专题14 能量的利用【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考物理总复习（全国通用）

专题14 能量的利用 一、热机 1．定义：利用内能做功的机器.常见的热机有：汽油机、柴油机、蒸汽机、汽轮机、喷气发动机等. 2．内燃机：燃料直接在发动机 内燃烧产生动力的热机.内燃机分为 和 两大类，他们分别用汽油和柴油作为燃料. 3．汽油机的四个冲程特点： 冲程名称 工作示意图 进气门 出气门 活塞运动方向 能量转化 说明 吸气冲程 开 关 向下 无 气缸体积变小，汽油与空气的混合物在大气压的作用下进入，依靠飞轮的 完成 压缩冲程 关 关 向上 机械能转化为内能 压缩气体做功，气体温度 ，内能 ，依靠飞轮的 完成 做功冲程 关 关 向下 内能转化为机械能 气体膨胀做功，气体温度 ，内能 ，对外提供动力 排气冲程 关 开 向上 无 废气中含有大量能量和有害气体，依靠飞轮的 完成 二、热值 1．定义：把某种燃料在 燃烧时所放出的 与 的比值叫做这种燃料的热值. （1）单位：J/kg或J/m3. （2）公式：燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q放= 或Q放= . （3）注意： 热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、是否完全燃烧等无关，只与燃料的种类有关. 2．热机的效率： （1）概念：用来做 的那部分能量，与燃料 放出的能量之比. （2）热机效率的计算公式可以表示为 （3）提高热效率的途径：一是让燃料尽可能充分燃烧；二是要减少热量的损失；三是设法利用废气的能量. 三、能量的转化和守恒 1．能量的转化的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互 . 2．能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在这两个过程中，能量的总量 . 3．能量的转化和转移是有 的. 4．永动机是不可能做成的，因为其违反了能量守恒定律. 考点1：热机 【例1】（热机的相关问题）如图为四冲程汽油机工作过程的示意图。其中表示做功冲程的是（　　 ） A． B． C． D． 【例2】（热机的能量转换）（2021·广东中考真题）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低 C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 【例3】（热机的有关计算）某个单缸四冲程汽油机的转速是3000转/分，那么每秒钟内燃气对活塞做功次数和活塞冲程数分别是（　　） A．25次，25个冲程 B．100次，100个冲程 C．25次，100个冲程 D．100次，200个冲程 压缩冲程和做功冲程都是两个气门关闭；压缩冲程的活塞向上运动，汽缸体积被压缩，机械能转化为内能；做功冲程的活塞向下运动，汽缸体积增大，内能转化为机械能。 1．（2022·湖南衡阳） 汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　）。 A. 热机排出的尾气没有内能 B. 热机的效率能达到100% C. 热机的大量使用会造成环境污染 D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能 2．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（　　） A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变 B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大 C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加 D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少 3．（2022·湖南郴州）水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（ ）。 A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 4．（2022·四川自贡）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团硝化棉，快速压下活塞。可观察到硝化棉___________的现象。此快速压下活塞过程能量转化情况与汽油机的___________冲程是相同的。 5．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在______冲程，其能量转化情况与______（选填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机1s做功20次，则汽油机1s完成______个冲程。 考点2：热值 【例