人教版九年级物理全一册第十四章内能的利用知识讲解

内能的利用

专题一 热机

1.热机：内能转化为机械能的机器。

2.内燃机：燃料在气缸内燃烧的机器。种类：汽油机和柴油机。

3.汽油机：

(1) 构造：

(2) 工作原理及工作过程：

冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。

内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程——吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

① 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。

能量转化：无能量转化。

②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。

能量转化：机械能转化为内能。

③做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。

能量转化：内能转化为机械能。

④排气冲程：进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

能量转化：无能量转化。

注意：一个工作循环由四个冲程组成，曲轴旋转两周，活塞往复两次，对外做功一次。

例6.某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟内完成___个冲程，活塞往复___次，燃气推动活塞做功的次数为____次。 100 50 25 3000r/min=50r/s

4.柴油机：

(1)构造：

(2)工作原理及过程：

吸气冲程——压缩冲程——做功冲程——排气冲程

吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，将空气吸进气缸。

压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。

做功冲程：在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。

排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

5.汽油机与柴油机的异同点：

(1)相同点：

①基本构造和主要部件的作用相似。

②每个工作循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

③四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。

④一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。

(2)不同点：

①构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。

②燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。

③吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合物，而柴油机只吸进空气。

④点火不同：汽油机属于点燃式点火，而柴油机属于压燃式点火。

专题二热机的效率

1.热值：在物理学中，把1Kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值。

热值的符号：q ；热值的单位：J/kg（固体和液体燃料）；J/m3(气体燃料)。

2.燃料完全燃烧放出热量计算公式：Q=mq

Q:燃料完全燃烧放出的热量，单位J。 m :燃料的质量，单位kg。 q :燃料的热值。

3.热机的效率：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率。

符号：η。 即：η=放有

Q W ×100％

例7.关于热机效率，下列说法正确的是（ ）【答案】C

A ．热机效率越高，热机消耗燃料越少

B ．热机效率越高，热机做的有用功越大

C ．热机效率越高，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多

D ．热机效率越高，获得相同的有用功，消耗燃料就越多

专题三 能量的转化和守恒

1.能量是可以相互转化的。

2.能量的转化和转移遵循能量守恒定律。

3.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，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另一个物体，而在能量的转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。