《章末复习》内能的利用PPT

《章末复习》内能的利用PPT

第一部分内容：实战中考

考点一  汽油机工作过程及冲程的判断

（1）汽油机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲程中内能转化为机械能。（2）根据气门开闭情况和活塞的运动情况判断冲程：①进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程；②进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；③两个气门都关闭，活塞向上运动为压缩冲程；④两个气门都关闭，活塞向下运动，同时火花塞点火，为做功冲程。

例1  [泰州中考]汽油机是热机的一种，汽油在汽缸内燃烧时将______能转化为_____能。如图14-Z-1所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_____冲程。

考点二  燃料的热值及热量的计算

（1）热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放热的多少均没有关系。（2）燃料燃烧放出热量的公式：Q放=qm；变形式：m=Q放q，q=Q放m。（3）热机效率的计算式：η=W有用Q放;变形式：W有用=ηQ放，Q放=W有用 η。（4）热机的效率不能达到100%；提高热机效率的主要途径是提高燃料的利用率。

例2  [柳州中考] 完全燃烧1 kg柴油放出的热量能使多少千克的水温度升高20 ℃［已知柴油的热值是4.2×107 J/kg，水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），假定放出的热量被水完全吸收］（　　）

A．2 kg　　　 B．20 kg

C．50 kg　　　D．500 kg

例3 [荆州中考] 每年麦收时节，农民往往把麦秸秆堆在田里焚烧，这样既污染环境，又浪费资源。据测算，1 t麦秸秆在沼气池中可以产生270 m3沼气，剩余的残渣还是优质有机肥料。统计表明，荆州市农村一个村一般每年可产生500 t麦秸秆，若这些麦秸秆用来在沼气池中产生沼气，产生的沼气完全燃烧后，可以放出_________J的热量；在标准大气压下，这些热量可以将__________壶装有质量为2.5 kg、初温为20 ℃的水烧开。［沼气的热值取1.9×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）］

考点三  能量的转化和守恒

（1）自然界中各种现象都是相互联系的，在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。

（2）变化前后，能量的形式没有发生变化的属于能量的转移，能量的形式发生变化的属于能量的转化。

（3）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

（4）所有能量转化的过程都遵从能量守恒定律。

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章末复习PPT，第二部分内容：走进重高

培优点一  汽油机的工作过程和热机的效率

汽油机的工作过程涵盖了速度、惯性、压强、压力、机械功和功率、燃料的燃烧热、能量转化、热机效率等知识，是中考考查的热点内容，可以以多种形式的综合题型出现，其中难度较大的是求解做功冲程中燃气压力做功情况，要求同学们既要理解活塞在汽缸内的运行状况，又能准确地运用公式W=Fs计算功的大小。

典例1 （拓展材料题）阅读短文，回答问题。

汽车发动机

发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个汽缸，所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际上汽车往往采用多缸发动机。

如图14-Z-3所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。

（1）汽油机工作时将燃料燃烧获得的内能转化为________能。

（2）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为________（用字母表示）。

（3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是____________。

（4）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是________。（填序号）

A．吸气　　　B．压缩　　　C．做功　　　D．排气

典例2 （中考压轴题）[陕西中考] 某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如下表。在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170 km，共消耗汽油10 L。测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图像，如图14-Z-4所示。

（1）由图像可知，车速越_________，制动距离越长。

（2）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？（g取10 N/kg）

（3）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为1000 N，牵引力做的功是多少？

（4）在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103 kg/m3，q汽油=4.6×107 J/kg） 

培优点二  能量守恒定律

用能量转化来分析物理现象，是探究物理现象及其规律的又一途径，是以后要进一步来学习的重要内容。初中阶段解决此类问题，要求同学们掌握能量的概念、常见的能量及其影响因素、能量守恒定律、功的计算等相关的知识，尤其要知道不同形式能量之间的转化是通过做功的方式来实现的。

典例3 （开放探究题）[温州中考] 根据能量守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图14-Z-5所示的实验：在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连；当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热容计算出水增加的内能，以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。

（1）为了完成此实验，除已提供测质量的电子天平外，还需要的测量工具有_________________。

（2）该兴趣小组在实验过程中发现：水内能的增加量小于重物做功的大小。请写出造成这种象的一种原因________________________________。

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