中考物理效率计算专题
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（1）加热指示灯从亮到灭，热水器中的水共吸收多少热量？ （2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯灭所需时间？
(3)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• ℃)]
讨论：本题中什么是有用功？什么是总功？
有用功： 加热指示灯从亮到灭，热水器中的水吸收的
⑴电动自行车在电动骑行启动时，能量 是如何转化的？
(2)若车和人在行驶过程中所受阻力为 20N，则这段路程内该车克服阻力所做的功 为多少？
(3)该车电能转化为机械能的效率是多少？
讨论：本题中什么是有用功？什么是总功？ 有用功： 电动自行车行驶9km牵引力所做的功
总 功： 0.5小时电动机所消耗的电能 解： （1）电动自行车在电动骑行启动时是电能转
η＝W有/W总 = 2.52x107J/6.3x107J=40%
答：该热水器的效率是40%。
一、太阳能热水器效率计算方法
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）
例2、小名家新安装了一台电热水器。电热水器的名牌如 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 指示温度时，加热指示灯灭。请你帮助小明回答下列问题：
化为机械能。
(2)W有=Fs=fs=20Nx9x103m=1.8x105J (3)W总=Pt=UIt=32vx4Ax0.5x3600s=2.304x105J
η＝W有/W总 =1.8x105J/2.034x105J=88.5%
三、电动自行车效率计算方法
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）
讨论：本题中什么是有用功？什么是总功？
有用功：120L水温度从200C加热到700C吸收的热量
总 功： 2.5m2集热器5小时吸收的太阳能 解：120L水的质量： V水=120L=120dm3=1.2x10-1m3
由ρ= m / V 得m水=ρ水v水=1.0x103kg/m3x1.2x10- 1m3 =120kg W有=Q吸=C水m水（t—t0）=4.2x103x120kgx(700C— 200C)=2.52x107J W总= Q总=pt.s=1400wx5x3600sx2.5m2=6.3x107J
行驶速度 90km/h
耗油量 1.4kg
行驶时间 15min
行驶噪声 ≥80dB
讨论：本题中什么是有用功？什么是总功？
有用功： 汽车15min内通过的路程牵引力所做的功
总 功： 1.4kg汽油完全燃烧放出的热量 解： （1） 90km/h=25m/s,由v=S/t得S=vt
=25m/sx15x60s=22500m W有=FS=900Nx22500m= 2.025x107J P=W/t=2.025x107J/15x60s=22500w=22.5kw
例4、 随着国民经济的发展，汽车已走
进广大家庭。而发动机的效率是汽车的经济
性能指标之一，某实验小组对一辆小轿车进
行了相应的测试，测试结果如下表所示，小
轿车匀速行驶过程中受到的平均牵引力为
900N。请计算：
（1）小轿车匀速行驶过程中牵引力的功率是 多大？
（2）小轿车发动机的效率是多大？
（汽油的热值：4.6x107J/kg,计算结果保留一 位小数）
热量
总 功：加热2h30min，热水器的电热管消耗的电能 解：（1）Q吸=C水m水（t—t0)=4.2x103J/(kg°C）
x55x10-3m3x1.0x103kg/m3x(60oC— 10oC)=1.155x107J (2)由P=W/t 得t1=W/P=Q吸/P= 1.155x107J/1500w
(2)W总=Q放=qm=4.6x107J/kgx1.4kg=6.44x107J η＝W有/W总 =2.025x107J/6.44x107J=31.4%
四、汽油机、柴油效率计算方法
W有=FS（即所做的有用功） W总=Q放=qm（燃料燃烧释放的热量）
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=Q放=qm（燃料燃烧释放的热量）
当堂检测：
1、一辆汽车匀速行驶，速度为90km/h，匀速时阻 力为920N，其发动机效率为30%，汽油热值为 4.6×107J/kg. 求：（1）发动机的功率 （2）汽 车匀速行驶300km做多少功 （3）匀速行驶 300km消耗多少汽油
北兴农场中学 刘长春
复习目标
1、理解有用功和总功 2、会用公式计算有用功和总功 3、理解机械效率的意义，能用
机械效率的公式解决实际问题
太
阳
能
电
热
热
水
水
器
器
Βιβλιοθήκη Baidu
电动自行车
汽车
一、太阳能热水器效率的计算
例1、2010年上海世博会通过大面积 推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低 排放为特点的绿色环保技术，来体现“城 市，让生活更美好”的主题。如图所示的 太阳能热水器，它的水箱容量为120L， 热水器上的集热器的面积是2.5m2，在与 阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太 阳辐射功率约为1400W，如果将整箱水的 温度从200C加热到700C，需要阳光照射5 小时。求太阳能热水器的利用效率。
W总=获得的太阳能（根据题目信息计算）
2、应用电器加热物体时
小结：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、电动自行车行驶时 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、汽油机、柴油机效率 W有=Fs（即所做的有用功）
=7700s
(3)Q总=Pt2=1500wx2.5hx3600s=1.35x107J
η＝W有/W总 =Q吸/Q总=1.155x107J/1.35x107J=85.56%
二、电热水器效率计算方法
2、应用电器加热物体时
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）
例3、电动自行车可以电动骑行，亦可 以脚踏骑行。使用前，应先对车上的蓄电池 充电。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供 电，电动机为车提供动力。现有一辆电动自 行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h内， 电动行驶了9km，此时车上电动机的工作电 压为32V，工作电流为4A。
(3)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• ℃)]
讨论：本题中什么是有用功？什么是总功？
有用功： 加热指示灯从亮到灭，热水器中的水吸收的
⑴电动自行车在电动骑行启动时，能量 是如何转化的？
(2)若车和人在行驶过程中所受阻力为 20N，则这段路程内该车克服阻力所做的功 为多少？
(3)该车电能转化为机械能的效率是多少？
讨论：本题中什么是有用功？什么是总功？ 有用功： 电动自行车行驶9km牵引力所做的功
总 功： 0.5小时电动机所消耗的电能 解： （1）电动自行车在电动骑行启动时是电能转
η＝W有/W总 = 2.52x107J/6.3x107J=40%
答：该热水器的效率是40%。
一、太阳能热水器效率计算方法
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）
例2、小名家新安装了一台电热水器。电热水器的名牌如 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 指示温度时，加热指示灯灭。请你帮助小明回答下列问题：
化为机械能。
(2)W有=Fs=fs=20Nx9x103m=1.8x105J (3)W总=Pt=UIt=32vx4Ax0.5x3600s=2.304x105J
η＝W有/W总 =1.8x105J/2.034x105J=88.5%
三、电动自行车效率计算方法
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）
讨论：本题中什么是有用功？什么是总功？
有用功：120L水温度从200C加热到700C吸收的热量
总 功： 2.5m2集热器5小时吸收的太阳能 解：120L水的质量： V水=120L=120dm3=1.2x10-1m3
由ρ= m / V 得m水=ρ水v水=1.0x103kg/m3x1.2x10- 1m3 =120kg W有=Q吸=C水m水（t—t0）=4.2x103x120kgx(700C— 200C)=2.52x107J W总= Q总=pt.s=1400wx5x3600sx2.5m2=6.3x107J
行驶速度 90km/h
耗油量 1.4kg
行驶时间 15min
行驶噪声 ≥80dB
讨论：本题中什么是有用功？什么是总功？
有用功： 汽车15min内通过的路程牵引力所做的功
总 功： 1.4kg汽油完全燃烧放出的热量 解： （1） 90km/h=25m/s,由v=S/t得S=vt
=25m/sx15x60s=22500m W有=FS=900Nx22500m= 2.025x107J P=W/t=2.025x107J/15x60s=22500w=22.5kw
例4、 随着国民经济的发展，汽车已走
进广大家庭。而发动机的效率是汽车的经济
性能指标之一，某实验小组对一辆小轿车进
行了相应的测试，测试结果如下表所示，小
轿车匀速行驶过程中受到的平均牵引力为
900N。请计算：
（1）小轿车匀速行驶过程中牵引力的功率是 多大？
（2）小轿车发动机的效率是多大？
（汽油的热值：4.6x107J/kg,计算结果保留一 位小数）
热量
总 功：加热2h30min，热水器的电热管消耗的电能 解：（1）Q吸=C水m水（t—t0)=4.2x103J/(kg°C）
x55x10-3m3x1.0x103kg/m3x(60oC— 10oC)=1.155x107J (2)由P=W/t 得t1=W/P=Q吸/P= 1.155x107J/1500w
(2)W总=Q放=qm=4.6x107J/kgx1.4kg=6.44x107J η＝W有/W总 =2.025x107J/6.44x107J=31.4%
四、汽油机、柴油效率计算方法
W有=FS（即所做的有用功） W总=Q放=qm（燃料燃烧释放的热量）
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=Q放=qm（燃料燃烧释放的热量）
当堂检测：
1、一辆汽车匀速行驶，速度为90km/h，匀速时阻 力为920N，其发动机效率为30%，汽油热值为 4.6×107J/kg. 求：（1）发动机的功率 （2）汽 车匀速行驶300km做多少功 （3）匀速行驶 300km消耗多少汽油
北兴农场中学 刘长春
复习目标
1、理解有用功和总功 2、会用公式计算有用功和总功 3、理解机械效率的意义，能用
机械效率的公式解决实际问题
太
阳
能
电
热
热
水
水
器
器
Βιβλιοθήκη Baidu
电动自行车
汽车
一、太阳能热水器效率的计算
例1、2010年上海世博会通过大面积 推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低 排放为特点的绿色环保技术，来体现“城 市，让生活更美好”的主题。如图所示的 太阳能热水器，它的水箱容量为120L， 热水器上的集热器的面积是2.5m2，在与 阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太 阳辐射功率约为1400W，如果将整箱水的 温度从200C加热到700C，需要阳光照射5 小时。求太阳能热水器的利用效率。
W总=获得的太阳能（根据题目信息计算）
2、应用电器加热物体时
小结：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、电动自行车行驶时 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、汽油机、柴油机效率 W有=Fs（即所做的有用功）
=7700s
(3)Q总=Pt2=1500wx2.5hx3600s=1.35x107J
η＝W有/W总 =Q吸/Q总=1.155x107J/1.35x107J=85.56%
二、电热水器效率计算方法
2、应用电器加热物体时
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）
例3、电动自行车可以电动骑行，亦可 以脚踏骑行。使用前，应先对车上的蓄电池 充电。电动骑行时，蓄电池对车上电动机供 电，电动机为车提供动力。现有一辆电动自 行车，沿着水平的道路匀速行驶，在0.5h内， 电动行驶了9km，此时车上电动机的工作电 压为32V，工作电流为4A。