初中物理效率计算专题.ppt

效率计算题专题复习 主讲教师 翟树荣 1 理解能量转化过程中有效利用的能量和总能量2 会用公式计算有效利用的能量和总能量3 理解能量利用率和热效率的意义 能用效率的公式解决实际问题 学习目标 太阳能热水器 汽车 电动自行车 电热水器 一 太阳能热水器效率的计算 例1 2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗 低污染 低排放为特点的绿色环保技术 来体现 城市 让生活更美好 的主题 如图所示的太阳能热水器 它的水箱容量为120L 热水器上的集热器的面积是2 5m2 在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为1400W 如果将整箱水的温度从200C加热到700C 需要阳光照射5小时 求太阳能热水器的利用效率 一 思考 本题中什么是有效利用的能量 什么是总能量 120L水温度从200C加热到700C吸收的热量 有效利用的能量 总能量 2 5m2集热器5小时吸收的太阳能 太阳能热水器的效率 有效利用的能量 总能量 解 120L水的体积 V 120L 120dm3 1 2x10 1m3120L水的质量 由 m V得m水 水v水 1 0 x103kg m3x1 2x10 1m3 120kg Q吸 C水m水 t t0 4 2x103x120kgx 700C 200C 2 52x107J Q太阳 pt s 1400wx5x3600sx2 5m2 6 3x107J Q吸 Q太阳 2 52x107J 6 3x107J 40 水吸收的热量 热水器吸收的太阳能 热水器的效率 太阳能热水器效率计算方法 应用太阳能加热物体时 W有 Q吸 cm t 即物体吸收的热量 W总 获得的太阳能 根据题目信息计算 有效利用的能量 总能量 Goodbye 当堂检测 如图所示 小阳家的太阳能热水器吸热板的面积为3m2 内装有100kg的水 经过10h 该热水器中水的温度从20 升高到70 水的比热容为4 2 103J kg 1 求热水器中水吸收的热量 2 如果热水器将太阳能转化为内能的效率是40 求该热水器上太阳辐射功率 太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能 单位 J m2 h 例2 随着国民经济的发展 汽车已走进广大家庭 而发动机的效率是汽车的经济性能指标之一 某实验小组对一辆小轿车进行了相应的测试 测试结果如下表所示 小轿车匀速行驶过程中受到的平均牵引力为900N 请计算 1 小轿车匀速行驶过程中牵引力的功率是多大 2 小轿车发动机的效率是多大 汽油的热值 4 6x107J kg 计算结果保留一位小数 二 热机效率的计算 思考 本题中什么是有用功 什么是总功 有用功 汽车牵引力在15min内所做的功 总功 1 4kg汽油完全燃烧放出的热量 解 1 汽车行驶的速度 90km h 25m s汽车行驶的路程 由v S t得S vt 25m sx15x60s 22500m W有 FS 900Nx22500m 2 025x107J 汽车做的有用功 2 燃料燃烧放出的热量W总 Q放 qm 4 6x107J kgx1 4kg 6 44x107J W有 W总 2 025x107J 6 44x107J 31 4 汽车牵引力的功率 P W t 2 025x107J 15x60s 22500w 22 5kw 汽车发动机的效率 汽油机 柴油机热效率计算方法 W有 FS 即所做的有用功 W总 Q放 qm 燃料燃烧释放的热量 W有 W总 汽车行驶过程中 小结 2 热机工作时 W有 Fs 即所做的有用功 W总 Q放 qm 燃料燃烧释放的热量 W有 Q吸 cm t 即物体吸收的热量 W总 获得的太阳能 根据题目信息计算 1 应用太阳能加热物体时 3 能量利用率 W有 W总 当堂检测 1 一辆汽车匀速行驶 速度为90km h 受到的阻力为920