Question

18．截至2014年2月底，杭州市機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到259.8萬輛．汽車給市民生活帶來便捷的同時(shí)．也帶來了空氣污染、道路擁擠等社會(huì)問題．
（1）燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)通常是汽油機(jī)，如圖所示汽油機(jī)的四個(gè)沖程，你認(rèn)為讓汽車獲得動(dòng)力的沖程是下圖中的B．

（2）某中學(xué)全班52位師生準(zhǔn)備去離校10千米的市內(nèi)德育基地參觀．提出乘出租車（普通轎車）和公交車二種出行方法，請(qǐng)你從師生最小人均耗油量和人均占有路面面積的角度，通過計(jì)算說明選擇公交車的優(yōu)點(diǎn)．（人均占有路面面積=車輛占有道路面積/載客人數(shù)，假設(shè)城市中兩種車速相同）
下表是某普通轎車和城市常見公交車的部分?jǐn)?shù)據(jù)：

部分參數(shù)	普通轎車	公交車
車身質(zhì)量（千克）	1350	10500
長/寬/高（毫米）	5000/1800/1480	11600/2500/3250
城市道路平均油耗（升/100千米）	8.5	26
標(biāo)準(zhǔn)載客數(shù)（座）	4	34

（3）純電動(dòng)汽車零排放、零污染，節(jié)能環(huán)保．某電動(dòng)汽車的直流電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)有“160V8kW”，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為0.4Ω．該電動(dòng)機(jī)正常工作1h，電動(dòng)機(jī)線圈產(chǎn)生熱量為3.6×10⁶J．

Answer 1

分析 （1）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由如圖所示的四個(gè)沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程．判斷沖程名稱可用口訣：“先看氣門開關(guān)情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關(guān)上壓縮關(guān)下功”進(jìn)行分析；其中在做功沖程中，是內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，提供動(dòng)力；
（2）要解決此題，要利用題目中給出的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算出師生最小人均耗油量和人均占有路面面積得出結(jié)論；
（3）利用Q=I²Rt求出線圈產(chǎn)生的熱量．

解答 解：
（1）在汽油機(jī)的四個(gè)沖程（吸氣、壓縮、做功、排氣）中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程，該沖程讓汽車獲得動(dòng)力：
A圖：進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸容積增大，是吸氣沖程，不符合題意；
B圖：兩氣門都關(guān)閉，火花塞噴出電火花，活塞向下運(yùn)行，是做功沖程，符合題意；
C圖：兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，不符合題意；
D圖：排氣門打開，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是排氣沖程，不符合題意；
故選B；
（2）10km普通轎車人均耗油量為：$\frac{\frac{1}{10}×8.5L}{4}$≈0.21L；
10km公交車人均耗油量為：$\frac{\frac{1}{10}×26L}{34}$≈0.07L；
普通轎車人均占有路面面積為：$\frac{5m×1.8m}{4}$=2.25m²；
公交車人均占有路面面積為：$\frac{11.6m×2.5m}{34}$≈0.85m²；
通過計(jì)算可知：公交車比出租車在人均耗油量和人均占有路面面積上都小，所以出行時(shí)應(yīng)該乘坐公交車；
（3）由P=UI可得電動(dòng)機(jī)的電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{8000W}{160V}$=50A，
線圈產(chǎn)生的熱量為Q=I²Rt=（50A）²×0.4Ω×3600s=3.6×10⁶J．
故答案為：（1）B；（2）見解答過程；（3）3.6×10⁶．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了汽油機(jī)四沖程的能量轉(zhuǎn)化以及功率、熱量的計(jì)算，并且通過實(shí)際生活，考查了節(jié)約能源的措施．