重难点06 内能的利用-2021年中考物理【热点·重点·难点】专练

专项二 热学 重难点05 内能的利用 【知识梳理】 1.利用内能的两种方式：加热；做功。 2.单杠四冲程内燃机的四个冲程 冲程名称 进气门 排气门 能量转化 能量来源 备注 吸取冲程 开 闭 飞轮转动的惯性 1个工作循环，飞轮转动2周，经历4个冲程，对外做功1次。 压缩冲程 闭 闭 机械能转化为内能 飞轮转动的惯性 做功冲程 闭 闭 内能转化为机械能 燃料燃烧释放的内能 排气冲程 闭 开 飞轮转动的惯性 3.汽油机与柴油机的区别 比较项目 结构 点火方式 吸气冲程吸入的物质 燃料 热机效率 应用 汽油机 顶部有火花塞 点燃式 空气和汽油 汽油 26-40% 轿车等较轻便的机械 柴油机 顶部有喷油嘴 压燃式 空气 柴油 34-45% 轮船等较笨重的机械 4.热机效率：热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比。其值一定小于1。 公式：η=×100%。一般用W=Fs或者W=Pt计算有用功；用Q放=mq计算Q放。 提高热机效率的一些途径：让燃料燃烧更充分；减轻热机的质量；较少热机各部件之间的摩擦；废气再利用等。 5.热机与环保：热机在使用过程中带来的环境污染主要是大气污染（燃烧汽油、柴油产生的大量氮氧化物，碳氧化物和铅）、排放的二氧化碳产生的温室效应、粉尘、噪声等。解决问题的方向：研究开发低能耗、少污染的热机；控制、减少污染。 【易混淆点】 1.压缩冲程与做功冲程的能量转化：压缩冲程—机械能转化为内能；做功冲程—内能转化为机械能。 2.吸气冲程中汽油机吸入的是空气和汽油；柴油机吸入的是空气。 3.已知转速，计算做功次数：先求出单位时间内转过的圈数，然后根据做功冲程数=圈数/2；冲程数=圈数×2进行计算。 【典例分析】 【例1】（2020巴中6）下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【分析】在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。 A．图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，排气冲程，A错。 B．图中两气门都关闭，活塞向下运行，火花塞点火，气缸容积增大，做功冲程，B正确。 C．图中两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，压缩冲程，C错。 D．图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，吸气冲程，D错。选B。 【思路小结】判断单杠四冲程汽油机的冲程。解题方法：熟记1表。观察进气门和排气门的开闭情况，进气门开是吸气冲程；排气门开是排气冲程。观察火花塞：若两门都关闭，火花塞点火的是做功冲程，没有则是压缩冲程。 【例2】（2020广元13）汽油机工作时将燃料燃烧时产生的 能转化为 能，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功 次。 【答案】内 机械 40 【分析】汽油机工作时将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能。 由题意可知：单缸四冲程汽油机的飞轮转速是4800r/min，即80r/s，完成160个冲程，4个冲程对外做功一次，所以对外做功40次。 【思路小结】根据转速，计算冲程或者做功次数，解题方法：牢记1个工作循环，飞轮转动2周，经历4个冲程，对外做功1次。 【真题操练】 1.（2020南京7）如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（　　） A. 瓶塞冲出 B 搓手取暖 C. 压缩气体 D. 钻木取火 【答案】A 【解析】根据图示可知：两个气门都关闭，活塞向下运动，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能。 A．试管内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，A正确。 B．搓手取暖，克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，内能增加，B错。 C．外界对筒内空气做功，空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，C错。 D．钻木取火过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增加，D错。选A。 2.（2020衡阳8）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　） 甲 乙 丙 丁 A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁 B．乙图冲程能获得动力 C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程 D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程 【答案】C 【解析】甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，做功冲程，将内能转化为机械能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲