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1、第14章內(nèi)能的利用 考情掃描知識要點中考要求實現(xiàn)指標(biāo)熱機了解四沖程內(nèi)燃機的工作原理。了解四沖程內(nèi)燃機的構(gòu)造和工作原理。熱值了解熱值的概念。能結(jié)合比熱容、效率進行簡單計算。 知識梳理內(nèi)能的利用熱機1燃料的熱值2能量守恒定律3 一、內(nèi)能的利用熱機1內(nèi)能的利用方式：（1）利用內(nèi)能來加熱：從能的角度看，這是_的轉(zhuǎn)移過程。（2）利用內(nèi)能來做功：從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_。2熱機：定義：利用_做功的機械。能的轉(zhuǎn)化：_轉(zhuǎn)化為_。3內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機叫內(nèi)燃機。它包括_和_。內(nèi)能機械能內(nèi)能內(nèi)能機械能汽油機柴油機 一、內(nèi)能的利用熱機4內(nèi)燃機的工作過程：內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為_
2、個階段。在這幾個階段中，_沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而_沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程，是由_能轉(zhuǎn)化為_能。另外_沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。5熱機的效率：公式：_。提高熱機效率的途徑：使燃料_，盡量減小各種熱量_，機件間保持良好的_、減小摩擦。四吸氣、壓縮和排氣做功內(nèi)機械壓縮充分燃燒損失潤滑 一、內(nèi)能的利用熱機6汽油機和柴油機的比較：內(nèi)燃機汽油機柴油機不同點構(gòu)造頂部有一個_頂部有一個_吸氣沖程吸入_ _吸入_點燃方式點燃式壓燃式效率_ _應(yīng)用小型汽車、摩托車載重汽車、大型拖拉機相同點沖程：活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一端運動到另一端。一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運動_次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動_周，經(jīng)歷_
3、個沖程，做功_次?；鸹ㄈ麌娪妥?汽油與空氣的混合物空氣低高2 2四1 二、燃料的熱值1定義：某種燃料_燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比叫做這種燃料的熱值。內(nèi)能的獲得燃料的燃燒。燃料燃燒：_能轉(zhuǎn)化為_能。2單位：_。3關(guān)于熱值的理解：熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種_，只與燃料的_有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。完全化學(xué)內(nèi)J/kg特性種類 二、燃料的熱值4公式：_。實際中，常利用Q吸Q放，即cm(t-t0)qm聯(lián)合解題。5酒精的熱值是3.0107J/kg，它表示：_。煤氣的熱值約是3.9107_，它表示：
4、_。6火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為液態(tài)氫_大、_小，便于儲存和運輸。7爐子的效率：（1）定義：爐子_與燃料_放出的能量之比。（2）公式：_。Qmq（q為熱值）1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0107JJ/m31m3煤氣完全燃燒放出的熱量約是3.9107J熱值體積有效利用的熱量完全燃燒 三、能量守恒定律1在一定條件下，各種形式的能量可以相互_。在熱傳遞過程中，高溫物體的內(nèi)能_到低溫物體中。（1）運動的甲鋼球撞擊靜止的乙鋼球，甲球的機械能_到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。（2）小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機械能_為內(nèi)能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內(nèi)能_為機械能；在水力發(fā)電中，水的機械能_為
5、電能。在這種轉(zhuǎn)化的過程中能量形式發(fā)生了改變。轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 三、能量守恒定律2能量守恒定律：能量既不會憑空_，也不會憑空_，它只會從一種形式_為其他形式，或者從一個物體_到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量_。能量守恒定律是自然界最普遍的、最重要的基本定律之一。消滅產(chǎn)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變 難點突破熱機的工作原理1正確理解“熱值”這一概念2熱機效率3 難點1熱機的工作原理學(xué)情分析：首先要明確熱機的四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。可通過“觀氣門看活塞明沖程”的分析思路來進行。此類題型可考察兩個方面：對內(nèi)燃機四個沖程的判斷；涉及能量轉(zhuǎn)化的兩個沖程。 難點1熱機的工
6、作原理【例1】如圖19-1所示是四沖程內(nèi)燃機四個沖程的示意圖，下列符合內(nèi)燃機工作循環(huán)順序的是（） a b c dAa、b、c、d Bb、d、a、cCb、a、d、c Da、c、b、d D 難點1熱機的工作原理【例2】如圖19-2所示是汽油機工作時的四個沖程，其中屬于做功沖程的是（） A B C DC 難點1熱機的工作原理思維點撥：（1）對內(nèi)燃機四個沖程的判斷問題：進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，汽缸容積增大，是吸氣沖程；氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，汽缸容積減小，是壓縮沖程；氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，汽缸容積增大，是做功沖程；排氣門打開，活塞向上運動，汽缸容積減小，是排氣沖程。注意：要結(jié)合氣門
7、和活塞運動情況進行判斷。 難點1熱機的工作原理思維點撥：（2）涉及能量轉(zhuǎn)化的兩個沖程：氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，汽缸容積減小，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，汽缸容積增大，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 難點2正確理解“熱值”這一概念學(xué)情分析：正確理解“熱值”需要三個關(guān)鍵詞：“1kg”，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值；“某種燃料”說明熱值與燃料的種類有關(guān)；“完全燃燒”表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不等于該熱值所確定的值。 難點2正確理解“熱值”這一概念【例3】（1）燃料燃燒放出熱量的多少，跟下列因素?zé)o關(guān)的是（）A
8、溫度B熱值C是否完全燃燒D質(zhì)量（2）汽車油箱的汽油用掉一半后，剩下的汽油跟原來的汽油對比，有變化的物理量是（）A熱值B密度C質(zhì)量D比熱容A燃料燃燒得越充分，放出的熱量越多；當(dāng)燃料完全燃燒時，由Q放mq可知，燃料燃燒放出的熱量與燃料的熱值和燃料的質(zhì)量有關(guān)；燃料燃燒放出熱量的多少與燃料的溫度無關(guān)。CA熱值是燃料的一種性質(zhì)，是熱量與質(zhì)量（或體積）的比值，與燃料的種類有關(guān)，與質(zhì)量無關(guān)；B密度是物質(zhì)的一種特性，是物體質(zhì)量與體積的比值，與物體的種類和狀態(tài)有關(guān)，與物體的質(zhì)量和體積無關(guān)，故剩下的汽油密度不會變化；C質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少，汽油用去一半后，箱內(nèi)的汽油減少，故質(zhì)量就減少；D比熱容是物質(zhì)的一種特性
9、，反映了物體吸熱和放熱能力的大小，與物體種類和狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量無關(guān)。 難點2正確理解“熱值”這一概念【例4】1kg柴油完全燃燒放出的熱量能使多少質(zhì)量的水溫度升高50？已知柴油的熱值是4.3107J/kg，水的比熱容是4.2103J/(kg )，假定放出的熱量被水完全吸收（）A約5kg B約50kgC約200kg D約500kgC 難點2正確理解“熱值”這一概念【例5】太陽能熱水器、電熱水器、燃氣式熱水器是常見的三種熱水器?，F(xiàn)需將10kg、20的水加熱到40，不考慮能量轉(zhuǎn)換過程中能量的損失，若用太陽能熱水器加熱，則水吸收了_J太陽能；若用額定功率為1000W的電熱水器正常加熱，則需要_min；若
10、用燃氣式熱水器加熱，則需要完全燃燒_m 3的燃氣。水的比熱容為4.2103J/(kg )，某燃氣的熱值為4.2107J/m38.410514 0.02 難點2正確理解“熱值”這一概念思維點撥：（1）熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。（2）熱值計算公式分兩種：固體燃料 ；氣體燃料 。mQq放 VQq 放 難點3熱機效率學(xué)情分析：有關(guān)熱機效率問題，解題關(guān)鍵是要緊緊抓住熱機效率的概念去解決問題。熱機效率是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
11、比。熱量損失主要有燃料沒有完全燃燒、廢氣帶走的熱量、克服摩擦損耗的能量、散失的熱量，故熱機效率公式為：%100總有用QQ 難點3熱機效率【例6】如圖19-3為某汽車內(nèi)燃機燃料燃燒所釋放能量的流向圖，根據(jù)圖中給出的信息，該內(nèi)燃機的效率為（）A20%B30%C40%D50%C 難點3熱機效率【例7】閱讀材料，解答問題。山東菏澤向“大氣污染宣戰(zhàn)” 某環(huán)保局研究表明：“PM2.5的來源中，機動車的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”。“減少污染排放，還我一片藍天”成為每一個公民的責(zé)任。下面是菏澤有關(guān)部門針對“節(jié)能減排”采取的部分措施。第三項措施：首批50輛LNG（液化天然氣）新能源公交車
12、已經(jīng)投入運營，如圖19-4所示。為了方便市民出行，市區(qū)公交車全面安裝“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”，市民可以通過手機（導(dǎo)航系統(tǒng)接收器）查詢公交車的動態(tài)位置。 難點3熱機效率天然氣汽車和汽油車相比較：尾氣中的有害氣體排放明顯減少90%CO、24%CO2、90%SO2、39%NO，無粉塵排放。因此天然氣被稱為綠色能源。其他性能指標(biāo)的比較：根據(jù)下表提供的信息，通過計算說明。（1）天然氣汽車燃燒1m 3天然氣所做的有用功是多少？做同樣多的有用功，汽油汽車需要燃燒多少千克汽油？發(fā)動機熱機效率燃料熱值燃料價格天然氣發(fā)動機145% q12.3107J/m3 4.5元/m3汽油發(fā)動機230% q24.6107J/kg 9.
13、0元/kg 難點3熱機效率（2）若某公交車每天消耗100m3的天然氣，與用汽油相比，它每天節(jié)約的運行成本是多少？發(fā)動機熱機效率燃料熱值燃料價格天然氣發(fā)動機145% q12.3107J/m3 4.5元/m3汽油發(fā)動機230% q24.6107J/kg 9.0元/kg解：（2）燃燒1m3天然氣可節(jié)約的資金為0.75kg9元/kg-4.5元2.25元天然氣汽車每天節(jié)約的運行成本是2.25元/m 3100m3225元答：（略） 難點3熱機效率思維點撥：熱機的效率與功率、做功的多少沒有必然聯(lián)系：汽油機做功的多少與牽引力的大小和汽車前進的距離的大小有關(guān)，與汽油機的效率無關(guān)，汽油機做功的快慢是由汽油機的功率決定的，與汽油機的效率也無關(guān)。
中考物理總復(fù)習(xí) 第十四章 內(nèi)能的利用課件
