中考物理效率計(jì)算大全

中考物理效率計(jì)算大全中考物理效率計(jì)算大全中考物理效率計(jì)算大全V:1.0精細(xì)整理，僅供參考中考物理效率計(jì)算大全日期：20xx年X月形形色色的效率計(jì)算考點(diǎn)分析我們已學(xué)過(guò)機(jī)械效率，而在近些年的中考中，效率已不再局限于機(jī)械效率，凡是涉及到能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，都會(huì)涉及到效率問(wèn)題。在能量的轉(zhuǎn)移（或轉(zhuǎn)化）中，轉(zhuǎn)移（或轉(zhuǎn)化）之后的能量與轉(zhuǎn)移（或轉(zhuǎn)化）之前的能量的比值就是效率（或叫轉(zhuǎn)移率或轉(zhuǎn)化率），思考下面的一些實(shí)例，就可理解效率問(wèn)題。1.應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí)W有=Q吸=cmΔt（即物體吸收的熱量）W總=獲得的太陽(yáng)能（根據(jù)題目信息計(jì)算）2.電熱轉(zhuǎn)換效率W有=Q吸=cmΔt（即物體吸收的熱量）W總=Pt（即用電器消耗的電能）3.電力轉(zhuǎn)換效率W有=Fs（即自行車通過(guò)這段距離所做的功）W總=Pt=UIt（即自行車這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能）力熱轉(zhuǎn)換效率W有=Fs（即所做的有用功）W總=Q放=qm（燃料燃燒釋放的熱量）5.光電轉(zhuǎn)化效率：指輸出的電能占消耗光能的百分比效率η=×100％，區(qū)分有用的和總的能量是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵所在。典例剖析【典例1】為了解決老師們?cè)谵k公時(shí)的飲水問(wèn)題，學(xué)校新進(jìn)了一批臺(tái)式溫?zé)犸嬎畽C(jī)，其銘牌如下表所示。右圖是飲水機(jī)的簡(jiǎn)化電路圖，S是用感溫材料制成的溫控開關(guān)，R1是電阻，R2是供加熱用的電阻絲。請(qǐng)計(jì)算：（1）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時(shí)電路中的電流是多大

（2）正常工作時(shí)，該飲水機(jī)將熱水罐中0.6kg、18℃的水加熱到93℃，用時(shí)6min。則該飲水機(jī)的加熱狀態(tài)時(shí)熱效率為多少

（3）如果要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率是加熱時(shí)的功率的一半，R1和R2的比值是多少？

【典例2】長(zhǎng)江三峽工程是一座集防洪、發(fā)電、航運(yùn)和供水等綜合利用的巨大水利水電工程。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算：大壩高度/m大壩長(zhǎng)度/m最高蓄水位/m總庫(kù)容量/m3平均流量m3/mi10108.5×105（1）蓄滿水時(shí)大壩底部受到水的壓強(qiáng)多大？（2）每小時(shí)水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功為多大（3）若利用水流發(fā)電的效率為40%，發(fā)電機(jī)所能達(dá)到的最大功率是多大？跟蹤訓(xùn)練一、應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí)1.我們生活的佳木斯地區(qū)，到了冬季，因日照時(shí)問(wèn)短，太陽(yáng)能熱水器的水達(dá)不到所需溫度，為此人們研制了太陽(yáng)能、電能兩用熱水器．大鵬家最近就安裝了一臺(tái)這樣的兩用熱水器，如圖所示，銘牌如下：（1）太陽(yáng)能熱水器貯滿水，水溫從20℃加熱到50℃時(shí)需要吸收多少熱量（

1L=10-3m3）（2）大鵬將水箱裝滿水，只使用電加熱器將水從20℃加熱到50℃時(shí)，需加熱器正常工作多長(zhǎng)時(shí)間？

（設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為熱能）（3）在上述（2）情況下，加熱器正常工作實(shí)際用了3小時(shí)，則此熱水器的效率為多少？（4）僅就太陽(yáng)能熱水器與電熱水器相比有哪些優(yōu)點(diǎn)（寫出一條即可）2.太陽(yáng)能熱水器是利用太陽(yáng)能來(lái)對(duì)水加熱的一種設(shè)備。小新同學(xué)家有一臺(tái)太陽(yáng)能熱水器安裝在離地面10米高的屋頂上，現(xiàn)需要將初溫為10℃100kg的水，加熱到60℃，則：（g取10N/kg）（1）把這些水從地面送到屋頂?shù)臒崴髦?，需要?duì)水做多少功？（2）這些水要從太陽(yáng)那里吸收多少熱量？（3）下雨時(shí)，改用熱水器中的電輔助設(shè)備加熱，其電輔助加熱設(shè)備的功率為1500W，熱效率是70%，若不計(jì)熱損失，加熱這些水需要多長(zhǎng)時(shí)間？二、電熱轉(zhuǎn)換效率1.小明家新安裝了一臺(tái)電熱水器，電熱水器的銘牌如圖甲所示。若自來(lái)水的溫度是10℃，充滿水后，小明將調(diào)溫開關(guān)調(diào)到如圖乙所示的位置。接通電源，加熱指示燈亮；達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，加熱指示燈熄滅。請(qǐng)你幫助小明回答下列問(wèn)題：加熱指示燈從亮到滅的過(guò)程中，熱水器中的水一共吸收多少熱量若不考慮能量損失，從接通電源到指示燈熄滅需要多少時(shí)間若實(shí)際經(jīng)過(guò)2h30min指示燈才熄滅，則熱水器的效率是多少[C水=4.2×103J/（kg·℃）]2.一家用電熱水器的銘牌如下表所示。甲乙甲乙型號(hào)：THP2-12D容量：12L額定功率：2KW類別：防觸電保護(hù)一類額定電壓：220V凈重：22Kg出廠時(shí)間：年月日編號(hào)：2003031000桃花廚房設(shè)備有限公司制造根據(jù)銘牌所提供的信息。解答下列問(wèn)題：（1）為了安全起見，該電熱水器使用的插座應(yīng)選用圖中的哪一個(gè)？（2）該電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻多大？（3）將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫有20℃升高到60℃，水需要吸收多少熱量[

C水=4.2×103J/（Kg·℃）]（4）若電熱水器正常工作時(shí)電熱絲所產(chǎn)生的熱量的80%被水吸收，則第（3）問(wèn)中的加熱過(guò)程需要多長(zhǎng)時(shí)間？三、電力轉(zhuǎn)換效率1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)自行車是目前較為時(shí)尚的代步工具。某廠生產(chǎn)的一種自行車，其主要參數(shù)如下表所示：車人質(zhì)量m電池充電電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)效率車速繞行里程80kg36V10Ah6-8h36V180W6m/s

表中“36V

10Ah”指的是輸出電壓為36V，工作電流與工作時(shí)間乘積為10A每小時(shí)。如果電動(dòng)自行車在平直公路上行駛時(shí)所受阻力f與行駛速度v

和自行車隊(duì)對(duì)地面壓力N（N的大小等于mg)成正比，即f=kmgv，其中k=5.0×10-3s/m，g取10N/kg。求：（1）該電動(dòng)自行車正常行駛時(shí)的電流多大，一次充電可行駛多長(zhǎng)時(shí)間（2）自行車勻速行駛時(shí)有用功功率多大效率是多少

（3）自行車電動(dòng)機(jī)還配有功率為P/=80W的低速檔，當(dāng)自行車在平直公路上以此低速檔勻速行駛時(shí)，其速度為多大（

設(shè)功率不變）（注意：阻力隨速度大小而改變）

2.目前在我市城鄉(xiāng)有大量的電動(dòng)自行車在被消費(fèi)者使用。下表是某型號(hào)電動(dòng)車的規(guī)格表。型號(hào)額定電壓額定電流最大載重最大時(shí)速自重X2005HGx36V5A55kg20Km/h20kg（1）這種電動(dòng)車以最大速度行駛時(shí)阻力為車重的0.04倍.某人滿載時(shí)以最大車速行駛1h，克服摩擦力做得功是多少（2）1h內(nèi)此車所消耗的電能是多少（3）此電動(dòng)車的效率是多少？（4）如果用汽油驅(qū)動(dòng)它，效率為40%，需要多少汽油（汽油熱值：4.6×107J/kg）3.現(xiàn)在電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車逐漸普及，它們都采用電動(dòng)機(jī)來(lái)獲得動(dòng)力．某直流電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220V5.5kW”，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.4Ω．（1）電動(dòng)機(jī)的工作原理是什么？（2）該電動(dòng)機(jī)正常工作1h，消耗多少電能電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生多少熱量

（3）在工作過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)因故障卡住無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，很快就聞到焦糊味道，請(qǐng)你從能量轉(zhuǎn)化角度解釋這個(gè)現(xiàn)象．4.有一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)在220V的電壓下工作時(shí)，電流為35A。用它勻速提升質(zhì)量為1400kg的貨物，在2s內(nèi)提升了1m。設(shè)電動(dòng)機(jī)輸出的能量全部用來(lái)提升貨物。問(wèn)：（1）2s內(nèi)電動(dòng)機(jī)對(duì)貨物做了多少功？這期間電動(dòng)機(jī)的效率是多少？（3）電動(dòng)機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化成了哪些形式的能量？（4）電動(dòng)機(jī)線圈電阻是多少？力熱轉(zhuǎn)換效率1.從2005年12月起，我市開始推廣使用乙醇汽油。乙醇汽油是一種由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的替代能源，其中普通汽油體積占90%，乙醇（即酒精）體積占10%。乙醇汽油能有效改善油品的性能和質(zhì)量。它不影響汽車的行駛性能，還能減少有害氣體的排放量。乙醇汽油的推廣及使用，可以緩解因石油資源短缺而造成的經(jīng)濟(jì)壓力，乙醇汽油作為一種新型清潔燃料，是目前世界上可再生能源的發(fā)展重點(diǎn)。

（1）請(qǐng)寫出使用乙醇汽油的兩點(diǎn)好處？

①__________________________________________；

②______________________________________．

（2）根據(jù)下表給出的一些液體的密度，求乙醇汽油的密度。（3）某型號(hào)汽車使用上述乙醇汽油，在水平路面上勻速行駛，受到的阻力是920N，每行駛100km耗油10L，求該車此時(shí)的效率。（乙醇汽油的熱值為4.6×107J/kg，計(jì)算結(jié)果保留百分?jǐn)?shù)的整數(shù)位）2.紅楓湖乘坐快艇是水上娛樂(lè)項(xiàng)目。為了保護(hù)環(huán)境，紅楓湖風(fēng)景區(qū)用汽油作為快艇的燃料。下表為某種快艇的部分技術(shù)參數(shù)：(g=10N／kg)

(1)為保證安全，快艇上乘客的質(zhì)量之和不得超過(guò)多少千克

(2)已知該快艇使用的汽油熱值約為4.6×107J／kg，密度約為0.7×103kg／m3，它在水中勻速航行時(shí)所受的阻力f=1400N，若發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25％，則該快艇勻速行駛46km耗油多少升

五、光電轉(zhuǎn)化效率1.2007年5月，恒基偉業(yè)以創(chuàng)新的技術(shù)和理念推出了全球首部光能手機(jī)．該手機(jī)說(shuō)明書的部分內(nèi)容如下表．太陽(yáng)能光電板電池鋼化玻璃+太陽(yáng)能晶片+PCB+背面焊盤，實(shí)用美觀，耐磨損，抗摔擊．充電電壓3.5V，充電電流130mA；工作(通話)電壓3.5V，工作電流80mA．充電40min，可通活26min．(1)在陽(yáng)光下，太陽(yáng)能光電板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為

能，并由充電電池進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為

能。(2)電池的放電與充電的能量轉(zhuǎn)換效率為

．2.某種游艇是以太陽(yáng)能為動(dòng)力，不僅節(jié)約能源而且無(wú)污染，它的關(guān)鍵技術(shù)部件是光電轉(zhuǎn)換板，此板接受太陽(yáng)光的面積是8米2，當(dāng)板正對(duì)太陽(yáng)光時(shí)能夠產(chǎn)生120伏的電壓，游艇上的自動(dòng)裝置使光電轉(zhuǎn)換板始終與陽(yáng)光垂直，向電動(dòng)機(jī)提供10安的強(qiáng)大電流。電動(dòng)機(jī)線圈的直流電阻是4歐，太陽(yáng)光垂直照射到單位面積上的輻射功率為1．0×l03瓦／米2。根據(jù)以上信息，求：（1）該光電轉(zhuǎn)換板的效率（2）電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。形形色色的效率計(jì)算參考答案【典例1】(1）由表中數(shù)據(jù)得出電壓和功率，則由功率公式可求得電流．

（2）由消耗的總功率和水的內(nèi)能增加量可求得熱效率．

（3）分別列出兩種情況下的功率表達(dá)式，兩燈的功率關(guān)系可求得電阻．

（1）I==2.5A（2）Q水=mc△t=189000J，W=Pt=550W×6×60s=198000J，則η=×100％=95%

（3）S閉合時(shí)加熱，則有：P1=；S斷開時(shí)是保溫，則有：P2=（）2R2，

依題意，有：P2=P1，代入數(shù)值，解得：=-1【典例2】（1）由題知，蓄滿水時(shí)水深h=175m，大壩底部受到水的壓強(qiáng)：p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×175m≈1.72×106pa；

（2）1min水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功：

W=Gh=ρgvh=1.0×103kg/m3×8.5×105m3×9.8N/kg×175m≈1.46×1012J；每小時(shí)水流對(duì)水輪機(jī)所做的最大功：W總=W×60=1.46×1012J×60=8.76×1013J；（3）由η=W有W總×100%得：W有=η×W總=40%×8.76×1013J≈3.5×1013J，

P=W有t=3.5×1013J3600S≈9.72×109W．應(yīng)用太陽(yáng)能加熱物體時(shí)1.②③④節(jié)能、環(huán)保2.（1）根據(jù)重力的計(jì)算公式G=mg=100kg×10N/g=1.0×103N

根據(jù)功的計(jì)算公式W=FS得：W=Gh=1000N×10m=1.0×104J

（2）根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q=Cm△t得：

Q吸=C水m水（t末-t初）=4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（60一10）℃=2.1×107J

（3）根據(jù)題意有Q吸＝Wη=2.1×107J

根據(jù)電功的計(jì)算公式W=Pt得：t=W/P=3×107J/1500W=2×104s

二、電熱轉(zhuǎn)換效率1.解：（1）V=55L=55×l0-3m3

，m＝ρV＝1.0×103kg／m3×55×10-3m3=55kg，

Q吸

=cm（t-to）＝4.2×103J／（kg·℃）×55kg×（60℃-10℃）=1.155×107J。

（2）因?yàn)椴豢紤]熱損失，所以W=Q=1.155×107J，所需要的時(shí)間t=W／P=1.155×107J／1500W=7700s

（3）t'=2h30min=9000s，W'=Pt'=1500W×9000s=1.35×107J，則熱水器的效率q=W／W'=1.155×107J／1.35×107J=85.6％2.（1）乙（2）I=P/U=2000W/220V=9.09AR=U/I=220V/9.09A=24.2Ω

（3）m=ρV=1×103kg/m3×12×10-3

m3=12kg

Q=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×12kg×(60℃－20℃)=2.016×106J

（4）Q放=Q吸/η=2.016×106J/80%=2.52×106Jt=W/P=Q放/P=2.52×106J/2000W=1260s=21min三、電力轉(zhuǎn)換效率1.（1）該電動(dòng)自行車正常行駛時(shí)的電流為5A；一次充電可行駛2h．（2）自行車勻速行駛時(shí)有用功功率為144W，效率為80%．（3）速度為4m/s．2.（1）克服摩擦力做的功是6×105J．（2）1h內(nèi)此車所消耗的電能是6.48×105J．

（3）此電動(dòng)車的效率是92.6%．（