专题8 效率问题 一、概述 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 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； 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 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 小于1 二、知识储备识储备 1机械效率：机械效率的公式是 100%。 (1)滑轮组轮组 机械效率：滑轮组轮组 中动动滑轮轮个数越多，越 省力，机械效率越低；同一滑轮组轮组 ，提升的重物越多，机 械效率越高；滑轮组轮组 改变缠绕变缠绕 方式，提升相同重物时时，机 械效率相同；提升相同重物上升相同高度时时，定动 动 滑轮组 轮组。 (2)斜面机械效率：提升同一物体时时，斜面的机械效率与 粗糙程度和倾倾斜角度有关，斜面越陡、越光滑，机械效率越 高。 三、思路图图解 典例分析 例1 2012呼和浩特如图图T81所示，用相同的滑轮轮、 不同的绕绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计计，在物体匀 速上升的过过程中( ) A甲图图省力，甲图图机械效率大 B甲图图省力，机械效率一样样大 C乙图图省力，乙图图机械效率大 D乙图图省力，机械效率一样样大 类型一 机械效率 B 图T81 金手指驾校网 金手指驾驶员考试2016 科目1考试网 科目1考试 Grammar Focus 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 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，即提升重 物的重力G相同 求：(1)汽车对车对 路面的压压强为为多少？ (2)汽车车行驶过驶过 程中克服阻力做了多少功？其功率为为多少 ？ (3)若该该汽车热车热 机的效率为为25%，如果不考虑热虑热 机及其他 的能量损损失，汽油热值为热值为 4.6107 J/kg，则该则该 汽车车行驶驶10 km的过过程中需要的汽油质质量为为多少千克？ 5.75104 Pa 1.15107 J 2.3104 W 1 kg 思路点拨 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 汽油燃烧放出的热量 例3 2012聊城某电热水壶及铭牌如图T83所示，装 入1.5 kg、20的凉水，通电正常工作6 min将水烧开至100 。已知水的比热容c4.2103 J/(kg)。求： (1)该过程中水吸收的热量。 (2)电热水壶的效率。 类型三 电热效率 图T83 产品型号 EL8952 额定电压 220 V 频 率 50 Hz 额定功率 1500 W 容 量 1.5 L 5.04105 J 93.3% 思路点拨 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 的功 家庭浴室中常用的暖灯型浴霸是通过过灯泡的热辐热辐 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标有 “220 V 250 W”的同规规格发热发热 灯组组成，小明测测得浴室的面 积为积为 6 m2，高为为2.5 m。查资查资 料得知当地空气的密度为为1.2 kg/m3，比热热容为为1.0103 J/(kg)。当四只灯泡同时时正 常工作25 min后，测测得浴室内的空气温度从13上升到28 。求： (1)浴室内空气的质质量。 (2)浴室内空气吸收的热热量。 (3)浴霸加热热浴室内空气的效率。 18 kg 针对训练 2.7105 J 18%