专题36：效率计算题

1、 如何解答效率题如何解答效率题 效率：效率：有用能量有用能量W W有有与总能量与总能量W W总总的比值叫做效率（的比值叫做效率（1 1）。）。一、什么叫效率？实质：实质：效率问题，实际是能量的转化，或者是能的转移。效率问题，实际是能量的转化，或者是能的转移。常见的几种情况：常见的几种情况：电能电能机械能机械能内能内能机械能机械能光能光能机械能机械能光能光能内能内能化学能化学能内能内能.化热转换效率：化热转换效率：光热转换效率：光热转换效率：2、热效率题：热效率题： 电热转换效率：电热转换效率：（如：太阳能热水器）（如：太阳能热水器） （如：饮水机、电磁灶、电饭煲等所有电热器）（如：饮水机、电磁

2、灶、电饭煲等所有电热器） （如：土灶、蜂窝煤灶、锅炉（如：土灶、蜂窝煤灶、锅炉） 二、题型分类二、题型分类1、机械效率题：机械效率题：竖直机械效率：竖直机械效率：水平机械效率：水平机械效率：（如：起重机、抽水机、滑轮组、斜面如：起重机、抽水机、滑轮组、斜面） （如：汽车、摩托车、推土机、轮船（如：汽车、摩托车、推土机、轮船） 三、解题方法三、解题方法1.竖直机械效率：竖直机械效率：起重机起重机离心式水泵离心式水泵解题方法：解题方法：(1)W(1)W有有=Gh =Gh (2)W (2)W总总=Pt =Pt (3)=W (3)=W有有/W/W总总 抽水机抽水机（1）电能）电能机械能机械能三、解题方

3、法三、解题方法1.竖直机械效率：竖直机械效率：柴油抽水机柴油抽水机吊车吊车解题方法：解题方法：(1)W(1)W有有=Gh =Gh (2)W (2)W总总=qm =qm (3)=W (3)=W有有/W/W总总 （2）内能）内能机械能机械能柴油装载机柴油装载机 三、解题方法三、解题方法滑轮组、斜面机械效率：滑轮组、斜面机械效率：解题方法：解题方法：(1)W(1)W有有=Gh =Gh (2)W (2)W总总=FL =FL (3)=W (3)=W有有/W/W总总 P=FV P=FV 斜面斜面解题方法：解题方法：(1)W(1)W有有=Gh =Gh (2)W (2)W总总=FS =FS (3)=W (3)

4、=W有有/W/W总总 P=FV P=FV 滑轮组滑轮组三、解题方法三、解题方法2.水平机械效率：水平机械效率：汽车汽车摩托车摩托车拖拉机拖拉机推土机推土机轮船轮船解题方法：解题方法：(1)W(1)W有有=FS W=FS W有有=fS W=fS W有有=Pt=Pt (2)W (2)W总总=qm =qm (3)=W (3)=W有有/W/W总总 P P有有=FV =FV (1)(1)内燃机：内燃机：（内能（内能机械能）机械能）三、解题方法三、解题方法2.水平机械效率：水平机械效率：(2)(2)电动车：电动车：（电能（电能机械能）机械能）解题方法：解题方法：(1)W(1)W有有=FS W=FS W有有

5、=fS =fS (2)W (2)W总总=P=P总总t Wt W总总=UIt=UIt W W总总=UQ=UQ (3)=W (3)=W有有/W/W总总 P P有有=FV =FV 电动摩托车电动摩托车电瓶汽车电瓶汽车电动三轮车电动三轮车电动警车电动警车三、解题方法三、解题方法2.热效率题：热效率题：(1)(1)电热转换效率题：电热转换效率题：（电能（电能内能）内能）解题方法：解题方法：(1)Q(1)Q有有=Cm=Cmt t (2)Q (2)Q总总=Pt =Pt (3)=Q (3)=Q有有/Q/Q总总 饮水机饮水机电饭煲电饭煲电磁炉电磁炉电热器电热器三、解题方法三、解题方法2.热效率题：热效率题：(2

6、)(2)光热转换效率题：光热转换效率题：（光能（光能内能）内能）解题方法：解题方法：(1)Q(1)Q有有=Cm=Cmt t (2)Q (2)Q总总=Pt =Pt Q Q总总=QSt=QSt (3)=Q (3)=Q有有/Q/Q总总 太阳能热水器太阳能热水器板式太阳能热水器板式太阳能热水器三、解题方法三、解题方法2.热效率题：热效率题：(3)(3)化热转换效率题：化热转换效率题：（化学能（化学能内能）内能）解题方法：解题方法：(1)Q(1)Q有有=Cm=Cmt t (2)Q (2)Q总总=qm =qm (3)=Q (3)=Q有有/Q/Q总总 蜂窝煤灶蜂窝煤灶 土灶土灶锅炉锅炉1.1.（201020

7、10年昆明市）年昆明市）如图所示，如图所示，在在20102010年抗旱工作中，某单位帮助一个对口扶年抗旱工作中，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贫村打了一口地下水井，井在地面上修建了一个深2m2m，能储存，能储存30t30t水的水池。水的水池。已知水井的水面距离水池进水口的竖直距离是已知水井的水面距离水池进水口的竖直距离是30m30m。求：。求：（1 1）将）将30t30t水从井里刚好抽到水池里，抽水机对水做的功。【水从井里刚好抽到水池里，抽水机对水做的功。【9 910106 6J J】（2 2）水池装满水后，水对水池底的压强。【）水池装满水后，水对水池底的压强

8、。【2 210104 4PaPa】（3 3）若抽水机的效率是）若抽水机的效率是8080，将，将30t30t水从井中抽到水池中需要水从井中抽到水池中需要1h1h，这台抽水，这台抽水机的总功率不能低于多少瓦。（机的总功率不能低于多少瓦。（g g取取10N/kg10N/kg）【31.25W31.25W】四、课堂训练四、课堂训练2.2.（20102010年云南）工人师傅用起重机将质量为年云南）工人师傅用起重机将质量为0.6t0.6t的货物匀速提升的货物匀速提升4m4m，起重，起重机的功率是机的功率是2.02.010103 3W W，若机械效率为，若机械效率为6060（g=10N/kgg=10N/kg）

9、。求：）。求：（1 1）起重机所做的有用功；【）起重机所做的有用功；【2.42.410104 4J J】（2 2）起重机所做的功；【）起重机所做的功；【4 410104 4J J】 (3) (3)起重机匀速提升货物所用的时间。【起重机匀速提升货物所用的时间。【20S20S】四、课堂训练四、课堂训练3.3.（20052005年玉溪市）如图所示，某矿产工人用年玉溪市）如图所示，某矿产工人用200N200N的水平拉力，抓紧绳子的的水平拉力，抓紧绳子的一端，沿水平地面匀速向右运动，在一端，沿水平地面匀速向右运动，在10s10s内将矿井里质量为内将矿井里质量为32kg32kg的物体提的物体提升升4m4m

10、。求：（。求：（g g取取10N/kg10N/kg）（1 1）人拉绳子的速度；【）人拉绳子的速度；【0.8m/s0.8m/s】（2 2）滑轮组对物体做功的功率；【）滑轮组对物体做功的功率；【128W128W】（3 3）滑轮组的机械效率。【）滑轮组的机械效率。【8080】四、课堂训练四、课堂训练4.(20104.(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匀速行驶144 km144 km，用时，用时2h2h，消耗汽油，消耗汽油9kg9kg，其发动机的功率为，其发动机的功率为23kW23kW。请运。请运用

11、所学的知识解答下列问题。（汽油的热值为用所学的知识解答下列问题。（汽油的热值为4.64.610107 7J/kgJ/kg）（1 1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？【）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？【1150N1150N】（2 2）汽车发动机的效率是多少？【）汽车发动机的效率是多少？【4040】（3 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）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？压力哪一个大？为什么？ 四、课堂训练四、课堂训练5.5.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小明家买来一辆小

12、轿车，国庆节一家三口人上昆明，在平直公路上匀速行驶了100km100km，共消耗汽油，请你根据下表提供的有关信息，计算下列问题：共消耗汽油，请你根据下表提供的有关信息，计算下列问题：（1 1）5L5L汽油燃烧放出多少热量？【汽油燃烧放出多少热量？【1.681.6810108 8J J】（2 2）发动机的牵引力是多大？【）发动机的牵引力是多大？【504N504N】（3 3）轿车行驶的速度是多少）轿车行驶的速度是多少km/h?km/h?【72km/h72km/h】四、课堂训练四、课堂训练燃料燃料汽油汽油油箱容积油箱容积5L5L汽油密度汽油密度0.70.710103 3kgkgm m3 3汽油热值汽

13、油热值4.84.810107 7J Jkgkg发动机功率发动机功率10.08kW10.08kW发动机效率发动机效率30%30%6.6.（20082008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。电动自行车的有关数据。小王质量为小王质量为50kg50kg，从学校匀速回到家用时，从学校匀速回到家用时20min20min，距离为，距离为5.4km5.4km。根据相关信息求小明。根据相关信息求小明回家过程中：回家过程中：（1 1）电动自行车速度大小；【）电动自行车速度大小；【4.5m/s4.

14、5m/s】（2 2）电动自行车牵引力所做的功；【）电动自行车牵引力所做的功；【1.081.0810105 5J J】（3 3）电动自行车消耗的电能。【）电动自行车消耗的电能。【1.441.4410105 5J J】四、课堂训练四、课堂训练电动自行车自重电动自行车自重 m m电能转化为机械电能转化为机械能的效率能的效率工作电压工作电压U UV V行驶速度行驶速度v v(kmh-1(kmh-1骑车人质量为骑车人质量为50 50 时时的平均阻力的平均阻力f fN N404075753636363620207.7.如图所示，小明家洗澡用的电热水器的铭碑如下表所示，试问：如图所示，小明家洗澡用的电热水器

15、的铭碑如下表所示，试问：（1 1）电热水器在额定电压下的电流是多少？）电热水器在额定电压下的电流是多少？ 【12.72A 12.72A 】 （2 2）把装满水箱里）把装满水箱里2020的水加热到的水加热到100100需要多少热量？需要多少热量？（C C水水4.24.210103 3J/kg.J/kg.，1L1L1010-3-3m m3 3） 【 1.0081.00810107 7J J 】 （3 3）若电热水器中电热丝产生的热量有）若电热水器中电热丝产生的热量有80%80%被水吸收，想达到上述目的需被水吸收，想达到上述目的需要多少时间？要多少时间？ 【4500s4500s】 四、课堂训练四、课

16、堂训练额定电压额定电压220V220V额定功率额定功率2800W2800W频率频率50HZ50HZ容积容积30L30L8. 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：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：（1 1）在额定电压下通过电磁灶的电流是多少？【）在额定电压下通过电磁灶的电流是多少？【9.09A9.09A】（2 2）在额定电压下用）在额定电压下用5min5min时间要把时间要把1kg1kg的的2020水烧开，水吸收多少热量？（水烧开，水吸收多少热量？（1 1标准大气（标准大气（1 1标标准大气压）【准大气压）【3.36

17、3.3610105 5J J】(3) (3) 电磁灶的热效率是多少？【电磁灶的热效率是多少？【5656】（4 4）若实际电压只达到）若实际电压只达到200V200V，电磁灶要把同样的水烧开，电磁灶要把同样的水烧开，又需要多少时间？又需要多少时间？( (假设热效率不变假设热效率不变) )【6.05min6.05min】四、课堂训练四、课堂训练9. .（20102010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。补水箱内装箱等组成，它利用水的对流与循环把水加热。补水箱内装40

18、kg40kg水，如果每分钟水，如果每分钟吸收太阳辐射的能量为吸收太阳辐射的能量为8.48.410104 4J J，其中，其中60%60%被水吸收（被水吸收（C=4.2C=4.210103 3J/(kg)J/(kg)。求：求：(1) (1) 请说出太阳能热水器的工作原理。【略】请说出太阳能热水器的工作原理。【略】(2) (2) 将补水箱里将补水箱里2020的水经吸热板加热的水经吸热板加热1 1小时水温为多少度？小时水温为多少度？【37.9737.97】(3) (3) 若改用电热器加热，需耗电多少度？（不计热量损失）若改用电热器加热，需耗电多少度？（不计热量损失）【0.84kwh0.84kwh】四

19、、课堂训练四、课堂训练10.10.小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.24.210103 3J J(kg)(kg)(1)(1)如果小王用燃气灶将质量为如果小王用燃气灶将质量为5kg5kg、温度为、温度为2020的水加热到的水加热到100100，则水需要吸收，则水需要吸收多少热量多少热量? ?【1.681.6810106 6J J】(2)(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.24.210107 7J/kgJ/kg的煤气，且燃气灶烧水时的的煤气，且燃气灶烧水时的热效率热效率( (热效率等于水吸收的热量与

20、燃料完全燃烧放出的热量之比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) )为为2020，则，则实际消耗的煤气为多少千克实际消耗的煤气为多少千克? ?【0.2kg0.2kg】(3)(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小王在同样的条件下将质量为5kg5kg、温度为、温度为2020的水加热到的水加热到100100，可比原来节，可比原来节省省0.04kg0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？【的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？【25 25 】四

21、、课堂训练四、课堂训练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。如图是某风力发电场的外景，当风速为能，供各种产业和日常生活使用。如图是某风力发电场的外景，当风速为10m/s时，一台风机时，一台风机1min内可获得的动能是内可获得的动能是2.4106J，若其中的，若其中的20%转化为电能。求：转化为电能。求：（1）这台风机的发电功率。【）这台风机的发电功率。【8103W】（2）这台风机工作）这台风机工作1h所发电能相当于完全燃烧多少所发电能相当于完全燃烧多少kg标准

22、煤。（煤的热值为标准煤。（煤的热值为3.0l07Jkg）【）【0.96kg】 （3）风是怎样形成的？【略】）风是怎样形成的？【略】 五、课外作业五、课外作业12. 12. （20122012年江川县）如图所示，电动摩托车已经成为家庭常用的交通工具，它的年江川县）如图所示，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。小林家买来一辆优点是环保、快捷、轻便。小林家买来一辆“新日牌新日牌”电动摩托车，它的功率电动摩托车，它的功率为为800w800w，电能转化为机械能的效率为，电能转化为机械能的效率为8080。如果他骑着电动摩托车行驶了。如果他骑着电动摩托车行驶了9km9km，所用

23、时间所用时间15min15min。试问：。试问：（1 1）小林骑电动摩托车的平均速度为多少？【）小林骑电动摩托车的平均速度为多少？【10m/s10m/s】（2 2）电动摩托车受到的平均阻力是多大？【）电动摩托车受到的平均阻力是多大？【64N64N】（3 3）电动摩托车每次充电能储存电能）电动摩托车每次充电能储存电能3.63.610106 6J J，若以上述速，若以上述速度匀速行驶，充满一次电最多能跑多远度匀速行驶，充满一次电最多能跑多远? ?【45km45km】五、课外作业五、课外作业13.（2010年玉溪市）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如图所示，在青海玉树抗

24、震救灾中，解放军部队某战士用150kW的铲车清理废墟。若铲车用的铲车清理废墟。若铲车用5s匀速推进了匀速推进了3m，然后将，然后将1.5t的建筑废料举高的建筑废料举高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%。(q柴柴=3.3107J/kg)求：求：（1）在推土过程，铲车受到的阻力。【）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。【）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？【）整个过程消耗柴油多少千克？【0.07kg】 五、课外作业五、课外作业14.在一

25、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：研究对象，记录了有关数据，如下表：观察对象观察对象 有关记录和相关活动有关记录和相关活动 观察电磁炉的铭牌观察电磁炉的铭牌 U U额额220V P220V P额额=1000W =1000W 观察电能表的铭牌观察电能表的铭牌 220V 10A 50Hz 2000r/KW.h 220V 10A 50Hz 2000r/KW.h 用电磁炉加热一壶用电磁炉加热一壶（水的质量（水的质量m=2kgm=2kg，初温，初温t

26、0=30t0=30） 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，表盘在能表，表盘在5min5min内转了内转了150r150r，此时用温度计测得的水温为，此时用温度计测得的水温为50 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：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）加热5min，水所吸收的热量；【，水所吸收的热量；【1.68105J】 （2）电磁炉工作）电磁炉工作5min消耗的电能；【消耗的电能；【0.075kwh, 或或2.7105J】（3）电磁炉的功率：【）电磁炉的功率：【900W】（4）请你将（）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）的求解结果与