中考物理《力、热、电》综合计算
九年级物理热学与电学综合计算题(含解析))
九年级物理热学与电学综合计算题（含解析）1. 要使质量为50kg的水，温度升高4∘C（若不计能量损失），“220V 2000W”的电热水器正常工作时，需要消耗电能________J，需要工作________min，这些电能可使规格为3000revs/(kW⋅ℎ)的电能表转________转。
(c水＝4.2×103J/(kg⋅∘C)，ρ水＝1.0×103kg/m3)2. 为了保护环境，我们应大力提倡使用清洁能源。
现要将20kg的水从16∘C加热到50∘C，如果使用效率为85%的电热水器，需要耗电________kW⋅ℎ；如果使用热效率为80%的天然气热水器，需要消耗________m3天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)，天然气的热值为3.2×107J/m3（结果均保留到小数点后2位）。
3. 额定功率为2×103W的家用电热水器，正常工作24min消耗的电能为________kW⋅ℎ，若这些电能的70%被水完全吸收，则能使体积为6L、温度为25∘C的水在一个标准大气压下升高________∘C[c水4.2×103J/(kg⋅∘C)]。
4. 如图是一个家用电热水龙头。
打开龙头开关，几秒就可以流出热水，这种加热水的过程很短，俗称“过水热”。
某品牌电热水龙头的额定功率是3000W，额定电压是220V，则该电热水龙头正常工作时的电阻是________Ω。
某次使用该龙头加热水时，测得实际电压为235V，水的初温为21∘C，加热14s，得到0.5L、末温42∘C的热水，则加热水的功率是________W（c水＝4.2×103J/(kg⋅∘C)）5. 电热水壶上标有“220V800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻________；在额定电压下，热水壶烧水210s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J，若发热体产生的热量全部被水吸收，能将________kg的水从20∘C升高至100∘C．[c水4.2×103J/(kg⋅∘C)]6. 常温常压下，一台标有“220V 2000W“的电热水壶正常工作时，将质量为1kg、初温为20∘C的水烧开，需要的时间是________【假设该热水壶产生的热量完全被水吸收，c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)】．7. 某型号的电热水壶，额定电压220V，额定功率1000W，该电热水壶的发热电阻为________Ω，用该电热水壶加热1kg水，水由20∘C加热到100∘C，不考虑热量损失，则它正常加热的时间为________min．（c= 4.2×103J/(kg⋅∘C)）8. 一台额定功率为2000W的电热水器，水箱内装有50kg的水，要把这些水从20∘C加热到60∘C，热水器正常工作需要________s；若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供，则需要完全燃烧________m3的天然气[不计能量损失，已知c水=4.2×103J/(kg⋅C)，q天然气=4.2×107J/m3]．9. 小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水，电热壶工作7min所消耗的电能是________J；假设这些电能全部转化成内能后有80%被20∘C的水吸收，那么可以烧开的水质量________kg．[(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)，当地气压为一个标准大气压]10. 电热水壶是人常用的家用电器．若家庭电路中只有电热水壶工作，标有“3000r/(kW⋅ℎ)”的电能表的铝盘在10min内转了500r，则电热水壶消耗的电能为________J．如加热效率为90%，则水吸收的热量为________J．如果水吸收的这部分热量用煤气来加热，至少需要完全燃烧煤气________m3（不考虑热量损失，q煤气=4×107J/m3）．11. 电热水器在工作过程中把电能转换成________能，某电热水器的铭牌如图所示，在该电热水器中装初温为25∘C，质量为60kg的水，在额定电压下工作1400s，水温升高10∘C，则水吸收的热量是________J，电热水器消耗的电能是________J．（水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C)）12. 某电热水壶部分参数，额定电压，额定功率模糊不清，容积1L，加热效率90%，在额定电压下，将满壶水从10∘C加热至沸腾（在1标准大气压下），用时5min，则水吸收的热量是________J，电热水壶的额定功率是________W[C水=4.2×103J/(kg⋅∘C)]．13. 养生壶的原理如图所示，它有加热和保温两档。
2022年中考物理复习-专题11：力学综合计算 【2022年】中考物理三轮冲刺宝典提分专题【无答案】
专题十一力学综合计算类型一：与运动有关计算类1．（2021·重庆中考真题）2020年12月8日，中尼两国共同宜布珠峰的最新高程为8848.86m。
体重为500N 的小海同学想一睹珠峰的雄伟魅力，从重庆坐火车经过约40h行驶了约3080km到达拉萨，然后坐汽车到达珠峰大本营。
（1）求火车的平均速度；（2）从拉萨到珠峰大本营海拔升高了1600m，求该过程中克服小海重力做的功。
2．（2021·内蒙古中考真题）某轿车在平直公路上行驶的45s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图甲、乙所示。
已知前10s轿车运动的路程为100m。
求：（1）前10s轿车运动的平均速度；（2）轿车在匀速直线运动阶段通过的路程；（3）动力F做的总功。
3. 如图所示为直－9型舰载直升机．该直升机有效载荷1 863 kg，最大起飞质量3 850 kg，最大续航时间5 h，下表是直升机航行时所受阻力的大小与速度的关系．（g取10 N/kg）求：（1）直升机上升时机翼上方的压强________机翼下方的压强．（2）直升机以最大起飞质量水平匀速飞行时的升力．（3）该直升机3 min竖直上升至756 m高空的平均速度.（4）当直升机以80 m/s 的速度水平匀速巡航时，发动机的输出功率.4. “节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排放．李明同学坚持骑自行车上下学，他的质量为50 kg ，所骑自行车质量为15 kg.（g 取10 N/kg ）求：（1）若他在平直公路上5 min 内匀速行驶了1 500 m ，则这段时间他骑行的速度是多大？ （2）若他骑行时的牵引力恒为60 N ，则他骑行这5 min 内克服阻力做了多少功？（3）若他骑行时自行车两轮与地面总的接触面积为25 cm 2，则他骑行时自行车对地面的压强为多少？类型二：压强、浮力类5．（2021·甘肃兰州·中考真题）如图所示，质量为120g 的平底烧瓶内装有的水，静止放在水平桌面上，烧瓶底面积为230cm ，测得水的深度为5cm ，已知331.010kg/m ρ=⨯水，10N kg g =。
2021年中考物理微专题复习 专题50 中考力热综合计算题（学生版）
专题50 力热综算盘算题处理力热综算盘算题普通触及到的物理公式包含速率公式、密度公式、重力公式、压强公式、浮力公式、机器功跟功率、机器效力公式、物体吸热公式、放热公式、热值公式、热效力公式等；触及到的物理法则有二力均衡前提、液体压强法则、阿基米德道理、杠杆均衡前提、欧姆定律、焦耳定律以及热均衡方程等。
【例题】(2020湖南岳阳)某型号汽车整车与驾驶员的总品质是2060kg，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进展车型测试，测试进程中耗费汽油的体积为1.5×10-3m3(g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，)求：(1)汽车与驾驶员的总重力；(2)测试进程中耗费汽油的品质；(3)假定汽油完整熄灭，汽油机的效力为40%，汽车在测试进程中做的有勤奋是几多。
【对点训练】小天搜集了一些数据填鄙人表中。
假如该车满载物资后在平直的公路上匀速行驶100m，货车遭到的阻力是车重的1/10．那么在此进程中：(g取10Nkg)(1)该货车车牵引力是几多？牵引力所做的功是几多？(2)燃油完整熄灭放出的热量是几多？(3)该货车发起机的效力是几多？靠汽油机供给。
修剪机总重为200N，四个轮子与空中的打仗面积为20cm2，修剪机畸形任务时，刀具每秒钟经过的间隔为23m，匀速活动时遭到的均匀阻力为20N，在一次修剪进程中，所用时刻为5000s，耗油0.2kg.(q汽油=4.6×107J/kg)求：(1)运用前修剪机活动时对程度空中的压强；(2)修剪机克制阻力做功的功率；(3)汽油机的效力。
1.(2020河南)河南素有“华夏粮仓〞之称。
跟着农业机器化程度的进步，收割机已成为我省收割小麦的要紧东西。
(1)收割进程中，氛围中洋溢着成熟的麦喷鼻味，这是因为分子在不绝地做______。
收割机的四冲程柴油发起机任务时，内能转化为机器能的是______；(2)为了避免对耕地过火压实妨碍秋作物的收获，收割机对耕地的压强普通不超越80kPa。
2023年中考物理题型专项训练：计算题(热、力、电)
计算题一、热学计算1．太阳能热水器是将太阳能转化为内能的设备之一。
某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，使热水器中100 L、初温为20 ℃的水温度升高至40 ℃。
已知水的比热容c＝4.2×103J/(kg·℃)，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，天然气的热值q＝3.2×107 J/m3。
求：(1)热水器中的水吸收的热量；(2)热水器的效率；(3)不计热量损失，用燃烧天然气来提供热量，需要完全燃烧天然气的体积。
2．某汽车在水平地面上以25 m/s的速度匀速行驶300 s，汽车发动机牵引力所做的功为1.5×107 J，消耗汽油0.75 kg。
(汽油热值取q＝5×107 J/kg, g取10 N/kg)求：(1)发动机的输出功率；(2)汽车受到的阻力；(3)汽车发动机的效率。
3．近年来，市区的天然气管道铺进乡村，小明同学家也用上了天然气灶。
小明同学用天然气给10 kg的水加热，并绘制出加热过程中水温随时间变化的图线，如图所示。
若天然气灶的热效率是50%，天然气的热值约为3.0×107 J/m3，水的比热容为c水＝4.2×103J/(kg·℃)。
当加热4 min时，求：(1)水吸收的热量；(2)天然气完全燃烧放出的热量；(3)完全燃烧的天然气体积。
二、力学计算4．电动车是人们便捷出行的交通工具。
某人骑着电动车在水平路面上沿直线行驶了800 m，已知他和电动车的总重为860 N，轮胎和地面的总接触面积为20 cm2。
假定骑行过程中电动车的牵引力恒为50 N，在此骑行过程中，求：(1)牵引力做的功。
(2)电动车对水平路面的压强。
5．为保障今年夏粮丰收增产，我市部分县区利用植保无人机对小麦开展“一喷三防”喷洒作业，如图所示。
某品牌植保无人机加满农药和汽油后总质量为20 kg，底部支架与水平地面的接触面积为50 cm2。
2021年中考物理专题34 热电力综合计算问题放心练(原卷版)
专题34 热电力综合计算问题放心练(共20道题)一、选择题1.某无人驾驶的汽车质量为1t，在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是汽车重力的0.2倍，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。
取g=10N/kg。
则下列计算结果正确的是（）A.汽车行驶过程中受到的阻力是2000NB.消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107JC.汽车牵引力做功的功率是30kWD.汽车发动机的效率是20%2．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车（如图）已经初步投放使用。
[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg），下列结论正确的是（）A.氢燃料是不可再生能源；B.质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为4.2×107J；C.若将质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度为50℃；D.某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶300s。
3.（力电热综合原创改编题）如图甲是电子秤的原理图。
电源电压恒为24V，定值电阻R0=60Ω，压力传感器R x的阻值随所受压力F变化的图象如图乙，压力传感器表面能承受的最大压力为400N，压杆与压力传感器的接触面积是2×10﹣4m2（取g=10N/kg，托盘和压杆的质量忽略不计）。
则下列结论正确的是（）甲乙A.托盘里的物体质量越大，压力传感器的阻值越大；B.当通过压力表电流为0.2A时，压力传感器上方托盘里物体的质量是40kg；C.当压力为400N时，通电100s，R0产生的焦耳热为420J；D.当压力为200N时，通电700s，R0产生的焦耳热能使质量为0.1kg的水温升高1℃。
初中物理专题讲解专题十一《分析与计算(力电热)》
(2)小梦记得上次搬家时，搬家师傅把洗衣机从楼下匀速搬到10 m高的小梦家用了3 min的时间，求师
傅对洗衣机做功的功率；(结果保留两位小数) (3)加热过程消耗的电能； (4)若加热时电能的84 %转化为水的内能，求水升高的温度．
××滚筒式洗衣机
额定电压/V
220
洗衣功率/W
200
脱水功率/W
330
(1)小货车的轮胎上刻有许多花纹是通过________________________来增大摩擦的．
(2)该货车牵引力是多少？牵引力所做的功是多少？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××
外形尺寸
5×1.9×2.3(m)
变速箱
A85
空车质量
1.5吨
最高车速
120 km/h
四、力电综合题 1. (1)电磁感应 (2)3.75×105 Pa (3)3×103 N (4)111.1 A 2. (1)2 kg (2)1 000 Pa (3)0.06元 3. (1)1.2×105 Pa (2)6 A (3)6 m/s (4)减少热量排放，能源利用率高(合理即可) 4. (1)9 300 J (2)3.6 A (3)4.4×104 Pa 五、力电热综合题 1. (1)3.5×105 Pa (2)16 N (3)2 688 J (4)26.4 ℃ 2. (1)5×105 Pa (2)11.11 W (3)1.8×106 J (4)24 ℃ 3. (1)400 Pa (2)48 J (3)5.4×105 J (4)600 s
力电综合题
1. (2019湖州)目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车．超级电容器是一种新型电能存储设备，像蓄电 池一样也有正、负两极，可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电，让车能够继续正常行驶．在制动过 程中，电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电，安全高效环保． 假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15 t，某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为 2×107 J，能以10 m/s的速度保持匀速直线行驶6 km，能量利用的效率为90%. (1)电车发电机的工作原理是________． (2)若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4 m2，求公交车对地面的压强． (3)若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是多少？ (4)若公交车在该次运行中电容器输出电压为300 V，不计电容器输出电能时的能量损耗，则工作电路的电流 有多大？
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。
中考物理计算题解题方法高分攻略：力热综合计算题
专题4.3初中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1】（2019河南）在2018上海国际新能源汽车展上，各款车型争奇斗艳。
参展的新能源汽车大部分为电动汽车，其动力主要来源于电动机，如图所示是一款新型电动汽车，请你根据下面的数据进行计算：（1）若汽车质量为960kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强多大（g＝l0N/kg）（2）该电动汽车内部的电池电压为75V，额定电流为100A，电动机工作时可以把80%的电能转化为动能，汽车以额定功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力是多少？（3）普通汽车把汽车燃烧能量转化为动能的效率为25%．如果电动汽车以36km/h的速度在额定功率下匀速行驶100km，与普通汽车相比大约可以节省多少汽油？（汽油的热值是4.6×107J/kg，结果保留一位小数）【答案】（1）汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强为1.2×105Pa；（2）汽车以额定功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力是600N；（3）与普通汽车相比大约可以节省5.2kg的汽油。
【解析】（1）汽车静止在水平地面上时，对地面的压力：F＝G＝mg＝960kg×10N/kg＝9600N，受力面积：S＝200cm2×4＝800cm2＝8×10﹣2m2，对地面的压强：p＝＝＝1.2×105Pa；（2）电动机工作时的功率：P电＝UI＝75V×100A＝7500W，由η＝×100%可得，牵引力的功率：P机械＝80%P电＝80%×7500W＝6000W，汽车行驶的速度：v＝36km/h＝10m/s，因汽车以额定功率匀速行驶时处于平衡状态，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以，由P＝＝＝Fv可得，所受平均阻力：f＝F′＝＝＝600N；（3）在额定功率下匀速行驶100km牵引力做的功：W＝F′s＝600N×100×103m＝6×107J，由η＝×100%可得，需要汽油完全燃烧释放的热量：Q放＝＝＝2.4×108J，由Q＝mq可得，节省汽油的质量：放m′＝＝≈5.2kg。
30 多档位问题与力、电、热综合计算-2021年中考物理34个典型突破1
专题30 多档位问题与力、电、热综合计算1．家用普通压力锅因为设计缺陷存在很大的安全隐患，最新推向市场的电热安全压力锅彻底解决了困扰了消费者多年的安全问题；省时省电（比普通电饭锅节电30%以上）又便捷安全。
如图所示是某款电压力锅及铭牌，请回答下列问题：额定电压220V额定容量5L额定功率1000W工作压力50～80kPa工作频率50Hz型号M50（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）（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，水吸收了多少热量？（已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃））（4）小丽发现使用电压力锅炖肉时锅内温度很高，但导线处温度没有升高，请你帮他分析产生这种现象的原因是什么？【解析】（1）该电压力锅应该选用三孔插座，是为了防止压力锅的金属外壳因漏电而发生触电事故，故使用比两孔插座中多出的一个接地孔的三孔插座；（2）已知：U额＝220V，P额＝1000W；则由P＝UI可得电压力锅正常工作时电流为：I＝＝≈4.55A；（3）水吸收的热量为：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（120℃﹣30℃）＝1.134×106J；（4）导线与电压力锅串联，通过的电流和通电时间均相同，电压力锅的电阻大于导线的电阻，由Q＝I2Rt可知电压力锅产生的热量多、温度很高，而导线处温度却不太高。
答：（1）三孔插座，将电压力锅的金属外壳接地，防止金属外壳漏电时发生触电事故；（2）该电压力锅正常工作时电流为4.55A；（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，水吸收了1.134×106J 的热量；（4）导线与电压力锅串联，通过的电流和通电时间均相同，电压力锅的电阻大于导线的电阻，由Q＝I2Rt可知电压力锅产生的热量多、温度很高，而导线处温度却不太高。
专题27 力、电综合计算-2021年中考物理34个典型专题突破(解析版)
专题27 力、电、热综合计算1．电动自行车已成为人们出行常用的交通工具，它的核心部件是电动机和蓄电池。
一辆匀速行驶的电动自行车，其电动机两端电压为60V，通过的电流为5A，线圈电阻是3Ω。
若电流通过导体产生的热量为Q，电动机产生的机械能全部用于克服电动自行车行驶中的阻力做功，求：（1）电动机正常工作20s，电动机线圈产生的热量；（2）电动机正常工作20s消耗的电能；（3）电动自行车在20s内匀速行驶120m时受到的阻力大小。
【解析】（1）由题知，通过匀速行驶的电动自行车电动机的电流为5A，线圈电阻是3Ω，正常工作20s，电动机线圈产生热量：Q＝I2Rt＝（5A）2×3Ω×20s＝1500J；（2）电动机正常工作20s消耗的电能：W电能＝UIt＝60V×5A×20s＝6000J；（3）电动自行车匀速行驶20s转化为机械能：W机械能＝W电能﹣Q＝6000J﹣1500J＝4500J，由W＝Fs＝fs可得，行驶120m时受到的阻力：f＝＝＝37.5N。
答：（1）电动机正常工作20s，电动机线圈产生的热量为1500J；（2）电动机正常工作20s消耗的电能为6000J；（3）电动自行车在20s内匀速行驶120m时受到的阻力大小为37.5N。
2．如图是电动机和定值电阻R组成的电路，电源电压为U，电动机内阻为r，定值电阻阻值为R，开关S 闭合时，电动机正常工作，电流表示数为I，请用以上字母表示：（1）电动机正常工作的电功率。
（2）若电动机卡住，电流表的示数。
【解析】（1）当S闭合时，电动机与R并联，通过电阻R的电流I R＝，根据并联电路电流的规律知，通过电动机的电流为：I M＝I﹣I R＝I﹣，电动机正常工作的电功率为：P M＝UI M＝U×（I﹣）＝UI﹣；（2）若电动机卡住，此电路为纯电阻电路，通过电动机的电流：I M＝，根据并联电路的特点可知，通过电阻R的电流不变，仍然为I R＝，根据并联电路电流的规律知，干路的电流为：I＝I M+I R＝+＝，即电流表的示数为：。
初中物理热电力综合训练题带答案
热量能综合题1、用简易太阳能热水器代替燃料加热水不仅很方便，还能节约能源，如果水箱装水60 kg，玻璃盖面积为0.84 m2，地球上垂直于太线的外表太阳辐射热为7.56×104J/(min·m2)，水箱吸收太阳能的效率为50％。
如果在不考虑水散热的情况下，随时调整水箱位置，使太总能垂直射入玻璃盖，请计算晒水4小时后水温升高多少？解：由题意知太阳照射4小时水箱传递的太阳能为：W太= aSt= 7.56×104J/(min·m2)×0.84 m2×4×60 min = 1.524×107J根据水箱吸收太阳能的效率为50％，那么水箱中水所能吸收的热量为：Q吸= W太×η =1.524×107J×50％= 7.62×106J根据Q吸=cm△t所以水箱的水温升高为：△t = Q吸/cm = 7.62×106J/﹝4.2×103J/(kg•℃)×60kg﹞≈30.24℃点评：由题意根据已有的经历写出类似的公式也是一种能力的表现，在考试中要引以重视。
2、空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的"热量搬运〞装置．其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸，即Q吸=Q+W，所以它的热效率〔Q吸/W的值〕可以到达300%～500%．某型号空气能热水器的热效率为400%，电功率为1400W，当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时[水的比热容为4.2×103J/〔kg．℃〕，干木柴的热值为1.2×107J/kg]．求：〔1〕水吸收的热量；〔2〕水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量；〔3〕空气能热水器完成上述加热过程所用的时间．分析：〔1〕知道水的质量、比热容、升高的温度，根据Q吸=cm〔t-t0〕求出水吸收的热量．〔2〕由题知Q吸=Q放，知道水需要的热量和干木柴的热值，利用m=Q/q得到需要的干木柴质量．〔3〕水吸收的热量如果用空气能热水器加热，利用中的η2=Q吸/W=Q吸/Pt列出等式，求出利用空气能热水器需要的时间．解：〔1〕水吸收的热量：Q吸=cm〔t-t0〕=4.2×103J/〔kg•℃〕×100kg×〔55℃-15℃〕=1.68×107J；〔2〕由题知，Q吸=Q放，需要的干木柴质量：m= Q放/ q=1.68×107J/1.2×107J/kg=1.4kg；〔3〕由题意的η= Q吸/W=Q吸/Pt=400%，即1.68×107J/1400W×t=400%解得t=3×103s点评：空气能热水器属于新产品，针对新产品，重大事件设计物理问题，都是中考的热点，一定要关注．力热综合题1、随着国民经济的开展，汽车已走进家庭。
2022年中考物理三轮专题强化训练：电功率的综合计算问题
2022年中考物理三轮专题强化训练：热、力、电综合计算1．（2022·山东聊城·一模）如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为03A ，电压表的量程为015V ，110ΩR =，滑动变阻器2R 的规格为“50Ω 1A ”。
（1）闭合开关1S ，断开开关2S 、3S ，电流表示数为0.8A ，求电源电压；（2）闭合开关3S ，断开开关1S 、2S ，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为5V ，求3R 的阻值；（3）闭合开关1S 、2S 和3S ，在保证各电路元件安全的情况下，求电路的最大电功率及此时滑动变阻器2R 连入电路的阻值。
2．（2022·山东潍坊·一模）如图所示的电路，电源电压为6V 保持不变，250R =Ω，小灯泡L 上标有“6V ，3.6W ”的字样（不考虑灯丝电阻的变化），当开关1S 、2S 均断开时，电流表示数为0.2A ，求： （1）小灯泡L 的阻值；（2）定值电阻1R 的阻值；（3）整个电路消耗的最大功率。
3．（2022·湖南湘西·一模）到傍晚，凤凰古城中的烧烤一条街就漂来阵阵烧烤香味，吸引不少游客。
下图是烧烤机的电路图，电路中每个电热丝R的阻值相等，且阻值不变。
单刀双掷开关实现高低两档火力，家庭电路电压是220V，高档火力的额定电功率为880W，求：（1）高档火力时额定电流多少？（2）低档火力时电路中总电阻多少？（3）低档火力时每小时消耗多少度电？4．（2022·四川·内江市东兴初级中学校一模）超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频率振动，将水抛离水面雾化成大量1μm～5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。
如图所示，图甲是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。
2023年中考物理复习-专题37 热力电综合计算(包括图像)难点问题【无答案】
200mA
，此时衔铁恰好被吸下，加热器开始工作；当液面上升至浮体
A
体积的
1 2
浸入水中时，电磁
铁线圈中电流为 240mA ；当水箱注水量达到最大值时，电磁铁线圈中电流为 300mA 。 T 形硬质杆
的质量和电磁铁线圈电阻忽略不计， g 取10N/kg ，水的密度为1.0 103kg/m3 ，水的比热容为
用小微专题精准练助力 2023 中考物理四点问题大突破（二轮复习通用）
第三部分 中考重点命题题型专题篇
热力电综合计算（包括图像）难点问题
1. （2022 广西贺州）贺州市水利资源丰富，小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。 电源电压 U=3V，定电阻 R0=10Ω，滑动变阻器 R 长 20cm，最大阻值 20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑 片 P 从最上端 C 位置移动到最下端 D 位置的过程中均匀变化（滑片 P 移动过程中摩擦不计）。弹簧 下端悬挂一重为 50N 的物体 AB，其底面积为 0.01m2、长为 0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系 如图乙所示（不计弹筱质量，连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长）。求： （1）当物体 AB 上表面与水面相平时，物体 AB 受到的浮力大小； （2）当水面从物体 AB 的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中，弹簧伸长了多少 cm? （3）闭合开关 S 后，当水面在物体 AB 上表面时，滑片刚好在滑动变阻器 R 的最上端 C 位置，水面 从物体 AB 上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时，电压表的示数是多少？
（1）托盘里的物体质量越大，压力传感器的阻值如何变化？ （2）当通过压力表电流为 0.2A 时，压力传感器上方托盘里物体的质量是多少 kg？ （3）当压力为 200N 时，通电 700s，R0 产生的焦耳热能使质量为 0.1kg 的水温升高多少℃？ 12.如图所示为一款雪地摩托车，空车质量为 90kg。求：（燃油的热值取 q＝4.0×107J/kg，g 取 10N/kg） （1）雪地车载着质量为 50kg 的人静止在水平地面上，雪地车与地面接触的总面积为 20dm2，雪地车 对地面的压强是多少？ （2）雪地车以 36km/h 的速度在水平地面匀速直线行驶，输出功率为 8kW，则雪地车所受阻力是多 少？ （3）若雪地车以 8kW 的输出功率行驶 2h，消耗了 3.6kg 燃油，则雪地车发动机的效率是多少？
2020年苏科版中考物理专题40-力、热、电学综合计算(三)
专题40-力、热、电学综合计算（三）1、（2017·云南）压力传感器的原理图如图所示，其中M 、N 均为绝缘材料，MN 间有可收缩的导线，弹簧上端和滑动变阻器R 2的滑片P 固定在一起，电源电压10V ，R 1=8Ω，R 2的阻值变化范围为0-10Ω，闭合开关S ，压力F 与R 2的变化量成正比，F=1N 时，R 2为2Ω，此时电流表示数是 A ；当电流表的示数为I 时，F= N （写出关于I 的数学表达式）。
2、（2017•东营）某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全 等优点。
其简化等效电路如图所示，此时处于空档位置。
闭合开关 S ，旋钮绕 P 转动，实现档位转换，旋至 1 档时 R 1、R 2 同时工作，洗衣机处于加热状态；旋至 2 档时 R 2 和电动机 同时工作，洗衣机处于保温洗涤状态。
R 1 和 R 2 均为电热丝，其阻值不受温度影响，R 1=22Ω，（1）洗衣机内注入 10kg 的水，在额定电压下连续加热1050秒，水温由 20℃上升到 50℃，此过程中的加热效率是多少？ （2）R 2 阻值是多少？ （3）洗衣机处于保温洗涤状态时，干路电流是多少？ （4）防电墙技术的应用是洗衣机未来发展的趋势。
防电墙通过在洗衣机内部形成永久性电阻保证人的安全。
异常漏电情况下，电流依次经防电墙和人体流入大地，若人体的最大电 阻为 1×105Ω，人体的安全电压不高于36V，通过计算判断防电墙技术能否保证人的安全。
3、(2019·西宁)一个有加热和保温两种状态的微型电热水器，内部简化电路如图18所示，它由控制电路和工作电路两部分组成，其中R0为热敏电阻，它的阻值随温度的升高而减小，开关S0和S都闭合时，电热水器开始加热，当电热水器中水的温度达到50℃时，电磁铁才会把衔铁吸下，使B、C两个触点接通，电热水器处于保温状态。
已知R1＝44Ω，R2＝2156Ω．求：（1）将电热水器水箱中2.2kg的水从15℃加热到45℃，水吸收的热量【c水＝4.2×103J/（kg•℃）】（2）电热水器处于加热状态时工作电路的功率。
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中考物理《力、热、电》综合计算综合计算题综合多种物理过程，有的联系生活实际，常常立意于新的物理情境.解题过程运用多个物理概念及规律，分析多个研究对象，该类题型有：能量效率问题、电热结合、力热结合、电力结合等；要求学生在解题技巧上，仔细审题，对题目进行认真分析划分为子问题，划分步骤，逐层深入，建立有关方程，求解；要求学生关注生活中的物理，学会思考，学会知识迁移和建模，尝试用物理知识解决各类问题，逐步提高综合能力.题型之一力、电综合题该题型一般以发电机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载体，建立力与电之间的联系，或考查力电转换，或力与电并列设置问题进行考查.（2014·）图甲是一个电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R1间的摩擦不计）.电压表量程为0～3 V，ab是一根长为6 cm的均匀电阻丝，阻值R1=30 Ω，电源电压U=6 V.（1）要保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为多少欧？（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a，闭合开关后电压表的读数为多少伏？（3）已知该弹簧伸长的长度Δl与所受拉力F间的关系如图乙所示，若R0=45 Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在0.8 V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大? 此拉力计的量程是多少？点拨：为了保证电压表的正常工作，R0至少应分3 V的电压.当滑片P处于a端时，开关闭合后电压表被短路.当电压表的示数为0.8 V时，可先用欧姆定律求出电流中电流，进而求出R1的aP段阻值、滑片P移动的距离Δl，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小F.滑片P的最大移动距离Δl′=6 cm，对比图像即可得出此时拉环上拉力的大小F.1.（2013·）重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯，设计师为这款灯找到了“可再生能源”，它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能.已知重物质量为20 kg，每次被举高2 m，LED灯的额定功率为1 W，g取10 N/kg.则：（1）重物每被举高一次，人至少对重物做了多少焦的功？（2）重物重力做的功有50% 转化为电能，每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间？2.（2014·黄冈）当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380 V，额定功率38 kW，线圈电阻0.5 Ω.在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25 s，把质量为3 t的重物吊起22 m(g取10 N/kg).求：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能.（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量.（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率.3.（2014·荆州）建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物，电动机带动绕有钢索的轮轴转动，与钢索相连的重物就被匀速提升，如图所示.如果轮轴的周长L=40 cm，电动机带动轮轴每秒钟转1圈，被提升的重物质量m=600 kg，电动机的电功率P=4 kW，g取10 N/kg，求:(1)在1 min重物被提升的高度.(2)在1 min钢索对重物所做的功.(3)这套设备的机械效率为多少？4.（2014·）小敏看到超载损坏的新闻报道.设计了一个称量车重的模拟电路，将载重量转化成电流表示数，如图甲.电路由电源，称重计（电流表，量程0～0.6 A）,定值电阻R0，滑动变阻器R1，弹簧和开关组成.已知电源电压8伏，滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧，且电阻的大小与其接入的长度成正比，弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙，当没有载物时，变阻器滑片指向上端，电流表示数是0.1 A.（1）定值电阻R0多大？（2）弹簧的长度与受到的力的关系是：在弹性限度，.（3）最大载重时，该模拟电路的电流表示数多大？（4）小华觉得最大称量时，该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半，则应选择定值电阻；R2=20欧，R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0，替换后，最大称量时，电流表示数多大？5.（2014·）随着生活水平的提高，扫地机器人逐步进入普通家庭.扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电座充电等诸多智能功能.如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数，请回答下列有关问题：项目指标参数工作电压15 V功率30 W电池容量 2 000 mAh（1）机器人吸尘的工作原理是通过电动机转动使部压强________，从而使杂物进入吸尘器.（2）电池容量“2 000 mAh”是指当工作电流为2 000 mA，能持续供电1小时.若充满电后所有电量用于扫地，则可供机器人持续正常工作多少时间？（3）机械人的供电系统设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电.若返回过程中受到的阻力为20 N，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时离充电座最远为多少米？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）6.（2013·庆阳）电动自行车是备受人们青睐的一种交通工具.电动骑行时，蓄电池对车上电动机供电，电动机为车提供动力.下表是某型号电动自行车主要技术参数：整车整车质量40 kg 最高车速≤30 km/h 最大噪声≤62 dB蓄电池蓄电容量0.576 kW·h电动机额定电压48 V额定功率240 W（1）行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为50 cm２，当一个质量为50 kg的中学生骑着该电动自行车在平直的公路上行驶时，地面受到的压强是多大？（g取10 N/kg）（2）若蓄电池储存能量的80%用于电动自行车行驶克服阻力做功，电动自行车在平直公路上匀速行驶时受到的平均阻力为40 N，蓄电池充满一次电最多能连续电动行驶多远？（3）从环保的角度，与摩托车相比，电动自行车有什么优缺点？（各举一条）7.（2014·）为反对浪费，响应“光盘行动”，小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”，餐盘放在载盘台上，若盘剩余食物的质量达到或超过规定值，人一旦离开餐桌，提示器就会发出提示音，其原理图如图所示，电源电压3 V 不变，提示器的电阻R0恒为50 Ω，传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示，开关S闭合后，求：载盘台所载质量m/g100 110 120 130 140 150 160 …传感器R1/Ω100 90 80 70 60 50 40 …（1）根据表中数据，当载盘台所载质量是100 g时，R1的阻值是多少？电路中的电流是多少？（2）在第（1）问的基础上，通电5 s，电流通过R1产生的热量是多少？（3）当电路中的电流达到0.03 A时，提示器会发出提示音，若空餐盘质量为100 g，此时盘剩余食物的质量是多少？8.（2014·）如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图（俯视图），立方体产品在水平传送带上与传送带以相同速度v=1 m/s匀速运动，产品的质量m=0.8 kg.计数器由电流表和电路计数元件组成（电流表和电路计数元件的电阻不计），通过电路中电流的变化计数产品，a为激光源，R1为光敏电阻，R2为保护电阻.当激光射向R1时，R1的阻值变小，每当产品运动通过a与R1之间时，射向R1的光线会被产品挡住，R1阻值变大.闭合开关，电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图像如图乙所示.（g取10 N/kg）（1）不计空气阻力，求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向.（2）求每个产品的边长L1和产品的间隔L2.每个产品对传送带的压强大小.（3）已知电源电压U=3 V，R2=1 kΩ，求传送带匀速运输产品过程中1 min光敏电阻R1消耗的电能.题型之一 力、电综合题例1（1）电压表示数最大时，R0有最小值，此时电路中的电流I1=U/R1=3 V/30 Ω=0.1 A ， R 0= U R0/I 1=（6 V －3 V ）/0.1 A= 30 Ω.（2）当滑片P 处于a 端时，开关闭合后电压表被短路，其示数为0. （3）当电压表的示数为0.8 V 时，电路中的电流I 2=U/R =6 V/（30 Ω＋45 Ω）=0.08 A ，R aP = U aP /I 2= 0.8 V/0.08 A= 10 Ω，R 1的aP 段l aP =6 cm ×10 Ω/30 Ω=2 cm ，即滑片P 移动的距离为2 cm ，由图像可知，此时拉环上拉力F =200 N.由于电阻丝ab 的长度为6 cm ，则滑片P 的最大移动距离Δl ′=6 cm ，由图像可知，此时拉环上拉力F ′=600 N ，即拉力计的量程为0～600 N. 针对训练1.（1）重物的重力：G=mg =20 kg ×10 N/kg=200 N 人对重物做的功：W=Fs=Gh =200 N ×2 m=400 J(2)重物重力做的功转化的电能： W 电=W η=400 J ×50%=200 J每举高一次重物能使该灯正常照明的时间：t=p W 电= W1J200=200 s 2.（1）由于电动机正常工作，消耗的功率等于额定功率， 即P =38 kW=3.8×104 W ，工作时间t =25 s ， 所以电动机消耗的电能W=Pt ＝3.8×104 W ×25 s ＝9.5×105 J （2）电动机正常工作时的电流： I=UP=P 额/U 额=3.8×104 W/380 V=100 A 线圈产生的热量：Q=I 2Rt =(100 A)2×0.5 Ω×25 s=1.25×105 J（3）线圈电流产生热量即该“塔吊”本身消耗的电能为W 1=Q=1.25×105 J ，所以“塔吊”电能转化为机械能的总量，即机械部分所做的总功W 总=W-W 1 =9.5×105 J-1.25×105 J =8.25×105 J 又因为η=总有用W W =总W G h， 所以该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率 η＝3×103 kg ×10 N/kg ×22 m8.25×105 J=80% 3.(1)轮轴在1 min 转过的圈数 N=nt=1×60=60转故重物上升的高度h=NL =60×0.4 m=24 m (2)钢索对重物做功W 物=mgh=600×10×24 J=1.44×105 J (3)电动机在1 min 消耗的电能W 总=Pt=4 000×60 J=2.4×105 J故该装置的机械效率η=W 物/W 总=1.44×105 J/（2.4×105 J ）=60% 4.（1）R 总=U/I 1=8 V/0.1 A=80 Ω, R 0=80 Ω-20 Ω=60 Ω.（2）受到的压力越大，弹簧的长度越短.(3)模拟电路最大载重时弹簧长度为24厘米，此时滑动变阻器的电阻为R ′1 20 Ω/40 cm=R ′1/24 cm, R ′1=12 Ω I ′=U/R =8 V/（60 Ω+12 Ω）=0.11 A. （4）I ＞0.3 A U/(R ′1+R)＞0.3 A 8 V/(12 Ω+R )＞0.3 A R ＜14.67 Ω I ≤0.6 A U/(R ′1+R)≤0.6 A8 V/(12 Ω+R )≤0.6 A R ≥1.33 Ω. ∴选R 3，电阻最大载重电流I=UR =8 V （12 Ω+5 Ω）=0.47 A. 5.（1）减小 （2）I=U P =V W 1530=2 A=2000 mA AmAhm 20002000=1 h（3）克服阻力做的功：W=UIt =15 V ×2 000 mAh ×10%×40%=4 320 J s=F W =NJ 204320=216 m 6.（1）地面受到的压强p=F/S =(40 kg+50 kg)×10 N/kg/0.01 m2=0.9×105 Pa （2）蓄电池储存的电能W 电＝0.576 kW ·h ＝2 073 600 J 电动自行车行驶克服阻力做功W 机＝W 电η＝2 073 600 J ×80%=1 658 880 J 电动自行车能连续行驶的路程s=W 机/F =1 658 880 J/40 N=41 472 m（3）优点：无尾气；噪音小.缺点 ：蓄电池一般使用一年左右就需更换，废弃后的电池污染环境. 7.（1）由表可知，R 1=100 Ω R=R 1+R 0=100 Ω+50 Ω=150 Ω 电路中的电流I=R U =1503V =0.02 A （2）电流通过R1产生的热量：Q=I 2R 1t =(0.02 A)2×100 Ω×5 s=0.2 J （3）当电路中的电流达到0.03 A 时R ′='I U =AV 03.03=100 Ω R 1′=R ′-R 0=100 Ω-50 Ω=50 Ω查表可知,载盘所载质量为150g剩余食物的质量m 余=150 g-100 g= 50 g 8.(1)F=G=mg =0.8 kg ×10 N/kg=8 N;竖直向上 (2)L 1=vt 1=1 m/s ×0.1 s=0.1 mL2=vt2=1 m/s×0.2 s=0.2 mF压=G=mg=0.8 kg×10 N/kg=8 Np=F压/S=8 N/0.01m2=800 Pa(3)在0~0.2 s,I1=2×10-3 AU2=I1R2=2×10-3 A×103Ω=2 VU1=U-U2=3 V-2 V=1 VW1=I1U1t1=2×10-3 A×1 V×0.2 s=4×10-4 J在0.2 s-0.3 s,I2=1×10-3 AU3=I2R2=1×10-3 A×102 Ω=1 VU4=U-U3=3 V-1 V=2 VW2=I2U4t2=1×10-3 A×2 V×0.1 s=2×10-4 J在1 min,W=60 s/0.3 s·(W1+W3)=200×（4×10-4 J+2×10-4 J）=0.12 J.题型之二电、热综合题该题型一般以电热器为载体，利用电流的热效应给水等物质加热.焦耳定律是试题考查的重要知识点，能量转化方向是试题的热点.热能发电则是试题的另一个侧面.（2014·东营）无胆饮水机——管线机的电路原理如图，电热丝R1、R0绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变“温、开水选择开关”的状态（“断开”或“闭合”），可以选择出温水或开水.该管线机的额定电压是220 V，开水加热电功率是2 200 W，温水加热电功率是1 100 W.已知：电热丝R1、R0电阻不随温度变化，水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃），水的密度=1×103 kg/m3，g取10 N/kg.求：（1）“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何？（2）饮水机正常工作，出开水时电热丝中的电流是多少？电热丝R0的电阻是多少？（3）现在需要100 ℃的开水500 ml，已知水的初温是20 ℃，水需要吸收多少热量？如果电能转化为水的能的效率是80%，饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间？点拨：电热器连入电阻越大，其功率越小，档位越低；电热器连入电阻越小，其功率越大，档位越高.1.（2014·）某太阳能热水器装有100 kg、初温为20 ℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65 ℃，则这些水吸收的热量等于完全燃烧多少体积的天然气所放出的热量？假如用功率为2 kW的电热水器产生同样多的热量，则通电的时间为多少秒？［已知水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）、天然气的热值4.2×107J/m3］2.（2014·）6月5日是世界环境日，低碳排放，保护地球是当今世界的主题，如何合理利用和开发能源，提高能源的利用率，实现低碳减排，已成为世界各国共同关注的问题.（1）在能源家庭中，风能、太阳能、水能都同属于___________（填“可再生”或“不可再生”）能源，它们的开发和利用可以减少大量化石能源的生产和消费所导致的生态破坏与严重环境污染.（2）为实现减排目标，国家大力推广风力、水力发电.如图是我国西部某处风力发电场的壮观画面.假如装机总功率4.2×106 kW的风电场项目全部建成后，所有机组发电1 h，可提供多少千瓦时电能？若这些电能全部转化为水的能，那么可以把多少质量的水从28 ℃加热至沸腾（标准大气压下）？［c水=4.2×103 J/（kg·℃）］3.（2014·）如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜.使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，下表是该防雾镜的相关数据：（1）求防雾镜正常工作时的电流.（2）经测试，在-10 ℃环境下.正常工作400 s 使平面镜的平均温度升高了40 ℃，求电热膜给平面镜的加热效率.［玻璃的比热容为0.75×103 J/（kg ·℃）］（3）如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器，能使电热极的功率在原功率的25%～100%之间变化，以满足不同季节使用的需要.请求出R 的最大阻值.4.（2014·）小梦家新买了一口电饭锅，如图甲所示.通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态.图乙是电饭锅的电路图，R 1是电阻，R 2是加热用的电热丝.（1）自动开关S 接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由.（2）要是R 2在保温状态下的功率是加热状态下的 1/25，R 1与R 2应满足什么关系？ （3）“母亲节”到了，小梦想为妈妈准备泡脚水，由于水温较低，小梦先从盛有5 kg 水的桶中取出2 kg 水倒入电饭锅中加热4 min 后，将水倒回水桶中，经过测量桶中水温升高了20 ℃（整个过程不计能量损失）.请计算R 2的阻值. 5.（2013·）甲图是用来焊接自来水管的塑料热熔器.通电后，加热头发热，使需接上的塑料水管的两头熔化，将它们对接、紧压在一起，冷却后，就可以拼成一根水管了.其电路部分如图乙所示，S 2为温控开关，S 1是手控开关. ND 为指示灯，R 1是限流电阻，R 2和R 3均为加热电阻.下表是它的技术参数.面积大小 110 dm 2镜子质量 1.1 kg 额定电压 220 V 额定功率1 W/dm 2产品名称 便携自动控温式PPR/PP-R塑料管材 型号 20-32 MM （配Ф20、Ф25、Ф32模头）环境温度 -20 ℃～50 ℃ 相对湿度 45%～95% 额定电压 220 V 加热头温度 260 ±5 ℃功率 加热：1 000 W ，保温：250 W安全指标绝缘电阻不小于1 M Ω（1）请说出加热和保温状态下，开关S 1和S 2所处的状态. （2）求出R 2的电阻值.（3）若熔化1 kg 的PVC 塑料需要吸收106J 热量，某次熔接时要需熔化80 g 的PVC ，则正常情况下至少要加热多长时间？（4）在设计时，若指示灯ND 可在“3 V 0.3 A ”普通灯泡和“3 V 10 mA ”的发光二极管中．任选一种，你认为选哪一种比较合适，请说明理由.6.（2013·黄冈）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，R 1、R 2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.则：(1)若加热前水温为20 ℃，电热槽气压为标准大气压，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=4.2×103J/(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，电热加湿器会使其气温升高，请提出一条改进的建议. 7.（2013·）用豆浆机制作豆浆的过程是：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中、 型号 额定电压 额定频率 打浆功率 加（预） 热功率 容量 SYL-624220 V50 Hz200 W1 100 W2 000 mL一次打浆要向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5 kg ，需13 min 完成加工过程，其工作信息如图所示.请解答下列问题：额定电压 220 V 额定最大发热功率 400 W 水箱容积 4 L适用面积 40～60 m 2（1）根据工作信息图可知从第6 min 至第9 min 为第一段加热过程，求这段过程中豆浆吸收的热量是多少?［ c 豆浆=4.0×103J/(kg ·℃)］（2）豆浆机正常工作完成一次豆浆制作，共消耗多少电能？题型之二电、热综合题例2（1）当选择开关闭合时，电阻R1短路，电路中的总电阻小，由公式P=U 2/R 可知，电热器的功率大，出开水.当选择开关断开时，电阻R 1、R 0串联，电路中的总电阻大，由公式P=U 2/R 可知，电热器的功率小，出温水. （2）出开水时，电热丝中的电流 I 开=P 开/U =2 200 W/220 V=10 A ， 电热丝R 0=U/I 开=220 V/10 A=22 Ω.（3）水吸收的热量Q 吸= cm Δt =4.2×103 J/（kg ·℃）×500×10-6×1×103 kg ×（100 ℃－20 ℃）=1.68×105J ， 产生这些热量所需的电能W=Q 吸/η=168 000 J/80%=2.1×105 J ， 饮水机工作时间t=W/P =2.1×105 J/2 200 W=95.5 s. 针对训练1.水吸收的热量Q 吸= cm Δt =4.2×103 J/（kg ·℃）×100 kg ×（65 ℃－20 ℃）=1.89×107J天然气的体积V=Q 放/q=Q 吸/q =1.89×107 J/（4.2×107 J/m3）=0.45 m3电热器工作时间t=W/P= Q 吸/P =1.89×107J/2 kW=9 450 s 2.（1）可再生 （2）（2）W=Pt =4.2×106 kW ×1 h=W=Pt =4.2×106 kW ·hm=Q/（c Δt ）= W/（c Δt ）=4.2×106×3.6×106J/［4.2×103J/（kg ·℃）×（100 ℃－28 ℃）］=5×107kg3.（1）防雾镜的功率P=1W/dm 2×110 dm 2=110 W. 防雾镜正常工作时的电流 I=P/U=110 W/220 V=0.5 A.（2）平面镜吸热Q 吸=cm 镜(t-t 0)=0.75×103 J/（kg ·℃）×1.1 kg ×［40 ℃-（－10 ℃）］=4.125×104J. 防雾镜消耗的电能W=Pt =110 W ×400 s=4.4×104 J. 防雾镜的效率η=Q 吸/W =4.125×104 J/（4.4×104 J ）=93.75%.（3）电热膜的电阻为R 0=U 2/P=（220 V ）2/110 W=440 Ω， 当R 的阻值最大时，通过电热膜的电流最小， 此时电热膜的功率最小，应为 110 W ×25%=27.5 W; 此时通过它的电流：I 小=0R P 最小=4405.27W=0.25 A,电路中的总电阻为R 总=U/I 小=220 V/0.25 A=880 Ω,变阻器的最大阻值为R=R 总-R 0=880 Ω-440 Ω=440 Ω.4.（1）自动开关断开时R 1和R 2串联，此时电饭锅的功率P 1=U 2/(R 1+R 2);自动开关闭合时R 1被短路，电路中只有R2，此时电板锅的功率P 2=U 2/R 2,因为P 1＜P 2,所以自动开关断开时是保温状态，自动开关闭合时是加热状态.（2）由题意可知： [U/(R 1+R 2)]2×R 2=U 2/R 2×1/25, 化简得R 1=4R 2.（3）不计热损失时，桶中吸收的热量等于加热时R 2放出的热量，所以Q=W ， cm Δt=U 2t/R 2 R 2=U 2t/ cm Δt =(220 V)2×4×60 s/4.2×103 J(kg ·℃)×5 kg ×20 ℃ =27.657 Ω.5.（1）保温状态下，开关S 1闭合，开关S 2断开，R 2与R 3串联；加热状态下，开关S 1、S 2均闭合，思路中只有加热电阻R 3工作.（2）R 3=U 2/P 1=（220 V ）2/1 000 W= 48.4 Ω R 总=U 2/P 2=（220 V ）2/250 W=193.6 Ω R 2= R 总－R 3=193.6 Ω－48.4 Ω=145.2 Ω （3）熔化80 g 的PVC 需要吸收的热量 Q =106 J ×80/1 000=8×104 J 加热时间t=W/P 1=Q/P 1=8×104 J/1 000 W=80 s（4）若选用普通灯泡，则指示灯电路消耗的功率 P 1=UI 1=220 V ×0.3 A=66 W若选用发光二极管，则指示灯电路消耗的功率 P 2=UI 2=220 V ×0.01 A=2.2 WP 1大于P 2，故选用发光二极管较好. 6.（1）不计热损失，有Q1=Q2P 1t= c 水m(t 2-t 1)400 W ×3×60 s=4.2×103J/(kg ·℃)× m ×(100 ℃-20 ℃) m ≈0.21 kg（2）电热加湿器在高档时，R 2被短路，电路中只有R 1,有P 1=U 2/R 1 电热加湿器在低档时，R 1和R 2串联，总电阻R=2R 1，有P 2=U 2/2R 1则P 2/P 1=R 1/2R 1=0.5,P2=0.5×400 W=200 W（3）可以降低电热槽气压7.（1）Q= c 豆浆m Δt =4.0×103 J/（kg · ℃）×1.5 kg ×（100 ℃－70 ℃）=1.8×105J （2）一次制作过程需13 min ，其中加热时间为11 min ，打浆时间为2 min ，则：W= P 1 t 1＋P 2 t 2=1 100 W ×11×60 s ＋200 W ×2×60 s=7.5×105J.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=Fs 、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/N 0.3×104 1.2×104 2.7×104 4.8×1047.5×104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5×107 J/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=Qη，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·）一辆总重为1.6×104 N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 m2，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所做的功；（3）若在这段路程，汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×107 J.这些热量可使多少m3的水温度升高50 ℃.［水的比热容c水=4.2×103 J/（kg·℃）］.2.（2013·）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/kg3.（2014·）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9.2×103N.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=4.6×107J/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160kW ·h ，则该房车的效率. 7.（2014·）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应距离（汽车在正常反应时间通过的距离）的表格： 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115 min ，速度大小172 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=5×1011J.（2）由表格可知，飞机以400 m/s 的速度巡航时，受到的阻力f 1=4.8×104N ，可见其输出功率P 1=F 1v 1=f 1v 1=4.8×104 N ×400 m/s=1.92×107W.（3）飞机加满油，能做的机械功W=Q η=5×1011 J ×40%=2×1011J ；由表格可知，飞机以500 m/s 的速度巡航时，受到的阻力f 2=7.5×104 N ，则其航行的距离s=W/F 2= W/f 2=2×1011 J/（7.5×104N ）≈2 666.7 km. 针对训练1.（1）压强p=F/S=1.6×104 N/0.08 m2=2×105Pa（2）发动机所做的功W=Fs =1.4×103 N ×20×103 m=2.8×107J（3）水的质量m=Q 吸/（c Δt ）=4.2×107 J/［4.2×103J/（kg ·℃）×50 ℃］=200 kg水的体积V=m/ρ=200 kg/(103 kg/m 3)=0.2 m 32.(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=1.0×105N 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题型之四力、热、电综合题该题型一般以生产生活中的设备为载体，从力、热、电的角度，设置并列式或递进式的问题，利用表格和铭牌提供信息，知识跨度大，综合性强，难度高.解题过程中，应结合题中条件，联系对应的物理模型，选择恰当的公式分析求解.（2014·潍坊）小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能.其装置如图所示，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶，当壶水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热装置。