Giáo án trình chiếu môn vật lí lớp 10 sách kết nối tri thức với cuộc sống bai 27 hieu suat

Bài 27. Hiệu
suất


01

Năng lượng có ích và năng
lượng hao phí


Khi năng lượng được chuyển từ dạng này sang dạng khác, từ
vật này sang vật khác thì ln có một phần bị hao phí

Nhiệt

Ánh
sáng

Nhiệt

Ánh
sáng

Ánh
sáng

Nhiệt

Nhiệt

Điện năng chuyển

thành quang năng
(có ích) và nhiệt
năng (hao phí)


1. Hãy trả lời các câu hỏi sau:
a) Xác định năng lượng có ích và năng lượng
hao phí khi chơi thể thao
b) Nếu chơi thể thao trong thời tiết lạnh thì
nhiệt năng mà cơ thể tỏa ra có được xem là năng
lượng có ích khơng? Vì sao?
Bài làm
a) Năng lượng có ích: động năng
- Năng lượng hao phí: nhiệt năng
b) Nhiệt năng có thể coi là năng lượng có ích. Vì nó giúp cơ thể ấm lên
trong thời tiết lạnh


2. Trong động cơ ô tô
chạy bằng xăng và trong
quạt điện:
a) Có những sự chuyển
hóa năng lượng nào?
b) Trong số những dạng
năng lượng tạo thành, dạng
năng lượng nào là có ích, dạng năng lượng nào là hao phí?
Bài làm
a) Động cơ ơ tơ: Hóa năng -> điện
năng, động năng, nhiệt năng,
quang năng, năng lượng âm

- Quạt điện: điện năng -> động
năng và nhiệt năng

b) Động cơ ô tô:
+ Năng lượng có ích: động năng,
quang năng, năng lượng âm (tiếng
cịi)
+ Năng lượng hao phí: nhiệt
năng, năng lượng âm (tiếng ồn
động cơ)
- Quạt điện:


3. Xác định năng lượng có ích và năng lượng hao phí trong các
trường hợp dưới
đây:
a) Acquy khi nạp điện
b) Acquy khi phóng điện
c) Sử dụng rịng rọc để kéo vật nặng lên cao
d) Bếp điện khi đang hoạt động
Bài làm
a) Năng lượng có ích: điện năng
- Năng lượng hao phí: nhiệt năng
b) Năng lượng có ích: điện năng
- Năng lượng hao phí: nhiệt năng
c) Năng lượng có ích: cơ năng
- Năng lượng hao phí: nhiệt năng (do ma sát)
d) Năng lượng có ích: nhiệt năng truyền cho nồi
- Năng lượng hao phí: nhiệt năng tỏa ra mơi trường

02

Hiệu suất


Hiệu suất là tỉ lệ giữa năng lượng có ích và năng lượng toàn
phần

H

Wco ich

Wtoan phan

.100% 

Pco ich

Ptoan phan

A
.100%  .100%
Q


4. Một em bé nặng 20 kg chơi cầu trượt từ trạng
thái đứng yên ở đỉnh cầu trượt dài 4 m, A
nghiêng
góc 400 so với phương nằm ngang. Khi đến chân cầu

trượt, tốc độ của em bé này là 3,2 m/s. Lấy gia tốc
trọng trường là 10 m/s2
a) Tính độ lớn lực ma sát tác dụng vào em bé này?
B
b) Tính hiệu suất của q trình chuyển thế năng
thành động năng của em bé này?
Hướng
Bài làm
dẫn
a) Do có ma sát nên:
a) Chọn mốc thế năng tại mặt đất
- Một phần năng lượng bị hao phí do
WB  WA AFms
ma sát nên:
 WdB  WtB   WdA  WtA  Fms .d.cos
WB  WA AFms
 WdB  0  0  WtA  Fms .d.cos
 WdB  WtB   WdA  WtA  Fms .d.cos


4. Một em bé nặng 20 kg chơi cầu trượt từ trạng
thái đứng yên ở đỉnh cầu trượt dài 4 m, A
nghiêng
góc 400 so với phương nằm ngang. Khi đến chân cầu
trượt, tốc độ của em bé này là 3,2 m/s. Lấy gia tốc
trọng trường là 10 m/s2
a) Tính độ lớn lực ma sát tác dụng vào em bé này?
B
b) Tính hiệu suất của q trình chuyển thế năng
thành động năng của em bé này?

Hướng
Bài làm
dẫn
a) Do có ma sát nên:
a) Một phần năng lượng bị hao phí
do ma sát nên:
WB  WA AFms
1 2

0

mv

0

0

mgh

F
.

.cos180


 WdB  WtB   WdA  WtA  Fms .d.cos
ms


2


 WdB  0  0  WtA  Fms .d.cos
1
 .20.3,22  20.10.4.sin400 Fms .4.cos1800
2
 Fms 102,95N


4. Một em bé nặng 20 kg chơi cầu trượt từ trạng
thái đứng yên ở đỉnh cầu trượt dài 4 m, A
nghiêng
góc 400 so với phương nằm ngang. Khi đến chân cầu
trượt, tốc độ của em bé này là 3,2 m/s. Lấy gia tốc
trọng trường là 10 m/s2
a) Tính độ lớn lực ma sát tác dụng vào em bé này?
B
b) Tính hiệu suất của q trình chuyển thế năng
thành động năng của em bé này?
Hướng
Bài làm
dẫn
b) Hiệu suất: WB WdB
b) Hiệu suất của quá trình chuyển
thế năng thành động năng của em
Wco ich
béWnày
WdB
H
.100%
co ich là:

H
.100%
.100%
Wtoan phan
Wtoan phan
WtA
WA WtA
1 2
1
mv
.20.3,22
2
.100% 2
.100%20%
0
mgh
20.10.4.sin40


5. Hiệu suất của nhà máy điện dùng năng lượng mặt trời không
bằng 1/3 hiệu
suất của nhà máy nhiệt điện. Tại sao người ta vẫn khuyến khích
xây dựng nhà máy điện dùng năng
Bàilượng
làm mặt trời?
- Vì nhà máy điện năng lượng mặt trời sử dụng năng lượng tái tạo là ánh
sáng mặt trời, không gây ô nhiễm môi trường như nhà máy nhiệt điện sử
dụng năng lượng hóa thạch (than đá)

6. Một ô tô chuyển động với vận tốc 54 km/h có thể đi được đoạn
đường dài bao
nhiêu khi tiêu thụ hết 60 lít xăng? Biết động cơ của ơ tơ có cơng
suất 45 kW; hiệu suất 25%; 1 kg xăng đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt
Hướng
lượng bằng 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăngBài
là 700
làm kg/m3
dẫn
- Quãng đường:
- Khối lượng của 60 lít xăng là:
s = v.t
m = ρ.V = 700.0,06 = 42 (kg)
- Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt 42 kg
A
A
H  .100% xăng là:
t
Q
P
Q = m.46.106 = 42.46.106 =
A
A
6
1932.10
(J)
H  .100% 25%
.100%
6
6

Q thực hiện được
1932.10
- Công
là:
Q m.46.10
 A 4,83.108 J 

m .V

A 4,83.108 32200
 xe chạy là:

s
- Thờitgian
P
45000
3


6. Một ô tô chuyển động với vận tốc 54 km/h có thể đi được đoạn
đường dài bao
nhiêu khi tiêu thụ hết 60 lít xăng? Biết động cơ của ơ tơ có cơng
suất 45 kW; hiệu suất 25%; 1 kg xăng đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt
lượng bằng 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăngBài
là 700
làm kg/m3
Hướng
- Quãng đường: dẫn
- Quãng đường xe đi được là:
s = v.t

32200
s v.t 15.
161000 m
A
A
3
H  .100%
t
Q
P
161km

Q m.46.106
m D.V


6. Một ô tô chuyển động với vận tốc 54 km/h có thể đi được đoạn
đường dài bao
nhiêu khi tiêu thụ hết 60 lít xăng? Biết động cơ của ơ tơ có cơng
suất 45 kW; hiệu suất 25%; 1 kg xăng đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt
lượng bằng 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăngBài
là 700
làm kg/m3
Hướng
- Quãng đường: dẫn
- Quãng đường xe đi được là:
s = v.t
32200
s v.t 15.
161000 m

A
A
3
H  .100%
t
Q
P
161km

Q m.46.106
m D.V


6. Một ô tô chuyển động với vận tốc 54 km/h có thể đi được đoạn
đường dài bao
nhiêu khi tiêu thụ hết 60 lít xăng? Biết động cơ của ơ tơ có cơng
suất 45 kW; hiệu suất 25%; 1 kg xăng đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt
lượng bằng 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăngBài
là 700
làm kg/m3
Hướng
- Quãng đường: dẫn
- Quãng đường xe đi được là:
s = v.t
32200
s v.t 15.
161000 m
A
A
3

H  .100%
t
Q
P
161km

Q m.46.106
m D.V