第17讲 综合应用专题复习

综合应用题作为中考试卷中的压轴题，主要类型有：力学综合、电学综合、电与力综合、电与热综合、电与能综合等.这类试题通常以生产和生活中常见的器物和新科技产品为背景，把力、热、光能、电的知识有机结合起来，以简答和计算的综合形式考查同学们综合应用、综合分析和综合计算的能力.

综合应用题具有开放、新颖、创新、探究、综合等特点，在力学综合中，主要考查压强、密度、功率、速度等知识，在力、热、电的综合中，主要考查电能、电功率、能量转化、热量、效率等知识.在能量综合中，主要考查新能源开发和利用，节能减排和效率问题，在综合应用题的一个大题中，要把力、热、光能、电四个知识内容中的两个或三个考点以拼盘的形式设题，题中主要以问答和计算形式设有3—4个小问题，每个问题之间既相互联系，又相互独立.在一题的若干小题中，设置不同难度和层次，要求写出推理过程和计算过程，针对此类题目，要进行综合分析，找出不同体系知识的相互区别与联系，将物理知识灵活运用到实际生产生活中，达到活学活用.

近年来中考试题着力从知识型向能力型转化.综合应用注重学科知识的内在联系和整合，考查同学们处理信息的能力、物理模型的转化能力、计算推理能力.分析综合能力和表达能力，

在2014年的中考试题中，出现了字母运算的综合应用题，这样的题目对同学们思维能力的要求有所提高，这是中考试题的发展趋势，预测2015年综合应用题仍会以生活和生产中的实际问题为载体，以社会热点问题为素材来考查速度、密度、压强、功和功率的计算，考查电能、电功率、电热、能量、效率等的计算，并有物理知识的应用和对事物的情感态度与价值观的语言表述.

第1节

重点考点

力学是初中物理课程的主要内容之一.它有六个重要的物理量——速度、密度、压强、浮力、功和功率，五个主要规律——牛顿第一定律、二力的平衡条件、液体内部压强规律、阿基米德原理和杠杆平衡条件，六对容易混淆的概念——重力和压力、压力和压强、漂浮和悬浮、功和功率、功和能、功率和机械效率，在解力学综合题时，考查的知识点较多，弄清楚各概念的定义及相互之间的内在关系是解答这类题的关键，

中考常见题型

例1 （2014.锦州）某公园为推进旅游开发建设，购进一批旅游观光艇，其部分技术参数如表1（取g=10N/kg），求：

（1）某旅游团队乘坐观光艇以最大航速行驶2h，行驶路程是多少？

（2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？

（3）该艇以最大航速匀速行驶且发动机达到最大输出功率，受到水的阻力是多少？

思路分析：本题考查了速度、浮力、功率计算公式的运用.综合考查了同学们分析实际问题的能力.（1）已知速度和时间，用公式s=vt计算路程；（2）漂浮物体所受浮力等于重力；（3）利用功率变形式P= Fv，计算阻力大小，

解：（1）观光艇以最大航速v最大=45 km/h航行，航行时间t=2h.则通过的路程s=vt=45km/hx2h=90km.

（2）因为观光艇行驶时处于漂浮状态，所以F浮=G总=G艇+GA=（m艇+m人）g=（900kg+20x60kg） xl0N/kg=2.1×104N.

（3）观光艇的最大功率P=45 kW=4.5 xl04W，观光艇的最大速度v=45km/h：12.5m/s，则牵引力 4.5×l04w：3600 N，受到水的阻力f=F=3600 N. 12.5 m/s

方法点拨：力学综合题中会对力学的多个知识点进行考查，分清各个量的实际意义，并从题目中找出解题需要的量.力学解题主要涉及的公式有：密度公式p= ，压强公式p= ，功的公式 ，功率公式

，机械效率公式

第2节

重点考点.

电与力综合题，一般有两种类型：一是电和力以电能转化为机械能为桥梁结合在一起，通过电能转化为机械能的效率公式 把电能与机械能连接在一起，综合性较强，体现了物理与生活相联系的思想.另一类是通过结合R-F图象或图表，综合考查力学与电学公式的应用.这类题目中各小问的知识，有力学量的计算，也有电学量的计算，它们之间的联系一般为电阻和压力的图象或图表，在题目中压力的变化引起电路中电阻的变化，将“滑片变化与实际测量的变化”现象结合（如在题中压力变化会引起滑片位置变化），用电表示数反映实际测量的量（如测量计）.能从图象或图表中获取电阻与外力的对应关系和所需信息，是解题关键之所在.

中考常见题型

例2 （2014.莆田）某玻璃厂要研发一款新型玻璃，要求每平方米能承受Sxl05 N的撞击力.测试时，取一小块玻璃样品（质量可不计），平放在如图1甲所示电路中的压力传感器上，闭合开关S，释放重物，经撞击后玻璃仍完好无损，电流表的示数随时间变化的图象如图1乙所示（不考虑 时刻之后的情况）.已知压力传感器的阻值RN随压力F变化的图象如图1丙所示，玻璃受到最大撞击力时与重物的接触面积 ，电源电压U=36V，定值电阻 则：

（1）从重物开始下落到撞击玻璃样品前这段时间内，电阻Ro两端的电压是多少？

（2）玻璃样品受到的最大撞击力多大？

（3）请通过计算说明该样品是否满足设计要求.

思路分析：本题是电力综合题，计算涉及电学的欧姆定律和力学的压强，要用对应的知识和公式解决各个问题.从图象中求出电流是正确解题的前提与关键，应用串联电路特点、欧姆定律、压强公式即可正确解题，在题中，样品受到最大撞击力时有最大电流，应用欧姆定律的变形公式求出电阻两端电压和此时压力传感器电阻阻值，再由R-F图象找出RN此时对应的压力值，由

求出压强，再判断样品是否符合要求.

（1）由图乙求出电流，然后由欧姆定律求出电压.

（2）由图乙求出最大电流，然后求出压力传感器电阻，再由图丙求出撞击力.

（3）由压强公式求出压强，然后分析答题.

解：（1）由图乙知，撞击前， ，电阻两端电压

（2）由图乙知，当样品受到最大撞击力时 此时电阻两端电压 ，压力传感器电阻阻值

由图丙知，RN=10 n时，压力传感器受到的最大撞击力为600 N，即样品受到的最大撞击力 .

（3）设计要求玻璃能承受的压强

因为 ，故样品满足设计要求.

方法点拨：在本题中，R-F图象为力电综合知识的连接关系，可以从R-F图象中找出不同情况下的电阻 与压力F的关系.在题中 为压力传感器的电阻值，随受到的压力变化而变化，在电路中相当于一个可变电阻器，本题的解题关键是要弄清电路中的连接和变化情况，然后结合电路特点和欧姆定律解决问题.

第3节

重点考点

在近年的中考试题中，电热综合题多与水加热有关.水吸收的热量可用 求出，与电热器放出的热量和电热器的规格或电器说明书上的一些参数有关，电热器是纯电阻电路，电流做功全部转化为电热，计算电热的公式是 ；同时还要认识到任何电热器都有效率问题，不可能将电能全部转化为热能，其关系为

中考常见题型

例3（2014.辽阳）如图2甲是某同学家的水族箱，箱内盛水40L，为了让热带鱼有一个舒适的生活环境，箱内装有一个“220V 200W”的电加热棒给水加热，当水温升到设定值时加热棒便自动停止工作，待水温自然冷却到一定温度后再次加热，使箱内水温稳定在一定范围之内。水温随时间变化的图象如图2乙所示.求：

（1）水族箱内水的质量.

（2）正常工作时，通过电加热棒的电流.（保留一位小数）

（3）电加热棒给水加热时的效率.

思路分析：本题考查了密度公式、电功率公式、吸热公式、效率公式的应用，从图象中得出加热时间和温度的变化是关键.

（1）知道水的体积，根据密度公式求出水的质量.

（2）电加热棒正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过的电流.

（3）由图乙可知加热时间和温度的变化，根据Q吸=cm（t-to）求出水吸收的热量，根据W=Pt求出消耗的电能，利用 求出加热棒给水加热时的效率，

解：（1）水的体积V=40L=0.04m3.

水族箱内水的质量

m=pV=l.Oxl03kg/m3x0.04m3=40kg.

（2）正常工作时，通过电加热棒的电流

（3）由图可知，加热过程中温度由22℃加热到28℃.加热时间为100 min，水吸收的热量

Q吸-cm （t-to） =4.2xl03 J/（ kg.℃）x40 kgx （280C-22℃）=1.008xl06 J.

消耗的电能W=Pt=200WxlOOx60s=1.2xl06J，

电加热棒给水加热时的效率

例4 （2014.济宁）小梦家新买了一口电饭锅，如图3所示，通过查看说明书，发现电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态.图中乙是电饭锅的电路图，R1是电阻，R2是加热用的电热丝.

（1）自动开关S接通或断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由.

（2）若R2在保温状态下的功率是加热状态下的去，风与R2应满足什么关系？

（3）“母亲节”到了，小梦想为妈妈准备泡脚水，由于水温较低，小梦从盛有5kg水的桶中取出2kg水倒入电饭锅中加热4min后，将水倒回水桶中，经过测量桶中水温升高了20℃（整个过程不计能量损失），请计算R2的阻值.（结果保留两位小数）

思路分析：本题考查了对功率公式的理解、对电饭煲电路的分析，以及吸热公式和电功计算公式的应用，关键是结合欧姆定律和功、功率的公式综合分析求解，注意不计热量损失时，水吸收的热量等于消耗的电能.（1）先判断自动开关断开或闭合时电路的结构，然后根据 分析电路的工作状态.（2）结合功率的公式求出两电阻间的关系.（3）根据 求出水吸收的热量，不计能量损失，根据W=Q吸，以及 即可求出R2的阻值.

解：（1）S断开时，R1、R2串联，此时电饭锅的功率

s闭合时，R1被短路，此时电饭锅的功率 .

因为P1

（2）由 ，以及R2在保温状态下的功率是加热状态下的 可得 .

化简可得R1=4R2.

所以当R1=4R2时，R2保温状态下的功率是加热状态下的 .

（3）水吸收的热量

由W=Q吸和 可得，

方法点拨：根据家用电热器的电路对题中的问题进行分析时要注意，一般家用电器都是在家庭电路中工作，所接电源电压为220V.当电源电压一定时，由P= 可知，电路中总电阻越大，用电器的实际功率越小-在电路中，用多挡电热器时，电路中的R总越大，电路中的实际功率越小.这也就是我们常说的加热时，电路中接小电阻，电热器是大功率（高挡）；保温时，电热器是小功率（低挡），电路接大电阻.

第4节

电与能综合

重点考点

电与能综合题是利用能量为桥梁，把电能与能量的转化联系在一起.电能与太阳能、内能的转换的题目是在新能源和节约环保这一大背景下，利用能量转化和守恒、效率等多个知识点巧妙地把电学知识和能量综合在一起，对太阳能的定量计算，一般有两种形式：一种是每小时有多少太阳能转化为内能或其他形式的能；另一种是在太阳能热水器上，每平方米在th内得到的太阳能为多少焦，接收到太阳能的百分之多少转变为水的内能.电学知识中热量用公式 计算，太阳能热水器中水吸收的热量用公式 来计算.

中考常见题型

例5如图4是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1×l06J的太阳能转化为水的内能，电热管上标有“220V 1500W”.

（1）晴天时用太阳能加热，一天以10h计算，可以将100kg，初温为20℃的水加热到多高的温度？

（2）阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长时间？

（3）实际上用电加热时间比计算值大一些，实际加热时间长的原因是什么？使用太阳能有什么优点？

思路分析：本题考查了太阳能的转化、水的温度变化、电加热的时间、利用太阳能的优点，知识面广，难度大.要求同学们要掌握各方面的知识，题中的计算主要用到了太阳能热水器中的热量和电能的计算.（1）由题干条件可以计算出10h水吸收的热量，利用吸热公式求水吸热升高后的温度.（2）知道每天水吸热和电热管的额定功率，利用 计算热水器在额定电压下1：作所需的加热时间.（3）实际加热时间长的原因是有热量损失或当时的实际电压较低等，使用太阳能的优点可以从经济、可再生、环保方面分析.

解：（1）1天10h太阳能热水器吸收的热量

由 得水升高后的温度

（2）阴天改用电加热时，由于 热水器在额定电压下工作，将上述同样质量初温相同的水加热到同样的温度需要的时间

（3）实际加热时间长的原因是有热量损失或实际电压低于220V.使用太阳能的优点有环保、节约常规能源等，

方法点拨：太阳能是新能源之一.太阳能的直接应用有加热和光电转换，由 可得到有用部分的太阳能，这部分能量在利用太阳能的直接加热过程中，等于被加热物体获得的热量；在光电转化中，等于转化为电能的那部分能量，在解决此类问题时，若没有分清能量的用途，解题时就无法得出正确的结果.