广东省中考物理总复习 第14章 内能的利用课件.ppt

第十四章内能的利用 知识梳理与归纳 一 燃料的热值1 1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的 1 特点 热值是燃料本身的一种特性 它与燃料的质量 燃料是否完全燃烧等无关 2 单位 j kg或j m3 3 公式 q放 qm q放 qv 其中q表示燃料的热值 m v 表示燃料的质量 体积 2 提高燃料利用率的途径有 一是让燃料尽可能地充分燃烧 二是要减少热量的散失 热值 二 热机1 内燃机的工作原理 燃料在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气 把化学能转化为内能 然后燃气推动活塞做功 把内能转化为机械能 2 四冲程内燃机的工作过程是由吸气冲程 压缩冲程 做功冲程和排气冲程四个冲程组成 四个冲程叫做一个工作循环 每个循环活塞往复运动两次 曲轴转动两周 对外做功一次 3 热机效率是指用来做功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比 三 能的转化与能量守恒1 能量既不会产生 也不会凭空消失 只能从一个物体转移到另一个物体 或者从一种形式转化为另一种形式 能量在转移和转化过程中 能量的总量保持不变 这就是能量守恒定律之一 大至天体宇宙 小到原子世界 都服从这一定律 2 能量的转移和转化过程是有方向性的 考题探究与训练 考点1热机 例1 2013广东 在汽油机的四个冲程中 机械能转化为内能的是 冲程 如图1 14 1所示汽油机正在进行的是 冲程 思路点拨 内燃机的四个冲程分别是吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 将机械能转化为内能的是压缩冲程 将内能转化为机械能的是做功冲程 压缩程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的 由图可知 两个气门都关闭 火花塞点火 活塞向下运动 汽缸容积增大 因此是做功冲程 答案 压缩做功 举一反三1 2015贵港 如图1 14 2所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图 下列说法正确的是 a 该冲程是压缩冲程b 该冲程中活塞向上运动c 该冲程是内能转化为机械能的过程d 该冲程是机械能转化为内能的过程 c 考点2热值与热机效率 例2 2015汕尾 走近加油站 会闻到一股汽油味 这是因为汽油分子在 完全燃烧10g汽油可以放出 j的热量 汽油的热值为4 6 107j kg 汽油机是把内能转化为 能的动力设备 思路点拨 走近加油站时 闻到汽油味 这是因为汽油分子在不停地做无规则运动 是属于扩散现象 汽油完全燃烧时放出的热量q放 mq 0 01kg 4 6 107j kg 4 6 105j 热机是将内能转化为机械能的机器 答案 不停地做无规则运动4 6 105机械 举一反三2 莲莲家的汽车尾部上标有 2 0t 的字样 其中 t 就是 涡轮增压 是利用高温 高压的废气去冲击 废气涡轮 高速旋转 来带动同轴的 进气涡轮 也高速旋转 从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压 使汽油燃烧更充分 燃气压强更大 同时也减少了废气中的有害物质 达到提高发动机效率和减少废气污染的目的 这辆汽车的最低油耗可达0 2kg kw h 已知汽油的热值为4 6 107j kg 提示 最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量 0 2kg kw h 表示获得1kw h能量消耗0 2kg汽油 求 1 0 2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少 2 该汽车发动机的效率最高可达多少 结果保留整数 1 0 2kg的汽油完全燃烧时放出的热量q放 mq 0 2kg 4 6 107j kg 9 2 106j 2 根据题意可知 完全燃烧0 2kg汽油获得的能量w 1kw h 3 6 106j 汽车发动机的效率 100 100 39 考点3能量转化与守恒 例3 2015长沙 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 冲击钻 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1 14 3所示 冲击钻在工作过程中 其能量转化关系是 a 内能转化为机械能b 内能转化为电能c 只有机械能和内能的转化d 有电能 机械能和内能的转化 思路点拨 当电流通过电动机时 电流做功 消耗电能转化为机械能和内能 钻头冲击墙壁 克服摩擦做功 将机械能转化为内能 由此分析可知 在该过程中存在电能 机械能和内能的转化 答案 d 举一反三3 2015扬州 下列图形中 属于内能转化为机械能的是 c 易错点透析 易错点对能量相互转换不了解 例 食物在体内 燃烧 时 一部分用来维持体温 这是把食物的化学能转化为 能 一部分用来提供人跑步 行走的动力 这是把食物的化学能转化为 能 解析 物体的内能与温度有关 对于同一状态下的同种物体温度越高内能越大 物体因为运动而具有的能叫动能 食物在人体内 燃烧 时把化学能转化为内能与动能 答案 内动 机械 错因分析 方法指导 能量转换是指能量从一种形式转化为另一种形式 可以在同种物质中进行 也可以在不同物质间进行 弄清能量的来源和最终能量的去向很重要 关 中考真题突破 1 2015揭阳 下列说法正确的是 a 热值与燃料的燃烧情况有关b 做功和热传递是改变物体内能的两种方式c 比热容与物体吸收或放出的热量有关d 固体很难被压缩 说明分子之间只有斥力的作用 b 2 2015成都 以下机械属于热机的是 a 杠杆b 斜面c 洗衣机d 汽油机 d 3 2015滨州 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分 汽车多数采用汽油机作为发动机 如图1 14 4是四冲程汽油机的工作循环示意图 下列说法中不正确的是 a 甲冲程是把机械能转化为内能b 乙冲程是排气冲程c 丙冲程是把机械能转化为内能d 丁冲程是吸气冲程 c 4 2015宜昌 为节约能源 需提高热机的效率 下列措施不能提高效率的是 a 尽量使燃料充分燃烧b 尽量减少热机部件间的摩擦c 尽量减少废气带走的热量d 尽量增加热机的工作时间 d 5 2015攀枝花 菲菲家的下水道堵了 爸爸用固体疏通剂进行疏通 具体操作是 先将适量的疏通剂倒入下水道 再缓慢加入清水 疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体 通过高温高压气体的膨胀将管道疏通 在疏通剂与水的化学反应过程中 能量的转化情况是 高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的 冲程 化学能转化为内能 做功 6 2015重庆 小林将质量为2kg的水从28 加热至沸腾时测得水温为98 由此可知当地大气压 填 大于 等于 或 小于 1个标准大气压 水吸收的热量是 j c水 4 2 103j kg 小于 5 88 105 7 2015盐城 在比较不同燃料热值的实验中 小明利用与图1 14 6完全相同的两套实验装置 分别在燃烧皿中放入质量相等的燃料甲和燃料乙 点燃后对质量都为100g和初温都为20 的水加热 燃烧相同时间后 用甲加热后的水温度为30 另一杯温度为24 此过程中水的内能 填 增大 或 减小 用甲加热的水吸收的热量为 j 此时 填 能 或 不能 说明甲的热值较大 c水 4 2 103j kg 增大 4 2 103 不能 8 2015苏州 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率 他们用酒精灯给100g的水加热 经过一段时间测得水温升高了60 消耗了4 2g酒精 已知 c水 4 2 103j kg 酒精的热值为3 107j kg 求 1 此过程中水吸收的热量 2 4 2g酒精完全燃烧放出的热量 3 酒精灯烧水时的热效率 1 100g 0 1kg 水吸收的热量q吸 cm t 4 2 103j kg 0 1kg 60 2 52 104j 2 酒精完全燃烧产生的热量q放 mq 0 0042kg 3 107j kg 1 26 105j 3 酒精灯烧水时的热效率 100 100 20 中考预测演练 考点1热机1 2015泰安 四冲程内燃机工作时 哪个冲程将机械能转化为内能 a 压缩冲程b 做功冲程c 吸气冲程d 排气冲程 a 2 2015黔西南州 环保 节能 是当今倡导的主题 太阳能热水器已走进千家万户 现使用太阳能热水器使60kg的水由25 升高到75 时 水所吸收的热量为 j 若这些热量由焦煤完全燃烧时提供 则需要 kg焦煤 q焦煤 3 107j kg 1 26 107 0 42 3 如图1 14 7所示 在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花 快速压下活塞 可观察到棉花着火燃烧 此过程中活塞对筒内气体做功 气体的内能 这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同 某台汽油机飞轮的转速为2400r min 在1min内 汽油机完成 个工作循环 增加 压缩 1200 考点2热机的效率4 2015十堰 如图1 14 8是某内燃机能量流向图 该内燃机的热机效率是 a 25 b 40 c 75 d 35 d 5 2014株洲 在火力发电站内 燃料的化学能经锅炉 蒸汽轮机和发电机最终转化为电能 蒸汽轮机的作用是将 能转化为机械能 若锅炉 蒸汽轮机和发电机的效率分别为50 70 和80 则火电站的效率为 内 28 6 用煤气灶烧水 燃烧0 5kg的煤气 使50kg的水从20 升高70 已知水的比热容为4 2 103j kg 煤气的热值为4 2 107j kg 求 1 0 5kg煤气完全燃烧放出的热量 2 水吸收的热量 3 燃气灶烧水的效率 1 煤气完全燃烧放出的热量q放 mq 0 5kg 4 2 107j kg 2 1 107j 2 水吸收的热量q吸 cm水 t 4 2 103j kg 50kg 70 20 1 05 107j 3 燃气灶烧水的效率50 考点3能量的转化和守恒7 2015北京 下列说法中正确的是 a 电饭锅工作时 将内能转化为电能b 电风扇工作时 将机械能转化为电能c 干电池给灯泡供电时 将电能转化为化学能d 在阳光照射时 太阳能电池将太阳能转化为电能 d 8 2015资阳 如图1 14 9所示 下列有关能源及能的转化的说法中错误的是 b a 太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能b 太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成汽车动能c 乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的d 汽车散失的热不能收集起来再