1、章末复习第十四章 内能的利用章末复习核心框架核心框架内能内能的利的利用用热机热机定义：利用内能做功的机械定义：利用内能做功的机械分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等喷气发动机等汽油机汽油机内燃机内燃机一个工作循环包括吸气冲程、一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲压缩冲程、做功冲程和排气冲程；曲轴和飞轮转程；曲轴和飞轮转2 2周，活塞周，活塞往复往复2 2次，对外做功次，对外做功1 1次次柴油机柴油机能量转化：在压缩冲程中，机能量转化：在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能中，内能转化为机械能章
2、末复习内能内能的利的利用用热机热机的效的效率率热值：某种燃料完全燃烧热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值。符叫作这种燃料的热值。符号为号为q q，单位是，单位是J/kgJ/kg燃烧热的计算：燃烧热的计算：Q=Q=qmqm或或Q=Q=qVqV热机的效率：热机工作时，用来做有用功的那部分能热机的效率：热机工作时，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，=提高热机效率的途径提高热机效率的途径章末复习内能内能的利的利用用能能量量的的转转化化和和守守恒恒能量的转化：不同形式能量之间的转化能量的转化：不同
3、形式能量之间的转化能量的转移：同种形式的能量在不同物能量的转移：同种形式的能量在不同物体之间或同一物体不同部分之间的转移体之间或同一物体不同部分之间的转移能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变量保持不变章末复习排气冲程排气冲程内燃机内燃机的四个的四个冲程冲程吸气冲程吸气冲程压缩冲程：机械能转化压缩冲程：机械能转化为内能为内能做功冲程：内能
4、转化为做功冲程：内能转化为机械能机械能排气冲程排气冲程章末复习章末复习考点一考点一 汽油机工作过程及冲程的判断汽油机工作过程及冲程的判断（1 1）汽油机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程）汽油机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲程中内能转化为机械能。（程中内能转化为机械能。（2 2）根据气门开闭情况和活塞的运动情）根据气门开闭情况和活塞的运动情况判断冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸况判断冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程；进
5、气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲气冲程；进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；两个气门都关闭，活塞向上运动为压缩冲程；两个气门程；两个气门都关闭，活塞向上运动为压缩冲程；两个气门都关闭，活塞向下运动，同时火花塞点火，为做功冲程。都关闭，活塞向下运动，同时火花塞点火，为做功冲程。章末复习例例1 1 泰州中考泰州中考 汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将_能转化为能转化为_能。如图能。如图14-Z-114-Z-1所示是四冲程汽油机工所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在
6、_冲程。冲程。内内机械机械做功做功章末复习考点二考点二 燃料的热值及热量的计算燃料的热值及热量的计算章末复习例例2 2 柳州中考柳州中考 完全燃烧完全燃烧1 kg1 kg柴油放出的热量能使多少千柴油放出的热量能使多少千克的水温度升高克的水温度升高20 20 已知柴油的热值是已知柴油的热值是4.24.210107 7 J/kg J/kg，水的比热容是水的比热容是4.24.210103 3 J/J/（kgkg），假定放出的热量被水），假定放出的热量被水完全吸收（）完全吸收（）A A2 kg2 kg B B20 kg20 kgC C50 kg50 kgD D500 kg500 kgD D章末复习例例
7、3 3 荆州中考荆州中考 每年麦收时节，农民往往把麦秸秆堆在田里焚烧，这样既每年麦收时节，农民往往把麦秸秆堆在田里焚烧，这样既污染环境，又浪费资源。据测算，污染环境，又浪费资源。据测算，1 t1 t麦秸秆在沼气池中可以产生麦秸秆在沼气池中可以产生270 m270 m3 3沼沼气，剩余的残渣还是优质有机肥料。统计表明，荆州市农村一个村一般每气，剩余的残渣还是优质有机肥料。统计表明，荆州市农村一个村一般每年可产生年可产生500 t500 t麦秸秆，若这些麦秸秆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼麦秸秆，若这些麦秸秆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼气完全燃烧后，可以放出气完全燃烧后，可以放出_J_J的热
8、量；在标准大气压下，这些热量的热量；在标准大气压下，这些热量可以将可以将_壶装有质量为壶装有质量为2.5 kg2.5 kg、初温为、初温为20 20 的水烧开。沼气的的水烧开。沼气的热值取热值取1.91.910107 7 J/m J/m3 3，水的比热容为，水的比热容为4.24.210103 3 J/J/（kgkg）2.5652.565101012123.053.0510106 6章末复习考点三考点三 能量的转化和守恒能量的转化和守恒（1 1）自然界中各种现象都是相互联系的，在一定条件下，各）自然界中各种现象都是相互联系的，在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。种形式的能都可以相互转化。（
9、2 2）变化前后，能量的形式没有发生变化的属于能量的转移）变化前后，能量的形式没有发生变化的属于能量的转移，能量的形式发生变化的属于能量的转化。，能量的形式发生变化的属于能量的转化。（3 3）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。（4 4）所有能量转化的过程都遵从能量守恒定律。）所有能量转化的过程都遵从能量守恒定律。章末复习例例4 4 淮安中考淮安中
10、考 太阳能是人类优先开发和利用的新能源之太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法中正确的是（）一，关于太阳能的利用，下列说法中正确的是（）A A章末复习A A图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为自身的化学能图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为自身的化学能B B图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能C C图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D D图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机图丁中，首架环球航行
11、的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能的机械能章末复习培优点一培优点一 汽油机的工作过程和热机的效率汽油机的工作过程和热机的效率汽油机的工作过程涵盖了速度、惯性、压强、压力、机械汽油机的工作过程涵盖了速度、惯性、压强、压力、机械功和功率、燃料的燃烧热、能量转化、热机效率等知识，功和功率、燃料的燃烧热、能量转化、热机效率等知识，是中考考查的热点内容，可以以多种形式的综合题型出现是中考考查的热点内容，可以以多种形式的综合题型出现，其中难度较大的是求解做功冲程中燃气压力做功情况，其中难度较大的是求解做功冲程中燃气压力做功情况，要求同学们既要理解活塞在汽缸内的运行状况，又能准确要求同学们既要理解活
12、塞在汽缸内的运行状况，又能准确地运用公式地运用公式W=FsW=Fs计算功的大小。计算功的大小。章末复习典例典例1 1 （拓展材料题）阅读短文，回答问题。（拓展材料题）阅读短文，回答问题。汽车发动机汽车发动机发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲程中活塞在汽汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离
13、缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个汽缸，所有汽缸（冲程长度）。如果发动机有若干个汽缸，所有汽缸“工作容积工作容积”之和称为发动机排量，实际上汽车往往采用多缸发动机。之和称为发动机排量，实际上汽车往往采用多缸发动机。章末复习如图如图14-Z-314-Z-3所示发动机有所示发动机有4 4个汽缸（图中标注个汽缸（图中标注1 1、2 2、3 3、4 4），通），通过连杆把过连杆把4 4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个错开，在飞轮转动的每
14、半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。章末复习（1 1）汽油机工作时将燃料燃烧获得的内能转化为）汽油机工作时将燃料燃烧获得的内能转化为_能。能。（2 2）若一个汽缸排量为）若一个汽缸排量为V V，燃气对活塞的平均压强为，燃气对活塞的平均压强为p p，则一个，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功做功冲程中燃气对活塞所做的功为为_（用字母表示）。（用字母表示）。（3 3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是目的是_。机械机械pVpV增大牵引力增大牵引力章末复习（4 4
15、）四缸发动机中）四缸发动机中1 1号汽缸在做功冲程中，号汽缸在做功冲程中，4 4号汽缸所处的冲号汽缸所处的冲程是程是_。（填序号）。（填序号）A A吸气吸气B B压缩压缩C C做功做功D D排气排气A A章末复习0.040.04A A章末复习典例典例2 2（中考压轴题）（中考压轴题）陕西中考陕西中考 某款油电混合动力小汽车，具有省油、某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如下表。在某次水平道路测试中，该能量利用率高等特点，其相关信息如下表。在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶车以中速匀速行驶170 km170 km，共消耗汽油，共消耗汽油10 L10 L。测试过程
16、中，内燃机既向。测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。之后，工作人向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图像，如图与制动时的速度关系图像，如图14-Z-414-Z-4所示。所示。章末复习0.096 m2驱动模式驱动模式纯电动纯电动 启动、低启动、低速速油电混油电混动动中速
17、中速纯燃油纯燃油高速高速汽车质量汽车质量1200 kg1200 kg车轮与地面车轮与地面总接触面积总接触面积0.0960.096 m m2 2章末复习（1 1）由图像可知，车速越）由图像可知，车速越_，制动距离越长。，制动距离越长。（2 2）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？（）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？（g g取取10 10 N/kgN/kg）（3 3）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000 N1000 N，牵引力做的功是多少？牵引力做的功是多少？（4 4）在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为）在水平道
18、路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，动机的热损失，汽油汽油取取0.70.710103 3 kg/m kg/m3 3，q q汽油汽油=4.6=4.610107 7 J/kg J/kg）章末复习章末复习章末复习培优点二培优点二 能量守恒定律能量守恒定律用能量转化来分析物理现象，是探究物理现象及其规律的又用能量转化来分析物理现象，是探究物理现象及其规律的又一途径，是以后要进一步来学习的重要内容。初中阶段解决一途径，是以后要进一步来学习的重要内容。初中阶段解决此类问题
19、，要求同学们掌握能量的概念、常见的能量及其影此类问题，要求同学们掌握能量的概念、常见的能量及其影响因素、能量守恒定律、功的计算等相关的知识，尤其要知响因素、能量守恒定律、功的计算等相关的知识，尤其要知道不同形式能量之间的转化是通过做功的方式来实现的。道不同形式能量之间的转化是通过做功的方式来实现的。章末复习典例典例3 3（开放探究题）（开放探究题）温州中考温州中考 根据能量守恒定律，在与外根据能量守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图多少相等。为了验证此规律，某兴
20、趣小组设计了如图14-Z-514-Z-5所所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。章末复习（1 1）为了完成此实验，除
21、已提供测质量的）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有电子天平外，还需要的测量工具有_。（2 2）该兴趣小组在实验过程中发现：水内）该兴趣小组在实验过程中发现：水内能的增加量小于重物做功的大小。请写出能的增加量小于重物做功的大小。请写出造成这种象的一种原因造成这种象的一种原因_。转轴处存在摩擦（或液体散热）（其他答案合理均可转轴处存在摩擦（或液体散热）（其他答案合理均可）刻度尺、温度计刻度尺、温度计1.5实验实验序号序号重物重物质量质量/kgkg下下降降高高度度/m m升高升高温度温度/实验实验序号序号重物重物质量质量/kgkg下降下降高度高度/m m升高升高温度温度/1 120205 50 0.5 5 4 4101010100 0.5 52 2202010101.01.0 5 5303010101.01.03 3202015151.51.5 6 6404010101.51.5（3 3）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。）改进实验后，获得了如下数据，规律得到验证。若使容器内相同质量水的温度升高若使容器内相同质量水的温度升高2.5 2.5，则，则25 kg25 kg的的重物需下降重物需下降_米。米。2020
