专题突破5 类型3 力、电、热学综合计算(课件PPT)-【中考导学案】2024年中考物理讲义（甘肃专用）

类型3　力、电、热学综合计算 2024甘肃物理 目 录 1 考法示例 2 对应训练 1 考法示例 如图甲所示是一款家用多功能涮烤一体锅，既可以单独涮火锅、烧烤，又可以同时涮、烤，且火锅加热的功率可以根据实际需要进行调节。其内部简化电路如图乙所示，其中R1、R2均为电热丝，滑动变阻器R的最大阻值为70 Ω，下表为铭牌上的部分参数。 甲 乙 丙 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 总目录 多功能涮烤一体锅 额定电压/V 220 额定功率/W 火锅最大功率 1 210 烧烤 2 000 涮锅容量/L 2 额定频率/Hz 50 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 总目录 (1)R2的阻值是多少？ 乙 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 总目录 (2)若一体锅在火锅状态下的加热效率为80%，当涮锅中盛满20 ℃的水时，将水在一标准大气压下烧开至少需要多少秒？[ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，计算结果保留整数] 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 总目录 (3)若滑动变阻器滑片始终位于最左端保持不动，在某次涮、烤过程中，电路中的电流随时间变化如图丙所示。则15～25 min段消耗的电能是多少焦耳？ 丙 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 总目录 2 对应训练 1．(2023·朝阳) 某无人驾驶汽车空载静止时对水平地面的压强为3×105 Pa，轮胎与地面总接触面积为0.04 m2。当汽车在以20 m/s的速度匀速直线行驶时，功率为23 kW，求： (1)汽车空载时的重力； 105 Pa×0.04 m2＝1.2×104 N， 则汽车的重力：G＝F＝1.2×104 N； 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 (2)当汽车以20 m/s的速度匀速直线行驶时，所受的阻力； 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 (3)当汽车以20 m/s的速度匀速直线行驶100 km时，汽车牵引力做功多少？ 若燃烧了10 kg汽油，则发动机的效率是多少？(汽油热值q＝4.6×107 J/kg) 解：当汽车以20 m/s的速度沿直线匀速行驶100 km时，牵引力做功： W＝F牵s＝1 150 N×100×103 m＝1.15×108 J， 10 kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×10 kg＝4.6× 108 J， 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 2．如图所示是深受年轻人喜爱的独轮电动平衡车。采用站 立式的驾驶方式，人们通过身体的前倾、后仰实现驾驶。 已知该独轮电动平衡车所用电动机的额定功率为600 W， 车身自重30 kg，g取10 N/kg。求： (1)该车以额定功率行驶0.5 h消耗的电能； 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 (2)质量为50 kg的小明驾驶该车在水平地面上匀速行驶时，电动平衡车所受的阻力为其总重的0.2倍，平衡车受到的牵引力的大小； 解：平衡车受到的牵引力：F牵＝f＝0.2G总＝0.2(m车＋m人)g＝0.2×(30 kg＋50 kg)×10 N/kg＝160 N； 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 (3)该电动平衡车将电能转化为机械能的效率为80%，其电池上标明电压为 60 V，容量为10 000 mA·h，若将电池充满一次电后，小明驾驶该车在水平 路面上匀速行驶，最多可持续行驶的路程。 解：充满一次电可储存的电能：W电＝UIt′＝60 V×10 A×3 600 s＝2.16×106 J， 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 3．(2023·朝阳) 彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表所示，加 热功率有高、低两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。[ρ水＝1.0× 103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 额定电压 220 V 加热电阻R1 55 Ω 加热电阻R2 44 Ω 甲 乙 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 (1)电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？ 当双触点开关置于2时，只有R2工作，电路中的总电阻最小，总功率最大，电热锅处于高温挡； 甲 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 (2)若将锅中0.5 L的水从23 ℃加热到100 ℃，水吸收多少热量？ 解：电热锅中水的体积：V＝0.5 L＝0.5 dm3＝0.5×10-3 m3， 水吸收的热量：Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－23 ℃)＝1.617×105 J； 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 (3)上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间？ 解：不计热量损失，电热锅消耗的电能：W＝Q吸＝1.617×105 J， 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 (4)爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成 如图乙所示，也有高、低两个挡位。已知该电热 锅允许通过的最大电流为8 A，请判断图乙电路是 否合理，并通过计算说明原因。 乙 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 由并联电路的电流特点和欧姆定律可得，高温挡 工作时干路中的总电流： 由于图乙中高温挡工作时干路上的总电流大于该电 热锅允许通过的最大电流，所以图乙电路不合理。 乙 返回首页 类型3　力、电、热学综合计算 首页 1 2 3 总目录 本讲内容结束 $$