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[!--downpath--]热学综合估算题分类例析
涵括历年各省市中试题，不难发觉，热学估算大多以综合题的方式出现，单独用一个知识点只对某一个数学量（如密度、压强等）进行求解的热学估算题已极少见了二力平衡法求浮力例题，绝大部份热学的估算题都有一定的综合性。综合题的优点是：一方面能考查中学生剖析、理解和推理的思维能力，另一方面考查中学生综合运用知识的能力和知识迁移能力。这完全符合新课程标准的要求和目标，所以这些题型在今后的高考中仍将占有很重要的位置。本专题从以下几个方面对这类估算题进行剖析探究。以指导朋友们解题时捉住要点，一举突破。
一.思路和技巧
1.看懂题意或图示，明晰已知量和所求量。
有些新题型会出现一些新名词或概念，有的已知条件比较隐蔽，应当努力挖掘出对解题有用的信息。
2.剖析研究对象所处的状态或化学过程，找出已知量和未知量之间的联系。
为了帮助剖析，一般对研究对象进行受力剖析并画出受力图，确定什么力构成平衡力，按照平衡条件完善平衡方程式，这是很关键的一步。
3.明晰题目所描述的对象和过程涉及到什么知识点，选择适当的公式或规律进行估算。
①求浮力时可用，两个公式进行求解。但后一个公式通常拿来求解液体浮力，只有竖直放置的柱体对支承面形成浮力，就能拿来解。
②计算压强的方式有好多：（1）阿基米德原理；（2）弹簧测力计测压强（G与F分别为物体在空气中称和在液体中称时弹簧测力计的示数）；（3）平衡法：物体处于悬浮或漂浮；（4）压力差法：。按照已知条件和研究对象所处的状态选择适当的公式求压强。
③求滑车架的机械效率也有两个公式：和。当滑车架竖直提高物体时就用后者，当滑车架水平拉物体时就用前者。
4.验证估算结果
对答案进行检验，看过程有无错误，看结果是否符合实际。
二.热点问题归类
热点一：密度、压强和压强的综合。
例1.某扶梯公寓楼约40m，完成此建筑物须要铸造钢筋混凝土，还须要使用其他建筑材料，混凝土密度为，取。求：（1）已知自来水的密度为二力平衡法求浮力例题，若要从地面向屋顶提供自来水，加压设备起码须要给施加多大的浮力？（不考虑大气浮力）
（2）检测表明，该楼的地基所承受的浮力不得超过，若地基与地面的接触面积为，则此大厦另外添加的装潢材料、各种设备等物资及步入大厦的人员的总质量不得超过多少？
解析：这是一道密度和浮力的综合题，按照公式。（1）小题立刻解决。（2）小题中要求质量，则可以先求出最大重力，之后求出最大质量，最后除以已有的质量即可，具体解法如下：
（1）
（2）设混凝土、其他建筑材料和其余部份的质量分别为m1、m2和m3，总重量为G
当m3最大时，G最大，大厦对地基的压力F最大，地基所承受的浮力达到最大值。
所以
所以
例2.今年上海市对大明湖进行了首次换水疏浚，换水后大明河水清亮企稳，鱼儿欢悦。爱湖小分队的朋友打算借助自己把握的科学知识对河水水质进行检测。她们通过调查，了解到大明湖周边主要污染源很容易造成湖面密度变大，而密度达到的水域就不适合湖里鸟类生存，她们就想到做一个简易的密度计来监控河水密度。因此找来一根长为1.2m粗细均匀的钢条，在底端嵌入适量重物，使其能直立漂浮水中，做好相应的标记后就可以检测河水的密度了，检测得该简易密度计的总质量为0.5kg。（g取10N/kg）
（1）先将该钢条装入足够深的清水中，测得钢条漏出海面0.2m，在海面处画上白线，请估算此时钢条底端遭到的水的浮力及钢条遭到的压强。
（2）请通过估算说明应在钢条的哪些位置画上表示废水密度达到时的红线，以检测河水密度是否超标。
解析：此题是一道运用知识解决实际问题的好题，综合的知识有浮力、浮力和二力平衡等。（1）钢条底端遭到水的浮力可直接拿来求；又因钢条处于悬浮状态，故可用二力平衡法求压强。
因为钢条处于悬浮状态，所以：
（2）此题实际上是求钢条溶入废水的深度h，要求深度必先求，由于，可通过压强算出。又因钢条的横截面积S未知，深度h显然难以求出，但我们要擅于借助（1）小题的条件，找到二者的相同之处，即在清水中和废水中都处于悬浮状态，二者遭到的压强相等，所以
，即，所以：
热点二：速率、功率和效率的综合
例3.如图1所示，物体重20N，在拉力F的作用下，以0.5m/s的速率沿水平方向匀速运动，物体与地面的磨擦力是物重的0.2倍，求：
（1）不记滑轮、绳重和滑车架的磨擦，拉力的大小及拉力的功率。
（2）若拉力为2.5N，该滑车架的机械效率。
图1
解析：在不计磨擦的情况下，可直接用滑车架省力公式求拉力，不过不是，而应当是（是物体A与地面的磨擦）。由于对物体的拉力不是等于物体的重量，而是等于地面对物体的磨擦力。相应地，求这些水平装置的滑车架的机械效率的估算公式也应当是，而不是。拉力的功率可进行如下推导：
（1）拉力的大小：
拉力的功率：
（2）
热点三：浮力或压强与杠杆类相结合的综合题
例4.图2是小明设计的一个用水槽来存储二次用水的冲厕装置。带有浮球的横杆AB（B为浮球的中心）能绕O点转动，倒“T”形球阀C顶部为长度不计的橡胶片，下部为不计粗细的直杆，出水口的横截面积为4cm2，浮球的容积为，OB是OA宽度的6倍，AB杆上端压在球阀C上，球阀C挡住出水口时，AB杆水平，浮球底部和溢水口相平，不考虑球阀C、横杆AB及浮球遭到的重力。（）求：
（1）浮球浸入时，浮球遭到的压强多大？A端受力多大？
（2）为了避免水从溢水口溢出，水槽中的海面与溢水口的高度差不能超过多少？
图2
解析：本题又是一道热学综合题，描述的数学情景较为复杂，所以剖析审题是关键，尤其是要把这个装置的结构示意图读懂，厘清楚它的工作过程和原理，解题过程如下：
（1）当球全部浸入水底时：
横杆B端受力等于浮球所受压强，即：
运用杠杆平衡条件：
，由于
所以A端受力为：
（2）水恰能从溢水口流出时水槽中的海面距溢水口的高度差是容许的最大值。此时，浮球全部浸入，球阀C遭到水槽中的水向下的压力和水箱中水向上的压力及浮球浸入时杠杆A端对球阀C向上的压力互相平衡，即：
①
设水槽中的海面距球阀C顶部橡胶片的高度为H，溢水口到球阀C顶部橡胶片的高度为h，则：
②
③
把②③式代入①中，有
整理得：