第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 2025年中考物理一轮复习考点精讲（广西）

声、光、热 知识梳理 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 考点梳理 知 识 梳 理 返回目录 1．定义：利用内能做功的机械。如内燃机、蒸汽机、汽轮机、喷气发动机等。 2．内燃机： (1)概念：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 (2)工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，把_______能转化为_____能；然后高温高压的燃气推动活塞做功，把_____能转化为_______能。 (3)内燃机分为汽油机和柴油机两大类。 知识点一 热机(广西2023) 化学　 内　 内　 机械　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 (4)四冲程汽油机各个冲程的特点： 冲程 _______冲程 _______冲程 工作 示意图 相应特点 ①进气门打开，排气门关闭； ②活塞向_____运动； ③吸入汽油和空气的混合物(柴油机吸入的是空气) ①进气门、排气门都关闭； ②活塞向_____运动 ③燃料混合物被压缩(柴油机压缩的是空气) 能量的转 化或转移   _______能→内能 吸气　 压缩　 下　 上　 机械　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 冲程 _______冲程 排气冲程 工作 示意图     相应特点 ①进气门、排气门都关闭，火花塞点火(柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油)； ②活塞在高温高压的燃气作用下向_____运动； ③点火方式：点燃式(柴油机为压燃式) ①进气门关闭，排气门打开； ②活塞向_____运动，将废气排出汽缸 能量的转 化或转移 _____能→机械能 废气带走很多能量 做功　 下　 上　 内　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 知识点拨　1．四冲程内燃机完成一个工作循环，要经过4个冲程，飞轮转动2周，活塞上下往返2次，对外做功1次。 2．内燃机的四个冲程只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都靠飞轮的惯性完成。 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 1．定义：某种燃料_______燃烧放出的热量与其_______________之比。(比值定义法) 2．热值的单位：________________(气体燃料热值的单位为J/m3)。煤油的热值是4.6×107 J/kg，表示的意义是__________________________ ______________。 3．计算公式： (1)固体和液体：Q放＝_____。(2)气体：Q放＝_____。 完全　 知识点二 燃料的热值 质量(或体积)　 焦每千克(J/kg)　 1 kg煤油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J　 mq　 Vq　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 易错点拨　热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等均无关。热值只是在数值上等于燃料完全燃烧放出的热量与其质量(或体积)的比值。 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 ►判断正误 1．(1)燃料完全燃烧时的热值比不完全燃烧时的大 (　　) (2)燃料燃烧时温度越高，热值越大 (　　) (3)燃料用去一半后，剩余燃料的热值变为原来的一半 (　　) (4)不同燃料燃烧时，放出热量多的热值大 (　　) ×　 ×　 ×　 ×　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 1．定义：用来做_________的那部分能量与燃料___________放出的能量之比。 知识点三 热机的效率(广西2023) 3．提高热机效率的途径： (1)让燃料尽可能地充分燃烧； (2)不断改进热机，减少热量的损失； (3)设法利用废气的能量等。 有用功　 完全燃烧　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 注意　由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于100%。 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 1．能量的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互_____。 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．永动机猜想：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，_________(选填“可能”或“不可能”)制造出永动机。 转化　 知识点四 能量的转化和守恒(广西2024、广西2023) 消灭　 产生　 转化　 转移　 保持不变　 不可能　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 考 点 梳 理 返回目录 例1　图1为某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于此冲程的说法正确的是 (　　) A．喷油嘴正在喷出雾状柴油 B．该冲程是做功冲程 C．该冲程中气体的内能增大 D．汽缸内气体的温度升高 考点 热机(广西2023) B　 图1 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 1．(2023镇江改编)图2为单缸四冲程汽油机的_______冲程，该冲程将_______能转化为_____能。该冲程中活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变_____。若该汽油机飞轮转速为2 400 r/min，则它每秒钟完成_____个冲程。 压缩　 机械　 内　 大　 80　 图2 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 例2　(2024连云港)下列关于燃料热值的说法正确的是 (　　) A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．换用热值更高的燃料，可以提高热机的效率 D．焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量 考点 热值、热机效率(广西2023) D　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 例3　(2024山西)山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360 km，驾车前往大约需要4 h。(汽油的热值q取4.5×107 J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3) (1)汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量Q。 m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×25×10-3 m3＝20 kg 汽油完全燃烧放出的热量： Q＝qm＝4.5×107 J/kg×20 kg＝9×108 J 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 (2)若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率。 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 2．为保证家庭用餐安全，小亮妈妈用如图3所示的燃气灶烧水给家里的餐具消毒。已知压力锅内水的质量为5 kg，水的初温为 22 ℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.06 m3的天然气，该燃 气灶烧水的热效率为70%。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)， 天然气的热值为4.0×107 J/m3]求： (1)天然气完全燃烧放出的热量； 解：(1)天然气完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝0.06 m3×4.0× 107 J/m3＝2.4×106 J 图3 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 (2)消毒过程中，水吸收的热量； Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106 J＝1.68×106 J (3)压力锅内水烧开时的温度。 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 3．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率会_______(选填“升高”“降低”或“不变”)。某型号汽车发动机的能量流向图如图4所示，则 该发动机的效率是_______。 若汽车消耗0.2 kg的汽油做了 2.76×106 J的有用功，则这些 汽油完全燃烧放出的热量是 ___________J，汽油的热值 是___________J/kg。 图4 降低　 30%　 9.2×106　 4.6×107　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 例4　 现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的_______能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了_______________。 考点 能量的转化和守恒(广西2024、广西2023) 机械　 能量守恒定律　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 4．图5是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是 (　　) A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电时将电能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将化学能转化为机械能 D　 图5 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 5．下列说法正确的是 (　　) A．能量在转化的过程中总量越来越少 B．热机不可能将内能全部转化为机械能 C．只要设计巧妙，永动机就可以制成 D．电能可以转化为机械能，机械能无法转化为电能 B　 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 参考答案 【知识梳理】 一、2.(2)化学　内　内　机械 (4)吸气　压缩　做功　下　上　下　上　机械　内 二、1.完全　质量(或体积) 2．焦每千克(J/kg) 1 kg煤油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J 3．(1)mq　(2)Vq 易错精练　1.(1) ×　(2) ×　(3) ×　(4) × 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 四、1.转化　2.消灭　产生　转化　转移　保持不变 3．不可能 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 【考点梳理】 例1　B 变式训练　1.压缩　机械　内　大　80 例2　D 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×25×10-3 m3＝20 kg 汽油完全燃烧放出的热量： Q＝qm＝4.5×107 J/kg×20 kg＝9×108 J 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 变式训练　2.解：(1)天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq＝0.06 m3×4.0×107 J/m3＝2.4×106 J Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106 J＝1.68×106 J (3)由Q吸＝cm(t－t0)可知，压力锅内水烧开时的温度： 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 3．降低　30%　9.2×106　4.6×107 例4　机械　能量守恒定律 变式训练　4.D　5.B 返回目录 第29课时　热机　热机的效率　能量的转化和守恒 2．热机效率的计算公式：η＝＝_______(或_______)。 　 　 解：(1)由ρ＝可知，消耗汽油的质量： 解：(2)由P＝可知，汽车发动机做的功：W＝Pt＝25 kW×4 h＝100 kW·h＝3.6×108 J 汽车发动机的效率： η＝＝＝40% 解：(2)由η＝可知，水吸收的热量： 解：(3)由Q吸＝cm(t－t0)可知，压力锅内水烧开时的温度：t＝＋t0＝＋22 ℃＝102 ℃ 三、1.有用功　完全燃烧　2.　 例3　解：(1)由ρ＝可知，消耗汽油的质量： (2)由P＝可知，汽车发动机做的功： W＝Pt＝25 kW×4 h＝100 kW·h＝3.6×108 J 汽车发动机的效率：η＝＝＝40% (2)由η＝可知，水吸收的热量： t＝＋t0＝＋22 ℃＝102 ℃ $$