中考物理总复习第十四章内能的利用市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件.pptx

第,14,章内能利用,第1页,考情扫描,知识关键点,中考要求,实现指标,热机,了解四冲程内燃机工作原理。,了解四冲程内燃机结构和工作原理。,热值,了解热值概念。,能结合比热容、效率进行简单计算。,第2页,知识梳理,内能利用,热机,1,燃料热值,2,能量守恒定律,3,第3页,一、内能利用热机,1,内能利用方式：,（,1,）利用内能来加热：,从能角度看，这是,_,转移过程。,（,2,）利用内能来做功：,从能角度看，这是内能转化为,_,。,2,热机：,定义：利用,_,做功机械。,能转化：,_,转化为,_,。,3,内燃机：,燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力热机叫内燃机。它包含,_,和,_,。,内能,机械能,内能,内能,机械能,汽油机,柴油机,第4页,一、内能利用热机,4,内燃机工作过程：,内燃机每一个工作循环分为,_,个阶段。在这几个阶段中，,_,冲程是依靠飞轮惯性来完成，而,_,冲程是内燃机中唯一对外做功冲程，是由,_,能转化为,_,能。另外,_,冲程将机械能转化为内能。,5,热机效率：,公式：,_,。,提升热机效率路径：使燃料,_,，尽可能减小各种热量,_,，机件间保持良好,_,、减小摩擦。,四,吸气、压缩和排气,做功,内,机械,压缩,充分燃烧,损失,润滑,第5页,一、内能利用热机,6汽油机和柴油机比较：,内燃机,汽油机,柴油机,不一样点,结构,顶部有一个,_,顶部有一个,_,吸气冲程,吸入,_ _,吸入,_,点燃方式,点燃式,压燃式,效率,_,_,应用,小型汽车、摩托车,载重汽车、,大型拖拉机,相同点,冲程：活塞在往复运动中从汽缸一端运动到另一端。一个工作循环中，活塞往复运动_次，曲轴和飞轮转动_周，经历_个冲程，做功_次。,火花塞,喷油嘴,汽油与空气混合物,空气,低,高,2,2,四,1,第6页,二、燃料热值,1,定义：,某种燃料,_,燃烧放出热量与其质量之比叫做这种燃料热值。,内能取得,燃料燃烧。,燃料燃烧：,_,能转化为,_,能。,2,单位：,_,。,3,关于热值了解：,热值反应是某种物质一个燃烧特征，同时反应出不一样燃料燃烧过程中，化学能转变成内能本事大小，也就是说，它是燃料本身一个,_,，只与燃料,_,相关，与燃料形态、质量、体积等均无关。,完全,化学,内,J/kg,特征,种类,第7页,二、燃料热值,4,公式：,_,。实际中，常利用,Q,吸,Q,放,，,即,cm,(,t,-,t,0,),qm,联合解题。,5,酒精热值是,3.010,7,J/kg,，它表示：,_,。,煤气热值约是,3.910,7,_,，它表示：,_,。,6,火箭惯用液态氢做燃料，是因为液态氢,_,大、,_,小，便于储存和运输。,7,炉子效率：,（,1,）定义：炉子,_,与燃料,_,放出能量之比。,（,2,）公式：,_,。,Q,mq,（,q,为热值）,1kg,酒精完全燃烧放出热量是,3.010,7,J,J/m,3,1m,3,煤气完全燃烧放出热量约是,3.910,7,J,热值,体积,有效利用热量,完全燃烧,第8页,三、能量守恒定律,1,在一定条件下，各种形式能量能够相互,_,。,在热传递过程中，高温物体内能,_,到低温物体中。,（,1,）运动甲钢球撞击静止乙钢球，甲球机械能,_,到乙球。在这种转移过程中能量形式没有变。,（,2,）儿童滑滑梯，因为摩擦而使机械能,_,为内能；在气体膨胀做功现象中，内能,_,为机械能；在水力发电中，水机械能,_,为电能。在这种转化过程中能量形式发生了改变。,转化,转移,转移,转化,转化,转化,第9页,三、能量守恒定律,2,能量守恒定律：,能量既不会凭空,_,，也不会凭空,_,，它只会从一个形式,_,为其它形式，或者从一个物体,_,到其它物体，而在转化和转移过程中，能量总量,_,。,能量守恒定律是自然界最普遍、最主要基本定律之一。,毁灭,产生,转化,转移,保持不变,第10页,难点突破,热机工作原理,1,正确了解“热值”这一概念,2,热机效率,3,第11页,难点1热机工作原理,学情分析：,首先要明确热机四个冲程：,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。,可经过“观气门看活塞明冲程”分析思绪来进行。,这类题型可考查两个方面：,对内燃机四个冲程判断；,包括能量转化两个冲程。,第12页,难点1热机工作原理,【例,1,】,如图,19-1,所表示是四冲程内燃机四个冲程示意图，以下符合内燃机工作循环次序是（）,a b c d,A,a,、,b,、,c,、,dB,b,、,d,、,a,、,c,C,b,、,a,、,d,、,cD,a,、,c,、,b,、,d,D,第13页,难点1热机工作原理,【例,2,】,如图,19-2,所表示是汽油机工作时四个冲程，其中属于做功冲程是（）,A B C D,C,第14页,难点1热机工作原理,思维点拨：,（,1,）对内燃机四个冲程判断问题：,进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽缸容积增大，是吸气冲程；,气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积减小，是压缩冲程；,气门都关闭，活塞向下运动，汽缸容积增大，是做功冲程；,排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程。,注意：要结合气门和活塞运动情况进行判断。,第15页,难点1热机工作原理,思维点拨：,（,2,）包括能量转化两个冲程：,气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；,气门都关闭，活塞向下运动，汽缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能。,第16页,难点2正确了解“热值”这一概念,学情分析：,正确了解,“热值”需要三个关键词：,“,1kg”,，假如燃料质量不是,1kg,，那么该燃料完全燃烧放出热量就不等于热值；,“某种燃料”说明热值与燃料种类相关；,“完全燃烧”表明要完全烧尽，不然,1kg,燃料化学能转变成内能就不等于该热值所确定值。,第17页,难点2正确了解“热值”这一概念,【例,3,】,（,1,）燃料燃烧放出热量多少，跟以下原因无关是（）,A,温度,B,热值,C,是否完全燃烧,D,质量,（,2,）汽车油箱汽油用掉二分之一后，剩下汽油跟原来汽油对比，有改变物理量是（）,A,热值,B,密度,C,质量,D,比热容,A,燃料燃烧得越充分，放出热量越多；,当燃料完全燃烧时，由,Q,放,mq,可知，燃料燃烧放出热量与燃料热值和燃料质量相关；,燃料燃烧放出热量多少与燃料温度无关,。,C,A,热值是燃料一个性质，是热量与质量（或体积）比值，与燃料种类相关，与质量无关；,B,密度是物质一个特征，是物体质量与体积比值，与物体种类和状态相关，与物体质量和体积无关，故剩下汽油密度不会改变；,C,质量是物体所含物质多少，汽油用去二分之一后，箱内汽油降低，故质量就降低；,D,比热容是物质一个特征，反应了物体吸热和放热能力大小，与物体种类和状态相关，与质量无关,。,第18页,难点2正确了解“热值”这一概念,【例,4,】,1kg,柴油完全燃烧放出热量能使多少质量水温度升高,50,？已知柴油热值是,4.310,7,J/kg,，水比热容是,4.210,3,J/(kg,),，假定放出热量被水完全吸收（）,A,约,5kgB,约,50kg,C,约,200kgD,约,500kg,C,第19页,难点2正确了解“热值”这一概念,【例,5,】太阳能热水器、电热水器、燃气式热水器是常见三种热水器。现需将,10kg,、,20,水加热到,40,，不考虑能量转换过程中能量损失，若用太阳能热水器加热，则水吸收了,_J,太阳能；若用额定功率为,1000W,电热水器正常加热，则需要,_min,；若用燃气式热水器加热，则需要完全燃烧,_m,3,燃气。水比热容为,4.210,3,J/(kg,),，某燃气热值为,4.210,7,J/m,3,8.410,5,14,0.02,第20页,难点2正确了解“热值”这一概念,思维点拨：,（,1,）热值反应是某种物质一个燃烧特征，同时反应出不一样燃料燃烧过程中，化学能转变成内能本事大小，也就是说，它是燃料本身一个特征，只与燃料种类相关，与燃料形态、质量、体积等均无关。,（,2,）热值计算公式分两种：,固体燃料 ；,气体燃料 。,第21页,难点3热机效率,学情分析：,相关热机效率问题,，,解题关键是要紧紧抓住热机效率概念去处理问题。,热机效率是用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出能量之比。,热量损失主要有燃料没有完全燃烧、废气带走热量、克服摩擦损耗能量、散失热量，,故热机效率公式为：,第22页,难点3热机效率,【例,6,】,如图,19-3,为某汽车内燃机燃料燃烧所释放能量流向图，依据图中给出信息，该内燃机效率为（）,A,20%,B,30%,C,40%,D,50%,C,第23页,难点3热机效率,【例,7,】,阅读材料，解答问题。,山东菏泽向,“,大气污染宣战,”,某环境保护局研究表明：,“PM2.5,起源中，机动车排放占,33.1%,，排第一位，燃煤污染排放占第二位,”。“降低污染排放，还我一片蓝天”成为每一个公民责任。下面是菏泽相关部门针对“节能减排”采取部分办法。第三项办法：首批,50,辆,LNG,（液化天然气）新能源公交车已经投入运行，如图,19-4,所表示。为了方便市民出行，市区公交车全方面安装“北斗导航系统”，市民能够经过手机（导航系统接收器）查询公交车动态位置。,第24页,难点3热机效率,天然气汽车和汽油车相比较：尾气中有害气体排放显著降低,90%CO,、,24%CO,2,、,90%SO,2,、,39%NO,，无粉尘排放。所以天然气被称为绿色能源。,其它性能指标比较：依据下表提供信息，经过计算说明。,（,1,）天然气汽车燃烧,1m,3,天然气所做有用功是多少？做一样多有用功，汽油汽车需要燃烧多少千克汽油？,发动机,热机效率,燃料热值,燃料价格,天然气发动机,1,45%,q,1,2.310,7,J/m,3,4.5,元,/m,3,汽油发动机,2,30%,q,2,4.610,7,J/kg,9.0,元,/kg,第25页,难点3热机效率,（,2,）若某公交车天天消耗,100m,3,天然气，与用汽油相比，它天天节约运行成本是多少？,发动机,热机效率,燃料热值,燃料价格,天然气发动机,1,45%,q,1,2.310,7,J/m,3,4.5,元,/m,3,汽油发动机,2,30%,q,2,4.610,7,J/kg,9.0,元,/kg,解：（,2,）燃烧,1m,3,天然气可节约资金为,0.75kg9,元,/kg-4.5,元,2.25,元,天然气汽车天天节约运行成本是,2.25,元,/m,3,100m,3,225,元,答：（略）,第26页,难点3热机效率,思维点拨：,热机效率与功率、做功多少没有必定联络：汽油机做功多少与牵引力大小和汽车前进距离大小相关，与汽油机效率无关，汽油机做功快慢是由汽油机功率决定，与汽油机效率也无关。,第27页,Thank You!,第28页,