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第十四章内能的利用
一、学习目标:
1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。
2、从能量转化的角度认识燃料的热值。
3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
4、通过能量的转化和转移,认识效率。
5、知道能量守恒定律。
6、能举出日常生活中能量守恒的实例。
7、有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
二、重点、难点:
重点:
1、内燃机的构造和工作原理
2、能量转化与守恒
难点:对能量转化与守恒的理解
三、考点分析:
知识点考纲要求题型分值
内燃机工作原理了解选择题1~3分
热值了解填空、选择题1~3分
能的转化理解填空、选择题1~3分
能量守恒定律知道填空、选择题1~3分
四、知识梳理与典型例题:
第一节热机
知识点1内能的利用方式
⑴利用内能来加热:从能的角度看,这是内能转移的过程,实质是热传递。
⑵利用内能来做功:从能的角度看,这是内能转化为机械能。
【例1】在火炉上烧饭,主要是利用内能来()
A.做功B.加热C.做功并加热D.以上说法都不对
【例2】(2013江西)如图所示,是世界上早期的蒸汽汽车模型,燃料燃烧使水温升高,水的______能
增加,再转化为汽车的______能,使汽车前进.
知识点2热机
1、定义:热机是利用燃料燃烧的内能来做功,把内能转化为机械能的机械。
2、热机的工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功把内能转变成机械能。
3、热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
知识点3内燃机
1、定义:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机;
2、内燃机是现代社会最常见的一种热机;
3、内燃机主要有汽油机和柴油机两类,汽油机是以汽油为燃料的内燃机,柴油机是以柴油味燃料的内燃
机。
4、内燃机工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段,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,而做功冲程是内燃机
中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。(另:压缩冲程将机械能转化为内能。)
【例3】下列关于热机的说法中,正确的是()
A.热机是把内能转化为机械能的装置
B.热机是把机械能转化为内能的装置
C.只要对内燃机不断进行革新,它可以把气体的内能全部转化为机械能
D.即使没有漏气、摩擦等能量损失,内燃机也不能把内能全部转化为机械能
解析:热机是把内能转化为机械能的装置,即使没有漏气、摩擦等能量损失,内燃机也不能把内能
全部转化为机械能。
答案:AD
知识点4汽油机
1、定义:汽油机是在气缸内燃烧汽油,生成高温高压的燃气来推动活塞做功的热机。
2、构造:进气门、火花塞、排气门、气缸、活塞、连杆、曲轴。结构如下图所示:
3、工作过程:汽油机在工作的时候,活塞在气缸内往复运动,活塞从气缸的一端运动到气缸的另一端,叫
做一个冲程。汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
曲轴和飞轮均转动两周,对外做功一次。在四个冲程中,只有做功冲程是燃气对外做功,其他三个冲程是
辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
过程如下图所示:
①吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸。
②压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。
③做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高
压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功
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