中考物理沖刺復習 第十四章 內能的利用課件 新人教版.ppt

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考綱內容 第十四章內能的利用 考情分析 考點梳理 剖析重點實驗 重難點突破 課堂精煉 考綱內容 考點1認識燃料的熱值 考點2了解熱機的工作過程 考點3熱機效率及其計算 考點4知道不同燃料的熱值不同 有節(jié)約能源和保護環(huán)境的意識 考點5通過實例了解能量及存在的不同形式和相互轉化 知道做功的過程就是能量轉化的過程 考點6知道能量守恒定律 能舉出日常生活中能量守恒的實例 考情分析 近年來廣東中考主要考查熱機的工作過程 熱機效率 能量轉化及守恒定律 由于本部分內容與生活實際聯(lián)系比較緊密 在各類考試中多出現(xiàn)聯(lián)系生活實際 社會熱點 環(huán)境保護等方面的問題 應引起同學們足夠的重視 題型以填空題 選擇題 計算題為主 考點梳理 1 定義 利用做功的機器2 種類 如 蒸汽機 汽輪機 噴氣機等 一 熱機 汽缸 內燃機 1 定義 燃料直接在發(fā)動機內燃燒產(chǎn)生動力的熱機 叫做內燃機 2 工作原理 燃料在汽缸內燃燒 產(chǎn)生高溫高壓的燃氣 把能轉化為能 然后燃氣推動活塞做功 把能轉化為能 3 分類 內燃機分為 和兩大類 它們分別用和作為燃料 二 內燃機 汽缸 化學 內 內 機械 汽油機 柴油機 冷油 柴油 4 內燃機的四個沖程的特點 1 沖程定義 活塞在汽缸內往復運動時 從汽缸的一端運動到的過程四個沖程 一個工作循環(huán) 曲軸和飛輪轉動周 活塞往復次 對外做功次 另一端 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程 2 2 1 2 汽油機四個沖程工作原理 進氣門 排氣門 下 汽油 空氣 進氣門 排氣門 上 機械 內 進氣門 排氣門 下 內 機械 進氣門 排氣門 上 3 柴油機和汽油機的區(qū)別 火花塞 噴油嘴 空氣 汽油和空氣 較高 1 定義 把某種燃料燃燒放出的熱量與其之比 叫做這種燃料的熱值 2 單位符號 或J m3 3 計算公式 1 固體和液體 Q放 2 氣體 Q放 熱值只與燃料的種類有關 與燃料的形態(tài) 質量 體積等均無關 完全 質量 J kg qm 三 燃料的熱值 qV 1 概念 用來做的那部分能量 與燃料放出的能量之比 2 熱機效率低的原因 燃料并未完全燃燒 排出廢氣和散熱 熱機的各部分零件之間有摩擦 要克服摩擦做功而消耗部分能量 曲軸獲得的機械能也未完全用來對外做功 3 提高熱機效率的途徑 一是讓燃料盡可能地 二是要減少熱量的 三是設法利用的能量 四是機件間保持良好的潤滑 減小摩擦 有用功 完全燃燒 充分燃燒 損失 四 熱機的效率 廢氣 4 熱機對環(huán)境造成的污染主要是 大氣污染 噪聲污染5 人類保護環(huán)境的重要措施是 減少熱機廢氣中的有害物質 控制廢氣排放的總量 具體方面是 推廣使用無鉛汽油 安裝電子控制燃油噴射發(fā)動機 EFI系統(tǒng) 推廣新能源汽車 如天然氣汽車 太陽能汽車 電動汽車等 1 能量的轉化 各種形式的能量都可以在一定條件下相互 2 能量守恒定律 能量既不會憑空 也不會憑空 它只會從一種形式為其他形式 或者從一個物體到另一個物體 而在轉化和轉移的過程中 能量的總量 3 同種能量的變化叫做 不同種能量的變化叫做 范圍 能量守恒定律是自然界最重要 最普遍的基本定律 適用于各領域 4 反面證明 永動機永遠實現(xiàn) 因為它了能量守恒定律 這從反面證明了能量守恒定律的正確 轉化 消失 產(chǎn)生 轉化 五 能量的轉化和守恒 轉移 保持不變 轉移 轉化 不可能 違背 例1某同學學習了燃料的熱值后 自己設計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值大小 他實驗時組裝了如圖1所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置 并每隔1min記錄了杯中水的溫度 見下表 剖析重點實驗 探究不同燃料的熱值大小 1 為保證實驗的可靠性 實驗時應控制兩套裝置中相同的量有 2 通過表中記錄的數(shù)據(jù) 你認為煤油和菜籽油兩種燃料中 熱值較大的是 3 該同學實驗前用天平測出了燒杯中水的質量及兩油燈中燃料的質量并記錄了數(shù)據(jù) 利用公式Q吸 cm t t0 計算出了水吸收的熱量 他認為通過這些數(shù)據(jù)能準確地計算出煤油和菜籽油的熱值 你認為他的計算結果可靠嗎 為什么 水的初溫和質量 煤油 不可靠 燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收 存在熱損失 例1關于熱值 下列說法中正確的是 A 燃料燃燒得越充分 熱值就越大B 燃料的密度越大 熱值就越大C 同種燃料燃燒與否 熱值都是一樣的D 燃料存放越久 熱值越小 C 重難點突破 一 認識燃料的熱值 點撥 熱值是燃料的一種特性 它只與燃料的種類有關 與燃料的質量 燃燒程度等均無關 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達到煤氣的數(shù)十倍 說明 可燃冰 的很大 以10倍的關系粗略計算 1kg 可燃冰 完全燃燒放出的熱量為J 當 可燃冰 只燃燒0 5kg時 它的熱值為J kg 1kg煤氣完全燃燒放出熱量為4 2 107J 熱值 變式拓展1 4 2 108 4 2 108 例2如圖2所示為某汽油機四個沖程的示意圖 下列排列順序正確的是 A 甲 乙 丙 丁B 乙 甲 丁 丙C 甲 乙 丁 丙D 丁 乙 甲 丙 C 二 熱機的工作過程 點撥 判斷是哪個沖程 一是看兩個門的開 閉情況 二是看活塞的上下情況 2015 泰州 如圖3所示 在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花 快速壓下活塞 可觀察到棉花著火燃燒 此過程中活塞對筒內氣體做功 氣體的內能 這與四沖程汽油機的沖程的能量轉化相同 某臺汽油機飛輪的轉速為2400r min 在 1min 內 汽油機完成個工作循環(huán) 增加 變式拓展2 壓縮 1200 例3用煤氣灶把1kg 初溫為20 的水燒到70 消耗了10g煤氣 已知水的比熱容是4 2 103J kg 煤氣的熱值為4 2 107J kg 則水吸收的熱量為J 煤氣完全燃燒放出的熱量為J 煤氣灶燒水的效率為 2 1 105 三 熱機的效率 4 2 105 50 點撥 水吸收的熱量為Q吸 cm t t 0 煤氣完全燃燒放出的熱量Q放 qm 則煤氣灶的效率 Q吸 Q放 2014 河北 隨著生活條件的改善 小明家住上了新樓房 新樓使用的是天然氣 小明想 將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢 他通過實踐收集到如下數(shù)據(jù) 水壺里放入200cm3 20 的水 大火加熱直至沸騰 又在物理書中查到天然氣的熱值為8 107J m3 問 氣壓為1標準大氣壓 c水 4 2 103J kg 1 燒開這壺水 水需要吸收多少熱量 2 如果小明家天然氣爐具的效率是40 燒開這壺水 需要燃燒多少m3的天然氣 變式拓展3 答案 1 由 mV得 m V 1 0g cm3 200cm 3 200g 0 2kg水吸收的熱量 Q吸 c水m水 t t0 4 2 103J kg 0 2kg 100 20 6 72 104J 2 由題知 Q放 Q吸 6 72 104J 40 1 68 105J 而Q放 Vq V Q放 q 1 68 105J 8 107J m3 2 1 10 3m3 例4關于能量及能量之間的轉化 下列說法正確的是 A 火山具有內能 冰山不具有內能B 攔河大壩使水位升高 增加了水的重力勢能C 火箭在加速上升時 機械能保持不變D 墜落的隕石在空中劃過一道亮光時 內能轉化為機械能 四 能量的轉化與守恒 B 點撥 1 一切物體都具有內能 2 重力勢能與物體的高度 質量有關 判斷時一定要考慮物體的高度 質量是如何變化 3 在判斷機械能是否守恒時 要看是否忽略 空氣阻力和摩擦力 如果忽略就守恒 否則不守恒 就會轉化為其他形式的能 2015 資陽 如圖4所示 下列有關能源及能的轉化的說法中錯誤的是 A 太陽能集熱器的吸熱板把太陽能轉化為內能B 太陽能汽車利用太陽能電池把太陽能直接轉化成汽車的動能C 樂山大佛臉上出現(xiàn)的黑色條紋是人類消耗化石能源產(chǎn)生酸性氣體形成酸雨腐蝕造成的D 汽車散失的熱不能收集起來再利用表明能量轉化過程具有方向性 B 變式拓展4 1 甲 乙兩臺汽油機 甲的效率比乙高 則 A 甲每秒鐘做的功比乙每秒鐘做的功多B 甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C 消耗同樣多的汽油 甲做的有用功比乙做的有用功多D 做同樣多的有用功 甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多 C 課堂精煉 2 2013 廣東 在汽油機的四個沖程中 機械能轉化為內能的是沖程 如圖5所示 汽油機正在進行的是沖程 已知汽油的熱值為4 6 107J kg 則完全燃燒100g汽油放出的熱量為J 壓縮 做功 4 6 106 3 太陽能是一種清潔能源 某太陽能熱水器每天能使500kg的水溫度升高30 則這些水吸收的熱量為J 這些熱量相當于完全燃燒kg的無煙煤放出的熱量 無煙煤的熱值為3 4 107J kg 6 3 107 1 85 4 2012 廣東 某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數(shù)如下 已知能效比是指水箱中的水吸收的熱量 Q 與壓縮機等電器消耗的電能 W 的比值 從表格中的數(shù)據(jù)可知 該空氣能熱水器正常工作1h可產(chǎn)生的熱水的體積為L 水的比熱容為4 2 103J kg 密度為1 0 103kg m3 68 5 物理興趣小組的同學用煤爐給10kg的水加熱 同時他們繪制了如圖6所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線 若在6min內完全燃燒了0 2kg的煤 水的比熱容為4 2 103J kg 煤的熱值約為3 107J kg 求 1 煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量 2 經(jīng)過6min時間加熱 水所吸收的熱量 3 煤爐燒水時的熱效率 1 煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量 Q放 mq 2kg 3 107J kg 6 107J 2 由圖可知 經(jīng)過6min時間加熱后水溫由20 達到80 則水吸收的熱量 Q吸 cm t t0 4 2 103J kg 10kg 80 20 2 52 106J 3 煤爐燒水時的熱效率 Q吸 Q放 100 2 52 106J 6 107J 100 4 2 謝謝