中考物理《第14章 内能的利用》教材知识梳理课件PPT.ppt

1、第一部分 教材知识梳理 第第14章章 内能的利用内能的利用 考点清单 热机热机 1. . 热机热机 ( (1 1) )定义定义：利用：利用_做功的机械叫做热做功的机械叫做热 机机 ( (2 2) )分类分类：蒸汽机：蒸汽机、内燃机内燃机、汽轮机汽轮机、喷汽发动机等喷汽发动机等 ( (3 3) )内燃机内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机， 分为汽油机和柴油机分为汽油机和柴油机 2. . 汽油机汽油机 (1)工作过程：四冲程汽油机是由吸气工作过程：四冲程汽油机是由吸气、压缩压缩、做功和排气四做功和排气四 个冲程的不断循环来保证工作的个冲程的不

2、断循环来保证工作的 燃料燃烧释放出的能量燃料燃烧释放出的能量 考点考点1 1 ( (2) )汽油机四冲程示意图汽油机四冲程示意图 _冲程冲程 _冲程冲程 _冲程冲程 _冲程冲程 图图 示示 吸气吸气 压缩压缩 做功做功 排气排气 进气门进气门 打开打开 关闭关闭 关闭关闭 关闭关闭 排气门排气门 关闭关闭 关闭关闭 关闭关闭 打开打开 活塞运动活塞运动 方向方向 向向 _运运 动动 向向 _运运 动动 向向 _运运 动动 向向 _运运 动动 能量转化能量转化 将将 _能能 转化为转化为 _能能 将将 _ 能转化为能转化为 _ 能能 下下 上上 下下 上上 机械机械 内内 内内 机械机械 在内燃

3、机的四个冲程中在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程使汽车获得动力只有做功冲程使汽车获得动力( ) 理由：理由： 示 失 分 警 热机的效率热机的效率 1 1. . 燃料的热值燃料的热值 ( (1 1) )定义定义：某种燃料：某种燃料_放出的热量与其质量之放出的热量与其质量之 比比，叫做这种燃料的热值叫做这种燃料的热值，用符号用符号_表示表示 ( (2 2) )意义意义：热值在数值上等于：热值在数值上等于_kg某种燃料完全燃烧放某种燃料完全燃烧放 出的热量出的热量 ( (3 3) )单位单位：_，符号是符号是_ ( (4 4) )特点特点：与燃料的形状：与燃料的形状、体积体积、质量无关质量无关，只

4、与燃料的只与燃料的 _有关有关 完全燃烧完全燃烧 q 1 焦耳每千克焦耳每千克 J/kg 种类种类 考点考点3 3 (5)(5)计算公式计算公式 a a公式：公式：Q_ Q热量，单位热量，单位J q热值，单位热值，单位J/m3 V体积，单位体积，单位m3 b b公式：公式：Q_ Q热量，单位热量，单位J q热值，单位热值，单位J/kg m体积，单位体积，单位kg mq qV 2. . 热机的效率热机的效率 (1)定义：热机工作时定义：热机工作时，_的那部分能量与的那部分能量与 _放出的热量之比放出的热量之比，叫做热机的效叫做热机的效 率率用用_表示表示 (2)公式公式 (3)提高燃料利用率的措

5、施：让燃料燃烧更充分；减少各种提高燃料利用率的措施：让燃料燃烧更充分；减少各种 能量损失；设法利用废气的能量等能量损失；设法利用废气的能量等 有用功有用功 燃料完全燃烧燃料完全燃烧 =100% W qm 有有用用 =100% W qV 有有用用 燃料燃烧越充分燃料燃烧越充分，其热值越大其热值越大 ( ) 理由：理由：热值是物质本身的性质热值是物质本身的性质，只与燃料的种类有关只与燃料的种类有关，与与 燃料是否充分燃烧无关燃料是否充分燃烧无关 示 失 分 警 1.能量的转化能量的转化：在一定条件下：在一定条件下，各种形式的能量是可以相各种形式的能量是可以相 互互_的的 2.能量守恒定律能量守恒定

6、律 (1)定义定义：能量既不会凭空产生：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失也不会凭空消失，它只它只 会从一种形式会从一种形式_为其他形式为其他形式，或者从一个物体转移或者从一个物体转移 到其他物体到其他物体，而在转化和转移的过程中而在转化和转移的过程中，能量的总量能量的总量 _ (2)永动机永动机：不需要动力就能源源不断的对外做功的机器：不需要动力就能源源不断的对外做功的机器 就是永动机就是永动机，大量研究表明大量研究表明，永动机是不可能制造出来永动机是不可能制造出来 的的 能量的转化和守恒能量的转化和守恒 转化转化 转化转化 保持不变保持不变 考点考点4 4 湖南三年中考 命题点命题点1 1

7、 热机热机 2. ( (2016永州永州13题题2分分) )下图是汽油机工作的四个冲程的示意下图是汽油机工作的四个冲程的示意 图，其中表示做功冲程的是图，其中表示做功冲程的是 ( )( ) 【解析解析】做功冲程中两个气门都关闭做功冲程中两个气门都关闭，活塞向下运动活塞向下运动， C图正确；另外图正确；另外，根据根据C图火花塞喷火花图火花塞喷火花，这是做功冲程这是做功冲程 的特点的特点，由此也可以判断由此也可以判断C图是做功冲程图是做功冲程判断冲程主判断冲程主 要是看气门的关闭和活塞的运动情况要是看气门的关闭和活塞的运动情况，据此可以判断据此可以判断 A、 B、D图分别是吸气图分别是吸气、压缩和

8、排气冲程压缩和排气冲程 【答案答案】A 4. ( (2016怀化怀化18题题3分分) )热机的四个冲程中对外做功的是热机的四个冲程中对外做功的是 _冲程冲程，排气冲程排气冲程_ ( (选填选填“得到得到”或或“消耗消耗”) ) 机械能机械能 【解析解析】热机的四个冲程中热机的四个冲程中，对外做功的是做功冲程对外做功的是做功冲程，把把 内能转化为机械能内能转化为机械能，其他三个冲程都要消耗机械能其他三个冲程都要消耗机械能 做功做功 消耗消耗 命题点命题点2 2 热值的理解及相关计算热值的理解及相关计算( (含热效率计算含热效率计算) ) 3. (2016永州永州21题题2分分)体积为体积为0.1

9、 m3、热值为热值为2.1107 J/m3 的某气体燃料完全燃烧放出的热量为的某气体燃料完全燃烧放出的热量为_J；若这些；若这些 热量全部被温度为热量全部被温度为20 、质量为质量为10 kg的水吸收的水吸收，则水升则水升 高的温度是高的温度是_.c水 水 4.2103 J/(kg ) 70 2.1106 4. (2015衡阳衡阳21题题2分分)质量为质量为2 kg的某种物质温度从的某种物质温度从20 升高到升高到40 时时，吸收的热量是吸收的热量是1.88104 J，该物质的比该物质的比 热容是热容是_J/(kg )如果不考虑热量散失如果不考虑热量散失，需要完需要完 全燃烧全燃烧_kg干木材

10、来提供热量干木材来提供热量(q 干 木 材干 木 材 1.2107 J/kg) 470 1.5710 3 【解析】【解析】该物质的比热容该物质的比热容 因为因为Qmq， 所以所以m干木材 干木材 kg101.57 J/kg102 . 1 J1088. 1 3- 7 4 m Q吸 kg470 20-100kg.J/102 . 4 J10016. 2 3 8 ）（）（ 吸 tc Q 5. (2016株洲株洲22题题4分分)一个额定功率为一个额定功率为1 000 W的电热水壶的电热水壶 装有装有1.5 kg初温为初温为20 的水的水正常工作将水烧开正常工作将水烧开(100 ) 所用时间为所用时间为9

11、 min，则水吸收的热量为则水吸收的热量为_J，该电该电 热水壶的效率为热水壶的效率为_(计算结果保留两位小数计算结果保留两位小数)已知水已知水 的比热容为的比热容为4.2103 J/( kg ) 【解析解析】 水吸收的热量水吸收的热量Q吸吸cmt4.2103 J/kg 1.5 kg(100 20 )5.04105 J；电热水壶消耗的电能为；电热水壶消耗的电能为 WPt1 000 W960 s5.4105 J，则电热水壶的效率，则电热水壶的效率 为为 93.3%100 J105.4 J1004. 5 %100 5 5 W Q吸 5.04105 93.3% 命题点命题点3 3 能量的转化和守恒能

12、量的转化和守恒 2. （2015长沙长沙21题题2分分）目前长沙城区的老居民小区正）目前长沙城区的老居民小区正 在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具冲冲 击钻击钻.冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲 击墙壁，打出圆孔，如图所示击墙壁，打出圆孔，如图所示.冲击钻在工作过程中，冲击钻在工作过程中， 其能量转化关系是其能量转化关系是( )( ) A. 内能转化为机械能内能转化为机械能 B. 内能转化为电能内能转化为电能 C. 只有机械能和内能的转化只有机械能和内能的转化 D. 有电能、机械能和内能的转化有电

13、能、机械能和内能的转化 第第2题图题图 D 【解析解析】冲击钻在工作时，电动机带动钻头转动，将冲击钻在工作时，电动机带动钻头转动，将 电能转化为机械能；钻头冲击墙壁时，要克服阻力做电能转化为机械能；钻头冲击墙壁时，要克服阻力做 功，将部分机械能转化为内能功，将部分机械能转化为内能 【解析解析】题图中是做功冲程题图中是做功冲程，将内能转化为机械能将内能转化为机械能A选项中选项中， 将燃料燃烧获得的内能转化为火箭的机械能将燃料燃烧获得的内能转化为火箭的机械能，符合题意；符合题意；B选项选项 中中，将机械能转化为内能将机械能转化为内能，不符合题意；不符合题意；C选项中选项中，将动能转化将动能转化 为

14、重力势能为重力势能，不符合题意；不符合题意；D选项中选项中，将太阳能转化为内能将太阳能转化为内能，不不 符合题意符合题意 3. ( (2014湘潭湘潭5题题2分分) )如图是内燃机的某个冲程下列情况如图是内燃机的某个冲程下列情况 与该冲程能量的转化方式一致的是与该冲程能量的转化方式一致的是 ( ) A 5. （2014岳阳岳阳11题题3分分）根据能量守恒定律，以下情形可）根据能量守恒定律，以下情形可 能发生的是（能发生的是（ ） A. 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B. 电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永电水壶里的水沸腾了，给该

15、电水壶断电，水的沸腾却永 远不会停止远不会停止 C. 两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右 斜面斜面 D. 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年 C 【解析解析】子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹】子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹 具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度会减慢，具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度会减慢， 故故A错误；用电水壶加热水的过程中，消耗了电能，而水错误；用电水壶加热水的过程中，消耗了电能，而水 的温度升高，内能增加，断电后，水

16、不再吸收热量，水的的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的 沸腾会停止，故沸腾会停止，故B错误；两个斜面相对接，小球从左斜面错误；两个斜面相对接，小球从左斜面 滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故C正确；正确； 机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就 会消耗完毕，不会默默地走十几年，故会消耗完毕，不会默默地走十几年，故D错误错误.故选故选C. 例例1 1 ( (2016黄石黄石) )常见的家用热水器有太阳能热水器常见的家用热水器有太阳能热水器、电电 热水器热水器、燃气热水器燃

17、气热水器若使用太阳能热水器将若使用太阳能热水器将12 kg水由水由 20 加热到加热到45 ，则水需要吸收太阳能则水需要吸收太阳能_J；若；若 改用功率为改用功率为“220 V，1 000 W”的电热水器正常加热的电热水器正常加热，则则 需要加热需要加热_s；若用燃气热水器加热；若用燃气热水器加热，则需要完全燃则需要完全燃 烧烧_m3的燃气的燃气已知水的比热容为已知水的比热容为4.2103 J/(kg )， 燃气的热值为燃气的热值为4.2107 J/m3，不考虑能量转换过程中的不考虑能量转换过程中的 能量损失能量损失 常考类型剖析 类型类型1 1 热值的相关计算热值的相关计算 1.26106

18、1 260 0.03 【解析解析】水需要吸收的太阳能水需要吸收的太阳能Q吸 吸 cm(tt0)4.2103 J/(kg )12 kg(45 20 )1.26106 J；电加热；电加热 器需要加热的间器需要加热的间 ； 需要完全燃烧的煤气需要完全燃烧的煤气 . s1260 W1000 J1026. 1 6 P Q P W t 3 37 6 m03. 0 m/J102 . 4 J1026. 1 q Q V 例例2 (2016 连云港连云港)某家庭需要将某家庭需要将50 kg、初温为初温为10 的的 水加热到水加热到 50 作为生活用水作为生活用水，他们利用煤气灶烧水他们利用煤气灶烧水，需需 要燃烧

19、要燃烧0.8 kg的煤气的煤气这些水从这些水从 10 加热到加热到50 需要吸需要吸 收的热量为收的热量为_J，0.8 kg的煤气完全燃烧放出的热的煤气完全燃烧放出的热 量为量为_J，煤气灶烧水的效率为煤气灶烧水的效率为_c 水水 4.2103 J/(kg )，q煤气 煤气 4.2107 J/kg 8.4106 3.36107 25% 【解析解析】水需要吸收的热量为】水需要吸收的热量为Q吸 吸 c水 水m水水t 4.2103 J/(kg )50 kg(50 10 )8.4106 J；煤气完全；煤气完全 燃烧放出的热量为燃烧放出的热量为Q放 放 m煤气 煤气q煤气煤气 0.8 kg4.2107

20、J/kg 3.36107 J；煤气灶烧水；煤气灶烧水 的效率为的效率为 25%100 J1036. 3 J108.4 %100 7 6 放 吸 Q Q 类型类型2 2 能量的转化及守恒能量的转化及守恒 例例3 ( (2016常州常州) )世界上还有许多次发达地区至今用不上世界上还有许多次发达地区至今用不上 电电美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球在被踢在被踢 的过程中的过程中，其内部装置能够发电其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄并将产生的电能储存在蓄 电池中电池中，用来点亮用来点亮LED灯灯该过程中的能量转化形式该过程中的能量转化形式是是（ ） A. 动能动能电能电能化学能化学能光能光能 B. 电能电能动能动能化学能化学能光能光能 C. 动能动能电能电能光能光能化学能化学能 D. 电能电能动能动能光能光能化学能化学能 例例3题图题图 A 【解析解析】被踢的足球由于运动而具有动能被踢的足球由于运动而具有动能，球在被踢球在被踢 的过程中的过程中，内部装置能够发电内部装置能够发电，是将动能转化为电能；是将动能转化为电能； 将产生的电能储存在蓄电池中将产生的电能储存在蓄电池中，是将电能转化为化学是将电能转化为化学 能；用蓄电池来点亮能；用蓄电池来点亮LEDLED灯灯，是将化学能转化为光能是将化学能转化为光能