【正文】 2)此公式適用于液體壓強(qiáng)，也適用于形狀規(guī)則 、 質(zhì)地均勻的幾何固體對(duì)水平受力面的壓強(qiáng)．由于不同高度處氣體的密度不同，故此公式不能用于計(jì)算氣體壓強(qiáng)． (二 )浮力的計(jì)算公式 方法 表達(dá)式 適用條件 依據(jù)原理 原因法 F浮 ＝ F向上 － F向下 浸在液體中的形狀規(guī)則的物體 浮力產(chǎn)生的原因 原理法 F浮 ＝ G排 ＝ ρ液 gV排 應(yīng)用最為廣泛，不僅適用于液體，也適用于氣體 阿基米德原理 稱重法 F浮 ＝ G－ F 適用于密度比液體密度大的物體，知道物重和示重 物體受力平衡 平衡法 F浮 ＝ G 用于密度比液體密度小的物體，或密度等于液體密度的物體，物體漂浮或懸浮時(shí) 二力平衡 (三 )壓強(qiáng)與浮力計(jì)算公式的聯(lián)系 1． 物體在液體中受到的壓強(qiáng)與浮力都與液體的密度有關(guān)； 2． 逐漸浸沒(méi)在液體中的物體受到的浮力與壓強(qiáng)都與浸在液體中的深度有關(guān)； 3． 漂浮在液面上的物體受到的浮力大小等于下表面受到液體向上的壓力． 押題訓(xùn)練 1． [2022樂(lè)山中考 ]如圖甲所示，圓柱形容器中盛有適量的水，其內(nèi)底面積為 個(gè)正方體花崗巖，將花崗巖從容器底部開(kāi)始緩慢向上提起的過(guò)程中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) F與花崗巖下底距容器底部的距離 h的關(guān)系如圖乙所示． (g＝10N/kg)求： (1)在花崗巖未露出水面前所受水的浮力大小； (2)花崗巖的密度； (3)從開(kāi)始提起到花崗巖完全離開(kāi)水面，水對(duì)容器底部減小的壓強(qiáng)． 解： ( 1) 由圖乙可知 ， 花崗巖的重力 G ＝ 5. 6N ，花崗巖在未露出水面前彈簧測(cè)力計(jì)的拉力 F ＝ 3. 6N所以花崗巖所受水的浮力 F?。?G － F ＝ 5. 6N － 3. 6N ＝ 2N(2) 花崗巖未露出水面前排開(kāi)水的體積 V排＝ V物＝F浮ρ水g＝2N1. 0 103kg/ m3 10N / kg＝ 2 10－4m3花崗巖的質(zhì)量 m ＝Gg＝5. 6N10N / kg＝ 0. 56k g花崗巖的密度 ρ ＝mV物＝0. 56k g2 10－4m3＝ 2. 8 103kg/ m3( 3) 花崗巖離開(kāi)水面后 ， 水面下降的高度 Δ h ＝V排S容器＝2 10－4m3100 10－4m2＝ 0. 02m水對(duì)容器底部減小的壓強(qiáng) Δ p ＝ ρ水g Δ h ＝ 1. 0 103kg/ m3 10N / kg 0. 02m ＝ 200 P a考點(diǎn) 3 以滑輪、杠桿為依托的計(jì)算 【例 3】 [2022埇橋區(qū)模擬 ]一輛質(zhì)量是 103kg的汽車不慎陷入泥濘地面，汽車司機(jī)組織人們用如圖所示的滑輪組將汽車拖出，已知整個(gè)過(guò)程中，水平拉力 F是 1 103N， 汽車沿水平方向勻速移動(dòng)了 2m， 滑輪組的機(jī)械效率為 90%.求： (1)拉力 F做的總功． (2)有用功為多大？ (3)汽車受到的阻力大?。? 解： ( 1 ) 繩自由端移動(dòng)的距離 s ＝ 3 s 物 ＝ 3 2m ＝ 6m拉力做的功 W 總 ＝ Fs ＝ 1 10 3 N 6m ＝ 6 10 3 J( 2 ) 拉力做的有用功 W 有 ＝ W 總 η ＝ 6 10 3 J 90% ＝ 5 . 4 10 3 J( 3 ) 汽車受到的阻力 f ＝W 有s 物＝5 . 4 10 3 J2m＝ 2 . 7 10 3 N4． [2022天水中考 ]某電飯鍋簡(jiǎn)化電路如圖甲所示， R1和R2均為定值電熱絲， S、 S1為自動(dòng)開(kāi)關(guān)，煮飯時(shí)，把電飯鍋接入 220V電路中，電路中總電流隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示．求： (1)電飯鍋工作時(shí)的最大功率和最小功率； (2)電熱絲 R2的阻值； (3)若電壓降低， S1斷開(kāi)，這時(shí)電路中的電流始終為 1A，10min內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量． 解： ( 1) 由電路圖可知 ， 當(dāng) S 和 S 1 都閉合時(shí) ， 電阻 R 1 與 R 2 并聯(lián) ， 電路中的電流最大 ，由圖乙可知 ， 電路中的最大電流 I大＝ 3A ， 則電飯鍋的最大功率P大＝ UI大＝ 220V 3A ＝ 660W當(dāng)開(kāi)關(guān) S 閉合 、 S 1 斷開(kāi)時(shí) ， 電路為 R 1 的簡(jiǎn)單電路 ， 電路中的電流最小 ，由圖乙可知 ， 電路中的最小電流 I?。?2A ， 則電飯鍋的最小功率P小＝ UI?。?220V 2A ＝ 440W( 2) 因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作 、 互不影響 ，所以 ， 電阻 R 1 與 R 2 并聯(lián)時(shí) ， 通過(guò) R 1 的電流為 2A ，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和 ，所以 ， 通過(guò)電熱絲 R 2 的電流 I 2 ＝ I大－ I?。?3A － 2A ＝ 1A由 I ＝UR可得 ， 電熱絲 R2的阻值 R2＝UI 2＝220V1A＝ 220 Ω( 3) 當(dāng)開(kāi)關(guān) S 閉合 、 S 1 斷開(kāi)時(shí) ， 電路為 R 1 的簡(jiǎn)單電路 ，則 R 1 的阻值 R 1 ＝UI小＝220V2A＝ 110 Ω電路中的電流始終為 1A 時(shí) ， 10m i n 內(nèi)電飯鍋產(chǎn)生的熱量Q ＝ I2R 1 t ＝ ( 1A )2 110 Ω 10 60s ＝ 6. 6 104J2． [2022 h( 2) S 閉合 、 S 1 斷開(kāi)時(shí) ， 電飯鍋處于低溫燜飯擋 ， 此時(shí)電路中只有電阻 R 0 ，則燜飯的額定功率 P 2 ＝U 2R 0＝? 220V ? 21210 Ω＝ 40W( 3) 電阻絲 R 的功率 P R ＝ P 1 － P 2 ＝ 840W － 40W ＝ 800W則電阻絲 R 的阻值 R ＝U2P R＝? 220V ?2800W＝ 60 . 5 Ω5． [2022℃ )]． 請(qǐng)問(wèn)： (1)當(dāng) S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于 (選填 “ 加熱 ” 或 “ 保溫 ” )狀態(tài)，此時(shí)電路中的電流是多大？ (2)電熱絲 R1的電阻是多大？ (3)飲水機(jī)加熱工作時(shí)，將 20℃ 的水加熱到97℃ ，需要多長(zhǎng)時(shí)間？ (假設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能 ) 加熱 解： ( 1) 此時(shí)電路中電流 I熱＝P熱U＝1100W220V＝ 5A( 2) 因?yàn)楫?dāng)加熱時(shí)只有 R2工作 ， 故電熱絲 R2的電阻 R2＝UI熱＝220V5A＝ 44 Ω當(dāng)飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí) ， 電路的總電阻 R總＝U2P保溫＝? 220V ?244W＝ 1100 Ω電熱絲 R 1 的電阻 R 1 ＝ R總－ R 2 ＝ 1100 Ω － 44 Ω ＝ 1056 Ω( 3) 水吸收的熱量 Q ＝ c水m Δ t ＝ 4. 2 103J / ( kg ℃ ) 100kg ( 50 ℃ － 20 ℃ ) ＝1. 26 107J( 2) 水箱底部受到水的壓強(qiáng) p ＝ ρ gh ＝ 1 103kg / m3 10 N / kg 1. 2m ＝ 1. 2 104Pa( 3) A 、 B 受到的總重力 G總＝ m總g ＝ ρ V總g ＝ ρ ( V A ＋ V B ) g ＝ 2 103kg / m3(4 10－ 4m3＋ 4 10－ 4m3) 10 N / kg ＝ 16N( 3) 正常情況下 ， 當(dāng)水位最高時(shí) ， 繩子受到的拉力最小 ， 此時(shí) A 、 B 受到的總浮力F總浮＝ G總－ F ＝ 16N － 10N ＝ 6NB 受到的浮力 F B?。?ρ gV B ＝ 1. 0 103kg / m3 4 10－ 4m3 10 N / kg ＝ 4NA 受到的浮力 F A?。?F總?。?F B?。?6N － 4N ＝ 2N1．力電綜合 一般通過(guò)表格提供信息，如拉、壓力與電阻的關(guān)系、彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系，電動(dòng)自行車、汽車的參數(shù)、電動(dòng)機(jī)的銘牌，求解電流、電壓、電阻、電功、電功率、壓力、壓強(qiáng)、能量轉(zhuǎn)化效率等．解題時(shí)要認(rèn)真閱讀圖表，獲取有用信息，弄清楚電路的連接方式，運(yùn)用電學(xué)、力學(xué)中的規(guī)律和公式進(jìn)行解答． 2 ．電熱綜合( 1 ) 涉及的公式密度公式： m ＝ ρ V (已知水的體積可以求出水的質(zhì)量 ) ；熱學(xué)公式： Q 吸 ＝ cm ( t － t 0 ) ， Q 放＝ cm ( t 0 － t ) ， Q 放 ＝ mq ， η ＝Q 吸Q 放；電學(xué)公式： W ＝ U I t ＝ Pt ， P ＝ UI ， Q ＝ I 2 Rt .( 2 ) 單位換算： 1L ＝ 10－ 3m 3 .3．力熱綜合 力熱綜合題主要以汽車為研究對(duì)象，針對(duì)車輛行駛、使用中的一些現(xiàn)象提出問(wèn)題，涉及壓強(qiáng)、速度、牽引力、功、功率 、 機(jī)械效率、燃料熱值、燃燒放熱和機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化等知識(shí)，掌握并熟記相應(yīng)的計(jì)算公式是解答此類題的關(guān)鍵． 押題訓(xùn)練 1． [2022遵義中考 ]有一種掛式電熱水器內(nèi)部簡(jiǎn)化電路如圖所示，該熱水器設(shè)有高、中、低三擋，已知電熱絲 R1＝ 55Ω， 高擋加熱功率為1100W， 電熱轉(zhuǎn)化效率為 80%， 水的比熱容為 103J/(kgh 電動(dòng)機(jī)額定電壓 48V 電動(dòng)機(jī)額定功率 350W (1)圖中小景的質(zhì)量為 40kg， 輪胎與地面的總接觸面積為， 求地面受到的壓強(qiáng) (g取 10N/kg)； (2)若電動(dòng)機(jī)以額定功率工作 ， 求鋰電池充足一次電最多可騎行的時(shí)間 (精確到 )； (3)鋰電池充足電后 ， 電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛 ， 受到的平均阻力為 96N， 最多能連續(xù)行駛 ， 求電動(dòng)車工作的效率． 解： ( 1) 小景騎車時(shí)對(duì)地面的壓力 F ＝ G總＝ ( m車＋ m人) g ＝ ( 20 kg ＋ 40kg) 10 N / kg ＝ 600N地面受到的壓強(qiáng) p ＝FS＝600N0. 01 m2＝ 6 104Pa( 2) 鋰電池充足一次電儲(chǔ)存的電能 W電＝ U I t ＝ 48V 12A 3600s ＝ 2. 07 36 106J由電功率公式 P ＝Wt變形可得 ， 最多可騎行的時(shí)間 t ′ ＝W電P M＝2. 07 36 106J350W≈ 59 24 . 6s( 3) 電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛處于平衡狀態(tài) ， 受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力 ，則牽引力 F ＝ f ＝ 96N牽引力做的功 W ＝ Fs ＝ 96N 17 . 28 103m ＝ 1. 65 88 8 106J電動(dòng)車工作的效率 η ＝WW電 100% ＝1. 65 88 8 106J2. 07 36 106J 100% ＝ 80