《章末復習》內(nèi)能的利用PPT
第一部分內(nèi)容:實戰(zhàn)中考
考點一 汽油機工作過程及沖程的判斷
(1)汽油機的一個工作循環(huán)包括四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。壓縮沖程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。(2)根據(jù)氣門開閉情況和活塞的運動情況判斷沖程:①進氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞向下運動,為吸氣沖程;②進氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運動,為排氣沖程;③兩個氣門都關(guān)閉,活塞向上運動為壓縮沖程;④兩個氣門都關(guān)閉,活塞向下運動,同時火花塞點火,為做功沖程。
例1 [泰州中考]汽油機是熱機的一種,汽油在汽缸內(nèi)燃燒時將______能轉(zhuǎn)化為_____能。如圖14-Z-1所示是四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖,由圖可以看出,此時它正處在_____沖程。
考點二 燃料的熱值及熱量的計算
(1)熱值是燃料本身的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒、放熱的多少均沒有關(guān)系。(2)燃料燃燒放出熱量的公式:Q放=qm;變形式:m=Q放q,q=Q放m。(3)熱機效率的計算式:η=W有用Q放;變形式:W有用=ηQ放,Q放=W有用 η。(4)熱機的效率不能達到100%;提高熱機效率的主要途徑是提高燃料的利用率。
例2 [柳州中考] 完全燃燒1 kg柴油放出的熱量能使多少千克的水溫度升高20 ℃[已知柴油的熱值是4.2×107 J/kg,水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃),假定放出的熱量被水完全吸收]( )
A.2 kg B.20 kg
C.50 kg D.500 kg
例3 [荊州中考] 每年麥收時節(jié),農(nóng)民往往把麥秸稈堆在田里焚燒,這樣既污染環(huán)境,又浪費資源。據(jù)測算,1 t麥秸稈在沼氣池中可以產(chǎn)生270 m3沼氣,剩余的殘渣還是優(yōu)質(zhì)有機肥料。統(tǒng)計表明,荊州市農(nóng)村一個村一般每年可產(chǎn)生500 t麥秸稈,若這些麥秸稈用來在沼氣池中產(chǎn)生沼氣,產(chǎn)生的沼氣完全燃燒后,可以放出_________J的熱量;在標準大氣壓下,這些熱量可以將__________壺裝有質(zhì)量為2.5 kg、初溫為20 ℃的水燒開。[沼氣的熱值取1.9×107 J/m3,水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
考點三 能量的轉(zhuǎn)化和守恒
(1)自然界中各種現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的,在一定條件下,各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化。
(2)變化前后,能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化的屬于能量的轉(zhuǎn)移,能量的形式發(fā)生變化的屬于能量的轉(zhuǎn)化。
(3)能量既不會憑空消滅,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
(4)所有能量轉(zhuǎn)化的過程都遵從能量守恒定律。
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章末復習PPT,第二部分內(nèi)容:走進重高
培優(yōu)點一 汽油機的工作過程和熱機的效率
汽油機的工作過程涵蓋了速度、慣性、壓強、壓力、機械功和功率、燃料的燃燒熱、能量轉(zhuǎn)化、熱機效率等知識,是中考考查的熱點內(nèi)容,可以以多種形式的綜合題型出現(xiàn),其中難度較大的是求解做功沖程中燃氣壓力做功情況,要求同學們既要理解活塞在汽缸內(nèi)的運行狀況,又能準確地運用公式W=Fs計算功的大小。
典例1 (拓展材料題)閱讀短文,回答問題。
汽車發(fā)動機
發(fā)動機是汽車的動力源。汽油機以汽油為燃料,使活塞在汽缸中往復運動,一個工作循環(huán)經(jīng)歷吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程,汽油機的性能和汽缸排量有關(guān)。汽缸排量指一個沖程中活塞在汽缸內(nèi)通過的容積,它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離(沖程長度)。如果發(fā)動機有若干個汽缸,所有汽缸“工作容積”之和稱為發(fā)動機排量,實際上汽車往往采用多缸發(fā)動機。
如圖14-Z-3所示發(fā)動機有4個汽缸(圖中標注1、2、3、4),通過連桿把4個汽缸的活塞連在一根曲軸上。各個汽缸的做功過程錯開,在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里,都有一個汽缸在做功,其他三個汽缸分別在吸氣、壓縮和排氣沖程。
(1)汽油機工作時將燃料燃燒獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為________能。
(2)若一個汽缸排量為V,燃氣對活塞的平均壓強為p,則一個做功沖程中燃氣對活塞所做的功為________(用字母表示)。
(3)若汽車發(fā)動機以恒定功率輸出,在爬坡的時候減慢車速,目的是____________。
(4)四缸發(fā)動機中1號汽缸在做功沖程中,4號汽缸所處的沖程是________。(填序號)
A.吸氣 B.壓縮 C.做功 D.排氣
典例2 (中考壓軸題)[陜西中考] 某款油電混合動力小汽車,具有省油、能量利用率高等特點,其相關(guān)信息如下表。在某次水平道路測試中,該車以中速勻速行駛170 km,共消耗汽油10 L。測試過程中,內(nèi)燃機既向車輪提供能量,又向蓄電池充電,同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送,此時,內(nèi)燃機和電動機共同驅(qū)動車輛前進。之后,工作人員又進行了制動測試,描繪出了制動距離(從剎車開始到車停止的距離)與制動時的速度關(guān)系圖像,如圖14-Z-4所示。
(1)由圖像可知,車速越_________,制動距離越長。
(2)該車空載靜止時,對水平地面的壓強是多少?(g取10 N/kg)
(3)在水平道路中速勻速行駛測試中,若平均阻力為1000 N,牽引力做的功是多少?
(4)在水平道路中速勻速行駛測試中,若該車內(nèi)燃機的效率為53%,此過程最終使蓄電池增加了多少能量?(忽略蓄電池和電動機的熱損失,ρ汽油取0.7×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg)
培優(yōu)點二 能量守恒定律
用能量轉(zhuǎn)化來分析物理現(xiàn)象,是探究物理現(xiàn)象及其規(guī)律的又一途徑,是以后要進一步來學習的重要內(nèi)容。初中階段解決此類問題,要求同學們掌握能量的概念、常見的能量及其影響因素、能量守恒定律、功的計算等相關(guān)的知識,尤其要知道不同形式能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功的方式來實現(xiàn)的。
典例3 (開放探究題)[溫州中考] 根據(jù)能量守恒定律,在與外界沒有熱傳遞的條件下,物體內(nèi)能的增加量與外界對物體做功多少相等。為了驗證此規(guī)律,某興趣小組設(shè)計了如圖14-Z-5所示的實驗:在容器里裝一定質(zhì)量的水,中間裝上帶有葉片的轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸上繞上繩子,繩子另一端通過滑輪與一重物相連;當重物下降時,繩子拉動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,帶動葉片旋轉(zhuǎn),使容器里的水溫度升高,結(jié)合水的比熱容計算出水增加的內(nèi)能,以此驗證水的內(nèi)能增加量與重物的重力做功多少是否相等。
(1)為了完成此實驗,除已提供測質(zhì)量的電子天平外,還需要的測量工具有_________________。
(2)該興趣小組在實驗過程中發(fā)現(xiàn):水內(nèi)能的增加量小于重物做功的大小。請寫出造成這種象的一種原因________________________________。
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