初中物理 应用知识竞赛精选分类解析 专题14 内能的利用热机
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/s4.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。
初中物理《内能的利用 热机》知识竞赛题解析
初中物理《内能的利用热机》知识竞赛题解析一．选择题1．在四冲程汽油机的工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程答案：C解析：机械能转化为内能的冲程是做功冲程，选项C正确。
2. 受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器．“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大．它攻击目标的巨大能量主要来源于（）A．小型火箭助推动能B．与大气摩擦产生的能量C．“上帝之杖”本身的内能D．下落过程重力势能转化的动能答案：D解：“上帝之杖”在高空下落过程中，质量不变，而感到越来越小，因此其重力势能越来越小，但它的速度越来越快，因此动能越来越大，在下落过程重力势能转化为动能，它获得的动能越大，破坏力就越强．正确选项是D．3.甲柴油机的效率比乙柴油的效率低，这表明（）A.甲的功率比乙小B.甲做的功比乙小C.甲消耗的柴油多D.甲柴油机内能转化成机械能的百分比小解析：甲的热机效率低，根据热机效率的定义可知，是用来做有用功的那部分能量，即转化成机械能的那部分能量，占燃料完全燃烧所放出的能量(即内能)的百分比小，所以D项对。
二．综合运用题1.阅读下面的短文，回答问题。
空气能热水器空气能热水器(如图24甲)是吸收空气的热能来制造热水的装置。
其耗能约为电热水器的四分之一。
空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。
图24乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。
制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能。
B．制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
人教版物理中考一轮复习第14章《内能的利用》
2、特性：燃料的热值是燃料的一种特性。 与燃料的质量，放出的热量， 是否完全燃烧都无关。
3、对于煤气、沼气等气体燃料： （1）单位是焦每立方米，符号是J/m3 （2）定义式： q=Q/V 4、变形公式：
由q=
1、定义：用来做有用功的那部分能量， 与燃料完全燃烧放出的能量之比。
内能的利用
中考一轮复习知识点总结！加油！
一、热机
1、热机： 将内能转化为机械能的机械。 常见的热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、 喷气发动机等。 下图为热机的原型： 在这个实验中，燃料燃烧，将 化学能转化为内能，传给水 和水蒸气，水蒸气的内能转化 为塞子的机械能。
2、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧 产生动力的热机。
（5）哪个冲程将机械能转化为内能？ 压缩冲程 （6）哪个冲程将内能转化为机械能？ 做功冲程 （7）哪个冲程排出废气？
排气冲程
5、柴油机与汽油机的区别
（1）吸气冲程中， 柴油机吸入气缸的只有空气， 汽油机吸入的是汽油和空气的混合物。 （2）压缩冲程中， 柴油机对气体的压缩程度比汽油机大， 气缸内压强大， 所以柴油机的相关零件结构强度大， 比较笨重。
内燃机包括： 汽油机、柴油机 3、汽油机的四个冲程： （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 气缸。
（2）压缩冲程：
进气门和排气门都关闭， 活塞向上运动， 燃料的混合物被压缩。
压缩冲程中的能量转化为： 机械能转化为内能
燃料的混合物内能为什么变大？
活塞压缩燃料气体做功，使燃料内能增大。
光合作用： 太阳能转化为化学能 燃料燃烧： 化学能转化为内能
2、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，或者 从一个物体转移到其他物体，在转化和转移 的过程中，能量的总量保持不变。 能量的转化和转移是有方向性的。 永动机是不可能制成的，因为任何机械都 不可避免的克服摩擦做功，有能量的损失。
初三物理-第十四章-内能的利用-第二节-热机的效率(含解析)
初三物理-第十四章-内能的利用-第二节-热机的效率（含解析）一、单选题1.现代火箭用液态氢做燃料，是因为它具有（）A. 较小的密度B. 较低的沸点C. 较大的体积D. 较高的热值2.一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精（）A. 热值不变，密度不变，比热容减小一半B. 热值不变，密度不变，比热容不变C. 热值，密度和比热容都减小一半D. 热值减小一半，密度增大，比热容不变3.两辆排量相同的小汽车以相同的速度行驶相同的路程，则（）A. 耗油量小的那辆汽车的内燃机做功少B. 耗油量大的那辆汽车的内燃机做功快C. 耗油量小的那辆汽车的内燃机效率高、性能好D. 两辆汽车的热机效率相同4.一杯酒精烧掉一半以后，剩下的酒精（）A. 热值与比热容都减半B. 热值与比热容都不变C. 热值不变，比热容都减半D. 热值减半，比热容不变5.煤炭是一种重要能源。
区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量（）A. 比热容B. 密度C. 热值D. 温度6.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A. 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B. 燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小7.甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q－m图象如图所示，则甲、乙两种燃料的热值q的关系是( )A.q甲＞q乙B.q甲＜q乙C.q甲＝q乙D.条件不足，无法判断8.一台柴油机飞轮的转速为1200转/min，则每s做功的次数为（）A. 10次B. 20次C. 30次D. 40次二、填空题9.一台柴油机完全燃烧一定质量的燃料放出了8×107J的热量，损失了4.8×107J热量，该柴油机的效率为 ________10.一台柴油机飞轮的转速为1200r/min，则每秒做功________次，飞轮转________周，共完成个________冲程．11.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力．同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 ________很大．12.汽油的热值为4.6×107J/kg，现有汽油4kg，选其中一半完全燃烧，放出的热量是________ J，剩余汽油的热值是________ J/kg．13.氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点.氢气的热值为1.4×108J/kg，完全燃烧0.5kg 的氢气可放出________J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值________1.4×108J/kg（选填“大于”“等于”“小于”）.14.某汽油机在工作过程中损耗掉的那部分能量是燃料完全燃烧所释放能量的四分之三，则此汽油机的热机效率是________15.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下列的数据：（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________ 的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________ ．（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，质量可改变，完全燃烧时，热量也随着改变，但是热量和质量的比值是________ 的，这个不变的比值，反映了燃料的一种性质，在物理学上把它称之为________16.天然气的热值为7.5×107J/m3，它的物理含义是完全燃烧________ 的天然气，放出的热量为7.5×107J．三、计算题17.某学校锅炉房用天然气热水器将1000kg水从20℃加热到100℃,消耗了10m3的天然气。
第十四章内能的利用第1节 热机 课节知识点突破与例题解析.doc
第1节热机一、学习目标1.知道热机的概念，了解热机的工作原理。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
学习重点是了解四冲程汽油机的工作原理学习难点是了解四冲程汽油机的工作原理二、知识点解读知识点一：热机（1）定义：将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机械统称为热机。
（2）热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
知识点二：内燃机内燃机及其工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能。
按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。
（1）汽油机一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
（2）一个工作循环中只对外做一次功，曲轴转2周，飞轮转2圈，活塞往返2次。
（3）压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能增加，这时机械能转化为内能。
（4）做功冲程是气体对外做功，内能减少，这时内能转化为机械能。
（5）汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
（6）柴油机的工作原理：利用气缸内燃烧柴油所产生的气体来推动活塞做功。
（7）柴油机的结构与汽油机的相似，柴油机只是在做功冲程时没有火花塞点火。
三、深化理解知识点的例题及其解析【例题1】如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将能转化为能。
答案：机械；内。
解析：汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。
【例题2】如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（）A．压缩冲程，将化学能转化成内能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答案：C解析:图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能。
第十四章 《内能的利用》物理基础知识+中考真题
第十四章内能的利用第一节、热机1、内能的获得——燃料燃烧：化学能转化为内能。
2、热机是利用燃料燃烧获得的内能转化为机械能的机器。
将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的热机叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
3、冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
4、内燃机大概的工作过程：内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，在这四个阶段中，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
另外压缩冲程将机械能转化为内能。
每个工作循环活塞上下运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
5、汽油机和柴油机的比较：1、热值：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。
物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
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/m32、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解几个关键词“某种燃料”、“完全燃烧”。
某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则就不是热值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
4、固体燃料燃烧放出热量计算：放出热量Q = 热值×质量（质量=放出热量Q÷热值）Q放=mq（Q放是放出热量，单位是焦耳，符号：J；q是热值，单位是焦每千克，符号：J/kg）汽油机柴油机顶部有一个火花塞顶部有一个喷油嘴吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃式压燃式注：气体燃料燃烧放出热量计算：放出热量Q = 热值×体积（Q放=Vq）4、热机的效率用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
人教版9年级物理第14章内能的利用第一节 热机s
内能转化为机械能
点燃式
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。 燃 烧 后 的 废 气
吸气 冲程
压缩 冲程
做功 冲程
排气 冲程
内燃机的四个冲程周而复始,在一 个工作循环中,活塞来回往复两次, 曲轴转动两周,对外做一次功。
燃料的 燃烧 化学能
内能
做功
机械能
热机的种类
蒸气机、汽轮机、内燃机、 喷 气发动机、火箭等。
内燃机的种类 (1)汽油机 (2)柴油机
①构造 ①构造 ②工作原理 ②工作原理 ③汽油机完整工作过程
内燃机： 汽油机的构造 气 火花塞 缸
进气门 活塞
连杆
排 气 门
曲 轴
汽油机工作时，活 塞在汽缸里做往复运动， 活塞从汽缸的一端运动 到另一端的过程叫做冲 程。
将内能转化为机械能的机器
要求会判断冲程类型
柴油机的构造和工作过程
喷 油 嘴
吸气冲程
压缩冲程
排气冲程
做功冲程
压燃式
汽油机和柴油机的相同点 1.基本构造和部件的作用相似。 2.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,只做功冲程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ外做 功,另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。
内燃机的应用
热 机 做 功 冲 程
1.单缸四冲程内燃机完成40个冲 程,关于做功和飞轮转动的情况,下 列说法正确的是( C ) A.做功10次,飞轮转40周 B.做功40次,飞轮转20周 C.做功10次,飞轮转20周 D.做功20次,飞轮转10周 2.某四冲程汽油机,曲轴转速1200 转/分,则该汽油机每秒做功 10 次, 有 40 个冲程, 飞轮转 20 周.
【划重点】专题14 内能的利用(解析版)-备战2023中考物理一轮复习精细讲义
第十四章内能的利用——划重点之精细讲义系列知识点1：热机1.热机：利用内能做功的机械叫热机。
（1）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
（2）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2.内燃机的工作原理：（1）内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
①汽油机的工作过程多数汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，这四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
四个冲程不断循环来保证连续工作，如图所示。
柴油机的一个工作循环有四个冲程，包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程进气门打开，排气门关闭。
活塞由上向下运动，将空气吸进汽缸进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，空气被压缩，空气的压强更大，温度更高。
在压缩冲程末，汽缸内空气的温度已达到柴油的着火点。
此过程将机械能转化为内能在压缩冲程结束时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到高温高压的空气立即猛烈燃烧，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。
此过程将内能转化为机械能进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸一个工作循环，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，完成四个冲程，对外做功一次，除做功冲程外，其他冲程靠飞轮的惯性来完成柴油机工作过程中的能量转化压缩冲程∶机械能转化为内能做功冲程∶内能转化为机械能（2）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程对做功冲程起辅助作用，靠飞轮的惯性完成。
（3）做功冲程把内能转化为机械能；压缩冲程把机械能转化为内能。
（4）一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。
3.柴油机与汽油机的对比热机对比汽油机柴油机不同结构火花塞喷油嘴点火方式点燃式压燃式吸气冲程吸入汽油和空气的混合物吸入空气压缩冲程压缩程度小，汽缸内温度没有达到汽油燃点压缩程度大，汽缸内温度达到柴油燃点做功冲程火花塞产生电火花，点燃汽油喷油嘴喷入柴油，柴油燃烧燃烧程度燃料燃烧不充分燃料燃烧比较充分排气冲程排出尾气特点与应用轻巧但输出功率小，热效率低，主要应用于摩托车、轿车等笨重但输出功率大，热效率高，主要应用于载重汽车、拖拉机、轮船等【典例1】（2022•湛江模拟）如图a 为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b 为四冲程汽油机的工作示意图。
人教版九年级物理上册 专题02 第14章 内能的利用【考点清单】
专题02第14章内能的利用一、热机1.热机（1）热机：各种利用做功的机械叫做热机。
（2）工作原理：热机利用内能做功，将能转化为能。
（3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
2.内燃机（1）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
（2）分类：机和机。
（3）内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。
3.汽油机（1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
（2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由、、、四个冲程组成。
多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
（3）汽油机的工作过程（4）在四个冲程中，只有冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成。
（5）四冲程汽油机一个工作循环包括个冲程，活塞往复运动次，曲轴转圈，对外做功次。
4.柴油机（1）柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有。
（2）柴油机吸入气缸内的物质只有。
（3）柴油机在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。
二、热机的效率1.热值（1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之，叫做这种燃料的热值（q）。
热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的。
（2）单位：，符号：。
有些气体的热值单位为：。
热值大的物质常用作航空航天燃料。
（3）燃料燃烧放出的热量计算公式：或（用哪个公式计算取决于热值的单位）。
（4）木炭的热值为3.4×107J/kg的物理意义：。
（5）特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧。
2.热机的效率（1）定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之，叫做热机的效率（η）。
（2）计算公式：。
（3）物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。
热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更的燃料，节约能源。
中考物理考点知识精讲人教版第14章内能利用
注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。
★知识点三：能量转化与守恒
1.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
3.根据表1、表2和表3提供的资料（在1标准大气压下），判断下列说法中正确的是（）。
表1：几种晶体的熔点
晶体
熔点（℃）
固态酒精
－117
固态水银
－39
冰
0
表2：几种物质的比热容
物质
比热容［J/（kg·℃）］
水
4.2×103
煤油
2.1×103
干泥土
0.84×103
表3：几种燃料的热值
燃料
热值（J/kg）
干木柴
约1.2×107
无烟煤
约3 4×107
汽油
约4.6×107
A.南极冬季气温一般在－40℃以下，在南极测量气温可选择酒精温度计；
B.温度为0℃的冰，其分子仍然会做无规则运动；
C.水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量较多；
D.煤的热值比干木柴的大，因此煤燃烧过程中一定比干木柴燃烧过程中放出的热
【答案】AB。
冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；
压缩冲程—外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；
初三物理第十四章内能的利用第一节热机(含解析)
初三物理第十四章内能的利用第一节热机（含解析）一、单项选择题1.柴油机在紧缩冲程中，气缸内物质的压强、温度、内能的变化状况是〔〕A.压强不变，温度降低，内能增大B.压强减小，温度不变，内能减小C.压强增大，温度降低，内能减小D.压强增大，温度降低，内能增大2.有关热机的说法中正确的选项是〔〕A.热机任务的进程就是内能发生的进程B.热机任务机遇械能的发生是做功冲程构成的C.热机的少量运用会形成环境污染D.增大热机功率可以提高热机的效率3.关于热机，以下说法正确的选项是〔〕A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸C.汽油机上装置一个轻巧的飞轮，是为了提高它的效率D.四个冲程中，做功冲程是唯逐一个对外做功的冲程4.在汽油机的四个冲程中，都发作能量转化的一组冲程是〔〕A.吸气冲程和紧缩冲程B.紧缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.排气冲程和吸气冲程5.柴油机的飞轮转速是l200r/min，那么每秒内该柴油机〔〕A.完成20个冲程，做功20次B.完成40个冲程，做功40次C.完成40个冲程，做功10次D.完成80个冲程，做功20次6.以下表示四冲程汽油机处于紧缩冲程的是A. B. C.D.7.如下图流程图是用来说明单杠四冲程汽油机的一个任务循环及触及到的主要能量转化状况．关于对图中①②③④的补充正确的选项是〔〕A.①做功冲程②内能转化为机械能③紧缩冲程④机械能转化为内能B.①紧缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能C.①紧缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能D.①做功冲程②机械能转化为内能③紧缩冲程④内能转化为机械能二、多项选择题8.以下说法中，正确的选项是〔〕A.四冲程汽油机的做功冲程使汽车取得动力B.沙漠地域比海边昼夜温差大，这与水的比热容较大有关C.〝摩擦生热〞，是经过做功的方式来改动内能D.水电站里水轮机带动发电机发电，是机械能转化为电能9.以下有关热机的说法中正确的选项是〔〕A.热机任务的进程是将燃料熄灭取得的内能转化成机械能的进程B.为了防止热机过热，通常用水来降温，是应用水的比热大的特性C.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率D.热机的少量运用会形成环境污染10.汽油机和柴油机有很多的异同点，以下有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法正确的选项是〔〕A.汽油机和柴油机都是内燃机B.在吸气冲程中，汽油机吸入的只要空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物C.汽油机和柴油机的一个任务循环对外只做一次功，活塞往复两次D.柴油机紧缩冲程末的温度比汽油机高，燃料熄灭更完全，效率比汽油机高11.以下有关热机的说法中正确的选项是〔〕A.．热机任务的进程是将燃料熄灭取得的内能转化成机械能的进程B.为了防止热机过热，通常用水来降温，是应用水的比热容大的特性C.经过技术改良，热机效率可达100%D.热机的燃料熄灭越充沛，其热值越大12.以下说法正确的选项是〔〕A.热机任务时，使汽车取得动力的是紧缩冲程B.内燃机的做功冲程存在着化学能转化为内能的进程C.汽车的发起机用水来冷却，是由于水的比热容较大D.汽车的发起机用水来冷却，是由于水的比热容较大13.汽油机和柴油机比拟，以下说法中正确的选项是〔〕A.柴油机顶部有一个喷油嘴，没有活花塞B.汽油机的点火方式为扑灭式，柴油机是压燃式C.汽油机比柴油机经济、效率高D.汽油机吸气冲程中吸出去的是汽油和空气三、填空题14.如以下图所示，任务中的四冲程汽油机正处于________冲程，假定该汽油机每秒完成40个冲程，那么每秒它对外做功________次．15.如图表示的是汽油机的________冲程；汽油机与柴油机在结构上的最主要的区别是：汽油机气缸顶端是________.16.内燃机在交通、国防等范围有着普遍的运用．从能量转化的角度来看，内燃机是把内能转化为________能的机器．17.双动力〔汽油和自然气〕汽车以其经济、污染小等优点倍受人们喜爱。
专题14内能的利用(原卷版)
专题14 内能的利用知识点一、内能的利用内能的利用方式利用内能来加热：实质是热传递。
利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。
知识点二、热机1、热机：定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。
热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等2、内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能。
汽油机工作过程：1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。
靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。
外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高3.进气门关闭、排气门关闭。
化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能4.进气门关闭、排气门打开。
靠惯性运动，排出废气3、汽油机和柴油机的比较：①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
4、热值燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。
定义：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
用符号q 表示。
单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg ）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m 3）。
热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。
中考物理基础知识第14讲-内能的利用ppt课件(含答案)
12．火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢热值大，体积小便 于储存和运输。
13．炉子的效率： ①定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之 比。 ②公式：η＝QQ有总效。
◆ 能量守恒定律
14．在一定条件下，各种形式的能量可以相互____转__化______和 ____转__移______。
(1)在热传递过程中，高温物体的内能可以转移到低温物体；运 动的甲钢球撞击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。 在这种转移的过程中能量形式没有变。
(2)小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨 胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水 的机械能转化为电能。在这种转会消灭，也不会____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，而在转化和转移的过程中，能量的总量
__保__持___不__变___。 能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、
最重要的定律之一。
1．热机的工作原理 【例题 1】如下图所示是四冲程内燃机四个冲程的示意图，下
转移 式，认识能量的转化和转移
◆ 内能的利用－热机 1．内能的利用方式：
(1)利用内能来加热：从能的角度看，这是内能的转移过程。 (2)利用内能来做功：从能的角度看，这是内能转化为机械能。 2．热机定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。热机中能的转化：
___内___能____转化为__机__械___能___。
Q放；气体燃料 m固
q＝QV气放。
3．热机效率 【例题 3】 如图是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示
为( B )
A．η＝E1＋E2＋E E3＋E4×100% B．η＝EE2×100% C．η＝E1－EE3＋E4×100% D．η＝EE1×100%
第14章内能的利用中考物理
第十四章内能的利用考点知识梳理（一）热机1.内能的利用方式⑴利用内能来加热物体,如烧水做饭.⑵利用内能做功,如水蒸气推动蒸气机工作,从能量的转化角度看,这是内能转化为机械能.2.热机⑴定义;把内能转化为机械能的机器.⑵热机原理:把燃料的化学能先转化为内能,再转化为机械能.⑶热机种类:蒸气机内燃机汽轮机喷气发动机火箭3.内燃机⑴内燃机的概念:燃料直接在发动机的汽缸中燃烧产生动力的的热机,叫内燃机.⑵内燃机的基本原理:燃料在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气,利用这些燃气推动活塞做功.⑶内燃机种类:最常见的内燃机是以汽油为燃料的汽油机和以柴油为燃料的柴油机4.四个冲程⑴冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸一端运动到另一端的过程,叫一个冲程.⑵一个工作循环:由吸气压缩做功排气四个冲程组成.完成一个工作循环活塞往复两次,曲轴转动两周,飞轮转两周,向外输出一次功.⑶吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞在曲轴的带动下由最上端运动到最下端,活塞上方气缸内的体积增大,压强减小,新鲜空气在大气压的作用下由进气门进入气缸.汽油机除吸进新鲜空气外还吸入汽油.柴油机只吸入新鲜空气.⑷压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞在曲轴的带动下由最下端运动到最上端,活塞上方汽缸内的体积减小,压强增大,温度升高.压缩冲程将机械能转化为内能.柴油机被压缩的体积更小,压强更大,温度更高,压缩后的温度会超过柴油的着火点.(5)做功冲程:进气门和排气门都关闭,汽油机在压缩冲程末时火花塞点火,混合的气体剧烈燃烧,柴油机是在压缩冲程末喷油嘴喷出雾状的柴油,因为气缸内空气温度达到柴油的着火点,柴油立即燃烧,汽缸内的温度,压强急剧上升,高温,高压的燃气推动活塞向下运动,连杆带动曲轴旋转.四个冲程中只有做功冲程实现了人们希望的内能转化为机械能的过程.(6)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞由下向上运动,废气随着活塞的上行被排出汽缸.点拨：活塞运动一次飞轮转半圈，也就是说：飞轮转一圈，有两个冲程。
初中物理 应用知识竞赛精选分类解析 专题14 内能的利用热机
初中物理应用知识竞赛精选分类解析专题14 内能的利用热机一．选择题1．在四冲程汽油机的工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程2. 受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器．“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大．它攻击目标的巨大能量主要来源于（）A．小型火箭助推动能B．与大气摩擦产生的能量C．“上帝之杖”本身的内能D．下落过程重力势能转化的动能3.甲柴油机的效率比乙柴油的效率低，这表明（）二．综合运用题1.阅读下面的短文，回答问题。
空气能热水器空气能热水器(如图24甲)是吸收空气的热能来制造热水的装置。
其耗能约为电热水器的四分之一。
空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。
图24乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。
制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能。
B．制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化。
制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。
空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值。
能效比越高，说明热水器的制热效果越好。
请回答下列问题：（1）制冷剂在中汽化，在中液化。
（2）制冷剂在工作循环过程中，将中的热能不断地“搬运”至中。
（3）某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为L。
[水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)；水的密度为1.0×103kg/m3]2.(2010全国初中应用物理知识竞赛复赛题)小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，总是说“2．0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量。
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初中物理应用知识竞赛精选分类解析专题14 内能的利用热机一．选择题1．在四冲程汽油机的工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程C．做功冲程 D．排气冲程2. 受高空落物伤人的启示，美军正在研制一种名为“上帝之杖”的太空武器．“上帝之杖”实质就是高密度、耐高温的金属棒，它要依托太空平台的搭载，借助小型火箭助推和高空下落产生的巨大动能，对地球战略目标实施打击，破坏力巨大．它攻击目标的巨大能量主要来源于（）A．小型火箭助推动能B．与大气摩擦产生的能量C．“上帝之杖”本身的内能D．下落过程重力势能转化的动能3.甲柴油机的效率比乙柴油的效率低，这表明（）A.甲的功率比乙小B.甲做的功比乙小C.甲消耗的柴油多D.甲柴油机内能转化成机械能的百分比小二．综合运用题1.阅读下面的短文，回答问题。
空气能热水器空气能热水器(如图24甲)是吸收空气的热能来制造热水的装置。
其耗能约为电热水器的四分之一。
空气能属于可再生的新能源，拥有先天的节能环保的优势。
图24乙是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成。
制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：A．液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器迅速汽化，并从空气中吸收热能。
B．制冷剂汽化生成的蒸气被压缩机压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器。
C．在冷凝器中，高温高压的蒸气将热能传递给冷水并发生液化。
制冷剂依此不断循环流动，使水的温度不断上升。
空气能热水器有一个很重要的指标是能效比，它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值。
能效比越高，说明热水器的制热效果越好。
请回答下列问题：（1）制冷剂在中汽化，在中液化。
（2）制冷剂在工作循环过程中，将中的热能不断地“搬运”至中。
（3）某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1h可产生的热水的体积为 L。
[水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)；水的密度为1.0×103kg/m3]2.(2010全国初中应用物理知识竞赛复赛题)小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，总是说“2．0的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量。
如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量。
从说明书上查到：小亮家的汽车采用的是LFX直列四缸发动机，排量为2.0L；从网上查找到了其输出特性曲线（如图8所示）；小亮又向爸爸询问了一些实测数据：由于汽车行驶的路况很好，所以平均车速为90km／h，此时发动机转速为2000r/min，平均行驶百公里油耗为9L；从物理书上查得汽油的热值为4．6×107J/kg，密度为0．71×103kg/m3（1）．由这台发动机输出特性曲线可以看出，在发动机转速为1000~5000 r/min范围内，它的输出功率与转速大致有什么关系？（2）．试通过公式推导出在其他参数相同时，发动机的输出功率与其排量的关系。
（3）．这辆汽车以90km／h行驶时，发动机的效率约为多少？每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为多少？3.(2009上海初中物理知识竞赛复赛题)在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水，把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却。
其温度随时间变化的关系如图所示。
现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌，电动机的功率P为900瓦，其做的功有80%转化为水的内能。
若不考虑容器的内能变化，水最终的温度是多少℃？4（10分）(2009上海初中物理知识竞赛复赛题)如图所示的装置，可以测定每千克I00 ℃的水，在大气压下汽化成100 ℃ 的水蒸气所需吸收的热量Q。
该装置的测量原理是：用加热器使水沸腾，汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中；测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量，根据能量守恒关系即可求出Q的值。
这个汽化装置工作时的散热功率恒定不变，但散热功率的值未知。
测得加热器的功率为285.0瓦时，在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为28.0克；加热器的功率为100.0瓦时，在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为4.0克。
根据以上数据，求每千克100℃的水在大气压下汽化成100 ℃的水蒸气所需吸收的热量Q。
5．(10分) (2009全国初中应用物理知识竞赛题)为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，我国一些地区使用了“分时电（能）表”。
下表是采用分时计费前、后电费价目表：小明家每天要用电水壶将质量为3 kg、初温为20℃的水烧开，已知气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)。
求：（1）．这些水被烧开需要吸收多少热量?（2）．使用分时电表后，小明家把烧水时间安排在低谷期，若不计热量损失，仅此一项，一个月(以30天计)比原来节省多少元电费?6(2009全国初中应用物理知识竞赛题)在一些农村地区建造的沼气池，通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气，利用沼气来烧火做饭，点灯照明。
沼气池的应用，不仅使上述资源得以更好的利用，同时也给生活带来了诸多便利，使环境得以改善。
这是一个一举多得的惠民工程。
图9所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。
说明：1．沼气池2．水压池 3．进料口 4．密封盖 5．输气管 6．贮气室 7．沼气压力显示器 8．总阀门 9．U形管压强计(里面装有染成红色的水) l0．出料口盖板(不密封水压池，水压池仍与外面大气相通) 11．阀门已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下：取g=10 N／kg，水的比热容c水=4.2×l03J／(kg·℃)（1）．根据图9所示，通过计算说明，该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭?（2）．有一天，该农户发现，沼气压强小于燃气灶的要求。
为了能尽快利用沼气生火做饭，从物理学的角度看，可采取哪些措施?（3）．若该农户所用的燃气灶是普通炉，通常情况下，普通炉中的右炉单独正常工作时，将一壶质量为2.5 kg、温度为20℃的水烧开，耗时约10 min。
试估算右炉烧水的效率。
（4）．请你就如何提高燃气灶的效率问题谈淡你的设想。
7、（18分）(2009全国初中应用物理知识竞赛复赛题)阅读资料并回答问题：干湿温度计是一种既能测量空气温度，又能测量空气相对湿度的常用测量仪器(某一温度下，空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度，以百分数表示；饱和气是指一定温度下，一定数量空气中所能最大限度容纳的水蒸气量)。
如图4甲所示，仪器上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上(图4乙为其背面)，其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱，这一支温度计即为“湿”温度计；另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中，这一支温度计即为“干”温度计。
还有一个可根据干、湿温度计的示数来确定空气相对湿度的转盘式标尺。
(1)．通常情况下，湿温度计的示数比干温度计的示数稍低一些，这是为什么?(2)．转盘式标尺由两个同轴的圆盘组成，其中外盘是固定的，上面标有对应“湿温度计”温度值的0～40刻度线及表示相对湿度值的10～100刻度线；内盘可以绕轴转动，上面标有对应“干温度计”温度值的0～40刻度线及“相对湿度％”字样。
转动内盘，当内、外盘上的相同温度值对准时，“相对湿度”的箭头正好指向100，表明空气的相对湿度为100％，如图4丙所示。
请你根据以上信息，说明如何根据干、湿温度计的示数，使用这个转盘式标尺来确定出空气的相对湿度。
(3)．中午，小宏看到干温度计的示数为26.0℃，湿温度计示数为22.0℃。
到了晚上，小宏看到干温度计的示数为16.0℃，湿温度计示数为12.0℃。
请思考并回答：①关于中午和晚上空气的相对湿度，以下说法正确的是( )A．中午和晚上空气的相对湿度相同B．因为中午和晚上气温不同，所以无法比较中午和晚上空气相对湿度的大小C．中午空气的相对湿度大。
D．晚上空气的相对湿度大。
②请你简要地说明选择该答案的理由。
8.（2012全国初中应用物理知识竞赛复赛）某小型汽油发电机外形如图1所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电。
该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求：(1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度?(2)己知汽油的热值是q=4.6×l07J/kg，密度是0.71×103kg/m3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大?(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少?9 (2009上海初中物理知识竞赛复赛题)图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开。
曲轴与飞轮相连，飞轮每转动半周，有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
现有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离（即冲程长）的乘积，转速表示每分钟飞轮所转的周数。
求：(1)飞轮每转动半周，发动机做功多少？(2)若在做功冲程里，燃气对活塞压强可以看作恒压，则压强多大？。