中考物理综合复习专题三.ppt
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1、三、电学综合题示例【典例1】(2010滨州中考)物理兴趣小组的同学们设计了一个饮水机模型,其电路实物连接示意图如图所示.电路中电源电压为12V,且保持不变,R1是供加热的电阻丝,R2是一个定值电阻.当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.8A;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数为7.5V.求:,(1)电阻丝R1的阻值.(2)开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数及R2的阻值.(3)开关S1、S2都闭合时,这个模型处于加热状态还是保温状态?请算出此状态下它的功率.,【解析】(1)当S1、S2都闭合时,R2被短路,电源电压加在电阻丝R1两端R1=15.(2)当S1闭合、S2断开时,R1和R2
2、串联电流表示数I2=0.5AR2两端电压U2=U-U1=12V-7.5V=4.5V,R2=9.(3)当S1、S2都闭合时,这个模型处于加热状态P加=9.6 W.答案:(1)15(2)0.5A 9(3)加热状态 9.6W,【典例2】(2010成都中考)如图所示是小李家的部分电路,灯L上标有“220 V 40 W”.他将电阻丝电阻为40 的电热水壶插入插座,发现烧开满壶水需要5min,电热水壶的电阻丝产生的热量为3105 J.若灯丝和电阻丝的电阻均不随温度变化,求:(1)火线与零线间的实际电压为多少?(2)开关S闭合时,灯L的实际功率是多少?,【解析】(1)由Q=W=得U=200 V即火线与零线间
3、的实际电压为200 V.(2)由P0=得灯的电阻为RL=1 210 所以灯的实际功率为PL=33 W答案:(1)200 V(2)33 W,【训练1】(2009贵阳中考)如图甲所示,当开关S接a时,移动滑动变阻器的滑片P,根据测出的电流、电压值,画出了定值电阻R0的U-I图像;当开关S接b时,同样根据测出的电流、电压值,画出了灯泡L的U-I图像,如图乙所示.(1)求定值电阻R0的阻值;(2)将R0与灯L串联接在6 V的电源两端时,求灯丝的实际电阻值;(3)将R0与灯L并联接入电路并调节电源电压,当R0消耗的电功率为4.9 W时,灯L恰好正常发光,求灯L的额定电功率.,【解析】图像提供了电灯L和电
4、阻R0的电压与电流关系,电阻R0的阻值保持不变,而电灯的电阻与温度有关,所以其阻值会随实际电压的改变而变化,解题时要特别注意.(1)根据图像提供的信息,可知R0两端的电压和对应的电流值,利用欧姆定律可求出R0的阻值为10.(2)R0与灯L串联时,根据串联分压的规律,分析图像可知当I0=0.4 A时,UL=2 V、U04 V,符合U,U0UL6 V的条件,利用RLUL/IL可求出RL的阻值.(3)根据R0的功率4.9 W和电阻值10,利用P 可求出R0两端的电压为7 V,并联电路两端电压相等,UL额=U0=7 V,分析图像提供的信息,可知此时电灯的电流为0.75 A,利用PL额=UL额IL额可求
5、出电灯的额定功率.,答案:(1)由图像可知:当U0=2 V 时,I0=0.2 A(利用其他数据也可),所以R0=10.(2)分析图像可知:此时UL=2 V,IL=0.4 A 所以RL=5.,(3)因为P=所以U0=7 V因为R0与RL并联 且灯正常发光,所以UL额=U0=7 V由图像可知此时:IL额=0.75 A故PL额=UL额IL额=7 V0.75 A=5.25 W.,【训练2】(2009锦州中考)如图所示是小媛同学家所用电能表的表盘,下表是她家主要用电器的额定功率.请根据所给信息解答下列问题:,(1)这些用电器在家庭电路中的连接方式.(2)为保证电能表稳定、精确地工作,通过计算回答小媛家的
6、这些用电器是否可以同时使用.(3)电热水壶正常工作时,发热板的电阻是多少?(4)经过查阅资料,小媛了解到60 W的白炽灯和11 W的节能灯照明亮度相同,她建议爸爸将白炽灯全部换成节能灯.试计算换成节能灯后,若平均每天使用3 h,每月(按30天计算)可节约电能多少kWh?,【解析】本题以生活用电为背景,考查了家庭电路的连接方式、电能表技术参数的理解、电功率和电能的计算等知识点.(1)家庭电路各用电器都是并联的;(2)电能表的最大容量用P表U额I计算,用电器的总功率等于各用电器功率之和P总=P1P2;(3)由P=求电阻.(4)利用W=Pt求出节约的总电能.,答案:(1)并联(2)P表=U额I=22
7、0 V10 A=2 200 WP总=10P灯P壶P视P空=1060 W1 000 W150 W1 200 W=2 950 WP总P表,所以这些用电器不能同时使用.(3)因为P=UI,I=U/R 所以P=U2/R所以R=U2/P壶=(220 V)2/1 000 W=48.4.(4)W=Pt=(0.06 kW0.011 kW)10330 h=44.1 kWh,三、力学综合题示例【典例】(2010宿迁中考)某记者报道:他在植物园内,看到一位老人伸手抱起一根长约3 m,半径约0.2 m的木头轻轻地举在头顶尽情玩耍,如图甲,该木头就是地球上最轻的木料轻木,其密度为0.2 g/cm3.(取g=10 N/k
8、g),(1)请你通过文中给出的数据计算并回答上述报道是否真实.(2)若将该木头按图乙方式竖直放置于水平地面上,求其对地面的压强;(3)若用图丙所示滑轮组匀速提升该木头至车上,所用拉力F为314 N.求该滑轮组的机械效率.,【解析】(1)=0.2 g/cm3=0.2103 kg/m3,m=V=r2h=0.2103 kg/m33.14(0.2 m)23m=75.36 kg 这位老人不可能举起质量为75.36 kg的物体在头顶尽情玩耍.所以该报道不真实.,(2)G=mg=753.6 N,答案:(1)见解析(2)6 000 Pa(3)80%,【训练】(2009昆明中考改编)密度为5.5103 kg/m
9、3、体积为0.1 m3的一块玉石,沉没于水面下5 m深处,工人们用如图所示的滑轮组打捞玉石.求:(1)5 m深处水产生的压强;(2)玉石在水中被匀速提起时,所用的拉力F为2103 N,滑轮组的机械效率是75,请用两种方法计算玉石完全浸没在水中时受到的浮力.(水=1.0103 kg/m3,g取10 N/kg),【解析】这是一道以滑轮组为平台的力学综合题,涉及液体压强、密度、力、浮力、功和滑轮组机械效率等知识,解题的关键是分析滑轮组的省力情况和有用功的计算.(1)运用液体压强公式p=水gh计算水产生的压强;(2)方法一:玉石浸没在水中,V排=V物,运用F浮=水gV排 可求出物体受到的浮力.方法二:
10、根据质量、密度和体积的关系,求出玉石的质量和受的重力G物.滑轮组由三段,绳子承担物重.玉石在水中受到三个力的作用,分别为重力G物、浮力F浮、拉力F拉,因为玉石受力平衡,所以G物=F浮+F拉.拉力做的功为总功:W总=Fs=3Fh;向上提升玉石做的功为有用功:W有用=F拉h=(G物F浮)h;利用=W有用/W总求出浮力.答案:(1)p=水gh=1.0103 kg/m310 N/kg5 m=5104 Pa(2)方法一:玉石浸没在水中V排=V物,F浮=水gV排=1.0103 kg/m310 N/kg0.1 m3=103 N.,方法二:由=m/V得:G物=mg=物gV物=5.5103 kg/m310 N/
11、kg0.1 m3=5.5103 N玉石在水中受力平衡G物=F浮+F拉.总功W总=Fs=3Fh.有用功W有用=F拉h=(G物F浮)h由=得:F浮=G物3F=5.5103 N-30.752103 N=103 N.,二、电力综合题示例【典例】(2010河北中考)图是测量高于湖水警戒水位装置的原理图.长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平.已知电源电压恒为6 V,小灯泡标有“2 V 2W”字样(灯丝电阻不变).两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即x=).求:,(1)小灯泡的电阻.(2)湖水水位高于
12、警戒水位多少米时,灯泡正常工作.(3)将电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,说明理由.,【解析】(1)小灯泡的电阻RL=2.(2)灯泡正常发光时,通过灯泡的电流I=1 A由于A内湖水电阻R与L串联,则R=4由图像可知.当R=4时,h=5 m,则湖水水位高于警戒水位5 m时,灯泡正常工作.,(3)不均匀.当超过警戒水位时,湖水水位发生变化,A内湖水电阻R发生改变,由I=可知,U、RL不变,则I与R不成比例,电流表的示数变化不均匀,即水位计的刻度不均匀.答案:(1)2(2)5 m(3)见解析,【训练】(2010嘉兴中考)2010年世博会全面使用一种名叫LED灯的新型节能灯.使用LED灯比旧式灯
13、泡节能90%,且发出光的颜色会随电压的变化而变化(见下表).图乙是世博会的吉祥物“海宝”,夜晚在LED灯的照射下,能呈现出不同的颜色,形象十分可爱.,(1)根据表中数据,当LED灯发出红光时,消耗的电功率是_W.,(2)把一个LED灯接入如图甲所示的电路中,已知电源电压为5 V且保持不变,电阻R为90.闭合开关后,毫安表(比安培表更精确的电流表)的读数为20毫安,通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?(3)有一个“海宝”的质量为2.0103 kg,与水平地面的接触面积为0.4m2,求此“海宝”对地面的压强(g取10 N/kg).,【解析】(1)由题表可得发红光时,消耗的功率P=UI=1.8
14、 V2010-3A=0.036W.(2)由I=U/R得 UR=IR=0.02A90=1.8VULED=5 V-1.8V=3.2V查表得LED灯发出蓝光.(3)F=G=mg=2.0103 kg10 N/kg=2.0104 Np=5104 Pa答案:(1)0.036(2)蓝光(3)5104 Pa,三、电热综合题示例【典例1】(2010合肥中考)如图是一个加热、保温电路的一部分.电热丝R1规格为“220 V 1 100 W”,限流电阻R2=506.电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态.正常工作时,加
15、热功率1 100 W,保温功率88 W.(电源电压保持不变,电阻不随温度变化.),(1)请你按照上述原理,对图进行连线,使它成为完整的电路图;(2)某天在使用(1)中已连接完整的电路时,R1烧毁了.有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案.请通过计算、分析,对两个方案作出评价;方案一:用“220 V 220 W”电热丝R3、“220 V 880 W”电热丝R4串联替代R1;方案二:用两根都是“220 V 550 W”的电热丝R5并联替代R1.,(3)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(2)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由.,【解析】(1)如图所示(2)方案一:R3=U2/P
16、3=(220 V)2/220 W=220 同理R4=55 R3、R4串联后:加热时:P串=U2/(R3+R4)=(220 V)2/(220+55)=176 W1 100 W保温时:P串=U2/(R3+R4+R2)=(220 V)2/(220+55+506)62.0W88 W两项都不合题意要求,方案一不可行.,方案二:R1=U2/P1=(220 V)2/1 100 W=44,同理R5=88.两根电热丝R5并联后总电阻值是44,能替代R1,加热时功率为1 100 W;保温时功率为88 W,正常工作时,两项都符合要求.(3)对于方案二,当其中一根电热丝烧坏时,电路仍可以工作.加热时:R5正常工作,P
17、=550 W1 100 W保温时:P=U2/(R2+R5)=(220 V)2/(506+88)81.5 W88 W,断了一根电热丝后,两项都不符合要求,而且不能及时发现加以排除.可见方案二不是最佳的.故可设计如下:将两根“110 V 550 W”电热丝R9串联替代R1.理由:一个电热丝的电阻值为R9R9=(110 V)2/550 W=22 两根电热丝串联后总阻值是44,换在220 V电压下能正常工作,能完全等效替代R1,符合题意要求.答案:见解析,【典例2】(2009黄冈中考)热熔胶在室温下为固体,加热到一定程度时变为较强粘性的液体,冷却后,将物体牢牢地粘在一起.如图甲是热熔胶枪的外形,其内部
18、有2只相同的PTC加热元件,电路如图乙.单只PTC元件的电阻与温度的变化如图丙所示.扣动扳机能使固体胶条向前挤压,联动开关S同时倒向A、B,枪口冒出胶液,松开扳机S同时倒向B、C.,(1)松开扳机时为预热状态,当温度为80 时,电路中的电流是多少?(2)当温度为180 时,胶液有最佳粘性,已知一根胶条的质量为40 g,若熔化1 kg胶需要吸收6.0105 J热量,试计算在正常情况下使用完一根胶条至少要多长时间?,(3)试根据PTC特性定性分析该装置能使温度稳定在180 附近的道理.,【解析】看懂电路图和图像是解答本题的关键.松开扳机时S同时倒向B、C,两只PTC串联,为预热状态.扣动扳机联动开
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