1、太陽能熱水器,汽車,電動自行車,電熱水器,效率計算題專題復習,1、理解有用功和總功 2、會用公式計算有用功和總功 3、理解機械效率的意義，能用 機械效率的公式解決實際問題,導 學 目 標,一、太陽能熱水器效率的計算,例1、2010年上海世博會通過大面積推廣應用太陽能等以低能耗、低污染、低排放為特點的綠色環(huán)保技術，來體現“城市，讓生活更美好”的主題。如圖所示的太陽能熱水器，它的水箱容量為120L，熱水器上的集熱器的面積是2.5m2，在與陽光垂直的地球表面上每平方米得到的太陽輻射功率約為1400W，如果將整箱水的溫度從200C加熱到700C，需要陽光照射5小時。求太陽能熱水器的利用效率。,討論：本

2、題中什么是有用功？什么是總功？,120L水溫度從200C加熱到700C吸收的熱量,有用功：,總 功：,2.5m2集熱器5小時吸收的太陽能,解：,120L水的質量：,V水=120L=120dm3=1.2x10-1m3,由= m / V 得m水=水v水=1.0 x103kg/m3x1.2x10- 1m3 =120kg,W有=Q吸=C水m水（tt0）=4.2x103x120kgx(700C200C)=2.52x107J,W總= Q總=pt.s=1400wx5x3600sx2.5m2=6.3x107J,W有/W總 = 2.52x107J/6.3x107J=40%,答：該熱水器的效率是40%。,一、太陽

3、能熱水器效率計算方法,1、應用太陽能加熱物體時,W有= Q吸=cm t（即物體吸收的熱量） W總=獲得的太陽能（根據題目信息計算） （本題中）W總= Q總=pt.s,例2、小名家新安裝了一臺電熱水器。電熱水器的名牌如圖甲所示。若自來水的溫度是10，充滿水后，小明將調溫開關調到如圖乙所示的位置。接通電源加熱指示燈亮；達到指示溫度時，加熱指示燈滅。請你幫助小明回答下列問題： （1）加熱指示燈從亮到滅，熱水器中的水共吸收多少熱量？ （2）若不考慮能量損失，從接通電源到指示燈滅所需時間？ (3)若實際經過2h30min，指示燈才熄滅，則熱水器的效率是多少？C水=4.2103J/(kg ),討論：本題中

4、什么是有用功？什么是總功？,有用功：,加熱指示燈從亮到滅，熱水器中的水吸收的熱量,總 功：,加熱2h30min，熱水器的電熱管消耗的電能,解：,（1）Q吸=C水m水（tt0)=4.2x103J/(kgC） x55x10-3m3x1.0 x103kg/m3x(60oC10oC)=1.155x107J,(2)由P=W/t 得t1=W/P=Q吸/P= 1.155x107J/1500w =7700s,(3)Q總=Pt2=1500wx2.5hx3600s=1.35x107J,W有/W總 =Q吸/Q總=1.155x107J/1.35x107J=85.56%,二、電熱水器效率計算方法,W有= Q吸=cm t

5、（即物體吸收的熱量） W總=Pt（即用電器消耗的電能） 或W總=UIt,2、應用電器加熱物體時,例3、電動自行車可以電動騎行，亦可以腳踏騎行。使用前，應先對車上的蓄電池充電。電動騎行時，蓄電池對車上電動機供電，電動機為車提供動力?，F有一輛電動自行車，沿著水平的道路勻速行駛，在0.5h內，電動行駛了9km，此時車上電動機的工作電壓為32V，工作電流為4A。 電動自行車在電動騎行啟動時，能量是如何轉化的？ (2)若車和人在行駛過程中所受阻力為20N，則這段路程內該車克服阻力所做的功為多少？ (3)該車電能轉化為機械能的效率是多少？,討論：本題中什么是有用功？什么是總功？,有用功：,電動自行車行駛9

6、km牽引力所做的功,總 功：,0.5小時電動機所消耗的電能,解：,（1）電動自行車在電動騎行啟動時是電能轉化為機械能。,(2)W有=Fs=fs=20Nx9x103m=1.8x105J,(3)W總=Pt=UIt=32vx4Ax0.5x3600s=2.304x105J,W有/W總 =1.8x105J/2.034x105J=88.5%,三、電動自行車效率計算方法,W有=Fs（即自行車通過這段距離所做的功） W總=Pt=UIt（即自行車這段時間內消耗的電能）,例4、 隨著國民經濟的發(fā)展，汽車已走進廣大家庭。而發(fā)動機的效率是汽車的經濟性能指標之一，某實驗小組對一輛小轎車進行了相應的測試，測試結果如下表所

7、示，小轎車勻速行駛過程中受到的平均牽引力為900N。請計算： （1）小轎車勻速行駛過程中牽引力的功率是多大？ （2）小轎車發(fā)動機的效率是多大？ （汽油的熱值：4.6x107J/kg,計算結果保留一位小數）,討論：本題中什么是有用功？什么是總功？,有用功：,汽車15min內通過的路程牽引力所做的功,總 功：,1.4kg汽油完全燃燒放出的熱量,解：,(2)W總=Q放=qm=4.6x107J/kgx1.4kg=6.44x107J,W有/W總 =2.025x107J/6.44x107J=31.4%,（1） 90km/h=25m/s,由v=S/t得S=vt =25m/sx15x60s=22500m,W有

8、=FS=900Nx22500m= 2.025x107J,P=W/t=2.025x107J/15x60s=22500w=22.5kw,四、汽油機、柴油效率計算方法,W有=FS=Pt（即所做的有用功） W總=Q放=qm（燃料燃燒釋放的熱量）,小結：,4、汽油機、柴油機效率,W有=Fs=Pt（即所做的有用功） W總=Q放=qm（燃料燃燒釋放的熱量）,3、電動自行車行駛時,W有=Fs（即自行車通過這段距離所做的功） W總=Pt=UIt（即自行車這段時間內消耗的電能）,W有=Q吸=cm t（即物體吸收的熱量） W總=Pt=UIt（即用電器消耗的電能）,2、應用電器加熱物體時,W有=Q吸=cm t（即物體吸收的熱量） W總=獲得的太陽能（根據題目信息計算）,1、應用太陽能加熱物體時,當堂檢測：,1、一輛汽車勻速行駛，速度為90km/h，勻速時阻力為920N，其發(fā)動機效率為30%，汽油熱值為4.6107J/kg. 求：（1）發(fā)動機的功率?