2020物理中考考點及典型例題14——內能及利用,全國通用打印版

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規律總結1:對汽油機和柴油機的認識及其相關問題的處理

1.熱機定義:熱機是利用內能來做功,把內能轉化為機械能的機器。

2.熱機的種類:蒸汽機、內燃機(汽油機和柴油機)、汽輪機、噴氣發動機等

內燃機活塞在汽缸內往復運動時,從氣缸的一端運動到另一端的過程,叫做一個衝程。

四衝程內燃機包括四個衝程:吸氣衝程、壓縮衝程、做功衝程、排氣衝程。

在單缸四衝程內燃機中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個衝程為一個工作循環,每個工作循環曲軸轉2周,活塞上下往復2次,做功1次。

在這四個衝程中只有做功衝程是燃氣對活塞做功,而其它三個衝程(吸氣衝程、壓縮衝程和排氣衝程)是依靠飛輪的慣性來完成的。

壓縮衝程將機械能轉化為內能。

做功衝程是由內能轉化為機械能。

①汽油機工作過程:

②柴油機工作過程:

3.汽油機和柴油機的比較:

①汽油機的氣缸頂部是火花塞;柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。

②汽油機吸氣衝程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;柴油機吸氣衝程吸入氣缸的是空氣。

③汽油機做功衝程的點火方式是點燃式;柴油機做功衝程的點火方式是壓燃式。

④柴油機比汽油機效率高,比較經濟,但笨重。

⑤汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。

規律總結2:解決熱值與熱效率問題思維方法與技巧

1.燃料完全燃燒放出熱量

(1)燃料完全燃燒釋放出的熱量公式為:Q放=mq。

(2)氣體燃料完全燃燒釋放出的熱量公式也可為:Q放=qV。推導過程如下:

說明:①中的公式對固體、液體、氣體、均適用。②只對氣體適用。兩個公式的得出都是根據熱值的定義式得到的。

其中,Q放表示燃料完全燃燒放出的熱量,單位是J;q表示燃料的熱值,單位是J/kg;m表示質量,單位是kg。V表示體積,單位是m3。

2.熱效率公式

(1)熱機的效率: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比。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。汽車發動機的效率、飛機發動機的效率、輪船發動機的效率均屬於熱機的效率,其公式為:η=。

(2)爐具的熱效率:天然氣燃燒放出的熱量是爐具提供的總熱量,Q總=Q放,水吸收的熱量是有用的熱量Q有=Q吸,則η=。

(3)電熱水器的效率:電熱絲所產生熱量為Q總,總=Q放,水需要吸收熱量為Q有,有=Q吸,

則η=。

規律總結3:用能量守恆定律解決問題思路

1.要理解能量守恆定律

(1)能量既不會憑空消滅,也不會憑空產生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到其他物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。

(2)能量守恆定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體,小到原子核,也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題,所有能量轉化的過程,都遵從能量守恆定律。

(3)“第一類永動機”永遠不可能實現,因為它違背了能量守恆定律。

2.試論述能量的轉化、轉移和守恆問題。

(1)在一定條件下各種形式的能都可以相互轉化。能量轉化反映了各種現象之間的聯繫,如摩擦生熱說明了機械運動和熱現象之間存在的聯繫;電風扇轉動說明了電現象和機械運動之間存在的聯繫。

(2)不同形式的能量通過做功可以相互轉化,同種形式的能量之間通過熱傳遞可以進行轉移,能量可以從一個物體轉移到另一個物體,也可以從物體的一部分轉移到另一部分。

(3)能量既不會憑空消滅,也不會憑空產生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從

一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。

(4)根據能量守恆定律,在分析自然現象時,如果發現某種形式的能量減少,一定能找到另一種形式的能量增加;反之,當某種形式的能量增大時,也一定可以找到另一種形式的能量減少。


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