题文

小明学过机械效率知识后，想对竖直上下的电梯效率进行研究．他和探究小组成员来到某办公大楼，了解到每层大楼高3m，电梯有关参数如表所示．他又查阅资料得知：电梯所载质量最大时消耗的电功率就是电梯的额定功率． 电动机额定功率（kW） 20 限载质量（kg） 600 额定电压（V） 380 （1）为了测定电梯在额定功率下的效率，电梯所载人或物体的质量应满足什么要求？ （2） 电梯在额定功率下匀速上升，小明测得从三楼到九楼所用的时间为9s，由此求得电梯的效率为多少？（g=10N/kg）

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）由题知，电梯所载质量最大时消耗的电功率就是电梯的额定功率，根据电梯有关参数知道电梯的限载质量为600kg，所以电梯所载人或物体的质量应为600kg； （2）由题知，P=P额=20kW=20000W， 电梯从三楼提升到九楼，消耗的电能： W电=Pt=20000W×9s=1.8×105J， 此时电梯所载人或物体的质量： m=600kg， 电梯所载人或物体受到的重力： G=mg=600kg×10N/kg=6000N， 电梯从三楼到九楼上升的高度： h=3m×6=18m， 电梯从三楼提升到九楼做的有用功（有用能量） W有用=Gh=6000N×18m=1.08×105J， 电梯的效率： η= W有用 W电 = 1.08×105J 1.8×105J =60%． 答：（1）电梯所载人或物体的质量为600kg； （2）电梯的效率为60%．

据专家权威分析，试题“小明学过机械效率知识后，想对竖直上下的电梯效率进行研究．他和探..”主要考查你对  功的计算，能量转化效率，电功或电能的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算能量转化效率电功或电能的计算

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：能量转化效率

• 能量转换效率：
  是指一个能量转换设备所输出可利用的能量，相对其输入能量的比值。输出可利用的能量可能是电能、机械功或是热量。主要和输出能量可利用的程度有关。
  
  公式：
  效率=

考点名称：电功或电能的计算

• 电功计算基本公式及推导公式（适用于纯电阻电路）：W=UIt，W=I²Rt，W=U²t/R，W=Pt，W=Uq。

• 电功计算：
  1. W=UQ_电
  电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能
  
  2. W=UIt
  我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能（A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路）电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
  
  3. W=Pt
  W_电功、P_电功率、t_时间
  像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间
  
  W=I²Rt　（纯电阻电路）