初中物理效率計(jì)算專題

1、 1 1、理解有用功和總功、理解有用功和總功 2 2、會(huì)用公式計(jì)算有用功和總功、會(huì)用公式計(jì)算有用功和總功 3 3、理解機(jī)械效率的意義，能用、理解機(jī)械效率的意義，能用 機(jī)械效率的公式解決實(shí)際問(wèn)題機(jī)械效率的公式解決實(shí)際問(wèn)題 導(dǎo)導(dǎo) 學(xué)學(xué) 目目 標(biāo)標(biāo) 太陽(yáng)能熱水器 汽車 電動(dòng)自行車 電熱水器 一、一、太陽(yáng)能熱水器效率的計(jì)算太陽(yáng)能熱水器效率的計(jì)算 例例1、2010年上海世博會(huì)通過(guò)年上海世博會(huì)通過(guò) 大面積推廣應(yīng)用太陽(yáng)能等以低能耗、大面積推廣應(yīng)用太陽(yáng)能等以低能耗、 低污染、低排放為特點(diǎn)的綠色環(huán)保低污染、低排放為特點(diǎn)的綠色環(huán)保 技術(shù)，來(lái)體現(xiàn)技術(shù)，來(lái)體現(xiàn)“城市，讓生活更美城市，讓生活更美 好好”的主題。如圖所示

2、的太陽(yáng)能熱的主題。如圖所示的太陽(yáng)能熱 水器，它的水箱容量為水器，它的水箱容量為120L，熱水，熱水 器上的集熱器的面積是器上的集熱器的面積是2.5m2，在，在 與陽(yáng)光垂直的地球表面上每平方米與陽(yáng)光垂直的地球表面上每平方米 得到的太陽(yáng)輻射功率約為得到的太陽(yáng)輻射功率約為1400W， 如果將整箱水的溫度從如果將整箱水的溫度從200C加熱到加熱到 700C，需要陽(yáng)光照射，需要陽(yáng)光照射5小時(shí)。求太小時(shí)。求太 陽(yáng)能熱水器的利用效率。陽(yáng)能熱水器的利用效率。 n討論：本題中什么是有用功？什么是總功？ 120L水溫度從200C加熱到700C吸收的熱量有用功： 總 功： 2.5m2集熱器5小時(shí)吸收的太陽(yáng)能 解：1

3、20L水的質(zhì)量： V水=120L=120dm3=1.2x10-1m3 由= m / V 得m水=水v水=1.0 x103kg/m3x1.2x10- 1m3 =120kg W有=Q吸=C水m水（tt0）=4.2x103x120kgx(700C 200C)=2.52x107J W總= Q總=pt.s=1400wx5x3600sx2.5m2=6.3x107J W有/W總 = 2.52x107J/6.3x107J=40% 答：該熱水器的效率是40%。 一、一、太陽(yáng)能熱水器太陽(yáng)能熱水器效率計(jì)算方法效率計(jì)算方法 1、應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí) W有 有= Q吸吸=cm t（即物體吸收的熱量） （即物體吸收的熱量

4、） W總總=獲得的太陽(yáng)能（根據(jù)題目信息計(jì)算）獲得的太陽(yáng)能（根據(jù)題目信息計(jì)算） n 、 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已走進(jìn)廣大隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已走進(jìn)廣大 家庭。而發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是汽車的經(jīng)濟(jì)性能指家庭。而發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是汽車的經(jīng)濟(jì)性能指 標(biāo)之一，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)一輛小轎車進(jìn)行了相標(biāo)之一，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)一輛小轎車進(jìn)行了相 應(yīng)的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下表所示，小轎車勻應(yīng)的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下表所示，小轎車勻 速行駛過(guò)程中受到的平均牽引力為速行駛過(guò)程中受到的平均牽引力為900N。請(qǐng)。請(qǐng) 計(jì)算：計(jì)算： n（1）小轎車勻速行駛過(guò)程中牽引力的功率是）小轎車勻速行駛過(guò)程中牽引力的功率是 多大？多大？ n（2）小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效

5、率是多大？）小轎車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多大？ n（汽油的熱值：（汽油的熱值：4.6x107J/kg,計(jì)算結(jié)果保留一計(jì)算結(jié)果保留一 位小數(shù)）位小數(shù)） 討論：本題中什么是有用功？什么是總功？ 有用功：汽車汽車15min內(nèi)通過(guò)的路程牽引力所做的功內(nèi)通過(guò)的路程牽引力所做的功 總 功： 1.4kg汽油完全燃燒放出的熱量汽油完全燃燒放出的熱量 解： (2)W總 總=Q放放=qm=4.6x107J/kgx1.4kg=6.44x107J W有 有/W總總 =2.025x107J/6.44x107J=31.4% （1） 90km/h=25m/s,由由v=S/t得得S=vt =25m/sx15x60s=22500m W

6、有 有=FS=900Nx22500m= 2.025x107J nP=W/t=2.025x107J/15x60s=22500w=22.5kw 變式1. n“五一”假期，小明一家驅(qū)車外出旅游。當(dāng)汽 車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行 駛時(shí)，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效 率為4O。已知汽車整車質(zhì)量為1375kg，油 箱容積為50L。（汽油熱值q=3.3107J/L， g=10N/kg) n（1）這時(shí)汽車牽引力做功的功率是多少？ n（2）該車加一滿箱汽油，按照以上速度最多 可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程？ 變式2 n1.如圖所示，在青海玉樹(shù)抗震救災(zāi)清理廢墟過(guò) 程中，解放軍部隊(duì)某戰(zhàn)士用

7、150kW的鏟車開(kāi)足 馬力工作若鏟車用5s勻速推進(jìn)了3m，然后 將1.5t的建筑廢料舉高3m裝車運(yùn)走，整個(gè)過(guò)程 是連續(xù)的，若柴油發(fā)電機(jī)的熱效率為 34.5%（q柴=318107J/kg，g=10N/kg） 求： n（1）在推土過(guò)程，鏟車受到的阻力 n（2）在舉高過(guò)程，鏟車所做的功 n（3）整個(gè)過(guò)程消耗柴油多少千克？ 四、四、汽油機(jī)、柴油汽油機(jī)、柴油效率計(jì)算方法效率計(jì)算方法 W有 有=FS（即所做的有用功） （即所做的有用功） W總 總=Q放放=qm（燃料燃燒釋放的熱量） （燃料燃燒釋放的熱量） 小結(jié)：小結(jié)： 2、汽油機(jī)、柴油機(jī)效率、汽油機(jī)、柴油機(jī)效率 W有 有=Fs=pt（即所做的有用功） （

8、即所做的有用功） W總 總=Q放放=qm（燃料燃燒釋放的熱量） （燃料燃燒釋放的熱量） W有 有=Q吸吸=cm t（即物體吸收的熱量） （即物體吸收的熱量） W總 總=獲得的太陽(yáng)能（根據(jù)題目信息計(jì)算） 獲得的太陽(yáng)能（根據(jù)題目信息計(jì)算） 1、應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí)、應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí) 當(dāng)堂檢測(cè)：當(dāng)堂檢測(cè)： 1、一輛汽車勻速行駛，速度為、一輛汽車勻速行駛，速度為90km/h，勻速時(shí)阻，勻速時(shí)阻 力為力為920N，其發(fā)動(dòng)機(jī)效率為，其發(fā)動(dòng)機(jī)效率為30%，汽油熱值為，汽油熱值為 4.6107J/kg. 求：（求：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率）發(fā)動(dòng)機(jī)的功率 ? （2）汽車勻速行駛）汽車勻速行駛300km做多少功做多少功 ? （3）勻速行駛）勻速行駛300km消耗多少汽油消耗多少汽油? 2、電磁爐以其高效、節(jié)能、衛(wèi)生、安全成為新一、電磁爐以其高效、節(jié)能、衛(wèi)生