資源簡介

初中物理中考復習－第14章　內能的利用
一、熱機
定義 利用　　　　　做功的機械?！　　　∧? 燃料燃燒 　　　　能 做　功 　　　　　　能
熱機種類 蒸汽機　內燃機　噴氣發動機等
內　　　燃　　　機
定義 燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機叫內燃機。包括　　　　　和　　　　　。
汽油機 工作過 程圖解
進氣門　　　，排氣門
　　，活塞向　　運動 進氣門　　　，排氣門
　　，活塞向　　運動 進氣門　　　，排氣門
　　，活塞向　　運動 進氣門　　　，排氣門
　　，活塞向　　運動
1、每一個工作循環曲軸和飛輪轉　　　周，活塞上下往復　　　次，對外做功　　　次。 2、吸氣、壓縮和排氣沖程是依靠飛輪的　　　　　完成。 3、壓縮沖程將　　　能轉化為　　　能；做功沖程將　　　能轉化為　　　　能。
汽油機與柴油機的區　　別 1、工作過程與原理相同，都是四個沖程，都是將內能轉化為機械能。 2、結構不同： （1）汽油機頂部是　　　　　，用于點火，屬點燃式內燃機，吸入氣缸的是　　　??； （2）柴油機頂部是　　　　　，用于噴出霧狀燃料，屬壓燃式，吸入氣缸的是　　　　　　
二、熱機效率
熱值 定義 單位質量的某種燃料　　　　　　燃燒放出的熱量多少叫這種燃料的熱值。與　　　有關
單位 物理量用符號　　　　表示，其單位是　　　　　和　　　　　。（用符號表示）
公式 燃料完全燃燒放出熱量計算公式是：　　　　　　　?。ㄙ|量）、　　　　　　?。w積）
物理意義 如酒精的熱值是3.0×107J/kg，表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　??； 如煤氣的熱值是3.9×107J/m3，表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
三、能量的轉化和守恒
項目 概念 舉例
能的 轉化 能量由一種形式轉變為另一種形式。（能的名稱發生了改變，發生在不同物體之間） 電燈發光：電能轉化為光能和內能
能的 轉移 能量不經過變化直接由一個物體轉移到另一個物體上，或者從物體的一端轉移到另一端。（能的名稱未發生改變，發生要不同物體間，也可以發生在同一物體間） 碰撞時，運動從一個物體轉移到另一個物體上
能　量　守　恒　定　律
內容 能量既不會消失，也不會憑空產生。只會發生轉移或轉化，且在其轉移或轉化過程中總量保持不變，能量的轉化和轉移都是有方向性的。
幾　種　特　殊　的　能　量
核能 1、原子核中質子、中子依靠強大的核力緊密地結合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就可能釋放出驚人的能量，這就叫做核能。 2、獲得方式主要是核裂變和核聚變。 3、應用：原子彈與核反應堆。
太陽能 1、氫原子核在超高溫下發生聚變，釋放出巨大的核能。 2、主要優點：環保、無污染、能源充足。主要缺點：分散，環境影響大，轉換率低。 3、應用：光熱能轉換、光電能轉換、光化學能轉換。
能　源　的　分　類
一次能源 可以直接從自然界中獲得。如：風能、太陽能、核能、化石能源等。
二次能源 通過消耗一次能源才能得到的能源。如：電能、汽油、酒精等
可再生能源 可以在自然界里多次獲得的能源。如：水能、風能、太陽能、生物能等。
不可再生能源 不能在短期內從自然界獲得的能源。如：化石能源、核能等。
未來理想能源 1、必須足夠豐富，可以保證長期使用。 2、必須足夠便宜，可以保證多數人用得起。 3、相關技術必須成熟，可以保證大規模使用。 4、必須足夠安全、清潔，可以保證不會嚴重影響環境。
考點知識訓練：
1．下列關于能量轉化的說法正確的是（　　）
A．水力發電--內能轉化為電能　　　　B．柴油機做功沖程--內能轉化為機械能
C．手機充電--電能轉化為機械能　　　D．下落的小球--動能轉化為重力勢能
2．下列對能量轉化的描述不正確的是（　?。?br/>A．摩擦生熱屬于機械能轉化為內能　　　　　B．發電機工作屬于電能轉化為機械能
C．光合作用屬于光能轉化為化學能　　　　　D．蓄電池充電屬于電能轉化為化學能
3．根據能量守恒定律，以下情形可能發生的是（　?。?br/>A．出膛的子彈射穿木板，以更快的速度繼續前進　
B．電水壺里的水沸騰了，給該電水壺斷電，水的沸騰卻永遠不會停止
C．兩個斜面相對接，小球從左斜面滾下后，繼續沖上右斜面
D．孤島上被人們遺忘的一只機械表，默默地走了幾十年
4．各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發生轉化，且能量的轉化是有方向的，下面幾幅圖按能量轉化的順序，排列正確的是（　?。?br/>A．①②③④ 　　B．②③④① 　　　C．②①③④ 　　　　　　　D．①③④②
5．“可燃冰”作為新型能源，有巨大的開發潛力．同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數十倍，這表示“可燃冰”的（　?。?br/>A．熱量很大 B．溫度很高 C．熱值很大 D．比熱容很大
6．下列關于“熱機”的說法中，正確的是（　　）
A．通過技術改進，熱機效率可達100% B．做功沖程將機械能轉化為內能
C．熱機常用水做冷卻劑，是因為水的沸點高 D．火箭發動機屬于熱機
7．下列有關熱機效率、燃料熱值、物體內能的說法中，正確的是（　?。?br/>A．熱機所用燃料的熱值越大，效率越高 B．熱機所用燃料的化學能轉化成的內能越多，效率越高
C．物體的內能越大，溫度越高 D．摩擦生熱是利用做功的方式來增加物體的內能
8．現代汽車的發動機一般都是四沖程內燃機，其四個沖程如圖所示，其中做功沖程是（　　）
A． B． C． D．
9．如圖是四沖程汽油機工作狀態示意圖，下列說法正確的是（　?。?br/>A．該圖表示的是壓縮沖程
B．該沖程是內能轉化為機械能的過程
C．該沖程中汽缸內氣體分子運動劇烈程度減弱
D．該沖程中主要是通過熱傳遞的方式改變汽缸內物質的內能
10．四沖程汽油機工作時與圖中能量轉化相同的沖程是（　?。?
A．吸氣沖程 B．壓縮沖程　　　　C．做功沖程　　　D．排氣沖程
11．一顆數十噸的隕石被地球俘獲，在加速下落的過程中，隕石與大氣劇烈摩擦、迅速升溫、猛烈燃燒，猶如一顆火球撲向俄羅斯．隕石下落過程中，其能量轉化過程是（　?。?br/>A．重力勢能一動能一內能 B．動能一重力勢能一內能
C．重力勢能一內能一動能 D．內能一重力勢能一動能
夯實基礎訓練：
下列交通工具中，動力設備不是熱機的是（　　）
A．遠洋輪船　　　 B．載重汽車　　　 C．戰斗機 　　D．電動摩托
如圖是內燃機的某沖程工作示意圖，以下改變內能方式與此相同的是（　?。?br/>A．烤火取暖　 B．搓手取暖　　C．向手“呵氣”取暖 　D．用熱水袋取暖
下面是小明同學“物理學習筆記”中的摘錄，其中正確的是（　?。?br/>A．做功和熱傳遞在改變物體熱量上是等效的 B．某種燃料在燃燒時所放出的熱量叫做這種燃料的熱值
C．熱量是在傳遞過程中物體內能改變的多少 D．溫度越高的物體具有的熱量越多
在汽油機壓縮沖程中，氣缸內氣體的（　?。?br/>A．溫度降低 　　B．密度變小 　　C．熱量增多 　　D．內能增加
我國隨著航天事業發展需要，正在研制大功率液氫發動機．這種發動機主要是因為氫是有（　　）
A．較小的密度 　B．較大的比熱容　　C．較高的熱值 　D．較低的沸點
有關熱學知識，下列說法中正確的是（　?。?br/>A．燒杯中的水沸騰后繼續加熱，水的溫度會升高 B．內燃機的做功沖程將內能轉化為機械能
C．物質的比熱容跟物體吸收或放出的熱量有關 D．鋸木頭時鋸條發熱，這是利用熱傳遞的方式改變了鋸條的內能
燒開同樣一壺水，完全燃燒的干木材與完全燃燒的無煙煤質量不同，是因為干木材和無煙煤具有不同的（　?。?br/>A．熱值　　　　 B．比熱容 　　　C．內能　　　　 D．熱量
近期煤價節節攀升，少數不法商販將煤矸石破碎后摻在優質煤中高價銷售，客戶為了不上當，最恰當的方法是檢測下列物理量中的（　?。?br/>A．熱值 　　B．比熱容 　　C．溫度 　　　D．質量
汽車油箱的汽油用掉一半后，關于油箱內汽油的說法正確的是（　　）
A．它的質量變為原來的一半　　　　　　　　B．它的密度變為原來的一半
C．它的熱值變為原來的一半　　　　　　　　D．它的比熱容變為原來的一半
某機器的能量流向圖如圖所示，據此推測該機器可能是（　?。?br/>A．熱機 　B．電動機 　C．發電機 　D．電熱水器
某中學為學生供應開水，用焦炭作為燃料，已知焦炭的熱值是3×107J/kg，現完全燃燒了4.2kg的焦炭，放出的熱量　　　　，設該熱量有25%被水吸收，能將　　　　kg的水從25℃加熱到100℃．[已知c水=4.2×103J/（kg ℃）]．
中考提升訓練：
在火電站內，燃料的化學能經鍋爐、蒸汽輪機和發電機最終轉化為電能，蒸汽輪機的作用是將　　　能轉化為機械能。若鍋爐、蒸汽輪機和發電機的效率分別為50%、70%和80%，則火電站的效率為　　　。
某研究小組為測量垂直于太陽光的面積為1米2表面上，每秒鐘接受到的太陽能，用自制太陽能熱水器做實驗。經多次試驗得到自制太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%?？刂铺柲軣崴鹘邮芴柟獯怪闭丈涞拿娣e始終是2米2，太陽能熱水器內的水的質量為100千克，水的初溫為200C，經8750s時間后上升到450C【C水=4.2×103)/(kg·℃)】。請計算：
(1)在上述過程中太陽能熱水器內的水吸收熱量是多少焦耳？
(2)垂直于太陽光的1米2表面上，每秒鐘接受到的太陽能是多少焦耳？
“五一”假期，小明一家驅車外出旅游。當汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為4O％。已知汽車整車質量為1375kg，油箱容積為50L。（汽油熱值q=3.3×107J/L，g=10N/kg)
（1）這時汽車牽引力做功的功率是多少？
（2）該車加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠的路程？
某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線．若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），煤的熱值約為3×107J/kg．求：
（1）煤完全燃燒產生的熱量；
（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；
（3）煤爐燒水時的熱效率．
發動機是汽車的核心部件，發動機的質量決定了整車的性能和品質，現代汽車主要分汽油和柴油兩類發動機，其中汽油發動機提供動力的是內燃機的汽缸．若某臺以汽油為燃料的汽車，發動機內有四個汽缸，其相關數據如下表所示．
（1）汽車以100km/h速度勻速運動時發動機的輸出功率最大，則1min內有用功　　　　　J．
（2）汽車內燃機一個工作循環包括四個沖程，一個汽缸正常工作四個沖程的順序是　　　　　　　（對甲、乙、丙、丁重新排序），　　　　　圖所示的沖程內燃機給汽車提供動力．
（3）汽車排氣量是指發動機氣缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大，空燃比是指汽缸內空氣和燃油的質量比．下表是汽車發動機數據表，當汽車以100km/h速度勻速運動時，根據表中數據求汽車發動機的效率．（計算結果保留一小數）
如圖為四缸發動機工作原理：內燃機通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作．（1）發動機在做功沖程里，高溫、高壓的燃氣推動活塞向下運動，對外做功，同時將　　　能轉化為　　　　　能．（2）有一臺四缸發動機，其主要技術指標如下表所示．其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（既沖程長）．轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數．
①該發動機在1s內做功　　　J，單缸排量v=　　　L．
②在每個做功沖程里，發動機做功W=　　　　J．
（3）在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為W=pv，式中p表示燃氣對活塞的壓強，則p=　　Pa(1L=10-3m3)．
（4）如圖為發動機在做功沖程中的示意圖．下面給出了公式W=pv的證明，請將推導過程補充完整（要求各表達式均用S、l或p表示）：設活塞的面積為S，沖程長為l，燃氣對活塞的壓強為p，則燃氣對活塞的壓力F=　　　　，燃氣對活塞所做的功W=　　　　，又根據數學知識可知發動機的單缸排量v=　　　　　，故W=pV．

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