2023-2024学年物理教科版九年级上册 课时作业 2.3 热机效率（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年物理教科版九年级上册 课时作业 2.3 热机效率（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 92.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-05 09:01:26 | ||
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文档简介
2.3 热机效率
课标要求 了解热机的工作原理,知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义
作业用时 建议用时:20 min 实际用时: min
答错题题序
【基础作业】
知识点一 热机效率
1.某热机的效率是45%,它表示的意义是燃料完全燃烧放出的热量有百分之四十五做了 。
2.如图所示,这是道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”),该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将 能转化为 能;“啄木鸟”中用到了柴油机,若其机械效率是40%,则完全燃烧50 kg柴油对外做的有用功是 J。(柴油的热值是4.3×107 J/kg)
3.某辆行驶的小轿车,其正常工作时的能量转化情况如图所示,若输入的化学能为2000 J,输出的动能为300 J。则输出的内能和声能共计 J;输出的有用能量是动能,则小轿车正常工作时的效率为 。
4.关于热机的效率,下列说法正确的是 ( )
A.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
5.关于热机,下列说法是正确的 ( )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C.汽油机的效率比柴油机的效率高
D.汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能
知识点二 地球在我们手中
6.下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是 ( )
A.热机排出的尾气没有内能
B.热机的效率能达到100%
C.热机都是使用汽油作燃料
D.热机的大量使用会造成环境污染
7.如图所示,由于热机的大量使用,在给人类社会带来进步的同时,使人类的生存也受到威胁,下列关于热机和环境保护的说法中正确的是 ( )
A.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除
B.推广利用太阳能、风能,缓解温室效应
C.热机的使用会造成环境污染,应当禁止
D.汽车排出的尾气全部都是有毒气体
【素养作业】
8.一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600 r/min,该柴油机活塞1 s对外做功 次。若其效率为30%,消耗5 kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3×107 J/kg)
9.改革开放以来,我国人民的生活水平不断提高,汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶100 km,消耗了汽油6 L,汽车发动机功率为12 kW,已知:汽油的热值为q=4.6×107 J/kg,汽油的密度为ρ=0.7×103 kg/m3。求该汽车匀速行驶100 km过程中:
(1)消耗汽油的质量;
(2)发动机所做的功;
(3)发动机的效率(百分号前保留整数)。
10.如图所示,这是汽油机的能量流向,对照此图,下列说法不正确的是 ( )
A.废气的排放所占比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B.冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
C.该汽油机的热机效率为76%
D.该汽油机的能量利用率30%
11.一小货车的部分参数如表所示。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100 m,货车受到的阻力是车重的。那么在此过程中:(g取10 N/kg)
品牌 型号 ×× 外形 尺寸 5 m×1.9 m ×23 m
变速箱 A85 空车 质量 1.5吨
最高 车速 120 km/h 满载时 载货量 2.5吨
空载百公 里油耗 12 L 燃油 密度 0.8×103 kg/m3
满载百公 里油耗 20 L 燃油 热值 5×107 J/kg
(1)该货车的牵引力是多少 牵引力所做的功是多少
(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少
(3)该货车发动机的效率是多少
参考答案
基础作业
1.有用功 2.气体的内 活塞的动 8.6×108
3.1700 15%
4.B 5.D 6.D 7.B
素养作业
8.30 6.45×107
9.解:(1)6 L=6×10-3 m3,消耗汽油的质量:m=ρV=0.7×103 kg/m3×6×10-3 m3=4.2 kg
(2) 汽车行驶100 km用时:t===5000 s
由功率公式W=Pt可得发动机所做的功:W=Pt=12 kW×5000 s=1.2×104 W×5×103 s=6×107 J
(3)由放热公式Q=qm可得汽油完全燃烧所放出的热量:Q=qm=4.6×107 J/kg×4.2 kg=1.932×108 J
发动机的效率:η=×100%=×100%≈31%
10.C
11.答:(1)满载货物时货车的总质量:
m总=m车+m货=1.5 t+2.5 t=4 t=4×103 kg
货车的总重力:
G=m总g=4×103 kg×10 N/kg=4×104 N
由题意知,货车受到的阻力:
f=G=×4×104 N=4×103 N
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶,所以,根据二力平衡条件可知,该货车的牵引力:
F=f=4×103 N
牵引力所做的功:
W=Fs=4×103 N×100 m=4×105 J
(2)由表格数据可知,货车满载百公里油耗为20 L,则货车行驶100 m=0.1 km消耗燃油的体积:
V燃油=×20 L=0.02 L=2×10-5 m3
由ρ=得,消耗燃油的质量:
m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103 kg/m3×2×10-5 m3=0.016 kg
燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=m燃油q燃油=0.016 kg×5×107 J/kg=8×105 J
(3)该货车发动机的效率:
η=×100%=×100%=50%
2
课标要求 了解热机的工作原理,知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义
作业用时 建议用时:20 min 实际用时: min
答错题题序
【基础作业】
知识点一 热机效率
1.某热机的效率是45%,它表示的意义是燃料完全燃烧放出的热量有百分之四十五做了 。
2.如图所示,这是道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”),该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面。气体推动活塞时是将 能转化为 能;“啄木鸟”中用到了柴油机,若其机械效率是40%,则完全燃烧50 kg柴油对外做的有用功是 J。(柴油的热值是4.3×107 J/kg)
3.某辆行驶的小轿车,其正常工作时的能量转化情况如图所示,若输入的化学能为2000 J,输出的动能为300 J。则输出的内能和声能共计 J;输出的有用能量是动能,则小轿车正常工作时的效率为 。
4.关于热机的效率,下列说法正确的是 ( )
A.在做功同样多的情况下,热机的效率越高消耗的燃料越多
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
5.关于热机,下列说法是正确的 ( )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C.汽油机的效率比柴油机的效率高
D.汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能
知识点二 地球在我们手中
6.下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是 ( )
A.热机排出的尾气没有内能
B.热机的效率能达到100%
C.热机都是使用汽油作燃料
D.热机的大量使用会造成环境污染
7.如图所示,由于热机的大量使用,在给人类社会带来进步的同时,使人类的生存也受到威胁,下列关于热机和环境保护的说法中正确的是 ( )
A.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除
B.推广利用太阳能、风能,缓解温室效应
C.热机的使用会造成环境污染,应当禁止
D.汽车排出的尾气全部都是有毒气体
【素养作业】
8.一台单缸四冲程柴油机,飞轮转速为3600 r/min,该柴油机活塞1 s对外做功 次。若其效率为30%,消耗5 kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3×107 J/kg)
9.改革开放以来,我国人民的生活水平不断提高,汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶100 km,消耗了汽油6 L,汽车发动机功率为12 kW,已知:汽油的热值为q=4.6×107 J/kg,汽油的密度为ρ=0.7×103 kg/m3。求该汽车匀速行驶100 km过程中:
(1)消耗汽油的质量;
(2)发动机所做的功;
(3)发动机的效率(百分号前保留整数)。
10.如图所示,这是汽油机的能量流向,对照此图,下列说法不正确的是 ( )
A.废气的排放所占比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B.冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
C.该汽油机的热机效率为76%
D.该汽油机的能量利用率30%
11.一小货车的部分参数如表所示。如果该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶100 m,货车受到的阻力是车重的。那么在此过程中:(g取10 N/kg)
品牌 型号 ×× 外形 尺寸 5 m×1.9 m ×23 m
变速箱 A85 空车 质量 1.5吨
最高 车速 120 km/h 满载时 载货量 2.5吨
空载百公 里油耗 12 L 燃油 密度 0.8×103 kg/m3
满载百公 里油耗 20 L 燃油 热值 5×107 J/kg
(1)该货车的牵引力是多少 牵引力所做的功是多少
(2)燃油完全燃烧放出的热量是多少
(3)该货车发动机的效率是多少
参考答案
基础作业
1.有用功 2.气体的内 活塞的动 8.6×108
3.1700 15%
4.B 5.D 6.D 7.B
素养作业
8.30 6.45×107
9.解:(1)6 L=6×10-3 m3,消耗汽油的质量:m=ρV=0.7×103 kg/m3×6×10-3 m3=4.2 kg
(2) 汽车行驶100 km用时:t===5000 s
由功率公式W=Pt可得发动机所做的功:W=Pt=12 kW×5000 s=1.2×104 W×5×103 s=6×107 J
(3)由放热公式Q=qm可得汽油完全燃烧所放出的热量:Q=qm=4.6×107 J/kg×4.2 kg=1.932×108 J
发动机的效率:η=×100%=×100%≈31%
10.C
11.答:(1)满载货物时货车的总质量:
m总=m车+m货=1.5 t+2.5 t=4 t=4×103 kg
货车的总重力:
G=m总g=4×103 kg×10 N/kg=4×104 N
由题意知,货车受到的阻力:
f=G=×4×104 N=4×103 N
因为该车满载货物后在平直的公路上匀速行驶,所以,根据二力平衡条件可知,该货车的牵引力:
F=f=4×103 N
牵引力所做的功:
W=Fs=4×103 N×100 m=4×105 J
(2)由表格数据可知,货车满载百公里油耗为20 L,则货车行驶100 m=0.1 km消耗燃油的体积:
V燃油=×20 L=0.02 L=2×10-5 m3
由ρ=得,消耗燃油的质量:
m燃油=ρ燃油V燃油=0.8×103 kg/m3×2×10-5 m3=0.016 kg
燃油完全燃烧放出的热量:
Q放=m燃油q燃油=0.016 kg×5×107 J/kg=8×105 J
(3)该货车发动机的效率:
η=×100%=×100%=50%
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