河南省2024年物理中考熱點備考重難專題：效率類綜合應用題（課件）

河南

物理效率類綜合應用題2024中考備考重難專題課件課件說明一、課件設計初衷

基于老師在二輪專題復習中，找好題、選好題來攻克重難題型有較大的需求，特設計重難專題課件.在制作過程中，通過設計啟發(fā)式問題、思維過程性分析，有助于學生掌握解題思路和方法，提高課堂效率.二、課件亮點1.依據(jù)區(qū)域考情，針對性選題

按照本地區(qū)考情及考法選題，針對性強，有效提高老師備課效率2.一題多設問，提高課堂效率

通過改編題，做變式或補充設問，讓老師可以用一道題講透一類題，為老師提供原創(chuàng)好題3.一題多解與思路引導，體現(xiàn)思維過程

通過問題啟發(fā)式激發(fā)學生思考，為學生提供多種的解題思路和方法；利用思路引導的形式分析解題思路，解題的關鍵點挖空進行設問，形成解題思維三、課件使用場景

適用于中考二輪專題復習效率類綜合應用題

典例精講

實戰(zhàn)演練1

要點回顧23考情總結效率類綜合應用題，10年9考，僅2021年未考查：①考查類型及設題背景：電熱效率類(5次)：洗衣機、電熱水壺、電動汽車、南陽水利發(fā)電；力電效率類(1次)：電動自行車；機械效率類(2次)：載重汽車、斜面；力熱效率類(1次)：推土機；考情總結②設問形式：簡答題，3-4問，其中第一問為填空題(8次)，計算題中考查單位換算(8次)、效率計算(9次)；電熱效率類：計算速度(1次)、熱量(1次)、電流(4次)、電能(1次)、力電效率類：計算電能(1次)機械效率類：計算速度(1次)、功(1次)、功率(1次)、熱量(1次)力熱效率類：計算功(1次)考情總結③核心知識：電熱效率類：

、Q=mq、

、W=Pt、力電效率類：W=Pt、機械效率類：Q=mq、

、W有用=Gh、W=Pt、力熱效率類：

、W=Pt、m=ρV、Q=mq、要點回顧1.效率轉化公式：2.解題關鍵在于理解題干，理解能量從哪里來，以及能量是如何轉換的，學會區(qū)分有用能量和總能量；交通工具燃油型化學能轉化為機械能，有用功為牽引力做功W有＝F牽s，總功為燃料完全燃燒放出的熱量Q=mq或Q=qV；耗電型電能轉化為機械能，有用功為牽引力做功W有＝F牽s，總功為電動機消耗的電能W電=Pt；家用電器燃料燒水化學能轉化為內能，有用功為水吸收的熱量Q=cmΔt，總功為燃料完全燃燒放出的熱量Q=mq或Q=qV；電燒水電能轉化為內能，有用功為水吸收的熱量Q=cmΔt，總功為用電器消耗的電能W電=Pt；熱力發(fā)電類化學能轉化為電能，有用功W電=Pt，總功Q=mq；3.常見模型的能量轉化：例1中國人煮茶最講究“火候”二字，如圖甲所示的養(yǎng)生壺是大家非常喜歡的小電器，有加熱和保溫兩個功能．小莉對養(yǎng)生壺做了調查研究：養(yǎng)生壺的部分參數(shù)如表所示．其加熱部分的簡化電路如圖乙所示．(1)養(yǎng)生壺工作時是利用________________工作的．額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100電流的熱效應典例精講養(yǎng)生壺工作中，能量是如何轉化的？電能轉化為內能(2)R2阻值是多少？額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100當S、S1閉合時:電阻_______接入電路，處于______擋當S閉合、S1斷開時:電阻_______接入電路，處于______擋R1、R2R1加熱保溫已知額定電壓、額定功率，求電阻代入數(shù)據(jù)求解電阻R=______(2)R2阻值是多少？額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100解：(2)當開關S、S1閉合后，只有電阻R1工作，由P＝

可得，此時功率最大，處于加熱擋當開關S閉合、S1斷開時，養(yǎng)生壺處于保溫擋R2的阻值R2＝R總－R1＝110Ω－44Ω＝66ΩR1的阻值R1＝

＝

＝44Ω電路總電阻R總＝

＝

＝110Ω額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100(3)小莉在網(wǎng)上查看產品宣傳：此養(yǎng)生壺6min可把1L、初溫為20℃的水煮沸，無需久等，額定電壓下工作時，加熱效率為80%.請計算說明此宣傳是否真實．[已知當?shù)貧鈮簽?個標準大氣壓，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3]如何判斷此宣傳的真實性？比較水煮沸所需的熱量，與額定電壓下產生的電能轉化成熱量的大小水吸收的熱量Q吸＝_______c水mΔt消耗的電能W＝______P加熱t(yī)代入數(shù)據(jù)求出Q，與Q吸比較額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100(3)小莉在網(wǎng)上查看產品宣傳：此養(yǎng)生壺6min可把1L、初溫為20℃的水煮沸，無需久等，額定電壓下工作時，加熱效率為80%.請計算說明此宣傳是否真實．[已知當?shù)貧鈮簽?個標準大氣壓，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3](3)由ρ＝

可得水的質量m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×1×10－3m3＝1kg水吸收的熱量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃－20℃)＝3.36×105JW＝P加熱t(yī)＝1100W×6×60s＝3.96×105J由P＝

可得養(yǎng)生壺在6min內消耗的電能額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100由于其加熱效率為80%，故水吸收的熱量Q＝ηW＝80%×3.96×105J＝3.168×105J比較Q吸與Q之間的關系，得出結論：水需要吸收的熱量Q吸＞Q，故宣傳是不真實的(3)小莉在網(wǎng)上查看產品宣傳：此養(yǎng)生壺6min可把1L、初溫為20℃的水煮沸，無需久等，額定電壓下工作時，加熱效率為80%.請計算說明此宣傳是否真實．[已知當?shù)貧鈮簽?個標準大氣壓，c水＝4.2×103J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3](4)細心的小莉發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的養(yǎng)生壺部分為二腳插座，請從安全用電角度提點建議．(4)當養(yǎng)生壺漏電時外殼帶電，人接觸外殼就有觸電的危險，由于兩腳插頭不能起保護作用，應該換成三腳插頭更安全．額定電壓U＝220V額定功率/W保溫440加熱1100例2(2022河南黑白卷)在河南鄭州黃河國家博物館建設中，需要利用電動機把質量為1t的材料沿與水平地面成30°夾角的斜坡以1m/s的速度勻速從底部拉上坡頂．如圖所示，已知斜坡高度為7.5m，電動機的輸出功率為12.5kW.(g取10N/kg)(1)使用斜面________(選填“能”或“不能”)省功．不能(2)把材料從斜面底拉到斜面頂所用的時間是多少？(2)斜面長s＝2h＝2×7.5m＝15m電動機把材料從斜面底拉到斜面頂?shù)臅r間t＝

＝

＝15s時間t＝____代入數(shù)據(jù)求解求出sh＝7.5mv＝1m/sm＝1tP＝12.5kW勾股定理已知h、30°夾角(3)把材料拉上斜面頂?shù)倪^程中斜面的機械效率是多少？機械效率η＝____________

×100%求出W有用求出W總W有用＝______W總＝______GhPt代入數(shù)據(jù)求解(3)把材料拉上斜面頂?shù)倪^程中斜面的機械效率是多少？(3)材料重G＝mg＝1×103kg×10N/kg＝1×104N電動機做的有用功W有用＝Gh＝1×104N×7.5m＝7.5×104J電動機把材料從斜面底拉到斜面頂過程中做的總功W總＝Pt＝1.25×104W×15s＝1.875×105J斜面的機械效率η＝

×100%＝

×100%＝40%(4)請你通過計算說明，使用該斜面達到了省力目的嗎？原因是什么？(4)電動機對材料的拉力對材料施加的拉力大于材料的重力，并不省力，原因是受到斜面的摩擦力太大F＝

＝

＝1.25×104N>G判斷拉力與重力的大小關系實戰(zhàn)演練1.(2022河南逆襲卷)如圖所示是一輛質量為2t的鮮奶運輸車，車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛時受到的阻力為其總重的0.03倍.車箱的容積為5m3，車輪與地面總接觸面積為0.8m2.牛奶的密度是1.04×103kg/m3.(g取10N/kg，柴油的熱值q柴油＝4.0×107J/kg).求：(1)汽車關閉發(fā)動機在水平路面上做減速運動時，汽車所受摩擦力_______；發(fā)動機的壓縮沖程的能量轉化情況是__________________．不變機械能轉化為內能滑動摩擦力與什么因素有關？接觸面的粗糙程度、壓力(2)裝滿牛奶后，運輸車對地面的壓強；解：(2)運輸車的質量為2t，運輸車空載時自重G車＝m車g＝2×103kg×10N/kg＝2×104Nm牛奶＝ρV＝1.04×103kg/m3×5m3＝5.2×103kg牛奶的重力G牛奶＝m牛奶g＝5.2×103kg×10N/kg＝5.2×104N運輸車裝滿牛奶后對地面的壓力F壓＝G總＝G車＋G牛奶＝2×104N＋5.2×104N＝7.2×104N運輸車裝滿牛奶后對地面的壓強由ρ＝

得，車箱裝滿牛奶后牛奶的質量p＝

＝

＝9×104Pa固體壓強代入數(shù)據(jù)求解(3)運輸車滿載行駛時發(fā)動機的效率為30%，勻速行駛10km，需要消耗柴油多少千克？運輸車的能量是如何轉化的？運輸車:內能→機械能柴油放出的熱量30%已知：運輸車勻速行駛時受到的阻力為其總重的0.03倍.車箱的容積為5m3，q柴油＝4.0×107J/kg牽引力=阻力η＝

×100%=30%求出Q放W有用＝_____F牽sQ放＝_____mq代入數(shù)據(jù)求出m(3)運輸車滿載行駛時發(fā)動機的效率為30%，勻速行駛10km，需要消耗柴油多少千克？(3)鮮奶運輸車勻速行駛時所受牽引力F牽＝f＝0.03G總＝0.03×7.2×104N＝2.16×103N運輸車做的有用功W有用＝F牽s＝2.16×103N×10×103m＝2.16×107J由Q放＝mq得，需要完全燃燒柴油的質量由η＝

×100%得，柴油完全燃燒放出的熱量Q放＝

＝

＝7.2×107Jm柴油＝

＝

＝1.8kg2.如圖是液壓起重車的示意圖.使用時液壓桿將起重臂頂起，同時通過與鋼索連接的電動機工作，可將重物吊起到需要的地方.(不計繩重和摩擦阻力)(1)如圖所示A處的滑輪是________滑輪，液壓桿頂起起重臂的過程中，該起重臂可看作一個________杠桿．動費力滑輪隨著重物一起升降動力阻力動力臂小于阻力臂機械效率η＝

×100%＝__________＝__________＝__________

×100%(2)當起重臂在如圖位置穩(wěn)定后，啟動電動機將重為6000N的物體用一定的速度勻速吊起，此時滑輪組的機械效率是75%，則電動機對鋼索的拉力為多少？n＝2代入數(shù)據(jù)求解

×100%

×100%解：(2)由圖知，n＝2，拉力端移動距離s＝nh滑輪組的機械效率η＝

×100%＝

×100%＝

×100%＝

×100%則電動機拉力F＝

＝

＝4000N(2)當起重臂在如圖位置穩(wěn)定后，啟動電動機將重為6000N的物體用一定的速度勻速吊起，此時滑輪組的機械效率是75%，則電動機對鋼索的拉力為多少？(3)拉力做功W＝Fs＝4000N×2×2m＝1.6×104J拉力做功的功率P＝

＝

＝400W(3)電動機將重為6000N的物體用一定的速度勻速吊起2m，用時40s，拉力做功的功率為多少？代入數(shù)據(jù)求解功率P＝_____拉力做功W＝____Fs3.(2022河南預測卷)河南省焦作云臺山景區(qū)索道已經(jīng)投入運行，如圖所示，已知索道全長約1700米，高度差約680米．只需6分鐘就可以將游客從停車場送到茱萸峰．旅游旺季時的最大運客量為3000人/小時，索道以該狀態(tài)運行時的效率約為60%.人的平均體重取50kg，g取10N/kg.(1)人坐纜車上山過程中看到腳下的大山遠離自己而去，這是以___________為參照物，纜車勻速上升過程中人具有的動能______(選填“變大”“變小”或“不變”).自己(或吊箱)不變動能的影響因素有哪些？質量和速度(2)纜車從停車場運行到茱萸峰的平均速度為多少？(保留兩位小數(shù))解：(2)纜車運行的平均速度v＝

＝

≈4.72m/s代入數(shù)據(jù)求解速度v＝_____(3)以最大運客量運行過程中電動機的電功率為多少？功率P＝____已知：索道全長約1

700米，高度差約680米，全程只需6分鐘.最大運客量為3000人/小時，索道以該狀態(tài)運行時的效率約為60%.人的平均體重取50kg.運行過程中索道的能量是如何轉化的？索道:電能→機械能η＝

×100%=60%對游客做的功W有＝_____G總h求出W電代入數(shù)據(jù)求出P設工作一小時(3)由題可知纜車運行一趟在豎直方向上升的高度約為680m，最大運客量為3000人/小時，纜車以最大運客量工作一小時對游客做的功W有＝G總h＝3000mgh＝3000×50kg×10N/kg×680m＝1.02×109J由于運客量最大時，索道的效率約為60%，纜車這一小時消耗的總電能W電＝

＝

＝1.7×109J電動機的電功率P＝

＝

≈472kW(3)以最大運客量運行過程中電動機的電功率為多少？(4)在旅游淡季，索道不能載滿游客，則運行效率如何變化？說出你的理由.(4)運行效率將減?。颍豪|車運行時每個纜車消耗的能量約等于有用功和克服自身重力所做的額外功之和，因為在旅游淡季，纜車運行時會存在沒有滿載的情況，沒有滿載相比滿載的情況下，纜車所做的有用功減小，額外功不變，故其運行效率會減?。?.(2022河南定制卷)小明家新買了一臺電熱足浴器，其簡化電路原理圖如圖所示，當水溫達到設定溫度時，溫控開關S2可自動切換至保溫狀態(tài)，R1、R2是發(fā)熱電阻(阻值不受溫度的影響)，主要參數(shù)如下表.[水的比熱容為c水＝4.2×103J/(kg·℃)](1)由電路圖可知接線柱_______(選填“A”或“B”)接的是火線．當開關S1閉合后，加熱一段時間，水溫達到設定值，S2______(選填“斷開”或“閉合”)，熱水器進入保溫狀態(tài)．額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率220W容積7LA斷開開關接在火線上當S1閉合、S2斷開時:電阻_______接入電路，處于______擋當S1、S2閉合時:電阻___________接入電路，處于______擋R1、R2并聯(lián)R1加熱保溫(2)求電熱足浴器處于正常加熱狀態(tài)時流過保險絲的電流．解：(2)當電熱足浴器處于正常加熱狀態(tài)時，由表可得足浴器的加熱功率P加熱＝1210W由P＝UI得此時流過保險絲的電流I＝

＝5.5A代入數(shù)據(jù)求解電流I＝_____額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率220W容積7LS1、S2閉合時(3)用此足浴器將5kg的水從20℃加熱到40℃用時500s，求水吸收的熱量.(3)水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40℃－20℃)＝4.2×105J代入數(shù)據(jù)求解額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率220W容積7L水吸收的熱量Q吸＝_______c水mΔt(4)小明發(fā)現(xiàn)加熱時間比平時用時長，他認為可能是當時的實際電壓低于額定電壓，經(jīng)過測量發(fā)現(xiàn)實際電壓是200V，則該過程中電熱足浴器的加熱效率是多少？額定電壓220V加熱功率1210W保溫功率220W容積7Lη＝

×100%加熱效率求出W代入數(shù)據(jù)求解已知Q吸W＝_______Pt=UIt(4)小明發(fā)現(xiàn)加熱時間比平時用時長，他認為可能是當時的實際電壓低于