第14章 内能的利用-2023-2024学年人教版初中物理九年级上学期期末复习专题

第14章 内能的利用 1.热机：利用内能来做功的机器。内能转化为机械能。 2.内燃机 （1）燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类。它们分别用汽油和柴油作为燃料。 （2）内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。 3.汽油机的工作过程 （1）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作示意图 特点 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人汽缸。 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。 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。 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 能量转化（转移） 机械能转化为内能 （燃料化学能转化为内能）内能转化为机械能 废气带走大部分内能 总结归纳 （1）在四个冲程中压缩冲程涉及的能量转化：机械能转化为内能。做功冲程涉及的主要能量转化：内能转化为机械能。 （2）做功冲程使汽车获得动力。 （3）四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转2圈，对外做功一次。记忆口诀“4221” （4）做功冲程活塞因为获得机械能而运动，带动曲轴转动，其他三个冲程是因为曲轴的惯性而转动。 5.固液气三态物质的宏观特性和微观特性 1.汽油机工作时的压缩冲程会将飞轮的 能转化为气缸内物质的内能，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。 2.单缸四冲程汽油机在某一冲程表现如下：进气门和排气门关闭，气缸内压强增大，利用飞轮的惯性完成。下列符合这一特征的冲程是（　　） A． B． C． D． 4.柴油机和汽油机的比较 汽油机 柴油机 不同点 结构图 吸气冲程 吸入的是空气和汽油的混合物 吸入的只有空气 压缩冲程 压缩程度较柴油机低 压缩程度高 做功冲程 火花塞点火（点燃式） 喷油嘴喷出柴油（压燃式） 相同点 排气冲程 把废气排出气缸 3．下列关于汽油机与柴油机的说法中，错误的是（  ） A．汽油机与柴油机使用的燃料不同 B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 C．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 D．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞 1.比较不同燃料的放热能力 （1）实验装置 （2）实验装置的组装顺序应该是：自下而上。 （3）使用的实验方法：①控制变量法：控制燃料的质量、被加热的液体的质量和初温相等（让两种燃料燃烧完）；②转换法：通过比较被加热的液体升高的温度，来比较燃料热值的大小。 （4）该实验计算的燃料热值比真实值偏小，原因：①燃料不能完全燃烧；②燃料燃烧放出的热并不能完全被液体吸收（热量有损失）。 4．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热容已知。（注：燃料完全燃烧放热用Q放=mq计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）。自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）为了保证结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的 相同，以及水的初温和 相同； （2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 ； （3）小明同学利用这种实验方案计算出了煤油和菜籽油的热值，请思考：利用此实验方法计算出的热值将比真实值 （选填“偏大”或“偏小”）。原因有两点：①燃料不能 ；②燃料燃烧放出的热并不能完全被 吸收； （4）实验装置使用了石棉网，它的作用是 。 2.定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值（q）。热值在数值上等于1Kg某种燃料完全燃烧放出的热量。单位：焦每千克，符号：J/Kg。有些气体的热值单位为：J/m3。热值大的物质常用作航空航天燃料。 3.特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧无关。 4.燃料燃烧放出的热量计算公式：或 （用哪个公式计算取决于热值的单位） 5．为减少火炬燃烧过程中热量排放，杭州亚运会主火炬燃料采用热值