2020年中考物理计算题复习:力热电综合计算题

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2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案解析

2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案解析

2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案解析一、电磁学综合题1.由P=Wt=Fst=Fv,可得,机器人运动的速度:v=20.4Pf=0.43020WN=0.6m/s.(2019·陕西中考模拟)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。

图乙是某品牌养生壶简化电路图。

(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),g =10N/kg)(1)开关S1、S2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;(2)求R1的阻值;(3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;(4)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。

【答案】(1)当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大;(2)88Ω;(3)1.25A;(4)420s【解析】【详解】(1)由图知,当开关S1闭合,S2接B时,电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,由P=2UR可知,总功率最大,所以此状态为高温档;答:当开关S1闭合,S2接B时,为高温档;因为此时电阻R1、R2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大。

(2)由图知,当开关S 1断开,S 2接A 时,电阻R 1、R 2串联,电路中的总电阻最大,由P =2U R可知,总功率最小,此时为低温档;当S 2接A ,S 1闭合时,R 2被短路,只有电阻R 1接入电路,养生壶处于中温档。

由P =UI 得,正常工作时通过R 1的电流为:I 1=P U中=550220W V =2.5A ,由I =U R 得,R 1的阻值:R 1=1U I =2202.5V A=88Ω; 答:电阻R 1的阻值是88Ω(3)由P =UI 得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:I 低=P U 低=275220W V =1.25A ; 答:养生壶处于低温档工作时电流为1.25A(4)由ρ=m V可得,水的质量:m =ρV =1×103kg/m 3×1×10﹣3m 3=1kg ,水吸收的热量:Q 吸=cm (t ﹣t 0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J ,由η=Q w吸和W =Pt 得,烧开一壶水需要的时间为:t =W P 高=Q P η吸高=53.69610110080%J W ⨯⨯=420s 。

2020年中考物理计算题专项强化复习:《热和能综合计算》(解析版)

2020年中考物理计算题专项强化复习:《热和能综合计算》(解析版)

《热和能综合计算》一、计算题1.可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为50kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了1.2m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg⋅℃),天然气热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求:(1)水吸收的热量;(2)燃气锅炉烧水时的效率;(3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰。

2.为了测定铅的比热容,把质量为200g的铅块加热到98℃,再投入到80g的12℃的水中,较长的一段时间后水的温度为18℃.若不计热损失,求:(1)水吸收的热量.(2)铅的比热容.3.“十一”假期,小江一家驱车外出旅游.当汽车以30m/s的速度在高速公路上匀速直线行驶时,汽车受到的阻力是整车重的0.05倍,效率为40%.(已知汽车整车重为2.2×104N,汽油热值q=3.3×107J/L,g取10N/kg)求:(1)这辆汽车匀速行驶时所受阻力是多少?(2)汽车牵引力做功的功率是多少?(3)若汽车按照以上速度匀速直线行驶了600km的路程,需消耗汽油多少L(升)?4.德国某处农场的牛棚里,关了90头奶牛,由于棚内牛屁浓度太高,结果静电引发了牛屁爆炸,把屋顶都炸塌了下来.这是因为牛屁中含有大量的甲烷所致.据此,阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”,在牛背上装有一个大塑料袋,通过导管收集牛体内排除的气体.若一头奶牛一天收集的气体中的甲烷,完全燃烧放出的热量全部被水吸收,可使56kg的水从30℃升高到80℃.(甲烷的热值为5.6×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),煤的热值是2.94×107J/ kg).(1)求一头牛一天排出的气体中甲烷的质量是多少?(2)如果这些热量由燃烧煤来提供,煤燃烧放出的热量有40%被水吸收,则需要多少煤?5.用烟煤烧水时,将10kg的水从15℃加热到95℃,燃烧了1.4kg的烟煤.水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃),烟煤的热值是3×107J/kg.试求:(1)水吸收的热量.(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量.(3)烧水过程的热效率.(4)说出烧水过程热效率未达到100%的一个原因.6.小琳家有一台电热水壶,为了测量它烧水时的热效率,她和父亲合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,只将该电水壶装了2kg、30℃的水,接入家庭电路中,观察到家中标有2000r/(kW⋅ℎ)字样的电能表恰好转过150转(r)时,壶中水的温度上升到55℃,已知水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃),求在此过程中:(1)电热水壶中水吸收的热量;(2)电水壶烧水的热效率.7.某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。

中考物理 综合计算题 第3讲 力、热、电计算 力、热综合题

中考物理 综合计算题 第3讲 力、热、电计算 力、热综合题

题型之三 力、热综合题汽车、汽艇、飞机、推土机等机械,构建了力、热之间的联系,因而成为了力、热综合题的载体.t s v =、SFp =、P=W/t 、W=F s 、P=Fv 、Q=q m 是解题常用的公式,热机效率仍是试题考查的重点.(2014·威海)我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能.该飞机最大起飞质量为37 t ,最大飞行高度达20 000 m ,最大航行速度达2.5倍声速(合3 060 km/h ),最大载油量为10 t.飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表: 速度v /(m/s ) 100 200 300 400 500 阻力f /N0.3×1041.2×1042.7×1044.8×1047.5×104已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:(1)飞机发动机完全燃烧10 t 燃油获得的能量是多少焦?(2)当飞机以400 m/s 的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500 m/s 的速度巡航时,飞机的最大航程约是多少千米?点拨:燃油燃烧释放的能量可以利用公式Q=mq 计算,此时飞机可做的机械功为W=Q η,而W = Fs = fs. 知飞机的速度v ,则可从表格中获取飞机受到的阻力f ,进而得出飞机的动力F ,再利用公式P=Fv 算飞机的功率.1.(2014·梅州)一辆总重为1.6×104N 的汽车在高速公路上匀速行驶了20 km.已知汽车行驶过程所受平均阻力为1.4×103 N ,车轮与地面接触的总面积为0.08 m 2,求: (1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强;(2)汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功;(3)若在这段路程内,汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×107J.这些热量可使多少m 3的水温度升高50 ℃.[水的比热容c 水=4.2×103J/(kg · ℃)].2.(2013·河南)在城乡建设中,推土机发挥着巨大的作用.如图为某型号履带式推土机,额定功率为2.0×105 W.请回答并计算:(1)推土机安装履带,是为了在松软的土地上作业时___________;当推土机在湿滑的土地上作业时,履带上凸出的棱则起到_______________的作用.(2)当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时,在1 min内匀速前进了120 m,求推土机受到的阻力.(3)若推土机发动机的效率为40%,工作一段时间消耗柴油50 L,求此过程中推土机做的功.已知柴油的密度为0.8×103 kg/m3,热值为4.0×107 J/kg.3.(2014·云南)如图是根据某小汽车在一段平直的路面上行驶的时间通过的路程绘制的示意图.(1)判断图中小汽车是匀速直线运动还是做变速直线运动;(2)求图中小汽车全程的平均速度;(3)若小汽车以20 kW的功率行驶10 min消耗汽油1 kg,已知汽油的热值q=4.6×107 J/kg,求小汽车发动机的效率.4.某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg,密度约为0.7×103 kg/m3,油箱容积为50 L,它在水中匀速航行时所受的阻力f=1 400 N,求:(1)如果把油箱装满,则汽油的质量是多少?(2)若快艇匀速行驶46 km,则牵引力所做的功是多少?(3)若快艇匀速行驶46 km耗油8 L,则发动机的效率为多少?5.如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片.以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路近似处理为斜面)以10 m/s的速度匀速行驶,经过900 s从山脚到达山顶;汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103 N.已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%,汽油热值q=4.6×107 J/kg,求:(1)汽车上山时牵引力的功率为多大.(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油.6.(2014·呼和浩特)2013年CYCC中国房车锦标赛分站赛于7月5日至7月7日在鄂尔多斯国际赛车场举行.某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56 km,用时半小时,车的总质量为3×103kg ,受到的阻力为车重的101.求: (1)该房车的行驶速度;(2)该房车牵引力所做的功;(3)已知这一过程消耗燃油1.5×10-2 m 3,则热机在这一过程中消耗的总能量为多少?(假设燃油完全燃烧,燃油密度ρ为0.8×103 kg/m 3,燃油热值q 为4.5×107J/kg );(4)若将该房车改装成纯电动汽车,则可使二氧化碳排放量由每消耗1 kg 汽油排放2.2 kg 二氧化碳降为零.已知改装后的房车每行驶一百公里能耗为160 kW ·h ,则该房车 的效率.7.(2014·宜宾)已知××型汽车的质量M=1 200 kg ,汽车的额定功率P=40 kW.一般情 况下,驾驶员酒后的反应时间(从发现情况到开始制动所需的时间)比正常时慢了0.1~ 0.5 s ,易发生交通事故.下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反 车速v (km/h ) 40 60 80 反应距离s (m ) 57.510(1)假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t 1=15 min ,速度大小v 1=72 km/h , 消耗汽油的质量m=2 kg ,求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率;(g 取10 N/kg ,q 汽油=4.5×107J/kg )(2)请根据表格数据,计算驾驶员的正常反应时间.题型之三力、热综合题例3(1)燃烧10 t燃油放出的热量Q=mq=10×103 kg×5×107J/kg=5×1011 J.(2)由表格可知,飞机以400 m/s的速度巡航时,受到的阻力f1=4.8×104 N,可见其输出功率P1=F1v1=f1v1=4.8×104 N×400 m/s=1.92×107W.(3)飞机加满油,能做的机械功W=Qη=5×1011 J×40%=2×1011 J;由表格可知,飞机以500 m/s的速度巡航时,受到的阻力f2=7.5×104 N,则其航行的距离s=W/F2= W/f2=2×1011 J/(7.5×104 N)≈2 666.7 km.针对训练1.(1)压强p=F/S=1.6×104 N/0.08 m2=2×105 Pa(2)发动机所做的功W=Fs=1.4×103 N×20×103 m=2.8×107 J(3)水的质量m=Q吸/(cΔt)=4.2×107 J/[4.2×103 J/(kg·℃)×50 ℃]=200 kg水的体积V=m/ρ=200 kg/(103 kg/m3)=0.2 m32.(1)减小压强增大摩擦(2)推土机做功W=Pt=Fs则牵引力F=Pt/s=2.0×105 W×60 s/120 m=1.0×105 N由于推土机匀速运动,则推土机受到的阻力Ff=1.0×105 N(3)消耗的柴油质量m=ρV=0.8×103 kg/m3×50×10-3 m3=40 kg柴油完全燃烧放出的热量Q=mq=40 kg×4.0×107J/kg=1.6×109 J根据η=W/Q×100%可得推土机做的功W=Qη=1.6×109 J×40%=6.4×108 J3.(1)小汽车做变速直线运动(2)小汽车全程的平均速度是v=s/t=1 200 m/40 s=30 m/s(3)P=20 kW=2×104 W,t=10 min=600 s发动机做的功W=Pt=2×104 W×600 s=1.2×107 J1 kg汽油放出的热量是Q放=mq=1 kg×4.6×107 J/kg=4.6×107 Jη=W/Q放=1.2×107/4.6×107 J≈26.09%4.(1)m=ρV=0.7×103 kg/m3×0.05 m3=35 kg(2)W=Fs= fs=1 400 N×4.6×104 m=6.44×107 J(3)m1=ρV1=0.7×103 kg/m3×0.008 m3=5.6 kgQ放=m1q=5.6 kg×4.6×107J/kg=2.576×108 Jη= W/Q放=6.44×107 J/(2.576×108 J)=25%5.(1)s=vt=10 m/s×900 s=9×103 mW牵=Fs=9.2×103 N×9×103 m=8.28×107 J牵引力的功率P=W牵/t=8.28×107 J/900 s=9.2×104 W(2)汽油完全燃烧释放的热量Q=W牵/η=8.28×107 J/30%=2.76×108 J消耗汽油的质量m=Q/q=2.76×108 J/4.6×107J/kg=6 kg.6.(1)v=s/t=56 km/0.5 h=112 km/h(2)W有=Fs=110mgs=110×3×103 kg×10 N/kg×56×103 m=1.68×108 J(3)W总=mq=ρVq=0.8×103 kg/m3×1.5×10-2 m3×4.5×107 J/kg=5.4×108 J (4)η=W有/W′总=1.68×108 J/(160×56/100×3.6×106 J)=52% 7.(1)①牵引力做的功为W=Pt=40×103 W×15×60 s=3.6×107 J汽车牵引力F=P/v=40×103 W/72×13.6=2 000 N机车受到的阻力f=F=2 000 N②汽油完全燃烧释放的能量Q=mq=2 kg×4.5×107 J/kg=9×107 J 汽车发动机的效率η=W/Q=3.6×107 J/9×107 J=40%(2)车速v1=40 km/h=403.6 m/s驾驶员的反应时间Δt=s1/v1=5 m/403.6 m/s=0.45 s。

2020年中考物理电学综合计算题及答案

2020年中考物理电学综合计算题及答案

2020年中考物理电学综合计算题及答案一、电磁学综合题1.(4)若要使恒温箱的设定温度低于80℃,由图乙知道,热敏电阻的阻值R 1将增大,衔铁吸合工作电流即线圈中的电流仍需0.05A ,即要求控制电路中的总电阻不变,所以R 0的阻值必须调小。

(2019·江苏中考模拟)某同学设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U =6V ,R t 为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大。

电磁铁线圈电阻不计,当线中的电流I >=10mA 时,铁吸下与下触点A 接触;当I <10mA 时,衔铁松开与B 触点接触,U 2=220V ,R 1=48.4Ω(1)衔铁刚被吸下时,求R t 的阻值;(2)仅需在线框内加一根导线,即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线(3)求该电加热器处于加热挡时的电功率(4)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R 2的阻值【答案】(1)600Ω(2)(3)1000W (4)435.6Ω【解析】 【详解】(1) 当线中的电流I >=10mA 时, 衔铁吸下,因此衔铁刚被吸下时,R t 的阻值为: R t =1U I =36V1010A-⨯=600Ω; (2) 在线框内加一根导线,如图所示,衔铁吸下与下触点A 接触,电路中只有R 1,加热器处于加热状态,衔铁上触点B 接触,电路中R 1和R 2串联,加热器处于保温状态。

(3)该电加热器处于加热挡时的电功率:P 加热=221U R =()222048.4ΩV =1000W(4) 若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%, 则电加热器的保温时功率为: P 保温= P 加热⨯10%=1000W ⨯10%=100W,由P =2U R得,电加热器的保温时电路的总电阻为:R 总=2U P 保温=()2220100WV =484Ω,则R 2的阻值为:2.由图2可知,此时水温为60℃。

(2019·广东中考模拟)阅读短文,回答问题: 无链条电动自行车无链条电动自行车,整体外形时尚,没有了链条,外观变得与普通自行车或电动车有些不同,如图所示。

2020中考物理专题复习 专题4.2 中考热电综合计算题(解析版)

2020中考物理专题复习 专题4.2 中考热电综合计算题(解析版)

专题4.2 初中热电综合计算题知识回顾解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、电功公式、电功率公式等;涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。

典例突破【例题1】(2019齐齐哈尔)如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。

开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时吹温风;当S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1100W.已知:电源电压为220V,c冰=2.1×103J/(kg•℃)。

求:(1)吹冷风时,在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低,若冰袋内冰的质量为lkg,温度从﹣16℃升高到一6℃时,冰从周围吸收的热量是多少?(2)吹冷风时,电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW•h,此时通过电动机的电流是多少?(3)吹热风时,R2的电阻是多少?【答案】(1)吹冷风时,冰从周围吸收的热量是2.1×104J;(2)吹冷风时,通过电动机的电流是0.5A;(3)吹热风时,R2的电阻是88Ω。

【解析】(1)冰吸收的热量为:Q吸=c冰m冰△t=2.1×103J/(kg•℃)×1kg×[﹣6℃﹣(﹣16℃)]=2.1×104J;(2)开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时只有电动机工作,由W=UIt可得,通过电动机的电流为:I冷===0.5A;(3)电动机的功率为:P电动机===0.11kW=110W,当S2接3、4时吹热风,此时电动机、R1、R2并联,因并联电路各支路两端的电压相等,则R1消耗的功率:P1===440W,已知此时空调扇的总功率为1100W,则消耗R2的功率为:P2=P﹣P电动机﹣P1=1100W﹣110W﹣440W=550W,由P=可得,R2的阻值为:R2===88Ω。

2020年中考物理计算题专题复习 力电综合专题(共29张PPT)

2020年中考物理计算题专题复习  力电综合专题(共29张PPT)

4.进入三月份以来,东营街头出现了一种 共享电动汽车,如图1所示,下表是这种汽 车的主要参数。(g取10 N/kg)
空车质量
800 kg
每个轮胎与地面接触面积 50 cm2
电池容量
44 kW·h
标准承载
200 kg
最大续航(充满电最大行驶路程 )
200 km
所受阻力与汽车总重的比值 0.09
(1)电动机是电动汽车的核心部分,电动机
3.电动自行车给人们出行带来了很大的方 便,同时具有对环境污染小、节约能源等
优点,是人们短途出行较喜爱的交通工具
之一。右图是某品牌电动车,它最大运行 速度可达36 km/h,额定电压36 V,电动机 额定功率200 W,最大输出电流10 A,净重 20 kg,最大载重量100 kg,电池容量20 A·h。
最大速度 单轮胎触地面积
轮胎个数 车身自重 电池电压
4 A·h 500 W 18 km/h 25 cm2
2 20 kg 48 V
解:(1)小强从他家到奶奶家行驶的路程:s =vt=5 m/s×600 s=3 000 m 人和车总重:G=mg=(50 kg+20 kg)×10 N/kg=700 N
匀速行驶,受平衡力,牵引力与受到的阻
(1)电动自行车行驶时电动机将电能转化 为机__械__能和少量的__内__能。 (2)若车胎与地面的接触面积为20 cm2, 当电动车最大载重量时对地面的压强是 多少?
(3)若质量为40 kg的小明骑着电动车在水 平地面上行驶时,电机刚好以额定功率 和最大车速行驶,摩擦阻力为总重的1/60, 且电源电压恒定不变,则电动车的效率 是多大?此电动车在这样的路面上能行 驶的最大路程是多少?
1 050 kg 450 kg 80 km/h 15 kW·h 0.03 0.03 m2 120 km

2020届中考物理计算题解题攻略专题4-5中考力热电综合计算题(含解析)

2020届中考物理计算题解题攻略专题4-5中考力热电综合计算题(含解析)

2020届中考物理计算题解题攻略专题 4.5 初中力热电综合计算题知识回顾解决力热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、电功率公式、物体吸热放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律、热平衡方程等。

典例突破【例题1】(2019苏州)某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20℃的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失),(c水=4.2×103J/(kg?℃),g=10N/kg)求:(1)装入水后水壶对桌面的压强p;(2)水吸收的热量Q;(3)将水烧开所需时间t。

【答案】(1)装入水后水壶对桌面的压强为750Pa;(2)水吸收的热量是 3.36105J;(3)电热水壶把这壶水烧开需要336s。

【解析】(1)壶内装入质量为1kg的水,重力为:G水=mg=1kg×10N/kg=10N,装入水后水壶对桌面的压力:F=10N+5N=15N;装入水后水壶对桌面的压强:p=????=15??200×10-4??2=750Pa ;(2)水壶装了质量为1kg ,初温为20℃的水,标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:Q 吸=cm (t-t 0)=4.2×103J ∕(kg?℃)×1kg ×(100℃-20℃)=3.36×105J ;(3)不计热损失,W=Q 吸,由P=????额定可得电热水壶工作时间:t =????额定=??吸??额定=3.36×105??1000??=336s 。

【例题2】图甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两档加热功能,低温档功率为5500W ,内部等效电路如图乙所示,R 1和R 2是两个电热丝。

2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案

2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案

2020年中考物理电学综合计算题汇总含答案一、电磁学综合题1.(5)由P 损=I 2R 知,P 损和I 、R 有关,为保证用户的电器正常工作,I 不能改变,只能减小R ,两地输电线的电阻R 和输电线的长度、粗细、材料有关,因两地的距离不变,只有通过改变输电线的材料,即用电阻率更小的导体材料,或者换用较粗导线来减小R 达到减小输电线的损失。

(2019·江苏省锡山高级中学实验学校中考模拟)药壶主要用于煎煮药草,炖煮补品、汤料、咖啡等,其有不同档位设置,适合炖煮煎药文武火之需。

如图为一款陶瓷电煎药壶,其工作电路简化为如图所示,它在工作时,有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程,已知正常工作时,电源电压为220V ,高火加热功率为500W ,文火萃取功率为100W ,若壶中药液的总质量为1kg ,且在额定电压下煎药时,药液的温度与工作时间的关系如图所示。

(1)观察图像中高火加热过程可知:电煎药壶在后半段时间的加热效率比前半段的加热效率____________。

上述高火加热过程中,1kg 药液所吸收的热量是多少_______?(()3c 4.210J /kg =⨯药℃)(2)分析电路可知:当a S 接2,同时b S 断开时,电路处于文火萃取阶段,则电煎药壶在保温状态时a S 应接____________,同时b S ____________(填“闭合”或“断开”),此时电煎药壶的额定保温功率是多少瓦_________? 【答案】高 3.36510⨯J 1 断开 80W 【解析】 【详解】(1)在高火加热的前、后半段时间内,功率不变、时间相同,由W=Pt 可知消耗的电能相同;由图3可知前半段药液温度升高的温度值小、后半段温度升高的温度值大,而药液的质量不变、比热容不变,由Q =cmt,可知前半段药液吸收的热量少,由ηQ W=吸可知,后前半段的加热效率比前半段的加热效率高; 1kg 药液所吸收的热量:Q=c 药液mt =4.2310⨯J/(kg ℃)⨯1kg ⨯(9818-℃℃)=3.36510⨯J.当接1,同时断开时,电路中、串联,电路中电阻最大,由可知此时电功率较小,处于小功率保温状态;(2)当a S 接1,同时b S 断开时,电路中R 1、R 2串联,电路中电阻最大,由P=2U R可知此时电功率较小,处于小功率保温状态;2.(3)电能3200imp/kW•h ,表示电能表指示灯闪烁3200次,消耗的电能为1kW•h ,当1min 内闪了64次时,则微波炉消耗的电能是:6164 3.610J 3200E =⨯⨯⨯ =72000J ,微波炉消耗的电能的功率是:720000sJ 6E P t == =1200W.(2019·曲靖一中卓立学校中考模拟)图为某三档位(慢加热、快加热、保温)电热水器的简化电路图,R 1、R 2均为加热电阻(温度对电阻的影响忽略不计 );铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率模糊不清,该热水器能将水加热到的最高温度为75℃,求:(1)若电热器中已装满初温为25℃的水40kg ,将这些水加热到最高温度,水吸收的热量_______(c 水=4.2×103J/kg ·℃);(2)当开关S 1闭合,S 2接b 时,电热水器处于________状态,求R 1的阻值_________; (3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少时间____? 【答案】8.4×106J 慢加热 40Ω 4132s 【解析】 【详解】(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量:Q 吸=c 水m (t -t 0)= 4.2×103J/kg·℃)×40kg×(75℃-25℃)=8.4×106J ;(2)开关S 1闭合,S 2接b ,电热水器处于慢加热工作状态,R 1的阻值:221220V =40Ω1210ΩU R P ==慢();(3)电热水器消耗的电能:678.410==1084%J J Q W η⨯=吸, 开关S 1断开,S 2接b ,R 1、R 2串联,电路中的阻值R 串= R 1+R 2,此时电路中的总电阻最大,总功率最小,电热水器处于保温工作状态,此时电路中的阻值:22(220V)==80Ω605WU R P =串保,则R 2 = R 串-R 1=80Ω-40Ω=40Ω ,开关S 1闭合,S 2接a ,R 1、R 2并联,电路中的阻值:121240Ω40Ω==20Ω40Ω+40ΩR R R R R ⨯=+并, 此时电路中的总电阻最小,总功率最大,电热水器处于快加热工作状态,则快加热功率:22(220V)==2420W 20ΩU P R =快并 ,用该电热水器用快加热把原有的水加热到最高温度所用时间:7110=4132s 2420WJ W t P =≈快,用该电热水器用慢加热把原有的水加热到最高温度所用时间:7'10==8264s 1J 210WW t P =慢,3.(3)水吸收的热量为Q 吸=c 水m △t =4.2×103J/(kg•℃)×10kg×(100℃﹣20℃)=3.36×106J 。

2020年中考物理电学综合计算题及答案解析

2020年中考物理电学综合计算题及答案解析

2020年中考物理电学综合计算题及答案解析一、电磁学综合题1.电动机的机械功W 机=W −Q =3.3×105J −1.5×104J =3.15×105J ,(2019·天津中考模拟)如图甲所示,设闭合电路中的电流为I ,外部电路的等效电阻为R ,电源内部电阻为r(r 为定值),电源电动势为E ,根据串联电路电压特点有E=IR+Ir 。

现有如图乙所示的电路,当变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,两电压表的读数与电流表读数的变化情况,如图丙中AC 、BC 两直线所示。

(1)电压表V 1、V 2的示数与电流表A 的示数的变化图线分别为(丙)图中的哪一条?并加以说明。

(2) 请你计算出变阻器的总电阻R 1的大小。

小贴士电源两极间存在电压。

实验表明:不接用电器时,电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的,物理学中用“电动势”表征电源这一特性,即电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,用符号“E ”表示,实际上由于电源内部有电阻,所以当电路中有电流通过时,电源的内阻也分得一定的电压。

【答案】(1)详见解析(2)5541101411U U U U R R R I I I I =-=-=-串 【解析】【分析】根据题中“小贴士”和电路图可知,本题考查闭合电路的欧姆定律。

当滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流增大,定值电阻R 0的电压增大,路端电压减小,结合图丙进行分析判断,确定两电表对应的图线;结合图像,利用欧姆定律求出R 1的值;【详解】解:电压表V 1测电路中电阻R 0及R 1两端总电压(或电源输出电压)。

(1)BC 直线为电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线,AC 直线为电压表V 2的示数随电流表示数变化的图线。

当滑动变阻器滑片从一端滑到另一端时,电流表示数从I 1增大到I 4,乙图中电压表V 2的示数U 0=IR 0,可知当电流表A 的示数增大时,电压表V 2的示数也随着增大:因为E=I(R 0+R 1)+Ir ,已知电源内阻r 和电源电压不变,可知当电流I 增大时,Ir 增大,则I(R 0+R 1)减小,即电源输出电压减小,所以BC 直线为电压表V 1的示数随电流表示数变化的图线。

2020年中考物理计算题复习:力电综合计算题

2020年中考物理计算题复习:力电综合计算题

初中力电综合计算题要点归纳解决力电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、做功公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律等。

【例题1】(2018•泰安)某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。

ABO为一水平杠杆,OA长120cm,O为支点,AB:OB=5:1;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。

闭合开关S,水平踏板空载时,电压表的示数为2V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5V时,报警器R0开始发出报警信号。

踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。

求:(1)电源电压为多少?(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。

试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米?【答案】(1)电源电压为11V;(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为150N;(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置,触点B应该向左移动8cm。

【解析】(1)闭合开关时,压力传感器R和R报警器R0串联,电压表测报警器R0两端的电压,由表格数据可知,当踏板空载时(F=0N),压力传感器的电阻为R=45Ω,已知R0=10Ω,电压表的示数为2V,此时电路中的电流:I= U0/ R0=2V/10Ω=0.2A,电源电压为:U=I(R+R0)=0.2A×(10Ω+45Ω)=11V;(2)报警器R0开始发出报警信号时,其电压为U0′=5V,此时电路中的电流:I′=U0′/ R0=5V/10Ω=0.5A,传感器两端的电压:U传=U﹣U0′=11V﹣5V=6V,此时传感器的阻值:R′= U传/ I′=6V/0.5A=12Ω,由图象可知,当传感器的阻值为12Ω时,对应的压力F压=25N,由题知,ABO为一水平杠杆,O为支点,AB:OB=5:1,则OB=OA/6=1/6×120cm=20cm,根据杠杆平衡条件可得:F压×OA=F踏×OB,即25N×6=F踏×1,解得F踏=150N,即踏板设定的最大压力值为150N;(3)若电源电压增大变为14V时,R0两端分得的电压增大,根据串联电路的分压特点可知,应增大压敏电阻分担的电压,保证R0两端分得的电压不变,此时就应该增大压敏电阻的阻值;因压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,所以应该减小压杆对传感器的压力,由杠杆平衡条件F压×OA=F踏×OB可知,OA不变,F踏不变,所以F压和OB成正比,要减小压杆对传感器的压力,应减小OB,即把踏板触点B向左移动。

2020年中考物理复习计算题专题《热学综合计算题》(解析版)

2020年中考物理复习计算题专题《热学综合计算题》(解析版)

《热学综合计算题》一、计算题1.燃气灶烧水时,把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),天然气的热值为8.4×l07J/m3.求:(1)水吸收的热量;(2)天然气完全燃烧放出的热量;(3)燃气灶烧水时的效率.2.某物理兴趣小组的同学,用天然气给10kg的水加热,同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在6min内完全燃烧了0.18kg的天然气(每分钟放热相同).(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)),天然气的热值为5×107J/kg.(1)完全燃烧0.18kg天然气释放的热量为多少?(2)“2~4min”内水吸收的热量是多少?(3)在烧水过程中,“0~2min”、“2~4min”、“4~6min”哪段时间内热效率最高?最高热效率是多少?3.如图所示是某太阳能热水器。

问其注入50kg水,阳光照射一段时间后,该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,水温从10℃升高到50℃.已知水的比热容是4.2×103J/(kg⋅℃),煤的热值是3.5×107J/kg,求:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量;(2)这段时间内该热水器的效率;(3)若(1)中水吸收的热量由煤燃烧来提供,完全燃烧所放出的热量有40%被吸收,求完全燃烧煤的质量。

4.如图所示是谷歌无人驾驶汽车,它不需要驾驶者就能启动、行驶以及停止.该款车以90km/ℎ的速度在一段平直的公路上匀速行驶了2ℎ,消耗汽油15L.若汽油完全燃烧产生的内能有30%转化为汽车前进所需要的能量,已知汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值为4.5×107J/kg,那么,在这段运动过程中,求:⑴该汽车发动机牵引汽车前进所做的功是多少⋅⑴该汽车行驶过程中受到的阻力为多少⋅5.如图甲所示,A、B是两个底部装有完全相同的加热器的容器,加热器产生的热量90%可以被容器中的液体吸收,已知加热器每秒钟放出热量1000J.现将甲、乙两种液体分别倒入A、B杯中,其中甲液体的质量为200g;让两个加热器同时开始工作,60s后停止加热,然后立即将比热容为0.2×103J/(kg.℃)的合金球迅速放入乙液体中(从球放入到达到热平衡不计热损失),它们的温度随时间变化图象如图乙所示(部分图象未画出).(1)加热60s时,乙液体吸收的热量为多少;(2)甲液体的比热容为多少;(3)合金球的质量为多少?6.如图甲为小亮家新买的电饭锅,它有加热和保温两种功能,图乙是其简化电路,已知电源电压为U=220V,R1=55Ω,R2=220Ω,c米饭=4×103J/(kg·°C),请你综合应用所学知识解决下列问题:(1)当S接b时,电饭锅处于_____状态(选填“加热”或“保温”)(2)若电饭锅内装有1kg米饭,从12°C加热到100°C,米饭吸收热量多少J?(3)若电饭锅的热效率为80%,加热1kg米饭(从12°C加热到100°C),电饭锅消耗的电能是多少J?(4)电饭锅的加热功率是多少W?(5)若电饭锅的热效率为80%,加热1kg米饭(从12°C加热到100°C),需要多少时间?7.某电热水器的额定电压为220V,有高温和低温两个档位,低温档的电功率为484W,其内部电路由发热电阻R1和R2组成,R2=56Ω,简化电路如图所示。

2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案解析

2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案解析

2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案解析一、电磁学综合题1.所以变阻器的总电阻:5541101411U U U U R R R I I I I =-=-=-串。

(2019·山东中考模拟)家庭电路示意图及原理图如图所示,用电压表测得进入某用户的电压为U 2=220V ,如果该用户在某日18:00~19:00这个时间段有三个用电器同时工作,其中白炽灯标有“220V100W ”、电烙铁标有“220V800W ”,家中的电能表记录了这1h 的用电情况(见图)。

请解答以下问题:(1)该用户在这1h 内消耗的电能有多少?该电能表能否正常工作?(友情提示:要读出小数部分)(2)空调器消耗的电功率有多大? (3)通过用户保险丝的电流有多大?(4)如果输电线路的总电阻(配电室到进户处)约为1.5Ω,假设配电室仅向该用户供电,要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,配电室向线路输出的电压U 1约为多少伏?(5)若要求减少输电线损失的功率,用学过的知识分析说明可以采取的方法。

【答案】(1)4.4kW •h (2)能(3)3.5kW (4)20A (5)250V (6)见解析 【解析】 【详解】(1)由如图18:00时,电能表示数为132.1kW•h ,19:00电能表示数为136.5kW•h , 所以该用户在这1h 内消耗的电能:W=136.5kW•h ﹣132.1kW•h=4.4kW•h ; 三个用电器的总功率为:44kW h4400W 1hW P t ===; 该电能表允许接的用电器的总功率是 P=UI=220V×20A=4400W 因为4400W=4400W ,所以电能表能正常工作;(2)由题电源电压220V ,家庭电路各用电器并联,所以三种用电器都正常工作, 所以空调的电功率:P 空调=4.4kW -0.1kW-0.8kW=3.5kW ; (3)此时用电器的总功率:P=4400W , 由P=UI 可得通过保险丝的电流:4400W20A 220VP I U ===;(4)输电导线与用电器是串联的,要保证用户家里这三个用电器同时正常工作,则用电器两端电压为220V ;根据U IR =得,导线电压:U 线=IR 线=20A×1.5Ω=30V , 根据串联电路的电压特点,所以配电室向线路输出的电压: U 1=U 额+U 线=220V+30V=250V ;2.(2)由物体运动的距离与物体质量、水平拉力和速度的关系得到:s =222mv Mv F F =磁,F磁= BIL ,得到s =22Mv BIL,v 2019·山西中考模拟)阅读短文,回答问题: 开天辟地薪火相传180万年前,黄河中游的早期猿人点燃了人类文明的第一把圣火;180万年后的今天,我们站在同样的地方﹣﹣山西省运城市西侯度遗址,采集万众瞩目的“第二届全国青年运动会”圣火,正式开启了二青会火炬传递征程!圣火采集:2019年3月28日上午,一缕阳光透过遗址洞穴顶部的条缝隙射进采火洞,照射在凹面镜上,会聚到采火器中,火苗渐起引燃采火棒,如图甲,其原理图如图乙。

(初中物理)专题49 中考热电综合计算题(解析版)

(初中物理)专题49  中考热电综合计算题(解析版)

专题49 热电综合计算题解决热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式、 电功公式、电功率公式等;涉及到的物理规律有热平衡思想、串联电路特点、欧姆定律、焦耳定律等。

【例题】(2020四川南充)市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。

下图是某电热水壶的电路简图,开关K 接通后,开关S 自动与触点a 、b 接通,热水壶开始烧水;当壶内水温达到100o C 时,温控开关S 自动与a 、b 断开,并立即与触点c 接通,水壶进入保温状态。

已知电源电压为220V ,电阻R 1=50Ω,这种水壶的加热功率P 加热是保温功率P 保温的5倍,水的比热容c =4.2x103J/(kg.o C),R 1、R 2电阻不受温度影响。

求:(1)将1kg 初温为35o C 的水加热到100o C 需要吸收多少热量?(2)电阻R 2的阻值。

(3)在晚上用电高峰期将1kg 初温为35o C 的水加热到100o C 需用时300s ,若加热效率为91%,则晚上用电高峰期的实际电压为多少?【答案】(1)52.7310J ⨯;(2)200Ω; (3)200V 。

【解析】(1)初温为35o C 水加热到100o C ,温度的变化量为o 0o o C 35C 65C =100t t t =∆=--需要吸收的热量为()3o o 54.210J/kg.C =1kg 65C=2.7310J Q cm t ⨯⨯=∆⨯⨯吸(2)由题意可知,开关S 自动与触点a 、b 接通时1R 与2R 并联,电热水壶处于加热状态,得加热时电功率为 12P P P =+加热的开关S 自动与a 、b 断开,并与触点c 接通时,电路变为2R 的简单电路,电热水壶处于保温状态,得保温时电功率为2P P =保温水壶的加热功率P 加热是保温功率P 保温的5倍,即5P P =加热保温得 12255P P P P P =+==加热保温即124P P = 根据2U P R=得 211U P R = 222U P R = 电阻1=50ΩR ,根据124P P =可算出电阻2R 为2212124U U P P R R === 即1214R R = 得214450Ω=200ΩR R ==⨯(3)初温为35o C 的水加热到100o C ,温度变化量为o 0o o C 35C 65C =100t t t =∆=--吸收的热量为()3o o 54.210J/kg C =1kg 6C=2.7310J 5Q cm t ⨯⋅=⨯∆⨯⨯吸总的消耗的电能为 552.7310=310J 91%J Q W η==⨯⨯吸总 电路总电阻为 121250Ω200Ω==40Ω50Ω+200ΩR R R R R ⨯=+总根据公式2=UW tR实总总得U=实【对点练习】小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。

2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案

2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案

2020年中考物理电学综合计算题汇总及答案一、电磁学综合题1.(2)如图乙所示,通电长方体金属导体在磁场中发生霍尔效应时,由于C 、D 表面带有不同种电荷,因此在C 、D 的表面之间就形成一定电压,导体C 、D 两表面间的电压一定不为零;通过实验可知,电流越大、磁场越强,C 、D 两表面间的电压就越大,霍尔效应越显著,保持通过导体的电流大小与方向及磁场的方向均不变,C 、D 两表面间的电压越大,说明此时磁场越强。

(2019·河南中考模拟)某生态园设计了模拟日光和自动调温系统,实现照明、保温和加热的功能,其原理如图所示。

电源电压恒为220V ,R 1和R 2是两个电热丝(不考虑温度对电阻的影响),R 2=30Ω,L 是标有“220V160W ”的照明灯泡。

白天有日光的时候,只开启该系统的保温功能并连续工作10h ,此时R 1与R 2的电功率之比为1:3;晚上温度较低的时候,需同时开启加热和照明功能,此时灯泡正常发光,此状态下系统需连续工作12h 、请解答下列问题(1)白天该系统应断开关_____(选填“S 1”、“S 2”或“S 1和S 2“),开启保温功能。

(2)R 1的阻值是多大_____?(3)晚上同时开启加热和照明功能时,电路的总功率是多大______? (4)该系统每天消耗的电能是多少kW •h_______? 【答案】S 1和S 2 10Ω 5000W 72.1kW •h 【解析】 【详解】(1)由题意可知,白天有日光的时候,只开启该系统的保温功能,此时灯泡不发光,总功率最小,由P =2U R可知,电路的总电阻应最大,即R 1与R 2应串联,所以,由图可知开关S 1、S 2都应断开;(2)当开关S 1、S 2都断开时,系统处于保温状态,此时R 1与R 2串联,由于串联电路中电流处处相等,则根据P =I 2R 可得R 1与R 2的电功率之比:12P P =2122I R I R =12R R =13;所以,R 1=13R 2=13×30Ω=10Ω; (3)晚上温度较低的时候,S 1、S 2均闭合,开启加热和照明功能,此时L 与R 1并联,灯泡正常发光,所以,电路的总功率:P =P L +P R1=P L +21U R =160W+()2220V 10Ω=5000W =5kW ;2.(3)不锈钢餐具吸收的热量:Q 吸=cm (t ′-t 0)=0.46×103J/(kg•℃)×100kg×(70℃-26℃)=2.024×106J ,不计热量损失,则加热管消耗的电能:W =Q 吸=2.024×106J ,则正常工作需要的加热时间:t =62.024101840s 1100WJR R W Q P P ⨯===。

(初中物理)专题50 中考力热综合计算题(解析版)

(初中物理)专题50  中考力热综合计算题(解析版)

专题50 力热综合计算题解决力热综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律以及热平衡方程等。

【例题】(2020湖南岳阳)某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg ,驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试,测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m 3(g =10N/kg ,ρ汽油=0.7×103kg/m 3,q 汽油=4.5×107J/kg ,)求:(1)汽车与驾驶员的总重力; (2)测试过程中消耗汽油的质量;(3)假设汽油完全燃烧,汽油机的效率为40%,汽车在测试过程中做的有用功是多少。

【答案】(1)20600N ;(2)1.05kg ;(3)1.89×107J 【解析】(1)汽车与驾驶员的总重力G =mg =2060kg×10N/kg=20600N(2)测试过程中消耗汽油的质量m 汽油=ρ汽油V =0.7×103kg/m 3×1.5×10-3m 3=1.05kg(3)汽油完全燃烧放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=105kg×4.5×107J/kg=4.725×107J汽车在测试过程中做的有用功W 有=Q 放η=4.725×107J×40%=1.89×107J【对点练习】小天收集了一些数据填在下表中。

如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100m ,货车受到的阻力是车重的1/10.那么在此过程中:(g 取10Nkg ).(1)该货车车牵引力是多少?牵引力所做的功是多少?(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少?(3)该货车发动机的效率是多少?品牌型号东风xx 外型尺寸5×1.9×23(m)变速箱A85 空车质量 1.5吨最高车速120km/h 满载时载货量 2.5吨空载百公里油耗12L 燃油密度0.8×103kg/m3满载百公里油耗20L 燃油热值5×107J/kg【答案】(1)4×103N;4×105J;(2)8×105J;(3)50%。

2020中考物理总复习--专题训练十五(力热电综合计算附答案)

2020中考物理总复习--专题训练十五(力热电综合计算附答案)

s
3.如图甲,一家用电暖器,有“低温”“中温”“高温”三挡,铭牌见下表(“高温”挡功率空出)。图乙为 其简化的电路原理图,S 是自我保护开关,电暖器跌倒时,S 自动断开,切断电源。闭合 S1 为“低温”挡。
××牌电暖器
额定电压
低温挡
额定功率
中温挡
高温挡
频率
220 V 550 W 1100 W
50 Hz
25%,需要消耗多少 kg 汽油?(q 汽油=4.5×107 J/kg)
解: (1)W=Fs=720 N×80×103 m=5.76×107 J
P=tW=Fts=Fv=720N×60×31.6m/s=1.2×104 W (2)W 总=18 kW·h=18×3.6×106 J=6.48×107 J
η=WW有总用=56..7468× ×110077 JJ×100%≈88.9% (3)由η=WQ有放用得,Q 放=W2有 5用 %=5.762×5%107 J=2.304×108 J
由 Q 放=mq 得,m=Qq放=42..53× 041× 071J0/8 kJg=5.12kg
题型之二:多挡位用电器类(含电热综合) 1.如图甲,某智能电饭锅,有加热、保温、断电的功能。其内部简化电路如图乙,开关 S 可根据设定在 “1”“2”“3”挡之间自动转换,某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙。求:
(1)“低温”挡正常工作时的电阻是多少? (2)“高温”挡正常工作时的总电流是多少? (3)若某房间内空气质量为 60 kg,空气温度为 10 ℃,设空气的比热容为 1.1×103 J/(kg·℃),用该 电暖器的“高温”挡正常工作 20 min,放出热量的 50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温 度升高多少?
(1)电阻 R1 的阻值; (2)此次煮饭产生的总热量如果用来烧水,其中 80%热量被水吸收,则能将多少千克初温是 20 ℃的水 烧开。[在一个标准大气压下,水的比热容 c 水=4.2×103 J/(kg·℃),计算结果保留 2 位小数]

2020年苏科版中考物理专题40-力、热、电学综合计算(二)

2020年苏科版中考物理专题40-力、热、电学综合计算(二)

专题40-力、热、电学综合计算(二)1、(2019·大连)有轨电车是大连城市发展历史的一个标志,它利用电动机提供动力,是一种清洁环保的交通工具,如图所示,有轨电车电动机的耗电功率为6×104W。

电能转化为机械能的效率为75%,一辆有轨电车以18km/h的速度在平直轨道上匀速行驶了100s,试求:(1)有轨电车在平直轨道上匀速行驶的路程是多少?(2)这段路程中电动机消耗的电能是多少?(3)有轨电车在平直轨道上匀速行驶时受到的阻力是多少?2、(2018•哈尔滨)随着生活水平的提高,汽车成为人们常用的交通工具。

下表是两种汽车的相关数据:请回答:(1)电动汽车工作时电动机最大功率为90kW,工作电压为300V,求电动机工作时最大电流是多少?电动机工作5min,电流所做的功最多是多少?(2)电动汽车和燃油汽车轮胎与地面的总接触面积均为0.1m2,求两空车静止时对水平地面的压强之比。

(3)若从哈尔滨经高速公路自驾到某地旅游,两地距离S为2000km,电费或油费的预计支出为700元,通过计算说明两车能否到达目的地。

(高速路上能满足充电或加油的需求)3、(2017·镇江)建设居民楼雨水蓄水系统是镇江市海绵城市建设项目之一,让市民不再“城市看海”。

图1是小明设计的地下蓄水池(未画出)水位监测及排水电路,R为电阻箱,R F为置于池底的压力敏感电阻,其阻值随上方水的压力的变化而变化,已知:电压U=12V;当电磁铁线圈中的电流I≤0.04A时,铁质开关K被释放,当I≥0.048A时,K被吸上,从而通过控制池底水泵将水位保持在一定的范围内;电磁铁线圈电阻不计,R F的阻值随池内水位变化关系如图2所示。

(1)当池内水位升高时,R F受到水的压力将变;(2)请在图1中接入一电压表,要求当水位升高时电压表的示数增大;(3)若此电路能控制池内的最低水位0.5m,求所能控制的最高水位;(4)为既能调高池内最高水位,又能使池内最高与最低水位的高度差保持不变,小明采取了减小R的调节方案,该该方案是的(选填“可行”或“不可行”),你的理由是。

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专题4.5 初中力热电综合计算题要点归纳解决力热电综合计算题一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机械功和功率、机械效率公式、电功公式、电功率公式、物体吸热放热公式、热值公式、热效率公式等;涉及到的物理规律有二力平衡条件、液体压强规律、阿基米德原理、杠杆平衡条件、欧姆定律、焦耳定律、热平衡方程等。

【例题1】(2019苏州)某款电热水壶的相关信息如表所示现在该水壶内装入质量为1kg、初温为20℃的水放置在水平桌面上接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失),(c水=4.2×103J/(kg•℃),g=10N/kg)求:(1)装入水后水壶对桌面的压强p;(2)水吸收的热量Q;(3)将水烧开所需时间t。

【答案】(1)装入水后水壶对桌面的压强为750Pa;(2)水吸收的热量是3.36105J;(3)电热水壶把这壶水烧开需要336s。

【解析】(1)壶内装入质量为1kg的水,重力为:G水=mg=1kg×10N/kg=10N,装入水后水壶对桌面的压力:F=10N+5N=15N;装入水后水壶对桌面的压强:p=FF =15F200×10−4F2=750Pa;(2)水壶装了质量为1kg,初温为20℃的水,标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J∕(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;(3)不计热损失,W=Q吸,由P=FF额定可得电热水壶工作时间:t=FF额定=F吸F额定=3.36×105F1000F=336s。

【例题2】图甲是小明家安装的即热式热水器,其具有高、低温两档加热功能,低温档功率为5500W,内部等效电路如图乙所示,R1和R2是两个电热丝。

某次小眀用高温档淋浴时,水的初温是20℃,淋浴头的出水温度为40°C,淋浴20min共用水100L.假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收【c水=4.2×103J/(kg•°C)】求:(1)电热丝R1的阻值。

(2)该热水器高温档功率。

【答案】(1)电热丝R1的阻值为8.8Ω;(2)该热水器高温档功率为7000W。

【解析】(1)由图知,两开关同时闭合时,两电阻并联,只闭合S1时,为R1的简单电路;因为并联的总电阻小于其中任一分电阻,根据P=F2F可知,只闭合S1时,电阻较大,功率较小,为低温档,电热丝R1的阻值:R1=F2F低=(220F)25500F=8.8Ω;(2)用高温档淋浴时,淋浴20min共用水100L,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg;水从初温20℃升高到40°C吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•°C)×100kg×(40°C-20°C)=8.4×106J;由题知,假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收,则消耗的电能:W=Q=8.4×106J;该热水器高温档功率:P高=FF =8.4×106F20×60F=7000W。

1.(2019陕西省)图甲是一个豆浆机的实物图,豆浆机的中间部位是一个电动机,电动机通过金属杆带动其下部的刀片旋转,从而将原料粉碎打浆;刀片外部是一个环状加热管(电热丝),用来对豆浆加热,该豆浆机的部分参数如表所示。

制作豆浆的过程是加热和打浆交替进行,图乙是该豆浆机做好一次豆浆的P-t 图象。

求:(1)加热管正常工作时电阻丝的阻值是多少?(2)在8~11分钟的时间内,设豆浆质量为1.5kg,比热恒为4×103J/(kg•℃),加热管产生的热量全被豆浆吸收,到第11分钟时豆浆温度恰好为100℃,则第8分钟时豆浆温度为多少?(3)豆浆机在粉碎打浆时,电动机的内阻为40Ω,则电动机输出的机械功率是多少?【答案】(1)加热管正常工作时电阻丝的阻值是48.4Ω;(2)第8分钟时豆浆温度为70℃。

(3)豆浆机在粉碎打浆时,电动机的内阻为40Ω,则电动机输出的机械功率是100W。

【答案】(1)由P=F2F可得,豆浆机正常加热时电热管的电阻:R 1=F 2F 1=(220F )21000F =48.4Ω;(2)由P =F F可得,加热管产生的热量Q =W =Pt =1000W ×3×60s =1.8×105J , 加热管产生的热量全被豆浆吸收,Q 吸=W =1.8×105J , 由Q 吸=cm (t -t 0)可得,1.8×105J =4×103J /(kg •℃)×1.5kg ×(100℃-t 0) 解得t 0=70℃。

(3)电动机转动时,其电流I =F 输入F =110F220F=0.5A , 热功率为:P 热=I 2r =(0.5A )2×40Ω=10W ; 其输入的电功率为:P 入=110W ,消耗的电能转化为内能和机械能,故电动机的机械功率为:P 出=P 入-P 热=110W -10W =100W2.(2019大连模拟题)图甲为新型风暖浴霸,因其安全性能好、发热柔和,深受大家喜爱。

它是利用电动机鼓动空气流动,通过加热元件加热冷空气带动室内升温。

图乙是某型号风暖浴霸的简化电路图,其发热元件是两根阻值不变的电热丝R 1、R 2.主要参数如下表。

项目 参数 额定电压(V ) 220 R 1额定功率(W ) 1936 R 2额定功率(W ) 968 电动机功率(W ) 44 适用面积(m2)10(1)开关均闭合,求浴霸正常工作时的干路电流是多少? (2)正常工作时,求R 1的阻值是多少?(3)实际电压为200V 时,求R 2的实际功率是多少?(4)浴霸正常工作时,使容积为20m 3的房间空气温度升高20℃,求室内空气吸收的热量是多少?(ρ空气取1.2kg/m 3,c 空气取1.0×103J/(kg•℃),不考虑其他因素影响)【答案】(1)开关均闭合,浴霸正常工作时的干路电流是13.4A。

(2)正常工作时,R1的阻值是25Ω。

(3)实际电压为200V时,R2的实际功率是800W。

(4)室内空气吸收的热量是4.8×105J。

【解析】(1)开关均闭合时,R1、R2和电动机同时工作,电路总功率为:P=P1+P2+P3=1936W+968W+44W=2948W,由P=UI 可得,浴霸正常工作时的干路电流:I===13.4A;(2)由P=可得R1的阻值为:R1===25Ω;(3)由P=可得R2的阻值为:R2===50Ω,实际电压为200V时,R2的实际功率为:P2′===800W;(4)室内空气的质量为:m=ρ空气V=1.2kg/m3×20m3=24kg,空气吸收的热量为:Q吸=c空气m△t=1.0×103J/(kg•℃)×24kg×20℃=4.8×105J。

3.(2019黑龙江大庆)某电热水壶及其铭牌如图所示,小明为了测量该电热水壶的实际功率和加热效率,进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电热水壶装满水,接通电热水壶,测得壶中水温度从25℃上升到35℃所用的时间为50s,同时观察到家中“220V10(40)A3200imp/kW•h”的电子式电能表的指示灯闪烁了80imp,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)。

请结合本次实验记录的数据,回答以下问题:(1)除电子式电能表外,小明还需下列哪些器材完成上述两个测量(选填器材前面的序号)①刻度尺②温度计③电压表④秒表⑤弹簧测力计(2)若小明利用水升温吸热计算消耗的电能,计算出电热水壶的功率和实际功率相比(选填“偏大”、“偏小”或“相等”),主要原因是。

(3)电热水壶的实际功率是W。

(4)电热水壶的加热效率是。

【答案】(1)②④;(2)消耗的电能不可能完成转化成水的内能;偏小;(3)1800;(4)84%。

【解析】(1)根据P=,测量该电热水壶的实际功率要测量时间,故用到秒表;根据η=计算加热效率,在计算Q时要测量温度,故用到温度计;还需②④完成上述两个测量;(2)若小明利用水升温吸热计算消耗的电能,因消耗的电能不可能完成转化成水的内能,根据P=,故计算出电热水壶的功率和实际功率相比偏大。

(3)220V10(40)A3200imp/KW•h”的电子式电能表的指示灯闪烁了80imp,则消耗的电能为:W=×80kW•h=×3.6×106J=9×104J;电热水壶的实际功率是:P===1800W(4)由题意知,水的体积为1.8L,水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1.8×10﹣3m3=1.8kg;壶中水温度从25℃上升到35℃吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1.8kg×(35℃﹣25℃)=7.56×104J;电热水壶的加热效率是:η==×100%=84%。

4.(2017•东营)进入三月份以来,东营街头出现了一种共享电动汽车。

下表是这种汽车的主要参数。

(g 取10N/kg)空车质量800kg每个轮胎与地面接触面积50cm2电池容量44kW•h标准承载200kg最大续航(充满电最大行驶路程)200km所受阻力与汽车总重的比值0.09(1)电动机是电动汽车的核心部分,电动机工作时能量的转化是。

电动机的工作原理是。

(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是多少?(3)图2是电动汽车行驶在某路段的路程与时间图象,标准承载下,电动汽车以速度匀速行驶1分钟的耗电量为0.4kW•h,电动机的效率是多少?(4)若某燃油汽车百公里耗油6升,每升油5.5元,电动汽车充电每度0.8元,通过计算比较使用燃油汽车与电动汽车哪种更经济?【答案】(1)电能转化为机械能;通电线圈在磁场中受力转动;(2)标准承载下,电动汽车静止时对水平地面的压强是5×105Pa;(3)电动机的效率是75%;(4)使用电动汽车更经济。

【解析】(1)电动机正常工作时,将电能转化为机械能,是利用通电线圈在磁场中受力转动原理工作的;(2)乘客与车的总质量:m=m1+m2=800kg+200kg=1000kg,汽车对水平地面的压力:F=G=mg=1000kg×10N/kg=104N,汽车与水平地面的总接触面积:S=4S0=4×50cm2=200cm2=2×10﹣2m2,汽车对水平地面的压强:p===5×105Pa;(3)由图可知,电动汽车做匀速直线运动,当t1=3s时,s1=60m,则电动汽车行驶的速度:v===20m/s,电动汽车以速度匀速行驶1分钟的路程:s=vt=20m×60s=1200m,电动汽车的牵引力:F1=f=0.09G=0.09×104N=900N,电动汽车牵引力做的功:W有=F1s=600N×1200m=1.08×106J,电动汽车发动机的效率:η=×100%=×100%=75%;(4)燃油汽车100km费用:6L×5.5元/L=33元,电动汽车100km费用:22kW•h×0.8元/kW•h=17.6元,因为17.6元小于33 元,所以使用电动汽车费用少,更经济。

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