能量转化中的效率计算
热力学中的能量转化效率分析
热力学中的能量转化效率分析随着人类对科技的不断追求和实践，能源已经成为了我们生产、生活、发展的关键要素。
热力学作为研究能量转化的重要学科，对于节约能源、提高生产效率、增加经济效益起到了非常关键的作用。
能量转化是热力学研究的核心，而能量转化的效率则是评价能源使用价值的一项重要指标。
具体来说，能量转化效率是指在某个能量转化过程中，有多少能量利用为我们所需要的能量，而有多少能量则被浪费掉了。
在能源短缺的今天，提高能量转化效率成为了我们要考虑的重要问题。
下面我们就来仔细研究一下，热力学中的能量转化效率分析。
一、能量转化热力学中的能量转化是指在物体之间发生热量或功的转移。
其中，功是物体在力的作用下所做的功，而热量则是物体与物体间由于温差差异所产生的热量转移。
在能量转化的过程中，能量是守恒的，但是能量的形式可以相互转化。
常见的能量转化模式包括内能与功的转化、内能与热量的转化、热量与功的转化等等。
例如，汽车在行驶的时候，内燃机的燃烧会把化学能转化为热能，然后热能再转化为动能，推动汽车行驶，这就是内能与功的转化。
二、能量转化效率的定义为了计量能量转化的效率，我们需要定义一个能量转化效率的概念。
能量转化效率可以理解为，每做一次有效工作所需的能量与输入系统的总能量之比。
在热力学的应用中，我们常用到的是热机、热泵、制冷机等设备。
这些设备的能量转化效率可以用以下三种方式来计量。
1. 热机效率热机效率是指热机将热能转化为功的效率。
热机效率可以用公式来表示：η = w/Q₁其中，w是能够从热机中得到的能量，Q₁是热机从高温热源得到的能量。
η的取值范围是0-1之间。
2. 制冷机效率制冷机效率是指制冷机将所需的外部能量转化为冷却负载的效率。
制冷机效率可以用以下公式来表示：η = Q₂/w其中，Q₂是从制冷负载中挪走的能量，w是制冷负载所需的能量。
η的取值范围也是0-1之间。
3. 热泵效率热泵效率是指热泵将外部能量转化为所需的热能的效率。
热力学循环中的热机效率分析
热力学循环中的热机效率分析热力学循环是探讨能量转化过程的重要研究领域，其中热机效率是评估热力学循环性能的重要指标。
本文将从热力学的角度，深入分析热机效率的定义、计算方法和提高途径。
一、热机效率定义热机效率是指能量从低温热源传递到高温热源时，热机所能实现的能量转化效率。
它的定义可以用下式表示：η = 1 - Qc / Qh其中，η表示热机效率，Qc表示热机从高温热源吸收的热量，Qh表示热机向低温热源放出的热量。
熵增原理表明，热量会自发地从高温物体传递到低温物体，因此Qc小于0，Qh大于0，所以热机效率永远小于等于1。
二、热机效率计算方法根据热力学循环的特性，可以通过多种方法计算热机效率。
最常用的方法是根据热机的工作物质和循环过程，采用Carnot循环效率进行计算。
Carnot循环是一个理想化的循环过程，由绝热过程和等温过程组成。
根据热力学第一定律和热力学第二定律，Carnot循环效率可以表示为：ηCarnot = 1 - Tc / Th其中，Tc表示绝热过程的冷端温度，Th表示等温过程的热端温度。
Carnot循环效率是任何热力学循环所能达到的最大效率，而实际循环则往往小于Carnot循环效率。
三、热机效率的提高途径提高热机效率是研究热力学循环中的重要问题，这对于能源利用和环境保护都具有重要意义。
以下列举几种提高热机效率的途径：1. 提高工作物质的特性：优化工作物质的热力学性能，比如选择高热导率、低粘度和低熵增等特性的物质，可以提高热机效率。
2. 优化循环过程：通过合理设计循环过程，减小机械损失和热损失，提高工作物质的有效功率输出，进而提高热机效率。
例如，可以增加压缩机和涡轮机的效率，减小传热和传质过程中的熵增。
3. 提高工作温差：热机效率与热源温度差成反比，因此提高热源温度差可以有效提高热机效率。
有多种方法可以实现这一目标，例如采用多级循环、采用高效传热装置等。
4. 应用废热利用技术：利用废热进行能量回收，提高工作物质的平均温度，从而提高热机效率。
初中物理效率公式
初中物理效率公式效率是指一些系统或设备完成工作所得到的实际结果与所消耗的能量或资源之间的比值。
在物理学中，效率可以表示为能量转化或功率转换的有效程度。
在这篇文章中，我们将详细介绍初中物理中使用的效率公式，并解释如何计算和应用这些公式。
在物理学中，效率被定义为输出功率与输入功率之间的比值。
输出功率是指能量或功率从一个系统或设备输出的速率，而输入功率是指输入到系统或设备的能量或功率的速率。
根据这个定义，可以得出以下效率公式：效率=输出功率/输入功率通常，我们用字母η来表示效率。
效率是一个没有单位的比值。
如果两个功率的单位相同，那么效率就是一个纯数值，在这种情况下我们可以将其表示为百分比。
现在我们先来看一个简单的例子，假设一个电动机以每秒10焦耳的速度输入能量，并以每秒8焦耳的速度输出能量。
我们可以用效率公式来计算这个电动机的效率。
输出功率=输出能量/时间=8焦耳/1秒=8瓦特输入功率=输入能量/时间=10焦耳/1秒=10瓦特所以，这个电动机的效率为：η=8瓦特/10瓦特=0.8，或80%上述例子中的效率计算采用了能量单位焦耳和功率单位瓦特。
但在实际物理实验或工程问题中，我们可能会遇到其他单位。
例如，我们可能使用千瓦时（kWh）来衡量能量，或者用千瓦（kW）来衡量功率。
在这种情况下，我们需要将单位进行转换，以便在效率公式中使用正确的单位。
现在我们来看一个例子，假设一个灯泡以每小时300千瓦时的速度输入能量，并以每秒300瓦的速度输出能量。
我们可以使用效率公式来计算灯泡的效率。
输出功率=300瓦输入功率=300千瓦时/1小时=300千瓦=300,000瓦所以，这个灯泡的效率为：η=300瓦/300,000瓦=0.001，或0.1%以上是计算物理中效率的基础公式和应用示例。
在实际问题中，我们经常会遇到其他涉及效率的计算，例如机械效率、热效率等。
这些计算都可以基于相应的能量或功率转换公式进行。
对于初中物理学生来说，理解和熟练应用这些效率公式将有助于他们解决实际问题，提高问题解决能力。
功率和效率的计算
功率和效率的计算功率和效率是物理学中常用的两个概念，用来描述能量转化和利用的效果。
本文将介绍功率和效率的定义及其计算方法。
一、功率的定义及计算方法功率是指单位时间内做功的大小，用符号P表示，单位为瓦特（W）。
功率的计算公式为：功率（P）= 做功（W）/ 时间（t）其中，做功的单位为焦耳（J），时间单位为秒（s）。
举例说明：假设一个物体的质量为m，高度为h，下落的时间为t，计算其下落过程中所做的功率。
首先，我们需要计算物体下落的高度变化。
下落过程中，物体的势能通过转化为动能而逐渐减小。
物体的势能（Ep）= mgh其中，m为物体的质量，g为重力加速度，h为高度差。
在下落的时间t内，物体的势能变化为：Ep = mgh - 0 = mgh下落的过程中，动能的变化等于势能的变化，并且动能的变化可以表示为：动能（Ek）= 1/2 * m * v^2其中，m为物体的质量，v为物体的速度。
在下落的时间t内，动能的变化为：动能（Ek）= 1/2 * m * v^2 - 0 = 1/2 * m * v^2根据动能和势能的定义，我们可以得到：动能（Ek）= Ep1/2 * m * v^2 = mgh解得物体下落的速度v为：v = sqrt(2gh)因此，功率的计算公式可以改写为：功率（P）= 做功（W）/ 时间（t）= mgh / t将下落的速度v代入公式中，得到：功率（P）= mgh / t = mgh / (h/g) = mg * sqrt(2gh)以上即为物体下落过程中所做的功率的计算公式。
二、效率的定义及计算方法效率是指能量转化和利用的程度，表示用于实际工作的能量与输入能量之间的比值。
通常以百分比的形式表示。
效率的计算公式为：效率（η）= 有用能量（N）/ 输入能量（E） * 100%其中，有用能量可以是机械能、电能等，输入能量为所使用的能量。
举例说明：假设一台机械设备的输出功率为P，输入功率为Pin，计算其效率。
发电效率PR计算公式
发电效率PR计算公式发电效率是指发电过程中，从燃料或其他能源转化为电能的比例。
计算发电效率的公式可以根据不同的能源类型和发电技术进行调整，下面将给出一些常见的发电效率计算公式。
1.热能发电效率：热能发电效率是指通过燃烧燃料或其他方式产生热能，再利用蒸汽轮机、燃气轮机等发电设备将热能转化为电能的效率。
热能发电效率=发电容量/燃料消耗速率*燃料热值其中，发电容量可以用实际发电量或理论发电量表示，燃料消耗速率是指燃料的消耗量与时间的比值，而燃料热值是指单位质量燃料所含的能量。
2.光能发电效率：光能发电效率是指将太阳能通过光伏电池转化为电能的效率。
光能发电效率=实际发电量/太阳能辐照量*100%其中，实际发电量是指通过光伏电池转化为电能的实际输出量，太阳能辐照量是指单位面积上接收到的太阳能。
3.风能发电效率：风能发电效率是指将风能通过风力发电机转化为电能的效率。
风能发电效率=实际发电量/风能容量*100%其中，风能容量是指在特定时间内风力发电机所能转化的最大风能量，实际发电量是指通过风力发电机转化为电能的实际输出量。
4.水能发电效率：水能发电效率是指将水能通过水轮机、发电机等设备转化为电能的效率。
水能发电效率=发电量/水能总能量*100%其中，发电量是指通过水能转化为电能的实际输出量，水能总能量是指水在流动过程中所含的总能量。
这些公式仅是对发电效率进行基本计算的一种方法，实际上，发电效率还受到很多其他因素的影响，如发电设备的技术水平、运行状态、负载变化、环境条件等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行精细化的计算和分析，并结合各种因素进行综合评估和优化，从而提高发电效率。
三类能量转化的效率的计算培优训练 物理(人教版)九年级全一册
解：(1)水吸收的热量为 Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×50 ℃＝2.1×107 J. (2)由题知天然气燃烧需放出热量为
类型二：太阳能热水器
例 2：如图所示为某家庭太阳能热水器，阳光照射时，平均每 小时吸收 6×106 J 的太阳能，若热水器吸收 7 h 的太阳能，可以使 质量 100 kg 的水温度升高 50 ℃.求：[已知水的比热容 c水＝4.2× 103 J/(kg·℃)，天然气的热值 q＝3.5×107 J/m3]
由 P＝Fv 得汽车在沙土路上匀速行驶时汽车的牵引力为
F 牵′＝vP2＝4×32.5610m4/Ws ＝5760 N， 根据二力平衡条件可知，汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻 力为 f′＝F牵′＝5760 N.
【专题训练】
1.(2023 年)高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新 型环保燃料.某次用高能聚合油灶具将 10 kg 的水从 25 ℃加热到 100 ℃.已知水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃)，高能聚合油的热值约 为 4.2×107 J/kg.求：
(1)汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小. (2)汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率. (3)汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小. 解：(1)汽车在柏油路上匀速行驶时的速度为
v1＝st11＝556000kmh ＝60 km/h.
(2)汽车在柏油路上行驶时受到的阻力为 f＝110G 总＝110m 总g＝110×2.4×1000 kg×10 N/kg＝2.4×103 N， 汽车匀速行驶时，牵引力与受到的阻力是一对平衡力，根据 二力平衡条件可知，汽车的牵引力为
什么是功率和效率
什么是功率和效率功率和效率是物理学中常用的两个概念，用来描述能量转化和利用的效果。
在科学和工程领域中，了解功率和效率的概念对于设计和优化各种设备和系统至关重要。
本文将详细解释功率和效率的含义，并通过实际例子来说明它们的应用。
功率是描述能量转化速率的物理量。
它表示单位时间内完成的功或能量转移的快慢。
功率的单位是瓦特（W），它等于每秒转移的能量量。
简单地说，功率越大，表示能量转移越快，工作效率也越高。
在物理学中，功率可以用以下公式计算：功率（P）= 功（W）/ 时间（t）其中，功（W）是单位时间内所做的工作或能量转移，时间（t）是完成这个工作或能量转移所用的时间。
举个例子来说明功率的概念。
假设有两个人，分别用相同的力量推动一个物体，但一个人用1分钟推动，另一个人用10分钟推动。
那么完成同样的工作，用1分钟的人功率显然比用10分钟的人更大。
功率的应用广泛，例如在机械工程中，我们常常通过电动机的功率来评估其工作能力；而在家庭中，我们通常用瓦特来描述电器设备的功率大小，以此来了解它们的能耗和使用效率。
效率是描述能量或功率转化效果的物理量。
它表示系统从输入到输出的能量或功率转化效率。
效率的计算公式为：效率（η）= 输出功率（Pout）/ 输入功率（Pin）* 100%其中，输出功率是系统输出的能量或功率，输入功率是系统输入的能量或功率。
举个例子来说明效率的含义。
假设有一台机械设备，它从电源中输入1000W的功率，输出的机械功率为800W。
那么这台设备的效率为80%。
也就是说，这台设备只有80%的电能被转化为有用的机械能，剩余的20%被浪费掉了。
效率也经常与能源利用相关联，如汽车引擎的燃油效率，太阳能电池板的光电转换效率等。
在能源有限的情况下，提高能源转化的效率对于减少浪费和保护环境非常重要。
总之，功率和效率是物理学中描述能量转化和利用效果的重要概念。
功率表示能量转化的速率，效率表示能量转化的效果。
理解和应用功率和效率的概念对于科学研究和工程设计至关重要。
如何计算功率与效率的关系
如何计算功率与效率的关系功率与效率是物理学中重要的概念，在各个领域都有着广泛的应用。
功率是衡量能量转化速率的物理量，而效率则是描述能量转化的效率指标。
本文将从理论和实际应用两个角度，探讨功率与效率的关系。
首先，我们来看功率与效率的定义和计算方法。
功率定义为单位时间内能量转化的速率，通常用单位时间内做功的能量来表示，即功率等于能量转化的量除以时间的比值。
在物理学中，功率的单位为瓦特（W），1瓦特等于1焦耳/秒。
功率的计算公式为P = W/t，其中P表示功率，W为能量转化的量，t为时间。
而效率则是指能量转化的有效程度，即将输入功率转化为输出功率的比率。
效率通常以百分比的形式表示，计算公式为η = (输出功率/输入功率) × 100%。
高效率表示能量转化的损失较少，效能较高。
接下来，我们将从理论的角度来探讨功率与效率的关系。
根据功率与效率的定义，我们可以得出功率与效率的关系为：功率与效率成正比。
也就是说，功率越大，效率也越高。
这是由功率和效率的计算公式可以得出的。
当输入功率较大时，能量转化速率也较快，效率自然会提高。
然而，在实际应用中，功率与效率的关系并不总是简单的正比关系。
因为能量转化过程中会有能量损耗，无论是摩擦、热传导还是电阻等，都会导致能量的损失，从而降低效率。
此外，设备的设计、运行状态以及负载情况等因素也会影响功率与效率的关系。
举个例子来说明，我们以汽车引擎为例。
汽车引擎的功率与效率的关系可以通过燃油的燃烧过程来理解。
当汽车的引擎输出功率较大时，意味着汽车燃烧更多的燃油，也就是能量转化的速率较快，功率较高。
但是，同时也会带来更多的能量损耗，如摩擦、热量散失等，从而降低了效率。
车辆制造商在设计引擎时，通常会努力提高功率和效率的平衡。
他们会进行各种技术创新，以减少能量损耗，提高燃油利用率和动力输出。
例如，采用更高效的燃烧系统、轻量化设计、优化传动装置等，都是为了提高功率和效率的关系。
除了汽车引擎，功率与效率的关系在其他领域也有广泛的应用。
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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）（2）根据，得（3）3．太阳能的效率例3．（2019广东）阅读下面的短文，回答问题。
太阳能热水器太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要。
它具有安全、节能、环保等优点。
如图1所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。
如图2所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
玻璃吸热管工作原理如图所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管内的水加热。
向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度。
玻璃吸热管具有吸热保温作用。
请回答以下问题：（1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力____重力。
（2）能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由。
（3）将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/（kg?℃）]（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的热能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J）。
在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少小时?解析：太阳能热水器把太阳能转化成热能，把水从低温加热到高温。
以此为背景，试题考查了浮力、热传递、热量、效率等知识。
（1）通过阅读材料可知，玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小而向上运动，这就是上浮，所以水受到的浮力大于重力。
（2）黑色的吸热材料能把太阳能更有效地转化为热能，若涂在玻璃吸热管的外表面，只能使吸热管的外表面温度更高，中间的真空层不利于将热量传递给内层管内的水。
（3）利用吸热升温公式，就可以计算水吸收的热量。
（4）这一问考查学生收集信息、处理信息的能力。
通过阅读要理解好热效率、太阳能辐射到地面的平均功率这两个概念。
设需要加热的时间为t，则该太阳能热水器接收到的太阳能为PS t，转化为水的内能为PS tη，这个内能等于第（3）小题中水吸收的热量，这样利用方程就可以求出t。
答案：（1）大于（2）不能；因为这样只能使吸热管的外表面温度更高，中间的真空层不利于将热量传递给管内的水。
（3）（4）设需要加热的时间为t，则热水器接收到的太阳能为PS t，转化为水的内能为PS tη，根据，得4．钻木取火中的效率例4．（2019杭州）人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。
钻木取火的一种方法如图3所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。
木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。
因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25g。
已知：来回拉一次钻弓需1.0s，弓长为s=0.25m，人拉弓的力为16N，木头比热容C=2×103J／（kg·℃），室温为20℃。
问：（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25％被木棒尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃？（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？解析：（1）利用就可以求人所做的功，但要注意因为是人来回拉一次钻弓，所以距离要乘以2。
（2）钻木取火时将人做的功转化为内能。
所以人做的功对应的是总能量，转化的内能是有用的能量。
这样利用，可以求出升高的温度。
（3）由第二问中人1s内做功可使木棒尖端提高的温度，根据比例关系就可求要让木棒尖端温度升高（260℃—20℃）需要的时间。
答案：（1）（2）根据，得：（3）5．汽车发动机的效率例5．（2019湛江）2019年12月30日通车的湛徐高速，使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时，从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”。
今年“五·一”期间，爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2，当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，汽车发动机牵引力为1000N，效率为30％，汽油的热值为4.6×107J／kg（假设汽油完全燃烧，g取10N／kg）。
求：（1）汽车静止时对路面的压强；（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率；（3）若汽车按照这种方式行驶，这次旅行全程往返250km，牵引力做的功是多少？李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg？解析：汽车发动机工作时将汽油燃烧放出的内能转化为机械能。
以此为载体，试题考查了压强、功、功率、热量等知识。
（1）利用，可以求压强。
其中压力F=G=mg（2）计算功率，可利用P=Fv，不过要注意将速度单位化为国际单位，90km/h=25m/s（3）计算功，直接利用W=Fs即可。
要计算汽油的质量可根据。
答案：（1）汽车静止时对地面的压力F=G=mg=1.8×103kg×10N／kg=1.8×104N 。
汽车静止时对地面的压强：2×105Pa。
（2）汽车以90km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率：P=Fv=1000N×25m/s=2.5×104W（3）全程往返约250km牵引力所做的：W=Fs=1000N×2.5×105m=2.5×108J，由得全程往返约250km 需要汽油的质量为：6．电热饮水机的效率例6．（2019泰州）下表是一台常用的电热饮水机的铭牌数据，图4是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，R2是加热电阻。
当S闭合时，饮水机处于加热状态；当S断开时，饮水机处于保温状态水桶容量20L热水箱容量1L额定电压220V加热功率440W保温功率40W（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大?（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃．需用时14min[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]。
求此加热过程中：①水吸收的热量；②饮水机的加热效率。
（3）求电阻R1的阻值（保温功率是指整个电路消耗的功率）。
解析：电热饮水机能将电能转化为内能，试题以此为背景考查了电路、电功率、质量、密度及热量、效率的有关计算，试题的综合性较强。
（1）由铭牌数据提供的信息，饮水机在加热状态下的功率为440W，饮水机正常工作时的电压为220V，要求电路中的电流，只要利用即可。
（2）要求水吸收的热量，需要利用，式中m应该是热水箱中水的质量，不能是水桶中的水的质量。
要求热水箱中水的质量，利用即可，其中V=1L=10-3m3。
饮水机将电能转化为内能，转化的内能是有用的能量，消耗的电能是总能量。
消耗的电能可以用计算，其中P=440W，t=14min=14×60s=840s。
（3）图4中，当S闭合时，电阻R1被短路，只有电阻R2工作，此时饮水机处于加热状态，根据第一问中的电压和电流可以求出电阻R2的阻值；当S断开时，电阻R1和R2串联，饮水机处于保温状态，此时功率为40W，利用，可求出电流，再利用可求出总电阻，进而求R1。
当然也可以利用计算电阻R２和总电阻。
答案：（1）电路中的电流。
（2）热水箱中水的质量，水吸收的热量消耗的电能饮水机的加热效率（3）电阻R2的阻值电阻R1的阻值从以上几例可以看出，以设备的效率为载体的试题，综合性较强，涉及了初中物理大部分知识。
其中有关设备效率的计算常出现错误，弄不准哪种能量在分子，哪种能量在分母。
这里只要弄清设备是将什么能转化成什么能，前面的能量是总的能量，转化成的能量是有用的能量，设备的效率就等于有用的能量除以总的能量。