中考物理 第四單元 熱和能 內(nèi)能的利用 第13講 內(nèi)能的利用課件.ppt

第13講內(nèi)能的利用,20132015年初中學(xué)業(yè)水平考試試題統(tǒng)計與命題解讀,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)1熱機(jī)1.熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。2.熱機(jī)工作過程:(1)多數(shù)內(nèi)燃機(jī)是由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程等四個沖程不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。(2)四沖程內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)包含四個沖程,活塞往復(fù)運(yùn)動兩次,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周,對外做功一次。(3)四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)中只有做功沖程是靠燃?xì)馔苿踊钊龉?其他三個沖程是輔助沖程,要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。(4)內(nèi)燃機(jī)的啟動:靠外力驅(qū)動飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來,然后實現(xiàn)持續(xù)工作。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)2熱機(jī)的效率1.熱值(1)定義:1kg的某種燃料完全燃燒所釋放的熱量,叫作這種燃料的熱值。(2)定義式:。(3)單位:焦每千克,符號是J/kg。(4)理解:熱值反映了燃料在燃燒過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能本領(lǐng)的大小。熱值是燃料本身的一種特性,它與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等沒有關(guān)系。【提示】對于氣體燃料來說,熱值,熱值單位為“J/m3”。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,2.熱機(jī)的效率(1)熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫作熱機(jī)的效率。(3)內(nèi)燃機(jī)工作時能量流向圖:,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,【提示】(1)溫室效應(yīng)的形成原因:現(xiàn)代社會工業(yè)生產(chǎn)過程中,煤炭、石油和天然氣的燃燒,排放的有吸熱和隔熱功能的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣,使地球表面的溫度升高。因此,二氧化碳?xì)怏w又被稱為溫室氣體。(2)熱島效應(yīng):熱島效應(yīng)是指城市溫度高于郊區(qū)溫度的一種小氣候現(xiàn)象。,考法1,考法2,考法1熱機(jī)的效率作為將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,考查的重點(diǎn)是熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化,特別是熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率。例1圖中發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、白熾燈、熱機(jī)的能量流向圖符合實際的是(),考法1,考法2,解析:發(fā)電機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,但是過程中由于摩擦生熱,伴隨著內(nèi)能的損耗,故A正確;電動機(jī)在工作時,消耗電能,產(chǎn)生機(jī)械能和內(nèi)能,且所產(chǎn)生的機(jī)械能應(yīng)大于所產(chǎn)生的內(nèi)能,故B錯誤;白熾燈工作原理是電能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能然后內(nèi)能轉(zhuǎn)化為光能,在轉(zhuǎn)化過程中內(nèi)能較多,沒有機(jī)械能輸出,故C錯誤;熱機(jī)燃料燃燒釋放能量的流向:廢氣帶走的能量;克服摩擦做功消耗的能量;向外散熱;轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰?故D錯誤。答案:A方法點(diǎn)撥這是一個現(xiàn)實生活中的題目,解決這類題目需要我們多觀察生活,讓理論和實踐有效結(jié)合。,考法1,考法2,例2某物理小組的同學(xué)在社會實踐活動中,通過實際調(diào)查和網(wǎng)上查詢,繪制了一輛某種型號普通轎車行駛時的能量流向圖,請你參與討論有關(guān)問題。,考法1,考法2,(1)根據(jù)圖中的能量流向,說出該轎車行駛時有哪幾方面的能量損耗。(2)若將機(jī)器轉(zhuǎn)化有用功的能量與輸入發(fā)動機(jī)的能量的比值定義為“能量轉(zhuǎn)化效率”,由圖中提供的數(shù)據(jù)可得,該轎車的能量轉(zhuǎn)化效率為。(3)對減少汽車行駛中的能量損耗,就你所知,提出一條建議(不要求解釋)。解析:(1)從能量流向圖上可以讀出,有用功之外的能量損耗為摩擦與輻射損耗、冷卻水損耗、排放廢氣損耗;(2)轎車在行駛過程中,克服車輪受到地面的阻力做的功為有用功,由題圖可以看出轎車的能量轉(zhuǎn)化效率為=17%;(3)建議可以是:給機(jī)器加潤滑油,減少有害摩擦;改進(jìn)油箱的密閉性,減少蒸發(fā)損耗;提高汽油質(zhì)量;對排放的尾氣進(jìn)行收集、再利用等。答案:(1)摩擦與輻射損耗、冷卻水損耗、排放廢氣損耗。(2)17%(3)給機(jī)器加潤滑油,減少有害摩擦。,考法1,考法2,方法點(diǎn)撥與熱機(jī)的效率定義不同,“能量轉(zhuǎn)化效率”是指機(jī)器轉(zhuǎn)化為有用功的能量與輸入發(fā)動機(jī)的能量的比值,注意二者定義上的區(qū)別。,考法1,考法2,考法2燃料熱值與熱學(xué)計算熱學(xué)綜合計算題的命題角度,往往是吸收的熱量(Q=cmt)由某種燃料燃燒放出,根據(jù)Q=qm進(jìn)行相關(guān)計算,大多中考題涉及內(nèi)能的轉(zhuǎn)移效率問題。例3(2015山東德州中考模擬)“可燃冰”作為新型能源,有著巨大的開發(fā)使用潛力。同等條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可達(dá)煤氣的數(shù)十倍,這說明“可燃冰”的很大。1kg“可燃冰”完全燃燒大約放出4.2108J的熱量,可使kg的水從20加熱至60。(水的比熱容為4.2103J/(kg),考法1,考法2,解析:在同等條件下,包含質(zhì)量相同,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,說明“可燃冰”的熱值很大;答案:熱值2500方法點(diǎn)撥(1)1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫這種燃料的熱值;(2)利用Q放=Q吸=cmt的變形公式即可求出水的質(zhì)量。,考法1,考法2,例4水壺里裝有2kg、20的水,用天然氣爐具將其加熱至沸騰,已知天然氣的熱值為8107J/m3,大氣壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,c水=4.2103J/(kg),則:(1)燒開這壺水,水需要吸收多少熱量?(2)若燒開這壺水消耗的天然氣是0.021m3,則天然氣爐具的效率是多少?解析:(1)水吸收的熱量Q吸=cmt=4.2103J/(kg)2kg/m3(100-20)=6.72105J;(2)天然氣完全燃燒釋放的熱量Q放=qV=8107J/m30.021m3=1.68106J,天