16.图10所示的是我国自主设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机，某次测试中该飞机在100 s内消耗100 kg航空燃油，发动机输出的有用功为$2×10^9$ J。已知航空燃油的热值为$4×10^7$ J/kg。求：
(1)100 kg航空燃油完全燃烧放出的热量；
(2)这段时间内发动机的效率；
(3)这段时间内发动机的平均输出功率。

解:(1)航空燃油完全燃烧放出的热量$Q=qm=4×10^7\ \mathrm{J/kg}×100\ \mathrm{kg}=4×10^9\ \mathrm{J}$。
(2)发动机的效率$\eta=\frac{W_{有用}}{Q}×100\%=\frac{2×10^9\ \mathrm{J}}{4×10^9\ \mathrm{J}}×100\%=50\%$。
(3)发动机的平均输出功率$P=\frac{W_{有用}}{t}=\frac{2×10^9\ \mathrm{J}}{100\ \mathrm{s}}=2×10^7\ \mathrm{W}$。

【分析】
本题是结合热值、热机效率与功率的基础计算题，解题思路为：①利用热值公式$Q=qm$计算燃油完全燃烧放出的总热量；②根据热机效率的定义，用有用功与总热量的比值计算发动机效率；③利用功率公式$P=\frac{W}{t}$计算发动机的平均输出功率，计算时注意单位统一。
【解析】
解：
(1) 100 kg航空燃油完全燃烧放出的热量：
$Q = qm = 4×10^7\ \mathrm{J/kg} × 100\ \mathrm{kg} = 4×10^9\ \mathrm{J}$；
(2) 发动机的效率：
$\eta = \frac{W_{有用}}{Q} × 100\% = \frac{2×10^9\ \mathrm{J}}{4×10^9\ \mathrm{J}} × 100\% = 50\%$；
(3) 发动机的平均输出功率：
$P = \frac{W_{有用}}{t} = \frac{2×10^9\ \mathrm{J}}{100\ \mathrm{s}} = 2×10^7\ \mathrm{W}$。
【答案】
(1)$4×10^9\ \mathrm{J}$；(2)$50\%$；(3)$2×10^7\ \mathrm{W}$
【知识点】
热值计算、热机效率、功率计算
【点评】
本题考查初中物理中热值、热机效率、功率的基本公式应用，属于常规基础计算题，只要牢记相关公式并准确代入数值计算即可，难度较低，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.7

17. 提升题＞在图11所示的电路中，电源电压保持不变，灯L₁、L₂是两只不同规格的小灯泡。只闭合开关S₁时，电压表的示数为3 V；只闭合开关S₂时，电压表的示数为1.2 V；只闭合开关S₁、S₃时，两电流表的示数分别为0.46 A、0.18 A。
(1)电源电压是多少？
(2)只闭合开关S₂时，灯L₂两端的电压是多少？
(3)只闭合开关S₁、S₃时，通过灯L₁的电流是多少？

解:(1)只闭合开关S₁时，电路中只有灯泡L₁工作，电压表测电源电压，即$U=3\ \mathrm{V}$。
(2)只闭合开关S₂时，灯L₁与灯L₂串联，电压表测灯L₁两端的电压，即$U_1=1.2\ \mathrm{V}$，由串联电路中电压的规律可知$U_2=U-U_1=3\ \mathrm{V}-1.2\ \mathrm{V}=1.8\ \mathrm{V}$。
(3)只闭合开关S₁、S₃时，灯L₁与灯L₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测通过L₂的电流，即$I=0.46\ \mathrm{A}$、$I_2=0.18\ \mathrm{A}$，根据并联电路中电流的规律可知，通过灯L₁的电流$I_1=I-I_2=0.46\ \mathrm{A}-0.18\ \mathrm{A}=0.28\ \mathrm{A}$。

【分析】
要解决本题，需分情况分析不同开关组合下的电路连接方式，明确各电表的测量对象，再利用串并联电路的电压、电流规律计算：
1. 只闭合S₁时，判断电路为L₁的简单电路，电压表测电源电压，直接得电源电压；
2. 只闭合S₂时，判断L₁与L₂串联，电压表测L₁的电压，利用串联电压规律求L₂的电压；
3. 只闭合S₁、S₃时，判断L₁与L₂并联，A₁测干路电流、A₂测L₂的电流，利用并联电流规律求L₁的电流。
【解析】
(1) 只闭合开关S₁时，电路为L₁的简单电路，电压表并联在电源两端，测量电源电压，因此电源电压U = 3 V；
(2) 只闭合开关S₂时，L₁与L₂串联，电压表测量L₁两端的电压，即U₁ = 1.2 V。根据串联电路的电压规律：总电压等于各用电器两端电压之和，所以灯L₂两端的电压U₂ = U - U₁ = 3 V - 1.2 V = 1.8 V；
(3) 只闭合开关S₁、S₃时，L₁与L₂并联，电流表A₁测量干路电流，即I = 0.46 A，电流表A₂测量通过L₂的电流，即I₂ = 0.18 A。根据并联电路的电流规律：干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯L₁的电流I₁ = I - I₂ = 0.46 A - 0.18 A = 0.28 A。
【答案】
解:(1)只闭合开关S₁时，电路中只有灯泡L₁工作，电压表测电源电压，即$U=3\ \mathrm{V}$。
(2)只闭合开关S₂时，灯L₁与灯L₂串联，电压表测灯L₁两端的电压，即$U_1=1.2\ \mathrm{V}$，由串联电路中电压的规律可知$U_2=U-U_1=3\ \mathrm{V}-1.2\ \mathrm{V}=1.8\ \mathrm{V}$。
(3)只闭合开关S₁、S₃时，灯L₁与灯L₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测通过L₂的电流，即$I=0.46\ \mathrm{A}$、$I_2=0.18\ \mathrm{A}$，根据并联电路中电流的规律可知，通过灯L₁的电流$I_1=I-I_2=0.46\ \mathrm{A}-0.18\ \mathrm{A}=0.28\ \mathrm{A}$。
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电流规律、电路分析
【点评】
本题为电路提升题，重点考查不同开关状态下的电路分析能力，以及串并联电路的电压、电流规律的应用，需要学生准确判断电表测量对象，是电学基础应用的典型题目。
【难度系数】
0.3