1、专题专题8效率问题效率问题 2022-10-251一、概述一、概述效率问题效率问题 在能量的转化和转移过程中，能量必然会有一部分损失，我在能量的转化和转移过程中，能量必然会有一部分损失，我们就把有效利用的能量与总能量之比称为效率们就把有效利用的能量与总能量之比称为效率 力学中机械效率是指利用机械做功时有用功与总功的比值；力学中机械效率是指利用机械做功时有用功与总功的比值；热机效率是指被有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量热机效率是指被有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；太阳能利用效率是指在某个面积内被有效利用的热量之比；太阳能利用效率是指在某个面积内被有效利用的热量与到达此处的太阳能
2、之比；电热效率是指被有效利用的热量与到达此处的太阳能之比；电热效率是指被有效利用的热量与所消耗电能的比值。效率是一个比值，没有单位，且一定与所消耗电能的比值。效率是一个比值，没有单位，且一定小于小于12022-10-252二、知识储备二、知识储备1 1机械效率：机械效率的公式是机械效率：机械效率的公式是 100%100%。(1)(1)滑轮组机械效率：滑轮组中动滑轮个数越多，越省滑轮组机械效率：滑轮组中动滑轮个数越多，越省力，机械效率越低；同一滑轮组，提升的重物越多，机械力，机械效率越低；同一滑轮组，提升的重物越多，机械效率越高；滑轮组改变缠绕方式，提升相同重物时，机械效率越高；滑轮组改变缠绕方
3、式，提升相同重物时，机械效率相同；提升相同重物上升相同高度时，效率相同；提升相同重物上升相同高度时，定定动动 滑轮组滑轮组。(2)(2)斜面机械效率：提升同一物体时，斜面的机械效率与斜面机械效率：提升同一物体时，斜面的机械效率与粗糙程度和倾斜角度有关，斜面越陡、越光滑，机械效率越粗糙程度和倾斜角度有关，斜面越陡、越光滑，机械效率越高。高。2022-10-2532022-10-254三、思路图解三、思路图解2022-10-255典例分析例例1 120122012呼和浩特呼和浩特 如图如图T8T81 1所示，用相同的滑轮、所示，用相同的滑轮、不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀不
4、同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中速上升的过程中()A A甲图省力，甲图机械效率大甲图省力，甲图机械效率大B B甲图省力，机械效率一样大甲图省力，机械效率一样大C C乙图省力，乙图机械效率大乙图省力，乙图机械效率大D D乙图省力，机械效率一样大乙图省力，机械效率一样大 类型一机械效率类型一机械效率 B B图图T8T81 12022-10-256 思路点拨思路点拨 明确滑轮组的连接方式：两个滑轮组中定滑轮与动滑轮个数明确滑轮组的连接方式：两个滑轮组中定滑轮与动滑轮个数相同，但绳子的缠绕方式不同相同，但绳子的缠绕方式不同 明确所提升重物：甲、乙两图中提升相同的重物，
5、即提升重明确所提升重物：甲、乙两图中提升相同的重物，即提升重物的重力物的重力G相同相同 2022-10-2572022-10-258例例2 220122012大庆大庆 如图如图T8T82 2所示的汽车总质量为所示的汽车总质量为1150 1150 kgkg，以，以72 km/h72 km/h的速度匀速行驶的速度匀速行驶10 km10 km。若汽车所受阻力为汽车。若汽车所受阻力为汽车重力的重力的0.10.1倍，每个轮胎与路面的接触面积为倍，每个轮胎与路面的接触面积为0.05 m0.05 m2 2。(g g取取10 10 N/kg)N/kg)类型二热机效率类型二热机效率 图图T8T82 22022-
6、10-259求：求：(1)(1)汽车对路面的压强为多少？汽车对路面的压强为多少？(2)(2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功率为多少？汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功率为多少？(3)(3)若该汽车热机的效率为若该汽车热机的效率为25%25%，如果不考虑热机及其他的，如果不考虑热机及其他的能量损失，汽油热值为能量损失，汽油热值为4.64.610107 7 J/kg J/kg，则该汽车行驶，则该汽车行驶10 km10 km的的过程中需要的汽油质量为多少千克？过程中需要的汽油质量为多少千克？5.75104 Pa1.15107 J2.3104 W1 kg 2022-10-2510 思路点拨
7、思路点拨 明确效率类型：属于热机效率明确效率类型：属于热机效率 明确有用功与总功：有用功为汽车克服摩擦做的功；总功为明确有用功与总功：有用功为汽车克服摩擦做的功；总功为汽油燃烧放出的热量汽油燃烧放出的热量 2022-10-25112022-10-2512例例320122012聊城聊城 某电热水壶及铭牌如图某电热水壶及铭牌如图T8T83 3所示，装所示，装入入1.5 kg1.5 kg、2020的凉水，通电正常工作的凉水，通电正常工作6 min6 min将水烧开至将水烧开至100100。已知水的比热容已知水的比热容c c4.24.210103 3 J/(kg)J/(kg)。求：。求：(1)(1)该
8、过程中水吸收的热量。该过程中水吸收的热量。(2)(2)电热水壶的效率。电热水壶的效率。类型三电热效率类型三电热效率 图图T8T83 3产品型号产品型号EL8952额定电压额定电压220 V频率频率50 Hz额定功率额定功率1500 W容量容量1.5 L5.045.0410105 5 J J93.3%93.3%2022-10-2513 思路点拨思路点拨 明确效率类型：属于电热效率明确效率类型：属于电热效率 明确有用功与总功：有用功为水吸收的热量，总功为电流做明确有用功与总功：有用功为水吸收的热量，总功为电流做的功的功 2022-10-2514家庭浴室中常用的暖灯型浴霸是通过灯泡的热辐射来升家庭浴
9、室中常用的暖灯型浴霸是通过灯泡的热辐射来升高光照区域内空气温度的。小明家浴室内的浴霸由四只标有高光照区域内空气温度的。小明家浴室内的浴霸由四只标有“220 V 250 W”220 V 250 W”的同规格发热灯组成，小明测得浴室的面的同规格发热灯组成，小明测得浴室的面积为积为6 m6 m2 2，高为，高为2.5 m2.5 m。查资料得知当地空气的密度为。查资料得知当地空气的密度为1.2 1.2 kg/mkg/m3 3，比热容为，比热容为1.01.010103 3 J/(kg)J/(kg)。当四只灯泡同时正。当四只灯泡同时正常工作常工作25 min25 min后，测得浴室内的空气温度从后，测得浴室内的空气温度从1313上升到上升到2828。求：求：(1)(1)浴室内空气的质量。浴室内空气的质量。(2)(2)浴室内空气吸收的热量。浴室内空气吸收的热量。(3)(3)浴霸加热浴室内空气的效率。浴霸加热浴室内空气的效率。18 kg18 kg针对训练针对训练2.72.710105 5 J J18%18%2022-10-2515
