第二章 改变世界的热机（单元总结）-2020-2021学年九年级物理上册同步精品课堂（教科版）

第一章 分子动理论与内能 单元总结 知识要点一：内燃机的四个冲程 1．内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧，从而使燃烧更充分，热损失更小，热效率较高，内能利用率较大。 2．冲程：活塞在汽缸内住复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 3．工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。 （1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸； （2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩； （3）做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功； （4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。（如下四个冲程的示意图） 4．四冲程对比： 进气阀开关 排气阀开关 活塞运动 曲轴运动 冲程作用 能量的转化 吸气冲程 开 关 向下 半周 吸入汽油和空气的混合物 —— 压缩冲程 关 关 向上 半周 燃料混合物被压缩，温度升高，压强增大 机械能→内能 做功冲程 关 关 向下 半周 燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴对外做功 内能→机械能 排气冲程 关 开 向上 半周 排除废气 —— （2020·内蒙古呼伦贝尔扎兰屯市九年级期末检测）如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于_____冲程，该冲程将_____能转化为机械能。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功_____次，飞轮转过_____圈。 （2019·辽宁朝阳）四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的是_____冲程，如果汽油机的转速表显示3000revs/min，那么该汽油机每秒内做_____次功。给汽车加油时能闻到汽油的味道说明_____。 通过进气门、排气门的开和关来判断是吸气冲程还是排气冲程；通过活塞向上、向下运动来判断是压缩冲程还是做功冲程。 知识要点二：热机效率 1．热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置，用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出 的能量之比叫热机的效率。 2．热机效率是热机性能的重要指标，人们在技术上不断改进，减小各种损耗，提高效率。在热机 的各种损失中，废气带走的能量在总体中所占比例最大，对这部分余热的利用是提高热机效率的主 要途径。 3．热机的效率： ，关键是计算出有用功。对于汽车等内燃机，汽车在内燃机的牵引下通过一定的距离所做的功就是有用功，故 。 （2020·湖南岳阳）某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试，测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m3（g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，）求： (1)汽车与驾驶员的总重力； (2)测试过程中消耗汽油的质量； (3)假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，汽车在测试过程中做的有用功是多少。 （2020·山东泗水初三期中）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）此过程中酒精灯烧水的热效率． （3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸汽需要吸收2.26×103J的热量．水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。 ①炉子、燃气灶、热水器…效率： ； ②太阳能的利用效率： （E为太阳能）。 思维导图 知识要点 $$ 第一章 分子动理论与内能 单元总结 知识要点一：内燃机的四个冲程 1．内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧，从而使燃烧更充分，热损失更小，热效率较高，内能利用率较大。 2．冲程：活塞在汽缸内住复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 3．工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。 （1）吸气冲程：进气门打开，