Question

18．截至2014年2月底，杭州市機動車保有量達到259.8萬輛．汽車給市民生活帶來便捷的同時．也帶來了空氣污染、道路擁擠等社會問題．
（1）燃油汽車的發(fā)動機通常是汽油機，如圖所示汽油機的四個沖程，你認為讓汽車獲得動力的沖程是下圖中的B．

（2）某中學全班52位師生準備去離校10千米的市內德育基地參觀．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，通過計算說明選擇公交車的優(yōu)點．（人均占有路面面積=車輛占有道路面積/載客人數(shù)，假設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數(shù)據(jù)：

部分參數(shù)	普通轎車	公交車
車身質量（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
標準載客數(shù)（座）	4	34

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

Answer 1

分析 （1）汽油機的一個工作循環(huán)由如圖所示的四個沖程組成：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：“先看氣門開關情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關上壓縮關下功”進行分析；其中在做功沖程中，是內燃機的內能轉化為機械能，提供動力；
（2）要解決此題，要利用題目中給出的數(shù)據(jù)進行計算出師生最小人均耗油量和人均占有路面面積得出結論；
（3）利用Q=I²Rt求出線圈產生的熱量．

解答 解：
（1）在汽油機的四個沖程（吸氣、壓縮、做功、排氣）中，內能轉化為機械能的是做功沖程，該沖程讓汽車獲得動力：
A圖：進氣門打開，活塞向下運動，氣缸容積增大，是吸氣沖程，不符合題意；
B圖：兩氣門都關閉，火花塞噴出電火花，活塞向下運行，是做功沖程，符合題意；
C圖：兩氣門都關閉，活塞向上運行，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，所以出行時應該乘坐公交車；
（3）由P=UI可得電動機的電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{8000W}{160V}$=50A，
線圈產生的熱量為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．

點評 本題考查了汽油機四沖程的能量轉化以及功率、熱量的計算，并且通過實際生活，考查了節(jié)約能源的措施．