14.2 热机的效率 同步练（含答案） 2024-2025学年物理人教版九年级全一册

14.2 热机的效率（2）
　热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫作热机的效率。计算公式为η=×100%。
提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦;③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
【基础堂清】
1.一般来说,汽油机的效率比柴油机的效率　　　　(选填“高”或“低”)。
2.　2023年11月1日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭,成功将天绘五号卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。该运载火箭用液氧煤油作燃料,是因为其热值比较　　　　(选填“大”或“小”)。燃料燃烧时,随着燃料质量的减小,热值　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
3.涡轮增压是目前汽车发动机中采用的一项技术,它利用发动机排出的废气带动涡轮旋转,将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口,使燃料燃烧更充分,从而　　　　(选填“提高”或“降低”)内燃机的效率。在内燃机的四个冲程中,给汽车提供动力的是　　　　冲程。
4.　“保护环境,人人有责”,合理分类和利用垃圾可以保护环境,利用先进工艺和科学方法还可以使垃圾变废为宝。若1 t垃圾能提炼出70 kg燃料油,燃料油的热值为4.5×107 J/kg,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为　　　　J,若燃料油完全燃烧时释放出的热量全部被水吸收,则这些热量可以使3×104 kg的水温度升高　　　　℃。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
5.一辆载货汽车,在平直的公路上以90 km/h的速度匀速行驶180 km,消耗27 kg汽油,汽车受到的阻力为2760 N。完全燃烧27 kg汽油放出热量为　　　　J,汽车发动机的效率为　　　　。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
6.　热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高,在做功同样多的情况下,可以消耗更少的燃料,从而节约能源,减少污染。
变式①　为了提高热机效率,你认为下列方法目前不可能的是 （ ）
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少各种热散失
C.尽量减少因克服摩擦而损失的能量
D.想办法把燃料燃烧产生的全部热量都用来做有用功
变式②　关于热机的效率,下列说法中正确的是 （ ）
A.热机的效率可以等于100%
B.燃料完全燃烧放出的热量不可能全部用来做功
C.减少热损失对提高热机效率无影响
D.设法利用废气的能量也不能提高热机效率
7.与传统汽车在同样油耗和使用条件下相比,某新型汽车发动机工作时,尾气中的汽油味明显降低,动力更强劲。下列关于该汽车的分析正确的是 （ ）
A.行驶时,汽油的热值随质量的减小而减小
B.行驶时车胎温度升高,它含有的热量增大
C.汽油味明显降低说明发动机工作效率降低
D.汽车获得动力时,将内能转化为机械能
【素养日清】
8.　如图所示,这是甲、乙两热机某次做功的参数。甲、乙相比,　　　　热机损失的能量较多,　　　　热机效率较高。(两空均选填“甲”或“乙”)
9.如图所示的是某汽车汽油机的能量流向及比例,则该汽油机的效率为　　　　;若该汽车油箱容积为50 L,则加满一箱油后,汽油机可以对外输出的有用功为　　　　J。加满油后汽车可以行驶500 km,则汽车行驶过程中的平均阻力大小为　　　　N。(汽油的热值取q=4×107 J/L)
10.　“淄博烧烤”凭借小葱、小饼、小火炉的“烧烤灵魂三件套”爆火出圈,成为淄博的新名片。在烧烤过程中涉及的物理知识,下列说法错误的是 （ ）
A.香气四溢是扩散现象
B.食材吸热,温度升高,是通过热传递改变食材的内能
C.木炭燃烧时将化学能转化为内能
D.火炉中新加的一木炭块越烧越旺,木炭的热值越来越大
11.质量为2.5 t的载重汽车,车上装有5 t的砂石,汽车以15 m/s的速度在平直公路上匀速行驶1800 m,消耗2 kg的汽油。已知汽车匀速行驶时所受阻力是汽车总重的,g取10 N/kg,q汽油=4.5×107 J/kg。求:
(1)汽车在平直公路上匀速行驶时牵引力做功的功率。
(2)载重汽车发动机的效率。
12.(中考真题)一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km,所用时间为1 h,消耗汽油10 kg,汽车在行驶过程中所受阻力恒为1380 N(汽油的热值q汽油=4.6×107 J/kg)。求:
(1)汽车行驶的速度。
(2)牵引力的功率。
(3)汽车发动机的效率。
【参考答案】
1.低
2.大　不变
3.提高　做功
4.3.15×109　25
5.1.242×109　40%
6.D　B　7.D
8.乙　甲
9.43%　8.6×108　1720
10.D
11.解:(1)汽车匀速行驶,所以F牵=f=G总=×(2.5+5)×103 kg×10 N/kg=1.5×104 N
汽车行驶的功率:
P==F牵v=1.5×104 N×15 m/s=2.25×105 W
(2)η=×100%=×100%=30%
12.解:(1)汽车行驶的速度:v===108 km/h
(2)汽车沿平直公路匀速行驶,受力平衡,根据二力平衡条件可知,牵引力F=f=1380 N,
牵引力做的功:W=Fs=1380 N×108×103 m=1.4904×108 J
牵引力的功率:P===41400 W
(3)消耗的汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq汽油=10 kg×4.6×107 J/kg=4.6×108 J
汽车发动机的效率:η=×100%=×100%=32.4%