專題36：效率計算題

1、 如何解答效率題如何解答效率題 效率：效率：有用能量有用能量W W有有與總能量與總能量W W總總的比值叫做效率（的比值叫做效率（1 1）。）。一、什么叫效率？實質(zhì)：實質(zhì)：效率問題，實際是能量的轉(zhuǎn)化，或者是能的轉(zhuǎn)移。效率問題，實際是能量的轉(zhuǎn)化，或者是能的轉(zhuǎn)移。常見的幾種情況：常見的幾種情況：電能電能機械能機械能內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能光能光能機械能機械能光能光能內(nèi)能內(nèi)能化學(xué)能化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能.化熱轉(zhuǎn)換效率：化熱轉(zhuǎn)換效率：光熱轉(zhuǎn)換效率：光熱轉(zhuǎn)換效率：2、熱效率題：熱效率題： 電熱轉(zhuǎn)換效率：電熱轉(zhuǎn)換效率：（如：太陽能熱水器）（如：太陽能熱水器） （如：飲水機、電磁灶、電飯煲等所有電熱器）（如：飲水機、電磁

2、灶、電飯煲等所有電熱器） （如：土灶、蜂窩煤灶、鍋爐（如：土灶、蜂窩煤灶、鍋爐） 二、題型分類二、題型分類1、機械效率題：機械效率題：豎直機械效率：豎直機械效率：水平機械效率：水平機械效率：（如：起重機、抽水機、滑輪組、斜面如：起重機、抽水機、滑輪組、斜面） （如：汽車、摩托車、推土機、輪船（如：汽車、摩托車、推土機、輪船） 三、解題方法三、解題方法1.豎直機械效率：豎直機械效率：起重機起重機離心式水泵離心式水泵解題方法：解題方法：(1)W(1)W有有=Gh =Gh (2)W (2)W總總=Pt =Pt (3)=W (3)=W有有/W/W總總 抽水機抽水機（1）電能）電能機械能機械能三、解題方

3、法三、解題方法1.豎直機械效率：豎直機械效率：柴油抽水機柴油抽水機吊車吊車解題方法：解題方法：(1)W(1)W有有=Gh =Gh (2)W (2)W總總=qm =qm (3)=W (3)=W有有/W/W總總 （2）內(nèi)能）內(nèi)能機械能機械能柴油裝載機柴油裝載機 三、解題方法三、解題方法滑輪組、斜面機械效率：滑輪組、斜面機械效率：解題方法：解題方法：(1)W(1)W有有=Gh =Gh (2)W (2)W總總=FL =FL (3)=W (3)=W有有/W/W總總 P=FV P=FV 斜面斜面解題方法：解題方法：(1)W(1)W有有=Gh =Gh (2)W (2)W總總=FS =FS (3)=W (3)

4、=W有有/W/W總總 P=FV P=FV 滑輪組滑輪組三、解題方法三、解題方法2.水平機械效率：水平機械效率：汽車汽車摩托車摩托車拖拉機拖拉機推土機推土機輪船輪船解題方法：解題方法：(1)W(1)W有有=FS W=FS W有有=fS W=fS W有有=Pt=Pt (2)W (2)W總總=qm =qm (3)=W (3)=W有有/W/W總總 P P有有=FV =FV (1)(1)內(nèi)燃機：內(nèi)燃機：（內(nèi)能（內(nèi)能機械能）機械能）三、解題方法三、解題方法2.水平機械效率：水平機械效率：(2)(2)電動車：電動車：（電能（電能機械能）機械能）解題方法：解題方法：(1)W(1)W有有=FS W=FS W有有

5、=fS =fS (2)W (2)W總總=P=P總總t Wt W總總=UIt=UIt W W總總=UQ=UQ (3)=W (3)=W有有/W/W總總 P P有有=FV =FV 電動摩托車電動摩托車電瓶汽車電瓶汽車電動三輪車電動三輪車電動警車電動警車三、解題方法三、解題方法2.熱效率題：熱效率題：(1)(1)電熱轉(zhuǎn)換效率題：電熱轉(zhuǎn)換效率題：（電能（電能內(nèi)能）內(nèi)能）解題方法：解題方法：(1)Q(1)Q有有=Cm=Cmt t (2)Q (2)Q總總=Pt =Pt (3)=Q (3)=Q有有/Q/Q總總 飲水機飲水機電飯煲電飯煲電磁爐電磁爐電熱器電熱器三、解題方法三、解題方法2.熱效率題：熱效率題：(2

6、)(2)光熱轉(zhuǎn)換效率題：光熱轉(zhuǎn)換效率題：（光能（光能內(nèi)能）內(nèi)能）解題方法：解題方法：(1)Q(1)Q有有=Cm=Cmt t (2)Q (2)Q總總=Pt =Pt Q Q總總=QSt=QSt (3)=Q (3)=Q有有/Q/Q總總 太陽能熱水器太陽能熱水器板式太陽能熱水器板式太陽能熱水器三、解題方法三、解題方法2.熱效率題：熱效率題：(3)(3)化熱轉(zhuǎn)換效率題：化熱轉(zhuǎn)換效率題：（化學(xué)能（化學(xué)能內(nèi)能）內(nèi)能）解題方法：解題方法：(1)Q(1)Q有有=Cm=Cmt t (2)Q (2)Q總總=qm =qm (3)=Q (3)=Q有有/Q/Q總總 蜂窩煤灶蜂窩煤灶 土灶土灶鍋爐鍋爐1.1.（201020

7、10年昆明市）年昆明市）如圖所示，如圖所示，在在20102010年抗旱工作中，某單位幫助一個對口扶年抗旱工作中，某單位幫助一個對口扶貧村打了一口地下水井，井在地面上修建了一個深貧村打了一口地下水井，井在地面上修建了一個深2m2m，能儲存，能儲存30t30t水的水池。水的水池。已知水井的水面距離水池進(jìn)水口的豎直距離是已知水井的水面距離水池進(jìn)水口的豎直距離是30m30m。求：。求：（1 1）將）將30t30t水從井里剛好抽到水池里，抽水機對水做的功?！舅畯木飫偤贸榈剿乩?，抽水機對水做的功。【9 910106 6J J】（2 2）水池裝滿水后，水對水池底的壓強。【）水池裝滿水后，水對水池底的壓強

8、?！? 210104 4PaPa】（3 3）若抽水機的效率是）若抽水機的效率是8080，將，將30t30t水從井中抽到水池中需要水從井中抽到水池中需要1h1h，這臺抽水，這臺抽水機的總功率不能低于多少瓦。（機的總功率不能低于多少瓦。（g g取取10N/kg10N/kg）【31.25W31.25W】四、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練2.2.（20102010年云南）工人師傅用起重機將質(zhì)量為年云南）工人師傅用起重機將質(zhì)量為0.6t0.6t的貨物勻速提升的貨物勻速提升4m4m，起重，起重機的功率是機的功率是2.02.010103 3W W，若機械效率為，若機械效率為6060（g=10N/kgg=10N/kg）

9、。求：）。求：（1 1）起重機所做的有用功；【）起重機所做的有用功；【2.42.410104 4J J】（2 2）起重機所做的功；【）起重機所做的功；【4 410104 4J J】 (3) (3)起重機勻速提升貨物所用的時間?！酒鹬貦C勻速提升貨物所用的時間。【20S20S】四、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練3.3.（20052005年玉溪市）如圖所示，某礦產(chǎn)工人用年玉溪市）如圖所示，某礦產(chǎn)工人用200N200N的水平拉力，抓緊繩子的的水平拉力，抓緊繩子的一端，沿水平地面勻速向右運動，在一端，沿水平地面勻速向右運動，在10s10s內(nèi)將礦井里質(zhì)量為內(nèi)將礦井里質(zhì)量為32kg32kg的物體提的物體提升升4m4m

10、。求：（。求：（g g取取10N/kg10N/kg）（1 1）人拉繩子的速度；【）人拉繩子的速度；【0.8m/s0.8m/s】（2 2）滑輪組對物體做功的功率；【）滑輪組對物體做功的功率；【128W128W】（3 3）滑輪組的機械效率?！荆┗喗M的機械效率?！?080】四、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練4.(20104.(2010年縣）小明的爸爸新買了一輛小汽車，如圖所示，小明坐著這輛汽車年縣）小明的爸爸新買了一輛小汽車，如圖所示，小明坐著這輛汽車勻速行駛勻速行駛144 km144 km，用時，用時2h2h，消耗汽油，消耗汽油9kg9kg，其發(fā)動機的功率為，其發(fā)動機的功率為23kW23kW。請運。請運用

11、所學(xué)的知識解答下列問題。（汽油的熱值為用所學(xué)的知識解答下列問題。（汽油的熱值為4.64.610107 7J/kgJ/kg）（1 1）汽車勻速行駛時所受的牽引力是多大？【）汽車勻速行駛時所受的牽引力是多大？【1150N1150N】（2 2）汽車發(fā)動機的效率是多少？【）汽車發(fā)動機的效率是多少？【4040】（3 3）觀察小汽車的外型，判斷小汽車在水平路面高速行駛和靜止時，對地面）觀察小汽車的外型，判斷小汽車在水平路面高速行駛和靜止時，對地面壓力哪一個大？為什么？壓力哪一個大？為什么？ 四、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練5.5.小明家買來一輛小轎車，國慶節(jié)一家三口人上昆明，在平直公路上勻速行駛了小明家買來一輛小

12、轎車，國慶節(jié)一家三口人上昆明，在平直公路上勻速行駛了100km100km，共消耗汽油，請你根據(jù)下表提供的有關(guān)信息，計算下列問題：共消耗汽油，請你根據(jù)下表提供的有關(guān)信息，計算下列問題：（1 1）5L5L汽油燃燒放出多少熱量？【汽油燃燒放出多少熱量？【1.681.6810108 8J J】（2 2）發(fā)動機的牽引力是多大？【）發(fā)動機的牽引力是多大？【504N504N】（3 3）轎車行駛的速度是多少）轎車行駛的速度是多少km/h?km/h?【72km/h72km/h】四、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練燃料燃料汽油汽油油箱容積油箱容積5L5L汽油密度汽油密度0.70.710103 3kgkgm m3 3汽油熱值汽

13、油熱值4.84.810107 7J Jkgkg發(fā)動機功率發(fā)動機功率10.08kW10.08kW發(fā)動機效率發(fā)動機效率30%30%6.6.（20082008年云南）電動自行車既環(huán)保又節(jié)能，深受城市居民喜愛。下表是小王同學(xué)的年云南）電動自行車既環(huán)保又節(jié)能，深受城市居民喜愛。下表是小王同學(xué)的電動自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)。電動自行車的有關(guān)數(shù)據(jù)。小王質(zhì)量為小王質(zhì)量為50kg50kg，從學(xué)校勻速回到家用時，從學(xué)校勻速回到家用時20min20min，距離為，距離為5.4km5.4km。根據(jù)相關(guān)信息求小明。根據(jù)相關(guān)信息求小明回家過程中：回家過程中：（1 1）電動自行車速度大小；【）電動自行車速度大??；【4.5m/s4.

14、5m/s】（2 2）電動自行車牽引力所做的功；【）電動自行車牽引力所做的功；【1.081.0810105 5J J】（3 3）電動自行車消耗的電能。【）電動自行車消耗的電能?！?.441.4410105 5J J】四、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練電動自行車自重電動自行車自重 m m電能轉(zhuǎn)化為機械電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率能的效率工作電壓工作電壓U UV V行駛速度行駛速度v v(kmh-1(kmh-1騎車人質(zhì)量為騎車人質(zhì)量為50 50 時時的平均阻力的平均阻力f fN N404075753636363620207.7.如圖所示，小明家洗澡用的電熱水器的銘碑如下表所示，試問：如圖所示，小明家洗澡用的電熱水器

15、的銘碑如下表所示，試問：（1 1）電熱水器在額定電壓下的電流是多少？）電熱水器在額定電壓下的電流是多少？ 【12.72A 12.72A 】 （2 2）把裝滿水箱里）把裝滿水箱里2020的水加熱到的水加熱到100100需要多少熱量？需要多少熱量？（C C水水4.24.210103 3J/kg.J/kg.，1L1L1010-3-3m m3 3） 【 1.0081.00810107 7J J 】 （3 3）若電熱水器中電熱絲產(chǎn)生的熱量有）若電熱水器中電熱絲產(chǎn)生的熱量有80%80%被水吸收，想達(dá)到上述目的需被水吸收，想達(dá)到上述目的需要多少時間？要多少時間？ 【4500s4500s】 四、課堂訓(xùn)練四、課

16、堂訓(xùn)練額定電壓額定電壓220V220V額定功率額定功率2800W2800W頻率頻率50HZ50HZ容積容積30L30L8. 8. 今年春節(jié)，小兵家買來一臺電磁灶，其說明書如下表，鍋吸收的熱量不計，試問：今年春節(jié)，小兵家買來一臺電磁灶，其說明書如下表，鍋吸收的熱量不計，試問：（1 1）在額定電壓下通過電磁灶的電流是多少？【）在額定電壓下通過電磁灶的電流是多少？【9.09A9.09A】（2 2）在額定電壓下用）在額定電壓下用5min5min時間要把時間要把1kg1kg的的2020水燒開，水吸收多少熱量？（水燒開，水吸收多少熱量？（1 1標(biāo)準(zhǔn)大氣（標(biāo)準(zhǔn)大氣（1 1標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）【準(zhǔn)大氣壓）【3.36

17、3.3610105 5J J】(3) (3) 電磁灶的熱效率是多少？【電磁灶的熱效率是多少？【5656】（4 4）若實際電壓只達(dá)到）若實際電壓只達(dá)到200V200V，電磁灶要把同樣的水燒開，電磁灶要把同樣的水燒開，又需要多少時間？又需要多少時間？( (假設(shè)熱效率不變假設(shè)熱效率不變) )【6.05min6.05min】四、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練9. .（20102010年玉溪市）如圖是太陽能熱水器的裝置圖。它主要由太陽能吸熱板和補水年玉溪市）如圖是太陽能熱水器的裝置圖。它主要由太陽能吸熱板和補水箱等組成，它利用水的對流與循環(huán)把水加熱。補水箱內(nèi)裝箱等組成，它利用水的對流與循環(huán)把水加熱。補水箱內(nèi)裝40

18、kg40kg水，如果每分鐘水，如果每分鐘吸收太陽輻射的能量為吸收太陽輻射的能量為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) 請說出太陽能熱水器的工作原理?！韭浴空堈f出太陽能熱水器的工作原理?！韭浴?2) (2) 將補水箱里將補水箱里2020的水經(jīng)吸熱板加熱的水經(jīng)吸熱板加熱1 1小時水溫為多少度？小時水溫為多少度？【37.9737.97】(3) (3) 若改用電熱器加熱，需耗電多少度？（不計熱量損失）若改用電熱器加熱，需耗電多少度？（不計熱量損失）【0.84kwh0.84kwh】四

19、、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練10.10.小王學(xué)習(xí)了有關(guān)熱學(xué)的知識后，知道水的比熱容是小王學(xué)習(xí)了有關(guān)熱學(xué)的知識后，知道水的比熱容是4.24.210103 3J J(kg)(kg)(1)(1)如果小王用燃?xì)庠顚①|(zhì)量為如果小王用燃?xì)庠顚①|(zhì)量為5kg5kg、溫度為、溫度為2020的水加熱到的水加熱到100100，則水需要吸收，則水需要吸收多少熱量多少熱量? ?【1.681.6810106 6J J】(2)(2)若小王燒水用的燃?xì)庠钍褂玫氖菬嶂禐槿粜⊥鯚玫娜細(xì)庠钍褂玫氖菬嶂禐?.24.210107 7J/kgJ/kg的煤氣，且燃?xì)庠顭畷r的的煤氣，且燃?xì)庠顭畷r的熱效率熱效率( (熱效率等于水吸收的熱量與

20、燃料完全燃燒放出的熱量之比熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比) )為為2020，則，則實際消耗的煤氣為多少千克實際消耗的煤氣為多少千克? ?【0.2kg0.2kg】(3)(3)為了節(jié)約能源，小王對燃?xì)庠钸M(jìn)行了改進(jìn)，使燃?xì)庠畹臒嵝实玫搅颂岣呷魹榱斯?jié)約能源，小王對燃?xì)庠钸M(jìn)行了改進(jìn)，使燃?xì)庠畹臒嵝实玫搅颂岣呷粜⊥踉谕瑯拥臈l件下將質(zhì)量為小王在同樣的條件下將質(zhì)量為5kg5kg、溫度為、溫度為2020的水加熱到的水加熱到100100，可比原來節(jié)，可比原來節(jié)省省0.04kg0.04kg的煤氣，則現(xiàn)在燃?xì)庠顭畷r的熱效率為多少？【的煤氣，則現(xiàn)在燃?xì)庠顭畷r的熱效率為多少？【25 25 】四

21、、課堂訓(xùn)練四、課堂訓(xùn)練11.（2011年玉溪市）今天的人類，已經(jīng)離不開電能了。風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電年玉溪市）今天的人類，已經(jīng)離不開電能了。風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，供各種產(chǎn)業(yè)和日常生活使用。如圖是某風(fēng)力發(fā)電場的外景，當(dāng)風(fēng)速為能，供各種產(chǎn)業(yè)和日常生活使用。如圖是某風(fēng)力發(fā)電場的外景，當(dāng)風(fēng)速為10m/s時，一臺風(fēng)機時，一臺風(fēng)機1min內(nèi)可獲得的動能是內(nèi)可獲得的動能是2.4106J，若其中的，若其中的20%轉(zhuǎn)化為電能。求：轉(zhuǎn)化為電能。求：（1）這臺風(fēng)機的發(fā)電功率?！荆┻@臺風(fēng)機的發(fā)電功率?！?103W】（2）這臺風(fēng)機工作）這臺風(fēng)機工作1h所發(fā)電能相當(dāng)于完全燃燒多少所發(fā)電能相當(dāng)于完全燃燒多少kg標(biāo)準(zhǔn)

22、煤。（煤的熱值為標(biāo)準(zhǔn)煤。（煤的熱值為3.0l07Jkg）【）【0.96kg】 （3）風(fēng)是怎樣形成的？【略】）風(fēng)是怎樣形成的？【略】 五、課外作業(yè)五、課外作業(yè)12. 12. （20122012年江川縣）如圖所示，電動摩托車已經(jīng)成為家庭常用的交通工具，它的年江川縣）如圖所示，電動摩托車已經(jīng)成為家庭常用的交通工具，它的優(yōu)點是環(huán)保、快捷、輕便。小林家買來一輛優(yōu)點是環(huán)保、快捷、輕便。小林家買來一輛“新日牌新日牌”電動摩托車，它的功率電動摩托車，它的功率為為800w800w，電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為，電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為8080。如果他騎著電動摩托車行駛了。如果他騎著電動摩托車行駛了9km9km，所用

23、時間所用時間15min15min。試問：。試問：（1 1）小林騎電動摩托車的平均速度為多少？【）小林騎電動摩托車的平均速度為多少？【10m/s10m/s】（2 2）電動摩托車受到的平均阻力是多大？【）電動摩托車受到的平均阻力是多大？【64N64N】（3 3）電動摩托車每次充電能儲存電能）電動摩托車每次充電能儲存電能3.63.610106 6J J，若以上述速，若以上述速度勻速行駛，充滿一次電最多能跑多遠(yuǎn)度勻速行駛，充滿一次電最多能跑多遠(yuǎn)? ?【45km45km】五、課外作業(yè)五、課外作業(yè)13.（2010年玉溪市）年玉溪市） 如圖所示，在青海玉樹抗震救災(zāi)中，解放軍部隊某戰(zhàn)士用如圖所示，在青海玉樹抗

24、震救災(zāi)中，解放軍部隊某戰(zhàn)士用150kW的鏟車清理廢墟。若鏟車用的鏟車清理廢墟。若鏟車用5s勻速推進(jìn)了勻速推進(jìn)了3m，然后將，然后將1.5t的建筑廢料舉高的建筑廢料舉高3m裝車運走，整個過程是連續(xù)的。若柴油發(fā)電機的熱效率為裝車運走，整個過程是連續(xù)的。若柴油發(fā)電機的熱效率為34.5%。(q柴柴=3.3107J/kg)求：求：（1）在推土過程，鏟車受到的阻力?！荆┰谕仆吝^程，鏟車受到的阻力?！?.5105N】（2）在舉高過程，鏟車所做的功。【）在舉高過程，鏟車所做的功?！?.5104J】（3）整個過程消耗柴油多少千克？【）整個過程消耗柴油多少千克？【0.07kg】 五、課外作業(yè)五、課外作業(yè)14.在一

25、次課外活動中，小明同學(xué)對家用電器進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，他以一臺電磁爐為觀察在一次課外活動中，小明同學(xué)對家用電器進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，他以一臺電磁爐為觀察研究對象，記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表：研究對象，記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表：觀察對象觀察對象 有關(guān)記錄和相關(guān)活動有關(guān)記錄和相關(guān)活動 觀察電磁爐的銘牌觀察電磁爐的銘牌 U U額額220V P220V P額額=1000W =1000W 觀察電能表的銘牌觀察電能表的銘牌 220V 10A 50Hz 2000r/KW.h 220V 10A 50Hz 2000r/KW.h 用電磁爐加熱一壺用電磁爐加熱一壺（水的質(zhì)量（水的質(zhì)量m=2kgm=2kg，初溫，初溫t

26、0=30t0=30） 關(guān)閉家里的其它用電器，只將電磁爐接入電路中燒水，觀察電關(guān)閉家里的其它用電器，只將電磁爐接入電路中燒水，觀察電能表，表盤在能表，表盤在5min5min內(nèi)轉(zhuǎn)了內(nèi)轉(zhuǎn)了150r150r，此時用溫度計測得的水溫為，此時用溫度計測得的水溫為50 50 請你就這位同學(xué)在活動中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問題：請你就這位同學(xué)在活動中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問題：（1）加熱）加熱5min，水所吸收的熱量；【，水所吸收的熱量；【1.68105J】 （2）電磁爐工作）電磁爐工作5min消耗的電能；【消耗的電能；【0.075kwh, 或或2.7105J】（3）電磁爐的功率：【）電磁爐的功率：【900W】（4）請你將（）請你將（3）的求解結(jié)果與這位同學(xué)在活動中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)什么問題？并解釋原）的求解結(jié)果與