上海中考物理专题复习计算题精英教育.docx
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上海中考物理专题复习计算题精英教育
专题复习——计算题
从新课程标准的要求看,现在的计算题的计算量和计算难度都要求不高。
每年的分值在12-18分之间,是比较重要的部分。
这部分知识涉及到的考点有:
1.力学:
速度、密度、重力、压强、浮力、机械功、功率、机械效率。
2.热学:
比热容、燃料热值、热机的效率
3.电学:
欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律。
以上考点常以计算
题的形式出现,以基础知识为主,通过计算达到对知识的理解和应用,并能解决实际问题,多出现在压轴题。
中考中常见的有电、热综合题,力、电综合题和力、热综合题。
主要涉及这几个公式:
密度公式(ρ=m/V);
固体压强公式:
p=F/s;
功的公式:
(W=Fs);
功率公式:
(P=W/t=Fv);
机械效率公式:
(η=W有用/W总);
热量计算公式:
(物体温度变化吸、放热:
Q=cmΔt;燃料燃烧放热:
Q=qm);
欧姆定律公式:
(I=U/R);
电功公式:
(W=UIt);
电功率公式:
(P=UI=W/t);
电热公式:
(Q=I2Rt),
此外可能会用到阿基米德原理,即F浮=G排。
还有悬浮漂浮条件。
无论是解好哪种类型的物理题,除了掌握好一定的解题方法外,解题时审题是关键,否则将会离题万里,前功尽弃。
审题时需注意:
(1)理解关键词语
(2)挖掘隐含条件
(3)排除干扰因素
(4)对应相关原理
详细说明如下:
(1)理解关键词语
①光滑、不计阻力、轻质(杠杆、滑轮)
②做匀速直线运动、静止
③升高多少度,和升高到多少度;降低到,降低了
④有用的功率还是总功率、功率还是效率等
(2)挖掘隐含条件
说到家庭电路意味着电压220V,各用电器并联
说到气压是标准大气压,意味着压强是105Pa,水的沸点是100℃
说到不计能量损失,意味着能量转化或转移的效率是100%.
说到用电器正常工作,意味着用电器上加的是额定电压。
(3)排除干扰因素
物体水平移动时,不会克服重力做功,此时物体的重力就是干扰因素。
物体以不同的速度匀速上升或匀速下降,表明物体受平衡力的作用,此时的“上升”、“下降”及“不同的速度”均为干扰因素。
两灯串联,甲比乙亮。
这里的“甲比乙亮”就是判断电流相等的干扰因素。
表格类题目中有很多数据,不一定都有用,要快速搜寻有用,排除干扰因素。
解答计算题的一般步骤:
1、细心读题审题2、寻找解题根据3、解答和检验
解计算题的一般要求:
(1)要明确已知条件和相对隐含条件,确定主要解题步骤。
(2)分析判断,找到解题的理论依据。
(3)分清各个物理过程、状态及其相互联系。
(4)计算过程应正确、规范。
要正确写出有关的公式,正确代入公式中物理量的数字和单位。
能画图的可以作图辅佐解题。
解计算题应注意:
单位的统一性;物理量的同体性、同时性;解题的规范性。
计算题的主要类型:
一、压力压强、浮力
1、小伟在科技活动中接触到一种叫“压力传感器”的电学元件,其实际是一种阻值会随所受压力大小发生变化的电阻。
经过查询资料,他设计了一种简易的电子秤,其原理如图8所示。
所用压力传感器R的上表面面积为5×10-4米2,电源电压为24伏,容器的质量为1千克,容器的底面积为400×10-4米2,压力传感器电阻与所受压力的关系如下表所示。
压力F(牛)
0
49
98
147
196
245
294
…
电阻R(欧)
500
380
300
245
200
170
150
…
求:
(1)容器内盛有5千克水时,这些水的体积为多少?
(2)当容器与水的总重为100牛时,容器对压力传感器R的压强是多大?
(3)当电流表示数为0.12安时,容器内水的质量为多少千克?
图8
2、如图9所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平地面上,ρA为0.l×l03千克/米3,ρB为0.8×l03千克/米3。
求:
(1)物体A的质量mA。
(2)物体B对地面的压力FB。
(3)小明和小华两位同学设想在正方体A、B上部沿水平方向分别截去一定的厚度后,通
过计算比较A、B剩余部分对地面压强的大小关系。
小明设想在A、B的上部均截去0.09米,小华设想在A、B的上部均截去0.05米,他们的计算过程及得出的结论分别如下表所示:
计算过程
结论
小明
PA=FA/SA=ρAghA=O.l×103千克/米3×9.8牛/千克×(0.2米一0.09米)=107.8帕
PB=FB/SB=ρBghB=O.8×103千克/米3×9.8牛/千克×(0.1米一0.09米)=78.4帕
PA>PB
小华
PA=FA/SA=ρAghA=O.l×103千克/米3×9.8牛/千克×(0.2米一0.05米)=147帕
PB=FB/SB=ρBghB=O.8×103千克/米3×9.8牛/千克×(0.1米一0.05米)=392帕
PA ①请判断: 就他们设想截去的厚度而言,小明的结论是的,小华的结论是的。 (均选填“正确”或“错误”) ②是否有可能存在某一厚度h,沿水平方向截去h后使A、B剩余部分对地面的压强相等? 若有可能,求出h的值;若没有可能,说明理由。 3、重为10牛、底面积为2×10-2米2的薄壁容器放在水平地面上,内盛0.18米深的水。 若在此容器内再放入一密度为0.5×103千克/米3,质量为0.5千克的塑料块,使水面上升0.02米(水未溢出)。 求: (1)塑料块受到的重力; (2)放入塑料块后静止时,水对容器底部的压强; (3)现在小张和小李两位同学想计算塑料块静止在水面上时,容器对地面压强的增加量Δp。 他们的计算过程如下表所示: 计算过程 小张 容器对地面增加的压力ΔF就是容器内增加的水的重力ΔG水,即 ΔF=ΔG水=Δmg=ρΔvg=1.0×103千克/米3×2×10-2米2×0.02米×9.8牛/千克=3.92牛 则容器对地面压强的增加量Δp=ΔF/s=ΔG水/s=3.92牛/2×10-2米2=1.96×102帕。 小李 容器对地面增加的压力ΔF就是塑料块的重力G,即 ΔF=G塑=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛 则容器对地面压强的增加量Δp=ΔF/s=G塑/s=4.9牛/2×10-2米2=2.45×102帕。 请判断: 小张的计算过程是________,小李的计算过程是_______。 (均选填“正确”或“错误”) 4、一个底面积为2⨯10-2米2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0.12米,内盛有0.1米深的水,如图10(a)所示,另有质量为2千克,体积为1⨯10-3米3的实心正方体A,如图10(b)所示,求: (1)图10(a)中水对容器底部的压强。 (2)图10(b)实心正方体A的密度。 (3)将实心正方体A放入图10(a)的水中后,水面上升的高度。 5、重力为2牛、底面积为1×10-2米2,高为0.13米的薄壁圆柱形容器内装有重力为11.76牛的 水,现将它放在水平地面上。 求: (1)水对容器底部的压强。 (2)容器中水的深度。 (3)现将一个质量为540克的铝块浸没水中后,容器对水平地面的压力。 (其中ρ铝=2.7×103千克/米3) 6、如图11所示,圆柱形容器甲、乙的底面积分别为4×l0-2米2和10-2米2,甲容器中盛有0.2米高的水,乙容器中盛有0.1米高的水。 求: ①甲容器中水的质量m甲.。 ②乙容器底部所受水的压强p乙。 ⑤若从甲容器中抽水至乙容器中,当两容器底部所受水的压强相等时,甲容器中水面下降的高度△h甲。 7、如图12所示,轻质薄壁圆柱形容器的容积为100厘米3、底面积为10厘米2,容器中盛有50厘米3的水。 现向容器中缓缓投入密度为2.5克/厘米3、质量为200克的碎石块(全部浸没于水中)。 求: (1)碎石块的体积V石。 (2)放入碎石块前,水对容器底部的压强p水。 (3)放入碎石块后,水对容器底部的压强p’水。 8、如图13所示,一质量为0.15 千克、底面积为2×10-3米2平底薄壁玻璃容器放在水平桌面中央,内装有体积为1.5×10-4米3的水,水面距容器底的深度为0.12米。 求: (1)水对杯底的压强; (2)水的质量; (3)若在容器中轻轻放下一块质量为0.1千克的木块,木块漂浮在水面上,求容器对桌面的压强的变化范围。 9、有一重为47.04牛,边长为0.2米的实心正方体木块A放在水平桌面上。 如图14所示,求: (1)木块对桌面的压强; (2)木块的密度; (3)把木块放入底面积为0.24米2的圆柱形容器里的水中时(容器足够高),求木块浸入水中的体积为多少? (4)木块放入以后水对容器底部压强增加了多少? (5)若要木块A恰能完全浸没在水中,则要在木块上加竖直向下的压力F为多大。 图14 二、电路典型计算题: 1、在图1所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“100Ω1A”字样。 闭合电键S后,电流表A的示数为0.5安,电压表Vl的示数为10伏,电压表V2的示数为6伏。 求: ①定值电阻R1的阻值。 ②此时滑动变阻器R2消耗的电功率P2。 ③请用定值电阻来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。 要求: 在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使所有电表的示数 都能达到各自的最大值,且电路能正常工作。 第一,符合上述条件的所有可能的定值电阻阻值: __________________。 第二,满足上述要求时,电流表示数的最小值。 (写明必要理由) 图1 2、在图2所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为60欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω3A”字样。 当电键S闭合时,电流表A1的示数为0.2安。 求: ①电源电压。 ②电阻R1消耗的功率。 ③移动滑动变阻器R2的滑片P,使电流表A2指针偏离零刻度线的角度恰好 为电流表A1指针偏离零刻度线角度的两倍,求此时变阻器连入电路的电阻。 3、图3(a)所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,当滑片P移到滑动变阻器R2的某一端时,电压表、电流表的示数如图3(b)所示,求: (1)滑动变阻器R2接入电路的阻值。 (2)10秒内电流通过R2所做的功。 (3)当滑片P移到滑动变阻器R2的另一端时,电压表和电流表的指针同时在(b)图指针所示的基础上偏转了相同的角度,求电源电压值。 4、如图4所示的电路中,电源电压保持不变。 电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样。 闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片P在中点位置时,电压表V1的示数为4伏。 求: (1)电流表的示数; (2)电压表V的示数; (3)在电表量程可以改变的情况下,是否存在某种可能,改变滑片P的位置,使两电压表指针偏离零刻度的角度恰好相同? 如果不可能,请说明理由;如果可能,请计算出电路中的总电阻。 、 5、在图5所示的电路中,电源电压为6伏,且保持不变。 当电键S闭合时R2的滑片在b端,电流表A的示数为0.1安,电压表V的示数为4伏。 求: (1)电阻R1的电压; (2)电流表的最大示数是多少; (3)在滑片滑动过程中,电阻R1消耗功率的变化范围。 6、在图6所示的电路中,电源电压为18伏且不变,电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。 闭合电键S,电流表的示数为0.4安。 求: (1)电阻R1两端的电压。 (2)电阻R1消耗的电功率P1。 (3)现有三个定值电阻,分别为A(40欧)、B(20欧)、C(10欧),请从中选择一个来替换电阻R1,并选择合适的电表量程。 要求: 在移动变阻器滑片P的过程中,不更换电表量程,两电表的指针分别能达到满刻度处,且电路能正常工作。 ①请选择电表使用的量程: 电流表量程___________安,电压表量程_________伏。 ②应选用电阻_________(选填字母)代替电阻R1.。 ③满足上述要求时,变阻器R2连入电路的阻值范围。 7、在图7所示的电路中,电源电压为6伏且不变。 电阻R1的阻值为50欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω2A”字样。 闭合电键S,电流表A1的示数为0.52安。 已知电流表A1的“0~3A”量程档损坏。 (1)求通过电阻R1的电流。 (2)求变阻器R2连入电路的阻值。 (3)若要使电流表A2与电流表A1的比值变小,变阻器的滑片P应继续向_________移动(选填“左”或“右”)。 现有阻值为15欧、30欧和60欧的三个电阻,请从中选择一个来替换电阻R1,然后移动变阻器滑片P,使电流表A2与电流表A1的比值最小,且电路能正常工作。 ①应选择的电阻阻值为__________欧。 ②通过计算求出电流表A2与电流表A1的最小比值。 参考答案 压力压强、浮力 1、 (1) 3分 (2) 3分 (3) 1分 由表可知G总=F=196牛 m水=m总-m容=20千克-1千克=19千克 2、 (1)mA=ρAVA=0.1×103千克/米3×(0.2米)3=0.8千克1分 (2)FB=GB=mBg=ρBVBg=0.8×103千克/米3×(0.1米)3×9.8牛/千克=7.84牛(3)①正确(1分);正确(1分)。 ②有可能。 PA=PBρAghA=ρBghBρA(lA-h)=ρB(lB-h)l×103千克/米3×(0.2米-h)=0.8×103千克/米3×(0.1米-h)h≈0.086米 3、⑴G=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛2分 ⑵p=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×2×10-1米3=1960帕3分 ⑶错误正确 4、 (1)p=ρgh=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕3分 (2)ρA=·mA/VA=2千克/1⨯10-3米3=2×103千克/米33分 说明: 公式、代入、结果各1分。 (3)h=VA/S=1⨯10-3米3/2⨯10-2米2=0.05米1分 因为容器的高度为0.12米,已装0.1米深的水,所以水面上升高度为0.02米 5、 (1)p=F/S=G/S=11.76牛/1×10-2米2=1176帕(2分) (2)h水=p/ρ水g=1176帕/1.0×103千克/米3×9.8牛/千克=0.12米(2分) (3)V铝=m铝/ρ铝=540克/2.7克/厘米3=2 00厘米3=2×10-4米3(1分) ΔV水=SΔh=1×10-2米2×(0.13米-0.12米)=10-4米3(1分) V溢=V铝-ΔV水=2×10-4米3 -10-4米3=10-4米3 m溢=ρ水V溢=1.0×103千克/米3×10-4米3=0.1千克(1分) F=G水+G容+G铝+G溢=11.76牛+2牛+(0.54千克-0.1千克)×9.8牛/千克=18.072牛 6、①m甲=pV甲=pS甲h甲=1.0×103千克/米3×4×10-2米2×0.2米=8千克 ②p乙=pgh乙=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕1分 ③因为水从甲容器中抽至乙容器中,所以△V甲=△V乙;又因为S甲=4S乙,所以甲容器中水面下降高度为己容器中水面升高高度四倍。 P甲、=p乙、Pg(h甲-△h甲)=pg(h甲+4△h甲)△h甲=0.02米 7、 (1)V石=m石/ρ石=200克/(2.5克/厘米3)=80厘米3 (2)p水=ρ液gh=ρ水gV水/S水=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×50×10-6米3/10×10-4米2=490帕 (3)因为V石+V水=80厘米3+50厘米3>100厘米3. 所以有溢出,h’水=100×10-6米3/10×10-4米2=0.1米p’水=ρ水gh’水=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.1米=980帕 8、 (1)p=ρgh=1000千克/米3×9.8牛/千克×0.12米=1176帕2分 (2)m=ρV=1000千克/米3×1.5×10-4米3=0.15千克2分 (3)若水不溢出 m总最大=0.15千克+0.15千克+0.1千克=0.4千克 F最大=G总最大=m总最大g=0.4千克×9.8牛/千克=3.92牛 p最大=F最大/S=3.92牛/2×10-3米2=1960帕1分 若水溢出 m总最小=0.15千克+0.15千克=0.3千克 F最小=G总最小=m总最小g=0.3千克×9.8牛/千克=2.94牛 p最小=F最小/S=2.94牛/2×10-3米2=1470帕1分 ∴容器对桌面的压强的变化范围是1470帕≤p≤1960帕。 9、 (1)F=G=47.04牛P=F/S=47.04牛/0.04米2=1176帕。 (2)m=G/g=47.04牛/9.8牛/千克=4.8千克 (3)ρ=m/v=4.8千克/0.008米3=0.6×103千克/米3 (4)V=F浮/ρ水g=47.04牛/1.0×103千克/米3×9.8牛/千克=4.8×10-3米3 (5)P=F/S=47.04牛/0.24米2=196帕 (6)F浮=ρ水gV=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×0.008米3=78.4牛F压=F浮-G=78.4牛-47.04牛=31.36牛 电路典型计算题 1、①R1=U1/I1=10伏/0.5安=20欧②P2=U2I2=6伏×0.5安=3瓦③5欧;25欧。 (1)定值电阻为5欧时,电流表、电压表V1,V2的量程分别为0.6安、3伏、15伏。 当电压表V2示数最大时,电流表的示数最小,此时有: (2)定值电阻为25欧时,电流表、电压表V1的量程分别为0.6安、15伏。 电压表V2示数的最大值为: 所以,电压表V2的量程只能选3伏。 当电压表V2的示数最大时,电流表的示数最小,此时有: 2、 (1)U=I1R1=0.2安×60欧=12伏 (2)P1=UI1=12伏×0.2安=2.4瓦 (3)当电流表A2所用的量程为0.6安时,干路中的电流I=0.4安。 I2=I-I1=0.4安-0.2安=0.2安1分 R2=U/I2=12伏/0.2安=60欧1分 当电流表A2所用的量程为3安时,干路中的电流I'=2安。 I2'=I'-I1=2安-0.2安=1.8安1分 R2'=U/I2'=12伏/1.8安=6.7欧 3、 (1)R2=U2/I2=2伏/0.2安=10欧 说明: 公式、代入、结果各1分。 (2)W2=U2I2t2=2伏⨯0.2安⨯10秒=4焦 说明: 公式、代入1分,结果1分。 (3)R1I=R1I2+U2 R1⨯0.6安=R1⨯0.2安+2伏 R1=5欧 (或R1=ΔU2/ΔI2=2伏/(0.6安-0.2安)=5欧) U=R1I=5欧⨯0.6安=3伏 4、⑴I=U1/R1=4伏/20欧=0.2安(电流表A的示数)2分 ⑵U2=IR2=0.2安×10欧=2伏;U2=U1+U2=4伏+2伏=6伏(电压表V的示数)3分 ⑶使二个电压表的指针偏离零刻度线的角度相同,由于电压表V的示数6伏是电源电压,是保持不变的,所以电压表V1的示数可能为1.2伏或6伏。 当U1=1.2伏时,I=U1/R1=1.2伏/20欧=0.06安,滑动变阻器连入电路中的电阻为R2=U2/I=4.8伏/0.06安=80欧,不符题意,舍去。 2分 当U1=6伏时,滑动变阻器连入电路中的电阻为0欧,则电路中的总电阻为20欧。 5、 (1)U1=U-U2=6伏-4伏=2伏 (2)R1=U1/I=2伏/0.1安=20欧 当滑片移至a端时,电路电流最大: I最大=U/R1=6伏/20欧=0.3安 (3)P1=U1I1=2伏×0.1安=0.2瓦 P1′=U1′I1′=6伏×0.3安=1.8瓦 ∴电阻R1消耗功率的变化范围是: 0.2瓦~1.8瓦 6、 (1)U1=IR1=0.4安×30欧=12伏 (2)P1=U1I=12伏×0.4安=4.8瓦 (3)①0~0.6;0~15伏。 ②C。 ③R总最小=U/I最大=18伏/0.6安=30欧 R滑最小=R总最小-R1'=30欧-10欧=20欧1分 U滑最大=15伏,U1'=U-U滑最大=18伏-15伏=3伏 则I'最小=U1'/R1'=3伏/10欧=0.3安 R滑最大=U滑最大/I'最小=15伏/0.3安=50欧1分 滑动变阻器连入电路的阻值范围是20~50欧。 7、 (1)I1=U/R1=6伏/50欧=0.12安1分 (2)I2=I-I1=0.52安-0.12安=0.4安R2=U/I2=6伏/0.4安=15欧 (3)右①30欧 ②I1=U/R1=6伏/30欧=0.2安 I2=U/R2=6伏/20欧=0.3安 I2/I=I2/(I1+I2)=0.3安/(0.2安+0.3安)=3/5
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