第6讲 第2课时 内能的利用（讲义PPT）-【架构中考】2024年中考物理讲义（贵州专用）

2024贵州物理 第二部分　热 学 第六讲　内能　内能的利用第2课时　内能的利用 目 录 1 回归教材　掌握必备知识 2 对照课标　突破核心考点 3 课堂反馈　落实学业要求 1 回归教材 掌握必备知识 1 必备知识 热机（利用内能做功的机械） 1.内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内 燃机。内燃机中最常见的是⁠ ⁠和⁠ ⁠。   汽油机　 柴油机　 化学　 内　 机械　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 3.单缸四冲程汽油机与柴油机异同 类别 不同点 相同点 燃 料 吸气冲程 做功冲程 效率 应用 汽油 机 汽 油 吸入⁠⁠　汽　 　空气 的混合 ⁠ 标志：火花塞点火 点火方式：点燃式 低 小型汽 车、摩托车 工作过程 柴油 机 柴 油 只吸入　 空 标志：喷油嘴喷油 点火方式：压燃式 高 载重汽 车、大 型拖拉机等 工作过程 汽油和　 空气的混合物 空气 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 4.单缸四冲程汽油机和柴油机的工作过程 工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进、排气 门 进气门打开， 排气门关闭 进气门、排气 门均关闭 进气门、排气 门均关闭 进气门关闭，排气门打开 活塞运动 方向 向下 向上 向下 向上 能量转化 / ⁠⁠　机械　⁠能→ ⁠⁠　内　⁠能 ⁠⁠　内　⁠能→ ⁠⁠　机械　能 / 说明 ①除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的　 惯完成的； ②1个工作循环中，要完成4个冲程，活塞往复运动2次，曲 轴转动2周，对外做功1次 机械　 内　 内　 机械　 惯性　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 ⁠ ⁠ 对点练习1　如图所示是单缸四冲程汽油机工作过程中某一冲程示 意图，此时该汽油机正处在⁠ ⁠冲程，在该冲程中，⁠ ⁠能转化 为⁠ ⁠能。若飞轮转速是2 400 r/min，则该汽油机每秒钟完 成⁠ ⁠个冲程，对外做功⁠ ⁠次。 做功　 内　 机械　 80　 20　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 2 必备知识 热机效率 1.燃料的热值 （2）单位：焦每千克（J/kg）。（气体燃料：J/m3） （3）性质：热值是燃料的一种特性，只与燃料的⁠ ⁠有关， 与燃料的质量、形状、体积、是否燃烧、是否完全燃烧等无关。[初中 阶段四个特性：密度、比热容、热值、电阻] （4）应用：液态氢的热值较大，常用于火箭升空的燃料。 （5）热量计算公式：Q放＝⁠ ⁠或Q放＝⁠ ⁠。 完全燃烧　 质量　 种类　 mq　 Vq　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 2 必备知识 热机效率 1.燃料的热值   （2）单位：焦每千克（J/kg）。（气体燃料：J/m3） （3）性质：热值是燃料的一种特性，只与燃料的⁠ ⁠有关， 与燃料的质量、形状、体积、是否燃烧、是否完全燃烧等无关。[初中 阶段四个特性：密度、比热容、热值、电阻] （4）应用：液态氢的热值较大，常用于火箭升空的燃料。 （5）热量计算公式：Q放＝⁠ ⁠或Q放＝⁠ ⁠。 完全燃烧　 质量　 种类　 mq　 Vq　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 2.热机的效率 （1）定义：用来做⁠ ⁠的那部分能量，与燃料⁠ ⁠ ⁠ ⁠放出的能量之比，叫做热机的效率。[任何热机效率η＜1] （2）公式：η＝⁠ ⁠。 （3）提高热机效率的途径：使燃料尽可能地充分燃烧；尽量减少 各种热量的损失；合理利用废气的能量；保持良好的润滑，减小摩擦。 （4）了解常见的热机效率：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％。 有用功　 完全燃 烧　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 ⁠ ⁠ 对点练习2　火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃 料⁠ ⁠的特性。0.5 kg氢完全燃烧释放出的热量是⁠ ⁠J， 若这些热量有84％被质量为1 t、初温为20 ℃的水吸收，水的温度能够 升高到⁠ ⁠℃，此过程中水的内能是通过⁠ ⁠的方式增加的。 [q氢＝1.4×108 J/kg，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] 热值大　 7×107　 34　 热传递　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 3 必备知识 能量的转化和守恒 1.能量的转化：在一定的条件下，各种形式的能量是可以相互转化 的。例如：摩擦生热，机械能转化为⁠ ⁠能；水电站里水轮机带动发 电机发电，机械能转化为⁠ ⁠能。 2.能量守恒定律：能量既不会凭空⁠ ⁠，也不会凭空⁠ ⁠ ⁠ ⁠，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，而在转化和转移的过程中，能量的总量⁠ ⁠ ⁠ ⁠。 3.永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器叫做永动 机，大量研究表明，永动机是不可能被制造出来的。[违背了能量守恒 定律] 内　 电　 消灭　 产 生　 转化　 转 移　 保持不 变　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 ⁠ ⁠ 对点练习3　（2023·广州）某路灯照明系统的太阳能电池白天将太 阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对如图所示 方框中能量形式判断正确的是（　C　） 甲 ⁠ ⁠ 乙 ⁠ ⁠ 化学能 ⁠ ⁠ 丙 ⁠ ⁠ 丁 A.甲是“电能” B.乙是“太阳能” C.丙是“电能” D.丁是“机械能” C 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 2 对照课标 突破核心考点 1 核心考点 热机的工作原理 ⁠ ⁠　（2023·自贡改编）如图所示，图A、B、C、D是四冲程 汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，图C是⁠ ⁠冲 程，与它原理相同的是图⁠ ⁠所示的演示实验。 A B C D 做功　 F　 例 1 E F 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 2 核心考点 认识燃料的热值 ⁠ ⁠　2023年8月9日，“长征二号丙”运载火箭成功将“环境 减灾二号06星”发射升空。火箭使用热值⁠ ⁠（选填“较大”或 “较小”）的物质做燃料；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升， 是⁠ ⁠能转化为机械能。 较大　 内　 例 2 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 3 核心考点 效率的认识及相关计算 ⁠ ⁠　用煤气灶将质量为5 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收 的热量为⁠ ⁠J；若消耗的煤气质量为0.16 kg，则煤气灶烧水时 的效率为⁠ ⁠。[已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃），q煤气＝4.2×107 J/kg] 1.68×106　 25％　 例 3 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 ⁠ ⁠　暑假期间，东东的爸爸开车带全家去某地旅游，下车时 观察里程表确定汽车行驶了144 km，所用的时间是2 h，消耗汽油12 L （假设汽油完全燃烧）。若汽车发动机在这段时间内的功率为15 kW， 则汽车行驶过程中的牵引力为⁠ ⁠N，汽车发动机的效率约为⁠ ⁠ ⁠ ⁠（百分号前保留整数）。（已知q汽油＝4.6×107 J/kg，ρ汽油＝0.8×103 kg/m3） 750　 24 ％ 例 4 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 3 课堂反馈 落实学业要求 1.（2023·随州）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，图甲、乙分 别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是 （　A　） 甲 乙 A A.图甲是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高 B.由图乙可知该汽油机的效率是30％ C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的 热值 D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高 了燃料的热值 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 2.（2020·贵阳）内燃机的问世极大改善了人类的交通运输方式，但同时 也带来许多环境污染问题，如四冲程内燃机工作时就因⁠ ⁠冲程排 放的废气对大气造成污染。 3.（2019·贵阳）柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度 不断⁠ ⁠（选填“增大”“减小”或“不变”），这时活塞的机械 能转化为被压缩空气的⁠ ⁠能，使其温度更高、压强更大。 4.一辆汽车在平直公路上，以54 km/h的速度匀速行驶23 km，完全燃烧 了3 kg汽油；若该汽车发动机的效率为25％，则汽车的牵引力为⁠ ⁠ ⁠ ⁠N，牵引力做功的功率是⁠ ⁠W。（q汽油＝4.6×107 J/kg） 排气　 增大　 内　 1 500　 2.25×104　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 5.（2023·鄂州）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野 炊。用该燃气炉烧水时，把初温为20 ℃的1 kg水加热到100 ℃，燃烧了 0.025 m3天然气，则水吸收的热量为⁠ ⁠J；假设天然气完全燃 烧，则燃气炉烧水的效率为⁠ ⁠。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃），天 然气的热值取4×107 J/m3] 3.36×105　 33.6％　 第2课时　内能的利用 返回首页 首页 总目录 本讲内容结束 请完成《素养综合练测9》P13~P14页 $$