新人教版九年级物理全一册《十三章 内能 本章复习课》公开课教案 - 4 - 图文

初中物理“效率”综合计算专题复习

问题背景：

效率的计算题是近年来中考综合计算中的常见题型,载体主要以电动机、电热器、发电机、汽车轮船发动机、太阳能热水器等为主.《课标》要求“从能量转化和转移角度认识效率”,体现可持续发展的思想。此类题型主要考查学生的阅读提取信息,分析物理过程,综合应用各章节知识点,计算等能力。学生往往只是对于机械效率和热机效率的计算比较熟悉,掌握较好,但对于力热转化、电热转化、光电转化等综合问题理解和分析能力较弱。求解效率问题,表面看找到有用的能量和总能量,相除即可。但学生们往往忽略了对其背后的能量转化过程的分析,导致出现不会求总功的现象。

教学目标：

1、知道能量是如何转化的。

2、知道有用功、总功和效率的概念。

3、会运用Q吸=cm△t、W=Fs=Gh、W=Pt=UIt、Q放=qm=qV等公式进行简单的计算。 4、让学生从能量转化和转移的角度认识效率，知道节约能源的重要性。

教学过程 一、课堂导入

展示生活中常见的4件物品的图片，提问：使用这些物体做功的过程就是能量转化的过程，.效率就是能量转化过程中的转化率。效率能否达到100%？又如何计算效率？

板书：初中物理“效率”综合计算专题复习 明确学习任务 二、新课教学 （一）小试牛刀

想一想，填一填：写出下列情况下的能量转化情况，并标出“有用能量”和“总能量”，说说“效率”的意义。

电热水器： 燃料燃烧加热水： 热机：

电动机： 发电机： 太阳能热水器： （二）再接再厉

写出“有用能量”和“总能量”的相关公式 （三）总结方法:

第一：分析物理过程中的能量转化过程.

第二：找出输出的有用能量和输入的总能量,做比相除.

效率=输出的有用能量/输入的总能量

（四）实际运用

类型一 电热效率 (2013安徽第21题，8分)某家庭用一个标有“220 V 1000 W”的电热水器来烧水。该电热水器正常工作20 min，可将质量为5 kg、温度为20 ℃的水加热到60 ℃。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求这段时间内：

(1)水吸收的热量。(2)电热水器消耗的电能。(3)电热水器的热效率。 【思路点拨】

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【针对训练1】

图甲是小黄家一台快速电热水壶，铭牌如左下表．为了测量它烧水时的实际功率，小黄和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了500g 20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（见图乙）转过的转数正好为90转（r）．请根据相关信息求：

（1）电水壶中水吸收的热量为多少？ （2）电水壶烧水的实际功率为多少？

（3）电水壶加热的效率为多少？【水的比热容： c=4.2×103J／(kg·℃)】

类型二 燃料类加热效率 （2015年安徽第22题，6分）某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)，天然气的热值为3.2×107J/m3。求 （1）天然气完全燃烧放出的热量； （2）水吸收的热量；

（3）该热水器工作的效率。 【思路点拨】

【针对训练2】

在很多较偏远的农村还没有用上天然气，使用的是瓶装的液化气，每瓶中装入液化气的质量为20 kg，液化气的热值取4.2×107 J/kg，每瓶液化气完全燃烧放出的热量是________J，若放出的热量有50%被利用，可把________kg的水从20℃加热到100℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

类型三 热机效率

（2016年安徽第21题，8分）某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油3kg，期间受到的阻力为车重的0.08倍．已知汽油的热值为4.6×107J/kg．在此过程中，求： （1）车通过的路程；（2）牵引力做功的功率；（3）汽车发动机的效率． 【思路点拨】

【针对训练3】

[2017安庆模考] 合肥地铁1号线于2016年12月26日通车，有效的缓解了城市公交运输压力。某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下： ××型号地铁机车 ××型号公交汽车 地铁电力机车功率 62.16×10 W 燃油热值 74×10 J/kg 平均速度 36 km/h 平均速度 18 km/h 2

牵引力 45×10 N 牵引力 3 000 N 额定载客量 2000人 额定载客量 40人

（1）若从甲处到乙处，既有直达公交车，也有地铁1号线的换乘车。甲、乙两公交站相距18 km，假设乘坐地铁路程与乘坐公交路程相同。则到达目的地乘坐地铁比乘坐公交车少花多长时间？

（2）若公交车每千米消耗燃油0.3 kg，行驶1 km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？公交汽车发动机的效率是多少？

（3）从甲处到乙处，地铁机车需消耗多少电能？

类型四 电动机效率

(2011年河源改编）某一直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流大小I=5A，取g=10N/kg，求: （1）电动机的线圈电阻r；

（2）电动机提升重物的效率η.

【思路点拨】

【针对训练4】

[2013·雅安] 电动自行车已成为大众化的一种交通工具，小乔对家里的电动自行车进行了测试，他骑车在平直的路面上由静止开始运动，获得如图所示的速度υ和牵引力F随时间t变化的关系图像。已知匀速行驶时，电动机输入电压48 V，输入电流5 A，由图可知，7～12 s电动自行车受到的摩擦力为________N；电动自行车匀速行驶时，电能转化为机械能的效率为________%。

类型五 发电机效率 （2018年安庆模考）

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【思路点拨】

三、课堂小结

四、布置作业

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