第十八章能源与可持续发展 习题课件 2021-2022学年度苏科版物理九年级下册(共29张PPT)

(共29张PPT)
考点专训
第十八章 能源与可持续发展
专训2
【2020·苏州工业园区一模】为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活，某太阳能热水器容量为100 L，太阳能转换为水内能的效率为50%，太阳照射10 h水温升高60 ℃.[已知水的比热容为c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]．求：
1
(1)热水器中水需要吸收的热量．
(2)辐射至热水器上的太阳能功率．
(3)若通过燃烧天然气将水温升高相同温度，至少需要完全燃烧多少质量的天然气？(天然气的热值q＝4.2×107 J/kg，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
【2020·西宁】有一种太阳能、电能两用热水器，该热水器用电加热时的额定功率为2 000 W，晴天时在西宁地区，这种热水器一天内吸收的太阳能为2.8×107 J，能将水箱内80 kg初温为20 ℃的水加热到70 ℃，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)．求：
2
(1)80 kg水吸收的热量是多少？
解：水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×
80 kg×(70－20)℃＝1.68×107 J.
(2)该热水器将太阳能转化为内能的效率是多少？
(3)如果遇到阴雨天改用电加热，热水器在正常工作时，将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需要多长时间(假设所消耗电能全部转化为内能)
(4)用电高峰期，家中只有液晶电视机和热水器工作时，热水器将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度，实际用时1×104 s，通过电能表测得此过程共耗电1.8×107 J，此时热水器和液晶电视机的实际电功率分别为多大(假设热水器所消耗电能全部转化为内能)
【镇江期末】某科研小组研制了一辆太阳能汽车．其车顶的太阳能电池板可将太阳能转化为电能，并储存在蓄电池中为车辆提供动力，已知：太阳能电池板平均每小时接收3.9×106 J的太阳能，每天平均有效接收太阳能的时间为5 h；当该车以10 m/s速度匀速行驶时，太阳能电池板每天所储存的电能可维持该车行驶4 min，其中储存电能的80%用来克服汽车
阻力所做的功，汽车所受阻力为
1.3×103 N．求：
3
(1)该太阳能电池板每天接收的太阳能．
解：由题知，太阳能电池板平均每小时接收3.9×106 J的太阳能，每天平均有效接收太阳能的时间为5 h，则该太阳能电池板每天接收的太阳能为
Q＝Pt＝3.9×106 J/h×5 h＝1.95×107 J.
(2)该汽车以10 m/s匀速行驶4 min过程中克服阻力所做的功．
(3)太阳能转化为电能并储存的效率．
【2020·昆山】如图是我国某地区风力发电的外景，风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成．下表给出了在不同风速下某风机获得的能量．
4
平均风速v/(m/s) 5 10 15 20
1 s内获得的能量E/(×104 J) 1 8 27 64
(1)对表格进行分析，你发现该风机1 s内获得的能量E与风速v的定量关系式是________________．其中常数k的值为________．
E＝kv3
80
(2)当平均风速为5 m/s时，这台风机工作1 s所产生的电能可供1只“220 V　100 W”电灯正常工作10 s，则该风机发电的效率是多少？
(3)若在某时间内平均风速为5 m/s，一台发电机工作1 h，获得的电能用来给效率为80%的电动车提供动力，可以使电动车以18 km/h的速度匀速直线行驶2 h，则电动车的牵引力是多少？
【无锡锡山区期末】阅读短文，回答问题．
如图所示，大型水陆两栖飞机“鲲龙-600”成功实现水上起降，飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标．发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧放出的热量之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功
(推力所做的功)与获得的机械能之比．
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飞机的部分参数如下表所示：
发动机数量 4台 最大起飞质量 53.5 t
最大巡航速度 500 km/h 发动机巡航推力 4.6×104 N
发动机的热效率 发动机的推进效率 50%
(1)“鲲龙-600” 降落到水面滑行过程中，动能________(填“不变”“变小”或“变大”)．
变小
(2) “鲲龙-600”以最大速度满载巡航2 h，消耗燃油5 000 kg，燃油完全燃烧放出的热量是多少焦？此过程中发动机的热效率为多少？(燃油的热值为q＝4.6×107 J/kg)
解：燃油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝5 000 kg×4.6×107 J/kg＝2.3×1011 J.
【2021·镇江】某汽车在平直路面上以75 km/h的速度匀速行驶1 h的过程中，消耗了5 kg汽油，汽油燃烧释放能量的40%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取q汽油＝5×107 J/kg，设汽油在汽缸内完全燃烧．
(1)图示时刻，四冲程汽油机处于________
冲程；若该汽油机每分钟完成7 200个
冲程，则它每秒钟完成________个工
作循环．
压缩
6
30
(2)若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力f.
(3)研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%，据此计算，上述过程中随废气排放的能量通过转换装置后可获得多少电能？这些电能可供车内总功率为1 000 W的用电器持续工作多长时间？
再见