题文

氢能被视为未来的理想清洁能源。如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%。若一辆氢能源小轿车在从泰州行驶到上海大约260km的路程上获得的平均牵引力为840N，则它从泰州行驶到上海：(q氢=1.4×l08J/kg；) （1）牵引力做的功是多少？ （2）汽车需要的总能量是多少？ （3）需要消耗的氢的质量是多少?

题型：计算题  难度：中档

答案

（1）2.184×108J （2）3.64×108J （3）2.6kg

据专家权威分析，试题“氢能被视为未来的理想清洁能源。如果汽车发动机使用氢能源来工作..”主要考查你对  功的计算，能量转移和能量转化，密度公式的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算能量转移和能量转化密度公式的应用

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：能量转移和能量转化

• 能量的形式：
     在自然界和生活中，能量以多种形式存在，主要有机械能、内能、电磁能、化学能、核能等。
  1．机械能：分动能和势能两类，机械能是物体所具有的动能和势能的和。
  
  2．内能：物体内所有分子的动能和势能的和叫内能，与物体的温度、质量等因素有系。
  
  3．电磁能：指的是储存在特定物体或空间中的能量，比如说，两个带电体相互靠近时会相互影响，同级相斥异极相吸；通电导体在磁场中会受到力的作用；两块磁铁相互靠近，也会相互影响，这些都是电磁能
  
  4．化学能：是指南于化学反应，物质的分子结卡句发生变化而产生的能量。燃料燃烧产生的光和热，以及蓄电池、干电池产生的电都是来源于燃料和蓄电池里储存的化学能。食物也具有化学能。
  
  5．核能：是指由于核反应，物质的原子核结构发生变化而产生的能量。原子弹爆炸产生的能量，以及核电站发出的电都是来源于原子核的核能。
  
  

• 能量转化和转移的方向性
       能量的转化和能量的转移，都是有方向性的，如温度不同的两个物体接触后，一部分内能从高温物体转移到低温物体上，并不能自发地由低温物体转移到高温物体上；燃料燃烧，化学能转化为内能，但此时得到的内能并不能自发地转化为具有化学能的燃料；电流通过灯泡发光，电能转化为内能和光能，但是这些内能和光能并不能自发地重新转化为电能；汽车制动时，由于摩擦，机械能转化为内能，但这些内能并不能自动地用来再次开动汽车。

• 能量的转化和转移
  

  	解释	实例
  能量的转移	能量由一种形式转变为另一种形式	电灯发光：电能转化为光能和内能；摩擦生热：机械能转化为内能
  能量的转化	能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体	碰撞时：动能从一个物体转移到另一物体；围着火炉烤火：内能从火炉转移到人体

• 能量转化和转移的判断方法
     物体间发生能量转移时，能量的形式不变；而发生能量的转化时，能的形式要发生改变，在确定能量转化的方向时，可从消耗什么能，得到什么能进行比较来确定．
  
  例：下面关于能量转化或转移的说法中，错误的是(  )
  A．摩擦起电是将电能转化为机械能的过程
  B．冬天将手放在炉旁烤火感到暖和，是内能从一个物体转移到另一个物体的过程
  C．木柴燃烧是将化学能转化为内能的过程
  D．打桩机的重锤下落的过程，是将重力势能转化为动能的过程
  
  解析：摩擦起电是消耗了机械能，最终获得电能，冈而是机械能转化为电能；木柴燃烧是消耗了储存在木柴中的化学能获得内能的过程，因而是化学能转化为内能；烤火是将木炭等燃料燃烧后获得的内能转移给手，是内能的转移；打桩机的重锤下落时，高度减小，重力势能减小转化为重锤的动能。故A选项错误。
  
  答案：A
  

• 补充常见的能量转化形式有：
  ①电灯发光时，电能转化为光能和内能；
  ②植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在体内；
  ③人对机械做功，将人体的化学能转化为机械能；
  ④摩擦生热，机械能转化为内能；
  ⑤水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；
  ⑥电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能；
  ⑦燃料燃烧时发热，化学能转化为内能。

考点名称：密度公式的应用

• 密度公式的应用：
  （1）利用m=ρV求质量；利用V=m/ρ求体积
  
  （2）对于密度公式，还要从以下四个方面理解
  ①同种物质，在一定状态下密度是定值，它不随质量大小或体积大小的改变而改变。当其质量（或体积）增大几倍时，其体积（或质量）也随着增大几倍，而比值是不变的。因此，不能认为物质的密度与质量成正比，与体积成反比；
  ②具有同种物质的物体，在同一状态下，体积大的质量也大，物体的体积跟它的质量成正比；
  ③具有不同物质的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量也大，物体的质量跟它的密度成正比；
  
  ④具有不同物质的物体，在质量相同的条件下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比。

• 密度公式的应用：
  1. 有关密度的图像问题
  此问题一般是给出质量一体积图像，判断或比较物质密度。解答时可在横坐标(或纵坐标)任选一数值，然后在纵坐标(或横坐标)上找到对应的数值，进行分析比较。
   例1如图所示，是甲、乙两种物质的m一V图像，由图像可知(   )
  A．ρ_甲>ρ_乙
  B．ρ_甲=ρ_乙
  C．ρ_甲<ρ_乙
  D．无法确定甲、乙密度的大小
  
  解析:要从图像直接看出甲、乙两种物质的密度大小目前还做不到，我们要先借助图像，根据公式ρ =总结规律后方可。