中考物理专题复习能量转化中的效率.docVIP

学习好资料 欢迎下载 尚春中学 2014 年春期九年级物理专题复习二 能量转化中的效率计算 班级： 姓名： 能量可以从一种形式转化为另一种形式， 要实现这种能量的转化需要一定的设备， 由于设备本身的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量，这就出现了设备的效率问题。 当前各地中考以设备的效率为载体， 围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点， 试题的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1．锅炉的效率 例 1．（ 2011 鞍山）某中学为学生供应开水， 用锅炉将 200kg 的水从 25℃加热到 100℃，燃烧了 6kg 的无烟煤。水的比热容是 4.2 ×103J／（ kg·℃），无烟煤的热值是 3.4 × l0 7J kg 。求： 1）锅炉内的水吸收的热量是多少 ? 2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? 3）此锅炉的效率是多少 ? 2．柴油抽水机的效率 例 2． （ 2011 荆门）今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长， 为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升 4.5m 流入沟渠，再去灌溉农田。已知在 2h 内抬升了 1600m3 的水，此柴油抽水机的效率为 40%， 柴油的热值为 4.5 ×107J/kg ， g 取 10N/kg ，求： 1）此柴油抽水机 2h 做了多少有用功？℃ 2）此柴油抽水机工作 2h 消耗了多少柴油？ 3）柴油抽水机的总功率应该用总能量除以时间计算， 总能量就是柴油燃烧放出的热量，时间是 2h，要注意把单位化成秒。 学习好资料 欢迎下载 3．太阳能的效率 例 3． （ 2011 广东）阅读下面的短文，回答问题。 太阳能热水器 太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温， 以满足人们日常生活的需要。 它具 有安全、节能、环保等优点。 如图 1 所示，太阳能热水器主要由两部分构成： 一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集 热器， 每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成， 双层玻璃管之间是真空。 如图 2 所示是玻璃吸热 管的工作原理图， 它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似， 只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层 黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。 玻璃吸热管工作原理如图所示： 当太阳光入射到黑色的吸热层上时， 黑色吸热层能把太阳 能更有效地转化为热能， 将管内的水加热。 向光一侧的水被加热后体积增大、 密度变小而向 上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动， 形成冷热水循环，最终整箱水 都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。 请回答以下问题： 1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力 ____重力。 2）能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上? 简单说明理。 。 （ 3）将质量为 100kg 的初温为 20℃的水加热到 60℃，求这些水需要吸收多少热量?[ 水 的比热容是 4.2 × 103J/ （ kg?℃） ] （ 4）某品牌太阳能热水器集热器面积为 =2m2，热效率为 η =40%（即热水器能将照射到 S 玻璃吸热管上的太阳能的 40%转化为水的热能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为 =1.4 × 10 3 2 3 W/m（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为 1.4 × 10 J）。在第（ 3）小题中水吸 P 收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时 ? 学习好资料 欢迎下载 4．钻木取火中的效率 例 4．（ 2011 杭州）人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一 种方法如图 3 所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里， 用力压住木棒来回拉动钻弓。 木棒在木 板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高 了木棒尖端的温度，当达到约 260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚 度很薄， 木棒受热部分的质量只有 0.25g 。已知： 来回拉一次钻弓需 1.0s ，弓长为 s=0.25m， 3 （ 1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？ （ 2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有 25％被木棒尖端吸收，则 1s 内可使木棒尖端温度提高多少℃？ （ 3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？ 5．汽车发动机的效率 例 5．（ 2011 湛江） 2010 年 12 月 30 日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海 安港口全程只需约 1 个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市 “一小时生活圈” 。 今年“五· 一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观 “大汉三墩” 景点，汽车（包括车上的人和物品） 质量为 1