中考物理效率计算专题

1、初中物理效率计算专题（2018）一、光热转化 （能的转化：太阳能 内能）例1、2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能，太阳能以低能耗、低污染、低排放为特点来体现“城市，让生活更美好”的主题。太阳能热水器箱容量为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20加热到70，需要阳光照射5小时。求太阳能热水器的利用效率。（辐射功率：单位时间内在单位时间内太阳能辐射的热量）解题时注意： w有= q吸=cm t（即物体吸收的热量）w总= q辐=pts（根据题目信息计算）（p-辐射功率-瓦/平方米，w/m2; 辐

2、射时间-t-秒s ；s-辐射面积-平方米m2 ）二、光电转化 （能的转化：太阳能 内能）太阳能转化为电能：w有=w电= pt=uit w总= pts例2：太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型机动车有一辆太阳能实验车，它上面的太阳能电池的接收板的有效面积为s8 m2，天气晴朗且接收板对着太阳时，每平方米面积上能够接收到的太阳能的功率为p0103 w，太阳能电池输出的电压为u120 v，可供电动机正常工作的电流为i10 a求 (1)在电动机正常工作时，太阳能电池的输出功率是多少？(2)太阳能电池将太阳能转化为电能

3、的效率是多大？(3)若上述由太阳能电池供电的电动机正常工作时，电能的80转化为机械能，且输出功率恒定现用它通过一定滑轮将质量m100 kg的重物匀速提升，如图所示，求重物匀速上升的速度(摩擦及阻力不计，g10 n/kg)三、电热转换（能的转化：电能 内能）例:3、下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息经分析得知，当开关s闭合时，饮水机处于加热状态，s断开时，饮水机处于保温状态为了测量它加热时的实际功率，小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关s，测得热水箱中的水从20升高到100，所用时间为7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kwh”字样的电能表转盘转过

4、120转（r）根据以上信息，求：（1）电阻r1的阻值（不考虑温度对阻值的影响）；（2）饮水机热水箱中的水从20升高到100时所吸收的热量c水=4.2103j/（kg）；（3）饮水机加热时的实际功率；（4）饮水机此加热过程中的热效率解题时注意：w有= q吸=cm t（即物体吸收的热量）w总=w电=pt=uit（即用电器消耗的电能）四、热电转换（内能 电能）例4：一座1x106kw的燃煤电厂，每年燃煤约3.5x106t,向大气排放二氧化碳、二氧化硫、微尘及其他有害物质1.09x106t . (1)3.5x106t煤完全燃烧放出多少热量？（2）这座燃煤电厂一年（365天）发电多少千瓦时？（3）这座燃

5、煤电厂的能量利用率是多少？解题时注意：w有=w电=pt=uit（这段时间内转换的电能）w总=q放=qm或vq（燃料燃烧释放的热量）五、电力转换（能的转化：电能 机械能）例5、目前在我市城乡有大量的电动自行车在被消费者使用下表是某型号电动车的规格表型号额定电压额定电流最大载重最大时速自重x2005hgx36v5a55kg20km/h20kg（1）这种电动车以最大速度行驶时阻力为车重的0.04倍现在某人满载时以最大车速行驶1h，克服摩擦力做得功是多少？（2）1h内此车所消耗的电能是多少？（3）此电动车的效率是多少？（4）如果用汽油驱动它，效率为40%，需要多少汽油？（汽油热值：4.6107j/kg

6、）解题时注意：w有=w机=fs=pt（即电车通过这段距离所做的功）w总=w电=pt=uit（即电车这段时间内消耗的电能）例题6、一台抽水机的功率为10kw，利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h，那么该抽水机做的有用功、总功和机械效率分别是多少？（g取10n/kg）六、力电转换（能的转化：机械能 电能）例题7长江三峡工程是一座集防洪、发电、航运和供水等综合利用的巨大水利水电工程。其主要技术数据如下表所示：根据上述数据计算：大坝高度/m大坝长度/m最高蓄水位/m总库容量/m3平均流量m3/min1852335175410108.5105（1） 每小时水流对水轮机所做的最大功为多大

7、？ （3）若利用水流发电的效率为40%，发电机所能达到的最大功率是多大？解题时注意：w有=w电=pt=uit（发电机转换的电能）w总=w机=fs=pt（水下落所做的功）七、热力转换（能的转化：内能 机械能）行驶速度90km/h耗油量1.4kg行驶时间15min行驶噪声80db例8、 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

8、结果保留二位小数）解题时注意：w有=w机=fs=pt（即所做的有用功）w总=q放=qm（燃料燃烧释放的热量）八、内能的转移（燃料燃烧释放内能 物体增加的内能）例8、对于街上常见的小火炉、有以下一些数据：利用小火炉将10kg、10的水加热到90需要燃烧焦炭120g（c水=4.2103j/(kg )；q煤=3.4107jkg）问：（1）、水吸收的热量是多少？（2）、120g焦炭完全燃烧放出的热量是多少？（3）、小火炉的效率是多少？（4）、就小火炉的使用，谈谈你的看法： 解题时注意：w有= q吸=cm t（即物体吸收的热量）w总=q放=qm或vq（燃料燃烧释放的热量）九、滑轮组机械效率例9(竖直方向

9、)、用如图所示的滑轮组在5s内将静止在水平面上质量m=40kg，底面积s=200cm2的物体匀速竖直提升3m，所用拉力f=250n。求（1）提升前物体静止在水平面上时对地面的压强是多大？（2）拉力的功率？（3）自由端的速度？（4）滑轮组的机械效率？例10(水平方向)如图所示，用一滑轮组将重为400n的物体a沿水平方向匀速拉动10m，物体a与地面间的摩擦力是240n，水平拉力f为100n，求总功、有用功、额外功和滑轮组的机械效率。【说明】功、能量、热量是一家，单位：焦耳j；电功率、机械功率都来表示物体做功的快慢。单位：瓦特w。效率是比值，没有单位。答案：一、 太阳能热水器效率的计算例题1：解：（

10、1）120l水的质量：v水=120l=120dm3=0.12m3由= m / v 得m水=水v水=1.0x103kg/m3x0.12 m3=120kgw有=q吸=c水m水（tt0）=4.2x103x120kgx(7020)=2.52x107j（2） w总= q总=pt.s=1400wx5x3600sx2.5m2=6.3x107j（3）w有/w总 = 2.52x107j/6.3x107j=40%二、电热水器、电磁炉效率的计算例题2：解：（1）55l水的质量：v水=55l=55dm3=0.055m3由= m / v 得m水=水v水=1.0x103kg/m3x0.055m3=55kgq吸=c水m水（

11、tt0）=4.2x103j/(kg）x55kgx10-3m3x1.0x103kg/m3x(6010)=1.155x107j(2)由p=w/t 得t1=w/p=q吸/p= 1.155x107j/1500w=7700s(3)q总=pt2=1500wx2.5x3600s=1.35x107jw有/w总 =q吸/q总=1.155x107j/1.35x107j=85.56%三、电动自行车、抽水机效率的计算例题3：解：（1）电动自行车在电动骑行启动时是电能转化为机械能。(2)w有=fs=fs=20nx9x103m=1.8x105j(3)w总=pt=uit=32vx4ax0.5x3600s=2.304x105

12、jw有/w总 =1.8x105j/2.034x105j=88.5%例题4：（1）m=v=1.0103kg/m354m3=5.4104kg，g=mg=5.4104 kg10n/kg=5.4105 n，w有=gh=5.4105 n20m=1.08107j；（2）w总=pt=10103w1800s=1.8107j；（3）抽水机的效率：=w有w总1.08107j1.8107j60%四、汽车效率的计算例题5：解：（1） 90km/h=25m/s,由v=s/t得s=vt=25m/sx15x60s=22500mw有=fs=900nx22500m= 2.025x107jp=w/t=2.025x107j/15x60s=22500w=22.5kw(2)w总=q放=qm=4.6x107j/kgx1.4kg=6.44x107jw有/w总 =2.025x107j/6.44x107j=31.4%解：（1）g=mg=40kg10nkg=400n p=fs=400n0.02m2=2104 (2)w=fs=400n3m=1200j p=wt=1200j5s=240w(3)v=st=3m5s=0.6ms(4) w有/w总 =gnf=53六、滑