初中物理综合计算方法专题PPT课件

1、专题三专题三 综合计算综合计算 综合计算题常常含有多个物理过程、多个研究对象、运用综合计算题常常含有多个物理过程、多个研究对象、运用到多个物理概念和规律，侧重考查综合思维和综合运用能力，到多个物理概念和规律，侧重考查综合思维和综合运用能力，在中考试题中常以压轴题出现在中考试题中常以压轴题出现. .随着科技和社会的发展，综合随着科技和社会的发展，综合计算题不断推陈出新计算题不断推陈出新. .中考涉及的主要题型有电学综合、力学中考涉及的主要题型有电学综合、力学综合、热学综合、电力综合、电热综合、力热综合、电力热综综合、热学综合、电力综合、电热综合、力热综合、电力热综合、太阳能与电力热综合、新能源的

2、应用综合等合、太阳能与电力热综合、新能源的应用综合等. .1.1.解答综合计算题常有以下几种方法解答综合计算题常有以下几种方法(1)(1)分析法分析法( (逆推法逆推法) )从所求量出发，根据一系列的公式、定律，最终和已知量联系从所求量出发，根据一系列的公式、定律，最终和已知量联系起来，即所求量完全可用已知量来表示，将此分析过程颠倒即起来，即所求量完全可用已知量来表示，将此分析过程颠倒即为解题过程为解题过程. .(2)(2)综合法综合法( (正推法正推法) )从题目的已知量出发，根据一系列的公式、定律，递推有关物从题目的已知量出发，根据一系列的公式、定律，递推有关物理量，最终得出所求量理量，最

3、终得出所求量. .(3)(3)整体法：将彼此独立的两个或几个物体作为一个整体研究整体法：将彼此独立的两个或几个物体作为一个整体研究. .2.2.解答综合计算题的注意事项解答综合计算题的注意事项(1)(1)要仔细研读，反复推敲，挖掘题目中的隐含条件要仔细研读，反复推敲，挖掘题目中的隐含条件. .(2)(2)要排除无关信息和多余因素对解题的干扰，提炼主干，使要排除无关信息和多余因素对解题的干扰，提炼主干，使复杂问题简单化复杂问题简单化. .(3)(3)解题过程中要写出所依据的原始公式解题过程中要写出所依据的原始公式( (或变形公式或变形公式) )，要注，要注意每个公式的适用条件和范围，切忌乱套公式

4、意每个公式的适用条件和范围，切忌乱套公式. .在解同一道计在解同一道计算题时，遇到几个相同的物理量时应加注下标加以区别算题时，遇到几个相同的物理量时应加注下标加以区别. .(4)(4)详略得当、有条理地书写出完整的解题过程，并注意单位详略得当、有条理地书写出完整的解题过程，并注意单位统一统一. . 电学综合电学综合一、电学综合一、电学综合1.1.涉及的公式涉及的公式(1)(1)欧姆定律：欧姆定律： . .(2)(2)电功：电功：W WUItUIt. .(3)(3)电功率电功率(4)(4)电热：电热：Q QI I2 2R t(R t(焦耳定律焦耳定律) )UIRWPUI Pt2.2.涉及的规律涉

5、及的规律串联电路：串联电路：I II I1 1I I2 2U UU U1 1U U2 2R RR R1 1R R2 2并联电路：并联电路：I II I1 1I I2 2U UU U1 1U U2 2总功率：总功率：P PP P1 1P P2 2( (不分串、并联不分串、并联) )总功：总功：W WW W1 1W W2 2 ( (不分串、并联不分串、并联) )1212R RRRR【特别提醒】【特别提醒】纯电阻电路纯电阻电路( (电能全部转化为内能的电路电能全部转化为内能的电路) )求电热可用求电热可用Q QW W；非；非纯电阻电路纯电阻电路( (电能没有全部转化为内能，如含有电动机电路电能没有全

6、部转化为内能，如含有电动机电路) )求求电热只能用电热只能用Q QI I2 2Rt.Rt.【典例【典例1 1】(2011(2011宁德中考宁德中考) )小华家买了一个家用电吹风，如小华家买了一个家用电吹风，如图甲所示图甲所示. .其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发其中电动机通电后可以送风，电热丝通电后可以发热热. .其简化电路如图乙所示，主要技术参数如表其简化电路如图乙所示，主要技术参数如表. .型型 号号 NDZ2010-624 NDZ2010-624 热风温度热风温度 50 50 75 75 额定功率额定功率 电热丝：电热丝：1 210 W 1 210 W 电动机：电动机：90

7、W 90 W 额定电压额定电压 220 V 220 V 质质 量量 0.5 kg 0.5 kg 请回答如下问题：请回答如下问题：(1)(1)当开关旋至当开关旋至_、_触点时，电吹风处于吹热风触点时，电吹风处于吹热风状态状态. .(2)(2)当电吹风处于吹冷风状态时，正常工作当电吹风处于吹冷风状态时，正常工作5 min5 min消耗的电能是消耗的电能是多少多少J J？(3)(3)当实际电压为当实际电压为200 V200 V时，电吹风电热丝的实际功率为多大？时，电吹风电热丝的实际功率为多大？(4)(4)为了使电吹风吹出的热风温度更高些，你可以采用什么措为了使电吹风吹出的热风温度更高些，你可以采用什

8、么措施？施？( (可用文字或作图说明可用文字或作图说明)_.)_.【解析【解析】(1)(1)电吹风处于吹热风状态时，电动机吹风，电热丝电吹风处于吹热风状态时，电动机吹风，电热丝发热，所以应将选择开关旋至发热，所以应将选择开关旋至A A、B B之间，使电动机和电热丝同之间，使电动机和电热丝同时工作时工作. .(2)(2)吹冷风时，只有电动机工作，电动机的额定功率是吹冷风时，只有电动机工作，电动机的额定功率是P P电机电机= =90 W90 W，则通电，则通电5 min5 min电流所做的功电流所做的功W=PW=P电机电机t=90 Wt=90 W5 560 s=60 s=2.72.710104 4

9、 J. J.(3)(3)方法一：电热丝正常工作时，方法一：电热丝正常工作时， , ,电热丝的电阻电热丝的电阻 . .当实际电压当实际电压U U实实=200 V=200 V时，通过电热丝的电流时，通过电热丝的电流 , ,电热丝的实际功率电热丝的实际功率P P实实=U=U实实I I实实200 V200 V5 A=1 000 W.5 A=1 000 W.方法二：电热丝的电阻不变，其阻值方法二：电热丝的电阻不变，其阻值 , ,电热丝的实际功率电热丝的实际功率 . .P1 210 WI5.5 AU220 V额额额U220 VR40 I5.5 A额电热额U200 VI5 AR40 实实电热22U220 V

10、R40 P1 210 W额电热额22U200 VP1 000 WR40 实实电热(4)(4)为了使电吹风吹出的热风温度更高些，要提高电热丝的功为了使电吹风吹出的热风温度更高些，要提高电热丝的功率率. .可根据电路中的总功率等于各用电器功率之和，在保证原可根据电路中的总功率等于各用电器功率之和，在保证原电热丝功率不变的情况下，并联一根电热丝；也可根据电热丝功率不变的情况下，并联一根电热丝；也可根据 ，更换一根阻值较小的电热丝，更换一根阻值较小的电热丝. .答案：答案：(1)A B (2)2.7(1)A B (2)2.710104 4 J (3)1 000 W J (3)1 000 W(4)(4)

11、并联一根电热丝并联一根电热丝( (或更换一根阻值较小的电热丝或更换一根阻值较小的电热丝) ) 2UPR 力学综合力学综合二、力学综合二、力学综合涉及的公式涉及的公式1.1.基本公式基本公式(1)(1)速度速度: :(2)(2)密度：密度：(3)(3)重力：重力：G Gmgmg(4)(4)压强：压强：p p液液液液ghghsvtmVFpS(5)(5)浮力浮力F F浮浮G G排排液液gVgV排排F F浮浮G GF FF F浮浮G G物物( (漂浮、悬浮漂浮、悬浮) )(6)(6)功：功：W WFsFs(7)(7)功率：功率：P PFvFv(8)(8)机械效率机械效率WPtW100%W有总2.2.与

12、简单机械有关的公式与简单机械有关的公式(1)(1)杠杆平衡条件杠杆平衡条件F F1 1L L1 1F F2 2L L2 2(2)(2)滑轮滑轮( (组组) )s snhnh(3)(3)斜面：斜面：FLFLGhGhGGF()n动不计摩擦【典例【典例2 2】(2012(2012梅州中考梅州中考) )如图所示是利用电子秤显示水库如图所示是利用电子秤显示水库水位装置的示意图，该装置主要由不计重力的滑轮水位装置的示意图，该装置主要由不计重力的滑轮C C、D D，长方，长方体物块体物块A A、B B以及轻质杠杆以及轻质杠杆MNMN组成组成. .物块物块A A通过细绳与滑轮通过细绳与滑轮C C相连，相连，物

13、块物块B B通过细绳与杠杆相连通过细绳与杠杆相连. .杠杆可以绕支点杠杆可以绕支点O O在竖直平面内转在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且动，杠杆始终在水平位置平衡，且MOON=12.MOON=12.已知物块已知物块A A的的密度为密度为1.51.510103 3 kg/m kg/m3 3，底面积为，底面积为0.04 m0.04 m2 2，高，高1 m1 m，物块，物块B B的重的重力为力为100 N.100 N.滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g g取取10 N/kg.10 N/kg.求：求：(1)(1)当物块当物块A A的顶部

14、刚没入水面时，底部受到水的压强大小；的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；(2)(2)当物块当物块A A的顶部刚没入水面时，物块的顶部刚没入水面时，物块A A所受的拉力大小；所受的拉力大小；(3)(3)若水位发生变化，当电子秤的示数为若水位发生变化，当电子秤的示数为55 N55 N时，求物块时，求物块A A浸入浸入水中的深度水中的深度. .【解析】【解析】(1)(1)物块物块A A高为高为1 m1 m，当顶部刚没入水面时，底部距水面，当顶部刚没入水面时，底部距水面深度为深度为1 m1 m，故底部受到水的压强：，故底部受到水的压强：p=p=水水gh=1.0gh=1.010103 3 kg/m

15、 kg/m3 310 N/kg10 N/kg1 m=101 m=104 4 Pa Pa(2)(2)物块物块A A的重力：的重力：G GA A=A AgSh=1.5gSh=1.510103 3 kg/m kg/m3 310 N/kg10 N/kg0.04 m0.04 m2 21 m=600 N1 m=600 N当顶部刚没入水面时，当顶部刚没入水面时，A A受到的浮力：受到的浮力：F F浮浮=水水gSh=1.0gSh=1.010103 3 kg/m kg/m3 310 N/kg10 N/kg0.04 m0.04 m2 21 m=400 N1 m=400 N物块受到的拉力：物块受到的拉力：F FA

16、A=G=GA A-F-F浮浮=600 N-400 N=200 N=600 N-400 N=200 N(3)(3)物块物块B B重重100 N100 N，当电子秤的示数为，当电子秤的示数为55 N55 N时，时，B B对杠杆的拉力：对杠杆的拉力：F FB B=G=GB B-N=100 N-55 N=45 N-N=100 N-55 N=45 N由于由于MOON=12MOON=12，根据杠杆的平衡条件可得杠杆对动滑轮，根据杠杆的平衡条件可得杠杆对动滑轮D D产产生的拉力：生的拉力： ，由于，由于C C、D D是动滑轮，故是动滑轮，故D D对对C C产生的拉力：产生的拉力：F FC C=2F=2FD

17、D=2=290 N=180 N90 N=180 NC C对物块对物块A A产生的拉力：产生的拉力：F F拉拉=2F=2FC C=2=2180 N= 360 N180 N= 360 N物块物块A A受到的浮力：受到的浮力：F F浮浮A A=G=GA A-F-F拉拉=600 N-360 N=240 N=600 N-360 N=240 N此时排开水的体积：此时排开水的体积：物块物块A A浸入水中的深度：浸入水中的深度：BDON F2 45 NF90 NMO1A333F240 NV0.024 mg1.0 10 kg / m10 N / kg浮排水3A2V0.024 mh0.6 mS0.04 m排答案：

18、答案：(1)10(1)104 4 Pa Pa (2)200 N(2)200 N(3)0.6 m (3)0.6 m 热学综合热学综合三、热学综合三、热学综合涉及的公式涉及的公式1.1.热量计算公式热量计算公式(1)(1)吸热公式吸热公式Q Q吸吸cm(tcm(tt t0 0) )Q Q吸吸cmtcmt(2)(2)放热公式放热公式Q Q放放cm(tcm(t0 0t)t)Q Q放放cmtcmt2.2.燃料完全燃烧放热公式燃料完全燃烧放热公式Q Q放放qmqmQ Q放放qV(qV(气体气体) )3.3.有关效率的计算公式有关效率的计算公式热机效率：热机效率：燃具效率：燃具效率：W100%QQ100%Q

19、吸总【典例【典例3 3】(2011(2011锦州中考锦州中考) )汽车已进入百姓家庭，汽车发动汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注机性能的好坏倍受人们关注. .在汽车发动机的设计过程中，既在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题.汽油热汽油热值为值为4.64.610107 7 J/kg J/kg，汽油密度为，汽油密度为0.70.710103 3 kg/m kg/m3 3，水的比热容，水的比热容为为4.24.210103 3 J/(kg) J/(kg)(1)(1)为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用

20、水的循环来降为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度，低发动机的温度，5 kg5 kg水在冷却系统中温度升高水在冷却系统中温度升高50 50 所吸收所吸收的热量是多少？的热量是多少？(2)10 L(2)10 L汽油在汽车发动机气缸内燃烧汽油在汽车发动机气缸内燃烧30 min30 min，可以释放出多，可以释放出多少能量少能量( (假设汽油完全燃烧假设汽油完全燃烧) )？若发动机输出的功率为？若发动机输出的功率为6 610104 4 W W，则此汽车发动机的效率是多少？，则此汽车发动机的效率是多少？( (汽车发动机效率的计汽车发动机效率的计算结果精确到算结果精确到1%)1

21、%)【解析】【解析】(1)(1)水在冷却系统中温度升高所吸收的热量水在冷却系统中温度升高所吸收的热量Q Q吸吸cmtcmt4.24.210103 3 J/(kg J/(kg)5 kg5 kg50 50 1.051.0510106 6 J J(2)(2)汽油的体积汽油的体积V V10 L10 L0.01 m0.01 m3 3汽油的质量汽油的质量m mVV0.70.710103 3 kg/m kg/m3 30.01 m0.01 m3 37 kg7 kg汽油完全燃烧放出的热量汽油完全燃烧放出的热量Q Q放放mqmq7 kg7 kg4.64.610107 7 J/kg J/kg3.223.221010

22、8 8 J J发动机的工作时间发动机的工作时间t t30 min30 min1 800 s1 800 s发动机所做的有用功发动机所做的有用功W WPtPt6 610104 4 W W1 800 s1 800 s1.081.0810108 8 J J此汽车发动机的效率此汽车发动机的效率10010034%34%答案：答案：(1)1.05(1)1.0510106 6 J (2)3.22 J (2)3.2210108 8 J 34% J 34% 88W1.08 10 J100Q3.22 10 J放 电力综合电力综合四、电力综合四、电力综合一般通过图表提供信息，如一般通过图表提供信息，如( (拉、压拉、

23、压) )力与电阻的关系、弹力与力与电阻的关系、弹力与弹簧长度的关系图象，电动自行弹簧长度的关系图象，电动自行( (汽汽) )车的技术参数、电动机的车的技术参数、电动机的铭牌，求解电流、电压、电阻、电功、电功率、能量的转化效铭牌，求解电流、电压、电阻、电功、电功率、能量的转化效率等率等. .【典例【典例4 4】(2012(2012株洲中考株洲中考) )某型号油量表工作原理如图甲所某型号油量表工作原理如图甲所示，电源电压为示，电源电压为24 V24 V，R R0 0为定值电阻，为定值电阻， 为油量表为油量表( (实际上是量实际上是量程为程为0 00.6 A0.6 A的电流表的电流表) )，R R1

24、 1为压敏电阻，其阻值随所受压力为压敏电阻，其阻值随所受压力F F变化的图象如图乙所示，它的上表面面积为变化的图象如图乙所示，它的上表面面积为0.01 m0.01 m2 2 . .油箱是油箱是长方体，装满油时深度长方体，装满油时深度h h为为0.4 m.0.4 m.(1)(1)由乙图可知：压敏电阻由乙图可知：压敏电阻R R1 1随压力随压力F F的增大而的增大而_，当油箱，当油箱中的汽油用完时，中的汽油用完时，R R1 1的电阻为的电阻为_. _. (2)(2)油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大？多大？(g=10 N/kg(

25、g=10 N/kg，汽油汽油=0.7=0.710103 3 kg/m kg/m3 3) )(3)(3)油箱装满汽油时，油量表示数为最大值油箱装满汽油时，油量表示数为最大值( (即电流表满偏即电流表满偏) )，求求R R0 0的阻值的阻值. .(4)(4)当油箱中的汽油用完时，电路中的电流为多少？当油箱中的汽油用完时，电路中的电流为多少？【解析【解析】(1)(1)由题图乙可知，压敏电阻由题图乙可知，压敏电阻R R1 1随压力随压力F F的增大而减小，的增大而减小，当油箱中的汽油用完，即压力当油箱中的汽油用完，即压力F=0F=0时，时，R R1 1的电阻为的电阻为220 .220 .(2)(2)油

26、箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强为油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强为p=p=汽油汽油ghgh=0.7=0.710103 3 kg/m kg/m3 310 N/kg10 N/kg0.4 m=2.80.4 m=2.810103 3 Pa, Pa,油箱装满汽油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压力为油时压敏电阻上表面受到的压力为F=pSF=pS=2.8=2.810103 3 Pa Pa0.01 m0.01 m2 2=28 N.=28 N.(3)(3)由题图乙可知，当由题图乙可知，当F=28 NF=28 N时，时，R R1 1=20 =20 当油箱装满油时，电流表示数为当油箱装满油时，电流表示

27、数为0.6 A0.6 AR R0 0=R-R=R-R1 1=40 -20 =20 .=40 -20 =20 .U24 VR40 I0.6 A(4)(4)当油箱中的汽油用完时，由题图乙可知，压敏电阻所受的当油箱中的汽油用完时，由题图乙可知，压敏电阻所受的压力压力F=0F=0，R R1 1=220 =220 电路中的总电阻：电路中的总电阻：R=RR=R1 1+R+R0 0=220 +20 =240 =220 +20 =240 电路中的总电流：电路中的总电流： . .答案：答案：(1)(1)减小减小 220 (2)2.8220 (2)2.810103 3 Pa 28 N (3)20 Pa 28 N

28、(3)20 (4)0.1 A (4)0.1 A U24 VI0.1 AR240 电热综合电热综合五、电热综合五、电热综合电热综合题通常以电热水壶电热综合题通常以电热水壶( (饮水机饮水机) )、电热水器、电磁炉、电热水器、电磁炉( (微微波炉波炉) )、洗衣机、发电机、输电线、工业设备等为研究对象，、洗衣机、发电机、输电线、工业设备等为研究对象，通过用电器铭牌、实验表格等方式提供数据，结合效率、环保、通过用电器铭牌、实验表格等方式提供数据，结合效率、环保、能源、节能等社会热点问题设置情境，提出研究问题能源、节能等社会热点问题设置情境，提出研究问题. .【典例【典例5 5】(2012(2012福

29、州中考福州中考) )某微电热水壶具有温度可控、自某微电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点，如表是该电热水壶的铭牌动抽水等优点，如表是该电热水壶的铭牌. .(1)(1)小电动机将小电动机将1.2 kg1.2 kg的水从桶中提升了的水从桶中提升了0.5 m0.5 m，电动机对水做，电动机对水做的功至少是多少的功至少是多少?(g?(g取取10 N/kg)10 N/kg)(2)(2)为了泡绿茶要将水从为了泡绿茶要将水从25 25 加热到加热到85 85 ，则，则1.2 kg1.2 kg的水需的水需吸收的热量是多少吸收的热量是多少?c?c水水=4.2=4.210103 3 J/(kg) J/(kg)(3

30、)(3)若加热题若加热题(2)(2)中的水需用时中的水需用时315 s315 s，电热水壶加热效率为，电热水壶加热效率为9696，则它的实际工作电压是多少，则它的实际工作电压是多少? ?【解析】【解析】(1)(1)电动机对水做的功电动机对水做的功W=Fs=Gh=mgh=1.2 kgW=Fs=Gh=mgh=1.2 kg10 N/kg10 N/kg0.5 m=6 J0.5 m=6 J(2)Q(2)Q吸吸=c=c水水m(tm(t2 2-t-t1 1)=4.2)=4.210103 3 J/(kg J/(kg)1.2 kg1.2 kg(85 -(85 -25 )=3.02425 )=3.02410105

31、 5 J J(3)(3)电热水壶做的功电热水壶做的功电热水壶的实际功率电热水壶的实际功率电热水壶的实际电压电热水壶的实际电压答案：答案：(1)6 J (2)3.024(1)6 J (2)3.02410105 5 J (3)200 V J (3)200 V 55Q3.024 10 JW3.15 10 J96%吸电53W3.15 10 JP1 10 Wt315 s 电实22U220 VR40 P1 210 W额额3UP R1 10 W40 200 V 实实 力热综合力热综合六、力热综合六、力热综合力热综合题主要以汽车为研究对象，针对车辆行驶、使用中的力热综合题主要以汽车为研究对象，针对车辆行驶、使

32、用中的一些现象提出问题，涉及压强、速度、牵引力、功、功率、机一些现象提出问题，涉及压强、速度、牵引力、功、功率、机械效率、燃料热值、燃烧放热和机械能与内能的转化等知识械效率、燃料热值、燃烧放热和机械能与内能的转化等知识. .【典例【典例6 6】(2011(2011重庆中考重庆中考) )在新农村建设中很多楼房顶上装在新农村建设中很多楼房顶上装有如图所示的太阳能热水器，如图是内部水箱的结构示意有如图所示的太阳能热水器，如图是内部水箱的结构示意图图.S.S1 1是自动温控开关，当水温低于是自动温控开关，当水温低于20 20 时闭合，辅助加热电时闭合，辅助加热电阻阻R R开始加热；当水温高于开始加热；当水温高于60 60 时断开，辅助加热电阻时断开，辅助加热电阻R R停止停止加热加热.A.A、B B是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为是水箱中两个相同的实心