MASTA传动效率模块
1.简介 (3)
2.系统模型和总传动效率分析 (4)
2.1计算方法总述 (4)
2.2计算样例：车辆前驱变速箱 (6)
2.3手工计算 (7)
2.4齿轮和轴承损耗的计算 (9)
2.5齿轮啮合功率损耗的适用范围 (14)
2.6行星轮系传动效率 (15)
2.6.1高速比复合行星轮系 (15)
2.6.2Ravigneaux变速箱 (20)
各种行星轮变速箱的手工计算验证 (23)
参考资料 (24)
A.ISO 14179 标准 (25)
A.1额定热功率 (25)
A.2发热量 (26)
A.3齿轮发热量 (26)
A.4圆柱齿轮发热量 (27)
A.4.1啮合功率损耗 (27)
A.4.2风阻和搅油损耗 (29)
A.5锥齿轮发热量 (30)
A.5.1啮合功率损耗 (30)
A.5.2风阻和搅油损耗 (33)
A.6蜗轮发热量 (33)
A.6.1啮合功率损耗 (33)
A.6.2风阻和搅油功率损耗 (34)
A.7轴承发热量 (35)
A.7.1与载荷有关的损耗 (35)
A.7.2与转速有关的损耗 (36)
A.7.3与转速有关的轴承密封件功率损耗 (36)
A.8油封发热量 (40)
A.9油泵发热量 (41)
A.10散热量 (41)
A.11修正额定热功率 (42)
1. 简介
本文主要阐述了MASTA传动效率模块的理论基础，并列举了一些验证实例。众所周知，能源的价格上涨和环保要求的日益严格使得整车或整机的燃油经济性尤其重要，由于齿轮传动系统的效率（或称为功率损耗）直接影响燃油经济性，因而其重要性也愈发引人关注。此外，高功率损耗产生的高热量和高温直接关系到传动系统的工作性能，并且对润滑条件的要求也会更高，从而增加成本。
本文分别从以下几个方面来阐述MASTA的传动效率计算：
1. MASTA系统模型用于计算传动系统总效率。该计算基于MASTA的系统模
型，并包括各个零部件的损耗（目前考虑了齿轮和轴承的功率损耗）。MASTA 和手工计算的结果对比详见实例。
2. 行星轮系的传动效率。该部分给出了行星轮系的传动效率的计算实例，并详细
介绍了高功率循环现象及其对效率的影响。
3. 齿轮功率损耗，按照ISO14179[1] 标准对齿轮的功率损耗进行计算，包括齿轮
啮合时由受载引起的摩擦损耗及由转速引起的齿轮风阻损耗和搅动损耗。
4. 轴承功率损耗，依据ISO14179[1]对轴承的功率损耗进行计算。
2. 系统模型和总传动效率分析
图1 MASTA传动效率求解的流程图
2.1 计算方法总述
MASTA对总传动效率的计算是对MASTA系统变形分析的延伸，该计算流程如图1所示：
?由于不同受载和转速均会影响总效率，因此需要针对单个工况进行分析计算。
?静力学分析开始不考虑功率损耗，迭代计算所有零件的受载和转速。
?后续进行迭代，计算引起功率损耗的各个零件的阻力。注意由于是迭代计算，因此功率损耗在整个系统中是串联层叠的，详见下述前驱变速箱样例中多啮合系统功率损耗的手工计算过程。
?零件功率损耗将依照ISO14179附录A进行计算。目前MASTA中计算了最主要的由于齿轮啮合、气流和搅拌引起的齿轮功率损耗以及轴承损耗，并在计算时对齿轮和轴承均考虑了两种状况：受载损耗（通常有摩擦力，例如齿轮啮合损耗）和非受载时的旋转损耗（例如由齿轮转速决定的齿轮风阻损耗）。
?注意，行星轮系啮合时的功率损耗计算采用的以行星架为参照的功率流方案，即采用了决定摩擦损耗值的啮合齿轮的实际转速。在复合行星轮系中，内循环功率可能会较高（相对于输入功率）从而导致总功率损耗高。在 2.6部分给出了行星轮系的计算样例。
2.2 计算样例：车辆前驱变速箱
图2 5档前驱汽车变速箱设计注意：左图中的1档传动齿轮副高亮显示，右图中倒档传动齿轮副高亮显示。在1-5档时功率通过两对齿轮啮合传递，而在倒档时，功率通过3对啮合传递
本部分以一个相对简单的前驱汽车变速箱（见图2）为例进行说明。虽然这些计算十分简单，但其中重要的概念同样适用于更复杂的模型计算。
MASTA中的操作如下，设计完成后，选择模式，然后选择单一工况，将属性选项“Include Efficiency”选择为yes，则在运行系统变形分析时会包括效率分析。
分析结果包括总效率及各部分功率损耗的详细报告，如下图所示：
2.3 手工计算
在此以一个简单的手工计算来说明MASTA总传动效率的计算。在该部分仅考虑齿轮啮合损耗，并且采用用户自定义效率值。在方案设计阶段，经常采用99%的外啮合齿轮副效率。后续介绍如何根据齿轮的几何参数计算啮合效率，以及如何考虑轴承的损耗。
如果我们假设所有齿轮啮合时的啮合效率相等且都等于，总传动效率为，那么在1到5档时，功率流通过两对齿轮啮合，总传动效率为：
而在倒档时，功率流通过三对齿轮啮合, 总传动效率为：
注意：该计算没有近似，并且假设系统中的损耗串联且按照图1的流程进行迭代计算。简化计算中假设各损耗很小，总功率损耗为每对啮合的功率损耗之和（即忽略实际中第一处啮合效率对第二处啮合功率的影响），采用如下公式：
图3和4给出了一系列不同啮合效率的总系统效率计算的结果，可由此看出由MASTA完整模拟的计算结果与手工计算的结果非常相近。而上述简化方法，当啮合效率较低时计算结果的误差很大。
图3前驱汽车变速箱中1-5档的传动效率与啮合效率关系图
图4前驱汽车变速箱中倒档的传动效率与啮合效率关系图
2.4 齿轮和轴承损耗的计算
本部分主要介绍在变速箱模型中包括齿轮和轴承损耗后的功率损耗和效率计算。
总功率损耗是考虑齿轮和轴承与载荷有关或无关的总损耗。对上述前驱变速箱在不同的转速和扭矩下分析，检查不同损耗的相对影响。为了满足ISO14179[1]中对受载和节线速度的适用条件，定义输入扭矩分别为20Nm、60Nm和100Nm，相应的输入转速为2000rpm、4000rpm和6000rpm。
Analysis Summary 20 Nm
2000rpm4000rpm6000rpm Iterations 11 11 11
Analysis Time (sec) 1.453 1.43 1.411
Power Convergence Accuracy (%) -0.23 -0.36 -0.47
Total Input Power (kW) 4.1888 8.3776 12.5664
Power Lost (kW) 0.1337 0.595 1.7275
Total System Efficiency (%) 97.04 93.26 86.73
表120Nm时的系统效率
Analysis Summary 60 Nm
2000rpm4000rpm6000rpm Iterations 10 10 10
Analysis Time (sec) 1.295 1.497 1.325
Power Convergence Accuracy (%) -0.08 -0.12 -0.16
Total Input Power (kW) 12.5664 25.1327 37.6991
Power Lost (kW) 0.2054 0.7105 1.8838
Total System Efficiency (%) 98.44 97.29 95.16
表2 60Nm时的系统效率
Analysis Summary 100 Nm
2000rpm4000rpm6000rpm Iterations 11 11 11
Analysis Time (sec) 1.414 1.423 1.431
Power Convergence Accuracy (%) -0.05 -0.07 -0.09
Total Input Power (kW) 20.944 41.8879 62.8319
Power Lost (kW) 0.2773 0.8333 2.0554
Total System Efficiency (%) 98.72 98.08 96.82
表3 100Nm时的系统效率
不同工况下总系统效率的计算结果如表1、2、3所示，结果显示在低载时，由于非工作受载时的齿轮和轴承的风阻损耗占整体输入功率的比率高，效率相对较低。同样从结果中可看出：在任何受载时，效率会随着转速的增加而降低。
图5 输入扭矩20Nm，转速2000rpm, 4000rpm 及6000rpm时的轴承损耗、齿轮啮合和齿轮
风阻损耗占总功率损耗的百分比
图6 输入扭矩60Nm，转速2000rpm, 4000rpm 及6000rpm时的轴承损耗、齿轮啮合和齿轮
风阻损耗占总功率损耗的百分比
图7 输入扭矩100Nm，转速2000rpm, 4000rpm 及6000rpm时的轴承损耗、齿轮啮合和齿
轮风阻损耗占总功率损耗的百分比
齿轮风阻损耗取决于转速，因此如图5、6和7所示高转速时会导致高功率损耗。工作受载时的齿轮啮合功率损耗同时受到转速和扭矩的影响，在受载较大时，贡献更大。如图5、6和7所示，齿轮风阻损耗取决于齿轮转速的立方，在更高转速时，比啮合损耗更大。另从图5、6、7中可确定：轴承损耗在总的功率损耗中的相对比例会随着载荷提高而提高，但随着转速增高而降低。
2.5 齿轮啮合功率损耗的适用范围
根据ISO14179[1]（见附录A），啮合功率损耗与啮合摩擦系数直接成比例，而该系数是受载强度和节线速度的函数。如标准所述，当 1.4N/mm2≤受载强度≤14N/mm2并且2m/s≤节线速度≤25m/s时啮合摩擦系数的计算有效。采用超出定义范围以外的数据所得的结果如图9和图10所示。分别有两种状况：在采用推荐范围以下的值时，摩擦啮合系数增长迅速，从而很可能高估啮合损耗；采用推荐范围以上的值时，啮合摩擦系数降低缓慢，则可能低估啮合效率损耗。目前，MASTA严格执行ISO定义的极限值，当超出极限值时用户需要直接输入啮合效率。
图8 摩擦啮合系数与受载强度曲线，蓝色线为适用范围
图9 摩擦啮合系数与节线速度曲线，蓝色线为适用范围
2.6 行星轮系传动效率
该部分介绍了功率循环的概念及其对复合行星轮系总传动效率的影响。首先介绍了AGMA6123-B06[2]中所述的一种高速比复合行星轮排实例，随后以Ravigneaux变速箱为例来进行效率计算以对比在不同速比下的不同效率，最后一部分是MASTA对一系列不同行星轮系进行总效率计算的结果对比和分析。
2.6.1 高速比复合行星轮系
图10 用于高内功率循环计算的AGMA 6123-B06中的复合行星轮系的MASTA模型
模型
ANSI/AGMA6123—B06 第8部分中以一个复合行星排实例介绍了内功率循环及其总效率。
该实例是一个高速比复合行星轮系，其MASTA模型见图10所示，AGMA标准[2]中给出了该变速箱属性的详细参数，总体情况如下：
?输入至输出的总减速比为87：1
?有两级行星轮（以下分别称为输入和输出），通过共同的行星轮销轴连接两排行星轮
?输入部分包括太阳轮（输入）、行星轮及固定的齿圈。输出行星排仅有行星轮和齿圈（输出）。共用的行星轮销轴是自由转动，无功率输入/输出。
?例中工况采用的输出扭矩1130Nm和输入转速1000rpm。在MASTA模型中也依照该工况进行分析。
功率流分析结果
图11 AGMA复合行星轮系的MASTA功率流分析结果
要理解功率内循环的含义和行星轮系功率流，首先要计算行星轮系啮合的功率传递。MASTA的结果如图11所示，从图中可看出：
?输入总功率（输出总功率）为1.36KW
? MASTA中内部功率是以行星架为参照计算出的功率，即行星轮扭矩乘以行星轮转速。
? MASTA计算得到输出啮合的内部功率是12.24kW，这和AGAMA [2]中公式（24）中给出的手工计算结果一致。
? MASTA在输入行星轮/齿圈啮合和行星轮/太阳轮啮合处计算出的内部功率分别是13.44和 1.20，该结果与AGMA[2]中的公式（28）和（29）中的数值一致。
?因此，通过啮合的内部循环功率总额是12.24 + 13.44 - 1.20 = 24.48 kW ，该值远高于输入功率总额1.36kW。
图12 AGMA复合行星轮系中的功率流（如红线所示）
因此对于内部功率循环高的系统，即使齿轮啮合效率高，可以预计损耗会较高，变速箱效率会相对较低。
粗略计算一下，假设啮合效率为99%，则功率损耗为内部啮合总功率的1%，即26.88*0.01 = 0.2688 kW,。总传动效率为100*(1.36-0.2688)/1.36 = 80%.。下面给出整个效率分析计算的结果。
MASTA效率分析
表2给出在三种不同啮合效率下预计的总传动效率。
?注意在该计算中仅考虑齿轮啮合的效率损耗
?简化的手工计算与上部分末尾部分所述类似，不包括功率损耗的迭代计算。
?在损耗值低时，MASTA的结果与手工计算的结果非常近似，但在损耗值较高时，MASTA结果会稍高。这是由于功率在第一处啮合后已有损耗，第二处的损耗要比不采用迭代计算的简化算法结果小一些。
AGMA Compound Planetary Transmission Efficiencies (%)
Mesh Efficiency Masta Simplified hand-calc
90.12
99.50 90.62
80.24
99.00 82.15
60.47
98.00 67.43
表四AGMA复合行星排变速箱的传动效率计算结果
2.6.2 Ravigneaux变速箱
Ravigneaux自动变速箱的效率随着所选档位的不同而变化较大。这是由于每个档啮合数目和所产生的功率再循环值不同造成的，下面对每个速比下的总效率均采用MASTA计算与手工计算，并对结果进行对比。
手工计算
Ravigneaux变速箱的计算公式中采用转速和扭矩比来计算再循环功率，从而计算出啮合时的功率损耗。每个速比下的总效率如下：
此处
内啮合齿轮的啮合效率
生产率和生产效率的计算方法 在工厂经常有人讲提高工作效率，其实这只是一个含混的概念。这里将提出生产率和生产效率两个概念，以帮助工厂科学地制定效率目标，找到达成的方法。 生产率(Productivity)和生产效率（Efficiency）在生产管理的实际运用中是两个不同的概念。 生产效率主要用来考核纯生产能力，不包括由技术、材料等其它问题所引起的能力损耗。 生产效率的计算公式: 生产效率＝（产出数量 X 标准工时）／（日工作小时 X 直接人工数 - 损失工时）X100% 生产率用来考核整个生产过程中的能力，是制造成本的标示之一。 生产率＝（产出数量 X 标准工时）／（日工作小时 X 直接人工数）X100% 案例分析: 如果整个车间的月度生产力和生产效率大大超过100%意味着什么？Productivity: 123% Production Efficiency: 142% Productivity = (Output Qty x Standard Time) / (Total H/C x (Working Time + Over Time)) Production Efficiency = (Output Qty x Standard Time) / (Total H/C x (Working Time - Downtime + Overtime)) 所有的乘积都是相乘相加的结果，即Excel 中的sunprodut()函数。 我想一定在什么上面出了问题？ 可能的原因是： * 每个机型的标准工时定的太高了 * PCBA 和 FA中的标准工时有重复 * Oracle 中标准工时的定义是瓶颈时间*所有人数，还是每个工位时间*每个工位人数的累加 * 工作时间定低了 * Working Time 的定义，是按照劳动法的每日8小时，还是需要去除吃饭，休息时间
工时计算方法 生产效率：是衡量生产单位或部门管理绩效的一个指标，体现生产单位或部门的管理能力，即总标准工时与生产总工时的百分比。为了准确快捷填写生产计划表，现将需计算之工时与相关注意事项做说明。 一、工时计算方法 1、出勤工时：为实到人数与每日标准工作时间数（8小时）之乘积 2、受援工时：为接受支援人数与实际支援时间之乘积 3、加班工时：为加班人员与加班时间之乘积 4、实勤工时：出勤工时+受援工时+加班工时 5、除外工时：为当日非发生于生产之工时 6、生产总工时：实勤工时—除外工时 7、异常工时：为当日因各种因素造成生产部无法正产生产而耗费的人工工时。
8、总标准工时：为当日生产之各产品入库总数与各产品之单一标准工时之乘积之和。 9、异常工时：将影响当日生产所发生之状况分别填写实际时间 10、除外工时：将当日发生于生产中无法抗拒之工时，分别填写实际发生之工时。 11、生产工时：为当天生产此工令所发生的实际工时。 12、差异工时：为产出标准工时与生产工时之差 ※生产效率=总标准工时\生产总工时×100% ※总标准工时=产出数×单一产品标准工时 二、注意点 1、由于作业不良问题较多，造成的不良应有专门维修人员进行处理，不可返回前面工位重工，否则影响正常下拉速度，造成瓶颈现象，不可有此现象发生。作业不良重工时应填写重工工时。 2、新员工试用期间，应在在职培训栏注明，一般试用期为3个月，各领班应将新
员工每段时间进行考核。特别为焊接工艺问题。新员工作业时其产能不能达到标准产能，影响生产效率，应填写在职培训工时。 3、为了提高生产效率，领班应注意尽量减少转线，应将工令数少的工单（和KEY 板）尽量安排在同一条生产线作业。注意填写转线时间。 4、测试线注意不良品的区分（挡机不良的，不用测试功能，所以其总标准工时会相应减少，其总生产工时一样减少）为了准确记录工时，请测试线领班注意区分。 5、由于电脑和治具有维修需求，所以领班应在最短的时间内知会相关人员进行维修，保证正常下拉。需填写故障等待时间。 企业经劳动行政部门批准以季为周期综合计算工时，若企业因生产任务需要，经商工会和劳动者同意，安排劳动者在该季的第1、2月份刚好完成了季总时的工作，第3个月整月休息。企业这样做应视为合法且没有延长工作时间。对于这种打破常规的工作时间安排，一定要取得工会和劳动者的同意，并且注意劳逸结合，切实保障劳动者身体健康。 工时计算方法应为： (1)工作日的计算。 年工作日：365天/年-104天/年(休息日)-10天/年(法定休假日)=251天/年 季工作日：251天/年÷4季=62.75天
初中物理专题复习能量转化中的效率计算 能量可以从一种形式转化为另一种形式，要实现这种能量的转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量，这就出现了设备的效率问题。笔者发现，2011年各地中考以设备的效率为载体，围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点，试题的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1．锅炉的效率 例1．（2011鞍山）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg 的无烟煤。水的比热容是4.2×103J／（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l07J／kg。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少? （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? （3）此锅炉的效率是多少? 解析：试题以锅炉为载体，考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率，需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能，因此水温度升高吸收的热量是有用的能量，无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。 答案：（1） （2） （3）锅炉的效率
2．柴油抽水机的效率 例2．（2011荆门）今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5×107J/kg，g取10N/kg，求：（1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？℃ （2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？ （3）此柴油抽水机的总功率为多少千瓦？ 解析：柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体，考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。 （1）虽然抽水机是将水连续地分批抽上去，我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h 内缓慢抬升4.5m，这就是等效法的应用。这样利用计算出水的质量，再用计算重力，然后用就可以计算出有用功。 （2）要计算柴油的质量，需要先计算柴油燃烧放出的热量。这就要利用柴油抽水机的效率为40%这个数据。教学中发现很多同学常犯一个错误，就是利用柴油抽水机做的有用功去乘以效率。避免错误的方法 是想清楚柴油燃烧放出的热量是总的能量，总的能量要比有用的能量数值大。应该根据，得到 。 （3）柴油抽水机的总功率应该用总能量除以时间计算，总能量就是柴油燃烧放出的热量，时间是2h，要注意把单位化成秒。 答案：（1）
能量转化中的效率计算 能量可以从一种形式转化为另一种形式，要实现这种能量的转化需要一定的设备，由于设备本身的限制，不可能将一种能量全部转化为另一种能量，这就出现了设备的效率问题。笔者发现，2019年各地中考以设备的效率为载体，围绕有用的能量和总能量涉及的相关知识设置考点，试题的综合性较强，覆盖初中物理的力、热、电、能量等知识。 1．锅炉的效率 例1．（2019鞍山）某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg 的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是4.2×103J／（kg·℃），无烟煤的热值是3.4×l07J／kg。求： （1）锅炉内的水吸收的热量是多少? （2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少? （3）此锅炉的效率是多少? 解析：试题以锅炉为载体，考查了吸热升温公式和燃料燃烧放热公式。要求锅炉的效率，需要清楚锅炉将燃料燃烧放出的热量转化为水的内能，因此水温度升高吸收的热量是有用的能量，无烟煤完全燃烧放出的热量是总能量。 答案：（1） （2） （3）锅炉的效率
2．柴油抽水机的效率 例2．（2019荆门）今年我省出现大面积干旱，造成农田缺水，严重影响农作物生长，为缓解旱情，很多地方采用柴油抽水机从江湖中引水灌溉。某柴油抽水机把湖水抬升4.5m 流入沟渠，再去灌溉农田。已知在2h内抬升了1600m3的水，此柴油抽水机的效率为40%，柴油的热值为4.5×107J/kg，g取10N/kg，求： （1）此柴油抽水机2h做了多少有用功？℃ （2）此柴油抽水机工作2h消耗了多少柴油？ （3）此柴油抽水机的总功率为多少千瓦？ 解析：柴油抽水机将柴油完全燃烧产生的能量通过克服重力做功转化为水的重力势能。试题以此为载体，考查了质量、密度、重力、热值、功和功率等知识。 （1）虽然抽水机是将水连续地分批抽上去，我们可以想象成抽水机将全部1600m3的水一次性地在2h内缓慢抬升 4.5m，这就是等效法的应用。这样利用计算出水的质量，再用计算重力，然后用就可以计算出有用功。 （2）要计算柴油的质量，需要先计算柴油燃烧放出的热量。这就要利用柴油抽水机的效率为40%这个数据。教学中发现很多同学常犯一个错误，就是利用柴油抽水机做的有用功去乘以效率。避免错误的方法是想清楚柴油燃烧放出的热量是总的能量，总的能量要比有用的能量数值大。应该根据，得
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如何利用标准工时实施绩效管理与改善？ 如何依据标准工时，开展效率改善？ 如何利用标准工时，推动企业的整体改善？ 以上问题及困惑将由冠卓IE 改善高级讲师带领您共同探讨。冠卓基于多年的企业改善咨询辅导经验，特别推出此全新课程。课程搜集了大量企业真实改善案例及企业在运用标准工时 过程中可能出现的问题及误区，实用性高、专业性强。课程不仅能够带给学员专业实用的工具及知识，更将指导学员如何有效在企业中进行实施和应用。 课程目标 了解标准工时的构成、测量方法、影响因素、制定步骤，宽放率及标准工时的改善；了解劳动定额的制定，生产绩效的影响因素及改善，从而提高生产效率； 提供标准工时、劳动定额的制定，绩效与生产效率的基本知识，训练技术与管理人员怎么将这些知识应用到本企业中（最好能事先由企业提供部分案例） 课程内容 第一单元：标准工时的定义与作用 时间研究的定义 游戏一：扑克牌游戏 标准工时的定义及分类 标准工时制定的基本条件 合格工人
一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。 答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。
标准工时与生产效率 1.1什么是标准工时? 在规定的作业条件下,用标准作业方法进行作业时所需要的时间: (1)采用规定的方法和设备; (2)在规定的作业条件下; (3)完全具有某一工作所要求的特定熟练程度的作业者; (4)在不受不利因素的影响下,以每天能够维持的完成工作的最佳节奏进行作业; 所谓特定熟练程度的作业者是指经过训练,肉体和精神上可以适应并能充分完成工作的作业员. 1.1.1需要防止的三种现象： 1.生产效率高达95%-100%,甚至超过100%; 2.设备稼动率超过80%,甚至超过90%; 3.大家都在将标准工时和效率指标当作笑谈. 标准不仅要考虑合理性,更要考虑它的导向性. 1.1.2标准工时的两个组成部分: 1.标准工时=正常时间+宽放时间 2.正常时间=平均时间x(1+评比系数) 3.宽放时间=私事宽放+疲劳宽放+程序宽放+ 特别宽放+政策宽放 结构合理,系统才能科学;方法合理,管理才能科学! 1.1.3标准工时的结构图:
平均时间评比系数私事宽放疲勞宽放程序宽放特別宽放政策宽放 正常时间 标准时间 如果评比系数之和为负数,则正常时间小于平均时 间 1.1.4标准工时的计算公式: 标准工时= 【平均实操工时x(1+评比系数)】+(正常时间x宽放系数) 评比系数需要根据测量对象每次确认; 宽放系数在劳动条件和劳动环境不变的情况下只需确认一次. 评比系数:宽放系数是标准工时系统中最具专业物色的词汇. 1.1.5为什么要进行评比? 所谓评比:就是时间研究人员将所观测到的操作者的操作速度与自己所认为的理想速度(正常速度)作比较; 熟练系数:对作业者操作技能掌握即熟练程度方面进行评价; 努力系数:对作业者工作投入的程度进行评价; 工作环境系数:指因工作环境对作业者产生的影响; 一致性系数:指作业者在同种操作周期上时值的差异; 评比系数的四个关键要素(西屋评估法).
生态系统中能量流动的计算方法 湖北省恩施州清江外国语学校彭邦凤 生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下： 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。 答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计
能量流动之 能量传递效率计算专题·导学案 【学习目标】 1、进一步巩固能量流动 2、掌握能量流动过程中能量传递效率的计算方法 3、学会分析具体问题的方法 【引言】 “能量流动”是生态系统的重要功能之一。在高中生物知识中，能量流动与物质循环的关系、能量流动的特点、能量传递的效率等知识共同构成了以“生态系统的能量流动”为中心的知识体系。然而在“能量流动”知识中，仍存在一些易被忽视或不常见的问题，如“能量值”的表示方式、最值的计算、能量流动与生态系统稳态的关系等。 【导学探究】 一、能量流动的几种“最值”计算 由于一般情况下能量在两个相邻营养级之间的传递效率是 10%~20%。故在能量流动的相关问题中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。所以，在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递，若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。反之，已知较低营养级生物的能量求传递给较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递，若求“最少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。这一关系可用下图来表示。 1. 以生物的同化量（实际获取量）为标准的“最值”计算
题1. 下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为 ，B生物种群总能量为，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（） A. B. C. D. 2. 以生物的积累量为标准的“最值”计算 题2. 已知某营养级生物同化的能量为1000kJ，其中95%通过呼吸作用以热能的形式散失，则其下一营养级生物获得的能量最多为（） A. 200kJ B. 40kJ C. 50kJ D. 10kJ 二、能量值的几种不同表示方式及相关计算 “能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式来表示，因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是不管用何种单位形式表示，通常情况下能量的传递效率都遵循“10%~20%”的规律，下面结合一些例子分别加以阐述。 1. 能量（单位）表示法及计算 以能量（单位）“焦耳”表示能量值的多少是“能量流动”知识中最常见的形式。在以“焦耳”为单位的能量传递过程中，各营养级的能量数值呈现出典型的“金字塔”形，不可能出现倒置。 1.1 以生物体同化量的总量为特征的计算 如题1 1.2 以ATP为特征的计算 这种形式的能量计算是建立在物质氧化分解的基础上的，它常涉及利用呼吸作用或光合作用的反应式。
生态系统中能量传递的相关计算 在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级 上的差别，能量传递效率为10%?20%，解题时注意题目中是否有“最多”、“最 少”、“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。 (1) 设食物链A T B T C T D，分情况讨论如下： ①已知D营养级的能量为M,则至少需要A营养级的能量=Mk (20%)3;最多需要A营养级的能量 =Mk(10%)3。 ②已知A营养级的能量为N，贝U D营养级获得的最多能量= N X (20%)3;最少能量=N X (10%)3。 (2) 在食物网中分析： 如在A T B T C T D中，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原 则： ①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 ②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少，如已知D营养级的能量 为M，计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A T D，并以20%的效率进 行传递，即等于M k 20% ;计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A T B T C T D，并以10%的效率进行传递，即等于M k (10%)3。 (3) 在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的 食物链进行计算后再合并。 1. 如图为某生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确 的是() A ?①表示流经该生态系统内部的总能量 B ?一般情况下，次级消费者增加 1 kg，生产者至少增加100 kg C ?生物与生物之间的捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性 D .从能量关系看②》③+④ 2. 如图为一个食物网。若要使丙体重增加x,已知其食用的动物性食物 (乙)所占比例为a,则至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y 的关系可表示为() A . y = 90ax+ 10x B . y= 25ax + 5x C . y= 20ax+ 5x D . y = 10ax+ 10x C C 1、下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为X109kJ , B生物种群总能量为 X108,从理论上计算，A贮存的总能量最少为( ) A. X10 8 kJ B. X10 7 kJ C. X107 kJ D . X107 kJ 2、在一个高产的人工鱼塘中同时存在着生产者、初级消费者、次级消费者和分解者。其中
有关能量流动的计算题的解题技巧 生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，生物考试中一般以计算题的形式考查生态系统的能量流动这部分知识。下面就常见的一些类型进行归类，总结该类题的解题技巧。 一． 求能量传递效率 求能量传递效率= 例1. 下表是对某一水生生态系统营养级和能量流动的调查结果，其中A 、B 、C 、D 分别 表示不同的营养级，E 为分解者。pg 为生物同化作用固定能量的总量，Pn 为生物体储存的能量（Pg=Pn+R ）,R 为生物呼吸消耗的能量。请分析回答。 １. 能量流动是从A 、B 、C 、D 中的那个营养级开始的？为什么？ ２. 该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是多少？ ３. 从能量输入和输出的角度看，该生态系统的总能量是否增加？为什么？ 解析：（1）因为B 营养级的能量最多，储存的能量和呼吸消耗的能量也最多故B 是生产者。 （2）已知E 是分解者，按照生态系统中能量逐级递减的特点，食物链为 B → D → A → C 。从第三营养级传递到第四营养级的效率为（0.9／15.9）×100﹪=5.7﹪ （3）因为在该生态系统中，输入的总能量为生产者固定的总能量870.7，输出的总能量=13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5，870.7＞785.5。所以生态系统输入的总能量大于输出的总能量之和。 答案（1）B 因为B 营养级含能量最多，是生产者。 （2）5.7﹪ （3）增加。因为该生态系统输入的总能量大于输出的总能量之和。 下一个营养级的同化量 上一个营养级的同化量 ×100％
例2 某一生态系统中，已知一只鹰增重2千克要吃10千克小鸟，小鸟增重0.25千克 要吃2千克昆虫；而昆虫增重100千克要吃1000千克绿色植物。在此食物链中鹰对绿色植物的能量利用率为( ) A 0.05﹪ B 0.5﹪ C 0.25﹪ D 0.025﹪ 解析：能量传递效率在各营养级之间不一样，逐步计算。或以植物为基准，在食物链的基础上推出2.5/1000×100%=0.25% 二 求营养级的生物量 (一） 已知能量传递效率求生物量 例3在植物 昆虫 鸟 的营养结构中，若能量传递效率为10%，以鸟类同化的总量为（ ） B A Y X D C X X X Y Y Y
如何分析种群数量变化引发的“连锁反应” 由于生态系统中的各种生物之间总存在一定的营养关系，导致生态系统内的生物与生物之间始终存在着相互依存、相互制约的关系。如果某种群的个体数量发生变化，就会导致与其相关的其他种群个体数量发生变化，从而引发连锁反应。现将分析连锁反应导致的种群变化要点归纳如下： 1 单条食物链中生物数量变化引起的连锁反应 单条食物链中的生物，因只存在捕食与被捕食的关系，故其数量变化关系容易确认，即若食物方（被捕食者一方）减少则天敌方（捕食者一方）也减少；食物方增多，天敌方也会随之增多。同理，若天敌方增多，则食物方减少；天敌方减少，则食物方会增多。 例1 如果一个生态系统有4种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这4种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起（） A．甲、丁的种群数量增多，丙的种群数量下降 B．甲、丙、丁的种群数量均增加 C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加 D．甲的种群数量下降，丙、丁种群数量增加
【解析】在生态系统中，营养级越低，所占有的能量越多；反之，营养级越高，所占有的能量越少。据此可以推出甲、乙、丙、丁4种生物构成的食物链为：丙→甲→乙→丁。由上述变化规律可知，乙种群数量的增加，则其前一营养级甲种群的数量必然下降，后一营养级丁种群的数量必然增加，而甲种群数量的下降又会导致丙种群数量增加。 【答案】D。 2 复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应 在一个复杂的食物网中，当某种群生物困某种原因而发生变化时，对另一种群生物数量的影响沿不同的线路分析会有不同的结果，因此，为了更准确地分析其连锁反应的结果，应遵循以下原则：（1）生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减小。 （2）处于最高营养级的种群且食物有多种来源时，若其中一条食物链中断．则该种群的数量不会发生较大变化。 （3）分析时以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序时，应从高营养级到低营养级依次进行。 例2 试根据图2南极食物网图回答下列问题：
专题专练——能量传递效率的计算 一、选择题 1．一只羊在一年内吃了100 kg的草，排出20 kg的粪，长了10 kg的肉(不考虑其他散失)，下列有关说法不正确的是( ) A．该羊一年的同化量是80 kg B．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为10% C．20 kg的粪属于羊未同化的能量 D．该羊一年的呼吸量是70 kg [解析]羊一年的同化量＝摄入量－粪便量＝80(kg)。粪便中的能量是羊未同化的能量。羊一年的呼吸量＝同化量－有机物积累量＝70(kg)。题干中未指出草的同化量，故不能计算出第一营养级到第二营养级的能量传递效率。 [答案] B 2．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量( ) A．550 kJ B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ [解析]设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。 [答案] A 3．右图为一食物网。若要使丙体重增加x，已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a，则至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y的关系可表示为( ) A．y＝90ax＋10x B．y＝25ax＋5x C．y＝20ax＋5x D．y＝10ax＋10x
[解析]由题干中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物(乙)所占比例，则1－a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。 [答案] C 4．由于“赤潮”，一条4 kg的杂食海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，能量传递效率按20%计算，该杂食鱼从出生到死亡，共需海洋植物( ) A．28 kg B．280 kg C．16 kg D．160 kg [解析]依题意构建食物网，如图所示。 从图中可看出，杂食海洋鱼的食物来自3条食物链，分别是①海洋植物→杂食海洋鱼，②海洋植物→草食鱼类→杂食海洋鱼，③海洋植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食海洋鱼。能量传递效率按20%计算，由①得：4×(1/2)÷20%＝10(kg)；由②得：4×(1/4)÷20%÷20%＝25(kg)；由③得：4×(1/4)÷20%÷20%÷20%＝125(kg)。故共消耗海洋植物的量为10＋25＋125＝160(kg)。 [答案] D 二、非选择题 5．(2015·济南模拟)下图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答下列问题。 (1)若草固定的总能量为6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ，则人最多能获得的能量________ kJ。 (2)若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1 kg，人能比原来多增重________ kg(能量传递效率按20%计算)。 [解析](1)(6.8×109－1.3×108÷20%)×(20%)2＝2.46×108 kJ。(2)改变前：1 kg 蛇消耗草为3/4÷(20%)3＋1/4÷(20%)2＝100 kg；改变后：1 kg蛇消耗草为1/4÷(20%)3＋3/4÷(20%)2＝50 kg，所以改变后与改变前相比节余的50 kg草可流向人。故人比原来增重了50×20%×20%＝2 kg。 [答案](1)2.46×108(2)2 6．(2015·苏北四市联考)某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以
生产效率计算方法 一、公式： 生产效率=标准总工时÷实际总投入工时*100% 标准总工时=标准工时*实际产出数 实际总投入工时=总投入工时-损失工时-补助工时 二、定义： 生产效率：操作者按规定的作业方法工作时，他的能力或努力程度叫效率。 标准工时：根据PIE提供产能表所计算出来的工时。 总投入工时：是指当日考勤表上的总工时。 损失工时：因生产异常或其它原因使生产受影响的工时。 补助工时：每个订单在排拉时所需的工时。 三、计算时的注意事项 1、损失工时的计算 ①生产过程中出现异常时影响生产效率时所损失的工时，由生产线申请，PIE确认。 ②生产过程中因异常而停线所损失的工时，由生产线申请，PMC确认。 ③其它原因所造成的生产过程中所损失的工时，由生产线申请，责任部门确认。 2、补助工时的计算 ①新订单生产成品，排线时补助1小时，由生产线申请，PMC确认。 ②新订单生产半成品或包装排线时分别补助半小时，由生产线申请， PMC确认。
③同一订单非因本生产线原因而停线，然后又重新排线生产，按①② 进行计算补助工时，由生产线申请，PMC确认。 3、生产效率按订单进行计算，也就是说每一个订单只计算一次生产效率； 生产半成品时只需如实统 计总投入工时、损失工时、补助工时。 4、生产线生产好半成品后将半成品转至其它生产线包装时，生产效率由 生产半成品的生产线进行计 算，负责包装的生产线提供包装时所用的总投入工时、损失工时、补助工时。 5、生产好的成品因本生产线作业不良而造成重工的，重工时所用到的工 时将计算到生产该成品的实际投入总工时内进行计算生产效率，由生产该成品的线别承担工时。 6、计算损失工时和补助工时时由生产线填写<组装课损失/补助工时申请 书>，按计算时注意事项的第1、2项规定进行计算与确认。
能量传递计算 例1．在草→食草昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰这条食物链，若流经此食物链的总能量为100%，则按最高传递效率计算，蟾蜍和猫头鹰所得能量分别为_______和_______。 0.8%，0.032% 例2．分析生态系统的能量流动状况，应从生态系统的____________开始，若第二营养级所同化的能量为2124.7KJ ，第三营养级同化的能量为271.7KJ ，则能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为___________。（生产者，≈12.8%） 例3．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，蛇若增加 1克体重，至少要消耗_______克植物。（125克）。 例4．若人的食物二分之一来自植物，四分之一来自小 型食肉型动物，四分之一来自牛羊肉，则人增重1Kg 时最 多消耗植物_________Kg 。（280） 例5．如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该 生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生 物获得的能量是均等的，第一营养级的同化能量为 KJ 7102 ，则鹰最终获得的能量是________。（6.05×104） 例 6.发生汶川大地震的龙门山地震带是我国生物多样 性保护的关键区域， 80%的大熊猫种群、我国近1/5的特有种子植物属种（如久负盛名的中国鸽子树--珙桐）均分布于此。据不完全统计，地震后植被毁损达到30%以上，还出现了200米宽、1公里长、30米厚的大型泥石流带。下图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图（单位为103kJ/m 2·y ）。 （1）食物链中，除生产者外其它营养级需要补偿能量输入的原因是___________。（2分） （2）计算可知，肉食性动物需补偿输入的能量值为_______________________。由图可知营养级____________（填“较高”或“较低”）的生物，在这场地震中受到的影响较大。 （3）在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间传递效率为_________。（2分） （4）试分析相关泥石流带对该区域熊猫繁殖造成的可能影响：____________________ ___________________________________________。（2分） 【答案】.（1）植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复生长的压力（表述合 理即给分）（2分）(2)5×103kJ/m 2·y 较高 (3)15.6%（2分） (4)熊猫生活领地受到地震的影响分隔，雄雌相遇完成生殖的机率下降，出生率下降，导致种群密度下降（或地理隔离导致繁殖率降低）（2分
生态系统中能量流动的计算方法 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n （n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。 ，若能量传递效率为10%～15%时，例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO 2 次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（） A.0.04 B. 0.4 C.0.9 D.0.09 解析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。答案：C 规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例4.下图食物网中，在能量传递效率为10%～20%时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需要消耗水藻 kg。 解析：由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中“至少”需要多少，应按能量传递的最大效率计算。计算方法如下：在“小鱼→大鱼→人”的传递途径中，大鱼的生物量至少为0.5÷20%＝2.5 kg，小鱼的生物量至少为2.5÷20%＝12.5 kg；在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.5÷20%＝2.5 kg。因此，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15 kg。
生态系统中能量流动的计算方法 生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下： 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。 例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。 答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。 例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（） A. 0.04 B. 0.4 C. 0.9 D. 0.09 解析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。 答案：C 规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例4.右图食物网中，在能量传递效率为10%～20%时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需要消耗水藻 kg。 解析：由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中“至少”需要多少，应按能量传递的最大效率计算。计算方法如下：在“小鱼→大鱼→人”的传递途径中，大鱼的生物量至少为0.5÷20%＝2.5 kg，小鱼的生物量至少为2.5÷20%＝12.5 kg；在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.5÷20%＝2.5 kg。因此，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15 kg。 同理：在“水藻→水蚤→虾→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%÷20%÷20%＝937.5 kg；在“水藻→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%＝37.5 kg。因此，水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=975 kg。 答案：975 规律：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物链并确定各营养级之间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。 2.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，在特定传递效率时的计算。 例5.若人的食物1/2来自植物，1/4来自小型食肉动物，1/4来自羊肉，若各营养级之间的能量传递效率为10%时，人增重1 kg需要消耗的植物为＿＿ kg。
生产率及生产效率的定义及计算方法 生产效率讲的是快慢，是速度，它是实际产出与标准产出的比率；生产力讲的是效益，它讲的是产出与投入之比。效率可低于100%,效益低于100%时，你就等着关门破产吧。 在工厂经常有人讲提高工作效率，其实这只是一个含混的概念。这里将提出生产率和生产效率两个概念，以帮助工厂科学地制定效率目标，找到达成的方法。 生产率(Productivity)和生产效率（Efficiency）在生产管理的实际运用中是两个不同的概念。 1、生产效率： 操作者按规定的作业方法工作时，他的能力或努力程度叫效率。主要用来考核纯生产能力，不包括由技术、材料等其它问题所引起的能力损耗。 2、生产效率的计算公式: 产出数量：生产部、财务部在计算生产效率÷生产力时以实际入库量计算。 例如： （1） 标准工时：标准工时=标准作业时间+辅助时间指在正常情况下，从零件到成品直接影响成品完成的有效动作时间，其包含直接工时与间接工时。即加工每件（套）产品的所有工位有效作业时间的总和。 a\标准工时：标准工时=生产一个良品的作业时间。 b\标准工时=正常工时+宽放时间=正常工时×（1+宽放率） c\工厂使用的宽放率一般在10%～20%，对一些特殊的工种，如体力消耗较大的工种，宽放率可适当放宽一些 d\正常工时是人工操作单元工时+机器自动作业工时的总和。 （2）制定方法：对现有各个工位（熟练工人）所有的有效工作时间进行测定，把所有组成产品的加工工位的工时，考虑车间生产的均衡程度、环境对工人的影响、以及工人的疲劳生产信息等因素后，计算得
到标准工时。 （3）实际产量：以实际入库量计算；（PCS） 损失工时：因外部门或受客观条件影响造成停线或返工工时；（H） 加班工时：为增加产量而延长的工作时间；（H） 3、计算时的注意事项 1、 损失工时的计算 2、 补助工时的计算 3、 生产效率按订单进行计算，也就是说每一个订单只计算一次生产效率；生产半成品时只需如实统计总投入工时、损失工时、补助工时。 4、 生产线生产好半成品后将半成品转至其它生产线包装时，生产效率由生产半成品的生产线进行计算，负责包装的生产线提供包装时所用的总投入工时、损失工时、补助工时。 5、 生产好的成品因本生产线作业不良而造成返工的，返工时所用到的工时将计算到生产该成品的实际投入总工时内进行计算生产效率，由生产该成品的线别承担工时。 6、 计算损失工时和补助工时时由生产线填写