第十五章 电功和电热 电学中的效率问题归类攻克 2022－2023学年苏科版物理九年级下册

电学中的效率 题型一 机械效率 1．（2021•肥西县一模）如图所示，这是小明用迷你电动机制成的升降机模型。用它提升重为10N的物体，当电源电压为4V时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数为0.8A；当电源电压为12V时，闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为0.4A，电动机同时以0.4m/s的速度匀速提升物体。若忽略温度对电阻的影响，下列说法不正确的是（　　） A．电动机线圈的电阻是5Ω B．电动机正常工作时的输出功率是4W C．电动机正常工作时消耗的电功率是4.8W D．电动机的机械效率是80% 2．（2021•沂水县二模）如图所示是小明用迷你电动机制成的升降机模型。用它提升重为10N的物体， 当电源电压为4V时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数为0.8A；当电源电压为12V时，闭合开关，电动机正常工作，电流表示数为0.4A，电动机同时以0.4m/s的速度匀速提升物体。若忽略温度对电阻的影响，下列说法不正确的是（　　） A．电动机的机械效率是80% B．电动机线圈的电阻是5Ω C．电动机正常工作时的机械功率是4W D．电动机正常工作时消耗的电功率是4.8W 3．（多选）（2021•铁东区模拟）如图所示，小明用迷你电动机制成了升降机模型，用它提升重为10N的物体。当电源电压为2V时，闭合开关，电动机不转动，电流表示数为0.8A；当电源电压为12V时，闭合开关。电动机正常工作，电流表示数为0.4A，同时5s内物体被匀速提升2m。若忽略温度对电阻的影响，下列说法正确的是（　　） A．电动机线圈的电阻是2.5Ω B．正常工作5s 电动机线图产生的热量是2J C．电动机正常工作时消耗的电功率是1.6W D．电动机的效率是90% 4．（2021•莘县一模）目前有的地方出现了共享电动汽车，某品牌电动汽车的部分参数如表所示。则将耗完电能的电池充满电，理论上需要　 　h，该电动汽车充满电后，在水平地面上匀速行驶，最大距离为140km，行驶时该车受到的阻力是　 　N。 电池容量（kW•h） 22 车载充电器输入电压（V） 220 车载充电器输入电流（A） 16 电能转化为机械能的效率 70% 5．（2021•高新区模拟）使用太阳能汽车是开发新能源的途径之一，有一款太阳能汽车，太阳光照射到该车电池板上的总功率为8×103W时，电池产生的电压是120V，该电压对车上电动机提供的电流是8A，该电动机的机械效率为80%，电动机的工作原理是　 　，此时电动机每分钟消耗的电能是　 　J，该电动机线圈电阻　 　Ω（不计机械摩擦损耗的能量）。 6．（2021•崂山区二模）如图所示为某品牌四旋翼无人机，下表是该无人机的部分参数： 整机质量 2kg 电池额定电压 15V 最大上升速度 6m/s 电动机工作电压 12V 最大下降速度 2m/s 悬停时每个电动机功率 50W 最大水平速度 16m/s 电动机数量 4 在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测。整个过程无人机的四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为90%，求：（g取10N/kg） （1）无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗多少电能？ （2）无人机以最大速度匀速直线上升60m，若受到阻力大小为10N，这个过程中消耗多少电能？ 7．（2021•鞍山模拟）有一混合动力汽车，由汽车发动机（汽油机）和电动机为驱动系统提供动力，汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈，该汽油发动机的最大功率是69kW，以最大功率工作时曲轴转速为5000r/min。动力蓄电池额定电压为200V，容量为150A•h。 （1）该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能？ （2）当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时，动力完全由汽油发动机提供，若汽车汽油发动机的输出功率为54kW，则此时汽车所受的阻力是多大？ （3）若该汽车汽油发动机以最大功率工作时，每次吸气冲程末气缸内吸入汽油质量是0.144g，此时这台汽油发动机的效率是多少？（q汽油＝4.6×107J/kg） 8．（2021•福州模拟）2021年4月21日，搭载华为智能无人驾驶解决方案的“赛力斯华为智选SF5”汽车上市。两驱版的“SF5”整车装备质量为2230kg，发动机最大功率为82kW，电动机最大功率为255kW，锂电池能量35kW•h，在纯电模式下可续航180km，油电混合模式下能实现续航超过1000km，还可通过车辆控制家中的智能家电。 （1）若用功率为10kW的直流充电桩给“SF5”锂电池充满电，需要多少时间？ （2）在纯电模式下，若