培优专题1　效率的相关计算（课件PPT）-【卓文中考·加速度】2024年河北中考物理复习

2024河北中考 物理 《精讲册》 《精练册》 《玩转教材素材》 《答案精析》 《选填题组》 软件使用 编辑修改 便捷操作 本课件使用WPS2019版本制作，建议老师使用相应软件打开 本课件全文可单击进行编辑修改 目录、返回目录设置对应超链接，点击即可跳转至相应页面；答案添加动画效果，使用更方便 课件说明 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 [2023.37、2018.28（3）] 类型 能量转化方向 涉及表达式 效率表达式 热热 效率 燃料燃烧的内能转化为水的内能 燃料燃烧释放的热量： Q放＝mq 或Q放＝Vq 水吸收的热量：Q吸＝cmΔt η＝×100％ 力热 效率 燃料燃烧产生的内能转化为汽车的机械能 燃料燃烧释放的热量： Q放＝mq 或Q放＝Vq 发动机做的有用功： W有＝Pt 或W有＝Fs η＝×100％ 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 类型 能量转化方向 涉及表达式 效率表达式 电热 效率 电能转化为 内能 消耗的电能： W＝UIt＝I 2Rt＝Pt 吸收的热量：Q吸＝cmΔt η＝×100％ 力电 效率 电能转化为机械能 消耗的电能： W总＝UIt＝I 2Rt＝Pt 发动机做的有用功： W有＝Pt 或W有＝Fs η＝×100％ 光热 效率 太阳能转化为内能 由题干信息计算吸收的太阳能W 吸收的热量：Q吸＝cmΔt η＝×100％ 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 1.[2023苏州]正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400 g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10 min，水温升高了2.5 ℃。不计水的蒸发[水的比热容是4.2×103 J/（kg· ℃）]。 （1）该过程水吸收的热量是多少？ 解：（1）水吸收的热量 Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg· ℃）×0.4 kg×2.5 ℃＝4.2×103 J 第1题图 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 （2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为25 W，水获取太阳能的效率是多大？ 解：（2）由P＝可得，照射到水面上的太阳能 W＝Pt＝25 W×10×60 s＝1.5×104 J 水获取太阳能的效率 η＝×100％＝×100％＝28％ 1.[2023苏州]正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400 g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10 min，水温升高了2.5 ℃。不计水的蒸发[水的比热容是4.2×103 J/（kg· ℃）]。 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 2.[2023朝阳]某无人驾驶汽车空载静止时对水平地面的压强为3×105 Pa，轮胎与地面总接触面积为0.04 m2。当汽车在以20 m/s的速度匀速直线行驶时，功率为23 kW，求： （1）汽车空载时的重力是多少？ 解：（1）根据p＝可知，汽车空载静止时对水平地面的压力 F＝pS＝3×105 Pa×0.04 m2＝1.2×104 N 则汽车的重力G＝F＝1.2×104 N 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 （2）当汽车以20 m/s的速度匀速直线行驶时，所受的阻力是多少？ 解：（2）当汽车以20 m/s的速度沿直线匀速行驶时，处于平衡状态，所受阻力和牵引力大小相等，根据P＝＝＝Fv可知，汽车所受阻力 f＝F牵＝＝＝1 150 N 2.[2023朝阳]某无人驾驶汽车空载静止时对水平地面的压强为3×105 Pa，轮胎与地面总接触面积为0.04 m2。当汽车在以20 m/s的速度匀速直线行驶时，功率为23 kW，求： 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 解：（3）当汽车以20 m/s的速度沿直线匀速行驶100 km时，牵引力做功 W＝F牵s＝1 150 N×100×103 m＝1.15×108 J 10 kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×10 kg＝4.6×108 J 发动机的效率η＝×100％＝×100％＝25％ （3）当汽车以20 m/s的速度匀速直线行驶100 km时，汽车牵引力做功多少？若燃烧了10 kg汽油，则发动机的效率是多少？（汽油热值q＝4.6×107 J/kg） 2.[2023朝阳]某无人驾驶汽车空载静止时对水平地面的压强为3×105 Pa，轮胎与地面总接触面积为0.04 m2。当汽车在以20 m/s的速度匀速直线行驶时，功率为23 kW，求： 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 3.[2023江西]如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25 ℃的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压，ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），g取10 N/kg]求： （1）壶中水的质量。 解：（1）水的体积V＝2 L＝2 dm3＝2×10－3 m3 由ρ＝可知，水的质量 m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×2×10－3 m3＝2 kg 第3题图 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 （2）烧水时壶底的受力面积为100 cm2，壶对电磁炉的压强。 解：（2）壶和壶中水的总重力 G总＝m总 g＝（2 kg＋500×10－3 kg）×10 N/kg＝25 N 烧水时壶对电磁炉的压力F＝G总＝25 N 壶对电磁炉的压强 p＝＝＝2 500 Pa 3.[2023江西]如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25 ℃的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压，ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），g取10 N/kg]求： 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 （3）当水刚好烧开时，水吸收的热量。 解：（3）一个标准大气压下，水的沸点是100 ℃ 水吸收的热量 Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg× （100 ℃－25 ℃）＝6.3×105 J 3.[2023江西]如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25 ℃的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压，ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），g取10 N/kg]求： 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 （4）电磁炉正常工作，若加热效率为84％，水刚好烧开所需的时间。 水壶 电磁炉烧水挡 净重：500 g 额定电压：220 V 容量：2 L 额定功率：2 000 W 3.[2023江西]如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。水壶中装满初温为25 ℃的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。[当时气压为一个标准大气压，ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），g取10 N/kg]求： 解：（4）由η＝×100％可知， 电磁炉消耗的电能 W＝＝＝7.5×105 J 由P＝可知，水刚好烧开所用的时间t'＝＝＝375 s 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 4.如图所示为某型号电动车（参数如表所示）。 整车 整车质量 40 kg 最大车速 26 km/h 最大噪声 ≤30 dB 电速 电压 40 V 容量 10 Ah 电动机 额定功率 180 W 第4题图 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 （1）电动车行驶过程中主要将电能转化为 　机械　⁠能。整车产生的最大噪声小于30 dB，这是从 　声源处　⁠（选填“声源处”或“传播途中”）减弱噪声。  机械　 声源处　 整车 整车质量 40 kg 最大车速 26 km/h 最大噪声 ≤30 dB 电速 电压 40 V 容量 10 Ah 电动机 额定功率 180 W 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 （2）该车采用了能量密度大的锂电池，其能量密度达200 W·h/kg，能量密度为存储能量与电池质量的比值。这款车的锂电池的质量为多少kg？ 解：（2）根据能量密度的定义，由能量 密度达200 W·h/kg可得，锂电池的质量 m＝＝2 kg 整车 整车质量 40 kg 最大车速 26 km/h 最大噪声 ≤30 dB 电速 电压 40 V 容量 10 Ah 电动机 额定功率 180 W 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 （3）某次测试中质量为60 kg的骑行者在平直的公路上以最大车速骑行，最多可以行驶2.4×104 m。已知骑行时的阻力为总重力的0.05倍。本次测试过程中，电动机的效率是多少？（g＝10 N/kg） 整车 整车质量 40 kg 最大车速 26 km/h 最大噪声 ≤30 dB 电速 电压 40 V 容量 10 Ah 电动机 额定功率 180 W 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 解：（3）锂电池最多所储存的电能 W＝UIt＝40 V×10 Ah＝400 Wh＝400 W×3 600 s＝1.44×106 J 由于电动车在平直路面上连续匀速行驶，则牵引力 F＝f＝0.05G总＝0.05（G车＋G人）＝0.05（m车 g＋m人 g）＝0.05× （40 kg×10 N/kg＋60 kg×10 N/kg）＝50 N 则电动机所做的功 W1＝Fs1＝50 N×2.4×104 m＝1.2×106 J 则电动机的效率η＝×100％＝×100％≈83.3％ 卓文中考·加速度 物理 2024河北中考 培优专题1　效率的相关计算 $$