【中考冲刺】人教版2016年初中物理中考复习课件 第十四章 内能的利用

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3.太阳能是一种清洁能源.某太阳能热水器每天能 使500 kg的水温度升高30 ℃，则这些水吸收的热 7 6.3 × 10 量为 J，这些热量相当于完全燃烧 1.85 kg的无烟煤放出的热量.（无烟煤 的热值为3.4×107 J/kg）
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4.（2012•广东）某品牌空气能热水器正常工作时 的参数如下：
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（1）煤完全燃烧产生的热量： Q放=mq=2 kg×3×107 J/kg=6×107 J； （2）由图可知，经过6 min时间加热后水温由20 ℃达 到80 ℃， 则水吸收的热量： Q吸= cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×10 kg×（80 ℃-20 ℃）=2.52×106 J； （3）煤炉烧水时的热效率： η=Q吸/Q放×100％=2.52×106 J/（6×107 J） ×100%=4.2%．
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4．热机对环境造成的污染主要是：①大气污染； ②噪声污染 5．人类保护环境的重要措施是：减少热机废气中 的有害物质，控制废气排放的总量.具体方面是： ①推广使用无铅汽油；②安装电子控制燃油喷射 发动机（EFI系统）；③推广新能源汽车，如天然 气汽车、太阳能汽车、电动汽车等.
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五、能量的转化和守恒
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变式拓展1 “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 热值 很大；以10倍的关系粗略计算，1 kg“可 8 4.2 × 10 燃冰”完全燃烧放出的热量为 J; 当“可燃冰”只燃烧0.5 kg时,它的热值为 4.2×108 J/（kg•℃）.（1 kg煤气完全燃烧放 出热量为4.2×107J）
第十四章 内能的利用
考纲内容 考情分析 考点梳理
剖析重点实验 重难点突破
课堂精炼
考纲内容
考点1 认识燃料的热值. 考点2 了解热机的工作过程. 考点3 热机效率及其计算. 考点4 知道不同燃料的热值不同，有节约能源和 保护环境的意识. 考点5 通过实例了解能量及存在的不同形式和相 互转化，知道做功的过程就是能量转化的过程. 考点6 知道能量守恒定律，能举出日常生活中能 量守恒的实例.
已知能效比是指水箱中的水吸收的热量（Q）与压 缩机等电器消耗的电能（W）的比值.从表格中的 数据可知，该空气能热水器正常工作1 h可产生的 68 热水的体积为 L.［水的比热容为 4.2×103 J/（kg•℃），密度为1.0×103kg/m3］
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5.物理兴趣小组的同学用煤炉给10 kg的水加热， 同时他们绘制了如图6所示的加热过程中水温随时 间变化的图线.若在6 min内完全燃烧了0.2 kg的 煤，水的比热容为4.2×103J／(kg•℃)，煤的热值 约为3×107J／kg.求： (1)煤完全燃烧产生的热量； (2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量； (3)煤炉烧水时的热效率.
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四、热机的效率
有用功 的那部分能量， 1.概念：用来做 完全燃烧 放出的能量之比. 与燃料 2．热机效率低的原因：①燃料并未完全燃烧；② 排出废气和散热；③热机的各部分零件之间有摩 擦，要克服摩擦做功而消耗部分能量；④曲轴获 得的机械能也未完全用来对外做功. 3.提高热机效率的途径：一是让燃料尽可能地 损失 充分燃烧 ；二是要减少热量的 ； 废气 三是设法利用 的能量；四是机件 间保持良好的润滑、减小摩擦.
汽缸
做功的机器 内燃机 、汽轮机
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二、内燃机： 1．定义:燃料直接在发动机 内燃 烧产生动力的热机，叫做内燃机. 2．工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压 内 的燃气，把 化学 能转化为 能； 内 然后燃气推动活塞做功，把 能转 机械 化为 能. 3.分类：内燃机分为： 汽油机 和 柴油机 两 柴油 大类，它们分别用 冷油 和 作 为燃料.
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答案
（1）由ρ =mV得：m=ρ V=1.0 g/cm3×200 cm 3=200 g=0.2 kg 水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103 J/ （kg•℃）×0.2 kg×（100 ℃-20 ℃）= 6.72×104 J （2）由题知，Q放=Q吸 η =6.72×104J/40%=1.68×105 J，而Q放=Vq， V=Q放/q=1.68×105 J/8×107 J/m3=2.1×10-3m3．
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课堂精炼
1.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则 （ C ） A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多 B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少 C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有 用功多 D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的 汽油多
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2.（2013•广东）在汽油机的四个冲程中，机械能 转化为内能的是 压缩 冲程.如图5所示 ，汽油机正在进行的是 做功 冲程.已知 汽油的热值为4.6×107 J/kg，则完全燃烧100 g汽 6 4.6 × 10 油放出的热量为 J.
1.能量的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互 转化 . 消失 2.能量守恒定律：能量既不会凭空 ，也不 产生 转化 为 会凭空 ，它只会从一种形式 转移 其他形式，或者从一个物体 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 . 转移 3．同种能量的变化叫做 ，不同种能量的 转化 变化叫做 . 范围：能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律 ，适用于各领域. 不可能 实现，因为它 4．反面证明：永动机永远 违背 了能量守恒定律，这从反面证明了能量守 恒定律的正确. 首页 末页
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重难点突破
一、认识燃料的热值
例1 关于热值，下列说法中正确的是（ C ） A.燃料燃烧得越充分，热值就越大 B.燃料的密度越大，热值就越大 C.同种燃料燃烧与否，热值都是一样的 D.燃料存放越久，热值越小
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【点拨】
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关 ，与燃料的质量、燃烧程度等均无关.
剖析重点实验
探究不同燃料的热值大小 例1 某同学学习了燃料的热值后，自己设计了 一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小.他实验 时组装了如图1所示的两套规格完全相同的装置， 并每隔1 min记录了杯中水的温度（见下表）.
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（1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套 装置中相同的量有 水的初温和质量 . （2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油 两种燃料中，热值较大的是 煤油 . （3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量 及两油灯中燃料的质量并记录了数据，利用公式Q 吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通 过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值. 你认为他的计算结果可靠吗？ 不可靠 .为 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 什么？ .
进气门 空气 进气门 排气门 上 排气门 下
汽油
机械
内
进气门 排气门 内 下 机械
进气门
排气门
上
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（3）柴油机和汽油机的区别
火花塞 汽油和空气
喷油嘴 空气
较高
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Hale Waihona Puke Baidu
三、燃料的热值 1.定义：把某种燃料 完全 燃烧放出的 质量 热量与其 之比，叫做这种燃料的 热值. J/kg 2.单位符号： (或J/m3). 3.计算公式：（1）固体和液体：Q放= qm ； qV （2）气体：Q放= . 热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量 、体积等均无关.
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考情分析
近年来广东中考主要考查热机的工作过程、 热机效率，能量转化及守恒定律.由于本部分内容 与生活实际联系比较紧密，在各类考试中多出现 联系生活实际、社会热点、环境保护等方面的问 题，应引起同学们足够的重视.题型以填空题、选 择题、计算题为主.
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考点梳理
一、热机： 1．定义：利用 2．种类：如：蒸汽机、 、喷气机等.
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变式拓展4 （2015•资阳）如图4所示，下列有关能源及能的 转化的说法中错误的是（ B ） A．太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能 B．太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化 成汽车的动能 C．乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石 能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的 D．汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转 化过程具有方向性
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【点拨】
水吸收的热量为Q吸＝cm(t-t0)，煤气完全燃烧 放出的热量Q放＝qm，则煤气灶的效率η ＝Q吸/Q放.
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变式拓展3 （2014•河北）随着生活条件的改善，小明家住上 了新楼房，新楼使用的是天然气.小明想：将一壶 水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集 到如下数据：水壶里放入200 cm3、20 ℃的水，大 火加热直至沸腾；又在物理书中查到天然气的热 值为8×107J/m3.问：［气压为1标准大气压，c水 ＝4.2×103J／(kg•℃)］ （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？ （2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开 这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？
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三、热机的效率
例3 用煤气灶把1 kg、初温为20 ℃的水烧到 70 ℃，消耗了10 g煤气，已知水的比热容是 4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为 5 7 2.1 × 10 4.2×10 J/kg，则水吸收的热量为 J 5 4.2 × 10 ，煤气完全燃烧放出的热量为 J， 50 煤气灶烧水的效率为 %.
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二、热机的工作过程 例2 如图2所示为某汽油机四个冲程的示意图 ，下列排列顺序正确的是（ C ） A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丁、丙 C.甲、乙、丁、丙 D.丁、乙、甲、丙
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【点拨】
判断是哪个冲程,一是看两个门的开、闭情况，二 是看活塞的上下情况.
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变式拓展2 （2015•泰州）如图3所示，在空气压缩引火仪的 玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞 ，可观察到棉花着火燃烧．此过程中活塞对筒内 增加 气体做功，气体的内能 ，这与四 压缩 冲程汽油机的 冲程的能量转化相 同．某台汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，在 1200 1 min内，汽油机完成 个工作循 环．
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四、 能量的转化与守恒
例4 关于能量及能量之间的转化，下列说法正 确的是（ B ） A.火山具有内能，冰山不具有内能 B.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能 C.火箭在加速上升时，机械能保持不变 D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化 为机械能
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【点拨】
（1）一切物体都具有内能;（2）重力势能与物体 的高度、质量有关，判断时一定要考虑物体的高 度、质量是如何变化;（3）在判断机械能是否守 恒时，要看是否忽略“空气阻力和摩擦力”，如 果忽略就守恒，否则不守恒，就会转化为其他形 式的能.
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汽缸
4．内燃机的四个冲程的特点 （1）冲程定义：活塞在汽缸内往复运动时，从汽 另一端 缸的一端运动到 的过程 压缩冲程 、 吸气冲程 、 四个冲程： 做功冲程 、 排气冲程 . 2 一个工作循环，曲轴和飞轮转动 周 1 2 ，活塞往复 次，对外做功 次
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（2）汽油机四个冲程工作原理：