21 专题四　综合计算专题-【中考零距离】2024山东潍坊物理配套PPT课件

第一部分　教材考点·总复习 第1单元　机械运动 旭阳教育 题型1 电、力综合计算 在物理项目化学习活动中，某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5 N，圆柱形浮筒B底面积为100 cm2，重为18 N。电路中电源电压恒定，R0为定值电阻，压敏电阻Rx（表面绝缘，厚度不计）固定于容器C底部，上表面积为50 cm2，Rx阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀，向C中注入适量水后关闭进水阀，装置静止时，测得C中水深为20 cm，B浸入水中的深度为7 cm（未浸没），闭合开关S，此时电流表示数I1＝30 mA；再次打开进水阀，向C中缓慢注入一定质量的水，浮筒B上升，使A下降30 cm，稳定后电流表示数I2＝24 mA。若不计绳重和摩擦，水的密度 ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg，求： 典型例题拨迷雾 （1）B浸入水中的深度为7 cm时所受的浮力； （2）动滑轮的重力； （3）C中水深为20 cm时Rx阻值； （4）电路中电源电压值。 　 甲　　　　　　　　乙　 （1）7 N　（2）4 N　（3）100 Ω　（4）4.8 V 解：（1）根据题意可知，当B浸入水中的深度为7 cm时，B浸入水中的体积为VB=SBhB=100×10-4 m2×7×10-2 m=7×10-4 m3，由F浮＝ρ水V排g可得，B浸入水中的深度为7 cm时所受的浮力为F浮＝ρ水V排g＝1.0×10 kg/m3×7×10-4 m3× 10 N/kg＝7 N （2）模型中的船厢A和所盛水的总重为5 N，根据滑轮组可知，n＝3，可知绳子对动滑轮的拉力为 T1=3GA=3×5 N=15 N 浮筒B对动滑轮向下的拉力为 T2＝GB-F浮＝18 N-7 N＝11 N 对动滑轮进行受力分析可知 T1＝T2＋G动 则可得 G动＝T1-T2＝15 N-11 N＝4 N （3）C中水深为20 cm时，水对容器C底部的压强为 p=ρ水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×20×10-2 m=2×103 Pa 又C的上表面积为50 cm2，则对C的底部的压力为 F=pSC=2×103 Pa×50×10-4 m2=10 N 根据图乙可知，当压力为10 N时，Rx的阻值为Rx=100 Ω； （4）在容器C中注水后，船厢A的总重力不变，滑轮组细绳的拉力不变，则浮筒B受到竖直向上的拉力不变，由F浮＝G-F拉可知，浮筒B受到的浮力不变，所以，浮筒B浸入水中的深度仍为7 cm不变，在容器C中再注入一定质量的水，浮筒B将上升，使船厢A下降30 cm，浮筒B浸入水中的深度不变，所以水面上升10 cm，容器底部受到水的压强的增加量为 Δp＝ρ水gΔh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10×10-2 m＝1 000 Pa 压敏电阻受到的压力增加量为 ΔF=ΔpSC=1 000 Pa×50×10-4 m2=5 N 此时压敏电阻受到的总压力为 F′=F+ΔF=10 N+5 N=15 N 根据图乙可知，此时Rx的阻值为 Rx′=140 Ω 根据欧姆定律可得 U=I1（Rx+R0） U=I2（Rx′+R0） 联立解得 R0=60 Ω 则电路中电源电压值为 U=30×10-3 A×（100 Ω+60 Ω）=4.8 V 题型2 电、热综合计算 （2023·自贡）图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1＝R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃）。在正常工作的情况下，试问： 项目 参数 电源电压（V） 220 低温挡功率（W） 200 中温挡功率（W） 400 高温挡功率（W）   容积（L） 1.5 （1）在标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？ （2）高温挡功率是多少？ （3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？ 　　 甲　　　　 　　　　　　乙 （1）4.41×105 J　（2）800 W　（3）735 s 【解析】（1）一满壶水的体积V＝1.5 L＝1.5 dm3＝1.5×10-3 m3， 由ρ＝可得，水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×1.5× 10-3 m3＝1.5 kg， 在1标准大气压下水的沸点为100 ℃，水吸收的热量 Q吸＝c水m（t-t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×1.5 kg×（100 ℃-30 ℃）＝4.41×105 J； （2）由图乙可知，当开关S2接A、开关S1断开时，两电阻串联；当开关S2接A、开关S1闭合时，电路为R1的简单电路；当开关S2接B、开关S1闭合时，两电阻并联； 因串联电路