1、第3课时热学、电热综合和电力综合计算题电热综合和电力综合计算题是中考的压轴题，通常以某一物理事实为根据，以某一装置为载体，运用热学、力学、电学等知识进行分析计算.考查学生的综合分析、应用和计算的能力.1.此类题目往往篇幅大信息多，其中有不少是无用的起干扰作用的信息.为了尽快明白题目中的有用信息，首先要清楚题目中要解决的问题是什么？然后思考需要什么条件？应用什么规律(或公式)和方法解决问题.这样带着问题去找有用信息，并且同时思考应用的规律(或公式)和方法，解题效率可以大大提高.物理量公式物理量公式吸收热量(Q吸)Q吸cm(tt0)放出热量(Q放)Q放cm(t0t)燃料燃烧放热(Q放)Q放mqVq
2、焦耳热(Q)当不计热量损失时，QWI2Rt热平衡方程Q吸Q放2.相关公式：热量的计算例 1：(2017 年济宁)在一标准大气压下，将 50 L 的水从40 加热到沸点.求：(1)水需要吸收的热量.(2)提供这些热量，需要完全燃烧焦炭的质量.(取q焦炭3.0107 J/kg)思路点拨：(1)在一标准大气压下水的沸点为 100，知道水的比热容、质量和初温，利用吸热公式Q吸cm(tt0)可求出水需要吸收的热量.(2)由题意可知焦炭完全燃烧放出的热量Q放Q吸，然后根据 Q放mq 求出需要完全燃烧焦炭的质量.解：(1)水的体积 V50 L50 dm30.05 m3mV1.0103 kg/m30.05 m
3、350 kg在一标准大气压下，水的沸点 t100，则水需要吸收的热量为Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)50 kg(100 40)1.26107 J.(2)由题意知，焦炭完全燃烧放出的热量为Q放Q吸1.26107 J由 Q放mq 得，需要完全燃烧焦炭的质量为电热综合计算电热综合多以家用热水器设计题目，多以水为加热物质，有时给出铭牌.若电路中只有电热器且无热损失时，QWPt；若有热损失，则QW电效率.其中Qcm(tt0).例 2：(2017 年岳阳)养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器，采用新型电加热材料，通电后产生热量把壶内的水加热.如图 3-22 所示是某款养生壶，其铭牌如下表所示，
4、求：(1)养生壶正常工作时的电阻.(2)若正常工作时，养生壶的加热效率为 91%，将 1 kg 水从20 加热到 85 需要多长时间？c水4.2103 J/(kg)(3)用电高峰期，家中只有液晶电视机和养生壶工作时，养生壶将 1 kg 水从 20 加热到 85，实际用时 363 s，通过电能表测得此过程共耗电 3.726105 J，此时养生壶两端的电压和通过液晶电视机的电流为多大？(设养生壶的电阻和加热效率不变).型号额定电压220 V频 率50 Hz额定功率1000 W容 量1.2 L图 3-22通过液晶电视机的电流液晶电视机的实际电功率 PP总实P实1026 W826 W200 W故养生壶
5、两端的电压为 200 V，通过液晶电视机的电流为1 A.电力综合计算电力综合多以汽车油箱、电子秤、电动车为载体.以电动车为例：W机械W电效率.其中W机械Fs，W电PtUIt.例 3：电动汽车以蓄电池为驱动能源，汽车运动时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为汽车提供动力.某辆电动汽车的总质量(含驾驶员)为 2.5103 kg，汽车车身长 3.5 m.当它在水平路面以某一速度 v 匀速行驶时，电动机工作电流为 50 A，工作电压为 400 V，电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的效率为 75%，汽车所受阻力为汽车重力的 0.03 倍(g 取 10 N/kg).(1)求电动汽车匀速前进的速度 v
6、是多大？(2)若汽车以 10 m/s 的速度通过 9.5 m 长的桥梁，求汽车通过桥梁的时间.思路点拨：(1)根据 Gmg 求重力；再由 0.03 倍的关系算出阻力；根据二力平衡可知牵引力大小；利用电功率 PUI，机械功率 PFv，结合电动机电功率转换为汽车前进的机械功率的效率为 75%建立关系式 FvUI，从而求出速度.(2)汽车过桥所经过的路程应该是桥的长度加上车身的长(2)汽车过桥所经过的路程为ss车s桥3.5 m9.5 m13 m汽车通过桥梁的时间为力热综合计算此类综合题多以机械功和内能为主线，以比热容、热量、热值的计算结合压强、速度、功率等进行综合计算.涉及公式主要有：Q放mqVq、
7、Qcm(tt0).WFs、例 4：(2018 年盐城模拟)2017 年 12 月 24 日，广东珠海金湾机场，由我国航空工业自主研发的首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 成功首飞.飞机总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平，完全具有自主知识产权.若飞机在空中飞行时获得 1.6105 N 的水平推力，以 500 km/h 的速度沿水平方向匀速航行 500 km，需要完全燃烧热值为 4107 J/kg的航空煤油 4000 kg.则(1)飞机在空中飞行的时间是多久？(2)煤油完全燃烧放出的热量为多大？(3)发动机的效率为多大？思路点拨：(1)知道飞机匀速航行的距离和速度，根据t得到匀速
8、航行的时间.(2)知道燃烧航空煤油的质量和热值，根据 Q放mq 求出航空煤油完全燃烧放出的热量.(3)已知飞机获得的水平推力和飞行距离，根据 WFs 求出发动机所做的有用功；已知发动机所做的有用功和航空煤油完全燃烧放出的热量，利用求出发动机的热机效率.1 h.(2)航空煤油完全燃烧放出的热量Q放mq4000 kg4107 J/kg1.61011 J.(3)发动机所做的有用功WFs1.6105 N5105 m81010 J发动机的热机效率太阳能综合计算以太阳能热水器为载体，涉及太阳能转化为内能的效率.W太阳PSt(其中 P 为太阳能热水器每小时每平方米接收到的太阳能).Qcm(tt0)W太阳.例
9、 5：(2016 年聊城)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收 4.2106 J 的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100 kg、初温为 26 的水，温度升高到 46.求：(1)热水器中的水吸收的热量 Q吸.水的比热容 c4.2103 J/(kg)(2)热水器在 5 小时的有效照射时间内接收到的太阳能 E.(3)热水器在 5 小时的有效照射时间内接收到的太阳能，相当于完全燃烧了多少的天然气放出的热量？(天然气的热值 q7107 J/m3)思路点拨：(1)由热量公式可以求出水吸收的热量.(2)根据题意算出热水器5 小时的有效照射时间内接收
10、到的太阳能.(3)由热值公式可以求出天然气的体积.解：(1)水吸收的热量为Q吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)100 kg(46 26)8.4106 J.(2)热水器在 5 小时的有效照射时间内接收到的太阳能 E54.2106 J2.1107 J.(3)根据题意知 Q放E2.1107 J，则需要完全燃烧的天然热风温度5075 额定功率热风时：990 W冷风时：110 W额定电压220 V质量0.5 kg1.(2018 年遵义)小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图 3-23 所示，主要技术参数如下表.电吹风在额定电压下工作，请解答如下问题：图 3-23(1)电吹风吹冷风时，通过电动机
11、的电流是多大？(2)电热丝工作时的电阻是多大？(3)电吹风内电动机的电阻是 1，电吹风吹冷风 30 min 产生的热量是多少？【试题抽样】【评析指导】1.失分点：R 的计算.扣 3 分.失分原因：用了纯电阻电路的计算公式.补偿建议：电吹风是电动机和电热丝并联起来的，应分清纯电阻与非纯电阻的区别.2.失分点：Q 的计算.扣 3 分.失分原因：公式用错.补偿建议：理解非纯电阻电路中电流所做的功并不是全部用来加热.规范解题：(1)当吹冷风时，只有电动机工作，P1110 W，由 PUI 可得，通过电动机的电流：(2)当电吹风吹热风时，电动机和电热丝同时工作，电动机与电热丝并联，电热丝 R2 的电功率：P2PP1990 W110 W880 W(3)30 min1800 s 内电流通过电动机产生的热量：
