中考物理 第四單元 熱和能 內能的利用 第13講 內能的利用課件.ppt

第13講內能的利用,20132015年初中學業(yè)水平考試試題統(tǒng)計與命題解讀,考點1,考點2,考點1熱機 1.熱機是把內能轉化為機械能的機器。 2.熱機工作過程: (1)多數(shù)內燃機是由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程等四個沖程不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。 (2)四沖程內燃機一個工作循環(huán)包含四個沖程,活塞往復運動兩次,曲軸和飛輪轉動兩周,對外做功一次。 (3)四沖程內燃機的一個工作循環(huán)中只有做功沖程是靠燃氣推動活塞做功,其他三個沖程是輔助沖程,要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。 (4)內燃機的啟動:靠外力驅動飛輪和曲軸轉動起來,然后實現(xiàn)持續(xù)工作。,考點1,考點2,考點2熱機的效率 1.熱值 (1)定義:1 kg的某種燃料完全燃燒所釋放的熱量,叫作這種燃料的熱值。 (2)定義式: 。 (3)單位:焦每千克,符號是J/kg。 (4)理解: 熱值反映了燃料在燃燒過程中化學能轉化為內能本領的大小。 熱值是燃料本身的一種特性,它與燃料的種類有關,與燃料的質量、體積、是否完全燃燒等沒有關系。 【提示】對于氣體燃料來說,熱值 ,熱值單位為“ J/m3”。,考點1,考點2,2.熱機的效率 (1)熱機用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫作熱機的效率。 (3)內燃機工作時能量流向圖:,考點1,考點2,【提示】(1)溫室效應的形成原因:現(xiàn)代社會工業(yè)生產過程中,煤炭、石油和天然氣的燃燒,排放的有吸熱和隔熱功能的二氧化碳氣體進入大氣,使地球表面的溫度升高。因此,二氧化碳氣體又被稱為溫室氣體。 (2)熱島效應:熱島效應是指城市溫度高于郊區(qū)溫度的一種小氣候現(xiàn)象。,考法1,考法2,考法1熱機的效率 作為將內能轉化為機械能的機器,考查的重點是熱機的能量轉化,特別是熱機的能量轉化效率。 例1圖中發(fā)電機、電動機、白熾燈、熱機的能量流向圖符合實際的是(),考法1,考法2,解析:發(fā)電機工作過程中的能量轉化是將機械能轉化為電能,但是過程中由于摩擦生熱,伴隨著內能的損耗,故A正確;電動機在工作時,消耗電能,產生機械能和內能,且所產生的機械能應大于所產生的內能,故B錯誤;白熾燈工作原理是電能先轉化為內能然后內能轉化為光能,在轉化過程中內能較多,沒有機械能輸出,故C錯誤;熱機燃料燃燒釋放能量的流向:廢氣帶走的能量;克服摩擦做功消耗的能量;向外散熱;轉變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰?故D錯誤。 答案:A 方法點撥這是一個現(xiàn)實生活中的題目,解決這類題目需要我們多觀察生活,讓理論和實踐有效結合。,考法1,考法2,例2某物理小組的同學在社會實踐活動中,通過實際調查和網上查詢,繪制了一輛某種型號普通轎車行駛時的能量流向圖,請你參與討論有關問題。,考法1,考法2,(1)根據(jù)圖中的能量流向,說出該轎車行駛時有哪幾方面的能量損耗。 (2)若將機器轉化有用功的能量與輸入發(fā)動機的能量的比值定義為“能量轉化效率”,由圖中提供的數(shù)據(jù)可得,該轎車的能量轉化效率為。 (3)對減少汽車行駛中的能量損耗,就你所知,提出一條建議(不要求解釋)。 解析:(1)從能量流向圖上可以讀出,有用功之外的能量損耗為摩擦與輻射損耗、冷卻水損耗、排放廢氣損耗; (2)轎車在行駛過程中,克服車輪受到地面的阻力做的功為有用功,由題圖可以看出轎車的能量轉化效率為=17%; (3)建議可以是:給機器加潤滑油,減少有害摩擦;改進油箱的密閉性,減少蒸發(fā)損耗;提高汽油質量;對排放的尾氣進行收集、再利用等。 答案:(1)摩擦與輻射損耗、冷卻水損耗、排放廢氣損耗。(2)17%(3)給機器加潤滑油,減少有害摩擦。,考法1,考法2,方法點撥與熱機的效率定義不同,“能量轉化效率”是指機器轉化為有用功的能量與輸入發(fā)動機的能量的比值,注意二者定義上的區(qū)別。,考法1,考法2,考法2燃料熱值與熱學計算 熱學綜合計算題的命題角度,往往是吸收的熱量(Q=cmt)由某種燃料燃燒放出,根據(jù)Q=qm進行相關計算,大多中考題涉及內能的轉移效率問題。 例3(2015山東德州中考模擬)“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開發(fā)使用潛力。同等條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達煤氣的數(shù)十倍,這說明“可燃冰”的很大。1 kg“可燃冰”完全燃燒大約放出4.2108 J的熱量,可使 kg的水從20 加熱至60 。(水的比熱容為4.2103 J/(kg),考法1,考法2,解析:在同等條件下,包含質量相同,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍,說明“可燃冰”的熱值很大; 答案:熱值2 500 方法點撥(1)1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫這種燃料的熱值;(2)利用Q放=Q吸=cmt的變形公式即可求出水的質量。,考法1,考法2,例4水壺里裝有2 kg、20 的水,用天然氣爐具將其加熱至沸騰,已知天然氣的熱值為8107 J/m3,大氣壓強為標準大氣壓,c水=4.2103 J/(kg),則: (1)燒開這壺水,水需要吸收多少熱量? (2)若燒開這壺水消耗的天然氣是0.021 m3,則天然氣爐具的效率是多少? 解析:(1)水吸收的熱量 Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)2 kg/m3(100 -20 )=6.72105 J; (2)天然氣完全燃燒釋放的熱量 Q放=qV=8107 J/m30.021 m3=1.68106 J, 天然氣爐具的效率 答案:(1)6.72105 J(2)40%,考法1,考法2,方法點撥一般燃料燃燒放出的熱量很難被加熱對象完全吸收,熱傳遞過程中能量轉移的效率就是吸收的熱量和放出的熱量之比;氣體燃料燃燒放熱可以用Q=qV計算。,