1、第十四章 内能的利用考点分布考查频率考点内容命题趋势1.热机1.了解四冲程汽油机的工作原理。2.认识热值，会计算热机的效率.3.知道能量守恒定律。能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。本章常考内容有：热机的工作原理、热机效率影响因素、燃料热值热机效率的计算、能量转化和守恒。2020年可能考有关热机效率的计算、热机工作原理和能量转化守恒的选择题填空题。2.热机的效率3. 能量的转化和守恒知识点一：热机1.热机：利用内能做功的机械叫热机，其工作原理图是2.热机的工作过程：汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，完成一个工作循环曲轴转两圈，对外做功一次，压缩冲程是将机械能转化为内能，
2、做功冲程是将内能转化为机械能。3.四冲程内燃机的一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功的，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。知识点二：热机的效率1.热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值，其单位是J/kg(或J/m3)，燃料完全燃烧放热公式Q放mq。热值反映了燃料在燃烧过程中化学能转化为内能本领的大小。2.热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。3.热机效率：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叫做热机的效率，提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；减少各种热损失；减少机械磨
3、损消耗的能量。4.热机造成的污染主要表现在大气污染和噪声污染。知识点三：能量的转化和守恒1.能量的转化和守恒定律的内容：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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。2.能的转化是通过物体做功来实现的。能的转化过程中，能量的形式发生了改变。能的转移过程中能量的形式没有发生变化。3.能量守恒定律不同于机械能守恒定律。所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有一定条件的。 易错点1误认为内燃机转一圈对外做功一次。 典例1：（2019大祥区三模）一台内燃机的转速是1440转/分，那么
4、在每秒钟内（）A转轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程B转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程C转轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程D转轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程【错解】选A，理由：内燃机转一圈对外做功一次，该飞轮每秒钟转24圈做了24次功。【析错】知道内燃机的转速，而内燃机在一个工作循环中对外做功1次，飞轮转动2转，完成4个冲程，据此得出答案。 【正解】选B，理由：由题知，飞轮转速是1440转/分钟=24转/秒，因为飞轮转动2转为一个工作循环，对外做功1次，完成4个冲程，所以内燃机每秒钟
5、曲轴转动24转，燃气对外做功12次，完成48个冲程。故选B。 知识点一：热机 典例1：（2019长沙模拟）下列工作设备中，利用了热机的是（）A纯电动汽车 B洗衣机 C发电机 D发射卫星的火箭【考查方向】热机【名师点睛】（1）（2）电动机是把电能转化为机械能的机器；（3）电磁感应现象是闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线运动时，导体中会有感应电流产生，把机械能转化为电能；（4）各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机称为热机。热机的种类分为：蒸汽机；内燃机；汽轮机；喷气发动机。明确选择项中提到的这四个设备的制成原理，然后与题目要求对应，从而可以得到答案。典例2：（2019滨州）如图是内燃机工
6、作循环中的一个冲程，它是（）A压缩冲程，将化学能转化成内能B压缩冲程，将机械能转化成内能C做功冲程，将内能转化成机械能D做功冲程，将机械能转化成内能【考查方向】内燃机的四个冲程【名师点睛】解决此题要结合内燃机的做功冲程特点和原理进行分析解答，知道做功冲程中的能量转化。典例3：（2019江津区模拟）单缸四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是通过_方式使汽缸内燃料混合物的内能增大；汽油机转速是3000r/min，它1秒钟对外做功_次。【考查方向】有关热机的计算【名师点睛】（1）改变物体内能有两种方式：做功和热传递，热传递和做功都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移；（2）热机完成一
7、个工作循环，要经过4个冲程，活塞往返2次，曲轴和飞轮转动2周，燃气对外做功1次，根据这个比例关系可以求出答案。知识点二：燃料的热值 典例3：（2019益阳）下列关于热值的说法正确的是（）A2kg煤的热值大于1kg煤的热值B燃料热值越大，燃烧放出的热量越多C热量燃烧不完全时热值变小D燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关【考查方向】燃料的热值【名师点睛】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。据此分析判断。典例5：（2016秋淮阴区期末）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6106J，这些能量相
8、当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为_J/kg，干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）【考查方向】燃料的热值【名师点睛】（1）因为干木柴完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，知道完全燃烧干木柴的质量，可以利用公式Q放=mq求干木柴的热值；（2）热值是燃料的特性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量无关。知识点三：热机的效率典例4：（2019益阳）关于热机的效率，下列说法正确的是（）A一般情况下柴油机的效率比汽油机的高B热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多C热机的效率越高说明做功越快D热机损失的能量中，废气带走的能量较少，
9、主要是由于机械摩擦损失的【考查方向】热机的效率【名师点睛】柴油机的压缩冲程的压缩程度更大，热量燃烧更充分，效率比汽油机高；在热机中，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，叫热机的效率；功率是描述热机做功快慢的物理量；热机的工作过程中，燃料燃烧放出的能量，废气的温度很高，带走的热量最多。典例6：（2019临沂模拟）如图是内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（）A BC D【考查方向】热机的效率【名师点睛】热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值。知识点四：能量的转化和守恒典例7：（2019温州）某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电动机供电以调节百叶窗的开合。该过程中发生的能量转换是（）A电能机械能光能 B光能机械能电能C光能电能机械能 D机械能电能光能【考查方向】能量的相互转化【名师点睛】太阳能电池板，把太阳能转化为电能，电动机把电能转化为机械能。典例8 （2019内江）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（）A随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的B两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面C电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去D出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动【考查方向】能量转化与守恒观点的应用；机械能【名师点睛】能量既不会创生，也不会消灭，它只能从一种形式转化为另一种形
