中考物理计算题的公式主要类型及典例.docx

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中考物理计算题的公式主要类型及典例

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。

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。

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

（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：

1、有关密度、压强、浮力、机械功、功率和效率的计算

此类试题一般围绕"使用任何机械都不能省功"展开，同时考虑实际使用机械做功时要克服机械自重、摩擦等因素，因此使用任何机械的效率都小于100%。

解题时要注意

①分清哪些力做功，哪些力不做功②什么是有用功，什么是总功③影响滑轮组机械效率的主要因素（初中物理中一般不考虑拉线质量）。

④可根据滑轮组中n=s/h来确定动滑轮上绳子的股数

例1：

某型号汽车发动机的额定功率为6×104W，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是1800N。

在额定功率下，当汽车匀速行驶时，求：

（l）发动机所提供的牵引力大小；

（2）行驶速度的大小；

（3）行驶5min牵引力所做的功。

例2：

湛江港一装卸工人用如图1l所示的滑轮组匀速提升质量为80kg的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被匀速拉下4m，求：

（g取10N／kg） 

（1）提升前货物静止在地面上，与地面的接触面积为0．04m2，求货物对地面的压强．

（2）提升时绳子自由端的速度． （3）拉力F的功率． 

（4）此滑轮组的机械效率．

例3：

如图21所示，水塔与自来水管组成连通器，若水塔内水面高度h1=18m，五楼住户水龙头出水口高度h2=13m，四楼住户水龙头出水口高度h3=10m，水龙头出水口直径为2cm。

求：

（1）四楼住户水龙头出水口处，水的压强是多少？

（2）四楼住户水龙头出水口受到水的压力是多少？

（g取10N/kg）

例4：

在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，

已知ρ海水＝1.03×103kg／m3．

（1）机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?

（2）某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m3、密度为2.7×103kg／m3的物体静止不动，求该力的大小．

（3）若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0.5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率．

例5：

"海宝"是2010年世博会的吉祥物，其形状如图所示．为迎接世博会，某公园大门口的水平地面上安放一个大型"海宝"雕塑，其重力为3.6×104 N, 与水平地面间的接触面积为1.2 m2．g取10N／kg．求：

（1）该雕塑的质量是多少?

（2）雕塑对地面的压强是多少?

（3）在搬运过程中，起重机在20s内将该雕塑匀速抬高了2m，则起重机对雕塑所做功的功率是多少?

例6：

乌鸦喝水的故事大家都很熟悉．假若它碰到的是一个放在水平地面上容积为8×10－4m3圆柱形容器（器壁厚度不计），该容器的底面积为2×10-3m2，里面装有4×10-4m3的水，这只口渴的乌鸦将地上的小石块逐个投人瓶内．当瓶内石块的总质量达到1kg时，水面刚好升到瓶口，乌鸦喝到了水，求：

（1）瓶内石块的总体积； 

（2）这时水对容器底的压强；

（3）瓶内石块受到的浮力共为多大？

 （4）容器对地面的压强共增加了多少？

2、有关热量、能量转换的计算

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；电热公式：

Q＝I2Rt

解此类题注意：

1、各种能量间转换的效率

2、各物理量的单位统一为国际单位。

（注意单位的统一，升高、升高到、降低了等含义）

例1：

图24所示的是某型号电热水壶铭牌，壶中装有1.8L温度为20℃的水，求：

（1） 将水烧开，水吸收的热量是多少？

〔一个标准大气压下，c水 = 4.2×103J/（kg·℃）〕

（2）若在电热水壶工作时，标有"3000r/kW·h"的电能表在1min内转了50转，电路的实际电压是多少？

（3）不计热损失，此时烧开一壶水大约需要多少时间？

例2 2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现"城市，让生活更美好"的主题。

如图21所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。

如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：

（1）一箱水需要吸收的热量是多少？

（2）热水器上集热器的面积至少要多大？

　［水的比热容是：

4.2×103J/（kg·℃）］

3、有关电路的计算

（1）电路计算中的"安全问题"。

此类问题要关注用电器的额定值，也要注意各种电表及其余元件的相关要求。

在计算实际功率时应建立在电阻不变的基础上进行。

（2）若两灯中只允许一盏灯工作，且要求电路元件安全使用，在滑片移动过程中，整个电路至少消耗多少电功率?

（注意既要两个电表安全，还要变阻器安全，同时还要符合题目要求）

例1：

两盏灯规格分别为"6V4W"、"4V4W"，两盏灯串联或并联后接入一个可变电压的电源上使用时，电路最大功率各为多少？

（注意两灯均要安全使用）

例2：

在图所示电路中，电源电压6V恒定，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，灯L1和L2的规格分别为"6V1.8W"和"6V1.2W"，滑动变阻器R的规格为"50Ω1.5A"，不计温度对灯丝电阻的影响。

求：

（1）滑动变阻器的滑片P放在a端时，闭合开关S1、S2、S3后，电压表和电流表的读数是多少?

例3：

如图22所示，电源电压U保持不变，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。

当S闭合、S1断开，P在b端时，灯泡L的功率为0.4W，电流表的示数为0.2A；当S、S1均闭合，P在a端时，电流表的示数为1.5A。

求：

（1）灯L的电阻RL和电源电压；

（2）电阻R1的阻值。

（不考虑温度对电阻的影响）

例4：

在如图所示的电路中，R1=10

，R2=20

，闭合开关后，电流表的示数为0．3A．求：

（1）电阻R1两端的电压；

（2）通过电阻R2的电流；（3）电路消耗的总功率．

例5：

如图甲电路所示，电源电压为9V且保持不变，小灯炮标有 "6V6W"的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙．求：

（1）小灯炮正常发光时电阻为多少欧?

（2）当电流表的示数为0.7A时，小

灯泡的电功率为多少瓦?

（3）当电压表的示数为2V时，整

个电路10s内消耗的电能是多少焦？

例6：

如图13所示，电源电压为6V切保持不变。

当滑动变阻器的滑片P移动到最右端B

时，闭合开关，电流表示数为0.2A，电压表示数为4V。

（1）滑动变阻器的最大阻值为多少？

Rx的阻值为多少？

（2）当滑动变阻器的滑片移动到中点时，电阻Rx消耗的电功率为多少？

（3）当滑动变阻器的滑片P移动到最左端A时，将发生什么变化？

4、综合应用的计算

例1：

某兴趣小组利用图示电路进行如下的实验探究.

（１）闭合S1，断开S2，调节电源电压进行有关测量.根据记录到的电流表和电压表的数据绘制成电压和电流的关系图像（如图）.根据图像，求电阻R的电阻；

（2）断开S1，闭合S2，调节电源电压进行有关测量.根据记录的灯泡L的电压和电流的数据绘制成电压和电流的关系图像（如图）.根据图像，当电压表示数为2V，在50s时间内，灯泡L消耗了多少电能？

（3）同时闭合S1和S2，调节电源电压，当灯泡L的功率为1W时，R与RL的总功率是多大？

例2：

电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体，既安全又节能．某型号电压力锅的额定电压为220V，右图是其工作原理图，R1、R2分别是主加热器和保压加热器，R1的额定功率为800W；L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管，当通过它的电流小于40mA时，发红光，达到40mA时，开始发绿光，只要有电流通过L其两端电压就恒为2V；R0是特殊电阻，其阻值随锅内温度变化而改变；接通电路，开关S自动与触点a、b闭合，开始加热，当锅内水温达到105℃时，S自动与a、b断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾．

（1）电压力锅正常工作时，若指示灯L发绿光，求R0的最大阻值．

（2）在保压状态下，加热器正常工作1h耗电0.2kWh，求R2的阻值．

（3）用该压力锅对5L、20℃的水加热，正常工作35min后，求水温升高到多少摄氏度?

已知消耗的电能有90％被有效利用，水的比热容为4.2×103J／（kg·℃）．

例3：

随着社会和科技的发展，小汽车已进入寻常百姓家。

如图14所示是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图，它主要由压力传感器R（电阻值随所受压力变化而变化）、油量表A（由电阻可忽略不计的电流表改装而成）、电源等组成电路。

压力传感器R在一定范围内的电阻与所受压力的关系如下表所示，油箱位于压力传感器上，压力传感器R的上表

面面积为5cm2,电源电压为6v

（1）当油箱和油总重为500N时，压力传感器R上搜到的压强为多大？

（2）若油箱的质量为8.7kg，当油量表示数为3×10-2m3时，电路中的电流是多大？

（ρ汽油=0.71×103㎏/m3）

（3）请指出该电路设计中的不足，并提出你的改进意见。

例4：

近几年环保低碳风劲吹，混合动力汽车已成为车展上的"常客"。

2010年3月，我国自行研制的一款混合动力汽车也在北京车展上展出。

混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，动力电池通过驱动电机向车轮输送能量；当高速行驶或动力电池储存电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，也可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时给动力电池充电；当车辆需要全力加速时，内燃机和动力电池还可以同时向车轮输送能量。

（1）该混合动力汽车启动时，若驱动电机两端的电压为250V，通过的电流为80A，则驱动电机的电功率为多大？

（2）该混合动力汽车所用的磷酸铁锂动力电池可储存的最大电能为2.88×107J，若充电电压为320V，充电电流为50A，则对动力电池充电的时间最长为多少？

（充电时无能量损耗）

（3）该混合动力汽车在平直公路上以72km/h匀速行驶10min后，其内燃机消耗了汽油1.2kg，假设汽油完全燃烧所释放能量的一半转化为牵引力做功和给动力电池充电，其中动力电池储存的电能增加了7.2×106J，试求汽车受到的阻力是多大？

（汽油的热值q=4.6×107J/kg,且Q放=qm）