中考中的能效問題.ppt

1、沭陽國(guó)際學(xué)校,授課人：周兵,中考中的能效問題,一、為何選題？,節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，可持續(xù)發(fā)展是我國(guó)的基本國(guó)策。作為初中物理知識(shí)積極關(guān)注能效問題，有利于引導(dǎo)中學(xué)生樹立節(jié)約意識(shí)，具有持續(xù)發(fā)展的價(jià)值追求，培養(yǎng)保護(hù)環(huán)境的情感。 近年來，中考中考查對(duì)能源、環(huán)保的認(rèn)識(shí)和理解的題目越來越多，體現(xiàn)了當(dāng)前社會(huì) “節(jié)能減排”的大主題。,課程標(biāo)準(zhǔn)的要求： 課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容分為物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和相互作用以及能量三大部分。能量的轉(zhuǎn)化和守恒是自然科學(xué)的核心內(nèi)容之一，從更深的層次上反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和相互作用的本質(zhì)。它廣泛滲透在各門學(xué)科中，并和各種產(chǎn)業(yè)及日常生活息息相關(guān)。這部分內(nèi)容對(duì)于學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀、聯(lián)系生活實(shí)際、形成可持續(xù)發(fā)展

2、的意識(shí)以及學(xué)習(xí)其它科學(xué)技術(shù)，都是十分重要的。這部分內(nèi)容具有較強(qiáng)的綜合性，應(yīng)該注意和本課程其他部分的聯(lián)系，注意和其他學(xué)科的融合，注意可再生能源的開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等可持續(xù)發(fā)展觀念的體現(xiàn)。,在課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容中， “能量”劃分為六個(gè)二級(jí)主題： 能量、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移 機(jī)械能 內(nèi)能 電磁能 能量守恒 能源與可持續(xù)發(fā)展,二、何為能效？,即為能量轉(zhuǎn)換裝置的效率,對(duì)于簡(jiǎn)單機(jī)械即為機(jī)械效率,三、能效類試題的特點(diǎn),題目敘述長(zhǎng)，閱讀、分析、理解難度大 貼近生活實(shí)際，從生活走向物理，從物理走向社會(huì)是新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念之一。各省市的這類考題都非常注重聯(lián)系生活實(shí)際，特別是生活中的電動(dòng)自行車、汽車、電磁爐、微波爐和太陽能熱水

3、器等實(shí)例都與學(xué)生生活貼近，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且使他們?cè)谶\(yùn)用物理知識(shí)解決這些問題的過程中，深刻體會(huì)物理就在自已身邊。,重視考查物理知識(shí)的綜合應(yīng)用，考查學(xué)生的分析、應(yīng)用能力，這類試題的著力點(diǎn)都放在考查能力上，在考查對(duì)所學(xué)知識(shí)的組織、存儲(chǔ)、提取、理解運(yùn)用、分析綜合等能力的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)考查學(xué)生對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的整體把握。結(jié)合生活、生產(chǎn)實(shí)際，增加開放性、實(shí)用性、能力型的題目，以利于高一級(jí)學(xué)校選拔具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀學(xué)生。 分值較大，一般都在6分以上。,中考試題分類解析,四、中考試題分類解析,1、汽車的能效,(2009年山東濰坊)汽車是我們熟悉的交通工具，它給我們的生活提供了便利

4、，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展某型號(hào)四輪汽車質(zhì)量為l.6103kg，每個(gè)輪子與地面的接觸面積為0.02 m2，當(dāng)它以60 km/h的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為600 N，每行駛100 km消耗汽油量為8L，完全燃燒l L汽油釋放的能量為3. 7l07J(取g=10 Nkg) ,求： (1)汽車靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng) (2)汽車以60 km/h的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率 (3)汽車以60km/h的速度勻速行駛時(shí)，汽車的效率 (4)汽車有很多用途，但也帶來很多不利影響，請(qǐng)列舉一例，并就如何減小該不利影響提出一條合理化建議。,解析：（1）汽車對(duì)地面壓強(qiáng),（2）汽車速度,牽引力功率,（3）若汽車

5、行駛 s=100km，汽油燃燒放出的熱量,汽車牽引力做的功,汽車的效率,（4）普通汽車采用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，其能效較低，且行駛時(shí)排出大量廢氣，污染空氣。,點(diǎn)評(píng)： 本題將力學(xué)、熱學(xué)和環(huán)境保護(hù)等知識(shí)組合起來，考查了學(xué)生的綜合能力、應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。要解答本題，必須要求學(xué)生理解壓強(qiáng)、速度單位換算、功和功率以及效率的計(jì)算公式。,2.電動(dòng)自行車的能效,（2009.濟(jì)寧）電動(dòng)自行 車是備受人們青睞的一種交 通工具。它可以電動(dòng)騎行， 亦可以腳踏騎行。電動(dòng)騎行 時(shí)，蓄電池對(duì)車上的電動(dòng)機(jī) 供電。右表是某型號(hào)電動(dòng)自 行車的主要技術(shù)參數(shù)。 。,（2）行駛過程中輪胎與地面的總接觸面積為0.01m2 當(dāng)你騎著該

6、電動(dòng)自行車在平直的公路上行駛時(shí)，地面受到的壓強(qiáng)是多大？（取g=10N/kg） （3）電動(dòng)自行車以額定功率行駛時(shí)的工作電流是多大？ （4）蓄電池一次充足電可儲(chǔ)存的能量是多少J？ （5）若蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于電動(dòng)自行車克服阻力做功，電動(dòng)自行車在平直的公路上勻速行駛時(shí)受到的平均阻力為40N，蓄電池充滿一次電最多能連續(xù)電動(dòng)行駛多遠(yuǎn)？ （6）從環(huán)保角度，與摩托車相比，電動(dòng)自行車有什么優(yōu)缺點(diǎn)？,（1）請(qǐng)你仔細(xì)電動(dòng)自行車的構(gòu)造，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多地方用到了物理知識(shí)。請(qǐng)列舉一例。 示例：電動(dòng)自行車的車座大而扁平，可以減小壓強(qiáng)。 答：,解析：（1）電動(dòng)自行車的車輪刻有凹凸不平的花紋，可以增大摩擦。,（2）估計(jì)身體

7、的質(zhì)量約為50kg，則地面受到的壓強(qiáng)：,（3）額定功率下行駛的工作電流：,（4）蓄電池儲(chǔ)存的電能：,（5）因蓄電池儲(chǔ)存能量的80%用于電動(dòng)自行車行駛克服阻力做功，即：,（6）優(yōu)點(diǎn)：無尾氣、噪音小、啟動(dòng)方便等； 缺點(diǎn)：廢舊的電池污染環(huán)境，速度小，載重少等。,點(diǎn)評(píng)： 本題聯(lián)系實(shí)際生活中的電動(dòng)自行車考查相關(guān)的物理知識(shí)，使學(xué)生感到物理就在我們身邊，既親切又新鮮。本題巧妙地將力學(xué)、電學(xué)和環(huán)保等知識(shí)組合起來，開啟了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，考查了學(xué)生的綜合能力，應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。解答本題除了要求學(xué)生理解壓強(qiáng)、電功率與電壓電流的關(guān)系、能量、效率的計(jì)算公式之外，還要求學(xué)生從銘牌中獲得信息，另外還能估計(jì)身

8、邊常見的物理量。,（2009年威海）電磁爐是一種新型灶具爐子的內(nèi)部有一個(gè)金屬線圈，當(dāng)電流通過線圈時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又會(huì)引起電磁爐上面的鐵質(zhì)鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流(即渦流)，渦流使鍋體及食物的溫度升高，所以電磁爐煮食的熱源來自于鍋具本身，小明在探究“家用電器”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，以家里的電磁爐為觀察研究對(duì)象，在表中記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)。,3電磁爐的能效,請(qǐng)你解答下列問題： (1)加熱2.5 min水所吸收的熱量是多少? 水的比熱容為4 .2103 J(kg) (2)電磁爐工作2.5 min消耗的電能是多少? 比較(1)(2)兩問的結(jié)果，說明了什么問題? (3)電磁妒的實(shí)際功率是多少?請(qǐng)你將求解結(jié)果與

9、表中的額定功率進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么問題?并解釋原因。,解析（1）水吸收的熱量,（2）消耗的電能,電磁爐消耗的電能大于水吸收的熱量，說明電磁爐產(chǎn)生的熱量有一部分被鍋體吸收 （水吸收的熱量小于電磁爐消耗的電能，有電能消耗在鍋體上）,原因是電磁爐兩端的實(shí)際電壓小于額定電壓,=91.6%,（3）電磁爐的實(shí)際功率,4微波爐的能效,(2009年河南)在“家電下鄉(xiāng)”活動(dòng)中，小剛家買丁一臺(tái)微波爐， 他觀察電源線插頭的三個(gè)腳，如圖l所示，知道其中稍長(zhǎng)些的腳E 是把微波爐的外殼與 相連接，而且腳F稍長(zhǎng)一些可保證在插入 插座和拔出插座時(shí)更安全，原因是,（3）小剛對(duì)銘牌中加熱效率大于92有點(diǎn)懷疑，動(dòng)手進(jìn)行了測(cè)量他用容

10、積是250 mI，的廢礦泉水瓶裝滿20、的自來水，倒入專用塑料杯中，放入微波爐中用最大加熱功率加熱l min取出后測(cè)得溫度為78 請(qǐng)你計(jì)算這臺(tái)微波爐的加熱效率(c水=4.2103J/(kg) （4）我國(guó)出臺(tái)了一系列有關(guān)“家電下鄉(xiāng)”的政策，其中對(duì)購(gòu)買高能效、低能耗的家電產(chǎn)品實(shí)行政府賦政補(bǔ)貼，就國(guó)家這一政策對(duì)能源與社會(huì)發(fā)展帶來的影響。發(fā)表你的看法,（2）微波爐說明書中銘牌 如下表所示，在使用最大加熱功率加熱目，家庭電路中干路電流增加多少 呢?請(qǐng)你幫小剛計(jì)算,解析（1）地線 插入插座時(shí)外殼先接地線，拔出插座時(shí)外殼后脫離地線。,（3）250mL水的質(zhì)量,水吸收的熱量,消耗的電能 W總=Pt=1100W

11、60s=6.6104J,=,（4）我國(guó)的能源消耗以化石能源為主，鼓勵(lì)使用高效家電產(chǎn)品， 可有效提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。,（2）,微波爐的加熱效率,點(diǎn)評(píng)：微波爐對(duì)食物具有加熱快、內(nèi)外同時(shí)加熱、能效高的優(yōu)點(diǎn)。,(2009年江西)榮榮同學(xué)家安裝了一臺(tái)太陽能熱水器，晴天可利用太陽能集熱，陰雨天可用電輔助加熱，銘牌如下表所示求：(1)太陽能熱水器貯滿水，水溫從20升高到50時(shí)，需要吸收多少熱量?(2)用電加熱時(shí)，熱水器正常工作的電流有多大?(3)貯滿水的熱水器，陰天里要使水溫從20升高到50，其中55的熱量是由電來輔助提供的，則熱水器正常工作時(shí)需加熱多長(zhǎng)時(shí)間?(不計(jì)熱量損失),5太陽能熱水器的能效,解析（1）熱水器貯水質(zhì)量,吸收熱量,=,=,（2）電加熱時(shí)熱水器正常工作的電流,（3）加熱時(shí)間,=,點(diǎn)評(píng)：太陽能熱水器已逐漸普及，它節(jié)約能源，方便實(shí)用。,太陽能汽車的能效,(2009年莆田)使用太陽能汽車是開發(fā)新能源的途徑之一。 有一款太陽能汽車，太陽光照射到該車電池板上的總功率為8103W時(shí)， 電池產(chǎn)生的電壓是120V，該電壓對(duì)車上電動(dòng)機(jī)提供的電流是10A。問：,(1)此時(shí)電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能是多少焦耳?,(2)電動(dòng)機(jī)線圈