九年级物理专题(11试题)效率的计算.doc

效率计算热机与电机效率部分：1、（潜江市 天门市 五市201年）今年长江中下游遭遇了50年以来最长时间的干旱，各地都在抽水抗旱。图20是某村抽水抗旱的示意图，水泵的流量为180m3/h（每小 时流出管口的水的体积），抽水高度H为12m。（1）水泵的轴心距水面的高度h最大为多少?（2）该机械装置所做有用功的功率为多少?（3）带动水泵的动力装置为柴油机，每小时燃烧的柴油为1.25L。则整个机械装置的效率为多少?2、（2011年烟台市）从2006年开始，我国就参与了国际科研合作项目国际热核聚变实验堆联合实施协定，研究可控核聚变技术。该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图22所示。 而氘可以从海水中提取，从1L的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量。若这些核能用来发电的效率可以达到50%，所产生的电能可供如图23所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km/h的运营速度匀速行驶多少km？（计算结果保留一位小数）（汽油密度：0.71103kg/m3；汽油热值：4.6107J/kg）3、（甘肃省天水市2011年）科技人员设计了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏晾的优点，不仅为人们到海滨游玩提供了方便，而且节约了能源，减轻了对环境的污染。某可移动太阳能水上漂浮房的房顶安装了太阳能电池板，接收太阳能的功率为9.0 l03W，能为该房供应热水和在水上移动提供能源。 (1)漂浮房冬暖夏晾是利用了水的 比较大的特性；（2)太阳能电池板将太阳能转化为 能。若电池板吸收的太阳能只用来提供推动漂浮房前进所需的能量，漂浮房在平静的水面上以2.5m/s的速度做匀速直线运动，受到水平方向的牵引力为800N，则漂浮房受到的阻力大小为 N，太阳能转化为机械能的效率为 。 1、（山东省日照市2011年）（8分）图15是一电动机通过动滑轮提升重物的装置示意图。假设电源电压380V保持不变，电动机线圈电阻为1，不考虑电动机各处摩擦。当电动机将540kg重物匀速提升16m的过程中，电路中的电流为20A，动滑轮的机械效率为80%（g=10Nkg）。则： （1）电动机所施加的拉力F做的功是多少？（2）电动机所施加的拉力F是多少？（3）电动机线圈电阻的发热功率是多少？（4）试从能量转化和守恒的角度，求电动机提升重物所用的时间。 2、（泸州市2011年）如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式。但风力发电的特点是随机性强，5m/s以上的风速才可以发电。泸州市属亚热带季风气候，春秋季风力大，持续时间长，可以考虑在泸州地区开发风力发电。下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率： 平均风速m/s5678910功率 KW92234445360请根据你所学知识完成以下问题：在泸州某主峰平均风速为8m/s的位置，安装有上述风力发电机一台，该发电机工作1h获得的电能为多少KWh？将该电能全部用于带动额定电压为220V的电热器正常工作可达40h，则电热器的额定电流为多少？将上述发电机工作1h获得的电能全部用于带动机械效率为75%的电动抽水机工作，把水抽到10m高的水池上，请通过计算说明能否把容积为1000m3的水池盛满？（取g=10N/Kg，水=1103kg/m3） 3、（辽宁省盘锦市2011年）（ 分 ）某 型 号 汽 车 重 为 ，在 平 直 的 公 路 上 以 的 速 度 匀 速 行 驶 ，汽 车 受 到 的 阻 力 为 ，已 知 汽 油 的 热 值 为 4.6 ，取 。求 ：（ ）汽车 匀 速 行 驶 所 用 的 时 间 是 多 少 秒 ？（ ）汽车 以 的 速 度 匀 速 行 驶 时 ，牵 引 力 的 功 率 是 多 少 ？（ ）若汽 车 发 动 机 的 效 率 为 ，它 匀 速 行 驶 消 耗 多 少 千 克 汽 油 ？ 4、（辽宁省锦州市年）（ 分 ）汽 车 已进 入 百 姓 家 庭 ，汽 车 发 动 机 性 能 的 好 坏 倍 受 人 们 关 注 。 在 汽 车 发 动机 的 设 计 过 程 中 ，既 要 考 虑 能 量 的 有 效 利 用 ，又 要 考 虑 发 动 机 的 冷 却 问 题 。（汽 油 热 值 为 4.6107 ，汽 油 密 度 为0.7103 ）（ ）为 了 防止 发 动 机 过 热 ，汽 车 的 冷 却 系 统 常 用 水 的 循 环 来 降 低 发 动 机 的 温 度 。5kg水 在 冷 却 系 统 中 温 度 升高 ，所 吸 收 的 热 量 是 多 少 ？（ ）10L汽 油 在 汽 车 发 动 机 汽 缸内 燃 烧 30，可 以 释 放 出 多 少 能 量 （假 设 汽 油 完 全 燃 烧 ） ？若 发 动机 输 出 的 功 率 是6104，则此 汽 车 发 动 机 的 效 率 是 多 少 ？（汽 车 发 动 机 效 率 的 计 算 结 果 精 确 到 ）5、(湖北省十堰市2011年)“问道武当山，养生太极湖”，中外游客慕名前往武当山旅游观光。武当山景区推出了“山水一体游”项目，购进一批旅游观光艇（如图），其部分技术参数如下表：（取g=10N/kg，q柴油=4.3107J/kg，） 求：（1）某旅游团队从武当山旅游码头乘坐观光艇以最大航速 行驶2小时的路程是多少？ （2）假设每位乘客的平均质量为60kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？ （3）观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是多少N？ （4）若这次航行共消耗柴油30L，则柴油发动机的效率为多大？ 6、（湖北省荆门市2011年）今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600 m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5107J/kg，g取10N/kg，求： （1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？（2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？（3）此柴油抽水机的总功率为多少千瓦？ 7、（2011年桂林市）从2006年开始，我国就参与了国际科研合作项目国际热核聚变实验堆联合实施协定，研究可控核聚变技术。该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图22所示。 而氘可以从海水中提取，从1L的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于300L优质汽油完全燃烧放出的热量。若这些核能用来发电的效率可以达到50%，所产生的电能可供如图23所示的电力机车牵引功率为4800kW的“和谐号”电力动车组以252km/h的运营速度匀速行驶多少km？（计算结果保留一位小数） （汽油密度：0.71103kg/m3；汽油热值：4.6107J/kg）8、（湛江市2011年）2010年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈” 今年“五一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30，汽油的热值为46107 Jkg(假设汽油完全燃烧，g取10Nkg)求：(1) 汽车静止时对路面的压强 (2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？ 9、（2011年阜新市）(8分)一辆汽车，总重为1.2104N，四个轮胎与地面接触的总面积为0.12m2，该车在平直公路上匀速行驶1h，消耗汽油10L，汽油完全燃烧放出的热量有30转化为机械能。(汽油的热值为4.6 10 7Jkg，密度为0.7 103kgm3，g=10Nkg)求： (1)该车静止在水平路面上时，对路面的压强是多少? (2)10L汽油完全燃烧放出的热量是多少? (3)这段时间内该汽车发动机的功率是多少千瓦?(功率的计算结果保留小数点后一位) 10、（2011年大理）(8分)为了节能环保，王老师骑电动自行车上班，下表是他的电动自行车的有关数据： 电动自行车自身质量mkg行驶时电源的输出功率PW工作电压U/V行驶时的最大速度v/kmh行驶时受到的平均阻力f/N40125362020王老师以5m/s的速度匀速从学校回到家，用了20分钟，求：（1）学校到王老师家的路程和电动自行车牵引力所做的功；（2）电动自行车电能转化为机械能的效率；（3）目前，我国电动自行车的拥有量已超过1.2亿辆，它给我们出行带来便捷的同时，也导致交通事故频发，针对这一现象请提出一条合理化建议。11、（2011年安徽省中考）随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72kmh的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20 kW。若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值g=46107Jkg，小汽车发动机的效率为25。 求小汽车在这段路程中： (1)运动的时间； (2)发动机所做的功； (3)消耗汽油的质量。 三、填空题（共 2 小题）1、（2011年柳州市）电动自行车已经是柳州市大部分市民的主要交通工具，其优点是经济实惠。 如果某一电动自行车电动机的额定功率是240 W，以6 ms的速度匀速行驶时的供电电流为5 A，则电动机的额定工作电压为_V，若该车电动机的效率为80，则牵引力为_N。 2、（湖北省随州市2011年）2011年入春以来，我省大部分地区出现了特大旱灾，为抗旱救灾朝阳村新安装了一台质量为300kg、功率为8kw的抽水机。安装时为了对地面的压强不超过4104Pa，抽水机底座下的轻质木板面积至少为 cm2。已知该抽水机出水流量是90m3/h，正常工作 30min，抽水高度为20m，则抽水机电热效率部分1、（益阳市2011年）（10分）如图17所示是一种新型炊具电磁炉，它具有加热快、效率高、节能环保、使用方便等优点。图18是该电磁炉的铭牌。（1）该电磁炉正常工作7分钟消耗的电能是多少? (2)若正常工作7分钟消耗的电能有80%被质量为2kg、初温为25的水吸收，则水吸收的热量为多少？在标准大气压下，水最终的温度为多少?水的比热是4.2103J/(kg) 2、（威海市2011年）图甲是内胆为铝质材料的电饭锅，内部电路如图乙所示，R1是加热电阻，阻值为48.4；R2是限流电阻，阻值为484。煮饭时，接通电源（220V50Hz），闭合手动开关S1，电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103时，开关S1会自动断开，断开后若无外力作用则不会自动闭合，S2是一个自动温控开关，当锅内食物温度达到80时会自动断开，温度低于70时会自动闭合。（已知水的比热容为4.2103J/(kg. );查表可知铝的熔点为660） 请解答下列问题：（1）如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1，电饭锅的内胆是否会熔化？为什么？（2）在保温和加热两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多少？（3）若在一个标准大气压下将温度为20，质量为2.5kg的水烧开需要16min40s，求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少？3、（2011年天津市）、（6分）小丽家电热淋浴器的额定功率为2000W，水箱最多可容纳50kg水，注满水的淋浴器连续正常加热40min，淋浴器上温度示数由22上升到42。求： （1）此过程中水箱中水吸收的热量；2）该电热淋浴器加热时的热效率。 4、（泰州市2011年）(8分)图17是一台常用的电热饮水机，下表是它的铭牌数据，图18是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态 水桶容量20L热水箱容量1L额定电压220V加热功率440W保温功率40W (1)在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大? (2)饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20加热到90需用时14min水的比热容为4.2103J/(kg)求此加热过程中： 水吸收的热量； 饮水机的加热效率 (3)求电阻R1的阻值(保温功率是指整个电路消耗的功率)， 5、（2011年龙岩市2010年）（9分）某种电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），从它的说明书上收集到如下数据及图22所示的简化电路原理图。 （1）当S闭合，S0断开时，饮水机处于 （填“加热”或“保温”）状态。（2）求：一满热水箱水的质量；保温时的电流。（1L=1103m3）（3）将一满热水箱的水从20加热到80需要吸收多少热量？若加热效率为90%，需要加热多长时间？c水=4.2103J/（kg），水=1.0103kg/m3 热水箱容量1L额定电压220V加热功率1000W保温功率44W6、（辽宁省辽阳市2011年） （ 分 ）小 雨 家 最 近 买 了 一 台 微 波 炉 ，微 波 炉 说 明 书 中 的 铭 牌 如 下表 所 示 。求 ： （ ）在 使 用 最 大 加 热 功 率 加 热 时 ，小 雨家 干 路 电 流 增 加 多 少 ？（ ）小 雨 对 铭 牌 中 加 热 效 率 大 于 有点 怀 疑 ，他 动 手 进 行 了 测 量 。他 用 容 积 是 的 空 矿 泉 水 瓶 装 满 的 水 ，倒 入 专 用 塑 料 杯 中 ，放 进 微波 炉 ，用 最 大 加 热 功 率 加 热 ，取 出 后 测 得 水 的 温 度 为 ，请你 通 过 计 算 帮 助 小 雨 判 断 铭 牌 中 中 热 效 率 大 于 是 否 可 信。 水 4。2103（ ） 7、（辽宁省丹东市2011年）（ 分 ）天 冷 时 小 丹 为 奶 奶 买 了 个“电 热 宝 ” 。它 是 由 通 电 时 产 生 的 热 能 被 蓖 麻 油 吸 收 后 并 逐 渐 向 外 散 热 来 取 暖 的 ，相 关 数 据 如 表 所 示 。 【 蓖麻 油0.8103kgm3，蓖麻 油1.8103 J/(kg)】，求 ：（ ）“电热 宝 ”内 的 蓖 麻 油 的 质 量 是 多 少 ？（ ） “电 热 宝 ”通 电 ，里 面 的 蓖 麻 油 从20升 高 到90，则 “电 热 宝 ”把 电 能 转 化 为 热 能 的 效 率 是 多 少 ？8、（辽宁省鞍山市2011年）（ 分 ）一 台 电 热 水 器 装 有 水 ，通 电 加 热 过 程 中 ，水 温 随 时 间 变 化 情 况 如 图 。求 ： （ ）加 热 分 钟 ，水 吸 收 了 多 少 热 量 ？ （ ）如 果 电 热 水 器 功 率 为 1000，加 热 分 钟 ，放 出 多 少 热 量 ？（ ）此 电 热 水 器 的 效 率 是 多 少 ？（ 为 水 吸 收 的 热 量 与 电 热 水 器 放 出 热 量 的 比 值 ） 9、（2011年无锡市）(6分)如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，袭中列出了其部分技术参数 (1)电热水壶正常工作时的电流是多少? (2)电热水壶正常工作时，用6min就能将整壶水烧开，如果水吸收的热量是3.24105J，则该电热水壶的效率是多少? (3)有关电热水壶的安全使用，有下列几种说法，其中不正确的是 (填序号) 电热水壶不用时，应拔下电源插头；当壶体和基座被弄脏时，放进清水中清洗；电热水壶工作时，身体不可靠近壶嘴；注入水时，水位不超过电热水壶的最高水位线 型号FYTSl010A 额定电压 220V 频率 50Hz 额定功率 1000W 容量 1.OL10、（哈尔滨市2011年）(6分)某电水壶的铭牌信息如图1所示，电水壶 在标准大气压下工作.【c水=4.2103J（kg)】 (1) 电水壶装满初温为20的水时，在额定电压下将水烧开用了7 min.求：水吸收的热量是多少?电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少? (2)农村电网改造前，用电高峰时电压会下降l0.求：这时电水壶的实际功率P。.(电阻不随温度改变) (3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造，在原电阻丝R1两端并联一个电阻丝R2，如图2所示，并分别推导出了R2的表达式.请你指出哪个表达式是错误的，并分析若用此电阻丝来改造 电水壶的结果. 11、（2011铜仁）如下表及图所示，是某电热饮水机说时书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S0控制）。求： （1）当开关S闭合，开关S0断开时，饮水机的功率是多大？（2）保温电阻R2的阻值是多少？（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为90，将满热水箱的水从20加热到95需要多长时间？（C水=4.2103J/kg）12、（2011年福建省泉州市）(6分)小理对家里的电磁炉进行研究，电磁炉的功率调节范围是120W2200W， (1)小理用电磁炉将质量为2kg的水从加热到100，消耗了0. 22kwh的电能。水吸收的热量是多少？这时电磁炉的效率是多少?(2)小理用电磁炉煮粥。先用大火将水开，后用小火煮这段时间电功率随时间变化如图18所示问第8分钟通过电磁的电流是多少? 水的比热是4.2103J/(kg. )，家庭电路的电压为220V 13、（四川省遂宁市2011年）(8分)如图甲是某品牌电饭锅的电路原理图，R1、R2是安装在同一发热盘中的发热电阻丝，L1、L2为指示灯，S2是温控开关，当锅内温度达到103时S2自动跳转。红灯亮、绿灯灭，表示正在加热；绿灯亮、红灯灭，表示电饭锅处于保温状态。R3、R4电阻都很大，在以下计算中可近似地将其看成开路；L1、L2、R3、R4耗电功率很小，可以忽略不计，电路原理图可近似等效成乙图。 一用户观察发现，该电饭锅铭牌标有“220V 加热功率1000w”，在家中其它用电器都断开的情况下,用其加热2kg、20的水时，标有“2000imp/kwh”的电能表指示灯一分钟闪烁了30次。已知水的比热容c=4.2103J/(kg)，1kwh=3.6106J，不考虑电阻R1、R2阻值随温度的变化。 请根据以上信息解答以下问题：(2分)将这些水在1标准大气压下烧开，水吸收了多少热量？(2分)加热过程中电饭锅的实际功率是多大？(2分)如果电饭锅消耗的电能有80%被水吸收，烧开这些水用了多少时间？(2分)测得电饭锅保温时的功率是加热时功率的，则R1、R2之比是多少？ 型号WS-1217额定电压220V额定功率1200W额定容量1.2L14、（湖北省荆门市2011年）某电热水壶的铭牌如表所示，当此电热水壶正常工作时，用时8分钟将额定容量的水在一个标准大气压下从20加热到沸腾， 水吸收的热量为 J，消耗的电能为 J。此电热水壶的效率为 。（c水= 4.2103J/(kg)） 二、综合能力题（共 1 小题）1、（湖南省娄底市2011年）母亲节那天，小星的爸爸在超市买了一台豆浆机，外型如图所示小星仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和豆浆机的使用说明书决定亲手制作一杯鲜豆浆送给妈妈作为母亲节的礼物小星按说明书的步骤向豆浆机杯中加入清水l420g，用小量杯取了80g干黄豆倒入，接上电源，选择“干豆”豆浆制作程序，按下“开始”键，豆浆机开始工作小星仔细观察杯中发生的现象，很快看到电加热管上有小气泡产生，一会儿电动机带动打浆刀迅速旋转搅拌了几次，又过一会儿，发现沉在杯底的黄豆“长”大了，大部分陆续上浮至水面，一段时间后，水开始沸腾起来，打浆刀在电动机的驱动下高速旋转，整杯水的颜色变黄了，电加热管和电动机间断式地工作着大约20分钟后，几杯鲜豆浆制作完成了 额定电压220V频率 50Hz电动机额定功率：220W电加热管额定功率1000W请你帮小星解决以下一些物理问题： (1)机座底部安装有三个小橡皮碗，相当于吸盘”可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动，“吸盘”是利用起固定作用。(2)为什么黄豆会上浮呢?其原因是(3)豆浆机的机头主要由一个电加热管(电热丝)和一个电动机带动的打浆刀构成制作豆浆的过程是先加热，再打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的由此可知，豆浆机中的电动机和电加热管的连接方式是(4)豆浆机铭牌上的部分参数如右表，豆浆机在额定电压下打浆时，通过电动机的电流是多大?(5)大豆和清水的初温为20，豆浆机在额定电压下工作，当电加热管加热的总时间约为10min时，豆浆沸腾，测其温度为l00，豆浆的比热容大约为4.0103J/（kg）.求豆浆机电加热管的加热效率是多少?(6)豆浆打好后，戴眼镜的小星打开豆浆机，往里一看，镜片却变模糊了，请你解释其中的原因炉子效率及太阳能效率1、（扬州市2011年）（6分）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息 太阳照射时间h装水量 Kg吸热板面积m2水升高的温度水的比热容J(kg)1太阳辐射功率J(m2 -h)1101002.5504.21031. 68106其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能求：(1)水在10h内吸收的热量； (2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热 值为8.4l07Jm3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收） (3)该太阳能热水器的能量转化效率 2、（11聊城）天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使100kg的水从20升高到70。已知水的比热容为C=4