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最新人教版初中物理第十四章《内能的利用》知识点大全

2024-05-06 来源:步旅网
 九年级物理·第十四章《内能的利用》·知识点大全

知识点1:热值

1.概念:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。用符号q表示。 2.单位:

固体(液体)燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg); 气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m)。 3.公式:

(1)固体(液体)燃料:Q=qm,Q表示放出的热量,单位是焦耳(J);q表示热值,单

位是焦耳每千克(J/kg);m表示燃料质量,单位是千克(kg)。

(2)气体燃料:Q=qV,Q表示放出的热量,单位是焦耳(J);q表示热值,单位是焦耳每立方米(J/m);V表示燃料体积,单位是立方米(m)。

4.物理意义:表示相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同。 5.补充:

(1)热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。举例:(详见课本23页热值表) a.酒精的热值是3.0×10J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10J。 b.煤气的热值是3.9×10J/m,它表示:1m煤气完全燃烧放出的热量是3.9×10J。 (2)热值是燃料本身的一种特性,不是所有物质都具有这一特性,它是反映燃料燃烧过程中所释放热量本来大小的物理量,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。

(3)燃料燃烧的实质是燃料的化学能转化为内能。(也可以说常常可以通过燃料的燃烧来获得内能。)

知识点2:内能的利用

内能的利用方式常见的有两种: 1.利用内能来加热:实质是热传递。

2.利用内能来做功:实质是内能转化为机械能。举例:热机。 知识点3:热机

1.概念:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。 2.种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等。 3.内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机。 (1)内燃机分为汽油机和柴油机两大类。

(2)冲程:内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。

(3)四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 (4)在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。

(5)在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。 (6)压缩冲程将机械能转化为内能。 (7)做功冲程是由内能转化为机械能。

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知识点4:汽油机工作过程 1.汽油机的四个冲程

知识点5:柴油机工作过程 1.柴油机的四个冲程

2.汽油机和柴油机的比较

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(1)汽油机的气缸顶部是火花塞;柴油机的气缸顶部是喷油嘴。

(2)汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

(3)汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。 (4)柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。 (5)汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。 知识点6:热机效率

1.概念:热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

QQ有用

2.公式: η=有用 Q总= Q有用= Q总η

ηQ总

3.影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。

4.有效利用燃料的一些方法举例:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度);以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。 5.补充1:

(1)热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关。 (2)由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于1。 (3)热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。 6.提高热机效率的途径:

① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失; ② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。

③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。 7.补充2:

(1)常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%。 (2)内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。 知识点7:能量的转化和转移 1.能量转化的普遍性

大量事实表明,自然界中各种形式的能量都不是孤立的,不同形式的能量会发生相互转化,能量也会在不同的物体间相互转移。所谓“消耗能量”“应用能量”或者“获得能量”,实质上就是能量相互转化或转移过程。能量转化是一个普遍的现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。 举例:

(1)雪山上疾驰的汽车被快速滑落下来的积雪推翻并吞没,积雪的势能转化为动能。 (2)人造卫星在太空中的电能靠太阳能转化而来。

(3)火山地带的热泉水向外喷出的能量多由地热能转化而来。 (4)青蛙从地上跃起,捕捉害虫的能量是由生物质能转化的。 2.能量的转化和转移

各种能量之间都可以相互转化,同种能量在不同的物体上可以发生转移。

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举例:(1)胶片感光成像——光能转化为化学能; (2)激光切割金属——光能转化为内能; (3)特技跳伞——机械能转化为内能; (4)水电站发电——机械能转化为电能;

(5)植物生长需要阳光——太阳能转化为生物质能(生物化学能) (6)森林火灾——化学能转化为内能;

(7)后面的球将前面的球装走——后面球的动能转移到前面的球上; (8)热传递——内能从一个物体转移到另一个物体上。 3.识别能量转化和转移的方法

(1)从能的形式变化上辨别能量的转化和转移:如果某物体有能量增减,并且在增减过程中能的形式发生了变化,这个过程就是能的转化过程。如果某物体的能量有增减,且在增减过程中能的形式没有发生变化,这个过程是能量转移的过程。

(2)识别物体的能量转化成了什么能量时,首先要确定物体原来具有什么能量,后来哪些能量有增减,再依据现象分析减少的能量到哪儿去了,增加的能量从哪儿来。 4.补充:能量广泛地联系着各种自然现象

(1)摩擦生热:摩擦属于机械运动,生热与热现象有关,这是机械运动和热现象之间的联系。

(2)电灯发光:电灯与点现象有关,发光与光、热现象有关,这是电现象与光、热现象之间的联系。

(3)电池供电:电池供电是电池内部发生化学反应,这是化学现象与电现象之间的联系。电动机是利用电来使物体运动,这充分体现了电现象与机械运动之间的联系。 总结:各种自然现象都存在着相互联系,这些联系都依存着能量的转化和转移。 5.能量的转移和转化的方向性举例

(1)内能从高温物体转移到低温物体,不能相反。如冷水不可能自发地从同温度或比它温度低的物体中吸热,而使自己沸腾。

(2)由于某些摩擦而使动能转化成的内能,虽然没有消失,但不能利用。如小孩从滑梯上滑下时,使人体和滑梯的温度升高,但滑梯不可能自发地降低问题,而使小孩的位置升高。 知识点8:能量守恒定律

1.定律内容:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律。 2.补充:

(1)能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一。所有能量转化的过程都服从能量守恒定律。

(2)因为能量守恒定律的正确性,所以根本不可能制造出永动机。

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