中考物理效率計(jì)算大全

1、-形形色色的效率計(jì)算考點(diǎn)分析 我們已學(xué)過(guò)機(jī)械效率，而在近些年的中考中，效率已不再局限于機(jī)械效率，但凡涉及到能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，都會(huì)涉及到效率問(wèn)題。在能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化中，轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化之后的能量與轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化之前的能量的比值就是效率或叫轉(zhuǎn)移率或轉(zhuǎn)化率，思考下面的一些實(shí)例，就可理解效率問(wèn)題。1.應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí)W有=Q吸=cmt即物體吸收的熱量 W總=獲得的太陽(yáng)能根據(jù)題目信息計(jì)算2.電熱轉(zhuǎn)換效率W有=Q吸=cmt即物體吸收的熱量 W總=Pt即用電器消耗的電能3.電力轉(zhuǎn)換效率W有=Fs即自行車通過(guò)這段距離所做的功 W總=Pt=UIt即自行車這段時(shí)間消耗的電能4. 力熱轉(zhuǎn)換效率W有=Fs即所做的有用功 W

2、總=Q放=qm燃料燃燒釋放的熱量5.光電轉(zhuǎn)化效率：指輸出的電能占消耗光能的百分比效率=×100，區(qū)分有用的和總的能量是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵所在。典例剖析【典例1】為了解決教師們?cè)谵k公時(shí)的飲水問(wèn)題，學(xué)校新進(jìn)了一批臺(tái)式溫?zé)犸嬎畽C(jī)，其銘牌如下表所示。右圖是飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路圖，S是用感溫材料制成的溫控開關(guān)，R1是電阻，R2是供加熱用的電阻絲。請(qǐng)計(jì)算：1在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大. 2正常工作時(shí)，該飲水機(jī)將熱水罐中0.6kg、18的水加熱到93，用時(shí)6min。則該飲水機(jī)的加熱狀態(tài)時(shí)熱效率為多少. 3如果要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率是加熱時(shí)的功率的一半，R1和R2的比值是多少.

3、【典例2】長(zhǎng)江三峽工程是一座集防洪、發(fā)電、航運(yùn)和供水等綜合利用的巨大水利水電工程。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算：大壩高度/m大壩長(zhǎng)度/m最高蓄水位/m總庫(kù)容量/m3平均流量m3/mi#215;10108.5×1051蓄滿水時(shí)大壩底部受到水的壓強(qiáng)多大.2每小時(shí)水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功為多大. 3假設(shè)利用水流發(fā)電的效率為40%，發(fā)電機(jī)所能到達(dá)的最大功率是多大.跟蹤訓(xùn)練一、應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí)1.我們生活的地區(qū)，到了冬季，因日照時(shí)問(wèn)短，太陽(yáng)能熱水器的水達(dá)不到所需溫度，為此人們研制了太陽(yáng)能、電能兩用熱水器大鵬家最近就安裝了一臺(tái)這樣的兩用熱水器，如下列圖

4、，銘牌如下：1太陽(yáng)能熱水器貯滿水，水溫從20加熱到50時(shí)需要吸收多少熱量.1L=10-3m32大鵬將水箱裝滿水，只使用電加熱器將水從20加熱到50時(shí)，需加熱器正常工作多長(zhǎng)時(shí)間.設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為熱能3在上述2情況下，加熱器正常工作實(shí)際用了3小時(shí)，則此熱水器的效率為多少.4僅就太陽(yáng)能熱水器與電熱水器相比有哪些優(yōu)點(diǎn).寫出一條即可2.太陽(yáng)能熱水器是利用太陽(yáng)能來(lái)對(duì)水加熱的一種設(shè)備。小新同學(xué)家有一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器安裝在離地面10米高的屋頂上，現(xiàn)需要將初溫為10100kg的水，加熱到60，則：g取10N/kg1把這些水從地面送到屋頂?shù)臒崴髦?，需要?duì)水做多少功.2這些水要從太陽(yáng)那里吸收多少熱量.3下雨時(shí)，改用

5、熱水器中的電輔助設(shè)備加熱，其電輔助加熱設(shè)備的功率為1500W，熱效率是70%，假設(shè)不計(jì)熱損失，加熱這些水需要多長(zhǎng)時(shí)間.二、電熱轉(zhuǎn)換效率1.小明家新安裝了一臺(tái)電熱水器，電熱水器的銘牌如圖甲所示。假設(shè)自來(lái)水的溫度是10，充滿水后，小明將調(diào)溫開關(guān)調(diào)到如圖乙所示的位置。接通電源，加熱指示燈亮；到達(dá)設(shè)定溫度時(shí)，加熱指示燈熄滅。請(qǐng)你幫助小明答復(fù)以下問(wèn)題：加熱指示燈從亮到滅的過(guò)程中，熱水器中的水一共吸收多少熱量.假設(shè)不考慮能量損失，從接通電源到指示燈熄滅需要多少時(shí)間.假設(shè)實(shí)際經(jīng)過(guò)2h30min指示燈才熄滅，則熱水器的效率是多少.C水=4.2×103J/kg· 2.一家用電熱水器的銘牌如下

6、表所示。甲乙桃花牌全自動(dòng)電熱水器型號(hào)：THP2-12D 容量：12L額定功率：2KW 類別：防觸電保護(hù)一類額定電壓：220V 凈重：22Kg出廠時(shí)間：年月日 2003031000桃花廚房設(shè)備制造根據(jù)銘牌所提供的信息。解答以下問(wèn)題：1為了平安起見，該電熱水器使用的插座應(yīng)選用圖中的哪一個(gè).2該電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻多大.3將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫有20升高到60，水需要吸收多少熱量.C水=4.2×103J/Kg·4假設(shè)電熱水器正常工作時(shí)電熱絲所產(chǎn)生的熱量的80%被水吸收，則第3問(wèn)中的加熱過(guò)程需要多長(zhǎng)時(shí)間.三、電力轉(zhuǎn)換效率1、隨著科學(xué)技術(shù)的開展，電動(dòng)自行車是目前較為

7、時(shí)尚的代步工具。*廠生產(chǎn)的一種自行車，其主要參數(shù)如下表所示：車人質(zhì)量m電池充電電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)效率車速繞行里程80kg36V10Ah6-8h36V180W6m/s 表中“36V 10Ah指的是輸出電壓為36V，工作電流與工作時(shí)間乘積為10A每小時(shí)。如果電動(dòng)自行車在平直公路上行駛時(shí)所受阻力f與行駛速度v和自行車隊(duì)對(duì)地面壓力NN的大小等于mg)成正比，即f=kmgv，其中k=5.0×10-3s/m，g取10N/kg。求：1該電動(dòng)自行車正常行駛時(shí)的電流多大，一次充電可行駛多長(zhǎng)時(shí)間. 2自行車勻速行駛時(shí)有用功功率多大.效率是多少. 3自行車電動(dòng)機(jī)還配有功率為P/=80W的低速檔，當(dāng)自行車在平直公

8、路上以此低速檔勻速行駛時(shí)，其速度為多大.設(shè)功率不變注意：阻力隨速度大小而改變2.目前在我市城鄉(xiāng)有大量的電動(dòng)自行車在被消費(fèi)者使用。下表是*型號(hào)電動(dòng)車的規(guī)格表。型號(hào)額定電壓額定電流最大載重最大時(shí)速自重*2005HG*36V5A55kg20Km/h20kg1這種電動(dòng)車以最大速度行駛時(shí)阻力為車重的0.04倍.*人滿載時(shí)以最大車速行駛1h，抑制摩擦力做得功是多少. 21h此車所消耗的電能是多少. 3此電動(dòng)車的效率是多少.4如果用汽油驅(qū)動(dòng)它，效率為40%，需要多少汽油.汽油熱值：4.6×107J/kg3.現(xiàn)在電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車逐漸普及，它們都采用電動(dòng)機(jī)來(lái)獲得動(dòng)力*直流電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220

9、V5.5kW，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.41電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么.2該電動(dòng)機(jī)正常工作1h，消耗多少電能.電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生多少熱量.3在工作過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)因故障卡住無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，很快就聞到焦糊味道，請(qǐng)你從能量轉(zhuǎn)化角度解釋這個(gè)現(xiàn)象4.有一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)在220V的電壓下工作時(shí)，電流為35A。用它勻速提升質(zhì)量為1400kg的貨物，在2s提升了1m。設(shè)電動(dòng)機(jī)輸出的能量全部用來(lái)提升貨物。問(wèn)：12s電動(dòng)機(jī)對(duì)貨物做了多少功.（2） 這期間電動(dòng)機(jī)的效率是多少.3電動(dòng)機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化成了哪些形式的能量. 4電動(dòng)機(jī)線圈電阻是多少.4、 力熱轉(zhuǎn)換效率1.從2005年12月起，我市開場(chǎng)推廣使用乙醇汽油。乙醇汽油是一種由乙醇和普

10、通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油體積占90%，乙醇即酒精體積占10%。乙醇汽油能有效改善油品的性能和質(zhì)量。它不影響汽車的行駛性能，還能減少有害氣體的排放量。乙醇汽油的推廣及使用，可以緩解因石油資源短缺而造成的經(jīng)濟(jì)壓力，乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的開展重點(diǎn)。1 請(qǐng)寫出使用乙醇汽油的兩點(diǎn)好處. _； _2 根據(jù)下表給出的一些液體的密度，求乙醇汽油的密度。3*型號(hào)汽車使用上述乙醇汽油，在水平路面上勻速行駛，受到的阻力是920N，每行駛100 km耗油10L，求該車此時(shí)的效率。乙醇汽油的熱值為4.6×107J/kg，計(jì)算結(jié)果保存百分?jǐn)?shù)的整數(shù)

11、位2.紅楓湖乘坐快艇是水上娛樂(lè)工程。為了保護(hù)環(huán)境，紅楓湖風(fēng)景區(qū)用汽油作為快艇的燃料。下表為*種快艇的局部技術(shù)參數(shù)：(g=10Nkg)(1)為保證平安，快艇上乘客的質(zhì)量之和不得超過(guò)多少千克(2)該快艇使用的汽油熱值約為4.6×107Jkg，密度約為0.7×103 kgm3，它在水中勻速航行時(shí)所受的阻力f=1400N，假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25，則該快艇勻速行駛46 km耗油多少升? 五、光電轉(zhuǎn)化效率1.2007年5月，恒基偉業(yè)以創(chuàng)新的技術(shù)和理念推出了全球首部光能手機(jī)該手機(jī)說(shuō)明書的局部容如下表太陽(yáng)能光電板電池鋼化玻璃+太陽(yáng)能晶片+PCB+反面焊盤，實(shí)用美觀，耐磨損，抗摔擊充電電壓3

12、.5V，充電電流130mA；工作(通話)電壓3.5 V，工作電流80mA充電40min，可通活26min(1)在下，太陽(yáng)能光電板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為能，并由充電電池進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為能。(2)電池的放電與充電的能量轉(zhuǎn)換效率為2.*種游艇是以太陽(yáng)能為動(dòng)力，不僅節(jié)約能源而且無(wú)污染，它的關(guān)鍵技術(shù)部件是光電轉(zhuǎn)換板，此板承受太的面積是8米2，當(dāng)板正對(duì)太時(shí)能夠產(chǎn)生120伏的電壓，游艇上的自動(dòng)裝置使光電轉(zhuǎn)換板始終與垂直，向電動(dòng)機(jī)提供10安的強(qiáng)大電流。電動(dòng)機(jī)線圈的直流電阻是4歐，太垂直照射到單位面積上的輻射功率為10×l03瓦米2。根據(jù)以上信息，求：1該光電轉(zhuǎn)換板的效率2電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。形形色色

13、的效率計(jì)算參考答案【典例1】(1由表中數(shù)據(jù)得出電壓和功率，則由功率公式可求得電流2由消耗的總功率和水的能增加量可求得熱效率3分別列出兩種情況下的功率表達(dá)式，兩燈的功率關(guān)系可求得電阻1I=2.5A2Q水=mct=189000J，W=Pt=550W×6×60s=198000J，則=×100=95%3S閉合時(shí)加熱，則有：P1=；S斷開時(shí)是保溫，則有：P2=2R2，依題意，有：P2=P1，代入數(shù)值，解得：=-1【典例2】1由題知，蓄滿水時(shí)水深h=175m，大壩底部受到水的壓強(qiáng)：p=gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×175m1.7

14、2×106pa；21min水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功：W=Gh=gvh=1.0×103kg/m3×8.5×105m3×9.8N/kg×175m1.46×1012J；每小時(shí)水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功：W總=W×60=1.46×1012J×60=8.76×1013J；3由=W有W總×100%得：W有=×W總=40%×8.76×1013J3.5×1013J，P=W有t=3.5×1013J3600S9.72×109W1、 應(yīng)用太

15、陽(yáng)能加熱物體時(shí)1.節(jié)能、環(huán)保2.1根據(jù)重力的計(jì)算公式G=mg=100kg×10N/g=1.0×103N根據(jù)功的計(jì)算公式W=FS得：W=Gh=1000N×10m=1.0×104J2根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q=Cmt得：Q吸=C水m水t末-t初=4. 2×103J/ kg·×100kg×60一10=2.1×107J3根據(jù)題意有Q吸W=2. 1×107J根據(jù)電功的計(jì)算公式W=Pt得：t=W/P=3×107J /1500W=2×104s二、電熱轉(zhuǎn)換效率1.解：1V = 55L = 55&#

16、215;l0-3m3，m V 1.0×103kgm3×55×10-3m3 = 55kg ， Q吸= cmt-to4.2 × 103Jkg·×55kg ×60-10=1.155×107J 。2因?yàn)椴豢紤]熱損失，所以W = Q = 1.155×107J ，所需要的時(shí)間t = WP= 1.155×107J1500W = 7700s3t'= 2h30min = 9000s ，W'= Pt'= 1500W×9000s =1.35×107J ，則熱水器的效率q=

17、WW'=1.155×107J1.35×107J = 85.62.1乙2I=P/U=2000W/220V=9.09A R=U/I=220V/9.09A=24.23m=V=1×103kg/m3×12×10-3m3=12kg Q=cmt=4.2×103J/(kg·)×12kg×(6020)=2.016×106J4Q放=Q吸/=2.016×106J/80%=2.52×106J t=W/P=Q放/P=2.52×106J/2000W=1260s=21min三、電力轉(zhuǎn)換效

18、率1.1該電動(dòng)自行車正常行駛時(shí)的電流為5A；一次充電可行駛2h2自行車勻速行駛時(shí)有用功功率為144W，效率為80%3速度為4m/s2.1抑制摩擦力做的功是6×105J21h此車所消耗的電能是6.48×105J3此電動(dòng)車的效率是92.6%4消耗汽油33g3.1通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的。21.98×107J、9×105J3電能轉(zhuǎn)化為能，溫度升高，漆包線燒壞聞到焦糊味道4.1電動(dòng)機(jī)對(duì)貨物做的功為14000J2電動(dòng)機(jī)的效率是90.91%3根據(jù)題意可知電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、能四、力熱轉(zhuǎn)換效率1.降低污染物的排放或保護(hù)環(huán)境； 節(jié)約石油資源； 一種新型清潔燃料2乙醇汽油密度為  =汽V汽酒V酒/V汽V酒有用功為W有FS920N×1059.2×107J總功為W總Q放q=0.71×103×10×10-3×4.6×107J = 3.266×108J，所以效率為W有/ W