2 能量计算专题文档格式.docx
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三、随堂检测
四、归纳总结
五、课后作业
上节课回顾:
一、作业检查情况完成未完成
二、知识点回顾
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一、要求掌握的公式
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,主要涉及下面的公式:
1、速度公式:
V=S/t;
2、重力公式:
G=mg;
3、密度公式:
ρ=m/V;
4、压强公式:
固体压强公式:
p=F/s;
液体压强:
P=ρgh;
5、浮力公式:
(1)压力差法:
F浮=F向上—F向下;
(2)F浮=G-F示;
(3)漂浮、悬浮:
F浮=G;
(4)阿基米德原理,即F浮=G排。
6、功的公式:
W=Fs;
7、功率公式:
P=W/t=Fv;
8、机械效率公式:
η=W有用/W总;
9、杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2;
10、滑轮组公式:
S=nh,F=G总/n
11、热量计算公式:
吸、放热:
Q=cmΔt;
燃料燃烧放热:
Q=qm;
12、欧姆定律公式:
I=U/R;
13、电功公式:
W=UIt;
14、电功率公式:
P=UI=W/t;
15、电热公式:
Q=I2Rt;
二、如何审题
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
①说到家庭电路意味着电压220V,各用电器并联;
②说到气压是标准大气压,意味着压强是105Pa,水的沸点是100℃;
③说到不计能量损失,意味着能量转化或转移的效率是100%;
④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:
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。
①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。
②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。
③两灯串联,甲比乙亮。
这里的“甲比乙亮”就是判断电流相等的干扰因素。
三、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
四、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。
五、计算题的主要类型:
1.能量计算2.压强、浮力、功、功率、机械效率
3.变化电阻、电功率、电功
常用单位换算:
长度
1m=_________mm=_________μm(微米)=__________nm(纳米)
面积
1m2=dm2=cm2=mm2
体积
1m3=dm3(升L)=cm3(毫升mL)=mm3
密度
1×
103kg/m3=________g/cm3
大气压强
1标准大气压=______毫米水银柱(mmHg)=____________Pa=_____米水柱
速度
1m/s=_________km/h
电能
1度(电)=_______kW·
h=___________________J
热量计算公式:
炉子的效率:
①定义:
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
②公式:
η=Q有效/Q总=cm(t-t0)/qm′
1.小明家利用天然气灶烧水,把质量为1kg的20℃的水烧开(在标准大气压下).
(1)通过观察天燃气表
得知消耗了0.01m3的天然气,如果天然气的密度为0.7kg/m3,烧水时消耗天然气多少千克?
(2)在此过程中水需要吸收多少热量?
2、质量为2kg的金属,温度从25℃升高到105℃,需要吸收的热量是7.52×
104J.
几种金属的比热容
c/[J•(kg•℃)﹣1]
铅
0.13×
103
水银
0.14×
铜
0.39×
钢铁
0.47×
铝
0.88×
(1)这些热量全部由热值为4×
107J/kg的燃料提供,至少需要多少这种燃料?
(2)这种金属的比热容?
是下列哪种金属?
3.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表示小华家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.
太阳照射时间h
装水量kg
水升高的温度℃
水的比热容J/(kg•℃)
太阳能吸热功率J
/h
10
100
50
4.2×
3.0×
106
求:
(1)水在10h内吸收的热量;
(2)太阳能热水器的能量转化效率.
4.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:
103J/(kg·
℃)]
二.压强、浮力、功、功率、机械效率
压强公式:
浮力公式:
功的公式:
功率公式:
机械效率公式:
1.小红一家乘轿车经高速公路去外地游玩.轿车和人共重2×
104N,如果每个车轮与地面的接触面积为200cm2,摩擦阻力是总重的0.1倍.
(1)轿车静止时对路面的压强是多少?
(2)途中小红发现有10min汽车速度计的指针一直停在如图所示的位置,这段时间内轿车行驶的路程是多少?
此时汽车的输出功率多大?
2.(5分)如图所示,是世界首款“水陆两栖”的敞篷概念车SQuba.在陆地上SQuba最高时速可达126千米/时,它还能够潜入10米深的水下,在水下的最高时速为3千米/时.SQuba车身轻巧,仅有900千克,潜入水下时,乘客利用车身携带的压缩空气装置,可以正常呼吸(ρ水=1.0×
103kg/m3,g取10N/kg).求:
(1)SQuba受到的重力;
(2)当汽车底部位于水下10米深处时,水对汽车底部的压强;
(3)当汽车在陆地上SQuba最高速度匀速行驶时,所受阻力为车重的0.2倍,则10分钟内汽车牵引力所做功的功率.
3、(5分)图29是蓝鳍金枪鱼-21型自主
式水下航行器的示意图,它是一种专业水下搜寻设备,在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用,航行器质量约为750kg,体积约为1m3,可潜入水下4500m深处,在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体.(海水密度ρ海水=1.03×
103kg/m3,g=10N/kg)求:
(1)航行器下潜至水下3000m深处时,所受海水的压强和浮力;
(2)航行器停留在水下3000m深处作业时,若遇故障发动机关闭,试分析判断航行器的浮沉情况;
(3)航行器完成水下3000m作业后返航,在它上浮2000m的过程中,海水浮力对航行器所做的功是多少.
4.(5分)据报道,中国柏洋首届全国山地自行车邀请赛于2015年4月在福建省山地自行车训练基地举行。
质量为50kg的小民用如图所示的山地自行车参加比赛,其相关数据见下表:
(1)计算比赛中的山地自行车对地面的压强;
(2)若小民10min内在某路段匀速骑行6km。
该路段阻力为总重力的0.02倍,求小民完成此路段比赛,动力所做的功;
(3)求小民此路段的骑行功率。
车架材料
碳纤维
车架材料体积/cm3
2500
车架质量/kg
4.5
整车质量/kg
单轮接触面积/cm2
4
6.混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。
某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量。
当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。
车速与所受阻力的关系如图所示。
在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12╳108J.由内燃机提供能量,汽车以50Km/h的速度匀速行驶了0.5h,同时蓄电池的电能在增加了10%,求:
(1)汽车牵引力做的功
(2)若所用燃料的热值是4.5╳107J/kg,测试过程中消耗8kg的燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少
(3)内燃机的效率
1.某品牌太阳能热水器的容积为100L.若装满初温为20℃的冷水,经过一天的太阳照射,水温能升高到65℃,求:
(1)这些水吸收的热量[水的密度为1.0×
103kg/m3,比热容为4.2×
103J/(kg•℃)]:
(1)若用效率为50%的天然气灶加热这些水,则需要完全燃烧多少m3的天然气?
[天然气的热值为4.2×
107J/m3].
2.如图所示是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇.它的质量约为1.0×
103kg,底面积约为500m2.问:
(1)登陆艇漂浮在海面上时,受到的浮力是多少?
(2)登陆艇静止在水平海潍上时,对海滩的压强是多少?
(3)若登陆艇用3.0×
103N的推进力,以20m/s的航速行驶10min,则登陆艇的功率是多少?
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