初中物理计算专题.docx
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初中物理计算专题
初中物理计算公式总表
〓〓〓力学部分〓〓〓
【1】密度公式:
ρ=m/V
ρ密度→国际单位:
kg/m3→常用单位:
g/cm3
m质量→国际单位:
kg→常用单位:
g
V体积→国际单位:
m3→常用单位:
cm3
单位换算
(1)1L(升)=1×10-3m31mL(毫升)=1cm3=1×10-6m3
(2)1g/cm3=1×103kg/m31×103kg/m3=1g/cm3
(3)1t=1000kg1g=10-3kg
公式变形:
(1)求质量:
m=ρV
(2)求体积:
V=m/ρ
【2】速度公式:
v=s/t
v速度→国际单位:
m/s→常用单位:
km/h
s路程→国际单位:
m→常用单位:
km
t时间→国际单位:
s→常用单位:
h
单位换算
(1)1m/s=3.6km/h1km/h=1/3.6m/s
(2)1km=1000m1cm=0.1m1mm=0.01m
(3)1h=3600s1min=60s=1/60h
公式变形:
(1)求路程:
s=vt
(2)求时间:
t=s/v
【3】重力公式:
G=mg
G重力→国际单位:
N(牛)
m质量→国际单位:
kg
g重力常数→g=9.8N/kg或常用g=10N/kg
公式变形:
求质量:
m=G/g
【4】压强公式:
p=F/S
p压强→国际单位:
Pa(帕)
F压力→国际单位:
N→水平面上,F=G=mg
S受力面积→国际单位:
m2
单位换算:
(1)1cm2=10-4m21dm2=10-2m2
公式变形:
(1)求压力:
F=pS
(2)求受力面积:
S=F/p
【5】杠杆的平衡条件:
F1l1=F2l2
F1动力→单位:
N(牛)l1动力臂→单位:
m(米)
F2阻力→单位:
N(牛)l2阻力臂→单位:
m(米)
公式变形:
F1/F2=l2/l1表示力与力臂成反比
【6】液体压强公式p=ρgh
ρ液体密度→国际单位:
kg/m3
h深度(某点距水面的距离)→国际单位:
m(米)
p液体压强→与液体的深度和液体的密度有关→国际单位:
Pa(帕)
【7】阿基米德定律(浮力公式)F浮=G排
I.阿基米德定律:
浸入液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力大小等于被排开液体的重力
公式推导:
(1)F浮=G排=m排g
m排排水量(排开液体的质量)→多用于轮船的排水量求浮力
(2)F浮=ρ液V排g
V排排开液体的体积→国际单位:
m3
单位换算
(1)1cm3=10-6m31dm3=10-3m3
公式表明:
浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与深度无关
公式变形:
求排开液体体积V排=F浮/ρ液g
II.浮力公式之二(称重法测浮力):
F浮=G1-G2
G1→物体的重力
G2→物体浸入液体中的“重力”(物体浸入液体中,弹簧测力计的拉力)
III.浮力公式之三(二力平衡):
F浮=G
用于物体静止状态(漂浮或悬浮)
G→物体自重
【8】做功公式
(1)W=Fs
W做功→国际单位:
J(焦)
F作用在物体上的力→国际单位:
N(牛)
s在力的方向上移动的距离→国际单位:
m(米)
(2)W=Pt
P功率→国际单位:
W(瓦)
t做功所用的时间→国际单位:
s(秒)
【9】功率公式:
P=W/t
P功率→国际单位:
W(瓦)→表示做功的快慢
t做功所用的时间→国际单位:
s(秒)
W做功的多少→国际单位:
J(焦耳)
【10】机械效率η=W有用/W总×100%;
W有用指有用功→W有用=Gh;(G→物重;h→物体上升的高度)
W总指总功→W总=Fs;(F→自由端拉力;s→自由端移动的距离)
注意事项:
(1)s=nh(n指提升重物的绳子段数)
(2)W总=W有用+W额外;
(3)在不计滑轮组的绳重与摩擦时,滑轮组的机械效率与动滑轮和重物有关
〓〓〓电学部分〓〓〓
【1】串并联电路中的电压、电流、电阻规律
串联
并联
电路图
电阻关系
1/R=1/R1+1/R2(无需记)
电流关系
I=I1=I2
I=I1+I2
电压关系
U=U1+U2
U=U1=U2
【2】欧姆定律:
I=U/R
I电流→国际单位:
A(安)
U电压→国际单位:
V(伏)
R电阻→国际单位:
Ω(欧姆)
单位换算:
1mA(毫安)=1×10-3A1mV(毫伏)=1×10-3V1kV=1×103V
公式推导:
(1)电阻公式:
R=U/I(电阻是导体属性,与电流电压无关)
(2)电压公式:
U=IR(电压由电源决定)
【3】电功率公式:
(1)P=UI
P电功率→国际单位:
W(瓦特)→常用单位kW(千瓦)
(2)P=W/t
公式表明:
电功率表示消耗电能(电流做功)的快慢,单位时间消耗的电能(电流做功)的多少叫电功率
W电能(电功)→国际单位:
J(焦耳)→常用单位:
kW•h(度,千瓦时)
【4】额定功率:
P额=U额I额
P额额定功率→表示用电器正常工作时的电功率→国际单位:
W
U额额定电压→表示用电器正常工作时的电压→国际单位:
V
I额额定电流→表示用电器正常工作时的电流→国际单位:
A
5.实际功率:
P实=U实I实=U实2/R
P实实际功率→表示用电器实际工作时的电功率
U实实际电压→表示用电器实际工作时的电压
I实实际电流→表示用电器实际工作时的电流
注意事项:
由于电路中电压变化后往往电流也同时发生变化,而电阻一般不变,所以常常使用
P实=U实2/R来求解实际功率。
6.电能(电功)公式:
W=Pt
W电能→国际单位:
J(焦耳)→常用单位:
kW·h(千瓦时,也叫度)
P电功率→国际单位:
W→常用单位:
kW
t时间→国际单位:
s→常用单位:
h
单位换算:
1kW•h=1000W·3600s=3.6×106J
*7.焦耳定律(电热公式):
Q=I2Rt(此公式并非常用公式)
Q电流经过导体产生的热量→国际单位:
J(焦耳)
公式解析:
电流经过导体产生的热量与电流的平方成正比,与电阻成正比,与时间成正比
〓〓〓热学部分〓〓〓
1.物体温度变化时吸放热公式:
Q=cm△t
公式展开:
Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t)
Q吸收或放出的热量→国际单位:
J(焦耳)
c物质的比热容→国际单位:
J/(kg℃)→c水=4.2×103J/(kg℃)
m物体的质量→国际单位:
kg
△t温度的变化量→国际单位:
℃
t0表示初温→℃;t表示末温→℃
2.燃料完全燃烧放出热量:
Q燃=qm或Q燃=qV(常用于气体燃料)
q燃料的热值→国际单位:
J/kg
m燃料的质量→国际单位:
kg
V气体燃料的体积→国际单位:
m3
3.热效率:
η=Q吸/Q总×100%(分三种情况)
Q吸水温上升时吸收的热量→国际单位:
J
Q总水吸收热量的来源→国际单位:
J
用不同的热源对水加热时的三种情况分析:
(1)由太阳能提供热量η=Q吸/Q太×100%
(2)由电能提供热量η=Q吸/W电×100%(其中W电=Pt)
(3)由燃料燃烧提供热量η=Q吸/Q燃×100%(其中Q燃=qm)
物理计算题初中分类复习
一、串、并联电路计算:
1、在图1所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开, S2闭合时, 电压表的示数为3V.求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合, S2断开时, 电压表的示数为多少?
2、图2所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U,请根据表盘读数回答下列问题:
⑴ L1两端的电压U1是多大?
⑵ L2两端的电压U2是多大?
⑶ L1、L2串联的总电压U是多大?
⑷ 电源电压是多大?
二、欧姆定律计算:
3、如图3所示,R1=10
R2=15
电流表示数是1A,求:
(1)R1中电流I1和R2中I2各是多大?
(2)电压表的示数是多大?
4、如图4所示电路中,当电源电压为4V时,电压表的示数为1V;当电源电压增至12V时,电流表的示数为0.5A。
求电阻R1、R2的阻值。
三、电功、电功率、焦耳定律计算:
5、如图5所示电路,电源电压为4.5V,R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
求:
(1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围;
(2)正常工作时整个电路消耗的最大功率。
6.某电热水瓶的铭牌如下表所示。
若热水瓶内装满水,在额定电压下工作
(外界大气压强为1个标准大气压)。
求:
型号DSP—19B
电源220V50Hz
功率
加热时 1200W
保温时 30W
容量2L
(1)保温时通过电热水瓶的电流是多少?
(2)加热时电热水瓶的电阻多大?
(3)若瓶内20℃的水加热10min正好烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?
(4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。
7、某校同学在研究用电器的电功率时连接了如图6所示的电路,电路中电员两端电压保持不变。
当闭合开关S1滑动变阻器的滑片P移动到a时,闭合开关S2、S3与断开S2、S3,电流表的变化范围为0.4A~0.1A,电压表的变化范围为6V~4V;当断开开关S2和S3,滑
动变阻器的滑片P移动到距a点1/2时小灯泡L正常发光。
求:
⑴小灯泡L的额定功率⑵当开关S2和S3都闭合时,电路消耗的最小功率。
8、如图7所示电路中,小灯泡L标有“6V3W”字样,R2=12Ω,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.8A,这时小灯泡L正常发光,求:
⑴电源电压U;⑵电阻R1的阻值;⑶当S1、S2都断开时,小灯泡L消耗的功率。
图7
四、密度计算:
9、有一个玻璃瓶,它的质量为0.1千克。
当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.4千克。
用此瓶装金属粒若干,瓶和金属颗粒的总质量是0.8千克,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9千克。
求:
(1)玻璃瓶的容积。
(2)金属颗粒的质量。
(3)金属颗粒的密度。
10、一个质量为232g的铜铝合金球,其中含铝54g,铜的密度为ρ铜=8.9g/cm3,铝的密度为
ρ铝=2.7g/cm3,求合金球的密度为多少?
五、速度计算:
11、一座桥全长6.89Km,江面正桥长为1570m,一列长为110m的火车匀速行驶,通过江面正桥需120s,则火车速度是多少m/s?
火车通过全桥需用多长时间?
12.科学工作者为了探测海底某处的深度,向海底垂直发射超声波,经过4s收到回波信号,海洋中该处的深度是多少?
(声音在海水中的传播速度是1500m/s)
13.一辆汽车匀速行向一座高山,距离正前方440米处的山崖发出笛声,继续前进。
经2.5S后听到回声,求;汽车速度?
汽车还要多久才能到达山崖底部?
14.声音在钢铁中的速度为5000M/S,某同学看到铁路工人用铁锤在铁轨的一端敲击一下,一会儿听到两次声音。
两次声音的时间间隔为0.5S。
求该同学距敲击处有多远?
15.科学考察工作者为了测出海底的鱼群,向海底鱼群发出超声波,经过14S后收到回声信号,已知声波在海水中传播的速度为1500M/S。
则海中的鱼群有多远?
当接到超声波后鱼又以3M/S的速度游了多远?
16.一辆汽车匀速行向一座高山。
司机鸣笛后4S听到回声。
若汽车行驶的速度为10M/S,则听到回声时,司机离山崖有多远?
鸣笛时司机距山崖有多远?
六、杠杆平衡条件计算:
17、 长lm的杠杆水平放置,支点在距左端0.8m处,现在左端挂20N重的物体,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆的最右端挂的重物是多重。
18、一把杆秤不计自重,提纽到秤钩距离是4cm,秤砣质量250g.用来称质量是2kg的物体,秤砣应离提纽多远,秤杆才平衡?
若秤杆长60cm,则这把秤最大能称量多少kg的物体?
19、某非金属物质的质量是675千克,体积为250分米3,求该物质的密度?
20、个空瓶的质量为400克,在装满水后二者的总质量为800克;当装满油后的总质量为720克,求油的密度是多少?
21.质量为9千克的冰块,密度为0.9×103千克/米3.
(1)求冰块的体积.
(2)若冰块吸热后,有3分米3的冰融化成水,求水的质量.
22.有一块岩石体积为40米3,为了测定它的质量,取一小块作为样品,测出样品的质量为70克,用量筒装入70毫升的水,然后把样品浸没在水中,此时书面升高到95毫升,则
(1)石块的密度是多少?
(2)岩石的质量是多少?
23.上体育课用的铅球,质量是4千克,体积是0.57分米3,这种铅球是用纯铅做的吗?
(铅的密度为11.3×103千克/米3。
先运用计算方法,把得出的结果再进行分析,从而得到结论。
)
24.随着人们环保意识的日益提高,节水型洁具逐渐进入百姓家庭.所谓节水型洁具,是指每冲洗一次的耗水时在6升以内的洁具.某家庭新安装了一套耗水量为5升的节水型洁具,而原有的洁具每次耗水量为9升.问:
(1)1000千克的水可供这套节水型洁具冲洗多少次?
(2)该家庭每月节药用水多少千克?
(设平均每天使用10次,每月以30天计)
25.有一种纪念币,它的质量是16.1克.为了测量它的体积,把它放入一盛满水的量筒中,测得溢出的水质量为1.8克
(1)求制作纪念币的金属密度;
(2)说这种金属的名称;(3)盛满水的量筒放入纪念币的前后分别用天平去称,计算示数的变化量。
26.有三个完全相同的杯子装满了水,将质量相同的实心铜球,铁球和铝球分别放入三个杯中,使水溢出质量最少的是?
其中铜、铁、铝的密度依次增大。
27.有一个玻璃瓶,它的质量为0.1千克
。
当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.4千克。
用此瓶装金属粒若干,瓶和金属颗粒的总质量是0.8千克,若在装金属颗粒的瓶中再装满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9千克。
求:
(1)玻璃瓶的容积。
(2)金属颗粒的质量。
(3)金属颗粒的密度。
28.铸造车间浇铸合金工件,已知所用木模质量为500g,木料密度为0.7×103kg/m3.今称得每个合金工件的质量为4.9kg,则该合金的密度是多少?
29.一辆载重汽车的车厢容积为3.5m×2m×0.6m,额定载重量为4t。
问:
(1)如果车厢装满泥沙(泥沙的体积等于车厢容积),汽车载重量为多少?
已知泥沙的密度为2.4×103kg/m3。
(2)为了行车安全,汽车不能超载,如果不超载,此车最多能装多少立方米的泥沙?
30.如果砖的密度是2×103千克/米3,一块砖的体积是1.4×103厘米3,那么一辆能装载4吨的汽车最多能运多少块砖?
31.一个钢球,体积10cm3,质量62.3g,这个球是空心还是实心?
如果是空心的,空心部分体积多大?
(ρ铜=8.9×103kg/m3)
七、压强计算:
32、学生课桌质量为9千克,桌子与地面有四个接触面,每个接触面的面积为4×10-4米2;某同学将底面积为24.5×10-4米2、容量为1升、装满水后水深为18厘米的塑料水杯放在课桌的桌面上。
求:
(1)课桌对地面的压力;
(2)课桌对地面的压强;(3)杯对桌面的压强。
(不计塑料水杯的质量)
33、放在水平面上容器内装有质量为1kg的水,若水深h=18cm,容器底面积S=50cm2,不计容器的质量。
求:
(1)离容器底8cm处有一个A点,A处受到水的压强和方向;
(2)水对容器底的压力和压强;(3)容器对桌面的压力和压强。
34、在海拔3000m以内,每升高10m大气压降低100Pa,若在山脚下的大气压为标准大气压,那么在850m的山顶上大气压是多少?
八、浮力计算:
35、把一个外观体积为17.8cm3的空心铜球放入水中,它恰好处于悬浮状态,已知铜的密度是8.9×103kg/m3,g取10N/kg。
求:
(1)空心铜球的重力;
(2)铜球空心部分的体积。
九、功、功率、机械效率计算
图10
36、将重物提高2米,所用拉力F=196牛,求拉力做了多少功?
重物有多重(动滑轮重不计)
图10
37、一辆汽车不慎陷入泥坑,司机用图11所示的滑轮组将汽车拖出。
已知整个过程中,水平拉力F是1×104 N,汽车沿水平方向匀速移动了4m,滑轮组的机械效率为80%。
求:
(1)拉力F做的总功;
(2)有用功为多大?
38、如图所示,正方体A在水平地面上处于静止状态。
已知A的边长为1dm,密度为2×103
kg/m3,动滑轮总重为2N。
若使A对水平地面产生600Pa的压强,忽略摩擦和绳重,问:
(1)此时作用在绳端的拉力F是多大?
(2)使用该滑轮组匀速提升物体A时的机械效率是多大?
39、如图所示,不计绳重及摩擦阻力,把重为600N的物体匀速提高2m的过程中,拉力F1做的功为1440J.若用此滑轮组以3m/s的速度匀速提高重为1200N的物体,拉力F2功率为多少?
用这个滑轮组匀速提升600N重物和1200N重物两种情况时机械效率之比为多少?
40、如图所示,小型牵引车通过滑轮组匀速打捞起深井中的物体。
已知物体质量为120kg
密度为1.6×103kg/m3.物体在被拉出水面前后,牵引车作用在绳子上的拉力之比为1:
2
不计摩擦、绳重及水的阻力。
(1)物体的体积多大?
(2)物体出水面前,滑轮组的机械效率是多少?
(3)物体出水面后上升的速度是5.4km/h,牵引车匀速运动时受到的阻力为100N,车
的牵引力在5min内做了多少功?
41、如下图12所示是××型小汽车,下表列出有关数据:
小汽车的质量700kg
小汽车的额定功率60kW
每个轮胎与地面的接触面积500cm2
100km耗油量10L
汽油的密度0.71×103Kg/m3
汽油的价格5.0元/L
求:
(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(2)若该小汽车行驶100km.则需耗油多少kg?
(3)假若该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶.速度为20m/s.请计算该车10min内牵引力所做的功和小汽车受到的阻力。
(g=10N/kg,1L=10-3m3)
十、热量计算:
42.已知水的比热容是4.2×103J/(kg·OC),质量为5kg的水温度升高20OC,吸收的热量是多少J?
若这些热量被5kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少OC?
(c铜=0.39×103J/(kg·OC)
43.一堆烧红的铁钉,温度为800OC,质量为1kg;一壶开水,温度为100OC,质量是1kg,当它们的温度降到室温20OC时,请通过计算说明放出热量较多的是什么物质呢?
(已知c水=4.2×103J/(kg·OC),c铁=0.46×103J/(kg·OC).
44.质量为2kg的水在太阳的照射下,水吸收了9.66×103J的热量,则水的温度升高多少OC?
如果质量也为2kg的沙石在太阳的照射下,也吸收9.66×103J的热量,则沙石的温度会升高多少OC呢?
已知c石=0.92×103J/(kg·OC)(我想通过这样的计算,你应该明白为什么,在相同的太阳照射下,沙滩上沙子的温度高,而水的温度低的缘故了吧?
)
45.(08江苏泰州)小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:
某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少kg的煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)
46.将500g温度为750C的水加入2.5kg温度为15OC的水中,热平衡后的水的温度是多少OC?
(假定没有热量损失,且在热平衡时水的温度都相等)
47.为了测量某种液体的比热容,把质量为l00g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为l00g、温度为l0℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?
[铜的比热容C铜=0.4×103J/(kg·℃)]
48.保温瓶中原有700C的温水1kg,现又倒入沸水2kg,若不计热量损失,求:
温水与沸水混合后,水的温度最终变为多少0C?
(提示:
热平衡问题;c水=4.2×103J/(kg·℃;在一个标准大气压下
49、太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置,小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10m高的屋顶上。
现需要将初温为100C的100kg的水,加热到600C,则:
(1)把这些水从地面输送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功?
(2)这些水要从太阳那里吸收多少热量?
(3)下雨时,改用热水器中的电辅助设备加热(加热功率为1500W),若不计热损失,加热这些水需多长时间?
[g=10N/kg,c水=4.2×103J/(kg·0
四、热机效率计算题
50.已知干木柴的热值是1.2×107J/kg,完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量?
假设这些热量全部被水吸收,能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃?
已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃).
51.我国的地热资源相当丰富,已经发现的天然温泉就有2000处以上,温泉水的温度大多在60OC以上,个别地方达到100—140OC。
100kg的温泉水从60OC降低到20OC时所放出的热量是多少J?
这相当于多少m3煤气完全燃烧放出的热量?
(煤气的热值为4.2×107J/m3)
52、“低碳生活”是当今社会所倡导的绿色生活方式。
利用太阳能将2000kg的水从15℃加热到50℃,可以少燃烧多少烟煤?
[设烟煤完全燃烧 烟煤的热值为2.94×107J/kgC水=4.2×103J/(kg•℃)]
53.洒精是实验室里常用的燃料,现用酒精灯来加热水,若洒精完全燃烧产生的热量有50%被水吸收,现在把0.5kg、20OC的水加热到100OC,需要燃烧多少克酒精?
[q酒精=3×107J/(kg·OC,c水=4.2×103J/(kg·OC)
54.小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
55.一辆汽车的发动机输出功率为66150瓦,每小时耗柴油14千克,计算发动机的效率.(柴油的燃烧值为4.3×107焦/千克)
56.小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:
某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量;水吸收的热量【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少kg的煤气(煤
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