人教版中考物理复习专题三计算训练课件

这是一份人教版中考物理复习专题三计算训练课件，共60页。PPT课件主要包含了专题解读，考点精练，5×107，4×104，4×108，×104，5×103，1×106，拉力所做的功，5×104等内容，欢迎下载使用。

广东中考的计算多以填空题型和计算题型为主要形式考查学生的计算、分析能力。填空题型计算每年的分值在6～8分，计算题型计算每年的分值为13分。填空题型计算往往只需要根据题目的相关条件进行分析计算，得出准确结果即可。计算题型计算对计算的具体格式、规范等有明确要求，不仅要能分析和计算，还要求把整个分析和计算的过程中的关键步骤准确、
合理地表达出来。因此，解答计算题格式一定要规范，必须写上必要的文字说明和相应的公式，代入数据时必须带上单位，注意统一物理量的单位，不同研究对象或不同状态时相同的物理量注意要用上、下标加以区分。
一、与密度、速度、压强、浮力有关的计算1. （2022怀化模拟）如图2-3-1是甲、乙两车的路程—时间图像。（1）在t＝0时乙车在甲车前方_____m处，t＝15 s后，乙车处于_______（填“静止”或“运动”）状态。
（2）在0～15 s内甲车的速度________（填“大于”“等于”或“小于”）乙车的速度，________（填“甲”或“乙”）车先到达100 m处，经过________s两车相遇。
2. （2022广州模拟）一氧气钢瓶的容积为0.2 m3，内储有气态的压缩氧气（如图2-3-2甲所示，图中黑点表示氧气分子），已知此时氧气的密度为4 kg/m3，求：（1）图甲中氧气的质量为________kg。
（2）若恰好使用了一半的氧气，此时气体分子图像应该是图2-3-2乙中的图________（填“A”“B”“C”或“D”），剩余氧气的密度是________kg/m3。
3.（2021绵阳）公交车窗户旁都配有红色的破窗锤。破窗锤的锤头顶部是尖的，是为了在紧急情况下乘客敲击车窗时________（填“增大”或“减小”）压强，更容易破窗；已知锤头顶部面积是2.0 mm2，底部面积是2.0 cm2，若乘客敲击力是50 N，则破窗锤对车窗的最大压强是________________Pa。
4.（2021辽阳）如图2-3-3所示，是我国自主研制的世界最先进的常规动力破冰船——“雪龙”2号，排水量为14 000 t，其满载时排开海水的体积为_____________m3，所受浮力为_____________N。其海面下5 m处受到海水的压强为_____________Pa。（ρ海水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）
5.（2021南平二模）小明妈妈买了1台电子秤，小明用细线（细线的体积和质量均忽略）绑住1个实心金属球，进行如图2-3-4的3次操作，杯中的液体是水。根据3次操作中电子秤显示的数值，金属球的体积为______cm3，金属的密度为______________kg/m3。
二、与简单机械及机械功有关的计算6.（2021赤峰）某小汽车在平直公路上行驶的45 s内，其速度v与时间t、动力F与时间t的关系图像分别如图2-3-5甲、乙所示，已知前10 s内小汽车运动的路程为100 m。求：
（1）前10 s内小汽车运动的平均速度是________m/s。（2）小汽车在匀速直线运动阶段通过的路程是________m。（3）整个过程动力F做的总功____________J。
7.（2021黑龙江）如图2-3-6所示，1木块沿固定光滑斜面下滑，木块（不计大小）的重力为10 N，所受支持力为8 N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为________J，支持力做功为________J。
8.（2021德阳）用如图2-3-7所示滑轮组拉动物体A在粗糙的水平面上运动，不计绳和滑轮的自重。当F为20 N时，物体A在水平面上做匀速直线运动，此时物体A受到地面的摩擦力为30 N，则滑轮组的机械效率是________；当F增大到50 N时，物体A受到地面的摩擦力为________N。
9. 如图2-3-8甲所示，滑轮组在拉力F作用下，将重为120 N的物体匀速提起，在5 s时间内绳子自由端移动的距离为s＝3 m。图2-3-8乙是拉力F与距离s的关系图，图乙中图线与坐标轴围成的面积表示的物理量是_________________；滑轮组工作时的机械效率为________；拉力做功的功率是________W。
三、与热量有关的计算10.（2021绵阳）周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒盒装牛奶放入装有2 kg、90 ℃热水的盆中，经过一段时间，3盒盒装牛奶的温度都从10 ℃变成了45 ℃，这段时间内每盒牛奶从水中吸收了____________J的热量；若盆中热水对牛奶加热的效率是50%，则此时盆中水的温度是________℃。［每盒牛奶的质量是0.25 kg，牛奶的比热容是4.0×103 J/（kg·℃），水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃）］
11. 小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5 kg的水和另1种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理（如图2-3-9），实验过程中，水和另1种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：_____（填“甲”或“乙”）物质为水，另1种液体的比热容为____________________，这种液体在0～15 min内放出的热量为____________________。
2.1×103 J/（kg·℃）
12. 某种国产汽车，当它在某平直公路上以20 m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6 L。当汽车行驶500 s，则汽车消耗的汽油是________L。假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495 N。则汽油机的效率是________%。（已知汽油的热值是3.3×107 J/L）
14.（2021阜新）如图2-3-11所示，电源电压不变，先闭合开关S1，电流表示数为0.4 A，再闭合开关S2，电流表示数增加了0.2 A，则R1、R2两端电压之比为________，R1、R2电阻值之比为________，若电阻R1＝5 Ω，通电1 min电阻R2产生的热量为________J。
15.（2021张家界）如图2-3-12甲所示，移动滑片使R2的有效阻值从零逐渐变大，R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图2-3-12乙所示，则电源电压为________V，R1的阻值为________Ω。
16.（2021攀枝花）如图2-3-13甲所示的电路，电源电压为9 V，小灯泡L的额定电压为4 V，图2-3-13乙是小灯泡L的电流I随其两端电压U的变化的图像。当S闭合，将滑片P移到滑动变阻器R的中点时，小灯泡L恰好正常发光，则滑动变阻器R的最大阻值为________Ω。移动滑片P，当小灯泡L的功率为1 W时，滑动变阻器R接入的阻值为________Ω。
考点点拨：力学综合计算题主要类别包括速度、密度、压强、浮力、机械功、功率的综合计算。从命题形式上看，综合题往往借助生产、生活中的实物或事件为载体，从不同的角度挖掘其中所隐含的物理过程，最后求解出某些相关的问题。
【例1】（2021陕西模拟）在一些建筑工地上，可以看见各种大型的起重机。如图2-3-14所示是1种起重机的简易图，机身总重2.0×105 N，利用滑轮组控制起重钩的升降。现用该起重机匀速吊起8 t的货物,10 s内使货物匀速上升2 m，拉力F的功率为2×104 W（g取10 N/kg）。问：
（1）该起重机的吊臂属于________杠杆。（2）货物的重力是多少？货物匀速上升时绳子自由端的拉力F是多少？（3）滑轮组的机械效率是多少？
【例2】中国海094A战略核潜艇是我国建造的排水量最大的潜艇。下表是其部分性能参数，（ρ海水取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）问：
（1）核潜艇在水面航行时受到的浮力是多少？（2）达到最大潜深时，艇底所受海水的压强为多少？（3）若核潜艇3 min水平匀速航行了2.4 km，所受阻力为3.6×105 N，发动机的功率为多少？
解:(1)由表格可知,m排=9 000 t=9×106 kg，F浮=G排= m排g=9×106 kg×10 N/kg=9×107 N 。(2)由表格可知，h=350 m,p=ρ海水gh=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×350 m=3.5×106 Pa。
强化点1 生活情景类1.如图2-3-15为1种自带动力设备的“钢铁侠”潜水服，质量为240 kg。最大潜水深度为330 m。推进器最大功率为5 kW，可帮助潜水员在水中朝各个方向自由移动。质量为60 kg的潜水员穿着该潜水服进行水下作业。（海水密度取1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg）问：
（1）若推进器以最大功率工作1 h，推进器做了多少功？（2）水下300 m处潜水服表面1 cm3的面积上受到的海水压力多大？（3）若穿着潜水服的潜水员在水中排开水的体积为0.25 m3，要使潜水员悬停在水中时，则推进器的推力多大？
（3）F浮＝ρgV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.25 m3＝2 500 N，G＝m总g＝（60 kg+240 kg）×10 N/kg＝3 000 N，因F浮＜G，要使潜水员悬浮在水中处于平衡状态，所以，推进器推力的方向向上，即F浮+F推＝G，则F推＝G-F浮＝3 000 N-2 500 N＝500 N。答：（略）
强化点2 交通工具类2. （2022济南）在泉城济南，游客乘坐画舫游船穿行其间，可以尽享“不出城郭而获山水之怡，身居闹市而有林泉之致”的都市休闲意趣。若画舫游船质量为3 t，从黑虎泉站出发以3.5 m/s的速度匀速行驶到泉城广场站，所用时间约为5 min，牵引力是6×103 N。g取10 N/kg，问：
（1）黑虎泉站到泉城广场站河段大约多长？（2）游船在护城河中受到的浮力多大？（3）这次水上航行中，牵引力对游船做了多少功？（4）这次水上航行中，牵引力对游船做功的功率多大？
解：（1）黑虎泉站到泉城广场站河段的长度s＝vt＝3.5 m/s×5×60 s＝1 050 m。（2）游船在护城河中受到的浮力F浮＝G＝mg＝3×103 kg×10 N/kg＝3×104 N。
3. （2021通辽）抗击新冠肺炎疫情防控期间，某市救护车转运患者集中隔离治疗，该车配置了负压装置，负压仓内气压小于外界气压，将内部空气“吸入”排风净化装置进行处理，有效避免了病毒的传播。某次转运患者时，救护车以60 kW的恒定功率在平直公路上匀速行驶36 km，用时30 min。请解答下列问题：（1）救护车匀速行驶36 km牵引力做的功。（2）救护车所受的阻力。
（3）按照卫生标准，负压仓内外气压差应为10～38 Pa之间。经测量发现，该负压仓0.9 m2的面积上内外气体压力差为18 N，通过计算判断负压仓内外气压差是否符合标准。
解：（1）救护车的功率P＝60 kW＝6×104 W，救护车行驶的时间t＝30 min＝1 800 s，救护车匀速行驶36 km牵引力做的功W＝Pt＝6×104 W×1 800 s＝1.08×108 J。
强化点3 科技应用类4. （2022随州）2022年5月15日新闻，“巅峰使命”珠峰科考项目组成功将自主研发的浮空艇从海拔4300 m的营地升空到9 000 m，创造了浮空艇大气科学观测世界纪录。假设在此前的一次实验中，浮空艇（表皮很薄的气囊）体积为9 000 m3，内部充有氦气和空气的混合气体，
其密度为0.2 kg/m3，浮空艇的表皮及外壁仪器舱总质量为2×103 kg，浮空艇用缆绳系在一辆锚泊车上（如图2-3-16），该浮空艇周围空气的密度为1.2 kg/m3，g取10 N/kg，缆绳的重力不计，仪器舱体积可忽略不计。求：（1）浮空艇内气体的质量。（2）浮空艇所受到的浮力。（3）为了有效控制浮空艇，要求锚泊车的重力是缆绳拉力的三倍，则锚泊车的质量。
强化点4 图像类5.如图2-3-17所示甲是1艘完全依靠太阳能驱动的船，船的表面安装有太阳能电池板，该船长30 m、宽15 m，排水量60 t。在一次航行中，从某一时刻开始，太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2-3-17乙所示，
船的运动速度v随时间t的变化关系如图2-3-17丙所示。 （g取10 N/kg）求：（1）满载时太阳能船受到的浮力。（2）第60 s时太阳能船受到的阻力大小。（3）第50 s到第100 s内牵引力做的功。（4）第50 s到第100 s的运动过程中，牵引力的功率。
解：（1）满载时太阳能船受到的浮力F浮＝G排＝m排g＝60×103 kg×10 N/kg＝6×105 N。（2）由图乙可知，50～100 s内太阳能船受到的牵引力为8×104 N，由图丙可知，50～100 s内太阳能船以0.5 m/s的速度做匀速直线运动。因为太阳能船匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是1对平衡力，所以50～100 s内太阳能船受到的阻力为8×104 N，则第60 s时太阳能船受到的阻力为8×104 N。
6.（2021福建）1辆5G无人配送车，质量为400 kg，轮胎与路面的总接触面积为0.025 m2，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图2-3-18所示是配送车某次运动的路程与时间的图像。求：（1）10 min内配送车的平均速度。（2）配送车匀速行驶时的牵引力。（3）配送车对水平地面的压强。
考点点拨：热学计算常常在填空、选择或综合能力题中出现，一般包括“吸放热计算”和“热量的利用效率问题”2种类型。1.一般吸放热计算：解答有关热量计算问题，应熟练吸热公式Q吸=cmΔt、燃料完全燃烧放热公式Q放=Vq、Q放=mq的掌握和运用，计算时注意固体燃料热值单位(J/kg)与气体燃料热值单位(J/m3)的区别。
解答有关效率的计算题，一定要弄清哪部分能量是有效利用的能量，哪部分能量是总的能量。
【例】2017年6月10日，中国大陆核电的发源地——秦山核电基地安全运行100堆年（一座核反应堆运行一年为一堆年）。被誉为“国之光荣”的秦山核电站从1991年12月15日投入运行开始，秦山核电基地一直保持安全稳定运行，目前每分钟的安全发电量相当于少消耗烟煤13.0 t的发电量，减排二氧化碳约40.6 t、二氧化硫约0.2 t、氮氧化物约0.8 t。秦山核电基地目前共有9台运行机组，年发电量约500亿千瓦时，是
目前我国核电机组数量最多、堆型品种最丰富、装机容量最大的核电基地。求：［（1）（2）题答案用科学记数法表示］（1）13.0 t烟煤如果完全燃烧，放出的热量。（烟煤的热值为2.9×107 J／kg）
（2）假设13.0 t烟煤在煤炉中完全燃烧，放出的热量部分被水吸收，可以使4×105 kg的水从20 ℃升高到100 ℃，水吸收的热量。 ［c水=4.2×103 J／（kg·℃）］（3）煤炉加热水的热效率。（结果保留两位有效数字）
解：（1）13.0 t烟煤完全燃烧放出的热量Q放=mq=13.0×103 kg×2.9×107 J/kg=3.77×1011 J。（2）水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103 J/(kg·℃)×4×105 kg×(100 ℃-20 ℃）=1.344×1011 J。
1.国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行,某同学计算他家天然气烧水的热效率，将2 kg的水倒入烧水壶中，并测出水温为20 ℃，在1个标准大气压下，把水刚加热到100 ℃时，测出消耗天然气0.048 m3。已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)，天然气热值约为q=4.0×107 J/m3。求:(1)将这些水烧开,需吸收的热量。(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了的热量。(3)他家天然气灶的效率。
2.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。请计算后回答：
（1）水在10 h内吸收的热量是多少？ （2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少的天然气？（天然气的热值为8.4×107 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收） （3）该太阳能热水器的能量转化效率是多少？
考点点拨：1.欧姆定律的综合题：串、并联电路中的电流、电压、电阻规律和欧姆定律是该类试题考查的知识点，开关、滑动变阻器的变化带来电路变化是该类试题的特点，物理量的对应性是该类试题的易错点，实际应用型计算是该类计算题的难点。
2.电功率的综合题：电功、电功率的计算是中考的重点，该类试题或以常见的家用电器为题材，或以动态电路为载体，这类题往往知识覆盖面广，涉及的公式与规律多，综合性强，题目难度大，分值也较高，解答这类题需注意以下几点：(1)正确分析电路结构，能准确画出各状态的等效电路图。(2)能熟练掌握串、并联电路的特点，灵活运用电学公式列出方程或方程组。(3)要正确理解下列公式的物理含义及适用条件，
【例1】小华家距离变压器2 km，在变压器与小华家之间有2条输电线，每条输电线每千米的电阻为0.5 Ω，即0.5 Ω/km，变压器加在输电线两端的电压是220 V。在某一时间段，整个线路只有小华家1台额定电压220 V、额定功率2 420 W的电热水器工作。不考虑温度变化对电热水器电阻的影响。求：（1）输电线中电流的大小。（2）电热水器的实际电功率。
【例2】在如图2-3-19甲所示电路中，电源电压U恒定，电阻R1＝20 Ω，R2为滑动变阻器。闭合开关后当滑动触头P从a端滑到b端时，电压表V1、V2示数的关系如图2-3-19乙所示。 求：（1）电源电压U。（2）滑动变阻器的最大阻值。（3）当滑动触头移到滑动变阻器的中间位置时，电阻R1的电功率。
解：（1）由电路图可知，当滑片在a端时滑动变阻器R2被短路，电压表V2示数为零，电路为R1的简单电路，电压表V1测电源的电压，由图乙可知,电源的电压U＝12 V。
强化点1 简单计算类1.在如图2-3-20所示的电路中，电源电压可以调节，调节电源电压为4 V，闭合开关S，电流表A、A1的示数分别为1.2 A和0.8 A。求：（1）此时通过电阻R2的电流。（2）电阻R2的阻值。（3）重新调节电源电压后，闭合开关S，电流表A1的示数为1.2 A，求1 min内电流通过电阻R2产生的热量。
2.孝顺的芳芳为了让奶奶在冬天方便取暖，她用自己的零用钱为老人家买了个烤火用的电热箱，电热箱的规格如右下表。求：（1）电热箱内发热丝的电阻阻值。（2）正常工作 0.5 h，电热箱消耗的电能。（3）一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通电热箱，发现家中如图2-3-21所示的电能表表盘在5 min内转了100圈，电热箱的实际功率是多少？
强化点2 加热保温电路3.家用电饭锅中自动开关一般由感温铁氧体组成，将电饭锅的自动开关S按下，电饭锅处于加热状态，当感温铁氧体温度达到103 ℃时失去磁性，被吸铁块由弹簧弹开使电饭锅进入保温状态。某家用电饭锅内部电路简化示意图如图2-3-22甲，某次使用该电饭锅
在220 V的电压下煮饭过程中，通过的电流随时间变化的图像如图2-3-22乙。 (1)当锅内温度为100 ℃时，自动开关S与______(填“1”或“2”)连接，此时电饭锅处于________(填“加热”或“保温”)状态。(2)该电饭锅此次工作30 min消耗的电能为多少?(3)电阻R1与R2的阻值之比为多少?(4)若要使该电饭锅的加热功率提高到1 100 W，可以给电阻R1并联1个阻值为多大的电阻R3？
强化点3 图像类4.将小灯泡L和电阻R接入如图2-3-23甲的电路中，只闭合S，小灯泡的实际功率为0.48 W；再闭合S1时，电路的总功率为0.88 W；图2-3-23乙是小灯泡L的电流随电压变化的图像。
（1）当闭合S、S1时，小灯泡L和电阻R是________（填“串”或“并”）联的。（2）电源电压U＝________V。（3）若将小灯泡L与电阻R串联后接在电源两端，试计算该串联电路的总功率？（计算结果保留两位小数）
电压之和，此时电源电压正好为0.6 V+1.4 V＝2 V，所以该串联电路的总功率P＝UI′＝2 V×0.14 A＝0.28 W。答：（略）
强化点4 最值问题5.（2021龙岩模拟）在如图2-3-24甲所示的电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器。闭合开关后，在移动R1滑片的过程中，R1两端的电压U与通过的电流I之
间的关系如图2-3-24乙所示，R1的电功率P与其两端的电压U之间的关系如图2-3-24丙所示，求：（1）滑动变阻器的最大值。（2）电源电压。（3）电路中最大总功率。
特点和欧姆定律可得，电源电压U＝U1′+U0′＝U1′+I′R0＝2 V+0.4 A×R0，电源电压不变，所以5.0 V+0.1 A×R0＝2 V+0.4 A×R0，解得R0＝10 Ω，所以电源电压U＝5.0 V+0.1 A×R0＝5.0 V+0.1 A×10 Ω＝6 V。
强化点5 分类讨论6. （2022柳州）小宸利用一个电池组，两只电流表（A1和A2），一个开关，一个阻值为R0＝15 Ω的定值电阻和若干导线，来测量未知电阻Rx的阻值，他设计好电路并正确操作，发现A1、A2的示数如图2-3-25所示。问：
（1）A1、A2的示数I1、I2分别是多少？（2）在你不确定电路设计的情况下，请判断电阻Rx可能的阻值为多少？
解：（1）A1表的量程是0～0.6 A，分度值是0.02 A，故I1＝0.3 A；A2表的量程是0～3 A，分度值是0.1 A，故I2＝0.9 A。
【例】常规汽车的仪表盘主要由车里程表、温表、燃油表、转速表等组成，通过仪表盘可以了解汽车行驶过程中的一些信息，假设某汽车以30 kW的功率在平直公路上以90 km/h的速度匀速行驶了100 km，并观察到此段时间内仪表盘水温表示数上升了50 ℃，请结合该汽车的基本参数表进行相关计算。［c水＝4.2×103 J/（kg·℃）、ρ汽油=0.75×103 kg/m3、q汽油=4.4×107 J/kg］
（1）水箱中的水在这段时间内吸收到的热量（设水箱中现刚好有一半水）。（2）该汽车百公里牵引力做的功。（3）该汽油机的效率（油耗按基本参数值计算，结果保留一位小数）。
1. （2022益阳）为了实现节能减排，我市很多出租车都换成了燃气汽车。一辆出租车气罐中充有10 kg的压缩天然气，天然气的热值为4.4×107 J/kg，若天然气完全燃烧后产生的热量有30%用于出租车牵引力做功，出租车行驶过程中受到的平均阻力为1 000 N。求：（1）出租车气罐中的天然气完全燃烧后产生的热量Q。（2）气罐中天然气完全燃烧后出租车能匀速行驶的路程s。
考点点拨：力、电综合计算题一般以发电机、电动机、压敏电阻、滑动变阻器、简单机械为载体，建立力与电之间的联系，或考查力电转换，或力与电并列设置问题进行考查。
【例1】两轮平衡电动车作为1种新兴的交通工具，倍受年轻人的喜爱。下表是某型号两轮自平衡电动车的主要技术参数。［c水=4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg］（1）若小景的质量为50 kg，平衡电动车轮胎与地面的总接触面积为0.01 m2，求小景站在平衡电动车上时地面受到的压强。
（2）若平衡电动机以额定功率工作，锂电池充足1次电的能量相当于将30 kg水加热使其温度升高20 ℃，求电动车最多可骑行的时间。（3）锂电池充足电后，平衡电动车在平直的公路上匀速行驶，受到的平均阻力为100 N，最多能连续行驶18 km，求电动车工作的效率。（保留1位小数）
【例2】如图2-3-26所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能,下表是该无人机的部分参数：
在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60 m 高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达 1.6 km远处的火场上空。 若无人机整个过程4个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%。假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为10 N，通过计算回答下列问题：( g取10 N/kg )
(1)无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒? (2)无人机到达火场上空后，悬停观测10 min，则10 min内电动机消耗多少电能？ (3)无人机以最大速度匀速直线上升60 m，这个过程中消耗多少电能？
1. （2022潍坊）某小区工作人员用图2-3-27所示的无人机给居住在高楼层的居民运送物资。该无人机由锂电池供电，工作时电动机带动旋翼转动，旋翼对下方空气施力的同时获得升力，其有关参数如表格所示。某次运载过程中，
无人机和货物总重170 N，以最大上升速度匀速竖直上升24 m，观察地面控制装置，显示无人机电量由100%降至98%。若定义无人机竖直运输效能值为升力所做功与电池消耗电能之比，用字母η表示。求本次运送过程中：（1）所用时间。（2）升力所做的功。（3）竖直运输效能值η。
2.某品牌电动汽车的部分参数如下表所示。请回答：（1）如图2-3-28甲所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是________。
（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2-3-28乙所示的输出电压与电流，此时电动汽车的输出功率为多少瓦？ （3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140 km，则行驶时该车受到的阻力为多少牛顿？
考点点拨：热、电综合题的情景通常用电热器给水加热作为情景，涉及吸热公式、电功和电功率等知识，有时也会涉及加热效率。
【例】（2022青岛）小明家的电热水壶电热丝断了，他想用一根新电热丝R0替换，但不知道阻值，于是他用伏安法进行了测量，用记录的多组数据描绘出R0的U-I图像，如图2-3-29所示。在老师的安全指导下，小明利用R0重新组装好电热水壶，接在220 V家庭电路中能正常工作，忽略温度对电阻的影响。求：
（1）R0的阻值。（2）新电热水壶的额定功率。（3）新电热水壶工作400 s，把质量为1 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，其加热效率。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃），结果精确0.1%]
1.（2021烟台）如图2-3-30甲所示为某电暖器的简化原理图，其中R1、R2是2个相同的电热丝，单个电热丝的电流与电压的关系图像如图2-3-30乙所示。已知电源电压为220 V，每个电热丝的额定电压均为220 V。现要在某间卧室使用该电暖器，卧室的容积为50 m3，空
气的比热容为1.0×103 J/（kg·℃），空气密度为ρ＝1.2 kg/m3，假设卧室封闭，请根据图像及以上信息解答下列问题。（1）每个电热丝正常工作时的电阻及额定功率是多少？（2）只闭合S2时，流过电热丝的电流为多少？此时电暖器消耗的总功率为多少？（3）只闭合S1和S3，让电暖器工作15 min，卧室内的温度升高了10 ℃，电暖器的加热效率是多少？（保留到百分数中小数点后一位）
考点点拨：力、热、电综合计算一般以生产、生活中的设备为载体，从力、热、电的角度，设置并列式或递进式的问题，利用表格和铭牌提供信息，知识跨度大，综合性强，难度高。解题过程中，应结合题中条件，联系对应的物理模型，选择恰当的公式分析求解。
【例】某油电混合动力汽车工作原理如图2-3-31所示，当它以90 km/h的速度匀速行驶10 min的过程中，发动机和驱动电机共同为汽车提供动力，驱动汽车行驶所需的能量E1=3×107 J，其中η1=60%来自汽油燃烧，而汽油燃烧放出热量的η2=40%用于驱动汽车行驶和对蓄电池充电，其中用于充电的能量E2=2×106 J。
设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值q=5×107 J/kg。（1）当该汽车制动刹车时，驱动电机会反转为发电机给蓄电池充电。电机发电的原理是___________，产生的电能是从汽车的________能转化而来的。（2）求题述过程中汽车受到的阻力。
（3）题述过程中，汽车所消耗汽油的质量用m表示。①求汽车所消耗汽油的质量m；②请将下列表达式填写完整：η1 E1=_____________（用q、m 、η2和E2表示）。
（3）①汽车行驶时，汽油燃烧放出的热量为mq，其中只有η2mq用来行驶和充电，则有η2mq=E1η1+E2，即E1η1=η2mq-E2，代入数据得60%×3×107 J=40%×5×107 J/kg×m-2×106 J，解得m=1 kg。答：（略）
1. 柴电混合动力机，就是燃烧柴油的发动机、大容量的蓄电池及电动机的有机组合。它利用柴油机燃烧柴油产生动力，同时大容量的蓄电池又可以储备柴油机工作时剩余的能量，再通过电动机产生动力，这样也可以驱动小汽车运动，从而节约了能源。1辆某品牌小汽车的说明书如下表，这辆小汽车在平直的路面上匀速前行36 km。问：在这段平直的路面上
（1）若此时小汽车受到的阻力为1.0×103 N，则牵引力所做的功是多少？（2）若蓄电池的最大输出容量5 A×6 h表示工作电流为5 A时，它最多可以提供电能6 h。则该蓄电池工作时，最多可以向外提供多少的电能？（3）已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)，若水箱内装有20 kg的水，可以从20 ℃升高到70 ℃，则水吸收的热量是多少？
（4）若柴油的热值q＝4×107 J/kg，柴电混合动力机将柴油完全燃烧放出的热量转化为机械功的效率为50%，则小汽车在这段平直的路面上消耗柴油的质量是多少？
解：（1）汽车匀速运动，牵引力F＝f＝1.0×103 N，牵引力所做的功W＝Fs＝1.0×103 N×3.6×104 m＝3.6×107 J。（2）蓄电池最多可以向外提供的电能W′＝UIt＝48 V×5 A×6×3 600 s＝5.184×106 J。（3）水吸收的热量Q吸＝c水m1（t-t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×20 kg×（70 ℃-20 ℃）＝4.2×106 J。