教学设计 能量转化过程的效率

中考综合复习专题能量转化过程中的效率问题埠塔寺初中王国海教学目标1.知识与技能a.巩固机械效率、热机效率、电动机效率等有关效率的知识b.加深对功的原理和能量守恒定律的理解2.过程与方法a.提高运用综合知识进行理论分析能力b.通过理论分析的过程提高解决实际问题的能力3.情感态度与价值观a.能将能量转化过程中的客观事实，跟能的守恒定律联系起来，确立“自然界事物运动的多样性和统一性”的观念b.认识到各类机械在人类发展史上的重要作用，培养探求真理的求知欲c.提高节能减排，保护环境，提高效率的意识d.培养珍惜时间，刻苦拼搏，奋发图强的精神教学重点、难点1.效率与功率的区别2.理解效率的概念，及效率的由来3.热、力、电、磁知识的综合运用教学方法讲授法、研讨法教学准备多媒体课件课时安排一课时教学设计[导入]在生活中，我们经常会提到“效率”一词，比如“工作效率”、“学习效率”等。而在物理学中，使用机械进行能量转化的过程中往往会涉及到效率的问题，如机械效率、热机效率、电热器的效率等。能量转化效率问题涉及到的知识点广，难度也较大，中考考查的可能性也非常大。那么这一节课，我们就以效率为主题进行一次综合复习。（多媒体演示）[新课]1.效率的含义从物理学角度看，效率指的是在使用某机械（包括斜面、滑轮、热机、电热器等）过程中，最终获取的有用能量（或有用功）与投入的总能量（或总功）之间的百分比，即η。注：效率与功率的区别功率指的是单位时间内所做的功。效率的分类一、机械效率使用简单机械过程中，有用功与总功的百分比。a..杠杆有用功额外功1.克服杠杆自身重力做功2.克服摩擦力做功总功

机械效率

b.斜面

有用功

额外功

总功

机械效率

例1.用如图所示的斜面来提升以质量为10kg物体，一直斜面的高度为，斜面长为，拉力大小为60N，则使用该斜面的机械效率为多少？斜面对物体的摩擦力为多少？解：（1）

（2）

c.滑轮组有用功

额外功克服绳重、摩擦以及动滑轮重做功若忽略摩擦、绳重，则额外功为

总功

注：

有用功

额外功克服摩擦做功等

总功

注：

例2.使用如图所示的滑轮组匀速提升一重为60N的物体，自由端拉力大小为40N，求：（1）此时滑轮组的效率为多少？（2）若忽略绳重及摩擦，仍使用此滑轮组来提升另一重为160N的物体，则该滑轮组的机械效率如何变化？（试计算说明）解：设物体被提升高度为h，则自由端移动距离为2h。（1）

（2）分析：在忽略绳重及摩擦的条件下，额外功即为克服动滑轮重力所做功。根据（1）可知，

当提160N物体时，

引申：在使用同一机械时，有用功越大，机械效率越高。（在生活中的应用，乘坐公交车能量利用效率高。）二、燃料燃烧放热后被吸收的效率燃料燃烧放热，其中一部分被所需升温物体吸收。吸收热量

损耗能量燃料未完全燃烧、散失到空气中的热量被容器吸收的热量等总放出热量

三、热机效率以燃烧燃料为代价，最终使机器转动或运转的过程。有用能量

损耗能量1.燃料未完全燃烧2.尾气排放带走的热量3.热机自身吸收的热量4.克服各处摩擦损耗的能量等

总消耗能量

例3.一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，汽车所受阻力为800N，若汽车发动机的效率为18%，该汽车要去往120km的某地，则油箱中至少要有多少升的汽油？（）

解：有用能量

总消耗能量

燃料质量

燃料体积

四.电热器的效率电饭锅、电热毯、电水壶等一类用电器，在工作过程中消耗电能，以使所需加热物体吸热升温。有用能量

总消耗能量

注：纯电阻用电器可以使用欧姆定律五.电动机的效率电风扇、马达等一类用电器，在工作过程中消耗电能，转化为机械能。而在转化过程中，由于电热以及摩擦等因素的存在，故存在效率问题。有用功

损耗能量克服机械自重、摩擦做功、线圈电热等若忽略摩擦，则损耗能量为

总消耗能量

注：非纯电阻用电器不能使用欧姆定律例4.某电梯的额定功率为，电梯自重为6000N，某次电梯正常运行时，承载8名乘客，假设没命乘客体重为700N，电梯以3m/s的速度匀速上升，由此推算：（1）电梯电动机的效率为多少？（2）若不计摩擦及绳重，则电动机线圈的发热功率为多少瓦？分析：本题为电动机模型，电动机以消耗电能为代价，目的是提升乘客上升一定高度，本题虽未告诉乘客上升高度，但可以通过计算有用功率以及总功率，进而求得电动机效率。解：（1）有用功率

效率

（2）

忽略绳重及摩擦

（引申：计算电动机线圈电阻）六、发电机的效率a.火力发电燃烧以煤炭为主的燃料，以转化为有用电能。有用能量

损耗能量燃料未完全燃烧损耗的能量废弃排放带走的热量，克服机器摩擦损耗能量等消耗总能量

b.水力发电利用水处于一定高度所具有的机械能，推动发电机转动，转化为电能。有用能量

损耗能量重力势能转化为一部分的动能，克服各处摩擦所做的功等。总能量

七、学习效率增强信心端正态度坚持不懈增强信心端正态度坚持不懈提高效率

b.掌握好高效的听课方法c.合理安排复习时间d.做作业的科学方法e.重视错题积累

预祝同学们备考顺利、取得佳绩。小结本节课综合复习了初中物理中能量转化过程中的效率问题。作业1.某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25⁰C加热到100⁰C，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是，无烟煤的热值是。求：（1）锅炉内睡吸收的热量是多少？（2）此锅炉的效率是多少？2.一“220V1000W”最大容积为1L的电水壶，正常工作