中考物理新人教专题七计算题复习PPT学习教案

1、会计学1中考物理新人教专题七计算题复习中考物理新人教专题七计算题复习-2-计算题能集中考查学生获取信息的能力,灵活运用物理概念和物理规律解决实际问题的能力,以及应用数学知识解决物理问题的能力.中考物理计算主要集中在热、力、电三部分.从新课程标准的要求来看,现在计算题的计算量和计算难度都要求不高.计算题中的考点比较集中,分布在密度、质量、重力、机械功和机械功率、压力、压强、电流、电压、电阻、电功、电功率等概念和规律中,尤以密度、压强和欧姆定律为重点(三个知识点都是初中物理学习水平中的“掌握级”要求).有关密度的计算、固体和液体的压力、压强计算,以及两个用电器的串联或并联电路应用欧姆定律的计算,应

2、是重点掌握的考点.第1页/共69页-3-计算题综合复习初中物理公式与单位(1)第2页/共69页-4-第3页/共69页-5-第4页/共69页-6-初中物理公式与单位(2) 第5页/共69页-7-第6页/共69页-8-一、力学计算类型1:速度、重力、密度、压强、功与功率的相关计算【例1】水平地面上有一个质量为2 kg,边长为10 cm的实心正方体.在10 N水平拉力的作用下做匀速直线运动,10 s内前进了200 cm的距离,如图所示.求:(1)物体的重力;(2)物体的密度;(3)物体对地面的压强;(4)拉力做的功;(5)拉力的功率;(6)物体运动的速度(g=10 N/kg)第7页/共69页-9-解

3、析:(1)G=mg=2 kg10 N/kg=20 N.(2)V=(0.1 m)3=10-3 m,第8页/共69页-10-【例2】山东省第23届运动会山地自行车比赛项目在济宁市举行,运动员小明参加了小组选拔赛。已知小明的质量为70 kg,使用的山地车的相关数据如下表:(g=10 N/kg)求:(1)碳纤维车架的密度;(2)比赛中的山地自行车在某段水平地面匀速骑行时对地面的压强;(3)小明在某段路匀速骑行6 km,耗时10 min,求小明在这段路程中的速度;(4)若该路段的阻力为总重力的0.02倍,求小明的骑行功率.第9页/共69页-11-(2)自行车水平骑行时:F=G总=(m人+m车)g=(70

4、 kg+10 kg)10 N/kg=800 N,(4)匀速骑行时,F=f=0.02G=0.02800 N=16 N,P=Fv=16 N10 m/s=160 W.第10页/共69页-12-【练习1】电动汽车是正在大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点,如图,是一辆停放在水平地面上的电动汽车,质量为1.6103 kg,每个轮胎和地面的接触面积为210-3 m2,g取10 N/kg,求:(1)该汽车上午11:30驶入某调整路段入口,下午1:30驶入调整路段出口,共计行驶200 km,高速公路限速120 km/h,隧道和桥梁限速80 km/h,求汽车的全程平均速度是多少?(2)车对地面的压力;

5、(3)车对地面的压强;(4)雨雪天气时,路面的摩擦力会减小,汽车应减速行驶.假设汽车以80 km/h的速度匀速行驶通过200 km的高速公路,受到的阻力为车重的10%,则汽车牵引力做功为多少?功率为多少千瓦?(结果保留两位有效数字)第11页/共69页-13-【解】(1)汽车行驶时间:t=2 h, (2)车对地面的压力:F=G=mg=1.6103 kg10 N/kg=1.6104 N.(4)汽车行驶时:F=f=G10%=1.6104 N10%=1.6103 N,W=Fs=1.6103 N200103 m=3.2108 J,第12页/共69页-14-【练习2】(2016泰州)近年来,理论电动平衡车

6、深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:第13页/共69页-15-(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?(2)质量为50 kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶.若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10 N/kg)(3)质量为50 kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?(2)因为电动平衡车在水平地面上匀速行驶,所以牵引力:F=f=0.2G=0.2500 N=100 N;(3)车对水平地面的压力:F=G=500 N,第14页/共69页-16-类型2:

7、机械功、功率与机械效率的相关计算【例3】小明用如图所示的滑轮组,在10 s内将质量为60 kg的物体A匀速提升了2 m,绳子自由端所用的拉力为200 N,不计绳重与摩擦(g=10 N/kg),试求:(1)绳子移动的速度;(2)小明做的功;(3)小明做功的功率;(4)滑轮组的机械效率;(5)动滑轮的重力;(6)若提升100 kg的物体到相同高度,该滑轮组的机械效率.第15页/共69页-17-【解】(1)s=4h=42 m=8 m, (4)G=mg=60 kg10 N/kg=600 N,W有用=Gh=600 N2 m=1200 J.第16页/共69页-18-【练习1】如图所示,已知物重1 000

8、N,斜面高1 m,长3 m,用力F=400 N沿斜面向上匀速拉动物体从斜面底端运动到斜面顶端,求:(1)有用功;(2)总功;(3)斜面的机械效率;(4)斜面对物体的摩擦力.【解】(1)W有用=Gh=1 000 N1 m=1 000 J.(2)W总=Fs=400 N3 m=1 200 J.第17页/共69页-19-【练习2】(2015广东)已知小汽车的总质量为1500 kg,该车以30 m/s的速度做水平匀速直线运动,行驶了180 s,汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍(g=10 N/kg),求:(1)小车行驶的距离.(2)在此过程中汽车的牵引力和功率.s=vt=30 m/s180 s

9、=5 400 m;(2)小车做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:F=f=0.16mg=0.161 500 kg10 N/kg=2 400 N,第18页/共69页-20-类型3:浮力的相关计算【例4】一实心金属块在空气中称量时重5.4 N,现将其挂在弹簧测量力计下,慢慢放入一个底面积为100 cm2的圆柱形容器内的水中,如图所示,当金属块有一半浸入水中时,弹簧测力计的示数为4.4 N.求:(g=10 N/kg)(1)金属块一半浸入水中时受到的浮力;(2)若将金属块全部浸没在水中,求弹簧测力计的示数;(3)金属块的体积;(4)金属块的密度;(5)当金属块浸没时,若水不溢出,求水对容器底增大

10、的压强;(6)若将金属块浸没在某种液体中,弹簧测力计的示数为3.8 N,则该液体的密度是多少?第19页/共69页-21-【解】(1)F浮半=G-F拉=5.4 N-4.4 N=1 N.(2)当金属块浸没时,V排为原来的2倍,F浮=2F浮半=2 N,F拉=G-F浮=5.4 N-2 N=3.4 N.p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.02 m=200 Pa. 第20页/共69页-22-(6)当金属块浸没在某种液体中时:F浮=G-F拉=5.4 N-3.8 N=1.6 N,第21页/共69页-23-【练习1】把一块重力为3.4 N的矿石,挂在弹簧测力计上,并把它浸没在水中。静止时弹簧测

11、力计的示数为2.9 N,(g=10 N/kg)求:(1)矿石浸没在水中时受到的浮力;(2)矿石的体积;(3)矿石的密度.【解】(1)F浮=G-F拉=3.4 N-2.9 N=0.5 N, 第22页/共69页-24-【练习2】如图所示,体积为200 cm3的木块在细线拉力F=0.8 N的作用下,完全浸没在水中(g=10 N/kg),不计绳子的重力,求:(1)木块此时受到的浮力;(2)木块的重力;(3)木块的密度;(4)若剪断细线,木块静止时排开水的体积;(5)剪断细线后,当木块静止时,若圆柱形容器的底面积为100 cm2,则容器底部减小的压强是多少?第23页/共69页-25-【解】(1)F浮=水液

12、gV排=103 kg/m310 N/kg20010-6 m3=2 N.(2)分析木块的受力可知:G=F浮-F拉=2 N-0.8 N=1.2 N.(4)剪断细线后,木块上浮,静止时处于漂浮状态F浮=G=1.2 N,p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg0.012 m=120 Pa. 第24页/共69页-26-二、热学计算【例1】太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌的太阳能热水器每小时平均接收4.2106 J的太阳能,在5 h的有效照射时间内,将热水器中质量为100 kg、初温为20 的水的温度升高到40 .求:(1)热水器中的水吸收的热量;(2)热水器5 h内接收的太阳

13、能E;(3)热水器的效率;(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克的煤气?(不计热量损失,煤气的热值为4.2107 J/kg,c水=4.2103 J/(kg)第25页/共69页-27-【解】(1)Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg)100 kg(40 -20 )=8.4106 J.(2)E=Pt=4.2106 J/h5 h=2.1107 J.第26页/共69页-28-【练习】某中学为学生供应开水,用锅炉将200 kg的水从25 加热到100 ,燃烧了6 kg的无烟煤水的比热容是4.2103 J/(kg),无烟煤的热值是3.4107 J/kg.试求:(1)锅炉内200 kg的水吸

14、收的热量;(2)6 kg无烟煤完全燃烧放出的热量;(3)此锅炉的效率.【解】(1)Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)200 kg(100 -25 )=6.3107 J.(2)Q放=qm煤=3.4107 J/kg6 kg=2.04108 J.第27页/共69页-29-三、电学计算类型1:利用欧姆定律进行电路计算【例1】如图所示,电源电压为9 V,R1的电阻为20 .当开关S闭合时,电流表的示数为0.25 A.求:(1)电压表的示数;(2)R2的阻值;(3)R1的电功率;(4)电路消耗的总功率.【解】(1)R1与R2串联,I=I1=I2=0.25 A,U1=I1R1=0.25 A2

15、0 =5 V,U2=U-U1=9 V-5 V=4 V.(4)P=UI=9 V0.25 A=2.25 W. 第28页/共69页-30-【例2】如图所示的电路,电源电压恒定不变,R1=30 ,R2=10 ,开关S闭合后,电流表A的示数为0.2 A.求:(1)电压电压;(2)通过R2的电流和干路中的电流;(3)电源的输出总功率;(4)通电1 min消耗的电能.【解】(1)R1与R2并联,U=U2=U1=I1R1=0.2 A30 =6 V.I=I1+I2=0.2 A+0.6 A=0.8 A.(3)P=UI=6 V0.8 A=4.8 W.(4)W=UIt=6 V0.8 A60 s=288 J.第29页/

16、共69页-31-【练习1】如图所示电路中,电源电压为18 V且保持不变,电流表与电压表的量程分别是00.6 A和015 V,滑动变阻器上标有“100 ,1 A”.当开关闭合时,电流表与电压表的示数分别是0.4 A、12 V,求:(1)定值电阻R1的阻值;(2)在保证电路安全的情况下,滑动变阻器R2的阻值调节范围;(3)定值电阻R1的功率变化范围.【解】(1)R1与R2串联,U1=U-U2=18 V-12 V=6 V,R2小=R-R1=30 -15 =15 ,当电压表的示数U2=15 V时,滑动变阻器接入电路中的电阻值最大,U1=U-U2=18 V-15 V=3 V,第30页/共69页-32-滑

17、动变阻器的阻值范围:15 R275 .(3)由上述过程可知:电路中最大电流I大=0.6 A;最小电流为I小=0.2 A,定值电阻R1的功率变化范围:0.6 WP15.4 W. 第31页/共69页-33-【练习2】如图所示电路中,电源电压为12 V且保持不变,当开关断开时,电流表与电压表的示数分别是0.4 A、4 V,求:(1)定值电阻R1、R2的阻值;(2)当开关闭合时,电流表与电压表的示数;(3)开关闭合前后,定值电阻R1的功率之比.【解】(1)当开关S1闭合,S2断开时,R1、R2串联 (2)当开关S2闭合时,R2被短路,只有R1,此时电压表的示数:U=12 V, (3)S2断开时:P1=

18、U1I1=4 V0.4 A=1.6 W,S2闭合时:P1=UI=12 V1.2 A=14.4 W.第32页/共69页-34-类型2:电功、电功率、电热综合计算【例3】如图所示为某电热饮水机电路原理图,有加热和保温两种状态.从其说明书上收集到的信息如下表.为了测量它加热时的实际功率,小明断开家中其他所有用电器,只将该饮水机接入家庭电路,将开关切换到加热状态,测得水箱装满时水从20 升高到100 所用时间为15 min,同时观察到家中标有“3000 r/kwh”字样的电能表转盘转过600转(r).(不考虑温度对阻值的影响)第33页/共69页-35-根据以上信息,求:(1)当开关S闭合时,电路处于(

19、选填“加热”或“保温”)状态,原因是: ;(2)电阻R1和R2的阻值;(3)水箱中的水从20 升高到100 时所吸收的热量c水=4.2103 J/(kg);(4)饮水机加热时的实际功率;(5)该饮水机的加热效率;(6)饮水机正常工作时,加热15 min,整个电路消耗的电能是多少?(7)若在用电高峰期时,实际电压只有200 V,则该饮水机加热时的实际功率是多少?(小数点后保留一位小数)第34页/共69页-36-可知,在电压不变时,电路消耗的总功率变大.(2)当开关S闭合时,只有R1,电路处于加热状态R2=R-R1=1 210 -55 =1 155 .(3)m=V=1.0103 kg/m3210-

20、3 m3=2 kg,Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)2 kg(100 -20 )=6.72105 J.第35页/共69页-37-第36页/共69页-38-【练习】如图甲、乙、丙分别是江涛网购的速热式电热水器实物图、说明书部分参数及等效工作电路图(图中R是给水加热的电阻).则:(1)该电热水器正常工作时电流是多大?(2)该电热水器正常工作10 min消耗的电能是多少?(3)用电高峰时,若此电热水器两端的实际电压仅为200 V,它的实际功率为多大?(电热水器的电阻恒定,结果保留一位小数)第37页/共69页-39-(2)电热水器正常工作10 min消耗的电能:W=Pt=6 600 W1060

21、 s=3.96106 J.(3)电热器的实际电压为200 V,实际电流也会改变,不变的是电阻.第38页/共69页-40-类型3:利用I-U图象进行电路计算【例4】小明用如图甲所示的电路测额定电压为6 V的灯泡的电功率,闭合开关S,滑动变阻器的滑动触片从最右端向最左端移动过程中,通过灯泡的电流I与其两端电压U的关系如图乙所示.求:(1)灯泡的额定功率;(2)电源的电压;(3)滑动变阻器的最大电阻值.第39页/共69页-41-【解】(1)由图象知:当电压表示数为6 V时,通过灯泡的额定电流:I额=1.0 A,灯泡的额定功率:P额=U额I额=6 V1.0 A=6 W;(2)滑片在最左端时,电路中只有

22、灯泡L,由图象可知,此时灯泡两端的电压UL1=6 V,电源电压U=UL1=6 V;(3)当滑片移动到最右端时,灯泡L与电阻R串联,由图象可知:UL2=1 V,IR=IL2=0.5 A,UR=U-UL2=6 V-1 V=5 V,第40页/共69页-42-【练习】通过电阻的测量一节后面的“想想做做”,我们知道小灯泡的电阻会随着小灯泡两端电压的变化而不同,如图甲所示是通过小灯泡L和电阻R的电流随它们两端电压变化的图象,将它们按如图乙所示接入电路中,闭合开关S时,小灯泡的实际功率为P1=1 W,求:(1)电源电压U;(2)再闭合开关S1后电流表的读数I2;(3)再闭合开关S1后电路消耗的总功率P.第4

23、1页/共69页-43-【解】(1)只闭合开关S时,电路只有灯泡L,由图象可知,当UL=2 V,IL=0.5 A时,灯泡的实际功率P1=ULIL=2 V0.5 A=1 W,则电源的电压U=UL=2 V;(2)再闭合开关S1后,I与R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,UR=U=2 V,由图象可知,通过R的电流IR=0.2 A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表的示数:I2=IL+IR=0.5 A+0.2 A=0.7 A;(3)再闭合开关S1后电路消耗的总功率:P=UI2=2 V0.7 A=1.4 W.第42页/共69页-44-类型4:多挡位功率调节综

24、合计算知识点拔:家庭电路中有许多用电器有多个挡位,如:电饭锅、电热饮水机、电熨斗等,它们都有高温挡(或加热挡)与低温挡(或保温档),电路与于哪个挡位是由电路消耗的总功率决定的,功率大则为高温挡,功率小则为低温挡.而判断电路总功率的大小的方法是:用总电阻的变化进而判断总功率的变化. 第43页/共69页-45-常见的多挡位调节电路有如下三种连接形式:甲为串联式,乙为并联式,丙为单刀双掷开关式.甲图中当开关S断开时,R1与R2串联,电功率变大,此时电路处于高温挡.同理,请你判断:乙图中当开关S闭合,S1断开时,电路处于保温状态;当开关S与S1都闭合时,电路处于加热状态;丙图中,当开关S接a时,电路处

25、于加热状态;当开关S接b时,电路处于保温状态.(均选填“加热”或“保温”)第44页/共69页-46-第45页/共69页-47-【例5】(2016广东)如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上有1 000 W和400 W两挡功率,挡位可自动调节。其工作过程是:按下开关,自动选择1 000 W挡将汤煮至100 ,然后自动跳至400 W挡进行保温慢炖。设汤的初温为20 ,质量为3 kg,汤的比热容为4.0103 J/(kg).求:(1)若电炖锅将汤从初温加热至100 耗时20 min,在此过程中汤吸收的热量是多少?电炖锅的效率是多少?(2)R1的阻值是多少?(3)电炖锅进入保温慢炖时,开关S

26、会自动跳至“a”或“b”哪个位置?试说明理由.第46页/共69页-48-【解】(1)Q=cmt=4.0103380 J=9.6105 J,W=Pt=1000 W2060 s=1.2106 J,第47页/共69页-49-【练习1】(2015广东)如图所示是某款有加热和保温功能的电热饮水机电路原理图,机内有温控开关S0.该饮水机的部分参数已知:额定电压为220 V,加热时的总功率为880 W,保温时的功率为40 W,R1、R2为加热电阻丝.(假设它们的阻值不变)求:(计算结果若不能整除,保留一位小数)(1)当S和S0闭合时,饮水机处在什么状态?此时电路的总电流是多大?(2)在加热状态下,电阻丝R1

27、的阻值为多少?(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200 V时,饮水机加热的实际总功率是多大?第48页/共69页-50-【解】(1)当S和S0同时闭合时,饮水机处于加热状态, (2)在加热状态下,R1与R2并联,在额定电压下,电阻R1消耗的功率为:P1=P加-P保温=880 W-40 W=840 W,第49页/共69页-51-【练习2】几千年来中国的厨艺最讲究的就是“火候”,现在市场上流行如图所示的新型电饭锅,采用“聪明火”技术,电脑智能控温、控压,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示.R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关.把电饭锅接入220 V

28、电路中,用电饭锅的“聪明火”煮米饭,电饭锅工作时的电流随时间变化的图象如图乙所示.求:(1)电热丝R2的阻值(计算结果保留一位小数);(2)这个电饭锅在015 min内把质量为1.1 kg的米饭由20 加热到100 ,求电饭锅在这段时间内加热的效率。c米饭=4.2103 J/(kg)第50页/共69页-52-【解】(1)当开关S闭合时,电路中只有R2工作,从图乙可知通过R2的电流I=3 A.(2)米饭吸收的热量Q=c米饭mt=4.2103 J/(kg)1.1 kg(100 -20 )=3.696105 J,015 min消耗的电能W总=W1+W2=UI1t1+UI2t2=220 V3 A106

29、0 s+220 V2 A560 s=5.28105 J.电饭锅加热的效率第51页/共69页-53-【练习3】如图所示是一种家用电烤箱内部结构电路简图,它有高、中、低三个挡位,已知R1=120 ,R2=240 ,求:(1)闭合S1、S3,断开S2时,电烤箱处于什么挡位?电路中的电流是多大?(2)闭合S3,断开S1、S2时,通电一分钟电路中电流产生的热量是多大?(3)当电烤箱处于低温挡时,它消耗的电功率是多大?(结果保留一位小数.)第52页/共69页-54-【解】(1)闭合S1、S3,断开S2时,R1与R2并联,电路中总电阻最小, 第53页/共69页-55-【练习4】下表为某电烤箱铭牌,如图虚线框

30、内所示是其内部简化电路图,R1和R2均为电热丝.求:(1)电烤箱在高温挡工作10分钟所消耗的电能.(2)电路中R2的阻值.(3)若在电路中加一个“限高温开关”,当电烤箱超过一定温度时能自动断开电路。该开关最好安装在A、B、C中的点处.第54页/共69页-56-【解】(1)W=Pt=1 100 W1060 s=6.6105 J.(2)当开关接2时,电路中只有R1,处于高温挡R2=R总-R1=110 -44 =66 .(3)B.第55页/共69页-57-类型5:电路应用计算【例6】某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤,其原理如图甲所示,它主要由四部分构成:托板、压力杠杆OAB、压敏电阻R(电阻值会

31、随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示重力大小的仪表A(实质是量程为00.6 A的电流表).其中OA长5 cm,AB长20 cm,电源电压恒为9 V.压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示(托板和杠杆组件的质量可以忽略不计,g取10 N/kg).求:第56页/共69页-58-(1)托板上放某一重物时,电流表示数为0.2 A,电子秤在1 min内消耗的电能:(2)托板上没有放置物体时,电路中的电流;(3)为保护电流表不被损坏,电子秤能测量的最大质量.【解】(1)电路中总电压:U=9 V;电流:I=0.2 A;电子秤在1 min内消耗的电能:W=UIt=9 V0.2 A160 s=108 J

32、;(2)由乙图可知,托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时,第57页/共69页-59-(3)电路中允许的最大电流:Imax=0.6 A,压敏电阻的最小阻值: 由图象可知压敏电阻所受最大压力:F=150 N;由杠杆平衡条件:FOB=FAOA,即:150 N25 cm=FA5 cm,解得托板对A点的最大压力:FA=750 N;第58页/共69页-60-【练习1】现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度.如图甲所示的电路,将热敏电阻R0置于细菌培养箱内,其余都置于箱外.这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度,又可以通过电压表的示数来表示箱内温

33、度.已知该电路中电源电压是12 V,定值电阻R的阻值是200 .热敏电阻R0的阻值随温度变化的关系如图乙所示.求:(1)当培养箱内的温度降低时,电流表的示数如何变化?(2)当培养箱内的温度为40 时,电压表的示数是多大?(3)已知电流表的量程是030 mA,电压表的量程是08 V,则此电路能够测量的最高温度是多大?第59页/共69页-61-第60页/共69页-62-【解】(1)由图乙可知,当温度降低时,热敏电阻的阻值增大,电路中的电流减小;(2)当温度t=40 时,R0=400 ,所以电压表的示数为:UR=IR=0.02 A200 =4 V;(3)当电流表的示数为30 mA时,R0的阻值最小,此时对应的温度最高,R0小=R总-R=400 -200 =200 ,由图乙可知,此时对应的温度最高为60 .第61页/共69页-63-【练习2】如图甲、乙分别是某品牌家用电熨斗的实物图和电路原理图.R0是定值电阻,R是可变电阻(调温开关).该电熨斗额定电压为220 V,温度最低时的耗电功率为121 W,温度最