山東省中考物理 專題二十二 計算題 第2課時 熱學(xué)、電學(xué)計算復(fù)習(xí)課件.ppt
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專題二十二:第2課時熱學(xué)、電學(xué)計算,★熱學(xué):,考點(diǎn)1:求熱量,例1.(黃石中考)一根質(zhì)量為2g的燒紅的鐵釘,溫度為600℃,若它的溫度降低到100℃,釋放的熱量___J.若這些熱量全部用于加熱100g常溫的水,則水溫將升高_(dá)____℃.[已知鐵的比熱容為0.46103J/(kg℃),水的比熱容為4.2103J/(kg℃)],460,1.1,【解析】由題意可知:m鐵=2g=210-3kg,t0=600℃,t=100℃,c鐵=0.46103J/(kg℃),所以釋放出的熱量Q=cm(t0-t)=0.46103J/(kg℃)210-3kg(600-100)℃=460J;若這些熱量全部用于加熱100g的水,則,考點(diǎn)2:求熱效率,例2.用煤油氣化灶把100kg初溫為20℃的水加熱到70℃,消耗煤油1L.已知水的比熱容是4.2103J/(kg℃),煤油的熱值是4.6107J/kg,ρ煤油=0.8103kg/m3.水吸收的熱量為_________J,煤油氣化灶燒水的效率為_______.,2.1107,57.1%,例3.(大連中考)某工廠利用地?zé)釡厝o助冬季供暖,地?zé)釡厝刻斐鏊繛?.5104kg,溫泉水的初溫是80℃,供暖后溫度降低到40℃.溫泉水的比熱容是4.2103J/(kg℃).試求:,(1)這些溫泉水每天放出的熱量是多少?,解:溫泉水每天放出的熱量是Q放=cmΔt=4.2103J/(kg℃)2.5104kg(80℃-40℃)=4.2109J,(2)若這些熱量由熱值為3.0107J/kg的焦炭提供,至少需要完全燃燒多少千克的焦炭?,解:溫泉水每天放出的熱量由完全燃燒的焦炭提供,則Q放=Q則需要的焦炭質(zhì)量:,★電學(xué):,考點(diǎn)1:歐姆定律和電功率公式串講,1.計算電阻(1)利用歐姆定律變形式計算;(2)已知電阻的功率(P)和電壓(U)(結(jié)合用電器銘牌類題目或并聯(lián)電路)時,利用計算;(3)已知通過電阻的電流(I)和電阻消耗的電功率(P)(串聯(lián)電路),利用計算,例1(郴州中考)如圖所示的電路中,電源電壓為3V,R為定值電阻,燈L標(biāo)有“6V3W”的字樣,燈L的電阻不隨溫度變化.閉合開關(guān)S后,電流表的示數(shù)為0.75A,則定值電阻R的阻值為()A.10ΩB.6ΩC.15ΩD.8Ω,B,【解析】利用公式計算R的阻值.(1)電壓確定:電路為并聯(lián)電路,UR=U源=3V;(2)電流確定:根據(jù)并聯(lián)分流原理利用公式I=I1+I2計算:①計算IL實(shí):.a.求電壓:U實(shí)=U源=3V;b.求燈泡的電阻RL:小燈泡的銘牌“6V3W”,可計算出小燈泡的阻值;c.求電流:通過燈泡的電,流②計算IR:IR=I–IL實(shí)=0.75A-0.25A=0.5A;(3)計算電阻:定值電阻R的阻值.故選B.,變式練習(xí)1:一額定功率為6W的小燈泡接入如圖電路,其中定值電阻R為6Ω,移動滑動變阻器,當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時,小燈泡正常發(fā)光,則該小燈泡的電阻為_______Ω.,24,【解析】小燈泡正常發(fā)光時的電流,則小燈泡的電阻為.,2.計算電流,(1)利用歐姆定律計算;(2)已知電阻的功率(P)和電壓(U)(結(jié)合用電器銘牌類題目)時,利用計算;(3)已知電阻消耗的功率(P)和電阻阻值(R)時,利用計算,例2:如圖所示電路,R1=8Ω,R2=6Ω,閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.6A,閉合開關(guān)S1,電流表的示數(shù)變?yōu)?)A.0.6AB.1.4AC.1.6AD.0.2A,【解析】電源電壓為U=I1R1=0.6A8Ω=4.8V,閉合開關(guān)S1,電流表的變化量為通過R2支路的電流=0.8A.電流表測量干路電流,示數(shù)I=I1+I2=0.6A+0.8A=1.4A.故選B.,B,A1,A,3.計算電壓,(1)利用歐姆定律變形式U=IR計算;(2)已知電阻的功率(P)和通過電阻的電流(I)時(結(jié)合用電器銘牌數(shù)),利用計算;(3)已知電阻的阻值(R)和消耗的功率(P)時,利用計算,例3:如圖所示電路中電流表示數(shù)為0.5A.電流表的示數(shù)為0.8A,L是標(biāo)有“額定功率6W”字樣的小燈泡,剛好正常發(fā)光,則電源電壓為___V,電阻R的阻值為___Ω.,A1,A2,12,15,【解析】小燈泡和電阻是并聯(lián)的,兩端電壓相等,測小燈泡的電流,測電阻的電流,由于小燈泡L正常發(fā)光,則電源電壓,電阻R的阻值為.,A1,A2,4.計算電功率,(1)已知(或可以計算出)電阻兩端的電壓(U)和通過的電流(I)時,利用P=UI計算;(2)已知電功(W)和通電時間(t),利用計算;(3)已知電阻兩端的電壓(U)和電阻阻值(R)時,利用計算;(4)已知電阻的阻值(R)和通過電阻的電流(I)時,可利用P=I2R計算.,例4(龍東中考)如圖是某電熱水壺加熱和保溫電路原理圖,R1=44Ω,R2=440Ω,當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時,電熱水壺處于_____狀態(tài);該電熱水壺的加熱功率是______W.,保溫,1100,【解析】分析電路圖可知,當(dāng)兩個開關(guān)都斷開時整個電路斷路,當(dāng)只有開關(guān)S2閉合時兩個電阻串聯(lián)接入電路中,當(dāng)兩個開關(guān)都閉合時只有R1接入電路中.由于電源電壓不變,所以根據(jù)可得電功率與電阻成反比,因?yàn)橹挥虚_關(guān)S2閉合時兩個電阻串聯(lián),其電阻阻值較大,所以電功率較小,這時電熱水壺處于保溫狀態(tài);該電熱水壺的加熱時只有R1工作,其加熱功率是.,5.計算電能(電功),計算電能(電功)的公式有W=UIt、W=Pt,已知電功率和時間時,利用W=Pt計算,除此之外一般選用W=UIt計算.,例5:(丹東中考)若電飯鍋的額定功率是800W,正常工作15min,消耗了_______kWh的電能.,0.2,【解析】電飯鍋正常工作15min,消耗的電能:,考點(diǎn)2:銘牌的理解及應(yīng)用,例6:燈L1標(biāo)有“6V6W”,L2標(biāo)有“6V3W”,則燈泡L1的電阻為6Ω,若兩燈串聯(lián)接入電路,兩燈都發(fā)光時,電路中的最大電流為_____A;若兩燈并聯(lián)接入電路,兩燈泡均正常發(fā)光時,電路的總電流為____A,發(fā)光6min,消耗的電能是_______J.,0.5,1.5,3240,【解析】燈泡L1的電阻為,燈泡L2的電阻為,L1額定電流為I2=,L2額定電流為,串聯(lián)電路中電流不能超過額定電流較小的L2,則此時最大電流為0.5A;兩燈泡并聯(lián),正常發(fā)光,則兩端電壓為6V,總電流為I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A,消耗的電能為W=UIt=6V1.5A660s=3240J.,考點(diǎn)3:電路中的極值、范圍問題,例7:(蘭州中考)在如圖所示的電路中,電源電壓恒為9V,電壓表的量程為0~15V,電流表的量程為0~0.6A,定值電阻R1的規(guī)格為“30Ω0.5A”,滑動變阻器R2的規(guī)格為“20Ω1A”,燈泡L上標(biāo)有“6V3W”的字樣,假設(shè)燈絲的電阻不變,閉合開關(guān),在不損壞電路元件的情況下,下列說法中正確的是()A.整個電路消耗的總功率的變化范圍是3.375~4.5WB.電壓表示數(shù)的變化范圍是3~6VC.滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是5~20ΩD.電流表示數(shù)的變化范圍是0.1~0.5A,A,【電路圖分析】開關(guān)S閉合時,R1、R2并聯(lián)后與燈泡L串聯(lián),電流表測量的是R1中的電流,電壓表測量的是燈泡L兩端的電壓.,A,V,【解析】燈泡的額定電流,燈泡的電阻,當(dāng)燈泡兩端的電壓為6V時,電阻R1與滑動變阻器兩端的電壓為U1=9V-6V=3V;通過R1的電流則滑動變阻器的電流為I滑=0.5A-0.1A=0.4A,此時變阻器的阻值.燈泡正常發(fā)光時,電路中的電流最大,所以總功率最大,Pmax=UI=9V0.5A=4.5W,當(dāng)滑動變阻器的阻值最大為20Ω時,電路中的總電阻最大,此時電路的總功率最小,定值電阻與變阻器的總電阻12Ω,總功率為,故A正確;當(dāng)滑動變阻器的阻值為20Ω時,電路中的總電阻最大,電流最小,電壓表的示數(shù)最小,為4.5V,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時,此時電壓表的示數(shù)最大,Umax=6V,所以電壓表的變化范圍是4.5~6V,故B錯誤;,分析A、B可得滑動變阻器的變化范圍是7.5~20Ω,故C錯誤;當(dāng)變阻器的阻值為20Ω時,R1兩端的電壓最大,電流表的最大示數(shù)為0.15A,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時,R1兩端的電壓最小,電流表的最小示數(shù)為0.1A,則電流表示數(shù)的變化范圍為0.1~0.15A,故D錯誤.故選A.,考點(diǎn)4:電學(xué)計算分類,1.銘牌類計算,例8.(鄂州中考)如圖,小華家電能表的示數(shù)是_______度,他只讓某電水壺工作,發(fā)現(xiàn)在10分鐘內(nèi)電能表盤轉(zhuǎn)過了600轉(zhuǎn),則該電水壺的實(shí)際功率為___________W.,【解析】電能表的示數(shù)1362.5kWh;10分鐘內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動600r,電路消耗的電能為:電水壺消耗的實(shí)際功率:,1362.5,1.2103,2.電路類計算,例9.(常州中考)如圖所示的電路中,電源電壓恒為6V,R1、R2為定值電阻,R1=10Ω.甲、乙均為電壓表時,閉合S1、S2,兩電壓表示數(shù)之比為U甲∶U乙=1∶3.甲、乙均為電流表時,僅閉合S1,甲、乙電流表示數(shù)I甲、I乙分別為()A.1.8A,1.2AB.1.8A,0.6AC.0.9A,0.6AD.0.9A,0.3A,C,【解析】由圖示電路圖可知,甲、乙均為電壓表,閉合S1、S2時,兩電阻串聯(lián),甲測R1兩端電壓,乙測兩電阻串聯(lián)電壓,已知U甲∶U乙=1∶3,則U乙=3U甲,兩電阻串聯(lián),通過兩電阻的電流I相等,兩電阻之比:,R2=2R1=20Ω;甲、乙均為電流表時,僅閉合S1,兩電阻并聯(lián),乙測通過R1的電流,甲測干路電流,兩電流表示數(shù):.故選C.,例10.(建設(shè)兵團(tuán)中考)如圖所示,電源電壓保持不變,已知R2=40Ω.,(1)當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時,電壓表示數(shù)為6V,求電源電壓?,解:當(dāng)閉合開關(guān)S、S1時,R2被開關(guān)S1短路,電路中只有R1,故電壓表的示數(shù)就等于電源電壓,所以電源電壓U=6V,(2)當(dāng)閉合開關(guān)S、斷開S1時,電壓表示數(shù)為2V,求通過R1的電流和R1消耗的電功率?,解:當(dāng)閉合開關(guān)S、斷開S1時,電路為R1、R2組成的串聯(lián)電路,電壓表測量的是R1兩端的電壓U1=2V,因?yàn)殡娫措妷簽閁=6V,所以U2=U-U1=6V-2V=4V,則,因?yàn)镽1與R2串聯(lián),所以I1=I2=0.1A,所以R1消耗的電功率P1=U1I1=2V0.1A=0.2W,3.結(jié)合銘牌的電路類計算,例11.(河池中考)如圖所示,電源電壓保持18V不變,小燈泡L上標(biāo)有“6V3W”字樣,滑動變阻器最大電阻值R=60Ω.為保證各器件安全,不考慮燈絲電阻隨溫度的變化,下列說法正確的是()A.S斷開時,電壓表示數(shù)為0VB.S閉合后,電壓表最大示數(shù)為15VC.小燈泡L正常發(fā)光時,變阻器R消耗的電功率為6WD.S閉合后,小燈泡L的最小實(shí)際電功率為0.5W,C,【解析】S斷開時,電壓表測電源的電壓,為保證各器件的安全,此時電壓表的示數(shù)為18V,故A錯誤;S閉合后,因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,因?yàn)闊襞莸念~定電壓為6V,為了各器件的安全,電壓表最大示數(shù)為6V,故B錯誤;燈泡正常發(fā)光時的電壓為6V,功率為3W,因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以此時滑動變阻器兩端的電壓:UR=U-U額=18V-6V=12V,因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等,,所以變阻器R消耗的電功率P=URI=12V0.5A=6W,故C正確;根據(jù)得,燈泡的電阻:;當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,燈泡消耗的電功率最小,因?yàn)榇?lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以根據(jù)歐姆定律可知,此時電路中的電流:燈泡的最小電功率:PL=I2RL=(0.25A)212Ω=0.75W,故D錯誤.,例12(四川中考)如圖所示,電源電壓恒為7V,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω1A”,燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣.閉合開關(guān),若兩電表示數(shù)均不超過量程,燈泡兩端的電壓不超過額定電壓,不考慮燈絲電阻變化,下列說法正確的是()A.電壓表示數(shù)變化范圍2~3VB.電流表示數(shù)變化范圍0.2~0.5AC.滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍2~9ΩD.滑動變阻器的最大功率為0.5W,C,例13.(江西中考)如圖所示,電源電壓恒定,小燈泡上標(biāo)有“2V1W”的字樣,滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω.求:,(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻;,解:,解:當(dāng)斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S、S2、S3時,R1被短路,燈泡L與R2串聯(lián),U總=IR總=I(R2′+RL)=0.5A(10Ω+4Ω)=7V,(2)斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S、S2、S3,將滑片P移到距a端的長度為總長ab的位置時,小燈泡L恰好正常發(fā)光,電源電壓是多少?,解:當(dāng)斷開開關(guān)S2,S、S1、S3閉合,滑片P移至a端,滑動變阻器接入電路的阻值為0,小燈泡兩端的實(shí)際電壓為7V,遠(yuǎn)大于它的額定電壓2V,所以小燈泡將被燒斷,電壓表示數(shù)為7V,此時電路中只有電阻R1在工作,(3)斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S、S1、S3,將滑片P移到a端時,電流表示數(shù)為2A,此時電壓表示數(shù)是多少?定值電阻R1的阻值是多少?,例13.(荊州中考)電源電壓為25V且保持不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,其上標(biāo)有“50Ω2A”的字樣,電流表的量程為0~0.6A,電流表的量程為0~3A,燈泡L標(biāo)有“5V1W”的字樣.,(1)燈泡L正常工作時的電流是多大?,解:由P=UI可得,燈泡的額定電流,(2)閉合S,斷開S1、S2,燈泡恰好正常工作,求R1的阻值;,解:閉合S、斷開S1、S2,R1與L串聯(lián),燈泡恰好正常工作,則UL=5V,IL=0.2A,R1兩端的電壓U1=U-UL=25V-5V=20V;由公式得,定值電阻的電阻大小為:,(3)S、S1、S2均閉合,求滑動變阻器R2連入電路的阻值為多大時電路功率最大?并求出此種情況下電路1min消耗的電能.,解:S、S1、S2均閉合時,電路電壓為25V,L短路,R1與R2并聯(lián),此時通過R1的電流是一個定值,大小為:,R1的電功率為PR1=UR1IR1=25V0.25A=6.25W,如果電路干路中的電流為電流表允許通過的最大電流3A,而R1的電流為0.25A,這時R2通過的電流為:IR2=I總-IR1=3A-0.25A=2.75A>2A,超過了變,阻器允許通過的最大電流,所以R2中能通過的最大電流為2A,此時滑動變阻器R2連入電路的阻值為;R2最大功率為從而電路中最大功率為由得,電路1min消耗的電能最大值W=P總大t=56.25W60s=3375J,例14.(山西中考)幾千年來中國的廚藝最講究的就是“火候”二字,現(xiàn)在市面上流行如圖甲所示的新型電飯鍋,采用了“聰明火”技術(shù),電腦智能控溫、控壓,智能化控制食物在不同時間段的溫度,以得到最佳的口感和營養(yǎng),其簡化電路如圖乙所示.R1和R2均為電熱絲,S是自動控制開關(guān).把電飯鍋接入220V的電路中,用電飯鍋的“聰明火”煮米飯,電飯鍋工作時的電流隨時間變化的圖像如圖丙所示.,考點(diǎn)5:電熱類計算,(1)求電熱絲R2的阻值(計算結(jié)果保留一位小數(shù));,解:(1)當(dāng)開關(guān)S閉合時,電路中只有R2工作,從圖中可知通過R2的電流I=3A.根據(jù)可得,R2的電阻,(2)這個電飯鍋在0~15min把質(zhì)量為1.1kg的米飯由20℃加熱到100℃,求電飯鍋在這段時間加熱的效率.[c米飯=4.2103J/(kg℃)],解:米飯吸收的熱量,電飯鍋加熱的效率,W總=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220V3A1060s+220V2A560s=5.28105J,0~15min消耗的電能,Q=cmΔt=4.2103J/(kg℃)1.1kg(100℃-20℃)=3.696105J,例15.(慶陽中考)如圖是一種測量小汽車油箱內(nèi)油量裝置原理圖.壓力傳感器R的電阻會隨所受壓力的大小發(fā)生變化,油量表(由電流表改裝而成)指針能指出油箱里油的多少.若電源電壓為6V,壓力傳感器R的上表面面積為5cm2,壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示.(q汽油=4.6107J/kg,ρ汽油=0.7103kg/m3,g=10N/kg),考點(diǎn)6:力電類計算,(1)當(dāng)油與箱總重為600N時,壓力傳感器R受到的壓強(qiáng)是多少?,請計算:,解:壓力是:F=G=600N壓強(qiáng)是:,(2)若油箱內(nèi)油為10kg,汽油完全燃燒放出的熱量是多少?,解:Q=mq=10kg4.6107J/kg=4.6108J,(3)如果空油箱質(zhì)量為6kg,油量表指針指向210-2m3時,電路中的電流是多少?,解:由得,當(dāng)油量表指向210-2m3時,油箱中油的質(zhì)量是:m汽油=ρ汽油V=0.7103kg/m3210-2m3=14kg空油箱和汽油的總質(zhì)量是:m=6kg+14kg=20kg這時壓力傳感器受到的壓力是:F2=G=mg=20kg10N/kg=200N.查表可得這時壓力傳感器的電阻是200Ω所以電路中的電流是:,- 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