专题36： 效率计算题.doc

专题36 效率计算题（2课时）一、效率：有用能量W有与总能量W总的比值叫做效率（1）。二、题型分类1、机械效率题（1）竖直机械效率：电能机械能（如：起重机、抽水机、滑轮组、斜面）（13题）解题方法：起重机：W有=Gh W总=Pt W总=qm =W有/W总 P=FV 滑轮组：W有=Gh W总=FS =W有/W总 P=FV斜面： W有=Gh W总=FS =W有/W总 P=FV（2）水平机械效率：内能机械能（如：汽车、摩托车、推土机、轮船）（46题）解题方法：内燃机：W有=FS W有=fS W有=Pt W总=qm =W有/W总 P=FV 电动车：W有=FS W有=fS W总=Pt W总=UIt =W有/W总 P=FV 2、热效率题（1）电热转换效率：电能内能（如：饮水机、电磁灶、电饭煲等所有电热器）（78题）解题方法： Q有=cmt Q总=Pt =Q有/Q总 （2）光热转换效率：光能内能（如：太阳能热水器）（9题）解题方法：Q有=cmt Q总=QS =Q有/Q总 （3）化热转换效率：化学能内能（如：土灶、蜂窝煤灶、锅炉）（10题）解题方法：Q有=cmt W总=qm =Q有/Q总 三、课堂训练1.（2010年昆明市）如图所示，在2010年抗旱工作中，某单位帮助一个对口扶贫村打了一口地下水井，井在地面上修建了一个深2m，能储存30t水的水池。已知水井的水面距离水池进水口的竖直距离是30m。求：（1）将30t水从井里刚好抽到水池里，抽水机对水做的功。【910J】（2）水池装满水后，水对水池底的压强。【2104Pa】（3）若抽水机的效率是80，将30t水从井中抽到水池中需要1h，这台抽水机的总功率不能低于多少瓦。（g取10N/kg）【31.25W】2.（2010年云南）工人师傅用起重机将质量为0.6t的货物匀速提升4m，起重机的功率是2.0103W，若机械效率为60（g=10N/kg）。求：（1）起重机所做的有用功；【2.4104J】 （2）起重机所做的功；【4104J】（3） 起重机匀速提升货物所用的时间。【20S】3.（2005年玉溪市）如图所示，某矿产工人用200N的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地面匀速向右运动，在10s内将矿井里质量为32kg的物体提升4m。求：（g取10N/kg）（1）人拉绳子的速度；【0.8m/s】（2）滑轮组对物体做功的功率；【128W】（3）滑轮组的机械效率。【80】 4.(2010年县)小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW。请运用所学的知识解答下列问题。（汽油的热值为4.6107J/kg）（1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？【1150N】（2）汽车发动机的效率是多少？【40】（3）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？【略】5.小明家买来一辆小轿车，国庆节一家三口人上昆明，在平直公路上匀速行驶了100km，共消耗汽油5L，请你根据下表提供的有关信息，计算下列问题：燃料汽油油箱容积50L汽油密度0.7103kgm3汽油热值4.8107Jkg发动机功率10.08kW发动机效率30%（1）5L汽油燃烧放出多少热量？【1.68108J】（2）发动机的牵引力是多大？【504N】（3）轿车行驶的速度是多少km/h?【72km/h】6.（2008年云南）电动自行车既环保又节能，深受城市居民喜爱。下表是小王同学的电动自行车的有关数据。电动自行车自重m电能转化为机械能的效率工作电压UV行驶速度v(kmh-1)骑车人质量为50 时的平均阻力fN4075363620小王质量为50kg，从学校匀速回到家用时20min，距离为5.4km。根据相关信息求小明回家过程中：（1）电动自行车速度大小；【4.5m/s】（2）电动自行车牵引力所做的功；【1.08105J】（3）电动自行车消耗的电能。【1.44105J】 额定电压220V额定功率2800W频率50HZ容积30L7.小明家洗澡用的电热水器的铭碑如下表所示，试问：（1）电热水器在额定电压下的电流是多少？ 【12.72A 】 （2）把装满水箱里20的水加热到100需要多少热量？（C水4.2103J/kg.，1L10-3m3） 【 1.008107J 】 （3）若电热水器中电热丝产生的热量有80%被水吸收，想达到上述目的需要多少时间？ 【4500s】 8. 今年春节，小兵家买来一台电磁灶，其说明书如下表，锅吸收的热量不计，试问：牌电磁灶额定电压220V额定功率2000W频率50HZ（1）在额定电压下通过电磁灶的电流是多少？【9.09A】（2）在额定电压下用5min时间要把1kg的20水烧开，水吸收多少热量？（1标准大气（1标准大气压）水吸收多少热量？【3.36105J】(3) 电磁灶的热效率是多少？【56】（4）若实际电压只达到200V，电磁灶要把同样的水烧开，又需要多少时间？(假设热效率不变)【6.05min】9.（2010年玉溪市）如图是太阳能热水器的装置图。它主要由太阳能吸热板和补水箱等组成，它利用水的对流与循环把水加热。补水箱内装40kg水，如果每分钟吸收太阳辐射的能量为8.4104J，其中60%被水吸收（C水=4.2103J(kg)。求：(1) 请说出太阳能热水器的工作原理。【略】(2) 将补水箱里20的水经吸热板加热1小时水温为多少度？【37.97】(3) 若改用电热器加热，需耗电多少度？（不计热量损失）【0.84kwh】10.小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2103J(kg)(1)如果小王用燃气灶将质量为5kg、温度为20的水加热到100，则水需要吸收多少热量?【1.68106J】(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20，则实际消耗的煤气为多少千克?【0.2kg】(3)为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20的水加热到100，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？【25 】四、课外作业11. （2011年玉溪市）今天的人类，已经离不开电能了。风力发电是把风能转化为电能，供各种产业和日常生活使用。如图18是某风力发电场的外景，当风速为10m/s时，一台风机1min内可获得的动能是2.4106J，若其中的20%转化为电能。求：（1）这台风机的发电功率。【8103W】（2）这台风机工作1h所发电能相当于完全燃烧多少kg标准煤（煤的热值为3.0l07Jkg）【0.96kg】（3）风是怎样形成的？【略】12. （2012年江川县）如图21所示，电动摩托车已经成为家庭常用的交通工具，它的优点是环保、快捷、轻便。小林家买来一辆“新日牌”电动摩托车，它的功率为800w，电能转化为机械能的效率为80。如果他骑着电动摩托车行驶了9km，所用时间15min。试问：（1）小林骑电动摩托车的平均速度为多少？【10m/s】（2）电动摩托车受到的平均阻力是多大？【64N】（3）电动摩托车每次充电能储存电能3.6106J，若以上述速度匀速行驶，充满一次电最多能跑多远?【45km】13.（2010年玉溪市） 如图所示，在青海玉树抗震救灾中，解放军部队某战士用150kW的铲车清理废墟。若铲车用5s匀速推进了3m，然后将1.5t的建筑废料举高3m装车运走，整个过程是连续的。若柴油发电机的热效率为34.5%。（）求：（1）在推土过程，铲车受到的阻力。【2.5105N】（2）在举高过程，铲车所做的功。【4.5104J】（3）整个过程消耗柴油多少千克？【0.07kg】14.在一次课外活动中，小明同学对家用电器进行了相关的观察和研究，他以一台电磁炉为观察研究对象，记录了有关数据，如下表：观察对象有关记录和相关活动观察电磁炉的铭牌U额220V P额=1000W观察电能表的铭牌220V 10A 50Hz 2000r/KW.h用电磁炉加热一壶（水的质量m=2kg，初温t030）关闭家里的其它用电器，只将电磁炉接入电路中烧水，观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得的水温为50请你就这位同学在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题：（1）加热5min，水所吸收的热量；【1.68105J】 （2）电磁炉工作5min消耗的电能；【0.075kwh, 或2.7105J】（3）电磁炉的功率：【900W】（4）请你将（3）的求解结果与这位同学在活动中的有关数据进行比较，发现什么问题？并解释原因。【电磁炉的实际功率小于额定功率，因为实际电压小于额定电压】15.（2011年县）如图所示, 为了冬天能洗澡，小明家购买了一台标有“220V 2000W”的电热水器，接在家庭电路中正常工作时，热效率为80%。试问：（1）电热水器发热体的电阻是多少？【24.2】（2）把装满水箱里的水从20加热到50，需要20min，电热水器产生的热量是多少？【2.4106J】(3)热水器水箱的容积是多少？(保留整数)【15L】16.（2011年县）2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳