九年級物理上冊 第十二章《內(nèi)能與熱機(jī)》透視重點(diǎn) 把握要點(diǎn) （新版）粵教滬版.doc

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透視重點(diǎn) 把握要點(diǎn) 一、知道熱機(jī)的工作原理 圖 1 熱機(jī)是指各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械。是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能再轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器動(dòng)力機(jī)械的一類，如蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。 例1 如圖1所示實(shí)驗(yàn)，在橡膠塞受到水蒸氣的壓力而沖出的過程中，以下說法正確的是（ ） A.試管口出現(xiàn)的“白霧”是氣體 B.水蒸氣對外做功，內(nèi)能增加 C.水蒸氣的溫度升高 D.這個(gè)實(shí)驗(yàn)基本展示了蒸汽機(jī)的工作原理 解析 試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣遇冷液化形成的小水珠，故A不符合題意；當(dāng)加熱試管到一定程度時(shí)，水蒸氣的內(nèi)能足夠大會(huì)將塞子沖出，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，水蒸氣的內(nèi)能會(huì)減小，溫度降低，故B、C不符合題意；此過程的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程類似，這個(gè)實(shí)驗(yàn)基本展示了蒸汽機(jī)的工作原理，故D符合題意。 答案 D 二、會(huì)區(qū)分內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程 要區(qū)分內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程，一要看活塞運(yùn)動(dòng)方向，二要看氣門開閉情況。其示意圖如下： 對于壓縮沖程和做功沖程，還可根據(jù)能量轉(zhuǎn)化方向判斷：做功沖程中燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，而壓縮沖程中活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能。 圖 2 例2 如圖2表示四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的示意圖，一個(gè)工作循環(huán)的正確順序?yàn)椋? ） A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丁、乙、丙 D.甲、丙、乙、丁 解析 區(qū)分熱機(jī)的四個(gè)沖程要注意活塞的運(yùn)動(dòng)方向和兩個(gè)氣門的開閉情況。甲圖中進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程；乙圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程；丙圖中進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程；丁圖中兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，這是壓縮沖程。正確的工作循環(huán)順序?yàn)椋杭?、丁、乙、丙? 答案 C 三、理解熱值、熱機(jī)效率的物理意義 燃料完全燃燒放出的熱量Q與燃料質(zhì)量m的比值，叫做這種燃料的熱值，其單位為J/kg。熱值是表示燃料燃燒放熱能力的物理量，它只與燃料種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、燃燒狀況等無關(guān)。燃料燃燒放熱多少與熱值大小、燃料質(zhì)量、燃燒條件都有關(guān)，Q放=qm。 熱機(jī)效率是指用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。盡量使燃料燃燒充分，盡量減小摩擦，盡量減少各種熱散失等都可提高熱機(jī)效率，但熱機(jī)效率與功率大小、熱值大小、燃料多少無關(guān)，η=Pt/qm。 例3 下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述，正確的是（ ） A.使燃料燃燒更充分，可以增大熱值 B.使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率 C.燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大 D.熱值和熱機(jī)效率都是定值，與外界條件無關(guān) 解析 燃料的熱值是燃料的屬性，熱值大小只與燃料種類有關(guān)，與燃燒充分與否無關(guān)；熱機(jī)效率是指熱機(jī)在工作過程中，用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量的比值，燃料燃燒越充分，釋放出的熱量越多，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的比例也越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率越高；熱值是定值，但熱機(jī)效率不是定值，受外界條件的影響效率大小會(huì)發(fā)生變化。 答案 B 四、知道能量守恒定律內(nèi)容，會(huì)判斷不同能量形式間的轉(zhuǎn)化 自然界存在各種形式的能，在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化；同種形式的能量之間可以轉(zhuǎn)移。能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，也可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。能在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變；能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移具有方向性。 在判斷不同能量的轉(zhuǎn)化時(shí)，我們要注意分析哪種能量增加了，哪種能量減少了，因?yàn)榭偸菧p少的這種能量轉(zhuǎn)化為增加的那種能量。 例4 下列對能量轉(zhuǎn)化的描述不正確的是（ ） A．蓄電池充電：電能——化學(xué)能 B．發(fā)電機(jī)工作：電能——機(jī)械能 C．螢火蟲發(fā)光：生物質(zhì)能——光能 D．內(nèi)燃機(jī)工作：化學(xué)能——內(nèi)能——機(jī)械能 解析 給蓄電池充電時(shí)，蓄電池相當(dāng)于用電器，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來；發(fā)電機(jī)工作時(shí)，消耗機(jī)械能，得到電能，應(yīng)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；螢火蟲發(fā)光時(shí)，生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為光能；內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 答案 B 五、會(huì)綜合運(yùn)用能量的轉(zhuǎn)化和守恒 綜合運(yùn)用能量的轉(zhuǎn)化和守恒類題多以計(jì)算題的形式出現(xiàn)，試題以“能量的轉(zhuǎn)化和守恒”為紐帶，鏈接力、熱、光、電等多個(gè)知識板塊。在能量轉(zhuǎn)化過程中，效率是聯(lián)系兩種能量的橋梁，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化效率建立兩種能量之間關(guān)系式或平衡方程是解題關(guān)鍵。 例5 “五一”假期，小明一家驅(qū)車外出旅游。當(dāng)汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時(shí)，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為40％。已知汽車整車質(zhì)量為1375kg，油箱容積為50L。（汽油熱值q=3.3107J/L，g=10N/kg) （1）這時(shí)汽車牽引力做功的功率是多少？ （2）該車加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程？ 解析（1）物體的重力為：G=mg=1375kg10N/kg=13750N，而汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，易知f=0.08G=0.0813750N=1100N，又因汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則F=f=1100N，汽車牽引力做功的功率為：P===Fv=1100N108m/s=33000W； （2）汽油完全燃燒放出的熱量為：Q放=qV=3.3107J/L50L=1.65109J，易知W總= Q放=1.65109J，而汽車的效率為40%，故可得牽引力做的有用功為：W有用=ηW總=40%1.65109J=6.6108J，汽車行駛的路程為：s===6105m。 答案 見解析。 。