中考物理效率计算大全

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形形色色的效率计算

考点分析

我们已学过机械效率,而在近些年的中考中,效率已不再局限于机械效率,凡是涉及到能量的转移或转化,都会涉及到效率问题。在能量的转移(或转化)中,转移(或转化)之后的能量与转移(或转化)之前的能量的比值就是效率(或叫转移率或转化率),思考下面的一些实例,就可理解效率问题。

1.应用太阳能加热物体时

W 有=Q 吸=cm Δt (即物体吸收的热量) W 总=获得的太阳能(根据题目信息计算)

2.电热转换效率

W 有=Q 吸=cm Δt (即物体吸收的热量) W 总=Pt (即用电器消耗的电能)

3.电力转换效率

W 有=Fs (即自行车通过这段距离所做的功) W 总=Pt=UIt (即自行车这段时间内消耗的电能)

4.力热转换效率

W 有=Fs (即所做的有用功) W 总=Q 放=qm (燃料燃烧释放的热量)

5.光电转化效率:指输出的电能占消耗光能的百分比

效率η=总

有W W ×100%,区分有用的和总的能量是解决此类问题的关键所在。 典例剖析

【典例1】为了解决老师们在办公时的饮水问题,学校新进了一批台式温热饮水机,其铭牌如下表所示。右图是饮水机的简化电路图,S 是用感温材料制成的温控开关,R 1是电阻,R 2是供加热用的电阻丝。请计算:

(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?

(2)正常工作时,该饮水机将热水罐中0.6kg 、18℃的水加热到93℃,用时6min 。则该饮水机的加热状态时热效率为多少?

(3)如果要使R 2在保温状态时的功率是加热时的功率的一半,R 1和R 2的比值是多少?

【典例2】长江三峡工程是一座集防洪、发电、航运和供水等综合利用的巨大水利水电工程。其主要技术数据如下表所示:根据上述数据计算:

大坝高度/m 大坝长度/m 最高蓄水位/m 总库容量/m3平均流量m3/min

185 2335 175 4×10108.5×105

(2)每小时水流对水轮机所做的最大功为多大?

(3)若利用水流发电的效率为40%,发电机所能达到的最大功率是多大?

跟踪训练

一、应用太阳能加热物体时

1.我们生活的佳木斯地区,到了冬季,因日照时问短,太阳能热水器的水达不到所需温度,为此人们研制了太阳能、电能两用热水器.大鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器,如图所示,铭牌如下:

(1)太阳能热水器贮满水,水温从20℃加热到50℃时需要吸收多少热量?(1L=10-3m3)

(2)大鹏将水箱装满水,只使用电加热器将水从20℃加热到50℃时,需加热器正常工作多长时间?(设电能全部转化为热能)

(3)在上述(2)情况下,加热器正常工作实际用了3小时,则此热水器的效率为多少?

(4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写出一条即可)

2.太阳能热水器是利用太阳能来对水加热的一种设备。小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面10米高的屋顶上,现需要将初温为10℃100kg的水,加热到60℃,则:(g取10N/kg)

(1)把这些水从地面送到屋顶的热水器中,需要对水做多少功?

(2)这些水要从太阳那里吸收多少热量?

(3)下雨时,改用热水器中的电辅助设备加热,其电辅助加热设备的功率为1500W,热效率是70%,若不计热损失,加热这些水需要多长时间?

二、电热转换效率

1.小明家新安装了一台电热水器,电热水器的铭牌如图甲所示。若自来水的温度是10℃,充满水后,小明将调温开关调到如图乙所示的位置。接通电源,加热指示灯亮;达到设定温度时,加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题:加热指示灯从亮到灭的过程中,热水器中的水一共吸收多少热量?若不考虑能量损失,从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间?若实际经过2h30min 指示灯才熄灭,则热水器的效率是多

少?[C 水=4.2×103J/(kg ·℃)

]

2.一家用电热水器的铭牌如下表所示。 桃花牌全自动电热水器

型号:THP2-12D 容量:12L

额定功率:2KW 类别:防触电保护一类

额定电压:220V 净重:22Kg

出厂时间:年月日 编号:2003031000

桃花厨房设备有限公司制造 根据铭牌所提供的信息。解答下列问题:

(1)为了安全起见,该电热水器使用的插座应选用图中的哪一个?

(2)该电热水器正常工作时电热丝的电阻多大?

(3)将该电热水器装满水加热,使水温有20℃升高到60℃,水需要吸收多少热量?[C 水=4.2×103J/

(Kg ·℃)]

(4)若电热水器正常工作时电热丝所产生的热量的80%被水吸收,则第(3)问中的加热过程需要多长时间?

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