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《章末复习》内能的利用PPT
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《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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