《九年级物理上册 第二章 改变世界的热机核心素养提升 （新版）教科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级物理上册 第二章 改变世界的热机核心素养提升 （新版）教科版（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章改变世界的热机科学知识梳理科学知识梳理知识框架知识框架本章核心素养提升改改变变世世界界的的热热机机热机热机定义：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能定义：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置的装置能量转化：内能转化为机械能能量转化：内能转化为机械能应用：蒸汽机、内燃机等应用：蒸汽机、内燃机等本章核心素养提升改改变变世世界界的的热热机机内燃内燃机机汽油机汽油机构造构造工作循环：四个冲程分别是吸气、压缩、工作循环：四个冲程分别是吸气、压缩、做功、排气冲程做功、排气冲程工作原理工作原理柴油机柴油机构造构造工作循环工作循环工作原理工作原理本章核心素养提升改改变变世世界界的的热热机机热机效率热机
2、效率定义：热机所做有用功与所用燃料完全定义：热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比燃烧释放的热量之比提高热机效率的途径提高热机效率的途径重点突破重点突破本章核心素养提升1 1热机：利用燃料的燃烧来做功的装置。通过燃料燃烧获取热机：利用燃料的燃烧来做功的装置。通过燃料燃烧获取_能并转化为能并转化为_能。能。2 2内燃机四个冲程：内燃机四个冲程：_、_、_、_。其中。其中_冲程是内燃机中冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，将唯一对外做功的冲程，将_能转化为能转化为_能，其他能，其他三个冲程是依靠三个冲程是依靠_的惯性来完成的。的惯性来完成的。 内内机械机械吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功
3、冲程做功冲程做功做功排气冲程排气冲程内内机械机械飞轮飞轮本章核心素养提升3 3热机的效率：热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热热机的效率：热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量量_叫做热机的效率。叫做热机的效率。公式：公式：_100%100%_100%100%。4 4提高热机效率的途径：提高热机效率的途径：使燃料使燃料_；尽量减尽量减少各种少各种_；机件间保持良好的机件间保持良好的_等。等。之比之比充分燃烧充分燃烧热量损失热量损失润滑润滑本章核心素养提升科学方法概览科学方法概览物理研究方物理研究方法法该方法在本章的应用该方法在本章的应用模型法模型法利用利用“小小热机小小热机”( (试管
4、和小叶轮试管和小叶轮) )研究热机的原理研究热机的原理比较法比较法汽油机与柴油机的异同汽油机与柴油机的异同本章核心素养提升科学应用示例科学应用示例夯基专训夯基专训易错概念辨析易错概念辨析判断下列说法的正误，并对错误的说法分析指正。判断下列说法的正误，并对错误的说法分析指正。( ()1.)1.热机是把燃料的化学能直接转化为机械能的。热机是把燃料的化学能直接转化为机械能的。分析指正：分析指正：_。 热机是把燃料的化学能转化为内能，再把内能转化成机械能的热机是把燃料的化学能转化为内能，再把内能转化成机械能的本章核心素养提升( ()2.)2.热机都是使用汽油做燃料。热机都是使用汽油做燃料。分析指正：分
5、析指正：_。 汽油机燃烧汽油，柴油机燃烧柴油，老式蒸汽机燃烧煤汽油机燃烧汽油，柴油机燃烧柴油，老式蒸汽机燃烧煤本章核心素养提升( ()3.)3.汽油机的做功冲程中，机械能转化为内能。汽油机的做功冲程中，机械能转化为内能。分析指正：分析指正：_。 汽油机做功冲程中，内能转化为机械能汽油机做功冲程中，内能转化为机械能本章核心素养提升( ()4.)4.汽油机的做功冲程中，燃气的内能减少，温度降低。汽油机的做功冲程中，燃气的内能减少，温度降低。分析指正：分析指正：_。 本章核心素养提升( ()5.)5.热机的效率能达到热机的效率能达到100%100%。分析指正：分析指正：_。 无论科技如何发展，热机的
6、效率可以提高，但由于总存在摩擦，有热量无论科技如何发展，热机的效率可以提高，但由于总存在摩擦，有热量的损失，所以热机效率一定不会达到的损失，所以热机效率一定不会达到100%100%本章核心素养提升( ()6.)6.热机的大量使用会造成环境污染。热机的大量使用会造成环境污染。分析指正：分析指正：_。 提能专训提能专训重点考点剖析重点考点剖析本章核心素养提升类型一热机及其工作原理类型一热机及其工作原理此考点主要考查热机工作时将燃料的化学能转化为内能，并把内能此考点主要考查热机工作时将燃料的化学能转化为内能，并把内能转化为机械能的过程；此外还考查热机的种类。转化为机械能的过程；此外还考查热机的种类。
7、本章核心素养提升例例1 1 如图如图2 2T T1 1所示是热机中能量转化的基本过程，其中所示是热机中能量转化的基本过程，其中分别代表的是分别代表的是_、_、_。图图2 2T T1 1 化学能化学能内能内能机械能机械能 解析解析 热机工作时燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过做功，将内热机工作时燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过做功，将内能转化为机械能。能转化为机械能。本章核心素养提升类型二汽油机、柴油机类型二汽油机、柴油机此考点主要考查内燃机的四个冲程及其特点以及冲程中的能量转化关系，此考点主要考查内燃机的四个冲程及其特点以及冲程中的能量转化关系，根据各冲程的特点确定是哪一个冲程；做功冲程
8、燃气对外做功，提供动力，根据各冲程的特点确定是哪一个冲程；做功冲程燃气对外做功，提供动力，其他三个冲程不做功，靠飞轮的惯性来完成。汽油机和柴油机的区别在于：其他三个冲程不做功，靠飞轮的惯性来完成。汽油机和柴油机的区别在于：汽油机汽缸顶部为火花塞，柴油机汽缸顶部为喷油嘴；汽油机汽缸顶部为火花塞，柴油机汽缸顶部为喷油嘴；吸入物质不同，吸入物质不同，汽油机在吸气冲程吸入汽油和空气的混合物，柴油机在吸气冲程吸入的是汽油机在吸气冲程吸入汽油和空气的混合物，柴油机在吸气冲程吸入的是空气；空气；汽油机为点燃式，柴油机为压燃式。汽油机为点燃式，柴油机为压燃式。本章核心素养提升例例2 2 20162016广东广
9、东 如图如图2 2T T2 2所示，图所示，图A A、B B、C C、D D是四冲程汽是四冲程汽油机的工作示意图，图油机的工作示意图，图E E、F F是演示实验的示意图。图是演示实验的示意图。图C C是是_冲程，与它原理相同的是如图冲程，与它原理相同的是如图_所示的演示所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图_(_(后两空选填字母后两空选填字母) )。图图1 1T T2 2 做功做功F FB B本章核心素养提升 解析解析 (1)(1)图图A A中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；中，进气门开启，活塞下行，
10、气体流入汽缸，是吸气冲程；图图B B中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；图程将机械能转化为内能；图C C中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；图变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；图D D中，排气门开启，中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程。活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程。(2)(2)图图E E：用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升：用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内
11、能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。这是通过对物体做功来增大高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。这是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；图物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；图F F：对试管中的水加：对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中的水内能增大，体积膨胀，对外做功，使热，加快水的蒸发，使试管中的水内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，这里水蒸气的内能转化为塞子的机械能。塞子飞出去，这里水蒸气的内能转化为塞子的机械能。本章核心素养提升(3)(3)汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相汽油机的做功冲程中将内能转化为
12、机械能，因此与做功冲程原理相同的是如图同的是如图F F所示的演示实验。所示的演示实验。本章核心素养提升类型三热机效率的理解与计算类型三热机效率的理解与计算此考点主要考查对热机效率计算公式的理解和掌握，并涉及燃料燃烧放出此考点主要考查对热机效率计算公式的理解和掌握，并涉及燃料燃烧放出热量的计算、热机功率的计算，在计算功率和效率时要注意对应关系。热量的计算、热机功率的计算，在计算功率和效率时要注意对应关系。本章核心素养提升例例3 3 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm30 cm2 2，一个冲程中活，一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离是塞在汽缸中移动的距离是
13、50 mm50 mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为均压强为9.09.010105 5 Pa Pa，飞轮，飞轮1 min1 min转动转动18001800周，当汽油机满负荷工周，当汽油机满负荷工作时作时( (不计摩擦不计摩擦) )，若，若1 min1 min消耗汽油消耗汽油0.01 L0.01 L，求：，求：( (汽油的密度汽油的密度0.80.810103 3 kg/m kg/m3 3，汽油的热值为，汽油的热值为4.64.610107 7 J/kg) J/kg)(1)(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。做功冲程中燃气对活塞的平均压力。(2)(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。一个做功冲程中燃气对活塞做的功。(3)(3)汽油机的功率。汽油机的功率。 (4)(4)该汽油机的效率。该汽油机的效率。 本章核心素养提升本章核心素养提升
