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中考物理微专题：热机效率

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1 / 29 微专题：热机效率

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1、关于热机效率，下列说法正确的是（ ）

A. 蒸汽机的效率高于汽油机的效率

B. 热机所做有用功越多,它的效率就越高

C. 内燃机的效率越高,它消耗的燃料就越少

D. 热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大

2、关于热机，下列说法中正确的是（ ）

A. 四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门都关闭的冲程只有做功冲程

B. 随着科学技术的发展,热机的效率可以达到100%

C. 柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大

D. 四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的

3、有一辆汽车在水平路面上用0.5h匀速行驶了36km，消耗汽油3kg．若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功率）为23kW，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.5t，车轮与地的接触总面积是0.5m2，汽油的热值为4.6×107J/kg，g=10N/kg．下列分析正确的是（ ）

A. 该汽车对路面的压力等于1.5×104N，该汽车克服阻力做的功是2.3×104J

B. 该汽车通过这段路程的平均速度是200m/s，车对地的压强是30Pa

C. 该汽车的牵引力是1.5×104N，汽油燃烧放出的热量是1.38×108J

D. 该汽车发动机的效率是30%，该汽车的牵引力是1.15×103N

4、关于热机，下列说法中正确的是（ ）

A. 使用热值高的燃料可提高热机的效率

B. 汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式也相同

C. 汽油机工作时汽油在汽缸里燃烧,汽油属于二次能源

D. 效率越高的热机功率也越大

5、为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（ ）

A. 尽量使燃料充分燃烧 B. 尽量增加热机的工作时间

C. 尽量减少废气带走的热量 D. 尽量减少热机部件间的摩擦

6、下列说法中正确的是（ ）

A. 四冲程内燃机中,只有做功冲程做功

B. 热机排出的废气和产生的噪声会污染环境

C. 内燃机中,燃料燃烧得到的内能全部转化为机械能

D. 柴油机的效率比汽油机高,因此,柴油机的功率比汽油机的大

7、 “五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40％。已知汽车整车质量为1375kg，油箱容积为50L。（汽 2 / 29 油热值q=3.3×107J/kg，汽油密度是0.8×103kg/m3,g=10N/kg)

（1）这时汽车牵引力做功的功率是_________W；

（2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶_________km的路程。

8、小丽一家驾车沿高速公路到某地旅游，路程为360km．所用时间为10h，假设轿车是匀速行驶，且受到的阻力为500N，用了20kg汽油．汽油的热值为4.6×107J/kg．汽车牵引力做的功__________J，发动机的功率________W，汽油机的效率是________（结果取一位小数）。

9、随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，汽油机是汽车的“心脏”．一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是2400r/min，此汽油机10s能完成________个做功冲程；已知汽油的热值是4.6×107J／kg，某汽车行驶过程中燃烧了0.2kg的汽油，这些汽油完全燃烧放出的热量是__________J，若这些热量全部用来加热水，能使质量为500kg、初温度为20℃的水温度升高________℃[c水=4.2×103J／(kg·℃)，结果保留一位小数]；若该汽车在此行驶过程对外输出了2.3×106J的功，则该汽车汽油机的效率为________．

10、随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭．小明的爸爸最近也购买了一辆轿车．下表是该轿车的一些性能参数，其中活塞从上止点移到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量V，则做功冲程时气缸内气体的平均压强P0与发动机排量V的关系式为P0＝W/V（W指发动机对外做一次功的大小）

单车质量/kg 1600 发动机排量/L 2.0

燃料 92号汽油 水箱容量/L 5.0

（1）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的_______________的性质．如果水箱中装满水，当水温度升高20℃时，需要吸收的热量为_________J．（水的比热容4.2×103J/(kg℃)

（2）若车轮与地面的总接触面积为400cm2，则该轿车对地面的压强为___________Pa．（g取10N/kg）

（3）若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度v与时间t的关系如图（1）所示，则在0～50s时间内，轿车发动机所做的功为____________J，轿车在运动过程中受到的阻力为_________N．

（4）小明从网上查到这种轿车的输出功率与转速的关系如图（2），由图可知在发动机转速为1000-5000r/min范围内，它的输出功率与转速的定量关系是______________．小明又了解到当轿车行驶路况好时，这辆轿车平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km．参考图（2）中的数据，分析这辆车在这种状态下行驶,发动机的效率为__________（精确到1%）,做功冲程时气缸内的平均压强约______________Pa（已知汽油的热值为4.6×107J/kg，密度为0.7×103kg/m3）。 3 / 29 11、我国南海海底存储着丰富的“可燃冰”资源。可燃冰的主要成分是甲烷，1m3的可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水。已知甲烷气体的热值是3.6×107J/m3．我市公交车以天然液化气为燃料，其主要成分就是甲烷。如果一辆公交车满载乘客时总质量是6000kg，那么1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍。求：

（1）公交车满载乘客时的重力；（g=10N/kg）

（2）这段时间内公交车牵引力所做功的功率；

（3）1m3的可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧所产生的能量能将多少千克的水从20℃加热到沸腾。（标准大气压，c水=4.2×103J/（kg•℃），结果保留整数）

（4）这段时间内公交车发动机的效率是多大？

12、如图甲所示轿车的质量是1.26t，四个轮胎与地面的接触面积是0.12m2，该轿车在平直的公路上匀速行驶1h消耗汽油8L，已知汽油完全燃烧放出的热量有30%转化为机械能，（汽油的热值4.6×107J/kg，汽油的密度0.7×103kg/m3，g取10N/kg）求：

（1）1h轿车发动机所做的功。

（2）该轿车静止时对水平路面的压强。

（3）若轿车在水平路面上匀速行驶时所受的阻力f与速度v的关系如图乙所示，则该轿车以90km/h的速度匀速行驶时的功率多大。

4 / 29 13、如图所示，一辆汽车通过滑轮组用25s将深井中的物体拉至井口，井深10m，物体重4.2103N，汽车重3104N，汽车匀速拉绳子时的拉力2103N，汽车受到的阻力为车重的0.05倍，汽油的热值为4.2107J/kg。求：

(1)滑轮组的机械效率为多少？

(2)将物体由井底拉至井口，汽车的牵引力做的功是多少？

(3)若汽车发动机的效率为25%，则将物体拉至井口需完全燃烧多少汽油？

14、质量为2.5t的小型载重汽车，额定功率为100kw，车上装有5t的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车先以54km/h的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽油2kg，然后又以额定功率行驶100s的时间，将砂石从坡底运送到50m高的坡顶施工现场，汽油的热值取4.5107J/kg、g取10N/kg。求：

(1)2kg的汽油完全燃烧放出多少热量；

(2)汽车在平直公路上匀速行驶的功率；

(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率。

微专题：热机效率

1、D 2、D 3、D 4、C 5、B 6、B

7、3.3×104；480；

8、1.8×108J；5000W；19.6%

9、200；9.2×106J；4.4；25％。

10.（1）比热容较大；4.2×105；（2）4×105；

（3）4.5×106；3000；

（4）P=15n；37.3%；9×105Pa

11、（1）6×104N；（2）3×104W；（3）17571kg；（4）50%。

（1）G总=m总g=6000kg×10N/kg=6×104N； 5 / 29 （2）f=0.05G总=0.05×6×104N=3000N，F=f=3000N，v=36km/h=10m/s，

（3）Q放=Vq=164m3×3.6×107J/m3=5.904×109J；Q吸=Q放=5.904×109J

（4）W=Pt=3×104W×1640×60s=2.952×109J；这段时间内公交车发动机的效率：。

12、（1）7.728×107 J（2）1.05×105Pa（3）6.25×104W

13．(1)70%；(2)1.05×105J；(3)0.01kg

14．(1)79.010J；(2)52.2510W；(3)25%

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中考物理 热机的效率知识点

中考物理 热机的效率知识点

中考物理 热机的效率知识点

1.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题，所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置，用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。

2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走，一部分由于机器散热而损失，还有一部分用来克服摩擦等机械损失，用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到 IO0%，一般情况下：蒸汽机效率 6%～15%，汽油机的效率 20～30%，柴油机的效率 30%～45%。

3.热机效率是热机性能的重要指标，人们在技术上不断改进，减小各种损耗，提高效率。在热机的各种损失中，废气带走的能量在总体中所占比例最大，对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。热电站就是利用发电厂废气余热来供热，既供电，又供热，使燃料的各种利用率大大提高。

热机效率比较低，说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少，即热机工作过程中损失的能量比较多，归纳起来有如下原因：第一，燃料并未完全燃烧，使一部分能量白白损失掉，例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道，这说明汽油机中的汽油未完全燃烧；第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能；第三，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量；第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功。据上所述，热机中能量损失的原因这么多，所以热机效率一般都比较低。

根据前面所归纳的损失能量的几个原因，我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小，便可使效率提高。

改善燃烧环境，调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧；

减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗；

充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站，燃料的利用率大大提高。

初中物理热机的效率

初中物理热机的效率

14.2 热机的效率

教学目标

【知识与能力】

1.知道什么是燃料的热值及其单位的意义,会查燃料热值表。

2.会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。

3.知道热机的效率。

4.了解提高效率的途径。

【过程与方法】

通过与机械效率的对比了解热机的效率，知道机械效率是评价投入、产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值。

【情感态度价值观】

了解热机的使用对社会的贡献和带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染。

教学重难点

【教学重点】

掌握热值的概念和单位、根据热值的定义计算燃料燃烧时放出的热量。

【教学难点】

理解热机效率。

教学过程

情境导入

多媒体播放视频:神舟系列火箭发射。

问题：为什么发射火箭上天要用氢做燃料？用汽油、柴油做火箭燃料可以吗？这节课我们就来研究这个问题。

一、燃料的热值

◆探究活动1：日常生活中常用到的燃料有哪些？

分析燃料燃烧过程中的能量转化：

燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。

◆探究活动2：燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。

1.燃料的热值

（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

定义式：Qqm。 （2）物理意义：干木柴的热值是1.2×107J/kg，其物理意义为1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J。

（3）热值的单位：焦每千克(J/kg)。

（4）说明——气体燃料的热值

对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比，叫做这种气体燃料的热值，其定义式为QqV，热值在数值上等于在标准状态下1 m3的燃料完全燃烧放出的热量，单位为焦每立方米；符号：J/m3。

2．了解燃料的热值表

几种燃料的热值/(J·kg-1)

干木柴 (约)1.2×107 柴油 4.3×107

烟煤 (约)2.9×107 煤油 4.6×107

无烟煤 (约)3.4×107 汽油 4.6×107

中考物理 热机效率计算题

中考物理 热机效率计算题

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 例1（热水器烧水效率问题）之吉白夕凡创作

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容为c=4 .2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q=7.0×107J/m3。求：

3天然气完全燃烧放出的热量Q放；

（2）水吸收的热量Q吸；

（3）燃气灶的效率η。

例2（汽车发动机效率问题）

×103×10－3m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度ρ×103kg/m3，热值q＝4×107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功？（2）该专用车的热机效率是多少？

例3（其他情景问题）

每到夏收季节，农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，这不但造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤，使50kg、20℃的水温度升高到80℃×107J/kg）

求：（1）水需要吸收的热量？

（2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆浆煤？

【针对练习】

B1．用酒精灯给2kg的水加热，当水的温度从20℃升高到100℃时，共耗去酒精40g。

求：（1）水吸收的热量；

（2）酒精完全燃烧放出的热量；

（3）炉子的效率。（已知酒精的热值q=3．0×107J／创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日

创作时间：贰零贰壹年柒月贰叁拾日 kg ）

C2．一辆重为5×104×107J/ kg，求这辆汽车发动机的效率。

C3、设计汽车发动机时，既要考虑能量的利用率，也要考虑发动机的冷却问题。⑴为了防止发动机过热，汽车的冷却系统经常使用水的循环来降低发动机的温度，5kg水在冷却系统中升高了50℃，所吸收的热量是多少？

⑵×107×104W，则此汽车发动机的效率是多少？

B4．完全燃烧140 g焦炭(焦炭的热值为3．0×107J／kg)能放出多少热量?若这些热量的30％被水吸收，则能使30kg 20℃的水温升高到多少?

热机效率的物理意义物理初三基础知识点：热机的效率

热机效率的物理意义物理初三基础知识点：热机的效率

第 1 页 共 3 页 热机效率的物理意义 物理初三根底知识点：热机的效率

最新物理初三根底知识点：热机的效率

1.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题，所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置，用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。

2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走，一部分由于机器散热而损失，还有一部分用来抑制摩擦等机械损失，用于做有用功的部分在总体中的比例不可能到达IO0%，一般情况下：蒸汽机效率6%～15%，汽油机的效率20～30%，柴油机的效率30%～45%。

3.热机效率是热机性能的重要指标，人们在技术上不断改进，减小各种损耗，进步效率。在热机的各种损失中，废气带走的能量在总体中所占比例最大，对这部分余热的利用是进步热机效率的主要途径。热电站就是利用发电厂废气余热来供热，既供电，又供热，使燃料的各种利用率大大进步。

核心知识 第 2 页 共 3 页 热机效率比较低，说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少，即热机工作过程中损失的能量比较多，归纳起来有如下原因：第一，燃料并未完全燃烧，使一部分能量白白损失掉，例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道，这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要抑制摩擦做功而消耗部分能量;第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功。据上所述，热机中能量损失的原因这么多，所以热机效率一般都比较低。

进步热机效率的途径

根据前面所归纳的损失能量的几个原因，我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小，便可使效率进步。

(1)改善燃烧环境，调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧;