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    目前，“节能减排”已引起全球的关注．如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视，大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶，小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144km，用时2h，消耗汽油9kg，其发动机的功率为23kW．请运用所学的知识解答下列问题．（汽油的热值为4.6×107J/kg）
    （1）汽车效率比较低，原因是什么？指出两点即可．
    （2）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？
    （3）汽车发动机的效率是多少？
    （4）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？
    分析：（1）热机的工作过程是燃料燃烧，将化学能转化为内能，然后由内能转化为机械能．因此转化出来的机械能是有效利用的能量，转化成的其它能量都是损耗掉的能量．从热机的工作过程入手即可分析出汽油机效率低的原因．
    （2）求出汽车的速度，利用P=Fv求牵引力大小；
    （3）利用W=Fs求有用功，利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量（总能量），利用效率公式求汽油机的效率；
    （4）静止时对地面的压力等于汽车自身的重力，高速行驶时，用流体压强与流速的关系可以解释这个问题．
    解答：解：
    （1）汽油机工作时的能量损失：
    ①燃料在气缸内燃烧时，有一部分燃料没有完全燃烧，就随着废气被排到空气中，带走一部分能量；
    ②排气冲程中排出的废气温度很高，带去一部分热能；
    ③热机工作时，气缸机件散热，消耗一部分内能；
    ④热机内相对运动的机件间摩擦做功消耗能量．由于以上能量的损失，导致了汽油机的效率比较低．
    （2）汽车的速度：
    v=
    s
    t
    =
    144km
    2h
    =72km/h=20m/s，
    ∵P=Fv，
    ∴牵引力大小：
    F=
    P
    v
    =
    23000W
    20m/s
    =1150N；
    （3）汽车行驶两小时做的有用功：
    W=Fs=1150N×144000m=1.656×108J，
    9kg汽油完全燃烧放出的热量：
    Q放=mq=9kg×4.6×107J/kg=4.14×108J，
    汽油机的效率：
    η=
    W
    Q放
    =
    1.656×108J
    4.14×108J
    =40%；
    （4）静止时对路面的压力大，因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使汽车有一个向上托的力．
    答：（1）汽车效率比较低，原因是①燃料在气缸内燃烧时，有一部分燃料没有完全燃烧，就随着废气被排到空气中，带走一部分能量；②排气冲程中排出的废气温度很高，带去一部分热能．
    （2）汽车匀速行驶时所受的牵引力是150N；
    （3）汽车发动机的效率是40%；
    （4）静止时对路面的压力大，因为高速行驶时，汽车上表面的空气流速大，对汽车的压强小，使汽车有一个向上托的力．
    点评：本题考查了速度、做功、牵引力、能量、效率等的计算，主要是公式及其变形的灵活运用，还考查了流体压强与流速的关系．热机的效率低，说明能量的损耗大，结合热机的工作过程，从能量的损耗角度去分析热机效率低的原因．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：

    目前，“节能减排”已引起全球的关注．如何减少能耗，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视，
    （1）大多数家用汽车的发动机均为汽油机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶．请你将图中汽油机工作时的能流图补充完整．
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    （2）发动机的效率是汽车的经济性能指标之一．厂家提供的某汽车出厂的部分参数如下；
    ①测试数据：汽车在平直公路上以90km/h的速度匀速行驶时，百公里耗油量为V0（L），发动机输出功率为P0（kW）；
    ②使用燃料：93#汽油[热值为q0（J/kg）、密度为ρo（kg/m3）]．
    请用以上参数推算出在测试条件下，该汽车发动机的效率．

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    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2012?江门模拟）目前，“节能减排”已引起全球的关注．
    （1）目前国家提倡“低碳生活”，实际上是为了节约能源和保护环境，并渐被人 们接受及付诸行动．下列说法中符合“低碳生活”理念
    C
    C
    ．
    A、为了卫生而使用一次性碗筷 
    B、为了方便而使用一次性塑料袋
    C、上学时能骑单车就尽量不坐家里的汽车          
    D、多用洗衣机洗衣服，少用手洗
    （2）如何减少能耗、提高汽车发动机的效率也越来越受到人们的重视．小明家 的汽车发动机为汽油发动机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化为机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶，如图甲是汽油机工作时的能流图，则括号内应填的是
    克服摩擦耗能
    克服摩擦耗能
    ．小明从爸爸那里了解到他家的汽车在高速公路上每匀速行驶100km，平均耗油6kg，则汽车的效率为
    21.7%
    21.7%
    ．（已知汽车受到的阻力为600N汽油的热值为4.6×107J/kg）
    （3）小花家今年购买了一辆电动车，它通过蓄电池来提供电能，通过电动机得到动力，如图乙是电动车工作时的能流图，则括号内应填的是
    机械散热耗能
    机械散热耗能
    ．电动车的电源采用的是48V的电压，如果使用12V的铅蓄电池，则应将
    4
    4
    个铅蓄电池
    串
    串
    联．

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    科目：初中物理 来源：2014届度广东省九年级第一学期期中物理试卷（解析版） 题型：简答题

    目前，“节能减排”已引起全球的关注．

    （1）目前国家提倡“低碳生活”，实际上是为了节约能源和保护环境，并渐被人 们接受及付诸行动．下列说法中符合“低碳生活”理念　_________　．

    A、为了卫生而使用一次性碗筷

    B、为了方便而使用一次性塑料袋

    C、上学时能骑单车就尽量不坐家里的汽车

    D、多用洗衣机洗衣服，少用手洗

    （2）如何减少能耗、提高汽车发动机的效率也越来越受到人们的重视．小明家 的汽车发动机为汽油发动机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化为机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶，如图甲是汽油机工作时的能流图，则括号内应填的是　_________　___　_____　____　．小明从爸爸那里了解到他家的汽车在高速公路上每匀速行驶100km，平均耗油6kg，则汽车的效率为　________　．（已知汽车受到的阻力为600N汽油的热值为4.6×107J/kg）

    （3）小花家今年购买了一辆电动车，它通过蓄电池来提供电能，通过电动机得到动力，如图乙是电动车工作时的能流图，则括号内应填的是__________　_____　．电动车的电源采用的是48V的电压，如果使用12V的铅蓄电池，则应将_______　个铅蓄电池　_____　联．

     

     

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    科目：初中物理 来源：2014届度广东省九年级第一学期期中物理试卷（解析版） 题型：简答题

    目前，“节能减排”已引起全球的关注．

    （1）目前国家提倡“低碳生活”，实际上是为了节约能源和保护环境，并渐被人 们接受及付诸行动．下列说法中符合“低碳生活”理念　_________　．

    A、为了卫生而使用一次性碗筷

    B、为了方便而使用一次性塑料袋

    C、上学时能骑单车就尽量不坐家里的汽车

    D、多用洗衣机洗衣服，少用手洗

    （2）如何减少能耗、提高汽车发动机的效率也越来越受到人们的重视．小明家 的汽车发动机为汽油发动机，它把汽油燃烧产生的内能部分转化为机械能，再通过传动机构将动力传给车轮使汽车行驶，如图甲是汽油机工作时的能流图，则括号内应填的是　_________　___　_____　____　．小明从爸爸那里了解到他家的汽车在高速公路上每匀速行驶100km，平均耗油6kg，则汽车的效率为　________　．（已知汽车受到的阻力为600N汽油的热值为4.6×107J/kg）

    （3）小花家今年购买了一辆电动车，它通过蓄电池来提供电能，通过电动机得到动力，如图乙是电动车工作时的能流图，则括号内应填的是__________　_____　．电动车的电源采用的是48V的电压，如果使用12V的铅蓄电池，则应将_______　个铅蓄电池　_____　联．

     

     

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