《2025年教材完全解读九年级物理上册人教版》

例 2021·长沙期中
2. 如图所示为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此图是压缩冲程。有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程,成为六冲程汽油机,也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向汽缸内喷水,水在汽缸内汽化成水蒸气,水蒸气膨胀对外做功,这种汽油机一个工作循环有六个冲程,做功两次,这种汽油机这样设计的目的是提高热机的效率(节约能源)。

答案： 压缩 两 提高热机的效率(节约能源)
解 图中的气门都关闭,活塞向上运动,根据“关上压缩关下功”可以判断是压缩冲程。比原有的四冲程汽油机多做一次功,因此六冲程汽油机一个工作循环共做功两次。因为是利用排气冲程后的余热再次做功,所以大大地提高了热机的效率,节约了能源。

例 2021·黄石月考,难度★★★★
1. 太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,如表所示是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息,其中“太阳辐射功率”是指$1 h内投射到1 m^2$面积上的太阳能。


求：(1) 水在$10 h$内吸收的热量。
(2) 该太阳能热水器的能量转化效率。

答案： 解
(1) 水吸收的热量,即有用的能量$Q_{吸} = cm\Delta t = 4.2 × 10^3 J/(kg \cdot ^{\circ}C) × 100 kg × 50^{\circ}C = 2.1 × 10^7 J$。
(2) $10 h$太阳能热水器吸收的太阳能(总能量)$E_{总} = PSt = 1.68 × 10^6 J/(m^2 \cdot h) × 2.5 m^2 × 10 h = 4.2 × 10^7 J$。
太阳能热水器的能量转化效率$\eta = \frac{Q_{吸}}{E_{总}} × 100\% = \frac{2.1 × 10^7 J}{4.2 × 10^7 J} × 100\% = 50\%$。