2024年中考物理一轮复习 第九讲 内能的利用

内能的利用 CZJ 第9讲 内能的利用 1．知道热机中的能量转化 2．了解四冲程内燃机的工作原理 3．知道汽油机和柴油机的区别 4. 知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义 5．理解热机的效率及提高热机效率的方法 学习目标 CZJ 热机 ——利用内能做功的机械 你能说出这个过程中能量转化的情况吗？ 燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能。 气体推动木塞做功实验 考点1：热机 CZJ 热机的种类 蒸汽机车 考点1：热机 CZJ 热机的种类 发电站的汽轮机 考点1：热机 CZJ 热机的种类 喷气发动机 火箭发动机 CZJ 利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气轮机（喷气发动机）等。 热机的种类 内燃机车 考点1：热机 CZJ 内燃机分类 汽油机 柴油机 使用汽油作为燃料的叫汽油机。 使用柴油作为燃料的叫柴油机。 CZJ 汽油机的构造 火花塞 进气门 排气门 汽缸 活塞 连杆 曲轴 火花塞 进气门 排气门 活塞 CZJ 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 汽油机工作的四个冲程中，只有              燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的                      来完成。必须靠外力来启动。   做功冲程 飞轮的惯性 汽油机一个工作循环包括       冲程，活塞往复     次，曲轴( 飞轮）转动      圈，做功      次。有     次能量转化。 4 2 2 1 2 1421 CZJ 汽油机和柴油机的构造对比 汽油机的构造 柴油机的构造 火花塞 进气门 排气门 气缸 连杆 活塞 曲轴 喷油嘴 进气门 排气门 吸入空气和汽油混合物 吸入空气 ① ② CZJ 汽油机和柴油机的区别 汽油机 柴油机 结构区别 工作过程 吸气冲程 压缩冲程 点火方式 优缺点 火花塞 喷油嘴 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 体积 压强 温度 体积 压强 温度 火花塞点火(点燃式) 压缩空气已达到雾状柴油着火点,不需点燃(压燃式) 轻便、效率低等 笨重、效率高等 变小 变大 升高 变更小 变更大 变更高 CZJ ☞ 考点1：热机 1．一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1 800 r/min，则柴油机每秒( ) A．完成30个冲程，做功30次 B．完成60个冲程，做功60次 C．完成60个冲程，做功15次 D．完成120个冲程，做功30次 C 1 个循环 4个冲程 飞轮2圈 做功1次 1800r/min=30r/s 30r/sX2=60r/s 30r/s÷2=15r/s CZJ 不同热机的如何比较性能的好坏呢？ 不同热机的性能？ 考点2：热机效率 CZJ 有多少能量被有效的利用呢？ W有用 不同热机的性能？ 考点2：热机效率 X100% Q总 CZJ 不同热机的性能？ 考点2：热机效率 定义： 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 公式： CZJ 不同热机的性能？ 考点2：热机效率 公式： 提高热机效率的途径： （1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；  （3）利用废气的能量。 （2）改进热机，减少各种能量损失； CZJ 蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为 20%~30% 柴油机的效率为30%~45% 常见热机的效率 CZJ 2．(2022·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 A × × × √ 内能增大 内能耗散掉了，如废气 大部分 考点2：热机效率 CZJ 3．某载重汽车自重12 t，车轮与地面的总接触面积为0.5 m2，汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210 kW，每行驶43 s消耗柴油700 g，柴油的热值为4.3×107 J/kg。下列说法中( ) ①完全燃烧700 g柴油放出的热量为3.01×109 J ②该柴油发动机的效率为30% ③完全燃烧700 g柴油放出的热量为3.01