專訓(xùn)3：綜合計算

專訓(xùn)3：綜合計算習(xí)題課期末高頻考點1訓(xùn)練角度家庭電路的計算如圖所示是小林同學(xué)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(diào)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(guān)燈；②不要讓電視機長時間處于待機狀態(tài)；③空調(diào)溫度不要設(shè)置太低；④白天盡量采用自然光照明等。2訓(xùn)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(xué)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(xùn)練角度光電綜合計算小明同學(xué)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(nèi)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(fēng)扇的葉子。使用說明書標(biāo)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(zhuǎn)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(xué)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(xùn)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(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)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。【解】【同類變式】近幾年，常規(guī)能源日益緊缺，溫室效應(yīng)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(xué)校有30個班級，每個教室里有4臺“220V

100W”的電風(fēng)扇。小明發(fā)現(xiàn)在課間操時間內(nèi)(30min)，部分教室里的電風(fēng)扇仍然在工作。小明想，如果在課間操時間內(nèi)，每個教室里的電風(fēng)扇都關(guān)掉與都在工作相比較，一個月(按20天計算)整個學(xué)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?zé)_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(shù)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(dāng)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?！窘狻?訓(xùn)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(xué)校綜合實踐活動小組的同學(xué)們收集到地鐵機車和公交汽車在某段運行區(qū)間內(nèi)的相關(guān)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(xué)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