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。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)間內(nèi)消耗的電能）4.

2、力熱轉(zhuǎn)換效率w有=fs（即所做的有用功） w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)，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

3、率是加熱時(shí)的功率的一半，r1和r2的比值是多少？【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/min1852335175410108.5105（1）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)1.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

4、近就安裝了一臺(tái)這樣的兩用熱水器，如圖所示，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=10-3m3）（2）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(xiě)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/kg）（1）把這些水從地面送到屋

5、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%，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10，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？

6、c水=4.2103j/（kg） 2.一家用電熱水器的銘牌如下表所示。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 編號(hào)：2003031000桃花廚房設(shè)備有限公司制造根據(jù)銘牌所提供的信息。解答下列問(wèn)題：（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20升高到60，水需要吸收多少熱量？c水=4.2103j/（kg）（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

7、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n（n的大小等于mg)成正比，即f=kmgv，其中k=5.010-3s/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

8、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)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（1）這種電動(dòng)車以最大速度行駛時(shí)阻力為車重的0.04倍.某人滿載時(shí)以最大車速行駛1h，克服摩擦力做得功是多少？ （2）1h內(nèi)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：4.6107j/kg）3

9、.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“220v5.5kw”，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.4（1）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內(nèi)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)：（1）2s內(nèi)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？

10、 （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(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)。（1） 請(qǐng)寫(xiě)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）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92

11、0n，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4.6107j/kg，計(jì)算結(jié)果保留百分?jǐn)?shù)的整數(shù)位）2.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=10nkg)(1)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(2)已知該快艇使用的汽油熱值約為4.6107jkg，密度約為0.7103 kgm3，它在水中勻速航行時(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(shū)的部分

12、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(pán)，實(shí)用美觀，耐磨損，抗摔擊充電電壓3.5v，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

13、積上的輻射功率為10l03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內(nèi)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（1）i=2.5a（2）q水=mct=189000j，w=pt=550w660s=198000j，則=100=95%（3）s閉合時(shí)加熱，則有：p1=；s斷開(kāi)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，

14、大壩底部受到水的壓強(qiáng)：p=gh=1.0103kg/m39.8n/kg175m1.72106pa；（2）1min水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功：w=gh=gvh=1.0103kg/m38.5105m39.8n/kg175m1.461012j；每小時(shí)水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功：w總=w60=1.461012j60=8.761013j；（3）由=w有w總100%得：w有=w總=40%8.761013j3.51013j，p=w有t=3.51013j3600s9.72109w1、 應(yīng)用太陽(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=100kg10n/g=1.0103n根據(jù)功的計(jì)算公式w=fs

15、得：w=gh=1000n10m=1.0104j（2）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. 2103j/ （kg）100kg（60一10）=2.1107j（3）根據(jù)題意有q吸w=2. 1107j根據(jù)電功的計(jì)算公式w=pt得：t=w/p=3107j /1500w=2104s二、電熱轉(zhuǎn)換效率1.解：（1）v = 55l = 55l0-3m3，m v 1.0103kgm35510-3m3 = 55kg ， q吸= cm（t-to）4.2 103j（kg）55kg （60-10）=1.155107j 。（2）因?yàn)椴豢紤]熱損失，所以w = q = 1.155107j ，所需要

16、的時(shí)間t = wp= 1.155107j1500w = 7700s（3）t= 2h30min = 9000s ，w= pt= 1500w9000s =1.35107j ，則熱水器的效率q= ww=1.155107j1.35107j = 85.62.（1）乙（2）i=p/u=2000w/220v=9.09a r=u/i=220v/9.09a=24.2（3）m=v=1103kg/m31210-3m3=12kg q=cmt=4.2103j/(kg)12kg(6020)=2.016106j（4）q放=q吸/=2.016106j/80%=2.52106j t=w/p=q放/p=2.52106j/2000

17、w=1260s=21min三、電力轉(zhuǎn)換效率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/s2.（1）克服摩擦力做的功是6105j（2）1h內(nèi)此車所消耗的電能是6.48105j（3）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。（2）1.98107j、9105j（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4.（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90.91%（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 =（汽v汽酒v酒）/（v汽v酒）有用功為w有fs920n1059.2107j總功為w總q放q=0.711031010-34.6