《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

6. 阅读短文,回答问题。
混合动力汽车
随着汽车科技的不断进步,混合动力汽车逐渐受到人们的青睐。插电式混合动力是当前比较流行的新能源汽车动力模式,它是介于纯电动汽车和燃油汽车之间的新能源汽车,具有传统汽车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱和电池,可以外接充电。油电混合动力汽车燃油经济性高,驾驶性能优异,其发动机需要燃油,起步和加速时,在电动机的辅助下,可以降低油耗。当电池电量充足时,以电动模式行驶,可实现“零油耗”和“零排放”；当电池电量不足时,以燃油模式行驶,又能给电池充电,综合油耗依然比传统燃油车更低。

(1)汽车的后视镜是一个凸面镜,能让司机看到车后更大的范围。
(2)汽车上的“倒车防撞可视雷达”,通过安装在车尾的摄像头对准车后的障碍物,障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、缩小(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像,这个像通过电子装置加工、调整并传递到显示屏上,如果看到显示屏中的障碍物的像变大,则障碍物离车尾的距离变近(选填“远”或“近”)。
(3)已知该车电池能够储存电能20 kW·h,如图甲所示,小王驾驶充满电的汽车沿平直公路从A地匀速行驶至B地(路面对汽车的阻力恒定不变),假设电池消耗的电能全部用来驱动汽车行驶。当行驶到C地时,电池的能量还剩余30%,随即开启燃油模式。当汽车行驶到B地时,电池能量显示为50%(忽略充电过程中的能量损失),若该行驶模式过程中恰好消耗3 L汽油,则汽车从C地到B地的过程中,汽油的综合利用效率为12%(电能换算1 kW·h = 3.6×10^6 J,汽油的热值取$ q= 4.0×10^{7}\ J/L $)。
(4)如图乙为四冲程汽油机某气缸的各冲程示意图,一个工作循环合理的顺序为ACBD。若该汽油机以3000 r/min的速度运行,则该气缸每秒对外做功25次。
(5)请说出混合动力汽车的优点：燃油经济性高，驾驶性能优异，能降低油耗，减少尾气排放等。

答案： 【解析】：
本题主要考查了凸透镜成像的应用、能量利用效率的计算、汽油机的工作原理以及混合动力汽车的优点等知识点。
（1）汽车的后视镜是一个凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，能让司机看到车后更大的范围。
（2）摄像头的镜头相当于凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物距大于二倍焦距时，成倒立、缩小的实像。所以障碍物经摄像头中的凸透镜成倒立、缩小的实像。凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大。所以如果看到显示屏中的障碍物的像变大，则障碍物离车尾的距离变近。
（3）已知电池能够储存电能$20kW\cdot h$，从$C$地到$B$地电池能量从$30\%$变为$50\%$，则电池释放的电能为：$E_{电}=20×(50\% - 30\%)kW\cdot h = 4kW\cdot h$，换算成焦耳为：$E_{电}=4×3.6×10^{6}J = 1.44×10^{7}J$。
已知消耗$3L$汽油，汽油的热值取$q = 4.0×10^{7}J/L$，则汽油完全燃烧放出的热量为：$Q_{放}=qV = 4.0×10^{7}J/L×3L = 1.2×10^{8}J$。
汽油的综合利用效率为：$\eta=\frac{E_{电}}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.44×10^{7}J}{1.2×10^{8}J}×100\% = 12\%$。
（4）四冲程汽油机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。$A$图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；$B$图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；$C$图中进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；$D$图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。所以一个工作循环合理的顺序为$ACBD$。
已知汽油机以$3000r/min$的速度运行，即每秒转$3000÷60 = 50r$。因为四冲程汽油机一个工作循环曲轴转$2r$，对外做功$1$次，所以每秒对外做功$50÷2 = 25$次。
（5）混合动力汽车的优点：燃油经济性高，驾驶性能优异，能降低油耗，减少尾气排放等。
【答案】：
（1）凸面
（2）缩小；近
（3）$12\%$
（4）$ACBD$；$25$
（5）燃油经济性高，驾驶性能优异，能降低油耗，减少尾气排放等