复习《第十四章内能的利用》

考纲内容第十四章内能的利用考情分析考点梳理剖析重点实验重难点突破课堂精炼考纲内容考点1认识燃料的热值考点2了解热机的工作过程考点3热机效率及其计算考点4知道不同燃料的热值不同，有节约能源和保护环境的意识考点5通过实例了解能量及存在的不同形式和相互转化，知道做功的过程就是能量转化的过程考点6知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例考情分析中考主要考查热机的工作过程、热机效率，能量转化及守恒定律由于本部分内容与生活实际联系比较紧密，在各类考试中多出现联系生活实际、社会热点、环境保护等方面的问题，应引起同学们足够的重视题型以填空题、选择题、计算题为主考点梳理1．定义：利用做功的机器2．种类：如：蒸汽机、、汽轮机、喷气机等一、热机：汽缸内燃机1．定义:燃料直接在发动机内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机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；然后燃气推动活塞做功，把能转化为能3分类：内燃机分为：和两大类，它们分别用和作为燃料二、内燃机：汽缸化学内内机械汽油机柴油机冷油柴油4．内燃机的四个冲程的特点（1）冲程定义：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到的过程四个冲程：、、、一个工作循环，曲轴和飞轮转动周，活塞往复次，对外做功次另一端吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程221（2）汽油机四个冲程工作原理：进气门排气门下汽油空气进气门排气门上机械内进气门排气门下内机械进气门排气门上（3）柴油机和汽油机的区别火花塞喷油嘴空气汽油和空气较高1定义：把某种燃料燃烧放出的热量与其之比，叫做这种燃料的热值2单位符号：或J/m33计算公式：（1）固体和液体：Q放=；（2）气体：Q放=热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关完全质量J/gqm三、燃料的热值qV1概念：用来做的那部分能量，与燃料放出的能量之比2．热机效率低的原因：①燃料并未完全燃烧；②排出废气和散热；③热机的各部分零件之间有摩擦，要克服摩擦做功而消耗部分能量；④曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功3提高热机效率的途径：一是让燃料尽可能地；二是要减少热量的；三是设法利用的能量；四是机件间保持良好的润滑、减小摩擦有用功完全燃烧充分燃烧损失四、热机的效率废气4．热机对环境造成的污染主要是：①大气污染；②噪声污染5．人类保护环境的重要措施是：减少热机废气中的有害物质，控制废气排放的总量具体方面是：①推广使用无铅汽油；②安装电子控制燃油喷射发动机（EFI系统）；③推广新能源汽车，如天然气汽车、太阳能汽车、电动汽车等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，或者从一个物体到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量3．同种能量的变化叫做，不同种能量的变化叫做范围：能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律，适用于各领域4．反面证明：永动机永远实现，因为它了能量守恒定律，这从反面证明了能量守恒定律的正确转化消失产生转化五、能量的转化和守恒转移保持不变转移转化不可能违背例1某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小他实验时组装了如图1所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度（见下表）剖析重点实验探究不同燃料的热值大小（1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值你认为他的计算结果可靠吗？为什么？水的初温和质量煤油不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失例1关于热值，下列说法中正确的是（）A燃料燃烧得越充分，热值就越大B燃料的密度越大，热值就越大C同种燃料燃烧与否，热值都是一样的D燃料存放越久，热值越小C重难点突破一、认识燃料的热值【点拨】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发、使用潜力同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的很大；以10倍的关系粗略计算，1g“可燃冰”完全燃烧放出的热量为J;当“可燃冰”只燃烧05g时,它的热值为J/（g•℃）（1g煤气完全燃烧放出热量为42×107J）热值变式拓展142×10842×108例2如图2所示为某汽油机四个冲程的示意图，下列排列顺序正确的是（）A甲、乙、丙、丁B乙、甲、丁、丙C甲、乙、丁、丙D丁、乙、甲、丙C二、热机的工作过程【点拨】判断是哪个冲程,一是看两个门的开、闭情况，二是看活塞的上下情况如图3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．增加变式拓展2压缩1200例3用煤气灶把1g、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气，已知水的比热容是42×103J/（g•℃），煤气的热值为42×107J/g，则水吸收的热量为J，煤气完全燃烧放出的热量为J，煤气灶烧水的效率为%21×105三、热机的效率42×10550【点拨】水吸收的热量为Q吸＝cmt-t0，煤气完全燃烧放出的热量Q放＝qm，则煤气灶的效率η＝Q吸/Q放随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集到如下数据：水壶里放入200cm3、20℃的水，大火加热直至沸腾；又在物理书中查到天然气的热值为8×107J/m3问：［气压为1标准大气压，c水＝42×103J／g•℃］（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？变式拓展3答案（1）由ρ=mV得：m=ρV=10g/cm3×200cm3=200g=02g水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=42×103J/（g•℃）×02g×（100℃-20℃）=672×104J（2）由题知，Q放=Q吸η=672×104J/40%=168×105J，而Q放=Vq，V=Q放/q=168×105J/8×107J/m3=21×10-3m3．例4关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（）A火山具有内能，冰山不具有内能B拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能C火箭在加速上升时，机械能保持不变D坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能四、能量的转化与守恒B【点拨】（1）一切物体都具有内能;（2）重力势能与物体的高度、质量有关，判断时一定要考虑物体的高度、质量是如何变化;（3）在判断机械能是否守恒时，要看是否忽略“空气阻力和摩擦力”，如果忽略就守恒，否则不守恒，就会转化为其他形式的能如图4所示，下列有关能源及能的转化的说法中错误的是（）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的动能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利用表明能量转化过程具有方向性B变式拓展41甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（）A甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多C课堂精炼2在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是冲程如图5所示，汽油机正在进行的是冲程已知汽油的热值为46×107J/g，则完全燃烧100g汽油放出的热量为J压缩做功46×1063太阳能是一种清洁能源某太阳能热水器每天能使500g的水温度升高30℃，则这些水吸收的热量为J，这些热量相当于完全燃烧g的无烟煤放出的热量（无烟煤的热值为34×107J/g）63×1071854某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：已知能效比是指水箱中的水吸收的热量（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为L［水的比热容为42×103J/（g•℃），密度为10×103g/m3］685物理兴趣小组的同学用煤炉给10g的水加热，同时他们绘制了如图6所示的加热过程中水温随时间变化的图线若在6min内完全燃烧了02g的煤，水的比热容为42×103J／g•℃，煤的热值约为3×107J／g求：1煤完全燃烧产生的热量；2经过6min时间加热，水所吸收的热量；3煤