中考專題復(fù)習(xí)(效率問題)

1、效率問題效率問題中考專題復(fù)習(xí)中考專題復(fù)習(xí)效率問題效率問題 類型一電能轉(zhuǎn)化時(shí)的效率類型一電能轉(zhuǎn)化時(shí)的效率 類型聚焦類型聚焦本類型主要包括電動(dòng)機(jī)效率、電熱水器效率、輸電效率、本類型主要包括電動(dòng)機(jī)效率、電熱水器效率、輸電效率、白熾電燈發(fā)光效率等。白熾電燈發(fā)光效率等。例例1 1 20132013合肥包河區(qū)模擬合肥包河區(qū)模擬 物理實(shí)驗(yàn)室中有一個(gè)微型物理實(shí)驗(yàn)室中有一個(gè)微型電動(dòng)機(jī)，銘牌上標(biāo)有電動(dòng)機(jī)，銘牌上標(biāo)有“12 12 V V3 3 W W”的字樣，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈電的字樣，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線圈電阻為阻為3.2 3.2 。為方便研究，可將其看作一個(gè)沒有電阻的理想電。為方便研究，可將其看作一個(gè)沒有電阻的理想電動(dòng)機(jī)動(dòng)

2、機(jī)M M與線圈電阻與線圈電阻R R內(nèi)內(nèi)串聯(lián)，如圖串聯(lián)，如圖TZTZ10101 1所示。求：所示。求：(1)(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電流。(2)(2)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，其內(nèi)部線圈電阻電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，其內(nèi)部線圈電阻R R內(nèi)內(nèi)的電功率。的電功率。(3)(3)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的工作效率。電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的工作效率。圖圖TZ101 解析解析 電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，工作時(shí)消耗的電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，工作時(shí)消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。機(jī)械能和內(nèi)能。例例2 2 20132013安徽安徽 某家庭用一個(gè)標(biāo)有某家庭用一個(gè)標(biāo)有“220 220 V V1000 1000 W W”的

3、電熱水器來燒水，該電熱水器正常工作的電熱水器來燒水，該電熱水器正常工作20 20 minmin，可將質(zhì)量為，可將質(zhì)量為5 5 kgkg、溫度為、溫度為2020的水加熱到的水加熱到60 60 。水的比熱容為。水的比熱容為4.24.210103 3 J J/(/(kgkg)。求這段時(shí)間內(nèi)：。求這段時(shí)間內(nèi)：(1)(1)水吸收的熱量。水吸收的熱量。(2)(2)電熱水器消耗的電能。電熱水器消耗的電能。(3)(3)電熱水器的熱效率電熱水器的熱效率( (水吸收的熱量與消耗的電能之比叫水吸收的熱量與消耗的電能之比叫熱效率熱效率) )。例例3 3 在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的能量在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考

4、慮盡量減少輸電線上的能量損失。有一個(gè)坑口電站，輸送的電功率為損失。有一個(gè)坑口電站，輸送的電功率為P P500 500 kWkW，當(dāng)使用，當(dāng)使用U U5 5 kVkV的電壓輸電時(shí)，測(cè)得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩的電壓輸電時(shí)，測(cè)得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電能表一晝夜示數(shù)相差只電能表一晝夜示數(shù)相差48004800度。求：這時(shí)的輸電效率度。求：這時(shí)的輸電效率和輸和輸電線的總電阻電線的總電阻r r。點(diǎn)評(píng)輸電過程中，由于導(dǎo)線本身存在電阻，導(dǎo)線發(fā)熱消耗點(diǎn)評(píng)輸電過程中，由于導(dǎo)線本身存在電阻，導(dǎo)線發(fā)熱消耗電能，因而輸電過程也存在效率問題。電能，因而輸電過程也存在效率問題。例例4 4研究表明，日常使用

5、的白熾電燈正常工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)研究表明，日常使用的白熾電燈正常工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能的比例是化為內(nèi)能和光能的比例是9191，由此可知白熾電燈的發(fā)光效率，由此可知白熾電燈的發(fā)光效率為為_%_%；而一般節(jié)能燈的發(fā)光效率為；而一般節(jié)能燈的發(fā)光效率為30%30%，故一只功率為，故一只功率為_W W的節(jié)能燈就可以達(dá)到的節(jié)能燈就可以達(dá)到60 60 W W的白熾燈的亮度。的白熾燈的亮度。10 10 20 20 類型二燃料燃燒設(shè)備的效率類型二燃料燃燒設(shè)備的效率本類型包括熱機(jī)的效率、各種燃具的效率等。本類型包括熱機(jī)的效率、各種燃具的效率等。例例5 5 汽車是我們熟悉的交通工具，它給我們的生活提供汽車是我們熟

6、悉的交通工具，它給我們的生活提供了便利，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。某型號(hào)四輪汽車，當(dāng)它以了便利，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。某型號(hào)四輪汽車，當(dāng)它以15 15 m m/ /s s的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為600 600 N N，每，每行駛行駛100 100 kmkm消耗汽油量為消耗汽油量為8 8 L L。完全燃燒。完全燃燒1 1 L L汽油釋放的能量為汽油釋放的能量為4.64.610107 7 J J。求：。求：(1)(1)汽車以汽車以15 15 m m/ /s s的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率。的速度勻速行駛時(shí)牽引力的功率。(2)(2)汽車以汽車以

7、15 15 m m/ /s s的速度勻速行駛時(shí)汽車的效率。的速度勻速行駛時(shí)汽車的效率。專題十解析廣泛意義下的效率問題專題十解析廣泛意義下的效率問題類型聚類型聚焦焦點(diǎn)評(píng)在理解汽車效率問題時(shí)，簡(jiǎn)單說就是點(diǎn)評(píng)在理解汽車效率問題時(shí)，簡(jiǎn)單說就是“喝了多少油，喝了多少油，走了多少路，做了多少功走了多少路，做了多少功”，總能量用所耗汽油完全燃燒時(shí)放，總能量用所耗汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量來量度，有效利用的能量一般用牽引力做的功來量度。出的熱量來量度，有效利用的能量一般用牽引力做的功來量度。例例6 6小宇為了測(cè)家中煤爐的效率，用煤爐將小宇為了測(cè)家中煤爐的效率，用煤爐將10 10 kgkg水從水從20 20 加熱

8、到加熱到100 100 ，燃燒了，燃燒了0.77 0.77 kgkg的煙煤。的煙煤。 水的比熱容是水的比熱容是4.24.210103 3 J J/(/(kgkg)，煙煤的熱值為，煙煤的熱值為3 310107 7 J J/ /kgkg 問：?jiǎn)枺?1)10 (1)10 kgkg的水吸收的熱量是多少焦耳？的水吸收的熱量是多少焦耳？(2)(2)此煤爐的效率是多少？此煤爐的效率是多少？類型三抽水機(jī)的效率類型三抽水機(jī)的效率 例例7 7 為了解決干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，政府下?lián)軐ｍ?xiàng)資為了解決干旱對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，政府下?lián)軐ｍ?xiàng)資金打井蓄水。某物理興趣小組對(duì)一水井進(jìn)行了考察，小組的同金打井蓄水。某物理興趣小組對(duì)一

9、水井進(jìn)行了考察，小組的同學(xué)用細(xì)線拴住一石塊緩慢沉到水底，測(cè)出井中的水的深度為學(xué)用細(xì)線拴住一石塊緩慢沉到水底，測(cè)出井中的水的深度為3 3 m m，并觀察到安裝在井中的抽水機(jī)銘牌上的部分參數(shù)如下表所示。并觀察到安裝在井中的抽水機(jī)銘牌上的部分參數(shù)如下表所示。( (其中流量其中流量300 300 m m3 3/ /h h表示抽水機(jī)正常工作表示抽水機(jī)正常工作1 1 h h抽水抽水300 300 m m3 3，g g取取10 10 N N/ /kgkg) )求：求：型號(hào)型號(hào)8B12流量流量300 m3/h功率功率10 kW質(zhì)量質(zhì)量111 kg(1)(1)若該抽水機(jī)連續(xù)正常工作若該抽水機(jī)連續(xù)正常工作1 h1

10、 h，把水抽高，把水抽高8 m8 m，抽水機(jī)至，抽水機(jī)至少對(duì)水做了多少功？少對(duì)水做了多少功？(2)(2)此時(shí)抽水機(jī)的效率是多少？此時(shí)抽水機(jī)的效率是多少？ 解析解析 (1) (1)知道抽水機(jī)每小時(shí)正常抽水量，利用知道抽水機(jī)每小時(shí)正常抽水量，利用W WGhGhmghmgh水水VghVgh求抽水機(jī)對(duì)水做的功。求抽水機(jī)對(duì)水做的功。(2)(2)從銘牌知道抽水機(jī)的功從銘牌知道抽水機(jī)的功率，可求抽水機(jī)抽水消耗的電能率，可求抽水機(jī)抽水消耗的電能( (總能量總能量) )，再利用效率公式求，再利用效率公式求抽水機(jī)的效率。抽水機(jī)的效率。類型四太陽能利用效率類型四太陽能利用效率 例例8 8 如圖如圖TZTZ10102

11、 2所示是一種太陽能照明燈，太陽能電池所示是一種太陽能照明燈，太陽能電池板供一只板供一只“12 12 V V9 9 W W”的電子節(jié)能燈工作。若太陽能電池板接的電子節(jié)能燈工作。若太陽能電池板接收太陽能的有效面積為收太陽能的有效面積為0.3 0.3 m m2 2，平均，平均1 1 h h內(nèi)得到的太陽輻射能約內(nèi)得到的太陽輻射能約為為0.40.410106 6 J J，太陽光照射一天，太陽光照射一天( (不考慮天氣影響，以不考慮天氣影響，以8 8 h h計(jì)算計(jì)算) )恰好可供電子節(jié)能燈正常工作恰好可供電子節(jié)能燈正常工作10 10 h h。求太陽能照明燈利用太陽。求太陽能照明燈利用太陽能的效率大約是多少？能的效率大約是多少？( (結(jié)果保留整數(shù)結(jié)果保留整數(shù)) )圖圖TZTZ10102 2 解析解析 根據(jù)題目提供的條件，可以求出每天根據(jù)題目提供的條件，可以求出每天(8 (8 h h) )太陽能太陽能電池板吸收的太陽能，這是總能量；由電