Question

汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中重要的交通工具，如圖所示．
（1）汽車由發(fā)動機、底盤、車身和

電路

設(shè)備四大部分組成．該設(shè)備可產(chǎn)生

電火花

以點燃汽缸中的可燃氣體．目前，汽車使用的燃料一般是

汽油

．
（2）哪個沖程使汽車獲得動力？

做功沖程

．
（3）結(jié)合圖說明，汽油燃燒時釋放的化學(xué)能通過哪些途徑轉(zhuǎn)化成了周圍環(huán)境的內(nèi)能

排氣管排出的廢氣帶走的能量；發(fā)放機冷卻器散熱損失能量；發(fā)動機克服摩擦損失能量

．
（4）兩輛型號相同的汽車，以相同的速度行駛相同的路程，汽油機效率高的那輛小汽車，它的耗油量

少

．
（5）上海桑塔納牌小轎車的功率是66kW，在高速公路上行駛的最大限制速度可達30m/s．若小轎車內(nèi)燃機的效率為30%，則每小時消耗汽油

17.22

kg．（汽油的熱值是4.6×10⁷/kg）

Answer 1

分析：（1）四沖程汽油機依靠火花塞產(chǎn)生的電火花點燃汽油和空氣的混合物，實現(xiàn)內(nèi)能到機械能的轉(zhuǎn)化；
（2）在壓縮沖程，活塞的機械能轉(zhuǎn)化為燃料混合物的內(nèi)能；在做功沖程，燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能；
（3）汽油燃燒時釋放的化學(xué)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能，損失的能量包括熱機排出的廢氣損失能量，克服摩擦做功損失損失能量，機械吸收能量等；
（4）兩輛型號相同的小汽車，以相同的速度行駛相同的路程，由公式t=

s

v

可知其時間關(guān)系，再由公式W=Pt判斷所做有用功的關(guān)系，再由耗油量判斷車效率的高低；
（5）已知功率和所用的時間，根據(jù)公式W=Pt可求汽車做的功，根據(jù)公式Q=qm可求完全燃燒汽油產(chǎn)生的熱量；已知內(nèi)燃機的效率，從而求出消耗汽油的質(zhì)量．

解答：解：
（1）汽車由發(fā)動機、底盤、車身和電路設(shè)備四大部分組成．該設(shè)備可產(chǎn)生電火花以點燃汽缸中的可燃氣體．目前，汽車使用的燃料一般是汽油；
（2）做功沖程使汽車獲得動力；
（3）汽油燃燒時釋放的化學(xué)能通過以下途徑轉(zhuǎn)化成了周圍環(huán)境的內(nèi)能：排氣管排出的廢氣帶走的能量；發(fā)放機冷卻器散熱損失能量；發(fā)動機克服摩擦損失能量；
（4）以相同的速度行駛相同的路程，由公式t=

s

v

可知，其時間相等，而型號相同，故功率相同，由公式W=Pt可知，所做的有用功相同，從而可知，耗油量小的那輛車效率高；
（5）汽車做功為W=Pt=66kW×1h=66kW?h=2.376×10⁸J；
因為小轎車內(nèi)燃機的效率η=

W

Q

=

W

mq

；
所以汽油的質(zhì)量為m=

W

ηq

=

2.376×108J

30%×4.6×107J/kg

≈17.22kg．
故答案為：
（1）電路；電火花；汽油；
（2）做功沖程；
（3）排氣管排出的廢氣帶走的能量；發(fā)放機冷卻器散熱損失能量；發(fā)動機克服摩擦損失能量；
（4）少；
（5）17.22．

點評：此題是一道熱現(xiàn)象綜合題，考查了四沖程汽油機的點火方式、燃料、能量轉(zhuǎn)化、能量的損失，效率高低的比較和根據(jù)有用功和效率計算消耗燃料的多少，考查角度全面，有一定的難度．