电动车机械效率专题
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考点一、功考点二、功率考点三、机械效率1、滑轮相关:2、斜面相关:功、功率1.小明用100牛的力踢一个重5牛的足球,球离脚后在水平草地上向前滚动了20米。
在球滚动过程中( D )A. 小明对足球做功2 000焦B. 重力对足球做功100 焦C. 小明对足球做功2 100焦D. 小明和重力对足球做功都是0焦2.如图用大小相等的拉力F,分别沿斜面和水平面拉木箱,拉力方向和运动方向始终一致运动时间t ab>t cd,运动距离s ab=s cd,比较两种情况下拉力所做的功和功率( C )A. AB段做功较多B. CD段做功较多C. AB段与CD段做的功一样多D. AB段的功率比CD段的功率大3.如图所示是小明自制的弹弓,小明站在楼上用20牛的力量将弹弓的橡皮筋拉伸15厘米,将质量为20克的小石块沿水平方向射出20米,弹弓距离地面的高度为7米,关于此过程说法正确的是( D )A. 橡皮筋弹射石块时,对石块做的功为3焦B. 橡皮筋弹射石块时,对石块做的功为400焦C. 橡皮筋对石块没有做功D. 石块下落过程中,重力做功为1.4焦4.如图所示,水平地面G点左右两侧粗糙程度不同,物体一直受到沿水平方向5 牛的拉力F。
物体经过E点开始计时,每经过相同时间,用虚线框记录物体的位置,物体在EG段做匀速直线运动,则( D )A. 物体在EF段的速度大于GH段的速度B. 物体在GK段受到的摩擦力等于5 牛C. 拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功D. 拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率5.在甲、乙两图中,甲图地面粗糙、乙图地面光滑.质量分别为m,2m的两个物体在大小为F的恒力作用下,在力的方向上前进了相同的距离,则下列结论正确的是( B )A.甲图中F做的功小于乙图中F做的功B.甲图中F做的功等于乙图中F做的功C.甲图中F做的功大于乙图中F做的功D.条件不足,无法确定甲、乙图中F做的功谁6.在一次攀岩比赛中,甲、乙两名运动员的质量之比是9:8,甲用45分钟完成比赛,乙用40分钟完成比赛,则甲、乙两人攀岩时克服重力做功的功率之比是( C )A.81 :64 B.64 :81 C.1 :1 D.9 :87.A、B两杆竖立在水平地面上,A、B杆长之比为3:5,甲、乙两同学同时进行爬杆,甲用9s,乙用10s,分别爬上A、B杆顶,甲、乙两人体重之比是5:6,则甲、乙两人爬杆的功率之比是( C )A.3:4 B.6:5 C.5:9 D.9:208、用10牛的水平推力,将放在地面上20牛的重物水平匀速推动2米,撤去推力后,又滑行了1米,下列说法正确的是( B )A.推力对物体做功60焦耳B.物体克服摩擦力做功30焦耳C.重力对物体做功20焦耳D.支持力对物体做功20焦耳9.如图甲所示,完全相同的木块A和B叠放在水平桌面上,在10牛的水平拉力F1作用下,A、B一起以0.5米/秒的速度作匀速直线运动,此时木块B所受的摩擦力为 ____0____ 牛;若将A、B紧靠在一起放在同一水平桌面上,用15牛的水平力F2推A,使它们一起运动了0.6米(如图乙),则该过程中推力F2做的功为_____9___焦,木块A和B动能总共增加___3___焦。
机械效率全部公式
机械效率是指机械设备或机械系统在工作过程中所产生的功率与机械设备或系统所消耗的总功率之比。
机械效率的计算涉及到多个方面,下面是一些常用的机械效率公式。
1.机械效率:
机械效率=有效输出功率/输入总功率
2.有效输出功率:
有效输出功率=输出功率-输槽损耗
3.输槽损耗:
输槽损耗=输槽输入功率-输槽输出功率
4.输槽输入功率:
输槽输入功率=驱动装置输出功率
5.输槽输出功率:
输槽输出功率=传动装置输出功率
6.传动装置输出功率:
传动装置输出功率=动力机构输出功率-传动装置损失功率
7.传动装置损失功率:
传动装置损失功率=减速机损失功率+联轴器损失功率+传动链损失功率
8.减速机损失功率:
减速机损失功率=减速机输入功率-减速机输出功率
9.减速机输入功率:
减速机输入功率=减速机输出功率+减速机损失功率
10.传动链损失功率:
传动链损失功率=链条传递功率-链条输出功率
11.链条传递功率:
链条传递功率=链条输入功率-链条损失功率
12.链条输入功率:
链条输入功率=链条输出功率+链条损失功率
13.机械效率(考虑传输机械的功率损耗):
机械效率=传动装置输出功率/驱动装置输出功率
14.驱动装置输出功率:
驱动装置输出功率=输入功率-内螺母力矩功率损失(如螺杆、丝杠装置)
这些公式涵盖了机械效率计算中常见的各个方面。
需要根据具体的机械设备和系统的结构、动力传递方式以及功率损耗情况,选择适合的公式进行计算。
《功、功率和机械效率》专题复习课教案一、复习课教学目标:1、 通过知识要点复习和习题练习,理解功(有用功、总功、额外功)、功率和机械效率的概念。
2、 理解公式W =FS 、P=W /t=F v 和η=总有用W W =nF G FS Gh ,并会运用它们;学会用其它知识(如P=UI 、W=mgh=ρgvh 、力的分析等)与本部分知识结合的综合解题能力。
3、 熟悉这些年这部分知识的升学试题的特点,了解出题方向,掌握基本的解题思路,提高应试能力。
4、 锻炼克服困难的能力和意志,磨练出解题意志和心理承受能力。
二、复习知识要点:1、 功:(1) 做功的两个必要条件:物体受到力的作用,物体在力的方向上移动了距离。
(2) 做功的实质:使物体的动能、势能或内能发生了变化。
(3) 功的公式:W =FS 公式中的单位要求:此略(4) 对功的适应性练习(以下内容在复习时插入讲课中,不需要停下课操作):A 、 判断是否做功问题:a 、用50N 的拉力拉物体,物体不动。
答: 。
b 、正在光滑的水平冰面上自个做匀速滑行的冰块。
答: 。
c 、小明满头大汗地举着杠铃,一动也不动。
答: 。
d 、搬起一块石头。
答: 。
e 、用水平方向的力把桌子推动了。
答: 。
B 、 判断做功的力问题:a 、 重为50N 的物体在15N 的水平拉力作用下,匀速水平运动。
b 、 足球在球场上快速运动,最后停了下来。
c 、 重为20N 的物体在15N 的竖直向上的拉力作用下,下降了2米,落回地面。
C 、 简单计算题:a 、物体甲重为20N ,在15N 的水平推力作用下,匀速前进了2米。
推力做的功为 J ;重力做的功为 J 。
b 、物体甲、乙的质量之比为2:3,在分别受到30N 和50N 的拉力作用下,均沿着水平地面匀速运动,所前进的距离之比是5:3,则拉力对它们做的功的是 。
(5)功的原理:适用任何机械都不省功(但可以省力)。
2、 机械效率(1) 有用功:对我们是有用的,是我们所需要的功。
2024年中考物理压轴题训练——机械效率的综合计算1.如图所示,重为600N的工人利用滑轮组将建筑材料运送到平台上,工人用400N的力竖直向上匀速拉绳子,使建筑材料以0.1m/s的速度匀速向上运动了40s,已知滑轮组的机械效率为75%,g取10N/kg,绳重、滑轮与轴的摩擦均忽略不计。
问:(1)若工人双脚与平台的总接触面积为0.04m2,则在提升建筑材料的过程中,工人对平台的压强是多少?(2)工人对绳做的功为多少?(3)建筑材料的质量为多少?2.如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。
用沿斜面方向的推力F将重100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B。
运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功,求:(1)运动过程中克服物体的重力做的功;(2)斜面的机械效率;(3)推力F的大小。
3.如图所示,用滑轮组提升重为120N的物体时,物体在10s内匀速竖直上升2m,所用拉力F为50N。
求:(1)滑轮组提升物体做的有用功;(2)拉力做功的功率;(3)该滑轮组的机械效率。
4.如图甲所示,车库出入口处常安装自动升降的横杆来控制车辆的出入,可以把图甲中的横杆简化为图乙所示。
横杆AB质量分布均匀且可绕O点转动,并通过与A端相连的电动机来自动控制横杆的升降。
当汽车靠近时,电动机可在10s内将原先处于水平位置的横杆匀速转动到竖直位置。
已知横杆重量150N,OA=0.2m,AB=3.2m,加在电动机线圈两端电压为220V,通过电动机线圈的电流为0.1A,不计空气阻力。
求:(1)在匀速转动提升横杆工的过程中,电动机对横杆的A端始终施加垂直横杆的拉力F 的大小;(2)该车库的自动升降杆装置,在上述过程中的工作效率大小(保留一位小数)。
5.如图所示,重物是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。
若不计摩擦,绳重和动滑轮重,要保持平衡。
求:(1)重物A受到的浮力;(2)作用于绳端的拉力F:(3)若实际所用拉力为300N,此时该滑轮的效率。
机械效率所有公式机械效率是衡量机械设备工作能力的重要指标之一,它表示机械设备所完成的实际功率与理论功率之间的比值。
在工程领域中,我们常常需要计算机械效率来评估设备的性能,并通过改进设计和优化操作来提高机械效率。
下面将介绍几个常用的机械效率公式。
1. 机械效率的基本公式机械效率(η)定义为实际输出功率(Pout)与理论输入功率(Pin)之比。
其计算公式如下:η = (Pout / Pin) × 100%其中,机械效率以百分比表示,可以直观地反映机械设备的工作能力。
2. 机械效率与传动效率的关系传动效率(ηt)是指机械传动过程中传递的功率与输入功率之比。
机械效率与传动效率有着紧密的关系,其计算公式如下:ηt = η × ηm其中,ηm表示机械传动效率,是指机械传动过程中能量损失所占的比例。
通过优化传动装置的设计和选择合适的传动材料,可以提高机械传动效率,从而提高机械效率。
3. 机械效率与热效率的关系热效率(ηth)是指机械设备在工作过程中能量转换的效率,即输出功率与输入热功率之比。
机械效率与热效率之间存在一定的关系,其计算公式如下:ηth = η × ηt热效率与机械效率的乘积等于总效率,表示机械设备能够将输入的热能转化为有用的输出功率的能力。
4. 机械效率与电机效率的关系电机效率(ηe)是指电动机输出的机械功率与输入的电功率之比。
在电机驱动的机械设备中,机械效率与电机效率之间存在一定的关系,其计算公式如下:ηe = η × ηt × ηm通过提高电机效率、机械传动效率和机械设备的效率,可以进一步提高机械效率。
5. 机械效率与能源利用率的关系能源利用率(EU)是指机械设备在能源转换过程中能够利用的能源比例。
机械效率与能源利用率之间存在一定的关系,其计算公式如下:EU = η × ηt × ηm × ηe通过提高机械效率和各个环节的效率,可以提高能源利用率,降低能源消耗。
《机械效率》河南中考十年1、(2012河南)21.利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电。
安阳市启动了“光伏工程”示范项目,在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。
(1)光伏发电系统发电时,⎽⎽⎽⎽⎽能转化为⎽⎽⎽⎽⎽能。
(2)一天的有效光照时间按8h计算,该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时?(3)该光伏发电系统一天的发电量,如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成,需要燃烧多少千克煤?(煤的热值q煤=3.0×107J / kg )(4)请写出一条光伏发电的优点。
2、(2011河南)22.节约能源应从点滴做起。
不少家庭习惯用遥控器关电视而不断开电源,这一方式虽然便捷,但电视在待机状态下仍要消耗电能:洋洋家彩色电视机的侍机功辜大约是5W,若他家平均每天看4h电视.看完后电视总处于待机态。
试问:(1)在一个月中(按30天计),洋洋家的这台电视因待机浪费的电能是多少焦耳?(2)如果将这些浪费的电能全部用来烧水.可以将多少质量的水从15℃加热到40℃?若洋洋洗—次操需要40℃的水20kg.这些烧热的水可供他洗澡多少次?【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)】(3)请你就如何降低彩电的电能消耗,提出两条合理化建议:①;②。
3、(2011河南)23.在新农村建设中,为将—批建材运到10 m高的施工处,工人利用如图17所示的滑轮组提升建材。
装置中动滑轮重100N,工人每次匀速提升一箱重400N的建材,不计绳重和摩擦。
试问:(1)每次提升建材时的有用功、额外功各是多少?(2)该滑轮组的机械效率是多少?(3)为加快施工进度,张师傅建议用电动机做动力替代人提升建材。
为了安全,改装后每次可吊起四箱建材,建材匀速上升时的速度为0.4m/s。
仓库中现有两台电动机,型号分别为“220V 0.8kW”、“220V 3kW”,请你通过计算说明应选哪台电动机才能使配置更为合理。
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历年中考功率计算题复习经典(带答案)
1、油价在飞,电动自行车很可爱,既经济又健身.它可以电动骑行,亦可以脚踏骑行(如图所示).使
用前,应先对车上的蓄电池充电.电动骑行时,蓄电池对车上电动机供电,电动机为车提供动力.右下表
是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
最高车速 ≤45km/h
整车质量 50kg
轮胎能承受的最大压强 2×105Pa
蓄电池工作电压 48V
一次充电储存电能 0.9kW•h
电动机 额定电压 48V 额定功率 240W
电动机效率 80%
(1)电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是多大?(2)若该车在行驶过程中轮胎与地面接触的总面
积为100cm2,那么其所载人和物体的总质量不能超过多少kg?(3)由表可知,电动机效率为80%,即消耗
电能的80%用于电动机对外做有用功.若该电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的平均阻力为45N,
则蓄电池充满一次电最多能连续行驶多远?
2、在某建筑工地上,为了搬运建筑材料,常采用如图所示简单机械.示意图中滑轮A与滑车连接,滑轮D
固定在地面塔架上.此滑轮组在1分钟内将质量为0.5吨的建筑材料匀速提升5米,若钢丝绳拉力为2200牛,
所用的拉力由电动机提供,电动机效率为55%.(钢丝绳重和摩擦不计,g=10N/kg).
求:(1)滑轮组的机械效率?
(2)如果提供动力的电动机在220V的电压下正常工作,求此电动机的额定功率.
3、电动自行车给人们出行带来了很大的方便,同时具有对环境污染小,节约能源等优点,是人们短途出
行较喜爱交通工具之一.右图是某品牌电动车,它最大运行速度可达36Km/h,额定电压 36V,电动机额
定功率200W,最大输出电流10A,净重20Kg,最大载重量100Kg,电池容量“20Ah”.
(1)电动自行车行驶时电动机将电能转化为 能和少量的 能.
(2)若车胎与地面的接触面积为20cm2,当电动车最大载重量时对地面的压强是多少?
(3)若质量为40Kg的小明骑着电动车在水平地面上行驶时,电机刚好以额定功率和最大车速行驶,摩擦
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阻力为总重的1/60,且电源电压恒定不变,则电动车的效率是多大?此电动车在这样路面上的能行驶的最
大路程是多少?
4、小军同学在学习了电路和安全用电的有关知识后,回家对家里的用电器及用电情况进行了全面的调查,
调查记录如表.
用电器 额定电功率 数量
照明灯 40 15盏
彩电 100 1台
洗衣机 200 1台
电冰箱 160 1台
电饭煲 800 1个
电脑 120 1台
闸刀开关上保险丝的熔断电流为20A
电能表上标有“220V、20A”
①星期天中午,小军用电饭煲煮饭的同时,观看电视新闻,为了节约能源,只开了厨房里的一盏灯,恰巧
电冰箱正在工
作.求这时小军
家的家用电路中
的总电流是多
大?
②小军的父母想
在现有的电路上
再安装一台1500w的空调机,请通过计算说明是否可行?
随着城市建设进程的加快,绵阳城内出现子许多高层建筑,电梯是高层建筑的重要组成部分.某电梯公寓
的电梯某次在竖直向上,运行的过程中,速度随时间变化的情况如图所示,忽略电梯受到的空气阻力和摩
擦阻力,向上运行的动力只有竖直向上的电动机拉力,电梯箱和乘客的总质量为600kg,g=10N/kg.求:
①电梯在匀速运动阶段上升的高度h1是多少?拉力F1做了多少功?
②电梯在加速阶段的平均速度等于该阶段速度的最大值和最小值的平均值.已知在加速阶段,电动机的拉
力F2做了11520J的功;求加速阶段电动机拉力F2的大小?
③电梯开始向上运动后经过64s,电动机的拉力的平均功率是多大?
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5、如图所示为小红旅游时看到的登山缆车,小红想估算登山缆车的机械效率.她从地图上查到,缆车的
起点和终点的海拔高度分别为230m和840m,两地的水平距离为1200m.一只缆车运载15个人上山的同时,
有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组,运载8个人下山.每个人的体重大约是60kg.从铭牌看到,
缆车的自重(质量)为600kg.小红还用直尺粗测了钢缆的直径,约为2.5cm.拖动钢缆的电动机铭牌上标
明,它的额定功率(电动机正常工作时的功率)为45kW.管理人员说,在当时那种情况下,电动机的实际
功率(电动机实际工作时的功率)为额定功率的60%.实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7min.试
计算:
(1)缆车做的有用功是多少?(取g=10N/kg)
(2)电动机实际做的总功(缆车做的总功)是多少?
(3)缆车的机械效率.
6、某品牌双桶洗衣机的部分技术数据如下表所示.
名称 额定电压 频率 工作电流
洗涤电动机 220V 50HZ 0.5A
脱水电动机 220V 50HZ 0.8A
求:(1)该洗衣机洗涤时的电功率是多少瓦?脱水时的电功率是多少瓦?
(2)把洗衣机洗涤时从正转→停→反转→停叫完成一次周期性变化,那么该洗衣机洗涤时完成一次周期
性变化所消耗电能为多少焦耳?
(3)该洗衣机洗涤7min所耗电能为多少焦耳?
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答案
1.
(1)∵U=48V,P=240W,
∴工作电流是:I=PU=240W48V=5A
答:电动自行车以额定功率行驶时的工作电流是5A.
(2)∵P=2×105Pa,S=100cm2=0.01m2,
∴轮胎能承受的最大压力为:F=PS=2×105Pa×0.01m2=2000N,
而G=F=2000N,
∴轮胎能承受的最大质量为:m总=Gg=2000N9.8N/kg≈205kg,
又∵电动自行车的质量m车=50kg,
∴所载人和物体的总质量不能超过m=m总-m车=205kg-50kg=155kg.
答:那么其所载人和物体的总质量不能超过155kg.
(3)∵蓄电池充满一次电储存电能W电=0.9kW?h=3.24×106J,η=80%,
∴电动机对外做有用功为:W有用=W总η=3.24×106J×80%=2.592×106J,
由于电动自行车在平直的公路上匀速行驶,
∴F=f=45N,
则蓄电池充满一次电最多能行驶的距离为:S=W有用F=2.592×106J45N=5.76×104m.
答:则蓄电池充满一次电最多能连续行驶5.76×104m.
2.
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