中考物理考前熱點沖刺《第八講 熱機 能源與可持續(xù)發(fā)展 》（單課考點自主梳理反饋+典例真題分析 +考向探究與方法歸納）課件 新人教版

第第8講講 熱機熱機 能源與可持續(xù)發(fā)展能源與可持續(xù)發(fā)展 第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展考點考點22 熱機熱機 考點自助梳理與熱身反饋 第第8 8講講熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展化學化學1 1熱機原理：通過燃燒把燃料的熱機原理：通過燃燒把燃料的_能轉化為能轉化為_能，再通過做功把能，再通過做功把_能轉化為能轉化為_能。能。2 2工作過程：熱機的一個工作循環(huán)由工作過程：熱機的一個工作循環(huán)由_、_、_、_四個沖程組成。在四個沖四個沖程組成。在四個沖程中，只有程中，只有_沖程是燃氣對外做功，將沖程是燃氣對外做功，將_能轉能轉化為化為_能，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在能，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的曲軸上的飛輪的_來完成。一個工作循環(huán)中，曲軸、來完成。一個工作循環(huán)中，曲軸、飛輪轉動飛輪轉動2 2周，活塞往復運動周，活塞往復運動2 2次，對外做功次，對外做功_次。次。3 3熱機效率：用來做熱機效率：用來做_的那部分能量與燃料的那部分能量與燃料_燃燒放出的能量之比；公式：燃燒放出的能量之比；公式： 。內內內內機械機械 吸氣吸氣壓縮壓縮做功做功排氣排氣做功做功內內機械機械慣性慣性1有用功有用功完全完全 針對訓練針對訓練有一臺單缸四沖程汽油機，其飛輪的轉速是有一臺單缸四沖程汽油機，其飛輪的轉速是1800 r/min，該汽油機每秒鐘內完成該汽油機每秒鐘內完成_個沖程，做功個沖程，做功_次。次。60 第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展15考點考點23 以熱機為載體的力、熱綜合計算以熱機為載體的力、熱綜合計算 pSpS 第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展 1 1汽缸內壓力與壓強的計算汽缸內壓力與壓強的計算在做功沖程中，由于高溫高壓的燃氣膨脹做功時，對活塞產(chǎn)生在做功沖程中，由于高溫高壓的燃氣膨脹做功時，對活塞產(chǎn)生很大的壓力和壓強。壓力和壓強的關系是很大的壓力和壓強。壓力和壓強的關系是F F_或或p p_。公式中的。公式中的S S是活塞的橫截面積，通常用汽缸的直徑求是活塞的橫截面積，通常用汽缸的直徑求出。出。 2 2燃氣做功的計算燃氣做功的計算 對于熱機，一般給出的已知量是排氣量對于熱機，一般給出的已知量是排氣量V V和汽缸內壓強和汽缸內壓強p p，由排氣量可導出活塞一個沖程的行程由排氣量可導出活塞一個沖程的行程L L ；而由汽缸內壓強；而由汽缸內壓強可導出燃氣對活塞的壓力可導出燃氣對活塞的壓力F F_，故燃氣一次做功，故燃氣一次做功W WFLFLpVpV，注意排氣量的單位一般為升，計算時要換算。，注意排氣量的單位一般為升，計算時要換算。pSpS 3 3功率的計算功率的計算 用公式用公式P P_求功率時，燃氣做的功與做功的時間求功率時，燃氣做的功與做功的時間一定要對應，不能張冠李戴。一定要對應，不能張冠李戴。 4 4熱機效率的計算熱機效率的計算 熱機效率的計算公式為熱機效率的計算公式為 ，式中，式中W W是燃氣做的是燃氣做的_，Q Q是汽油或柴油完全燃燒放出的是汽油或柴油完全燃燒放出的_。第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展有用功有用功熱量熱量 針對訓練針對訓練 有一臺四缸發(fā)動機，其主要技術指標如下表所示。其有一臺四缸發(fā)動機，其主要技術指標如下表所示。其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離的面積和活塞上下運動的距離(即沖程長即沖程長)；轉速表示每分鐘曲；轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數(shù)。軸或飛輪所轉的周數(shù)。第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展排量排量2.0 L2.0 L輸出功率輸出功率120 kW120 kW轉速轉速6000 r/min6000 r/min(1)該發(fā)動機在該發(fā)動機在1 s內做的功為內做的功為_J，單缸排量，單缸排量V_L。(2)在每個做功沖程里，發(fā)動機做功在每個做功沖程里，發(fā)動機做功W_J。(3)在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為WpV，式中式中p表示燃氣對活塞的壓強，則表示燃氣對活塞的壓強，則p_Pa。1.2105第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展0.56001.2106 考點考點24 能量的轉化與守恒能量的轉化與守恒 1 1常見能的轉化常見能的轉化(1)(1)摩擦生熱：摩擦生熱：_能轉化為能轉化為_能；能；(2)(2)發(fā)電機：發(fā)電機：_能轉化為能轉化為_能；能；(3)(3)電動機：電動機：_能轉化為能轉化為_能；能；(4)(4)光合作用：光合作用：_能轉化為能轉化為_能；能；(5)(5)燃料燃燒：燃料燃燒：_能轉化為能轉化為_能。能。第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展機械機械內內電電光光化學化學機械機械機械機械內內電電化學化學 2 2能量守恒定律能量守恒定律 (1) (1)內容：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它內容：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式只會從一種形式_為其他形式，或者從一個物體為其他形式，或者從一個物體_到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量量_。 (2) (2)說明：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的說明：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一，也是人們認識自然、利用自然和保護自然的有力定律之一，也是人們認識自然、利用自然和保護自然的有力武器。武器。 能量的轉化和轉移是有能量的轉化和轉移是有_的。的。第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展轉化轉化轉移轉移保持不變保持不變方向性方向性針對訓練針對訓練2012益陽益陽下列有關能量轉化或轉移的說法中正確的是下列有關能量轉化或轉移的說法中正確的是()A電動機通過熱傳遞的方式將電能轉化為機械能電動機通過熱傳遞的方式將電能轉化為機械能B古人鉆木取火是通過做功將機械能轉化為內能古人鉆木取火是通過做功將機械能轉化為內能C內燃機是通過做功的方式將機械能轉化為內能內燃機是通過做功的方式將機械能轉化為內能D冷天搓手感到手掌發(fā)熱，這是通過熱傳遞的方式將機冷天搓手感到手掌發(fā)熱，這是通過熱傳遞的方式將機械能轉移為內能械能轉移為內能B第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展考點考點25 能源與可持續(xù)發(fā)展能源與可持續(xù)發(fā)展 第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展1 1能源分類能源分類(1)(1)按能源的來源可分為一次能源按能源的來源可分為一次能源( (如太陽能、風能、水能如太陽能、風能、水能等等) )和二次能源和二次能源( (如電能等如電能等) )。(2)(2)按能源可否再生可分為可再生能源按能源可否再生可分為可再生能源( (如風能、水能等如風能、水能等) )和不可再生能源和不可再生能源( (如化石能源、核能等如化石能源、核能等) )。2 2核能核能(1)(1)獲得途徑：重核獲得途徑：重核_和輕核和輕核_兩種方式。兩種方式。(2)(2)核能利用：核電站能量轉化過程：核能核能利用：核電站能量轉化過程：核能_電能。電能。 裂變裂變聚變聚變內能內能機械能機械能 3 3太陽能太陽能 (1) (1)來源：來源：_在超高溫下發(fā)生在超高溫下發(fā)生_，釋放出，釋放出的巨大能量以光和熱的形式向四周輻射。的巨大能量以光和熱的形式向四周輻射。 (2) (2)利用方式：一是用集熱器把水等物質加熱，如太陽能利用方式：一是用集熱器把水等物質加熱，如太陽能熱水器等；二是用太陽電池把太陽能轉化為電能。熱水器等；二是用太陽電池把太陽能轉化為電能。第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展氫原子核氫原子核聚變聚變 針對訓練針對訓練2012南京南京關于能量和能源的利用，以下說法正確的是關于能量和能源的利用，以下說法正確的是()A核電站是利用化學能來發(fā)電的核電站是利用化學能來發(fā)電的B水能、風能和化石能源均是可再生能源水能、風能和化石能源均是可再生能源C太陽電池是把太陽能轉化為內能的裝置太陽電池是把太陽能轉化為內能的裝置D電能可以使電燈發(fā)光，同時產(chǎn)生內能，而這些內能無電能可以使電燈發(fā)光，同時產(chǎn)生內能，而這些內能無法自動轉化為電能法自動轉化為電能D第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展考點互動探究與技巧歸納典型分析例題例題20122012株洲株洲 隨著經(jīng)濟水平的不斷提高，小汽車越隨著經(jīng)濟水平的不斷提高，小汽車越來越多地走進了我市普通家庭。下表為小軍家小汽車的相關數(shù)來越多地走進了我市普通家庭。下表為小軍家小汽車的相關數(shù)據(jù)：據(jù)： 第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展總質量：總質量：1600 kg1600 kg額定功率：額定功率：100 kW100 kW車輪與地面的總接觸面積：車輪與地面的總接觸面積：8.08.010102 2 m m2 2水箱容量：水箱容量：5 L5 L (1) (1)汽車發(fā)動機是汽油機，從能源可否再生角度來看，汽汽車發(fā)動機是汽油機，從能源可否再生角度來看，汽油是油是_能源；發(fā)動機工作時，能源；發(fā)動機工作時，_沖程將內能轉沖程將內能轉化為機械能?；癁闄C械能。 不可再生不可再生做功做功 第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展(2)(2)汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用了水的汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，這是利用了水的_較大的性質；當水箱裝滿水，水溫升高較大的性質；當水箱裝滿水，水溫升高2020時，需時，需要吸收的熱量為要吸收的熱量為_J_J。cc水水4.24.2 J/(kg) J/(kg)( 3 )( 3 ) 該 車 靜 止 在 水 平 地 面 上 時 ， 對 地 面 的 壓 強 為該 車 靜 止 在 水 平 地 面 上 時 ， 對 地 面 的 壓 強 為_Pa_Pa。(g(g取取10 N/kg)10 N/kg)(4)(4)汽車啟動時，需將鑰匙插入鑰匙孔內并旋轉汽車啟動時，需將鑰匙插入鑰匙孔內并旋轉( (相當于閉相當于閉合開關合開關) )，如圖，如圖8 81 1所示，請你用筆畫線代替導線將汽車的啟所示，請你用筆畫線代替導線將汽車的啟動原理圖連接完整。動原理圖連接完整。比熱容比熱容 圖圖8 81 1圖圖8 82 2第第8 8講講 熱機能源與可持續(xù)發(fā)展熱機能源與可持續(xù)發(fā)展(5)(5)假若該車在水平路面上以假若該車在水平路面上以40 kW40 kW的功率勻速行駛的功率勻速行駛10 min10 min，消耗汽油消耗汽油1.5 kg1.5 kg，求小汽車發(fā)動機的效率。，求小汽車發(fā)動機的效率。(q(q汽油汽油4.64.6 J/kg)J/kg)34.8%34.8%