初中物理效率計算專題PPT課件

1、1 1、理解能量轉(zhuǎn)化過程中有效利用的能、理解能量轉(zhuǎn)化過程中有效利用的能量量 和總能量和總能量2 2、會用公式計算有效利用的能量和總、會用公式計算有效利用的能量和總能量能量3 3、理解、理解能量利用率能量利用率和熱效率的意義，和熱效率的意義，能用效率的公式解決實際問題能用效率的公式解決實際問題學(xué)習(xí)學(xué)習(xí) 目目 標標第1頁/共17頁太陽能熱水器汽車電動自行車電熱水器第2頁/共17頁一、一、太陽能熱水器效率的計算太陽能熱水器效率的計算 例例1、2010年上海世博會通過年上海世博會通過大面積推廣應(yīng)用太陽能等以低能耗、大面積推廣應(yīng)用太陽能等以低能耗、低污染、低排放為特點的綠色環(huán)保低污染、低排放為特點的綠色

2、環(huán)保技術(shù)，來體現(xiàn)技術(shù)，來體現(xiàn)“城市，讓生活更美城市，讓生活更美好好”的主題。如圖所示的太陽能熱的主題。如圖所示的太陽能熱水器，它的水箱容量為水器，它的水箱容量為120L，熱水，熱水器上的集熱器的面積是器上的集熱器的面積是2.5m2，在，在與陽光垂直的地球表面上每平方米與陽光垂直的地球表面上每平方米得到的太陽輻射功率約為得到的太陽輻射功率約為1400W，如果將整箱水的溫度從如果將整箱水的溫度從200C加熱到加熱到700C，需要陽光照射，需要陽光照射5小時。求太小時。求太陽能熱水器的利用效率。陽能熱水器的利用效率。一一第3頁/共17頁思考：本題中什么是有效利用的能量？ 什么是總能量？120L水溫度

3、從水溫度從200C加熱到加熱到700C吸收的熱量吸收的熱量有效利用的能量：有效利用的能量：總總 能量：能量：2.5m2集熱器集熱器5小時小時吸收的太陽能吸收的太陽能 太陽能熱水器的效率：太陽能熱水器的效率： 有效利用的能量有效利用的能量/總能量總能量第4頁/共17頁解：120L水的體積： V=120L=120dm3=1.2x10-1m3 120L水的質(zhì)量：由= m / V 得 m水=水v水=1.0 x103kg/m3x1.2x10- 1m3 =120kg Q吸=C水m水（tt0）=4.2x103x120kgx(700C200C)=2.52x107J Q太陽=pt.s=1400wx5x3600s

4、x2.5m2=6.3x107JQ吸/ Q太陽 = 2.52x107J/6.3x107J=40%水吸收的熱量水吸收的熱量熱水器吸收的太陽能：熱水器吸收的太陽能：熱水器的效率：熱水器的效率：第5頁/共17頁太陽能熱水器太陽能熱水器效率計算方法效率計算方法應(yīng)用太陽能加熱物體時應(yīng)用太陽能加熱物體時W有有= Q吸吸=cm t（即物體吸收的熱量）（即物體吸收的熱量）W總總=獲得的太陽能（根據(jù)題目信息計算）獲得的太陽能（根據(jù)題目信息計算） =有效利用的能量有效利用的能量/總能量總能量第6頁/共17頁第7頁/共17頁當堂檢測：當堂檢測：如圖所示，小陽家的太陽能熱水器吸熱板的面積為如圖所示，小陽家的太陽能熱水器

5、吸熱板的面積為3m2，內(nèi)裝有，內(nèi)裝有100kg的水，經(jīng)過的水，經(jīng)過10h，該熱水器中水，該熱水器中水的溫度從的溫度從20升高到升高到70，【水的比熱容為水的比熱容為4.2103J/（kg）】（1）求熱水器中水吸收的熱量；）求熱水器中水吸收的熱量；（2）如果熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是）如果熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的效率是40%，求該熱水器上太陽輻射功率求該熱水器上太陽輻射功率【太陽輻射功率是指太陽輻射功率是指1h內(nèi)投射到內(nèi)投射到1m2面積上的太陽能，單位：面積上的太陽能，單位：J/（m2h）】第8頁/共17頁 例2、 隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，汽車已走進廣大家庭。而發(fā)動機的效率是汽車的經(jīng)濟性能指

6、標之一，某實驗小組對一輛小轎車進行了相應(yīng)的測試，測試結(jié)果如下表所示，小轎車勻速行駛過程中受到的平均牽引力為900N。請計算： （1）小轎車勻速行駛過程中牽引力的功率是多大？ （2）小轎車發(fā)動機的效率是多大？ （汽油的熱值：4.6x107J/kg,計算結(jié)果保留一位小數(shù)）行駛速度行駛速度90km/h耗油量耗油量1.4kg行駛時間行駛時間15min行駛噪聲行駛噪聲80dB二、熱機效率的計算二、熱機效率的計算第9頁/共17頁思考：本題中什么是有用功？什么是總功？有用功：有用功：汽車汽車牽引力牽引力在在15min內(nèi)所做的內(nèi)所做的功功總總 功：功：1.4kg汽油完全燃燒汽油完全燃燒放出的熱量放出的熱量解：

7、解：（1）汽車行駛的速度： 90km/h=25m/s 汽車行駛的路程：由v=S/t得 S=vt=25m/sx15x60s=22500m W有=FS=900Nx22500m= 2.025x107J汽車做的有用功汽車做的有用功第10頁/共17頁(2)燃料燃燒放出的熱量燃料燃燒放出的熱量 W總總=Q放放=qm=4.6x107J/kgx1.4kg=6.44x107JW有有/W總總 =2.025x107J/6.44x107J=31.4%汽車牽引力的功率：nP=W/t=2.025x107J/15x60s=22500w=22.5kw汽車發(fā)動機的效率：汽車發(fā)動機的效率：第11頁/共17頁汽油機、柴油機熱汽油機

8、、柴油機熱效率計算方法效率計算方法W有有=FS（即所做的有用功）（即所做的有用功）W總總=Q放放=qm（燃料燃燒釋放的熱量）（燃料燃燒釋放的熱量）W W有有/ /W W總總汽車行駛過程中汽車行駛過程中第12頁/共17頁小結(jié)：小結(jié)： 2、熱機工作時、熱機工作時W有有=Fs（即所做的有用功）（即所做的有用功）W總總=Q放放=qm（燃料燃燒釋放的熱量）（燃料燃燒釋放的熱量）W有有=Q吸吸=cm t（即物體吸收的熱量）（即物體吸收的熱量）W總總=獲得的太陽能（根據(jù)題目信息計算）獲得的太陽能（根據(jù)題目信息計算）1、應(yīng)用太陽能加熱物體時、應(yīng)用太陽能加熱物體時3、能量利用率、能量利用率W有有/W總總第13頁/共17頁當堂檢測：當堂檢測：1、一輛汽車勻速行駛，速度為、一輛汽車勻速行駛，速度為90km/h，受到的阻，受到的阻 力為力為920N，其發(fā)動機效率為，其發(fā)動機效率為30%，汽油熱值為，汽油熱值為4.6107J/kg