2024年中考物理二轮复习课件--效率专题

效率专题 类型1　机械效率 类型 适用公式 滑轮组竖直方向提升重物 η＝＝＝ 滑轮组水平方向拉动物体 η＝＝＝（f为物体克服的摩擦力） 斜面 η＝＝（h 为斜面高，L为斜面长） 类型2　热机效率 能量转化 内能→机械能 总能量：内能的计算 Q放＝qm或Q放＝qV 有效利用能量：机械能的计算 克服摩擦力做功：W有＝fs（适用条件：物体沿水平面做匀速直线运动） 克服重力做功：W有＝Gh（适用条件：物体竖直向上运动） 热机效率公式 η＝ 类型3　电力转化效率 能量转化 电能→机械能 总能量：电能的计算 W电＝UIt或W电＝Pt 有效利用能量：机械能的计算 克服摩擦力做功：W有＝fs（适用条件：物体沿水平面做匀速直线运动） 电动车（电动汽车）的效率公式 η＝ 类型4　电热转化效率 能量转化 电能→内能 总能量：电能的计算 W电＝UIt或W电＝Pt 有效利用能量：内能的计算 Q吸＝cmΔt 转化效率 η＝ 类型5　太阳能加热效率 能量转化 太阳能→内能 总能量：太阳能的计算 E＝PSt 有效利用能量：内能的计算 Q吸＝cmΔt 转化效率 η＝ 类型6　燃料燃烧加热效率 能量转化 化学能→内能 总能量：燃料燃烧放热计算 Q放＝qm或 Q放＝qV 有效利用能量：内能的计算 Q吸＝cmΔt 转化效率 η＝ 类型7　风、光发电效率 能量转化 风能（光能）→电能 总能量：风能的计算 W风＝Pt 总能量：光能的计算 E＝PSt 有效利用能量：电能的计算 W电＝UIt或W电＝Pt 转化效率 η＝或η＝ 类型1　机械效率 1.（2023兰考一模）如图所示，工人用滑轮组运送一批建材上楼。滑轮与钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，g取10 N/kg。求： （1）工人在1 min时间内，用500 N的拉力，将90 kg的建材匀速竖直向上提升了6 m，求拉力的功率。 解：（1）由图可知，n＝2，则绳端移动的距离： s＝nh＝2×6 m＝12 m， 拉力做的功：W＝Fs＝500 N×12 m＝6 000 J， 拉力的功率： P＝＝＝100 W； （2）该滑轮组动滑轮的重力。 解：（2）物体的重力： G物＝m物g＝90 kg×10 N/kg＝900 N， 因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，由F＝（G物＋G动）得动滑轮的重力： G动＝nF－G物＝2×500 N－900 N＝100 N； （3）钢绳的最大承受力为3 000 N，工人的最大拉力为2 000 N，质量为85 kg的工人提升最多质量的货物时，滑轮组的机械效率。 解：（3）工人的重力： G工人＝m工人g＝85 kg×10 N/kg＝850 N， 工人通过滑轮组向下拉绳子时的最大拉力： F最大＝G工人＝850 N， 因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，由F＝（G＋G动）得工人能提升货物最大的重力：G最大＝nF最大－G动＝2×850 N－100 N＝1 600 N， 滑轮组的机械效率： η＝＝＝＝＝≈94.1％； （4）假设工人的质量为m人，站在地面时，脚与地面的总接触面积为S，提升质量为m的货物时，工人对地面的压强。（动滑轮重用G动表示） 解：（4）工人和货物的重力分别为： G人＝m人g，G＝mg， 因滑轮和钢绳的摩擦力及绳重忽略不计，所以绳子自由端的拉力： F'＝（G＋G动）＝（mg＋G动）， 工人对地面的压力： F压＝G人－F'＝m人g－（mg＋G动）， 工人对地面的压强： p＝＝ ＝。 2.（2023益阳）早在3000年前我们的祖先就设计了结构很合理的辘轳，通常用于从井中提水。如图所示，是古代民间的提水设施辘轳，由辘轳头、支架、井绳、水桶等部分构成。某次取水时井绳拉着质量为10 kg的水缓慢上升了4 m，水桶的质量为1 kg，在这一过程中，人做的总功为500 J，g取10 N/kg。求此次取水的过程中： （1）人做的有用功为多少？ 解：（1）拉着质量为10 kg的水缓慢上升了4 m，水的重力 G水＝m水g＝10 kg×10 N/kg＝100 N， 人做的有用功：W有用＝G水h水＝100 N×4 m＝400 J； （2）辘轳的机械效率多大？ 解：（2）辘轳的机械效率η＝＝×100％＝80％； （3）人克服井绳重力与摩擦阻力做的功是多少？ 解：（3）此过程的额外功 W额＝W总－W有用＝500 J－400 J＝100 J； 额外功包含克服水桶重力做功和克服摩擦力做功， 对水桶做的额外功：W额桶＝G桶h桶＝m桶gh桶＝1 kg×10 N/kg×4 m＝40 J； 克服井绳重力与摩擦阻力做的功： W额余＝W额－W额桶＝100 J－40 J＝60 J。 类型2　热机效率 1.（2023辉县模拟）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理