内容正文:
九年级全一册
2024
物理
教科版
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第二章 改变世界的热机
3 热机效率
1. (2023·唐山路北区期中)下列关于热机效率的说法中正确的是( D )
A. 热机所做的有用功增加,热机的效率也会增大
B. 热机效率是指热机所做的有用功与所用燃料燃烧释放的热量之比
C. 柴油机的效率一般比汽油机的效率高,对空气污染小
D. 在设计与制造热机时不断改进与创新,减少能量损失可以提高热机
的效率
D
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2. (2023·邯郸馆陶县校级月考)如图所示的是某款汽车能量转化示意图,
则汽车发动机的热机效率是( B )
A. 7% B. 30% C. 33% D. 40%
B
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3. 为了节约能源,需要提高热机的效率。下列措施不能提高热机效率的
是( D )
A. 让燃料与空气混合充分,使燃料燃烧得比较完全
B. 充分利用废气中的能量,用来做有用功
C. 尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D. 尽量增加热机的工作时间
D
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4. 的广泛应用,极大地推动了人类的第 次工业革命。
各种火电站和热电站里, 将煤炭、天然气和石油转化为 . 能。热机从根本上改变着我们的世界。
蒸汽机
一
汽轮机
电
5. 热机的广泛使用,给人类文明带来了进步,也给生态环境造成了污染,主要是三个方面的污染:①排放废气的 ;②排放热量
的 ;③产生噪声的 。
大气污染
热污染
噪声污染
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6. 关于热机的效率,下列说法正确的是( C )
A. 热机的效率越高说明做功越快
B. 柴油机的效率一定比汽油机的效率高
C. 热机的效率越高,在做同样多的有用功时消耗的能量越少
D. 热机损失的能量中,主要是用于克服机械间的摩擦
C
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7. 甲柴油机的效率比乙柴油机的效率低,这表明( D )
A. 甲的功率比乙小
B. 甲做的功比乙少
C. 甲消耗的柴油多
D. 甲柴油机将内能转化成机械能的百分比小
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8. 热机的大量使用带来了雾霾、温室效应等
环境问题。为解决该问题,下列方法不可行的是( D )
A. 外出尽量步行、骑自行车,少乘坐燃油车辆,低碳出行
B. 大力推广使用绿色新能源汽车
C. 大力开发低能耗、少污染的高性能热机
D. 杜绝使用各类热机,保护地球环境
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9. 提高热机效率的途径:减少燃烧过程中的 损失,使燃料
燃烧;尽量简化机械传动部分,选用优良的润滑材料减小 ,以减少机械能损失;尾气再利用。
10. (2023·邯郸丛台区校级月考)汽油机的做功冲程是将 能转化为
能。一辆汽车在平直的公路上匀速行驶了一段路程,已知牵引力做的有用功为1.15×106 J。在此过程中,汽车燃烧了0.1 kg汽油,则完全燃烧这0.1 kg的汽油能放出 J的能量,该汽车发动机的效率为 。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
11. 一辆某型号小客车在行驶中,汽油完全燃烧放出的热量是1.0×105
J,此过程小客车做的额外功是6.5×104 J,则该小客车的热机效率是
。
热量
充分
摩擦
内
机械
4.6×106
25%
35%
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12. 我国自主研发的某大型运输机的发动机是一种热机,通过航空煤油
在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力,
若运输机在高空中飞行时,在恒定的水平推力F的作用下,以720 km/h
的速度沿水平方向匀速航行1 h,需要燃烧航空煤油4 800 kg,已知运输
机发动机提供的恒定推力为1.6×105 N,航空煤油的热值为4.0×107 J/kg。则在这1 h内:
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(1)航空煤油完全燃烧放出的热量是多少?
解:(1)航空煤油完全燃烧放出的热量Q放=mq=4 800 kg×4×107 J/kg
=1.92×1011 J。
(2)运输机发动机做的功是多少?
解:(2)运输机飞行的路程s=vt=720 km/h×1 h=720 km=7.2×
105 m,运输机发动机做的功W=Fs=1.6×105 N×7.2×105 m=1.152×1011 J。
(3)该发动机的热机效率是多大?
解:(3)发动机的热机效率η=×100%=×100%=60%。
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13. (2023·河北)一辆四轮家庭轿车的部分数据如表所示。一
次旅行时,司机驾驶该汽车沿一平直公路持续行驶至A市的过程中,先
后通过如图所示的甲、乙、丙三个标志牌,牌上的地址和数字表示从该
标志牌处沿这一公路到达牌上地址的路程。途经甲时开始计时,到达乙
时恰好用时25 min,从乙运动到丙的过程中,仪表盘显示汽车一直以
108 km/h的速度匀速行驶。g取10 N/kg。
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汽车(包括人员及物品)总质量/kg 2 000
停放时每个轮胎与地面的接触面积/cm2 250
汽油的热值/J·L-1 3.6×107
汽油机效率 25%
旅行中汽车部分数据表:
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(1)求这辆车(包括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的压强。
解:(1)这辆车(包括人员及物品)的总重力G
=mg=2 000 kg×10 N/kg=2×104 N,车(包
括人员及物品)停放在水平地面上时对地面的
压力F压=G=2×104 N,则车(包括人员及物
品)停放在水平地面上时对地面的压强p=
==2×105 Pa。
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(2)求汽车从标志牌甲运动到丙这一过程中的平均速度。
解:(2)由题图可知,汽车从标志牌甲运动到
丙的路程s=47 km-2 km=45 km,从乙运
动到丙的路程s'=11 km-2 km=9 km,由v
=可知,从乙运动到丙的过程中所用时间t'
=== h=5 min,则甲运动到丙
所用时间t总=25 min+t'=25 min+5 min=
30 min= h,从甲运动到丙这一过程中的平
均速度 v== =90 km/h。
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(3)通过仪表盘显示的数据可知,从标志牌乙到丙的过程中,汽车消耗
0.7 L汽油,求这一过程中牵引力做功的功率。
解:(3)汽油完全燃烧放出的热量Q放=Vq
=0.7 L×3.6×107 J/L=2.52×107 J,由
η=×100%可知,牵引力做的功W=
ηQ放=25%×2.52×107 J=6.3×106 J,这一过程中牵引力做功的功率P==
=2.1×104 W。
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