 安置区的电流I0P0/U04.4104 W/220 V200 A 输电线路中的电流I线I0200 A,（2）线路电阻R线8002.5104 0.2 ， 线路损失电功率 P线I2线R线（200 A）20.2 8103 W （3）线路两端电压U线I线R线200 A0.2 40V 发电机实际输出电压 U实U线U040 V220 V260 V,（4）18 kg柴油完全燃烧产生的热量 Qmq18 kg3.3107 J/kg=5.94108 J 输出电能W=U实I0t=260 V200 A3.6103s=

23、1.872108 J，则效率= =31.5%,二、力热综合题示例 【典例】（2010河北中考)某小汽车的“经济耗油量（90 km/h） 8 L/100 km”，是指这辆汽车以90 km/h 的速度行驶100 km，消耗汽油8 L. （1）如图所示,这辆流线型汽车高 速行驶时对水平地面的压力_ (选填“增大”、“减小”或“不变”）.在图中O点画出汽车所受重力的示意图.,（2）该汽车在经济耗油量下沿直线匀速行驶25 km,汽车的效率为31.25%.求:汽车消耗多少L汽油及汽车的功率.(汽油热值3.2107 J/L) 【解析】（1）由题图可知当汽车高速行驶时,汽车上表面的空气流速大对汽车的压强小,使

24、汽车有一个向上托的力故此时对水平地面的压力减小.,(2)汽车在经济耗油量下行驶25 km实际用油 V= 25 km=2 L 汽油完全燃烧放出热量 Q热=qV=3.2107J/L2L=6.4107J 汽车所做的功 W=Q热=6.4107J31.25%=2107J 汽车的速度v=90 km/h=25 m/s,汽车行驶的时间t= =1 000 s 汽车功率P= =2104 W 答案:（1）减小 如图 （2）2L 2104W,【训练】（2008哈尔滨中考）某建筑工地使用如图所示装置搬运建筑材料已知柴油机的效率是40，柴油的热值是4107 Jkg，用此装置将一块重为3 200 N的建筑材料提升5 m，历

25、时4 s，消耗的柴油为4 g.,（1）4 g柴油完全燃烧放出多少热量？柴油机的输出功率多大？ （2）提升这块建筑材料做的有用功是多少？整个装置的效率多大？ （3）请对该工地采用此装置施工的合理性进行评价,【解析】柴油机的输出机械能W为柴油燃烧放出热量的40%，利用PW/t求出输出功率.提升建筑材料做的功是有用功，用WGh计算.整个装置的效率是提升建筑材料做的有用功与柴油燃烧放出的热量比. 答案:（1）柴油燃烧放出的热量： Q放mq=4103 kg4107 J/kg1.6105 J,柴油机的输出功率： P= =1.6104 W （2）提升建筑材料做的有用功： W有Gh3 200 N5 m1.61

26、04 J 整个装置的效率： = =10% （3）从使用方面评价：整个装置效率过低，能源利用率较低.从配置方面评价：功率不匹配.,二、电力热综合题示例 【典例】（2009哈尔滨中考)地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：,(1)甲、乙两地铁站相距1.8 km，地铁运行需要多长时间?消耗多少电能?(2)公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，行驶1.8 km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?公交汽车的效率是多少?(3)根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点(写出两条即可),【解析】（1）运行时间 t=

27、 =0.03 h 消耗的电能：WPt106103 kW0.03 h =30 kWh(或1.08108 J) （2）燃油质量：m0.3 kg/km1.8 km=0.54 kg 燃油放热Qmq0.54 kg4107 J/kg=2.16107 J 汽车效率：= =25%,（3）速度快(或节省运行时间)；能量转化效率高或乘客人均消耗能量较少(或节能)；无废气污染(或环保) 答案：(1) 0.03 h 30 kWh(或1.08108 J) (2) 2.16107 J 25% (3)速度快(或节省运行时间)；能量转化效率高或乘客人均消耗能量较少(或节能)；无废气污染(或环保),【训练】（2008武汉中考)

28、武汉等地生产的混合动力汽车将服务北京奥运.混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过某种方式向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给蓄电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量.,（1）根据以上描述，请你说出一种混合动力汽车不同于普通汽车的优点_ _. （2）下表是某台混合动力汽车所用的镍氢蓄电池组的部分参数（其中容量即为电荷量），试求该蓄电池组最多可储存多少电能.,（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速行驶0.5 h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车内燃机消耗燃油4.475 kg，车速为50 km/h，

29、蓄电池组储存的电能由最大值的60%增加到80%.从汽车使用技术手册中，测试人员发现该车使用的燃油的热值为4.0107 J/kg，汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示.试计算该汽车内燃机的效率（不计内燃机外机械传动及充电过程中的能量损失）.,【解析】（1）易于启动(加速快、节省燃油、环保、污染少、噪声比其他内燃机小). (2)蓄电池组最多可储存电能 W=UIt=300 V100 A3 600 s=1.08108 J (3)汽车在0.5 h内行驶的路程： s=vt=50 km/h0.5 h=25 km=2.5104 m 查表可知：当车速为50 km/h时阻力f=2 000 N 汽车匀速行驶，

30、F=f=2 000 N,汽车牵引力做功 W=Fs=2 000 N2.5104 m=5107 J 储存电能：W(80%-60%)1.08108 J=2.16107 J 燃油放热Qmq4.475 kg4107 J/kg=1.79108 J 汽车内燃机效率： = =40% 答案：(1)易于启动(加速快、节省燃油、环保、污染少、噪声比其他内燃机小) (2)1.08108 J (3)40%,二、 综合题示例 【典例】（2009昆明中考)太阳能热水器是一种常见 的利用太阳能的装置.某品牌太阳能热水器，在晴天能 接收到的太阳能平均辐射强度(用R表示)为R= 300 J(m2s)，它表示每平方米面积上一秒内接

31、收到 的太阳能为300 J.该太阳能热水器集热管接收阳光照射 时的有效面积是2 m2，贮水箱中盛有0.1 m3的水.求： (1)贮水箱中水的质量.(2)若在阳光下照射70 min，所接收到的太阳能全部用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度.,【解析】(1)贮水箱中水的质量 mV1103 kg/m30.1 m3=100 kg (2)贮水箱中的水吸收的热量 Q吸=RSt300 J/(m2s)2 m24 200 s =2.52106 J 由Q吸=cmt得 t=Q吸/cm =2.52106 J/4.2103 J/(kg)100 kg=6 答案：(1)100 kg (2)6 ,【训练】（2009龙岩中考

32、)在国家大力提倡节能减排和使用新能源的政策支持下，小明家计划安装太阳能电池板供照明使用，同时将普通白炽灯全部换成LED节能灯.他通过调查和查阅资料获取了以下信息：小明家所处位置每天平均能接收的太阳能约为1.44107 J/m2.某型号的太阳能电池板对太阳能的利用率为10%.5W的LED节能灯照明效果与40 W的普通白炽灯相同.家里有5盏40 W的普通白炽灯，每盏灯每天平均使用4 h.请回答下列问题：,（1）请写出一种新能源（除太阳能外），并说说你（家）能为节能减排做些什么？（2）换用节能灯后与原来相比，每天可节约照明用电多少度？（3）至少要安装多少平方米该型号的太阳能电池板才够节能灯使用？ 【

33、解析】要求每天节约多少电能，先求出节约的总功率，再用WPt计算节约的电能.太阳能电池板每天发电量必须供5盏5W的LED节能灯照明，利用所需的能量和太阳提供的能量之比可求出太阳能电池板的面积.,答案：（1）新能源：风能、核能、地热能、潮汐能等.节能减排措施：节约纸张、节约用电等 （2）换用节能灯后可节约的总功率： P节（40 W-5 W）5175 W 每天可节约用电：W节P节t0.175 kW4 h=0.7kWh,（3）节能灯每天的用电量： W1=P1t=（5 W5）(43 600 s)=3.6105 J 太阳能电池板每天发电量： W1.44107 J/m210%1.44106 J/m2 至少要安装太阳能电池板的面积： S= =0.25 m2,二、新能源的应用综合题示例 【典例】（2009百色中考)氢能被视为未来的理想清洁能源.随着科技的不断进步，现在从植物中提取氢的效率越来越高，可以从34 kg干燥的植物中提取1 kg的氢.(1)目前的节能小轿车每百公里耗油量可以降到5L，则这种节能小轿车每百