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，凡是涉及到能量的轉(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。應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí)W=Q=cmAt（即物體吸收的熱量）有吸電熱轉(zhuǎn)換效率W=Q=cmAt（即物體吸收的熱量）有吸電力轉(zhuǎn)換效率W獲得的太陽(yáng)能（根據(jù)題目信息計(jì)算）總WPt（即用電器消耗的電能）總%=Fs（即自行車通過(guò)這段距離所做的功）叮Pt=UIt（即自行車這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能）力熱轉(zhuǎn)換效率=Fs（即所做的有用

2、功）=Q放=qm（燃料燃燒釋放的熱量）總5.光電轉(zhuǎn)化效率：指輸出的電能占消耗光能的百分比X100%，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】為了解決老師們?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(kāi)關(guān)，叫是電阻，R2是供加熱用的電阻絲。請(qǐng)計(jì)（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、18C的水加熱到93C，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，叫和R2的比值是多少典例2】長(zhǎng)江三峽工

3、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最咼蓄水位/m總庫(kù)容量/m3平均流量m3/mi1010X1051）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）若利用水流發(fā)電的效率為40%，發(fā)電機(jī)所能達(dá)到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)我們生活的佳木斯地區(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，如圖所示，銘牌如下：太陽(yáng)能熱水器貯滿水，水溫從20C加熱

4、到50C時(shí)需要吸收多少熱量(lL=10-3m3)大鵬將水箱裝滿水，只使用電加熱器將水從20C加熱到50C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)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)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10C100kg的水，加熱到60C，貝9:(g取10N/kg)把這些水從地面送到屋頂?shù)臒崴髦校枰獙?duì)水做多少功這些水要從太陽(yáng)那里吸收多少熱量下雨時(shí)，改用熱水器中的電輔助設(shè)備加熱，其電輔助加熱設(shè)備的

5、功率為1500W,熱效率是70%，若不計(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。若自來(lái)水的溫度是10C，充滿水后，小明將調(diào)溫開(kāi)關(guān)調(diào)到如圖乙所示的位置。接通電源，加熱指示燈亮；達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，加熱指示燈熄滅。請(qǐng)你幫助小明回答下列問(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若不考慮能量損失，從接通電源到指示燈熄滅需要多少時(shí)間若實(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=X103j/(kgC)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

6、：22Kg出廠時(shí)間：年月日編號(hào)：00桃花廚房設(shè)備有限公司制造2.一家用電熱水器的銘牌如下表所示。根據(jù)銘牌所提供的信息。解答下列問(wèn)題：甲1）為了安全起見(jiàn)，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20C升高到60C,水需要吸收多少熱量C水=乂103J/（KgC）4）若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)三、電力轉(zhuǎn)換效率1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)自行車是目前較為時(shí)尚的代步工具。某廠生產(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80k

7、g36V10Ah6-8h36V180W6m/s表中“36VlOAh”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N（N的大小等于mg）成正比，即f=kmgv，其中k=X10-3s/m,g取1ON/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)

8、者使用。下表是某型號(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X2005HGx36V5A55kg20Km/h20kg這種電動(dòng)車以最大速度行駛時(shí)阻力為車重的倍某人滿載時(shí)以最大車速行駛lh,克服摩擦力做得功是多少1h內(nèi)此車所消耗的電能是多少此電動(dòng)車的效率是多少如果用汽油驅(qū)動(dòng)它，效率為40%，需要多少汽油(汽油熱值：X10J/kg)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)力某直流電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“”電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為Q.電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么該電動(dòng)機(jī)正常工作lh,消耗多少電能電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生多少熱量在工作過(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

9、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內(nèi)提升了lm。設(shè)電動(dòng)機(jī)輸出的能量全部用來(lái)提升貨物。問(wèn)：2s內(nèi)電動(dòng)機(jī)對(duì)貨物做了多少功這期間電動(dòng)機(jī)的效率是多少電動(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)線圈電阻是多少四、力熱轉(zhuǎn)換效率從2005年12月起，我市開(kāi)始推廣使用乙醇汽油。乙醇汽油是一種由乙醇和普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

10、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發(fā)展重點(diǎn)。請(qǐng)寫出使用乙醇汽油的兩點(diǎn)好處；根據(jù)下表給出的一些液體的密度，求乙醇汽油的密度。某型號(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100km耗油10L，求該車此時(shí)的效率。(乙醇汽油的熱值為X107j/kg，計(jì)算結(jié)果保留百分?jǐn)?shù)的整數(shù)位)紅楓湖乘坐快艇是水上娛樂(lè)項(xiàng)目。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。下表為某種快艇的部分技術(shù)參數(shù)：(g=10N/kg)為保證安全，快艇上乘客的質(zhì)量之和不得超過(guò)多少千克已知該快艇使用的汽油熱值約為X107J/kg,密度約為X103kg/m3，它在水

11、中勻速航行時(shí)所受的阻力f=1400N,若發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%，則該快艇勻速行駛46km耗油多少升五、光電轉(zhuǎn)化效率年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(shū)的部分內(nèi)容如下表太陽(yáng)能光電板電池鋼化玻璃+太陽(yáng)能晶片+PCB+背面焊盤，實(shí)用美觀，耐磨損，抗摔擊.充電電壓，充電電流130mA；工作(通話)電壓V，工作電流80mA.充電40min,可通活26min.(1)在陽(yáng)光下，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某種游艇是以太陽(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，此板接受太陽(yáng)光的面積是8米

12、2,當(dāng)板正對(duì)太陽(yáng)光時(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)換板始終與陽(yáng)光垂直，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，太陽(yáng)光垂直照射到單位面積上的輻射功率為1.0X103瓦/米2。根據(jù)以上信息，求：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.由消耗的總功率和水的內(nèi)能增加量可求得熱效率.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.(1)I=P=(2)Q水=mc=189000J,W=Pt=550WX6X60s=198000J,則n=|水X100%=95%

13、TOC o 1-5 h zU2U(3)S閉合時(shí)加熱，則有：P=y；S斷開(kāi)時(shí)是保溫，則有：P=(一)2R，1R2RR22121Ri-依題意，有：P2=-P，代入數(shù)值，解得：R=J2-1厶-LV2【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=Pgh=X103kg/m3XkgX175mX10&pa；1min水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功：W=Gh=Pgvh=X103kg/m3XX105m3XkgX175mX1012J；每小時(shí)水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功：W=WX60=X10町X60=X1013J；總由n=w有w總X100%得:w=nXW=40%XX10i3jaX10i3j，有總P

14、=W有t=X1013J3600SX109W.一、應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí)1.節(jié)能、環(huán)保(1)根據(jù)重力的計(jì)算公式G=mg=100kgX10N/g=X103N根據(jù)功的計(jì)算公式W=FS得：W=Gh=1000NX10m=X104J根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q=CmAt得：Q=Cm(t-t、)=4.2X103J/(kgC)X100kgX(60吸水水末初一10)C=X107J根據(jù)題意有Q=Wn=2.1X107J吸根據(jù)電功的計(jì)算公式W=Pt得：t=W/P=3X107j/15OOW=2X1O4S二、電熱轉(zhuǎn)換效率解：(1)V二55L=55Xl0-3m3,m=pV=X103kg/m3X55X10-3m3=55kg,Q=cm(

15、t-t)=X103J/(kgC)X55kgX(60CT0C)=X107J。吸o因?yàn)椴豢紤]熱損失，所以W=Q=X107J，所需要的時(shí)間t=W/P=X107J/1500W=7700st=2h30min=9000s,W=Pt=1500WX9000s=X107j，則熱水器的效率q=W/W=X107j/X107J=%(1)乙(2)I=P/U=2000W/220V=R=U/I=220V/=Qm=pV=1X103kg/m3X12X10-3m3=12kgQ=cmAt=X103j/(kgC)X12kgX(60C20C)=X106JQ=Q/n=X106j/80%=X106jt=W/P=Q/P=X106j/2000

16、W=1260s=21min放吸放三、電力轉(zhuǎn)換效率(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2h.(2)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/s.(1)克服摩擦力做的功是6X105J.(2)1h內(nèi)此車所消耗的電能是X105J.(3)此電動(dòng)車的效率是%.(4)消耗汽油33g.(1)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理制成的(2)X107j、9X105J(3)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，溫度升高，漆包線燒壞聞到焦糊味道(1)電動(dòng)機(jī)對(duì)貨物做的功為14000J.(2)電動(dòng)機(jī)的效率是%.(3)根據(jù)題意可知電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、內(nèi)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p=(pV+pV)/(V+V)汽汽酒酒汽酒有用功為W=FS=920NX105m=X107j有總功為W=Q=m