5. (★★)下列对各个效率意义的解释正确的是【
A.某锂电池充电时的效率是 99%,表示锂电池将其消耗的电能的 99%转化为光能
B.某电动机工作的效率是 83%,表示电动机把其消耗的电能的 83%转化为内能
C.某柴油机工作的效率是 35%,表示柴油机把柴油燃烧时释放的能量的 35%转化为化学能
D.某电热水器工作的效率是 87%,表示电热水器把其消耗的电能的 87%转化为水的内能
D
】A.某锂电池充电时的效率是 99%,表示锂电池将其消耗的电能的 99%转化为光能
B.某电动机工作的效率是 83%,表示电动机把其消耗的电能的 83%转化为内能
C.某柴油机工作的效率是 35%,表示柴油机把柴油燃烧时释放的能量的 35%转化为化学能
D.某电热水器工作的效率是 87%,表示电热水器把其消耗的电能的 87%转化为水的内能
答案
D
解析
A选项:锂电池充电时,是将电能转化为化学能,而不是光能,所以A选项错误;
B选项:电动机工作时,主要将电能转化为机械能,而不是内能,所以B选项错误;
C选项:柴油机工作时,是将柴油燃烧释放的内能转化为机械能,而不是化学能,所以C选项错误;
D选项:电热水器工作时,消耗电能,产生水的内能,效率是$87\%$,表示电热水器把其消耗的电能的$87\%$转化为水的内能,D选项正确。
B选项:电动机工作时,主要将电能转化为机械能,而不是内能,所以B选项错误;
C选项:柴油机工作时,是将柴油燃烧释放的内能转化为机械能,而不是化学能,所以C选项错误;
D选项:电热水器工作时,消耗电能,产生水的内能,效率是$87\%$,表示电热水器把其消耗的电能的$87\%$转化为水的内能,D选项正确。
6. (★★★)白炽灯将电能转化为光能和内能的大致比例如图 11.2 - 2 所示,由此可以计算出白炽灯的发光效率为

10%
。一般节能灯的发光效率为 30%,节能灯只要有20
W 的电功率就可以达到 60 W 的白炽灯的亮度。答案
10%;20。
解析
根据图示,白炽灯消耗100J电能,转化为10J光能和90J内能。因此,发光效率为光能除以总电能,即:
$ 发光效率 = \frac{10J}{100J} = 10\% $;
节能灯的发光效率为30%,要达到60W白炽灯的亮度,即达到相同的光能输出。60W白炽灯的光能输出为:
$ 60W × 10\% = 6W $;
设节能灯的电功率为$ P $,则:
$ P × 30\% = 6W $;
$ P = \frac{6W}{0.3} = 20W $。
$ 发光效率 = \frac{10J}{100J} = 10\% $;
节能灯的发光效率为30%,要达到60W白炽灯的亮度,即达到相同的光能输出。60W白炽灯的光能输出为:
$ 60W × 10\% = 6W $;
设节能灯的电功率为$ P $,则:
$ P × 30\% = 6W $;
$ P = \frac{6W}{0.3} = 20W $。
1. (★★)唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,这两句诗形象地反映出两条大河分别蕴藏着巨大的
重力势
能和动
能。答案
重力势 , 动
解析
“黄河远上白云间”描述了黄河水从地面上升至高空,显示出具有较高的高度,因此蕴含着重力势能。“不尽长江滚滚来”则描述了长江水持续流动的情景,表明水具有动能。
2. (★★★)(双选)如图 11.2 - 3 所示,自由运动的滚摆每次上升的高度逐渐减小。对此,下列说法正确的是【

A.机械能逐渐减少
B.能量正在消失
C.只存在动能和重力势能的相互转化
D.减少的那部分机械能转化为内能,但总的能量守恒
AD
】A.机械能逐渐减少
B.能量正在消失
C.只存在动能和重力势能的相互转化
D.减少的那部分机械能转化为内能,但总的能量守恒
答案
AD
解析
滚摆在运动过程中,由于要克服空气阻力和摩擦力做功,机械能会逐渐减少,减少的那部分机械能转化为内能,但总的能量是守恒的,能量不会消失,且不只是动能和重力势能的相互转化,还有机械能转化为内能的情况。所以A、D选项正确,B、C选项错误。
3. (★★★)如图 11.2 - 4 所示,把一个小球放在一个碗内自 A 处放开,小球在碗内来回荡动,但第二次达到的高度比第一次低,第三次比第二次低……这说明在这个过程中,小球的机械能在

减小
,从能量角度分析其原因是小球在运动过程中克服摩擦力做功,机械能转化为内能
。答案
减小;小球在运动过程中克服摩擦力做功,机械能转化为内能
解析
小球在碗内来回荡动时,第二次达到的高度比第一次低,第三次比第二次低,说明小球到达的最大高度逐渐降低,因小球质量不变,根据重力势能公式$E_p=mgh$可知,小球的重力势能逐渐减小;小球在最高点时速度为0,动能为0,此时机械能等于重力势能,所以小球的机械能在减小。从能量角度分析,小球在运动过程中,要克服碗壁的摩擦力做功,部分机械能转化为内能,导致机械能总量减小。
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