物理计算中的各种“效率”:物理计算效率的公式

作者&投稿:慈都 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
  你知道生活中的“率”一词吗?种子的发芽率、树的成活率,粉笔利用率,时间的利用率。上述的几个“率”=×100%,表示在事物某一方面的优劣物理学中的效率问题也是这样,用有用的能量在总的能量中的比值,来描述各种设备的性能优劣. 如:杠杆,滑轮组,斜面等机械的机械效率,热机,电动车的能量转化率,电热水器,太阳能热水器的热转化率,电灯的光转化率等等,无论什么效率,同学们应牢记一点,就是找出在设备使用过程中,有效利用的能量在总能量中的比值。因此,正确找出W有用,W总.是解决这一问题的关键
  纵观这几年的河南中招物理试题,与效率有关的试题逐年增多,下面结合一些试题,来探讨一下各种“效率”问题
  一.机械效率
  例1 用一个动滑轮提升重为96N的货物,所用拉力为60N,此动滑轮的机械效率是多少?
  解析:解答本题的关键是:一要弄清有用功和总功。将物体提升一定高度做的功——有用功:W有=G物h;作用在绳子自由端的拉力做的功——总功:W总=FS,则机械效率可表示为:η=×100%=×100%,由于使用的机械是动滑轮,物体由两段绳子承担,所以S=2h
  解:该动滑轮的机械效率为
  η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%
  试一试:为了省力,工人师傅常用图3所示的斜面把物体搬运到汽车上。设斜面长为s,高为h,把重为G的物体沿斜面匀速推到车上所用力的大小为F,则搬运物体所做的有用功为     ,该斜面的机械效率为 ×100%(用题中代表各物理量的字母表示)。【Gh,Gh/Fs】
  二.热机的效率
  例2 随着人们生活水平的提高.轿车已逐步进入我国普通百姓家中. 已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油(1L=10-3m3),汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×107J/kg.则
  (1)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是 kg.
  (2)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力等于 N.
  (3)该汽车发动机的效率是 %.
  分析:热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机的效率.由于热机是把内能转化成机械能的设备,所以,汽车消耗汽油完全燃烧放出的热量就是总的能量,而汽车克服阻力所做的功为有用功
  解:(1)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是
  m油=ρ油V油=0.71×103kg/m3×8×10-3m3=5.68kg
  Q放=m油q油=5.68kg×4.6×107J/kg=2.6128×108J
  (2)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力
  由P=FV可得
  F====2500N
  (3)轿车每行100km克服阻力所做的有用功为
  W有用=Fs=2500×100×103=2.5×108J
  试一试:2.一辆汽车的发动机输出功率为66150瓦,每小时耗柴油14千克,计算发动机的效率.(柴油的燃烧值为4.3×107焦/千克)【39.5%】
  三.热效率问题
  例3 某电热水器在一标准气压下将1kg水从15℃烧开,若用时7分钟,求热水器的效率。
  分析:对于热水器来说有用部分的能量是水吸收的能量即Q水吸,而总的能量是消耗的电能,所以该热水器的发热效率为η=×100%
  解:Q水吸=cmΔt=4.2×103J/(kg?C)×1kg×(100℃-15℃)=3.57×105J
  W电=Pt=1000W×7×60s=4.2×105J
  ∴η=×100%=×100%=85%
  试一试:25.在“家电下乡”活动中,小刚家买了一台微波炉。小刚对铭牌中加热效率大于92%有点怀疑,他动手进行了测量。他用容积是250mL的废矿泉水瓶装满20℃的自来水,倒入专用塑料杯中,放入微波炉中用最大加热功率加热lmin,取出后测得温度为78℃。请你计算这台微波炉的加热效率。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]【92.3%】
  四.光转化率问题
  例4 某太阳电池板面积为0.5m2,每平方米收集太阳能功率为1.5kw,太阳能路灯一天耗电0.15kw/h。若太阳光照射10小时可使路灯正常工作5天,求太阳能电池板光电转化率是多少。
  解析:在本题中太阳电池板10小时收集的太阳能为总的能量,太阳能路灯正常工作5天消耗的电能为有效利用的能量
  解:W有用=0.15kwh×5=0.75kwh=0.75×3.6×106J=2.7×106J
  W总=Pt=1500w×10×3600s×0.5=2.7×107J
  试一试:4.太阳能是21世纪重点发展的能源之一,太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。
  图15所示的是一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S=8m2,太阳光照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P0=1kW,在晴朗有天气,电池对着太阳时产生的电压U=120V,并对车上的电动机提供I=10A的电流,试问:太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?【15%】
  在学习中我们还会遇到其他的一些与效率有关的试题,同学们可以根据以上几种情况的总结规律,正确分析,找出有用的能量和总的能量,举一反三,灵活应用。

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物理计算中的各种“效率”:物理计算效率的公式
答:将物体提升一定高度做的功——有用功:W有=G物h;作用在绳子自由端的拉力做的功——总功:W总=FS,则机械效率可表示为:η=×100%=×100%,由于使用的机械是动滑轮,物体由两段绳子承担,所以S=2h 解:该动滑...

效率计算公式初中物理
答:初中物理效率计算公式:我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。用符号η表示,计算公式为η=W有/W总×100%。机械效率(Mechanical Efficiency)是指机械在稳定运转时,机械的输出功(有用功量)与输入功(动力功量)的百分...

效率计算公式物理是什么?
答:公式是:η=W(有)/W(总)=P(有)/P(总),η<1。效率符号是η,功的符号是W。效率是指有用功率对驱动功率的比值,同时也引申出了多种含义。效率也分为很多种,比如机械效率、热效率等。效率与做功的快慢...

物理效率公式是什么?
答:效率符号是η,功的符号是W,公式是:η=W(有)/W(总)=P(有)/P(总),η<1。功。作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对这个物体做了功。(初中是恒力功,变力做功不...

初中的物理计算功率和效率的公式分别是什么,,我忘了,,求解答!!!_百度...
答:功率:P=W/t(功率的定义式)为了表示做功的快慢,把功除以时间。功率是指物体在单位时间内做功的多少。由P=W/t=F*s/t=Fv,这是一个数学运算 没有多少物理意义,一般用来运算。机械效率 η=W有用/W总(机械效率的...

关于初中所有物理的计算效率的公式以及定理 谢谢
答:机械效率 η= W有用 / W总η=G /(n F)= G物 /(G物 G动) 定义式适用于动滑轮、滑轮组中考物理所有的公式特点或原理 串联电路 并联电路时间:t t=t1=t2 t=t1=t2电流:I I = I 1= I 2 I = I 1 I 2...

初三物理热效率计算公式
答:常见的有发电装置、锅炉装置、发动机装置等,有以下三种定义方法:发电效率,装置效率,循环效率。在锅炉中,一般不将鼓风机、引风机、炉排运动等小号的能量计入输入能量,而是单独计算和衡量。1.热效率公式本身是与有序度指标"...

初中物理热效率计算公式
答:W总=Pt W有用=Q吸=cm(t-to) η=W总/W有用=Q吸/W总=Pt/cm(t-to)

物理学中的“机械效率”用什么字母表示?怎么读?
答:用η表示机械效率, 希腊字母,中文读音为:艾塔或者伊塔 我们把有用功和总功的比值叫做机械效率。用符号η表示,计算公式为η=W有/W总×100%。η意义:1、机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一。总功等于有用功与...

九年级物理热效率公式
答:九年级物理热效率公式η=Q有/Q放×100%。热力学定律的发现与提高热机效率的研究有密切关系。有用的能量E(用来做有用功的能量或转化为有用的机械能的能量)跟燃料完全燃烧释放的总能量Q之比,用百分数来表示:热机的...