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一、机械效率:是指有用功在总功中所占的比值。
表达式:n=W/Wx100%=Gh/Fsx100%=G/nfx100%
例1、有关滑轮组的机械效率
小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从地面匀速提升至15m的楼顶,所用的拉力为360N,拉绳的时间150s,求:
拉力的功率;
滑轮组的机械效率;
r;
在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变为什么
例2、质量为3t的小型载重汽车,额定功率为100KW,车上装有6t的砂石。汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20KW的功率匀速行驶了10min,消耗汽油,然后又以额定功率用了2min的时间,将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。G-10N/Kg,试问:
的汽油完全燃烧放出的热量为多少(汽油的热值为x107j/Kg)
汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为多少
汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少
二:、热机效率:热机是用来对外做功的,所以热机的效率表示为:n=W/Qx100%=Fs/mqx100%。
例1、某家用轿车,重为x104N,当车以72Km/h的速度行驶了时,消耗汽油3Kg,期间车受到的阻力为车重的倍。已知汽油的热值为x107j/Kg,在此过程中,求:
车通过的路程;
牵引力做功的功率;
汽车发动机的效率。
例2、“五一”期间,小明的爸爸带全家驾车到外地旅游。途中汽车以100Km/h的速度匀速行驶了一段路面水平平整、长200Km的高速路段。汽车行驶过程中,发动机的实际功率恒为25KW,汽车的效率为25%。已知汽油热值为q=x107j/Kg。求:
汽车通过该路段行驶的时间;
汽车通过该路段牵引力做的功;
汽车在该路段上行驶时的牵引力;
汽车通过该路段消耗的汽油的质量。
三、燃气热水器的效率:
燃气热水器是消耗燃料,把化学能转化为内能来加热水,所以它的热效率的表达式为:n=Q/Q吸放x100%=cmAt/mqx100%
例1、某家庭用燃气热水器将质量为100Kg、温度为20°C的自来水加热到50°C,消耗的天然气体积为血(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为x103j/(Kg・°C),天然气的热值为x107j/m3。求:
天然气完全燃烧放出的热量;
水吸收的热量;
该热水器工作时的效率。
四、电热水器的效率:电热水器是消耗电能,把电能转化为内能来对水加热,所以它的热效率的表达式为n=Q/Wx100%=cmAt/Ptx100%
吸电
例1、如图所示是一款不锈钢玻璃电热水壶,其参数如下表。它的壶盖上有蒸气开关,采用PTC材料底盘加热,具有水沸腾后自动断电、防干烧的双保险功能。
电热水壶的加热底盘是通过的方式改变水的内能的。
电热水器在额定电压下工作时通过的电流是多少(结果保留一位小数)
若电热水壶的加热效率是80%,在1标准大气压下,将一壶20C的水烧开要多长时间
[g=10N/Kg,P=x103Kg/m3,c=x103j/(Kg・°C)]
水水
额定容量
额定电压
220V
额定频率
50Hz
额定功率
1800W
水沸腾时产生的水蒸气冲击蒸汽开关上面的双金属片,由于热胀冷缩作用,双金属片膨胀变形顶开开关,切断电源,这是一重保护。如果蒸气开关失效,水会一直烧下去直至烧干,当出现烧干时,PTC加热元件的功率变得只有烧水时功率的十分之一,这样可以使PTC的温度保持在合理的范围,即使干烧也不会有不良后果,这是第二重保护。PTC实际是一种阻值随温度变化的陶瓷热敏电阻,分析可知其电阻随温度变化的规律是:。
五、太阳能热水器的效率:太阳能热水器是接收太阳辐射过来的能量,把太阳能转化为热能。而太阳能热水器接收太阳能的多少又与接收时间和接收面积有关,接收面积越大,接收光照的时间越长,热水器吸收的太阳能就越多。所以太阳能热水器的效率表达式为:n=Q”/Ex100%=cmAt/Pstx100%。其中P表示太阳辐射能量的功率,S为太阳能热水器接收太阳能的面禎,t太为热水器接收太阳能的时间。
六、太阳能电池板的光电转换效率:太阳能电池板是把接收的太阳能转化为电能的装置。太阳能电池板接收太阳能的多少又与接收时间和接收面积有关,接收面积越大,接收光照的时间越长,电池板吸收的太阳能就越多,所以它的转换效率表示为:n=E/Ex100%=Pt/P'stx100%。其中:E表示得到的电能或者说是用电器消耗的电能,E表示太阳能电池板接收到的太阳能;P、t表示用电器的功率和工作时间;P'表示电池板接收太阳能的功率,s表示太阳能电池板的面积,t表示太阳能电池板接收太阳能的时间。
七、电动机的效率:电动机是把电能转化为机械能的装置,但是在电动机通电时由于电阻的存在线圈不可避免地要发热,所以电动机并不能把电能完全转化为机械能。电动机效率的表达式为:n=w有/Wx100%=Gh/UItx100%。
电
例1、用一台小型直流电动机,将重为40N的物体在4s内匀速提升,用电流表和电压表测得通过电动机的电流为2A,电动机两端的电压为12V。求:
电动机的输入功率多大
电动机的效率多大
电动机线圈的电阻多大
例2、电动自行车既环保,又节能,深受城市居民喜爱。下表是某品牌电动自行车的有关数据。设王涛受到的重力是500N,从单位骑该品牌电动自行车匀速回家用了20min,行驶距离为6Km。根据相关信息求王涛在回家过程中:
电动自行车的质量m/Kg
电能转化为机械能的效率n
工作电压
U/V
行驶速度v/(km•hT
骑车人重力为500N时的平均阻力f/N
40
75%
36
<36
20
(1)回家时的速度大小。
2)行驶过程中,电动车对地面的压强
3)电动自行车牵引力所做的功。
4)电动自行车消耗的电能。
例3、空气质量的污染促使人们对电动汽车有了更全新的认识,电动汽车是指以车载电源为动力
用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,对环境影响相对传统汽车较小。
电动汽车
电动机最大功率(KW)
电动机最大扭矩(N•m)
150
电池支持最高续航里程(Km)
200
电池容量(KW・h)
整车质量(Kg)
1130
动力传动系统驱动汽车行
工作原理:蓄电V—电流电力调节器—电动机驶。某品牌电动汽车的相关数据如表所示。
(1)电动汽车工作时,蓄电池将转化为电能,然后通
过电路传递到电动机再将电能转化为。
(2)若一个质量是70Kg的人开着该电动汽车在水平路面上以60Km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的倍,行驶最高续航里程200Km,g=10N/Kg。求行驶的时间和电动机对汽车做的功。
3)按照上一问计算结果和电池的容量计算电动汽车的效率。
4)与普通的汽车相比该电动汽车有哪些优点和缺点
走进中考:
(2016临沂)、现代城市人口密度越来越大,交通越来越拥堵。易步车(如图甲)以其体积小巧,结构简洁和驱动安全等优点,成为短途出行的理想交通工具。某品牌易步车的部分参数如下表所示。质量为60kg的雯雯从家骑行该品牌易步车上学(如图乙),以最大速度匀速行驶10min到达学校,行驶中易步车所受阻力为人和车总重的倍,设该过程中电机始终以额定功率工作。(取g=10N/kg)。求:
甲
电池
4AH锂电池
电机额定功率
500W
最大速度
18km/h
单轮胎触地面积
25cm2
轮胎个数
2
车身自重
20kg
1)雯雯的家到学校的距离。
2)雯雯在水平路面上骑易步车时,车对地面的压强
3)雯雯上学过程中,易步车电机的效率。
(2017临沂),水族箱已成为室内装饰的一个亮点。某品牌水族箱(如图)的玻璃容器内盛有50L
水,内置一根“220V100W”的自动温控棒。冬天养热带鱼时,水族箱内水的温度要求控制在26°C~28°C之间(温控棒在水温低于26C时开始工作,水温达到28C时自动断开)。
(2017临沂),水族箱已成为室内装饰的一个亮点。某品牌水族箱(如图)的玻璃容器内盛有50L
求水族箱中水的质量。
在某次温控中,温控棒正常工作用时,求此次温控棒的温控效率【/(kggoC)】。
若用电高峰时,家庭电路的实际电压仅为,求此时温控棒的工作电流(温控棒阻值不变)。