热效率计算分析和总结.pdf

中考物理的重头戏—效率的计算 1.“热得快”是一种插在保温瓶中烧开水的家用电器，你利用课内学过的仪器，设计一个测定“220V 1000W” “热得快”的热效率的方案，要求： （1）写出所需器材、测量步骤及操作中为了减小误差而需注意的事项； （2 ）用字母代表物理量，写计算“热得快”热效率的公式．（设测量时照明电路电压为220 伏） 考点：能量利用效率．专题：实验题；简答题；设计与制作题．分析：要解决此题，需要知道“热得快” 的热效率是热得快有效利用的热量与所消耗电能的比值． 有效利用的热量是水吸收的热量，要掌握热量的计算公式 Q=cm△t ，同时要知道消耗的电能的计算公式 W=Pt ．根据所需测量的物理量选择合适的工具．根据热效率的概念得出热效率的计算公式． 解答：解：（1）需要用热得快加热水，所以要用到水，为了减少热量的散热损失，需要用到保温瓶．根据 公式Q=cm△t ，要用温度计测量温度，用天平测量水的质量． 根据公式W=Pt ，还要用手表测量加热所用的时间． 用到器材：水、保温瓶、湿度计、手表． 测量步骤：①用天平测出一质量为m 的水，装入保温瓶；②用温度计测出水的初温t0 ；③开始加热，同时 计时；④经过一定时间t1 后，测出水的末温t ；⑤利用效率的公式代入数据求出“热的快”的效率． 2. （2008 •宜昌）电磁炉是一种新型灶具，如图所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电 流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流）， 涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升 高．所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠 热传导来加热食物的厨具．请问： （1）电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？ （2 ）某同学用功率为2000W 的电磁炉，将1 ㎏初温为25℃的水加热到100℃，需要的时间为2 分55 秒， 则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？（水的比热容为4.2 ×103J/ （kg •℃） ） 考点：能量利用效率；热量的计算；电功的计算．专题：计算题；应用题；信息给予题；推理法． 分析：（1）电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的 靠热传导来加热食物的厨具，热散失少，电磁炉的热效率更高； （2 ）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q 吸=cm△t 求水吸收的热量（有用能 量）；知道电磁炉的电功率和加热时间，利用W=Pt 求消耗的电能（总能量），再利用效率公式求电磁炉的 热效率． 解：（1）因为电磁炉是利用锅体本身发热来加热食物，没有炉具向锅体传热的过程，热散失少，所以电磁 炉的热效率更高； （2 ）加热水消耗的电能： 答：（1）电磁炉与普通的电炉相比，电磁炉的热效率更高； （2 ）消耗的电能是3.5 ×105J，电磁炉的热效率是90% ． W=Pt=2000W ×175s=3.5×105J， 水吸收的热量： Q 吸=cm 水△t =4.2 ×103J/ （kg •℃）×1kg×（100℃-25℃） =3.15 ×105J， 3、电热沐浴器的额定电压为220V,水箱里装有50 ㎏的水,正常通电50min,观察到沐浴器上温度示数由20℃ 上升到46.4 ℃.求: 3 （1） 在加热过程中,水吸收的热量是多少? 【C =4.2 ×10 J/ （Kg ·℃）】 水 （2 ） 若沐浴器内的发热电阻产生的热量由 84 ℅被水吸收,那么发热电阻的阻值多大?工作电路的电流多 大? （3 ） 请你说出热损失的一个原因,并提出减小热损失的相关建议. 中考物理的重头戏—效率的计算 一、热效率 例 1. “热得快”是一种插在保温瓶中烧开水的家用电器，你利用课内学过的仪器，设计一个测定“220V 1000W”“热得快”的热效率的方案，要求： （1）写出所需器材、测量步骤及操作中为了减小误差而需注意的事项； （2）用字母代表物理量，写计算“热得快”热效率的公式．（设测量时照明电路电压为220伏） 例 2. （2008•宜昌）电磁炉是一种新型灶具，如图所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈， 当电流