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初三物理计算题专题复习
初中物理计算题分类复习
1.在中考中,物理的计算题主要有三个板块的题型,即:
A.力学(含浮力与压强、密度、运动、机械功与机械能、功率、机械效率等),
B.热学(含:
比热容的计算、热量的计算),
C.电学(含欧姆定律的计算,电功的计算、电功率的计算、电热的计算)
三.主要知识点
计算题是我们在中考复习时的一个重中之重的知识板块,这部分的内容在中考试卷所占的比值约为20-25%,因此在某种意义上,这部分的内容是同学们在中考中取得胜利的关键之所在,而计算题的难度不会太大,只要同学们按照一定的方法,找出做计算题的一些内在的规律,这个问题就不算是太难。
(一)力学的计算
主要公式和题型有:
1.速度的公式:
v=
2.计算密度的大小:
利用公式ρ=
(或者ρ=
;ρ=
ρ液)
3.压强的计算:
利用公式P=
4.浮力的计算:
利用公式
=G-F′=ρ液gV排=G物
5.功的计算,利用公式W=FS
6.功率的计算,利用公式P=
(=
)
7.机械效率的计算,利用公式:
η=
×100%
8.杠杆的平衡条件:
F1L1=F2L2
(二)热学计算题
1.Q=Cm△t
(三)电学
1.欧姆定律:
I=U/R
2.电功的计算公式:
W=UIt=I2Rt=U2t/R=Pt
3.电功率计算:
P=
=UI=U2/R
4.焦耳定律:
Q=W=UIt=
t
=Pt
方法指导:
初中物理的解题方法主要有以下几种:
A.分析法:
从待求量入手,选定含有待求量的公式(称之为原始公式),原始公式中如果还有未知的量再选定计算这个未知量的公式,如果前一个公式中还有一个未知量,则再选用与另一个未知量有关的公式,直到完全与这个已知量挂起钩来。
分析结束后,解题时,是按照分析的逆向过程进行。
B.综合法:
综合法解题时,思路从已知量入手,根据题意建立起已知量与未知量之间的关系式。
对于比较复杂的问题。
已知量与未知量之间很难找到一个直接的关系式。
这时就要根据题意、情景的每一步的变化选择一些适当的中间量和中间关系,逐步完成从已知量向未知量的过渡。
C.定位法:
在物理试卷中,力、热、电三个板块的知识结构和对应的公式结构是一定的,对于应考的学子,要想在短时间内提高效益,必须先对考试的考题进行定位,从而找出相应的知识结构,再套用公式,按图索骥,进而解决问题。
(要求同学们记住物理公式是非常有必要的)
典型例题
例1.假期里,小兰和爸爸、妈妈一起参加了一个家庭游戏活动。
活动要求是:
家庭成员中的任意两名成员分别站在如图15所示的木板上,恰好使木板水平平衡。
(1)若小兰和爸爸的体重分别为400N和800N,小兰站在距离中央支点2m的一侧,爸爸应站在距离支点多远处才能使木板水平平衡?
(2)若小兰和爸爸已经成功地站在了木板上,现在他们同时开始匀速相向行走,小兰的速度是0.5m/s,爸爸的速度是多大才能使木板水平平衡不被破坏?
图15
例2.将一正方体金属块挂在弹簧测力计上称量.当金属块在空气中时,弹簧测力计示数为19.6N,当金属块浸没在水中后,弹簧测力计示数为9.8N,试求:
(1)金属块的体积和密度;
(2)把金属块放在水平桌面中央时,它对桌面的压强是多大?
例3.小丽身高160cm,质量为56kg,鞋底的支承面积如图26所示(图26中是用方格纸描下鞋底贴地部分的轮廓,每一小格的面积是5cm2,计算面积时,对于不满一格的,凡大于半格的都算一格,小于一格的都不算)。
在体育加试的跳绳测试中,小丽1min跳150次,每次腾空的高度平均为4cm,求:
(g取10N/kg)
(1)小丽站立时,对地面的压强是多大?
(2)在跳绳中,她克服重力做功的平均功率是多大?
例4.小林家新买了一个家用电热水壶,水壶的底部铭牌上标有“220V-50Hz900W”的字样,在侧面透明的窗口上清晰的标着盛水的最大容量和最小容量“MAX-1.0L MIN—0.5L”。
小林对新电热水壶很感兴趣,于是在家里做起了实验。
他把水倒入水壶中至最大容量处,用温度计测出水的初温是20℃,通电6min后水烧开了(设当时的气压为一标准大气压)。
根据以上数据,请你计算:
(1)电热水壶加热过程中消耗的电能是多少焦?
(2)加热过程中水吸收的热量是多少焦?
(C水=4.2×103J/(kg·℃))
(3)比较
(1)
(2)两问所得的数据,你认为合理吗?
(4)如果不合理,你认为可能的原因是什么?
(写出一种可能的原因)
例5.某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现了一个有趣的元件,由于A、B两部分被封闭在一个透明的玻璃壳内,a、b是其两个外露的接线柱(如图27-甲)。
他们了解到B是一个定值电阻,其电压与电流关系如表所示:
A是一种由特殊金属丝制成的导体,它的额定电压是6V。
为进一步了解A的某些特征,他们将元件的ab两端接在图27-乙的a′b′两点,测得了多组元件的电压与电流值,并绘制成如图27-丙的曲线。
请根据上述信息回答:
(1)计算电阻B的阻值。
(2)计算导体A的额定功率。
(3)调节滑动变阻器,使电压表示数为4V,计算10s内导体A产生的热量和导体B的实际功率。
电压U(V)
2.0
4.0
6.0
电流I(A)
0.10
0.20
0.30
例6.如图28是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图。
压力传感器R的电阻会随所受压力的大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示出油箱里的油的多少.已知:
压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.(g取10N/kg)
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
500
380
310
245
200
170
150
…
若压力传感器R的上表面面积为5cm2,汽油热值为4.2×107J/kg,汽油密度为0.71×
103㎏/m3,电源电压为6V。
请回答:
(1)当油与箱总重为600N时,压力传感器R受到的压强是多大?
(2)若油箱内油为10㎏时,汽油完全燃烧能放出的热量是多少?
(3)如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10-2m3时,电路中电流是多少?
4.有一个每边长为0.1米的正方体金属块,质量为10千克,放于面积为1米2的水平桌面中央,金属块对桌面的压强是多大?
如果再用12牛顿的力沿竖直方向压金属块,这时金属块对桌面的压强是多大?
5.如图所示,边长为20厘米的正方体箱子的顶部固定有一截面积为4厘米的管子,现从管子上方往箱内灌水,使管中的水面高出箱子顶部30厘米,
求:
(1)箱子和管子里水的总重;
(2)水对箱底的压力;(3)水对箱顶的压力。
6.将某物体挂在弹簧秤上,当物体全部浸没在水中时,弹簧秤的示数为9.8牛顿;如果此物体露出水面的体积为其总体积的4/5时,弹簧秤示数为19.6牛顿。
求该物体的体积和密度。
7.一个体积为0.001米3的物块放在水中漂浮在水面时,露出水面的体积为物块全部体积的2/5,若将它放入某种液体中,当给它施加向下为39.2牛顿的压力时,物块将全部浸入某种液体中,求物块的密度及此种液体的密度各是多少?
8.用扁担挑重物,扁担长1.8米,两端分别挂250牛顿和200牛顿的水桶。
问要使扁担挑平,肩的位置应在哪里?
(计算时不考虑扁担的重力)
9.功率为4.9千瓦的抽水机,1分钟能把多少体积的水抽到10米高的水池里?
10.用一根绳把如图所示的两个定滑轮组成一最省力的滑轮组。
若每个定滑轮的重为100牛顿,绳的最大承受能力为200牛顿。
(不计摩擦)
(1)画出滑轮组的绕线图;
(2)求此滑轮组能最多提起多重的物体?
(3)若在1秒钟内将500牛的重物竖直提起0.1米,求拉力的功率是多少?
(4)求提起500牛重物时,滑轮组的机械效率是多少?
11.有一只刻度不准确的温度计,放在冰水混合物中的温度为5℃,放在1标准大气压下的沸水中的温度为95℃,那么用这个温度计测得气温为23℃时,实际的气温应为多少?
12.将一体积为40厘米3的铝块,放入盛有0.1千克水的烧杯中,并浸没水中,然后用酒精灯对它加热。
加热停止后,用温度计测得水的温度是80℃。
求:
(1)水和铝块吸收了多少热量?
(2)加热过程中燃烧酒精放出的热量有20%被水和铝块吸收,求烧掉了多少酒精?
(铝的比热是0.88×103焦/(千克℃)、密度是2.7×103千克/米3,酒精的燃烧值是3.02×107焦/千克)
13.把200克90℃的热水跟400克冷水混合,混合后的温度是30℃,求冷水原来的温度?
(混合过程中无热量向外散失)
14.一个电炉,接在电压为220伏的电源上,电炉的电阻是22欧姆,它在10分钟内能把质量为多少的水从20℃烧到100℃?
(电阻丝产生的热量有70%被水吸收)
15.某灯泡的额定电压是4伏,正常发光时的电流强度是0.5安培,现接在电压为6伏的电源上,问:
(1)这个灯泡正常发光时的电阻是多大?
(2)应串联一个多大的电阻,该灯泡才能正常发光?
(3)1度电能使这个灯泡正常发光多少小时?
16.标有“220V 800W”的用电器串联一个变阻器,让用电器在220伏和200伏的电压间工作。
电路的电源电压为220伏,求:
(设用电器的电阻是不变的)
(1)用电器的电阻多大?
(2)应选变阻范围为多大的滑动变阻器?
17.把电阻R1和R2串联后接到电压为12伏的电路上时,通过R1的电流为0.3安,R2上两端的电压为4.5伏。
若将R1和R2并联后接到同一电路上,求:
(1)并联后电路的总电阻为多少?
(2)通过R1、R2的电流强度各是多少?
18.一灯泡和变阻器串联,接在54伏的电源上,而灯泡两端所需的电压为36伏,灯泡的电阻r=10欧。
欲使灯泡上电压恰好是36伏,串联的变阻器接入电路的电阻丝电阻为多少?
19.某电灯正常工作时,灯的两端的电压为24伏,电灯中通过的电流为0.5安。
若把它接在36伏的电源上,要使灯正常工作,需要串联一个多大的电阻?
20.灯泡L1上标有“80Ω0.1A”,灯泡L2上标有“20Ω0.2A”。
将它们并联接在某电源两端,在不损坏灯泡的情况下,恰使其中的一只小灯泡正常发光。
求:
(1)电源电压是多大?
(2)此时干路电流是多大?
21.如图13所示电路,已知电源电压为6V,R1的阻值为2Ω,R2的阻值为3Ω,R3的阻值为6Ω。
求
(1)S1、S2都闭合时电流表的示数;
(2)S1、S2都断开时电路的总功率。
22.一灯泡和变阻器串联,接在54伏的电源上,而灯泡两端所需的电压为36伏,灯泡的电阻r=10欧。
欲使灯泡上电压恰好是36伏,串联的变阻器接入电路的电阻丝电阻为多少?
23.下图是广东顺德市伟士德电器燃具厂生产的电热开水瓶的铭牌。
经实践验证,当开水瓶内装有体积为2L、温度为20℃的水时,电热开水瓶正常工作25min可将水加热至沸腾(当时气压为标准大气压)。
求:
(1)电热开水瓶在烧水过程中消耗的电能是多少焦?
(2)如果在用电高峰时间使用,电源的实际电压只有198V,则此时该电热开水瓶的实际功率是多少瓦?
(设电热开水瓶的电阻不变)
电热开水瓶
型号
WSD880
电源
220V—50Hz
额定功率
700W
容量
5.5L
24.在图11所示电路中,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为6V时,电流表示数为0.5A;当电压表的示数为7.2V时,电流表示数为0.3A,则电阻R0为多少Ω,电源电压为多少V.
25.如图所示,电源电压不变,当S1闭合,S2断开时,电流表读数是0.4A,电压表读数是2V,当S1断开,S2闭合时,电流表读数为0.2A,电压表读数是4V。
求:
(1)R1、R2的阻值
(2)定值电阻R的阻值和电源电压。
26.各种家用电器进入了普通家庭后,楠楠同学统计出家里现有家用电器及其额定功率分别如下:
(额定电压均为220伏)
家用电器名称
照明灯具
厨房灯具
厨房用电
彩电
洗衣机
电冰箱
电熨斗
额定功率(瓦)
200
250
90
225
125
700
500
(1)楠楠同学家安装的电能表如图所示,问她家里的电路能承受的用电器的最大功率是多少?
简要写出计算过程。
(2)楠楠家想再买一个900瓦的电热水器,请你分析一下,新增加这个用电器后,可能会出现什么现象?
通过计算说明理由。
她家的用电器在使用过程中应注意什么?
27.如图所示,电源电压为18.5V,定值电阻R0=10Ω,当S1、S2都闭合且滑片P置于滑动变阻器的右端时,电流表的读数是2.22A,当S1、S2都断开且滑片P置于滑动变阻器的中点时,电流表读数为0.5A,灯泡正常发光.求:
(1)滑动变阻器的最大电阻值.
(2)灯泡的额定功率及其电阻值.
28.饮水机是一种常见的家用电器,其工作原理可简化为如图所示的电路,其中S是一个温控开关,
为发热板,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,开关S自动切换到另一档,饮水机便处于保温状态。
(1)试确定温控开关S接a或b时,饮水机分别对应的工作状态。
(2)若饮水机加热时发热板的功率为550W,而保温时发热板的功率为88W,求电阻
的阻值(不考虑温度对阻值的影响)。
29.如图所示,R1=20Ω,R2=40Ω,电源电压、灯丝电阻保持不变。
(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6A,小灯泡恰好正常发光,请求电源电压和小灯泡的额定电压各是多少?
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,求小灯泡的电阻和实际功率?
(3)小灯泡的额定功率是多少?
25.用煤气灶烧水时,把2kg的水从25℃加热到75℃,燃烧了0.03m3的煤气。
设煤气完全燃烧。
水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值约为4.0×107J/m3。
试求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)煤气灶烧水时的效率是多少?
26.某坦克重力为4×105N,履带的着地面积为5m2。
若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min,发动机的输出功率为900kW。
试求:
(1)坦克静止在水平路面时,对路面的压强是多不少?
(2)匀速行驶10min,坦克发动机所做的功是多少?
(3)匀速行驶时,坦克发动机的牵引力是多少?
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、L2串联的总电压U。
L1两端的电压U1、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?
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。
型号DSP—19B
电源220V50Hz
功率
加热时 1200W
保温时 30W
容量2L
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:
(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、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
1、(2013年兰州)(6分)已知煤气的热值为3.6×107J/m3,0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?
若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收,则水温升高多少?
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
2、(2013年苏州市)(8分)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?
(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
3、(2013营口)(6分)随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气。
小明想:
将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?
他通过实践收集如下数据:
水壶里放入2000cm3、20℃的水,大火加热直至沸腾。
又在物理书中查到天然气热值为8×107J/m3。
[气压为1标准大气压;c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?
(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少m3的天然气?
4.太阳能是一种廉价的无污染能源,开发和利用前景广阔,从有关资料获悉,在地球表面,晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×103J/(m2·s)。
有一台太阳能热水器,可将接收到的热辐射的40%用来升高水温,如果该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.1m2,晴天晒了1h,其水箱中50kg水的温度能升高多少℃。
水的比热为4.2×103J/(kg·℃)
5、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)
6.(8分)某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米2表面上,每秒钟接受到的太阳能,用自制太阳能热水器做实验。
经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。
控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2米2,太阳能热水器内的水的质量为100千克,水的初温为200C,经8750s时间后上升到450C【C水=4.2×103)/(kg·℃)】。
请计算:
(1)、在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳?
(2)、垂直于太阳光的1米2表面上,每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳?
(2013云南)7、(8分)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给lOkg的水加热,
同时他们绘制了如图l4所示的加热过程中水温随时间变化的图线。
若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值约为3×107j/kg。
求:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率。
欧姆定律计算题
一、串联电路
1.如图所示,电阻R1=12欧。
电键SA断开时,通过的电流为0.3安;电键SA闭合时,电流表的示数为0.5安。
问:
电源电压为多大?
电阻R2的阻值为多大?
2.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样,当滑片P在中点时,电流表读数为0.24安,电压表读数为7.2伏,求:
(1)电阻R1和电源电压
(2)滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数。
3.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变。
电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样,两电表均为常用电表。
闭合电键S,电流表示数为0.2安。
求:
(1)电压表的示数;
(2)电阻R2连入电路的阻值;
(3)若移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数。
7、并联电路
1、两个灯泡并联在电路中,电源电压为12伏特,总电阻为7.5欧姆,灯泡L1的电阻为10欧姆,求:
1)灯泡L2的电阻
2)灯泡L1和L2中通过的电流
3)干路电流
2、如图2所示电路,当K断开时电压表的示数为6伏, 电流表的示数为1A; K闭合时,电流表的读数为1.5安, 求:
灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
3.阻值为10欧的用电器,正常工作时的电流为0.3安,现要把它接入到电流为0.8安的电路中,应怎样连接一个多大的电阻?
三、取值范围
1、如图5所示的电路中,电流表使用0.6A量程,电压表使用15V量程,电源电压为36V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2接入电路的电阻是
时,电流表的示数是0.5A,现通过调节
来改变通过
的电流,但必须保证电流表不超过其量程,问:
(1)
的阻值是多大?
(2)
接入电路的阻值最小不能小于多少?
(3)
取最小值时,电压表的读数是多大?
2、如右图所示的电路中,R1=5Ω,滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”,电源电压为4.5V并保持不变。
电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
求:
为保护电表,则滑动变阻器的变化范围为多少?
当滑动变阻器R2为8Ω时,电流表、电压表的示数分别为多少?
3、如图3所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,通过分析计算:
说明滑动变阻器R2允许的取值
范围
四、电路变化题
2、如图所示,电源电压保持不变。
当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为O.8A。
则电阻R1与R2的比值为?
3.如图甲所示电路,滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω,电源电压及灯L的电阻保持不变。
当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时,电流表A1、A2的示数分别为如图23乙、丙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A,
求:
(1)电源的电压;
(2)R2的电阻;(3)灯L的电阻;
五、方程解题
1.如图所示,设电源
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