[原创]2017年《南方新中考》物理2.3第3课时热学、电热综合和电力综合计算题[配套课件].ppt

第3课时　热学、电热综合和电力综合计算题 电热综合和电力综合计算题是中考题的压轴题，通常以某 一物理事实为根据，以某一装置为载体，含有多个对象、多种 现象、多个过程、运用多个概念、多个规律进行分析计算问题. 考查学生的综合分析、应用和计算的能力. 热学计算主要包括 1.燃料燃烧(固体燃料、液体燃料、气体燃料)放出热量 4.电热综合和电力综合计算题，此类题目往往篇幅大信息 多，其中有不少是无用的起干扰作用的信息.为了尽快明白题目 中的有用信息，首先要清楚题目中要解决的问题是什么？然后 思考需要什么条件？应用什么规律(或公式)和方法解决问题.这 样带着问题去找有用信息，并且同时思考应用的规律(或公式) 和方法，解题效率可以大大提高. 电热综合主要是电功及电功率与焦耳定律和热传递过程中 吸放热的综合计算. 电路中只有电热器时，Q＝W＝Pt 电力综合主要是电功及电功率与机械功及功率的综合计算. 电动机问题 W机械＝W电×效率 水力发电问题 W电＝W机械×效率 热量的计算 例 1：(2014 年宜昌)随着人们生活水平的提高，越来越多 的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是以温度不高于 60 ℃ 的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动， 加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖 方式(如图 3-21 所示). (1)某房间一段时间内循环流动的水质量为 1000 kg，进水 温度为 55 ℃，出水温度为 40 ℃.这段时间里水向外界放出多少 热量？ [水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)] (2)“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容较大，请具 体说明为什么要利用这一特性. 图 3-21 思路点拨：(1)知道水的质量、水的比热容和水的初温和末 温，由热量公式可以求出水释放的热量.(2)根据热量公式分析答 题. 解：(1)水释放的热量Q＝cm(t0－t)＝4.2×103 J/(kg·℃)× 1000 kg×(55 ℃－40 ℃)＝6.3×107 J. (2)由热量公式 Q＝cmΔt 可知，由于水的比热容 c 较大，在 温度变化量Δt 一定时，相等质量的水释放的热量较多. 电热综合计算 例 2：(2016 年通辽)养生壶是一种用于养生保健的可以烹 饪的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电 加热材料，通过高温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻 璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把 壶内的水加热.小明家买了一个养生壶(图 3-22 甲)，其铭牌如下 表所示. 甲 乙 图 3-22 型号 HX-201504 额定电压 220 V 频率 50 Hz 额定功率 1210 W (1)该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值是多少？ (2)若壶内装有 2 L 温度为 20 ℃的水，在一个标准大气压下， 将水烧开，此过程中吸收的热量是多少？[c水＝4.2 ×103 J/(kg·℃)， 1 L＝1×10－3 m3] (3)小明关闭家中的其他所有电器，只有该壶在加热过程中 家用电能表(图乙)的转盘 5 min 内转了 300 转，此过程中养生壶 消耗的电能和实际电功率各是多少？ 在一个标准大气压下水的沸点是 100 ℃，则水所需吸收的 热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－20 ℃) ＝6.72×105 J. (3)此过程中养生壶消耗的电能 电力综合计算 例 3：电动汽车以蓄电池为驱动能源，汽车运动时，蓄电 池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力.某辆电动汽车 的总质量(含驾驶员)为 2.5×103 kg，汽车车身长 3.5 m.当它在水 平路面以某一速度 v 匀速行驶时，电动机工作电流为 50 A，工 作电压为 400 V，电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的 效率为 75%，汽车所受阻力为汽车重力的 0.03 倍(g 取 10 N/kg). (1)求电动汽车匀速前进的速度 v 是多大？ (2)若汽车以 10 m/s 的速度通过 9.5 m 长的桥梁，求汽车通 过桥梁的时间. 思路点拨：(1)根据 G＝mg 求重力；再由0.03 倍的关系算 出阻力；根据二力平衡可知牵引力大小；利用电功率 P＝UI， 机械功率P＝Fv，结合电动机电功率转换为汽车前进的机械功 率的效率为75%建立关系式 Fv＝UIη，从而求出速度. (2)汽车过桥所经过的路程应该是桥的长度加上车身的长 (2)汽车过桥所经过的路程 s＝s车＋s桥＝3.5 m＋9.5 m＝13 m 汽车通过桥梁的时间 力热综合计算 例 4：(