2020九年级物理全册 第十四章 内能的利用（透视重点 把握要点）同步辅导 （新版）新人教版 3页

透视重点 把握要点 ‎ 一、知道热机的工作原理 图 1‎ 热机是指各种利用内能做功的机械。是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类，如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等。‎ 例1 如图1所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（ ）‎ A.试管口出现的“白雾”是气体 ‎ B.水蒸气对外做功，内能增加 ‎ C.水蒸气的温度升高 ‎ D.这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理 ‎ 解析 试管口出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A不符合题意；当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，故B、C不符合题意；此过程的能量转化是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程类似，这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理，故D符合题意。‎ 答案 D 二、会区分内燃机的四个冲程 要区分内燃机的四个冲程，一要看活塞运动方向，二要看气门开闭情况。其示意图如下：‎ 对于压缩冲程和做功冲程，还可根据能量转化方向判断：做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，而压缩冲程中活塞的机械能转化为燃气的内能。‎ 图 2‎ 例2 如图2表示四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为（ ）‎ A.甲、乙、丙、丁 B.‎ 3‎ 丁、丙、乙、甲 ‎ C.甲、丁、乙、丙 D.甲、丙、乙、丁 解析 区分热机的四个冲程要注意活塞的运动方向和两个气门的开闭情况。甲图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；乙图中两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程。正确的工作循环顺序为：甲、丁、乙、丙。‎ 答案 C 三、理解热值、热机效率的物理意义 燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比值，叫做这种燃料的热值，其单位为J/kg。热值是表示燃料燃烧放热能力的物理量，它只与燃料种类有关，与燃料的质量、体积、燃烧状况等无关。燃料燃烧放热多少与热值大小、燃料质量、燃烧条件都有关，Q放=qm。‎ 热机效率是指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。尽量使燃料燃烧充分，尽量减小摩擦，尽量减少各种热散失等都可提高热机效率，但热机效率与功率大小、热值大小、燃料多少无关，η=Pt/qm。‎ 例3 下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ）‎ A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 D.热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 解析 燃料的热值是燃料的属性，热值大小只与燃料种类有关，与燃烧充分与否无关；热机效率是指热机在工作过程中，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值，燃料燃烧越充分，释放出的热量越多，将内能转化为机械能的比例也越高，发动机的效率越高；热值是定值，但热机效率不是定值，受外界条件的影响效率大小会发生变化。‎ 答案 B 四、知道能量守恒定律内容，会判断不同能量形式间的转化 自然界存在各种形式的能，在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化；同种形式的能量之间可以转移。能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。能在转化和转移的过程中，能的总量保持不变；能的转化或转移具有方向性。‎ 在判断不同能量的转化时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少了，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。‎ 例4 下列对能量转化的描述不正确的是（ ）‎ A．蓄电池充电：电能——化学能 ‎ B．发电机工作：电能——机械能 C．萤火虫发光：生物质能——光能 ‎ D．内燃机工作：化学能——内能——机械能 3‎ 解析 给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来；发电机工作时，消耗机械能，得到电能，应是机械能转化为电能；萤火虫发光时，生物质能转化为光能；内燃机工作时，燃料的化学能转化为内能，然后内能转化为机械能。‎ 答案 B 五、会综合运用能量的转化和守恒 综合运用能量的转化和守恒类题多以计算题的形式出现，试题以“能量的转化和守恒”为纽带，链接力、热、光、电等多个知识板块。在能量转化过程中，效率是联系两种能量的桥梁，根据能量转化效率建立两种能量之间关系式或平衡方程是解题关键。‎ 例5 “五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以‎108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为40％。已知汽车整车质量为‎1375kg，油箱容积为‎50L。（汽油热值q=3.3×107J/L，g=10N/kg)‎ ‎（1）这时汽车牵引力做功的功率是多少？‎ ‎（2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？‎ ‎ 解析（1）物体的重力为：G=mg=‎1375kg×10N/kg=13750N，而汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，易知f=‎0.08G=0.08×13750N=1100N，又因汽车做匀速直线运动，则F=f=1100N，汽车牵引力做功的功率为：P===Fv=1100N×108×m/s=33000W；‎ ‎（2）汽油完全燃烧放出的热量为：Q放=qV=3.3×107J/L×‎50L=1.65×109J，易知W总=‎ Q放=1.65×109J，而汽车的效率为40%，故可得牵引力做的有用功为：W有用=ηW总=40%×1.65×109J=6.6×108J，汽车行驶的路程为：s===6×‎105m。‎ 答案 见解析。‎ ‎。‎ 3‎