專訓3：綜合計算

專訓3：綜合計算習題課期末高頻考點1訓練角度家庭電路的計算如圖所示是小林同學家所用電能表的表盤，下表是他家主要用電器的額定功率。請根據(jù)所給信息，解答下列問題：例1用電器白熾燈四盞電熱水壺電視機空調器額定功率每盞60W1000W120W1200W(1)這些用電器在家庭電路中的連接方式是________。(2)為保證電能表穩(wěn)定安全工作，通過計算回答小林家的這些用電器是否可以同時使用？(3)電熱水壺正常工作時，發(fā)熱板的電阻和通過發(fā)熱板的電流各是多少？(4)經(jīng)過查閱資料，小林了解到60W白熾燈和11W節(jié)能燈照明亮度相同，他建議爸爸將白熾燈換成節(jié)能燈，請你再提出一條家庭中節(jié)約用電的建議。并聯(lián)【解】(2)P總＝4P1＋P2＋P3＋P4＝4×60W＋1000W＋120W＋1200W＝2560W，P總＞220V×10A＝2200W，所以不能同時使用這些用電器。(3)電阻R＝電流I＝(4)示例：①人離開時隨手關燈；②不要讓電視機長時間處于待機狀態(tài)；③空調溫度不要設置太低；④白天盡量采用自然光照明等。2訓練角度電磁波的計算劉晶家有一個12波段的收音機，其中的一個波段頻率是7.5MHz～8.0MHz，則該波段的波長范圍是多少？(電磁波的速度為3×108m/s、c＝λf)例2【解】λ1＝λ2＝則波長范圍為37.5～40m?！就愖兪健亢教靻T在月球上放置了一種稱為“角反射器”的光學裝置，目的是為了精確測量月球與地球間的距離。(1)該裝置由兩塊連在一起的互相垂直的平面鏡S1、S2組成，如圖所示。從地面發(fā)出的激光沿ab方向入射到S1上。試在圖中作出經(jīng)S1、S2反射后的光線。1.(2)已知地球與月球之間的距離為3.84×108m，登上月球的航天員利用電磁波與地面進行通信，則航天員發(fā)出的信息經(jīng)過多長時間才能達到地球？【解】(1)如圖所示。(2)時間t＝s/v＝3.84×108m/(3.0×108m/s)＝1.28s。3訓練角度光電綜合計算小明同學家有一款新型太陽能電源。電源分為兩個部分：太陽能充電器和內置高容量充電電池，充電器共有3塊電池板，電池板展開后像風扇的葉子。使用說明書標明，太陽光正常照射時，每塊太陽能電池板平均每小時接收的太陽能為106J，光電轉換效率為15%。小明給電量耗盡的電池充電，將電池板展開放在陽光下正常照射10h，顯示屏顯示電池充電完成。則：例3(1)用充好電的電池給額定功率為250W的電腦供電，最多可讓該電腦正常工作多長時間？(2)太陽能充電器與傳統(tǒng)的充電器相比有哪些優(yōu)點？(要求寫出兩條)【解】(1)電池充滿電后的電能

W＝106×3×10×15%J＝4.5×106J，

電腦正常工作時間t

＝

＝1.8×104s。(2)節(jié)能、環(huán)保；使用方便。(3)充電電池有一定的壽命，處理廢舊充電電池的科學方法是(

)A．直接深埋B．明火焚燒C．拋至水中D．分類回收D4訓練角度熱電綜合計算大鵬家最近安裝了一臺太陽能、電能兩用熱水器。如圖所示，銘牌如下：例4××牌熱水器型號V－55額定容積100L額定電壓220V額定頻率50Hz額定功率1500W防水等級A(1)太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃加熱到50℃時需要吸收多少熱量？[1L＝10－3m3，c水＝4.2×103J/(kg?℃)](2)大鵬將水箱裝滿水，只使用電加熱器將水從20℃加熱到50℃時，需加熱器正常工作多長時間？(設電能全部轉化為內能)(3)在上述(2)的情況下，加熱器正常工作實際用了3小時，則此熱水器的效率為多少？(4)太陽能熱水器與電熱水器相比有哪些優(yōu)點？(寫出一條即可)(1)水吸收的熱量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg?℃)×1.0×

103×100×10－3kg×(50℃－20℃)＝1.26×107J。(2)加熱器正常工作時間

t1＝(3)熱水器的效率η＝(4)與電熱水器相比，太陽能熱水器更經(jīng)濟、更清潔、更環(huán)保，且能節(jié)約化石能源的消耗?！窘狻俊就愖兪健拷鼛啄?，常規(guī)能源日益緊缺，溫室效應日益加劇，節(jié)能減排迫在眉睫。(1)節(jié)能減排從我做起小明所在的學校有30個班級，每個教室里有4臺“220V

100W”的電風扇。小明發(fā)現(xiàn)在課間操時間內(30min)，部分教室里的電風扇仍然在工作。小明想，如果在課間操時間內，每個教室里的電風扇都關掉與都在工作相比較，一個月(按20天計算)整個學校能節(jié)約電能多少千瓦時？1.(2)提高效率是節(jié)能減排的有效方法在辦公室里有時會看到這樣一種現(xiàn)象：有人需要喝開水的時候，就用電熱水壺燒開半壺水供自己飲用。小明想：同一壺水，一次性燒開和分兩次燒開，耗能一樣嗎？于是小明就用自己家里的電熱水壺進行實驗(水的初始溫度相同)，獲得數(shù)據(jù)如下表。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，燒開一壺水，耗能較少的是_______________(填“一次性燒開”或“分兩次燒開”)。水的體積1升0.5升燒開所需時間3分45秒2分15秒一次性燒開(3)探索開發(fā)新能源是節(jié)能減排的重要途徑傳統(tǒng)的火力發(fā)電技術發(fā)電1千瓦時約需要完全燃燒400g煤。我國國家體育場(“鳥巢”)是世界上最大的環(huán)保型體育場，它的太陽能發(fā)電系統(tǒng)替代了部分火力供電。該系統(tǒng)正常工作1小時，可發(fā)電130千瓦時，大約相當于節(jié)約了多少千克煤？(1)30min＝0.5h，W＝Pt＝4×30×0.1kW×0.5h×20＝120kW·h。(2)一次性燒開(3)m＝130×400×10－3kg＝52kg。【解】5訓練角度力熱綜合計算地鐵可以緩解城市公交運輸壓力，某學校綜合實踐活動小組的同學們收集到地鐵機車和公交汽車在某段運行區(qū)間內的相關數(shù)據(jù)如下：例5××型號地鐵機車地鐵電力機車功率106W平均速度60km/h牽引力5×104N額定載客量500人××型號公交汽車燃油熱值4×107J/kg平均速度15km/h牽引力3000N額定載客量40人(1)甲、乙兩地鐵站相距1.8km，地鐵運行需要多長時間？消耗多少電能？(2)公交汽車每千米消耗燃油0.3kg，行駛1.8km路程所消耗的燃油完全燃燒放出多少熱量？公交汽車的效率是多少？(3)根據(jù)題中獲得的信息，從物理學角度談一談地鐵作為交通工具的優(yōu)點。(寫出兩條即可)(1)運行時間：t＝

＝0.03h，消耗電能：W＝Pt＝106×10－3kW×0.03h＝30kW·h。(2)燃油放熱：Q＝mq＝0.3kg/k