章末小結與提升


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重點突破


類型1 熱機及其應用


1.如圖所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花,快速壓下活塞,可觀察到棉花著火燃燒。此過程中棉花是通過 改變內能的,某臺汽油機飛輪的轉速為2400 r/min,在1 min內,汽油機完成 個工作循環(huán)。





2.國外有個“六沖程引擎”的奇妙發(fā)明,這種引擎在完成普通四沖程工作后,將水注入汽缸,水會瞬間變成水蒸氣,從而再次推動活塞運動,產(chǎn)生第五沖程。第六沖程是讓水蒸氣進入冷凝器,變成可再次注入汽缸的水。下列說法中不正確的是( )


A.第五沖程相當于吸氣沖程


B.第五沖程中是內能轉化為機械能


C.第六沖程主要是將水蒸氣壓入冷凝器,要依靠飛輪的慣性來完成


D.耗油差不多時該引擎的效率比普通內燃機引擎的效率高些


3.如圖是四沖程汽油機工作的示意圖,其中表示機械能轉化為內能的沖程的是( )





4.汽油機如圖所示的沖程中汽缸內氣體的( )





A.內能增加B.溫度降低


C.密度增大D.分子熱運動加快


類型2 熱機的效率


5.我國自主研制的“紅旗HQ3”無人駕駛汽車在某段平直公路上進行測試,汽車以18 m/s的速度勻速行駛了5 min,消耗燃油0.3 kg,汽車發(fā)動機的牽引力是1000 N。已知燃油的熱值為4.5×107 J/kg。消耗的燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是 J,發(fā)動機的效率是 。


6.一臺單缸四沖程汽油機在一個工作循環(huán)中的平均功率是9.2 kW,該汽油機每分鐘需燃燒汽油50 g,則該汽油機的效率是 (汽油的熱值是4.6×107 J/kg)。


7.“渦輪增壓”是目前在各種汽油機和柴油機中采用的一項節(jié)能、提高熱機功率的技術。它是利用熱機排出的廢氣帶動渦輪旋轉,先將新鮮空氣壓縮后再送入內燃機的進氣口。這樣做的好處是 (選填“增大”或“減小”)排出廢氣所帶走的能量, (選填“提高”或“降低”)內燃機的效率。


8.蒸汽機是將燃料的化學能經(jīng)鍋爐、蒸汽輪機最終轉化為機械能的機器。若鍋爐、蒸汽輪機的效率分別為20%和60%,則蒸汽機的效率為 。


9.關于熱機效率,下列說法正確的是( )


A.熱機效率越高,熱機消耗燃料越少


B.熱機效率越高,熱機做的有用功越大


C.熱機效率越高,獲得相同的有用功,消耗燃料就越多


D.熱機效率越高,消耗相同的燃料,獲得的有用功就越多


10.如圖所示是用于對外做機械功的某機器的能量流向圖,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)判斷下列說法中不正確的是( )





A.此機器可能是熱機


B.此機器用于做有用功的效率為35%


C.輸入100 J的內能,有65 J的能量浪費了


D.將此機器改進,效率可以達到100%


11.全球汽車保有量在迅速增長,全球處于使用狀態(tài)的汽車數(shù)量已突破10億輛,如果每輛汽車每天耗油量為5 kg,汽油的熱值為4.6×107 J/kg。求:


(1)假設汽油完全燃燒,每輛汽車每天消耗汽油所產(chǎn)生的熱量是多少?


(2)如果汽車勻速行駛通過的路程是46 km,受到的阻力為2000 N,求汽車的效率是多少?


(3)如果汽車牽引力所做的功保持不變,將汽車內燃機的效率提高10%,求汽車每天消耗汽油多少千克?























類型3 能量的轉化和守恒


12.指出下列過程中,能量是如何轉化的。


(1)流星劃過夜空: → ;


(2)飛流直下三千尺: → ;


(3)汽車勻速爬坡: → 。


13.在火力發(fā)電站內,燃料的化學能經(jīng)鍋爐、蒸汽輪機和發(fā)電機最終轉化為 能。鍋爐是將燃料的化學能轉化為內能,蒸汽輪機是將 能轉化為機械能。


14.英國的科學家研發(fā)出一種“激光橡皮”,專門用來去除白紙上的黑色炭粉字跡。激光照射下,紙張上的黑色炭粉直接升華為高溫炭蒸氣,同時字跡消失,這是 能轉化為 能的過程。為防止高溫對紙張的破壞,激光照射時間需嚴格控制。


15.學習了內能及能量的轉化和守恒后,同學們在一起梳理知識時交流了以下想法,你認為其中不正確的是( )


A.能量在轉化和轉移的過程中總會有損耗,但能量的總量保持不變


B.熱傳遞改變物體的內能是不同形式的能的相互轉化


C.各種形式的能在一定條件下都可以相互轉化


D.能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律


16.如圖,小華坐在充滿空氣的房間里,突然這些空氣自行聚攏到某一個角落,使人窒息。關于這個情境下列說法合理的是( )





A.它違反了能量守恒定律,但可能發(fā)生


B.它不違反能量守恒定律,但不可能發(fā)生


C.它違反了能量守恒定律,但不可能發(fā)生


D.它不違反能量守恒定律,但可能發(fā)生


17.有一種叫做“壓電陶瓷”的電子元件。當對它擠壓和拉伸時,它的兩端就會形成一定的電壓,這種現(xiàn)象叫做壓電效應。有一種打火機,就是應用了該元件的壓電效應制成的,只要用大拇指壓一下打火機上的按鈕,壓電陶瓷片就會產(chǎn)生10~20 kV的高壓,形成火花放電,從而點燃氣體。其中壓電陶瓷片完成的能量轉化是( )


A.內能轉化為電能B.化學能轉化為電能


C.機械能轉化為內能D.機械能轉化為電能





參考答案


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重點突破


1.做功 1200


2. A


3. A


4. B


5. 1.35×107 40%


6. 24%


7.減小 提高


8. 12%


9.D


10. D


11.解:(1)5 kg汽油完全燃燒放出的熱量Q放=qm=4.6×107 J/kg×5 kg=2.3×108 J


(2)汽車牽引力所做的功W有=Fs=2000 N×4.6×104 m=9.2×107 J


汽車發(fā)動機能量轉化的效率η=W有Q放×100%=9.2×107J2.3×108J×100%=40%


(3)每輛汽車每天做有用功所需汽油的質量為5 kg×40%=2 kg


汽車內燃機效率提高后為40%+10%=50%


效率提高后汽車每天消耗汽油的質量為2 kg50%=4 kg


12. (1)機械能 內能


(2)重力勢能 動能


(3)內能 重力勢能


13.電 內


14.光 內


15. B


16. B


17. D





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