题目
| 地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下表： |
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（1）甲、乙两地铁站相距1.8 km，地铁运行需要多长时间？消耗多少电能？
（2）公交汽车每千米消耗燃油0.3 kg，行驶1.8 km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？公交汽车的效率是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点。（写出两条即可） |
题型：计算题难度：偏难来源：黑龙江省中考真题
所属题型：计算题
试题难度系数：偏难
答案
解：（1）运行时间：t=s/v=1.8km/60km/h=0.03h=108s
消耗电能：W=Pt=106×10-3 kW×0.03h=30kW·h=1.08×108J
（2）燃油放热：Q=mq=0.3kg/km×1.8km×4×107J/kg=2.16×107J
汽车效率：η=Fs/Q=3000N×1.8×103m/2.16×107J=25%
（3）①速度快（或节省运行时间）；②能量转化效率高；③乘客人均消耗能量较少（或节能）；④无废气污染（或环保）。（答出其中两条即可） |
考点梳理
初中三年级物理试题“地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们”旨在考查同学们对
电功或电能的计算、
热值、
热机的效率、
速度公式及其应用、
有利于节约能源的措施、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
此练习题为精华试题，现在没时间做？添加到收藏夹，以后再看。
根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。
- 电功或电能的计算
- 热值
- 热机的效率
- 速度公式及其应用
- 有利于节约能源的措施
考点名称：电功或电能的计算
电能是表示电流做多少功的物理量，电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 )，分为直流电能、交流电能，这两种电能均可相互转换。
电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路)：W=UIt，W=I2Rt，W=U2t/R，W=Pt，W=Uq。
电能单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是kW·h。在物理学中，更常用的能量单位(也就是主单位，有时也叫国际单位)是焦耳，简称焦，符号是J。它们的关系是：1kW·h=3.6×106J，电能公式：W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出：W=I2Rt=U2t/R
电功计算：
1. W=UQ电
电能也是一种能量，而这种能量的实施者就是电荷，电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者，每个电荷从A点到B点做的功就是电压，两者相乘就是AB的电功，就是消耗的电能
2. W=UIt
我们来看一下电功的含义，电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器，也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功，电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量，时间也有了，那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间，在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间，同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。
W=I2Rt (纯电阻电路)
考点名称：热值
热值：热值指某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，是一种物质特定的性质。单位是J/kg或J/m^3(气体)。
(1)燃料的热值与燃料的种类有关，热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质，也就是说它是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
(2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽，1kg的某种燃料，只有在完全燃烧的情况下，放出的热量才等于这种燃料的热值，若该燃料在燃烧时没有完全燃烧，放出的热量就比对应的热值小。
燃料热值计算公式
固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq，气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq Q表示热量(J)，q表示热值( J/kg )，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m^3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W：总功)(热值与压强有关)
SI制国际单位： Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J
m———表示某种燃料的质量———千克 kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg
热值的单位换算
燃料及其燃烧的关系
能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质，叫做燃料。
燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能，这就是我们常说的释放能量，然后，转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用.
说明：按照状态，燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。
考点名称：热机的效率
热机的效率
热机的效率是指用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧时放出的能量之比，即η=W有用/W总。
热机的效率数值
蒸汽机 百分之4~百分之8
蒸汽轮机 百分之25~百分之30
燃气轮机 百分之50~百分之60
汽油机 百分之26~百分之45
柴油机 百分之34~百分之45
喷气发动机 百分之50~百分之60
提高热机效率的途径：
(1)燃料尽可能燃烧
(2)尽量减少各类热量的损失
(3)在热机的设计和制造上，采取先进技术
(4)使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
机械效率、热效率、热机效率计算公式对比：
效率问题是中考的热点问题，下面是机械效率、热效率、热机效率计算公式对比。
1.机械效率：
，其中W有用指有用功，即对人们有用的功;W总指利用机械做的总功。
2.热效率：
，其中Q有用指有效利用的热量， E指总能量。如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的热量(E=Q总=mq);如果是太阳能热水器，则E为太阳射入的总能量;如果是电热器，则E为电流做功放出的热量(E=Ult)。
3.热机的效率：
，其中W有用指用来做有用功的那部分能量，Q总指燃料完全燃烧释放的能量。
考点名称：速度公式及其应用
速度的计算公式：
公式v=s/t
速度是描述质点运动快慢和方向的物理量，等于位移和发生此位移所用时间的比值。[2]在匀速直线运动中，物体在单位时间内通过的路程叫做速度。
v：速度矢量，单位：m/s
s：位移矢量，单位：m
t：时间，单位：s
速度单位：
速度在国际单位制的最基本单位是米每秒 ，国际符号是m/s，中文符号是米/秒。[3]
常用单位：千米/时，国际符号是km/h。
单位换算：1 m/s=3.6 km/h
速度公式的应用：
物体做匀速直线运动时，路程与时间的关系为
,在图中，甲、乙两直线分别是两物体运动的图像。由图像可知两运动物体的速度关系是（ ）
A.v甲>v乙
B.v甲<v乙
C.v甲=v乙
D.条件不足，无法比较
考点名称：有利于节约能源的措施
节约能源：
节约能源是当今世界的一种重要 社会意识，是指尽可能的减少能源的消耗、增加能源的利用率的一系列行为。
按照 世界能源委员会1979年提出的节约能源定义是：采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施，来提高能源资源的利用效率。
日常生活中节约能源的方法：
1.节约用电
注意随手关灯。使用高效 节能灯泡。 美国的能源部门估计，单单使用高效节能灯泡代替传统电灯泡，就能避
免四亿吨二氧化碳被释放。节能灯最好不要短时间内开关，节能灯在开关时是最耗电的。白天可以干完的事不留着晚上做，洗衣服、写作业在天黑之前做完。早睡早起有利于身体健康，又环保节能。
2.低碳烹调
尽量节约厨房里的能源。食用油在加热时产生致癌物，并造成油烟污染居室环境。减少煎炒烹炸的菜肴，多煮食蔬菜。不要把饭锅和水壶装得太满，否则煮沸后溢出汤水，既浪费能源，又容易扑灭灶火，引发燃气泄漏。调整火苗的燃烧范围，使其不超过锅底外缘，取得最佳加热效果。如果锅小火大的话，火苗烧在锅底四周只会白白消耗燃气。
3.节约用水
淘米水是很好的去污剂，可以留下来洗碗或者浇花。沾了油的锅和盘子要先用用过的餐巾纸擦干净，洗起来既节水省时，又可少用洗涤剂，减少水污染。冲洗衣服时，可以加入少量肥皂粉，因为洗衣粉遇到肥皂会减少很多泡沫，既省水又节约清洗的时间。洗脸、洗手用小脸盆接住水，然后倒进大桶收集起来。洗手、洗澡、洗衣、洗菜的水和较干净的洗碗水，都可以收集起来洗抹布、擦地板、冲 马桶。
4.家用电器的节能使用
购买洗衣机、电视机或其他电器时，选择可靠的低耗节能产品。电视、电脑不用时及时切断电源，既节约用电又防止插座短路引发火灾的隐患。不用时关掉 饮水机的电源。保持冰箱处于无霜状态。
5.循环再利用
靠循环再利用的方法来进行材料的循环使用，可以减少生产新原料的数量，从而降低 二氧化碳排放量。例如，纸和卡纸板等有机材料的循环再利用，可以避免从垃圾填埋地释放出来的 沼气。据统计,回收一吨废纸能生产800千克的再生纸，可以少砍17棵大树，节约一半以上的造纸原料，减少水污染。因此，节约用纸就是保护森林、保护环境。
6.节能的健身方式
假如所住楼房的楼梯通风采光状况良好，安全设施齐备，可以每天做“爬梯运动“”，在节电的同时，健身、健心、健性情一次完成。手洗轻便的衣服，也是一种很好的运动。以站桩的姿势在洗衣池前站定，既锻炼脚力，又可使经常处于紧张状态的腰部和背部放松。双手同时搓洗衣服，节水节电的同时锻炼了手指灵活性和左右脑的协调能力。
7.节省取暖和制冷的能源
大部分家庭的能源都消耗在取暖和制冷上。只要有效地使用自然通风和避免房间过暖，就能简单地减少10%的费用和二氧化碳排放量。检查阁楼和空心墙隔热材料的质量。冬季检查门和窗边的缝隙是否密闭。夏季天气不算十分炎热时，最好用扇子或电风扇代替空调。使用空调时，不要把温度调得太低。
8.经济型汽车
高能效汽车每公里产生更少二氧化碳。一般说来，汽车重量越大越耗油，产生的二氧化碳越多。与经济型的
小汽缸车相比，大型SUV汽车和豪华汽车排放至少两倍以上的二氧化碳。越野型汽车安全系数高，但比较耗油。自动档汽车的动力传递通过液压完成，在工作中会造成动力损失，尤其是在低速行驶或堵车中走走停停时，油耗更大。
解决能源问题的出路：
一是提高能源的利用率；二是开发和利用新能源，特别是开发和利用太阳能和核能。
具体措施：
（1）节能降耗，从我做起：随手关灯、关电脑等，注意节约用水等等；
（2）注意技术创新，提高能源利用效率，减少废气、废物排放的污染因素；
（3）依靠科学技术创新开发绿色新能源，加强能源利用中的防护措施，提高能源使用的安全性。
能源利用中的效率问题：
1. 热效率：
，Q有用是有效利用的热量，E指总能量。如果是炉子，则E为燃料完全燃烧放出的能量(E=Q总=mq)；如果是太阳能热水器，则E 为接收到的太阳能；如果是电热器，则E为电流做功放出的热量。
2. 热机效率：
，其中W有用是指输出的有用功(W有用=Pt)，Q总为燃料完全燃烧放出的总能量(Q总=mq)
能源利用的效率问题，关键是分清有效利用的能量和总能量。一般来说，转化成的能量是有效利用的能量，消耗的能量为总能量。
21世纪的能源趋势：
虽然能造是守恒的，但能量转化和转移是有方向的。随着能源消耗的迅速增长，化石能源将会枯竭，必须提高能源的利用率，节约能源，同时不断开发新能源，才能解决能源危机。
