题目

1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车，车上太阳能电池接收板的面积是8m2，它正对太阳时电池能够产生120V的电压，并对车上电动机提供10A的电流。电动机线圈的直流电阻是4Ω，而太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.0×103W/m2。求： （1）该车的太阳能电池的效率是多少？ （2）电动机把电能转化为机械能的效率是多少？（结果保留两位小数）（提示：电池的效率是指电池的输出功率与太阳能接收板接收的功率的比值。电动机的效率是电能转化为机械能的功率与电池输出功率之比）

题型：计算题难度：偏难来源：辽宁省竞赛题

所属题型：计算题 试题难度系数：偏难

答案

解：（1）太阳能接收功率为：P1=1.0×103W/m2×8m2=8×103W，输出功率为P2=UI=120V×10A=1200W，则效率η1=×100％=×100％=15％      （2）电动机线圈发热功率为P3=I2R=(10A)2×4Ω=400W，电动机效率η2=×100％=×100％≈66.67％。

考点梳理

初中二年级物理试题“ 1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了一辆太阳能汽车，车”旨在考查同学们对 能量转化效率、 机械效率的计算、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初二物理。

• 能量转化效率
• 机械效率的计算

考点名称：能量转化效率

能量转换效率：

使用能源的过程实际上就是能量转移或转化的过程，能源在一定条件下可以转换成人们所需要的各种形式的能量，例如，煤燃烧后放出热量，可以用来烧水、做饭、取暖;也可以用来生产蒸汽，推动蒸汽机转换为机械能，或者推动汽轮发电机转变为电能。电能又可以通过电动机、电灯或其它用电器转换为机械能、光能或内能等。一般情况下，能源不可能全部转化为人们需要得到的能量，所谓能量转换效率就是人们需要得到的能量(即有用能量)与当初消耗总能量的比值，计算公式为效率=输出有用能量/输入的总能量。

能量转换效率计算公式：

能量转换效率的作用及意义

自然系统中存在的能量形式主要为：热能、机械、电能、内能、光能、化学能、声能、电磁能、原子能、生物能等，它们主要是通过一些设备进行从热能到机悈能的转变。

生态系统中能量在食物链的各个营养级之间，不断地流动和转化过程中，某一营养级的生物摄取的能量或同化量，占前一营养级生物换算或能量的生物量百分率。1942年由林德曼提出，他认为从一个营养级到另一个营养级的能量转换率为10%，则生产效率顺营养级逐级递减，即每通过一个营养级，能量减少90%。如果这个数值比例失调，就意味着生态系统中生物之间的数量平衡遭到破坏，也就是说能量转换的效率对于生态的作用也不容忽视。

考点名称：机械效率的计算

机械效率

机械效率是指任何机械本身都受到力的作用，相对运动的零件间又存在摩擦，所以使用任何机械，除了做有用功外，都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。机械效率用来衡量机械对机械能有效利用的程度，只考虑机械能传递过程中的摩擦损失，而不考虑由非机械能转变成机械能过程中的能量损失。

机械效率的计算公式

机械效率指有用功与总功的比值，用符号η表示，计算公式为η=W有/W总*100%，用符号η表示。

功、功率和机械效率的比较

影响机械效率的因素

1.从额外功考虑——机械自重、机械的摩擦影响机械效率。例如，我们用轻便的塑料桶打水，而不用很重的铁桶打水。

2.从有用功考虑——例如，在研究滑轮组的机械效率时，我们会发现同一个滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高。