Тест по физике 7 класс: коэффициент полезного действия

Что нужно знать

Коэффициент полезного действия (КПД) показывает, какая часть затраченной энергии или совершённой работы используется с пользой. КПД равен отношению полезной работы к полной затраченной работе. Формула: η = (Aпол / Aзатр) · 100%, где η — КПД (в процентах), Aпол — полезная работа (в джоулях, Дж), Aзатр — затраченная работа (в джоулях, Дж). КПД также можно вычислить через полезную и затраченную энергию: η = (Eпол / Eзатр) · 100%, где энергия измеряется в джоулях (Дж). КПД всегда меньше 100%, поскольку часть энергии расходуется на преодоление трения, нагревание и другие неполезные процессы. Чем ближе КПД к 100%, тем эффективнее работает устройство. Например, если при подъёме груза затрачивается 1000 Дж работы, а полезная работа составляет 800 Дж, КПД подъёмного механизма равен 80%. Типичная ошибка учеников — путать полезную и затраченную работу или забывать умножить их отношение на 100%, чтобы получить результат в процентах.

Тест: 12 вопросов

Выберите ответ в каждом вопросе и нажмите «Проверить ответы» — появятся правильные ответы и пояснения.

  1. 1. Что показывает коэффициент полезного действия (КПД)?

    • Какую силу развивает механизм при работе
    • Сколько времени требуется для выполнения работы
    • Какую часть затраченной работы составляет полезная работа
    • Какую работу совершает тело за одну секунду
    КПД показывает, какая доля затраченной работы превращается в полезную работу. Чем больше эта доля, тем эффективнее работает устройство.

  2. 2. В каких единицах обычно выражают КПД?

    • В джоулях
    • В ваттах
    • В ньютонах
    • В процентах
    КПД представляет собой отношение полезной работы к затраченной. Это отношение выражают в процентах.

  3. 3. Какая формула правильно выражает КПД механизма?

    • η = (Aпол / Aзатр) · 100%
    • η = Aпол + Aзатр
    • η = Aпол · Aзатр
    • η = (Aзатр / Aпол) · 100%
    КПД равен отношению полезной работы к затраченной работе, умноженному на 100%. Здесь Aпол — полезная работа, Aзатр — затраченная работа.

  4. 4. Почему КПД реального механизма обычно меньше 100%?

    • Потому что полезная работа всегда равна нулю
    • Потому что часть энергии расходуется на нагревание и преодоление трения
    • Потому что затраченная работа всегда меньше полезной
    • Потому что механизм не может совершать механическую работу
    При работе механизма часть затраченной энергии не используется для выполнения полезной работы. Например, она расходуется на нагревание деталей из-за трения.

  5. 5. Какой механизм имеет больший КПД, если первый использует 80% затраченной работы, а второй — 60%?

    • Оба механизма имеют одинаковый КПД
    • Второй механизм
    • Первый механизм
    • Нельзя определить без знания времени работы
    КПД первого механизма составляет 80%, а второго — 60%. Первый механизм эффективнее использует затраченную работу.

  6. 6. При подъёме груза с помощью блока затраченная работа составляет 500 Дж, а полезная работа — 400 Дж. Чему равен КПД блока?

    • 60%
    • 90%
    • 125%
    • 80%
    Используем формулу η = (Aпол / Aзатр) · 100%. η = (400 / 500) · 100% = 80%.

  7. 7. При работе механизма затраченная работа равна 600 Дж, а КПД составляет 50%. Чему равна полезная работа?

    • 300 Дж
    • 200 Дж
    • 1200 Дж
    • 400 Дж
    Aпол = Aзатр · η / 100%. Aпол = 600 · 50 / 100 = 300 Дж.

  8. 8. Полезная работа подъёмного устройства составляет 900 Дж, а его КПД равен 75%. Какова затраченная работа?

    • 900 Дж
    • 1200 Дж
    • 1500 Дж
    • 675 Дж
    Aзатр = Aпол · 100% / η. Aзатр = 900 · 100 / 75 = 1200 Дж.

  9. 9. Как изменится КПД механизма, если при одинаковой затраченной работе полезная работа увеличится?

    • Станет равным нулю
    • Останется неизменным
    • Увеличится
    • Уменьшится
    КПД равен отношению полезной работы к затраченной. Если затраченная работа не меняется, а полезная увеличивается, КПД возрастает.

  10. 10. Рабочий совершил с помощью механизма затраченную работу 2000 Дж. Полезная работа составила 1500 Дж. Сколько процентов затраченной работы пошло на неполезные процессы?

    • 15%
    • 50%
    • 75%
    • 25%
    Неполезная работа равна 2000 − 1500 = 500 Дж. Её доля составляет (500 / 2000) · 100% = 25%.

  11. 11. Какой пример показывает практическое применение понятия КПД?

    • Сравнение двух подъёмников по доле полезной работы
    • Определение массы тела с помощью весов
    • Измерение температуры воздуха термометром
    • Измерение длины груза линейкой
    КПД позволяет сравнивать эффективность механизмов. Подъёмник с большим КПД выполняет большую полезную работу при одинаковой затраченной работе.

  12. 12. Затраченная работа механизма равна 800 Дж, а полезная работа — 720 Дж. Какой КПД имеет механизм?

    • 95%
    • 90%
    • 85%
    • 80%
    Используем формулу η = (Aпол / Aзатр) · 100%. η = (720 / 800) · 100% = 90%.
Тесты по физике 7 класс