第十四章 内能的利用-2024年中考物理精剖细解讲义（人教版）

第十四章 内能的利用 ——精剖细解复习讲义 知识点1：热机 1、内能的改变方式 内能转化为机械能的实验现象为：活塞冲出； 能量转化过：燃料燃烧的能量水和水蒸气的内能 塞子的动能。 2、热机 定义：利用内能做功的机械。 热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 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。 内燃机工作原理：内燃机的每一个工作循环分为四个冲程（吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程）。 内燃机的分类： 3、汽油机 构造如下图所示： 一个冲程：活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程。 工作过程如下表所示： 汽油机的一个工作循环有四个冲程，包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门打开，排气门关闭。活塞由上向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。 此过程的能量转化：无。 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，燃料混合物被压缩。 此过程的能量转化：将机械能转化为内能。 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 此过程的能量转化：将内能转化为机械能。 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 此过程的能量转化：无。 汽油机完成一个循环，活塞往复运动2次，曲轴（或飞轮）转2圈，对外做功1次。 汽油机工作过程中的能量转化 压缩冲程∶机械能转化为内能 做功冲程∶内能转化为机械能 4、柴油机 构造如下图所示： 构造与汽油机的不同之处：顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 柴油机的一个工作循环有四个冲程，包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门打开，排气门关闭。活塞由上向下运动，将空气吸进汽缸。 此过程的能量转化：无。 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，空气被压缩，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，汽缸内空气的温度已达到柴油的着火点。 此过程的能量转化：机械能转化为内能。 在压缩冲程结束时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到高温高压的空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 此过程的能量转化：内能转化为机械能。 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 此过程的能量转化：无。 一个工作循环，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，完成四个冲程，对外做功一次，除做功冲程外，其他冲程靠飞轮的惯性来完成。 柴油机工作过程中的能量转化 压缩冲程∶机械能转化为内能 做功冲程∶内能转化为机械能 一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 5、汽油机和柴油机的区别 热机 对比 汽油机 柴油机 不同结构 火花塞 喷油嘴 点火方式 点燃式 压燃式 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 吸入空气 压缩冲程 压缩程度小，汽缸内温度没有达到汽油燃点 压缩程度大，汽缸内温度达到柴油燃点 做功冲程 火花塞产生电火花，点燃汽油 喷油嘴喷入柴油，柴油燃烧 燃烧程度 燃料燃烧不充分 燃料燃烧比较充分 排气冲程 排出尾气 热机 1．（2024•南平一模）下列设备工作过程中使用热机的是（　　） A．“歼20”战斗机 B．亚运会比赛帆船 C．共享单车 D．航拍无人机 2．（2023•牡丹江）以下机械属于内燃机的是（　　） A．火箭喷气发动机 B．汽油机 C．滑轮组 D．洗衣机 3．（2023•南岗区模拟）关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（　　） A．将势能转化为动能 B．将机械能转化为化学能 C．将内能转化为机械能 D．主要目的是通过热传递改变内能 4．（2024•广东模拟）如题图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的是（　　） 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增加 C．做功冲程中，为外部系统提供动力 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 5．（2024•惠阳区校级开学）关于热学的相关知识，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度降低时内能减少，所以0℃冰块的水分子不做热运动 B．北方冬天供暖以水为传热介质，因为水的比热容较小 C．在四冲程内燃机中，做功冲程是将内能转化为机械能 D．热传递过程中，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体 6．（2024•南平一模）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复