2022年中考物理专题专题六内能的利用导学案

专题六内能的利用

教学目标

1、了解内燃机的概念

2、了解汽油机和柴油机的区别与联系

3、知道内燃机的四个冲程

4、理解燃料的热值

5、会热机的效率计算

6、理解能量守恒定律及转化情况

知识梳理

热机

1、热机是把内能转化为机械能的机器。

2、热机的种类：

   蒸汽机、内燃机（包括汽油机和柴油机）、汽轮机（包括蒸汽轮机和燃气轮机）、喷气发动机（包括空气喷气发动机和火箭喷气发动机）等。

3、内燃机工作的四冲程：

   吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程

   冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。

4、汽油机的结构

5、汽油机工作四冲程：

   看完汽油机的工作原理，我们可以发现内燃机完成4个冲程活塞往复次，曲轴转动 周，对外做功次。        

4、柴油机                                         柴油机的构造：

柴油机工作原理

5、汽油机和柴油机的比较

热机的效率

1、热值

1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

2）物理意义：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。

液化气的热值为4.9×107J/m3，表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。

3）单位：

          国际单位：焦每千克；符号：J/kg

　　      气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3

     质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。

4）公式：

       固液、体：Q放=mq

       气体： Q放=Vq

注意：(1)热值是表示燃料完全燃烧的放热本领，只有燃料才有热值，比热容是表示物体温度变化时吸热或放热的本领，任何物体都有比热容。

(2)热值是燃料的特性之一，不同的燃料热值一般不同。热值的大小只决定于燃料的种类，与燃料的质量、形态、体积、是否完全燃烧均无关。

2、热机的效率

1）定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。

Q有用是燃料燃烧放出的转化为有用功的热量，Q总是燃料完全燃烧放出的热量。

2）公式：

Q有用是燃料燃烧放出的转化为有用功的热量，Q总是燃料完全燃烧放出的热量。

3）热机中的能量损失

(1)废气带走的能量最多；

(2)一部分燃料没有完全燃烧而损失；

(3)克服各零部件的摩擦消耗一部分能量；

(4)一部分能量损失在部件散热上。

4）提高热机效率的途径

(1)保持良好的润滑，减小摩擦；

 (2)尽可能使燃料充分燃烧；

 (3)废气带走的能量再利用等。

能量的转化和守恒

1、能量形式的多样化：自然界能量形式多样，有机械能、内能、电能、光能等．一定条件下都能互相转化。

2、转化和转移：

1）能的转化：能量的形式发生改变，发生在不同形式的能之间，如摩擦生热。

2）能的转移：同种形式的能在不同物体或物体不同部位发生转移，如热传递。

3、能量守恒定律：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。

(1)能量守恒定律具有普遍性，适用于任何能量转化或转移的场合。

(2)能量转化有方向性，但总量保持不变。

太阳能热水器蜡烛照明            风车发电

太阳能转化为内能          化学能转化为光能               机械能转化为电能

   敲鼓发声            电风扇转动        植物进行光合作用

机械能转化为声能            电能转化为机械能            太阳能转化为化学能

真题演练

一、单选题

1．（2021·山东莱芜·中考真题）人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能。太阳能转化为其他形式能的方式有三种：光热转换、光电转换和光化转换。也就是说，目前人们无法直接将太阳能转化为（）

A．机械能 B．内能 C．化学能 D．电能

2．（2021·湖北天门·中考真题）城市交通指示灯大量使用了太阳能。白天，太阳能电池板除了将一部分太阳能给交通指示灯供电外，还将多余的太阳能给蓄电池充电；夜晚蓄电池给交通指示灯供电。此过程中关于能及能量转化的说法正确的是（　　）

A．太阳能是可再生能

B．太阳能电池板将太阳能转化为化学能

C．夜晚蓄电池将电能转化为化学能

D．交通指示灯将光能转化为电能

3．（2021·广西柳州·中考真题）噪声是当个世界四大污染之一，目前有科学家已研制出利用噪声发电的装置，这种装置一定利用了噪声的（　　）

A．频率 B．能量 C．速度 D．音色

4．（2021·江苏淮安·中考真题）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

5．（2021·湖南怀化·中考真题）如图是四冲程内燃机的某一个冲程示意图，该冲程是（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

6．（2021·湖南湘西·中考真题）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是（　　）

A． B．

C． D．

7．（2021·广东·中考真题）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）

A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低

C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能

8．（2021·湖南郴州·中考真题）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水=4.2×103J/（kg℃，酒精的热值为q=3×107J/kg]。则（　　）

A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%

B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%

C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%

D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%

9．（2021·四川眉山·中考真题）下列关于信息、能和材料的说法中正确的是（　　）

A．华为手机的芯片中含有半导体材料

B．煤、石油和天然气都是化石能，电能是一次能

C．我国自主研发的“北斗”卫星导航系统，通过超声波提供定位服务

D．我国的“长征五号”B型火箭用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多

10．（2021·湖南长沙·中考真题）天气越来越炎热，妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是（　　）

A．小风扇的工作原理是电磁感应

B．小风扇工作时，将机械能转化为电能

C．小风扇充电时，将化学能转化为电能

D．小风扇的效率不可能达到100%

11．（2021·湖南邵阳·中考真题）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）

A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高

C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能

12．（2021·浙江宁波·中考真题）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

13．（2021·四川成都·中考真题）小帆在老师指导下，用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图，乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精（）。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，，则下列说法中正确的是（　　）

A．

B．乙的吸热能力大于甲的吸热能力

C．0~8min乙吸收的热量为

D．该酒精灯的加热效率为28%

14．（2021·山东泰安·中考真题）利用一燃气热水器对、20℃的水进行加热时，完全燃烧了的煤气。已知水的比热容为4.2，煤气的热值为，该热水器烧水的效率是50%。下列说法中（　　）

①煤气完全燃烧放出的热量是

②水吸收的热量是

③水温升高了50℃

④加热过程中水的内能保持不变

A．只有①④正确 B．只有②③正确

C．只有①②正确 D．只有②③④正确

15．（2021·湖南湘潭·中考真题）如图所示，是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）

A．压缩冲程，将内能转化成机械能

B．压缩冲程，将机械能转化成内能

C．做功冲程，将内能转化成机械能

D．做功冲程，将机械能转化成内能