第二章改变世界的热机本章知识整合-【指南针·课堂优化】2024-2025学年九年级全一册物理（教科版）

指而针·课壹优化·号学探究·九年级·物理(K) 本章知识整合 章 1.热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为 3.热机的效率：热机所做有用功的能量与 机械能的装置。 所用燃料完全燃烧所释放的热量的比值，即？ 热机的种类较多，如：蒸汽轮机、内燃机、喷 W有H×100%。 气式发动机、火箭发动机等。 2.内燃机：燃料直接在汽缸内燃烧的热机。 4.提高热机效率的方法：让燃料尽可能充 内燃机工作时，燃料在汽缸内燃烧产生大 分燃烧；减少各部分之间的摩擦：尽量减少各种 量的燃气，燃料的化学能转化为内能，燃气推动 热散失等。 活塞做功将内能再转化为机械能。 5.热机的使用：在推动社会生产力的发展， 常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。 促进人类文明的同时，也带来了环境污染的 四冲程活塞式内燃机的一个工作循环由吸气、 问题。 压缩、做功、排气四个冲程组成。 典 型 题 【例1】烧开水时是用 的方法使 (2)它表示的是 冲程。 水的内能增加。煮稀饭时，锅盖被水蒸气顶起 (3)在这个冲程中， 能转化为 来，这是水蒸气对锅盖 ,水蒸气的内能 能。 (4)完成这一冲程，曲轴和飞轮转 周。 【解析】内能的利用有两种方式：做功和热 【解析】从图中可以看出该内燃机的汽缸 传递。当利用内能加热时，内能由高温物体转 顶部是喷油嘴，所以是柴油机。由于进气门和排 移到低温物体：利用内能做功时，内能转化为 气门都关闭，且活塞向上运动，则应该是压缩冲 机械能，且物体的内能减少，另一个物体的机 程。在压缩冲程中，活塞压缩汽缸内的空气做功 械能增加。 要消耗飞轮的一部分机械能，而空气被压缩后， 内能增大、温度升高，所以这一冲程中机械能转 【答案】热传递做功 减少 化为内能。由于每完成一个工作循环，即完成吸 【例2】如图所示是 某种内燃机某一冲程的 进气 气 气、压缩、做功、排气这四个冲程，曲轴和飞轮转 音嘴 动两周，则每完成其中的一个冲程，曲轴和飞轮 示意图，由图可知： 活米 只转动半周。 (1)这种内燃机是 连杆 曲 【答案】(1)柴油(2)压缩(3)机械内 机。 (4)半 ·34 第二章改变世界的热机 【例3】甲柴油机的效率比乙柴油机的效 率低，这表明 ( A.甲的功率比乙小 B.甲做的功比乙少 C.甲消耗的柴油比乙多 【分析】这是一道力学和热学知识综合应 D.甲柴油机转化成机械能的百分比小 用题。应先计算出汽车行驶的路程：再计算汽车 【解析】甲的热机效率低，根据热机效率的 牵引力所做的功和发挥的功率：然后根据汽车效 定义可知，是用来做有用功的那部分能量，即转 率计算出汽油完全燃烧释放的热量：最后算出消 化成机械能的那部分能量，占燃料完全燃烧所放 耗的汽油。 出的能量（即内能）的百分比小，所以D项对。热 【解答】(1)汽车行驶的路程 机的效率不是功率，所以A项不对，B项说的不 s=t=10m/sX900s=9×103m 明确且缺少条件，C项也缺少条件，所以也错。 牵引力所做的功 【答案】D W=Fs=9.2×103N×9×103m=8.28×102J 【例4】如图为某风景区山中的一段盘山公 牵引力发挥的功率 路照片。以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路 P-W_828X10」=9.2x10w 900s (盘山公路近似处理为斜面)以36km/h的速度匀 速行驶，经过15min从山脚到达山顶：汽车上山时 (2)汽油完全燃烧释放的热量 沿路面获得的牵引力恒为9.2×10N。已知汽油 Q-W_828X10」=2.76×10J 30% 完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效 消耗的汽油mQ=276X10L。=6kg 率为30%，汽油热值g=4.6×10J/kg,求： 94.6×10J/kg (1)汽车上山时牵引力发挥的功率为多大？ 答：(1)牵引力发挥的功率为9.2×10W:(2)消 (2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的 耗了6kg的汽油。 汽油？ ·35·