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1、尚春中学2014年春期九年级物理专题复习二能虽转化中的效率计算班级：姓名：能虽可以从一种形式转化为另一种形式，要实现这种能虽的转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，不可能将一种能虽全部转化为另一种能虽，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，围绕有用的能虽和总能虽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、能虽等知识。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25C加热到100C,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2x103J/(kg-C)，无烟煤的热值是3.4X107J3J/(kgC)，无烟煤的热值是3
2、.4X10/kg。求：(1) 锅炉内的水吸收的热虽是多少？(2) 无烟煤完全燃烧放出的热虽是多少？(3) 此锅炉的效率是多少？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1600m的水，此柴油抽水机的效率为40%柴油的热值为4.5x107J/kg,g取10N/kg,求：7J/kg,g取10N/kg,求：(1) 此柴油抽水机2h做了多少有用功？C此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？柴油抽水机的总功率应该用总能虽除以时间计算
3、，总能虽就是柴油燃烧放出的热虽，时间是2h,要注意把单位化成秒。2. 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
4、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）将质虽为100kg的初温为20C的水加热到60C，求这些水需要吸收多少热虽？水的比热容是4.2x103J/（kg?C）（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2命热效率为n=40%（即热水器能将照射到玻璃
5、吸热管上的太阳能的40%专化为水的热能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为3W/m3J）。在第（3）小题中水吸R=1.4X10（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4X10收的热虽由该热水器提供，求需要加热多少小时？3. 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260C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，木棒受热部分的质虽只有0.25
6、g。已知：来回拉一次钻弓需1.0s，弓长为s=0.25m,人拉弓的力为16N,木头比热容G=2X103J/(kgC)，室温为20C。问：(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C?(3) 请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？4. 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，从而使宙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“
7、大汉三墩”景点，汽车(包括车上的人和物品)质虽为1.8X103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N,效率为30%,7汽油的热值为4.6x10J/kg(假设汽油完全燃烧，g取10N/kg)。求：汽车静止时对路面的压强；汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km,牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg?5. 电热饮水机的效率(1) 例6.(2011泰州)下表是一台常用的电热饮水机的铭牌数据，图4是它的电路原理图，其中S是温控开关，R是定值
8、电阻，F2是加热电阻。当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态4率40W保温功4率0W在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20C加热到90C.需用时14min水的比3热容为4.2x10J/(kgC)。求此加热过程中：水吸收的热虽；饮水机的加热效率。(2) 求电阻R的阻值(保温功率是指整个电路消耗的功率)。从以上几例可以看出，以设备的效率为载体的试题，综合性较强，涉及了初中物理大部分知识。其中有关设备效率的计算常出现错误，弄不准哪种能虽在分子，哪种能虽在分母。这里只要弄清设备是将什么能转化成什么能，前面的能虽是总的能虽，转化成的能虽是有用的能H,设备的效率就等于有用的能H除以总的能H。
