中考物理 第二部分 专题突破三 计算题 第3课时 热学、电热综合和电力综合计算题课件.ppt

第3课时热学 电热综合和电力综合计算题 电热综合和电力综合计算题是中考题的压轴题 通常以某一物理事实为根据 以某一装置为载体 含有多个对象 多种现象 多个过程 运用多个概念 多个规律进行分析计算的问题 考查学生的综合分析 应用 计算的能力 热学计算主要包括 1 燃料燃烧 固体燃料 液体燃料 气体燃料 放出热量燃料完全燃烧放热计算公式 1 固体和液体燃料Q qm qV 4 电热综合和电力综合计算题 此类题目往往篇幅大信息多 其中有不少是无用的起干扰作用的信息 为了尽快明白题目中的有用信息 首先要清楚题目中要解决的问题是什么 然后思考需要什么条件 应用什么规律 或公式 和方法解决问题 这样带着问题去找有用信息 并且同时思考应用的规律 或公式 和方法 解题效率可以大大提高 电热综合主要是电功及电功率与焦耳定律和热传递过程中 吸放热的综合计算 电路中只有电热器时 Q W Pt 电力综合主要是电功及电功率与机械功及功率的综合计 算 电动机问题W机械 W电 效率水力发电问题W电 W机械 效率 题型1 热量的计算 例1 2014年宜昌 随着人们生活水平的提高 越来越多的家庭采用 水地暖 进行取暖 其原理是以温度不高于60 的热水为热媒 在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动 加热整个地板 通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式 如图3 16所示 1 某房间一段时间内循环流动的水质量为1000kg 进水温度为55 出水温度为40 这段时间里水向外界放出多少热量 水的比热容为4 2 103J kg 2 水地暖 以水为媒介 是因为水的比热容较大 请具 体说明为什么要利用这一特性 图3 16 思路点拨 1 知道水的质量 水的比热容和水的初温和末温 由热量公式可以求出水释放的热量 2 根据热量公式分析答题 解 1 水释放的热量Q cm t0 t 4 2 103J kg 1000kg 55 40 6 3 107J 2 由热量公式Q cm t可知 由于水的比热容c较大 在温度变化量 t一定时 相等质量的水释放的热量较多 题型2 电热综合计算 例2 2015年郴州 某品牌电热水壶的铭牌内容如下表 根据提供的信息计算 1 电热水壶正常工作时的电阻和电流是多少 2 当电热水壶装满水时 将水从20 烧开需要吸收多少热量 c水 4 2 103J kg 1L 10 3m3 气压为一标准大气压 电热水壶吸收的热量忽略不计 3 若售货员宣传该电热水壶烧开一壶水仅需要5分钟 可信吗 请通过计算说明理由 思路点拨 1 根据额定电压 额定功率求电阻及电流 利 用P U2 R 求电阻 再用欧姆定律I U R求电流 2 知道水的体积 热水壶的容积 求水的质量 水的比热容 水的初温和末温 利用吸热公式Q吸 cm t t0 求水吸收的热量 要先求水的质量 水壶烧开一壶水需要的时间 解 1 根据P UI可得电热水壶额定电流为 题型3 电力综合计算 例3 2014年泰安 电动汽车以蓄电池为驱动能源 汽车运动时 蓄电池为车上的电动机供电 电动机为汽车提供动力 某辆电动汽车的总质量 含驾驶员 为2 5 103kg 汽车车身长3 5m 当它在水平路面以某一速度v匀速行驶时 电动机工作电流为50A 工作电压为400V 电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的效率为75 汽车所受阻力为汽车重力的0 03倍 g取10N kg 1 求电动汽车匀速前进的速度v是多大 2 若汽车以10m s的速度通过9 5m长的桥梁 求汽车通过桥梁的时间 思路点拨 1 根据G mg求重力 再由0 03倍的关系算出阻力 根据二力的平衡可知牵引力大小 利用电功率P UI 机械功率P Fv 结合电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的效率为75 建立关系式Fv UI 从而求出速度 2 汽车过桥所经过的路程应该是桥的长度加上车身的长 2 汽车过桥所经过的路程 s s车 s桥 3 5m 9 5m 13m汽车通过桥梁的时间 题型4 力热综合计算 例4 2014年威海 我国自主研制的某型号新一代战斗机 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37t 最大飞行高度达20000m 最大航行速度达2 5倍声速 合3060km h 最大载油量为10t 飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表 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10t燃油获得的能量是多少焦 2 当飞机以400m s的速度巡航时 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500m s的速度巡航 时 飞机的最大航程约是多少千米 思路点拨 1 利用Q有用 Q放 Q放 qm求出发动机获得的能量 2 根据机械功率P Fv 牵引力等于飞机受到的阻力 即可求出输出功率 3 根据飞机匀速巡航时受力平衡求出飞机的牵引力F 利用公式W Q有用 Q放 W Fs即可求路程s 题型5 太阳能综合计算 例5 2014年临沂 人类正积极开发和利用太阳能 如太阳能热水器 太阳能电池等 江涛想知道家中太阳能热水器吸收太阳能的本领 做了如下探究 天气晴朗时 江涛测得太阳能热水器1h内使质量为50kg的水从20 升高到30 问 1 水吸收了多少热量 c水 4 2 103J kg 2 若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度 则至少需要燃烧多少m3的液化气 假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收 液化气的热值是5 0 107J m3 思路点拨 1 由热量公式可以求出水吸收的热量 2 由热值公式可以求出液化气的体积 解 1 水吸收的热量Q吸 cm t t0 4 2 103J kg 50kg 30 20 2 1 106J 2 由Q吸 Q放 且Q qV可知需要燃烧的液化气的体积