初中物理效率計算問題

1、初中物理效率問題 效率計算問題我們已學過機械效率，而在近些年的中考中，效率已不再局限于機械效率，凡是涉及到能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，都會涉及到效率問題。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），思考下面的一些實例，就可理解效率問題。一、熱效率1、我們生活的佳木斯地區(qū)，到了冬季，因日照時問短，太陽能熱水器的水達不到所需溫度，為此人們研制了太陽能、電能兩用熱水器大鵬家最近就安裝了一臺這樣的兩用熱水器，如圖所示，銘牌如下：（1）太陽能熱水器貯滿水，水溫從20加熱到50時需要吸收多少熱量？（1L=10-3m3）（2）大鵬將水箱裝滿水，只使

2、用電加熱器將水從20加熱到50時，需加熱器正常工作多長時間？（設電能全部轉(zhuǎn)化為熱能）（3）在上述（2）情況下，加熱器正常工作實際用了3小時，則此熱水器的效率為多少？（4）僅就太陽能熱水器與電熱水器相比有哪些優(yōu)點？（寫出一條即可）2、每到夏收季節(jié)，高淳農(nóng)村大量農(nóng)作物秸稈在田間被隨意焚燒，如圖這不僅造成資源浪費、環(huán)境污染，而且極易引發(fā)火災等。為解決這一問題，現(xiàn)已研制出利用秸稈生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保型燃料稈漿煤。若燃燒稈漿煤，使50kg、20的水溫度升高到80。（熱值為2.4×107J/kg）求：（1）水需要吸收的熱量。（2）如果稈漿煤燃燒釋放的熱量有30%被水吸收，需要完全燃燒多少千克稈漿煤。3

3、、簡易太陽能熱水器的受光面積1 .4m2 ,內(nèi)裝80kg水，太陽每分鐘  輻射到1m2面積上的熱量是8×104J,如果60的熱量被水吸收,問:20的水曬3h后水溫升高到多少攝氏度？（水的比熱容是4.2×103J/(kg·)）4、太陽能熱水器是利用太陽能來對水加熱的一種設備。小新同學家有一臺太陽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10100kg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?，需要對水做多少功？?）這些水要從太陽那里吸收多少熱量？（3）下雨時，改用熱水器中的電輔助設備加熱

4、，其電輔助加熱設備的功率為1500W，熱效率是70%，若不計熱損失，加熱這些水需要多長時間？5、簡易太陽曬水箱代替燃料燒水用來淋浴方便，水箱內(nèi)有60千克的水，玻璃蓋面積為0.84米2，地球表面接受太陽輻射熱為 7.56×104焦/(分鐘.米2),水箱熱效率為50 ，在不考慮水散熱的情況下，請寫出水溫變化的計算公式，并計算出曬水4小時水溫升高多少？6、一架波音747可載51噸優(yōu)質(zhì)航空汽油，這些汽油完全燃燒可放出2.346×1012J熱量,這些熱量的30可使201030噸鋼材溫度升高多少？鋼的熔點為1400，鋼的比熱為0.46×103J/(kg.)天然氣的熱值電器的效

5、率燃氣爐效率電費天燃氣費7.2×107 J/m390%30%0.4元/度2.0元/m37各家各戶都要燒水煮飯,有關參數(shù)如下表所示.小明仔細記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時間,并把它折算成燒水時間,相當于每天要將20kg的水燒開,而這個月的平均氣溫為20.試問:(1)一個月(按30天計)加熱水要吸收多少熱量?(2)小明家有燃氣灶具,也有電器灶具.由于電費比天然氣費要便宜而效率高,但天然氣的熱值高, 請你通過計算后回答.他是用電更劃算、還是用天燃氣更劃算呢?8、用“長征三號”發(fā)射的某航天器，它的一部分光電池板面積S =8m2，正對太陽能產(chǎn)生U =120 V的電壓，為工作艙提供I=1

6、0A的電流.若太陽光照射處每1m2面積上獲得的太陽輻射功率P0=1.0×103W，試估算該光電池的光電轉(zhuǎn)換效率 是多少？二、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該手機說明書的部分內(nèi)容如下表太陽能光電板電池鋼化玻璃+太陽能晶片+PCB+背面焊盤，實用美觀，耐磨損，抗摔擊充電電壓3.5V，充電電流130mA；工作(通話)電壓3.5 V，工作電流80mA充電40min，可通活26min(1)在陽光下，太陽能光電板將太陽能轉(zhuǎn)化為          能，并由充電

7、電池進一步轉(zhuǎn)化為             能。(2)電池的放電與充電的能量轉(zhuǎn)換效率為          2、某種游艇是以太陽能為動力，不僅節(jié)約能源而且無污染，它的關鍵技術(shù)部件是光電轉(zhuǎn)換板，此板接受太陽光的面積是8米2，當板正對太陽光時能夠產(chǎn)生120伏的電壓，游艇上的自動裝置使光電轉(zhuǎn)換板始終與陽光垂直，向電動機提供10安的強大電流。電動機線圈的直流電阻是4歐，太陽光垂直照射到單位面積上的輻射功率為10

8、5;l03瓦米2。根據(jù)以上信息，求：（1）該光電轉(zhuǎn)換板的效率（2）電動機把電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率。3、簡易太陽曬水箱代替燃料燒水用來淋浴方便，水箱內(nèi)有60千克的水，玻璃蓋面積為0.84米2，地球表面接受太陽輻射熱為 7.56×104焦/(分鐘.米2),水箱熱效率為50 ，在不考慮水散熱的情況下，請寫出水溫變化的計算公式，并計算出曬水4小時水溫升高多少？三、力熱轉(zhuǎn)換效率1、一輛汽車勻速行駛，速度為90km/h，勻速時阻力為920N，其發(fā)動機效率為30%，汽油熱值為4.6×107J/kg.  求：（1）發(fā)動機的功率     &#

9、160;（2）汽車勻速行駛300km做多少功      （3）勻速行駛300km消耗多少汽油2、2005年12月起，我市開始推廣使用乙醇汽油。乙醇汽油是由乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的能源。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。小北湖風景秀麗，水面開闊，乘坐快艇是許多游客積極參與體驗的水上娛樂項目。為了保護環(huán)境，小北湖風景區(qū)管委會改用乙醇汽油作為快艇的燃料。下表為某種快艇的部分技術(shù)

10、參數(shù)： (1)請寫出使用乙醇汽油的兩點好處?_；_。(2)為保證安全，快艇上乘客的質(zhì)量之和不得超過_kg(3)已知該快艇使用的乙醇汽油熱值約為4.6×107Jkg，密度約為0.7×103kgm3，它在水中勻速航行時所受的阻力f=1400N，若發(fā)動機的效率為25，則該快艇勻速行駛46km耗油多少升?3、某輛小汽車油箱內(nèi)裝滿35kg汽油，司機小王駕車到某城市執(zhí)行任務，路程300km。在高速公路上勻速行駛時，車受到的阻力是920N。(汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30轉(zhuǎn)化為機械能；汽油的熱值為46×10Jkg)求：    (1)汽車到達目的地牽引

11、力所做的功。    (2)通過計算說明汽車在行駛途中是否需要加油。4、紅楓湖乘坐快艇是水上娛樂項目。為了保護環(huán)境，紅楓湖風景區(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=10Nkg) (1)為保證安全，快艇上乘客的質(zhì)量之和不得超過多少千克 (2)已知該快艇使用的汽油熱值約為4.6×107Jkg，密度約為0.7×103 kgm3，它在水中勻速航行時所受的阻力f=1400N，若發(fā)動機的效率為25，則該快艇勻速行駛46 km耗油多少升? 5、汽車在行駛中，由于路況和車速的不同，發(fā)動機的實際功率也不同，通常行駛時，實際

12、功率要小于它的最大功率。某型號轎車的有關數(shù)據(jù)如下表。(某標號汽油的熱值約為4.5×107Jkg，密度約為0.7×103kgm3)求：  (1)若轎車以100kmh的速度勻速行駛1h，則轎車消耗了多少千克的汽油? (2)若轎車發(fā)動機的效率是30，當轎車以100kmh的速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率是多少瓦特?6一臺汽油機，活塞面積是50cm2，活塞行程是25cm，做功沖程燃氣產(chǎn)生的平均壓強為9.84×105Pa，若飛輪的轉(zhuǎn)速是600轉(zhuǎn)/分鐘，效率為30 ，求汽油機在1小時內(nèi)要消耗多少在汽油？（汽油的燃燒值為4.6×107J/kg）四、

13、電熱轉(zhuǎn)換效率1、電磁爐以其高效、節(jié)能、衛(wèi)生、安全成為新一代智能灶具。一只1500W的電磁爐正常工作時，在1個標準大氣壓下將 1kg的水從20加熱到剛沸騰時，需要4min ,問電磁爐的效率是多少？93.3%2、將一個標有“220V 400W”字樣的“熱得快”插入體積為0.5升、初溫為20的水中，此時由于是用電高峰，實際電壓為210V，在標準大氣壓下經(jīng)過9分10秒將水加熱至沸騰，求“熱得快”燒水時的熱效率（不計電阻值隨溫度的變化）。3、小明家新安裝了一臺電熱水器，電熱水器的銘牌如圖甲所示。若自來水的溫度是10，充滿水后，小明將調(diào)溫開關調(diào)到如圖乙所示的位置。接通電源，加熱指示燈亮；達到設定溫度時，加

14、熱指示燈熄滅。請你幫助小明回答下列問題：加熱指示燈從亮到滅的過程中，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間？若實際經(jīng)過2h30min指示燈才熄滅，則熱水器的效率是多少？C水=4.2×103J/（kg·） 4、為了解決老師們在辦公時的飲水問題，學校新進了一批臺式溫熱飲水機，其銘牌如下表所示。右圖是飲水機的簡化電路圖，S是用感溫材料制成的溫控開關，R1是電阻，R2是供加熱用的電阻絲。請計算：（1）在加熱狀態(tài)下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？      （2）正常工作時，該飲水機將熱水罐中0.6kg、

15、18的水加熱到93，用時6min。則該飲水機的加熱狀態(tài)時熱效率為多少？   （3）如果要使R2在保溫狀態(tài)時的功率是加熱時的功率的一半，R1和R2的比值是多少？UsR1R25、一家用電熱水器的銘牌如下表所示。甲乙桃花牌全自動電熱水器型號：THP2-12D 容量：12L額定功率：2KW 類別：防觸電保護一類額定電壓：220V 凈重：22Kg出廠時間：年月日 編號：2003031000桃花廚房設備XXX制造根據(jù)銘牌所提供的信息。解答下列問題：（1）為了安全起見，該電熱水器使用的插座應選用圖中的哪一個？（2）該電熱水器正常工作時電熱絲的電阻多大？（3）將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫

16、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電熱絲所產(chǎn)生的熱量的80%被水吸收，則第（3）問中的加熱過程需要多長時間？五、電力轉(zhuǎn)換效率1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電動自行車是目前較為時尚的代步工具。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電池充電電動機電動機效率車速繞行里程80kg36V10Ah6-8h36V180W6m/s  表中“36V  10Ah”指的是輸出電壓為36V，工作電流與工作時間乘積為10A每小時。如果電動自行車在平直公路上行駛時所受阻力f與行駛速度v 和自行車隊對

17、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）該電動自行車正常行駛時的電流多大，一次充電可行駛多長時間？ （2）自行車勻速行駛時有用功功率多大？效率是多少？ （3）自行車電動機還配有功率為P/=80W的低速檔，當自行車在平直公路上以此低速檔勻速行駛時，其速度為多大？（設功率不變）（注意：阻力隨速度大小而改變）2、長江三峽工程是一座集防洪、發(fā)電、航運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)計算：大壩高度/m大壩長度/m最高蓄水位/m總庫容量/m3平均流量m3/min1852335175

18、4×10108.5×105（1）蓄滿水時大壩底部受到水的壓強多大？（2）每小時水流對水輪機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)電機所能達到的最大功率是多大？3、目前在我市城鄉(xiāng)有大量的電動自行車在被消費者使用。下表是某型號電動車的規(guī)格表。型號額定電壓額定電流最大載重最大時速自重X2005HGx36V5A55kg20Km/h20kg（1）這種電動車以最大速度行駛時阻力為車重的0.04倍.某人滿載時以最大車速行駛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）此電動車的效率是多少？（4）如果用汽油驅(qū)動它，效率為40%，需要多少汽

19、油？（汽油熱值：4.6×107J/kg）4、一輛娛樂電瓶車，工作電壓為24V,工作電流為10A，效率為80.電瓶車及人總重為2000N，行駛時阻力是車重的0.1倍，則此電瓶車勻速行駛100m所用的時間約為（ ）A.83s      B.104s      C.833s      D.1042s5、某電動助力車有如下的數(shù)據(jù)： 電源（鉛蓄電池）： 12V×3電動機： 36V 180W 最大行駛速度： 18km/h正常行駛速度： 9km/h 電源充電電壓： 220V每次充電耗電：1.2kwh 最大載重量： 75kg車身重量： 25kg（1）電源（鉛蓄電池）應如何連接？（2）行駛時受到地面的摩擦阻力為多大？（3）若電能有60