专题四 综合与计算题.doc

专题四 综合与计算题 计算题以考查学生综合应用所学知识分析问题和解决问题的能力为主．它既能反映学生对基本知识的理解掌握水平，同时又能体现学生在综合应用所学知识分析和解决问题过程中的情感、态度与价值观．解答计算题应该首先明确它的特点，避免盲目和无从下手的尴尬，同时明确题目涉及的物理现象和物理过程，明确要解决的问题是什么，找准关系，有的放矢的按要求进行合理的计算．计算题在许多省市考题中常被列为压轴题目．计算题可以用多种方式考查学生学习物理知识的思维方式或分析解决问题的思路，因为计算题的分析解答过程可以很好地反映学生的分析、判断、综合知识的能力水平． 计算题的一般解题步骤是：第一步：认真审题．明确现象和过程，确定给出的条件或题目中隐含的条件．第二步：找关系，也就是针对题目内容分析综合，确定解决问题的方向，选择适合的规律和公式，找准相关物理量之间的关系．第三步：列出表达式．这一步是在明确了各个已知量、未知量及某个物理量在题目中叙述的物理现象或物理过程变化时存在的关系，根据公式或规律列出相应的表达式，并推导出待求物理量的计算式．第四步：代人数据求解，这一步是把所用到的已知物理量的单位统一后，把已知量的数据代人计算式中，通过正确运算，得出答案．同时对答案进行合理化验证，最后确定正确答案． 下面我们就从电学，力学以及力电热综合等几个方面来研究一下解决计算题的方法： 类型一 电学计算题 电学计算题主要有以下几方面的内容：计算电流、电压、电阻、电功率以及电流产生的热量等。对于这类问题首先要学会分析电路，明确各物理量之间的关系。然后运用合适的物理公式作出正确的解答。 例1、（2010南京）如图所示电路，滑动变阻器上标有“50Ω lA”，电源电压恒定为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0—3V．闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V．求：(1)电阻R1的阻值；(2)此时滑动变阻器消耗的功率；(3)为保证电路安全，电阻R1上允许消耗功率的范围． 【答案】（1）R1=U1/I==10Ω （2）U2=U-U1=6V-2V=4V P2=U2·I=4V×0.2A=0.8W （3）电压表示数为3V时，R1上消耗的功率最大 P1最大=U1最大2/R1==0.9W 当滑动变阻器的阻值最大时，R1上消耗的功率最小 电路中最小电流I最小=U/R总==0.1A P1最小=I最小2·R1=（0.1A）2×10Ω=0.1W R1上允许消耗的功率范围是0.1W～0.9W 【解析】考查点：欧姆定律及电功率的计算。分析：本题中要涉及到一个“极值法”的解题方法，为了保证电路安全，意味着电压表的示数不能超过3V（其量程为0～3V），此时变阻器的阻值应为最小；电路中的最小电流时总电阻应最小，此时变阻器的阻值应为最大。难点分析：保证电路安全要考虑到电路中允许通过的最大电流和某部分电路两端允许施加的最大的电压。 （2010梅州）27．如图15所示是一直流电动机提升重物的装置。已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N／kg）。求： 【答案】（1）电源的输出功率； （2）电动机线圈电阻R的发热功率； （3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小。 答案： (1)电源的输出功率：P总=U·I=110V╳5A=550W （2）电阻R的发热功率：P额=I2·R=（5A）2╳4?=100W （3）电动机对重物做功的功率：P有=P总-P额=550W-100W=450W 重物上升的速度：V=P有/ G=450W/500N=0.9m/s 【解析】考查点：电功率及其计算。分析：本题中电源的输出功率即为电动机得到的总功率，而电动机对重物做功的功率即为有用功率，电动机将电能转化为内能的功率为额外功率。难点分析：如何计算电动机消耗的额外功率。 类型二 力学计算题 力学计算题主要有以下几方面的内容：运用力的平衡计算几个基本的力（如：拉力、摩擦力、重力、压力、浮力等）；计算固体压强、液体压强、大气压强等；运用简单机械改变力的方向、省力等；计算功和功率等。在处理这些问题时首先要学会受力分析，然后根据各力之间的关系选择合适的公式进行求解。 例2、（2010武汉）高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具。它由如图甲所示的高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。 ⑴高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度 ，内能 。如果高压起重气垫在5s内可将105N的物体举高0.1m，则其功率为