第14章 内能的利用单元总结-2020-2021学年九年级物理全一册同步精品课堂（人教版）

人教版 九年级物理第十四章《内能的利用》 单元总结 知识要点一：热机 1．热机： 热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。 热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等 2．内燃机 内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。 压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程是由内能转化为机械能。 3．汽油机和柴油机的比较 ①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。 ②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。 ③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。 ④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。 ⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。 1．（2019•武汉）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 知识要点二：热机的效率 1．热值 定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。 单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。 热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。 公式：①Q＝qm ②Q＝qV Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料质量——千克（kg）。 V——燃料体积——立方米（m3）。 物理意义：酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。 2．热机的效率 热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。 公式： Q总= Q有用= Q总η 由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。 提高热机效率的途径：① 使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；② 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。③在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45% 2．（2019•怀化）某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6L．当汽车行驶500s，则汽车消耗的汽油是　 　L．假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N．则汽油机的效率是　 　%（已知汽油的热值是3.3×107J/L）。 3．（2019•聊城）2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源，[c水＝4.2×103J/（kg•℃）；q氢＝1.4×108J/kg）求： （1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若这些热量全部被质量为200kg，温度为15℃的水吸收，则水升高的温度； （3）某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速行驶，如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。 识要点三：能量的转化和守恒 1．自然界存在着多种形式的能量。机械能、内能、电能，光能，核能，化学能、太阳能等。 2．在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移。 3．能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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。 4.永动机违背了能量守恒定律，所以不可能制造出来。 4．（2020•潮阳区一模）如图甲和乙所示分别是我国研发出首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车，甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的　 　能转化为机械能，乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，它可将　 　能转化为电能，以上能量的转化过程中，能的总量　 　（填“变大