例题 1 “汽油机比柴油机的效率低”这句话的意思是(
D
)。
A.汽油机的功率比柴油机的功率小
B.汽油机用来做有用功的能量比柴油机小
C.汽油机比柴油机所消耗的燃料少
D.汽油机用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧所放出的能量的比值比柴油机小
解 析 本题是考查对热机效率概念的理解，A 选项把功率与热机的效率混为一谈，功率反映物体做功的快慢，而效率是指能量利用的百分比；B 和 C 选项没有理解热机效率是两个能量的比值，只考虑了两个能量中的一个；D 选项符合热机效率的定义，是正确的。
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例题 2 关于能源及能源的利用，下列说法中不正确的是(
A
)。
A.由于我国煤和石油的储量大，所以太阳能和核能的开发在我国并不十分重要
B.能源的利用过程，实质上是能量的转化和传递过程
C.现在人类使用的能源主要是煤、石油和天然气
D.煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能
解 析 煤、石油和天然气是古代的动植物在长期地质变迁中形成的，古代动物食用植物，而植物靠光合作用生长，可以说，煤、石油和天然气都来自太阳能。目前人类使用的能源主要是煤、石油和天然气。燃料燃烧时，化学能转化成内能，内能又可以转化成机械能和电能。
人类在生产和生活中需要各种形式的能量，我们可以根据需要把能源转化成各种形式的能量，以供利用。所以能源的利用过程实质上是能量的转化和传递过程。我国的煤、石油和天然气尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生，终有用完的时候。所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决能源问题的出路。故本题答案应选 A。
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例题 3 一个实验用的电动机与电流表串联后接在 6 V 直流稳压电源上。闭合开关后电动机并没转动，这时电流表的示数为 5 A。检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。排除故障后，让电动机带动轻负载转动，这时电流表的示数为 1 A。试计算该电动机此时的机械功率及效率。
答案：解 析 分析电动机工作情况，可知其能量转化情况是电能转化为机械能和内能，列出能量转化的关系式为
$UIt = W_{机} + I^{2}Rt$
电动机不转时，$W_{机} = 0$，$UIt = I^{2}Rt$，得到 $R = 1.2 \Omega$，电动机正常时，机械功率为
$P_{机} = \frac{W_{机}}{t} = \frac{UI't - I'^{2}Rt}{t} = UI' - I'^{2}R = 6 V × 1 A - (1 A)^{2} × 1.2 \Omega = 4.8 W$，其中 $P_{总} = UI' = 6 V × 1 A = 6 W$
电动机此时的效率为 $\eta = \frac{P_{机}}{P_{总}} = \frac{4.8 W}{6 W} = 80\%$。
说 明 对于能量转换装置的效率问题，应首先明确转化前的能量为总能量，转化后被加以利用的是有用的能量，根据能量的不同形式选择正确的求解方法。
