Question

【題目】武漢神龍汽車有限公司是一家大型的專用汽車生產基地.

（1）該廠某型號專用車車上的一段電路如圖所示，小明為了了解這段電路的特點，用三只電壓表進行探究，得到下面一組數據：電壓表V1、V2、V3的示數分別為12V、9V、7V，請你根據你所學的電學知識計算出三個電阻兩端的電壓分別是多少？
（2）在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5×10－3m3（假設燃油完全燃燒）.若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，熱值q＝4×107J/kg，求：
①專用車牽引力所做的功.
②已知熱機效率η＝W/Q（式中W為熱機在某段時間內對外所做的功，Q為它在這段時間內所消耗的燃油完全燃燒所產生的熱量），則該專用車的熱機效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：根據串聯電路的特點可得：V1測的是總電壓：UV1=U1+U2+U3=12V，V2測的是R2與R3的電壓：UV2=U2+U3=9V，V3測的是R2與R1的電壓：UV3=U2+U1=7V，解得：U1=3V；U2=4V；U3=5V

（2）解：①牽引力做的功：W=Fs=fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J；②由ρ=m/V可得，燃油的質量：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2㎏；完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=1.2㎏×4×107J/kg=4.8×107J；該專用車的熱機效率：η=W/Q×100%=1.68×107J/4.8×107J×100%=35%

【解析】（1）根據電路圖可知，三個電阻串聯，電壓表V1測量電源電壓，電壓表V2測量R2、R3兩端電壓，電壓表V3測量R1、R2兩端電壓，列式進行計算；
（2）根據熱機的效率公式η=W/Q×100%進行計算.
所以答案是：（1）U1=3V；U2=4V；U3=5V.（2）35%
【考點精析】認真審題，首先需要了解熱機的概念和效率(熱機：將內能轉化成機械能的機器，統稱為熱機．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率．熱機的效率是熱機性能的一個重要指標)．