【正文】 率． 作為當今石油等能源物質的嚴重匱乏而又必須面臨的嚴峻事實，提高燃料的利用率的問題就顯得尤為重要．我們作為新世紀祖國建設的接班人，在這個問題上 有著很廣闊的探索空間，我們希望有更多的同學將來在汽車工業(yè)、能源開發(fā)遇利用等方面做一個科技型的節(jié)能專家． 問：為什么熱機的效率比較低？ 答：根據(jù)熱機效率的定義可知，熱機的效率比較低，說明熱機中燃料完全燃燒放出的能量中用來做有用功的部分比較少．為什么會比較少呢？要回答這個問題，先要弄清熱機工作過程中有哪些損失能量的原因，歸納起來應該有以下幾個原因：（ 1）燃料并未完全燃燒，使部分能量白白浪費掉了．例如，一輛汽車從身邊駛過，有時我們從汽車排出的氣體中嗅到了汽油味，這說明汽油機中的汽油未完全燃燒．（ 2）熱機工作的排氣 沖程要將廢氣排出，而排出的氣體中還具有內(nèi)能，另外汽缸壁等也會傳走一部分內(nèi)能．（ 3）由于熱機各零部件之間有摩擦，需要克服做功而消耗部分能量．（ 4）曲軸獲得的機械能也未完全用來對外做功，而有一部分傳給飛輪以維持其繼續(xù)轉動，這部分雖然是機械能，但不能稱之為有用功． 據(jù)上所述，熱機中能量損失的原因這么多，所以熱機的效率一般都比較低． 中 考 擷 要 本節(jié)的中考考點有：結合熱值的概念，計算燃料燃燒時放出的熱量，燃燒過程與吸熱過程的綜合；判斷內(nèi)燃機工作過程中能量的轉化；根據(jù)熱機效率的意義，尋求提高熱機效率的途徑．最近 兩年中，關于熱機效率的中考試題出現(xiàn)的頻率較高． 智 能 拓 展 內(nèi)燃機的廣泛應用 內(nèi)燃機，特別是汽油機、柴油機的出現(xiàn)，在社會經(jīng)濟的各個部門中獲得了廣泛的應用．對工農(nóng)業(yè)和交通運輸業(yè)的發(fā)展來說，內(nèi)燃機的重要性甚至超過了電機． 內(nèi)燃機是各種交通運輸工具的強大動力．內(nèi)燃機的發(fā)明導致了汽車制造業(yè)的興起． 1885年戴姆勒和本茨分別造出了汽車， 1888 年鄧錄普發(fā)明充氣輪胎， 1895 年美國人福特開辦的汽車廠采用惠特尼生產(chǎn)標準化零件的方法，建立了“裝配線”，日產(chǎn) 1000 輛 T 型汽車． 1923年柴油機成為載重汽車的動力，隨后又 在大客車方面與汽油機并駕齊驅． 1913 年第一臺裝置柴油機的內(nèi)燃機車誕生，促進了鐵路運輸技術的 ，內(nèi)燃機車同電氣機車一起逐步取代了 蒸汽機車． 1912 年艘柴油機驅動的遠洋輪船下水．到 20 世紀 70 年代初，全球商隊輪船中已有 80%是由柴油機驅動的． 1903 年美國萊特兄弟駕駛內(nèi)燃機發(fā)動的飛機首次飛上了天空． 1909 年法國工程師布來里昂特駕駛飛機飛越英吉利海峽． 1927 年林德伯格實現(xiàn)了從紐約到巴黎的不著陸飛行． 全世界被這一空前的成就所震驚，更大、更安全的飛機從此得到改進和革新． 內(nèi)燃機的發(fā)明使生產(chǎn)技術發(fā)生了重大的革命 ，內(nèi)燃機一出現(xiàn)很快就開始取代畜力成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的動力．自 1910 年拖拉機成批生產(chǎn)以來，它的使用又促進了農(nóng)用工具機，如播種機、收割機等機械的大量制造，加快了農(nóng)業(yè)機械化的進程． 內(nèi)燃機還被廣泛應用于軍事設施．例如：飛機、火箭軍艦、潛水艇、坦克、戰(zhàn)車等，成為現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中不可缺少的動力設備． 除上述以外，在其他領域中諸如發(fā)電、排灌、工程機械、地質鉆探等部門，都是應用內(nèi)燃機的場所．在人們的生活領域中，家用汽車和摩托車使用的動力機械也是內(nèi)燃機．內(nèi)燃機正在廣泛應用中不斷得到改進，它的結構日趨成熟、完善，性能不斷提高，最高熱 效率達到了 46%． 智 能 歸 例 題型一 知道汽油機的工作原理及工作過程中能量的轉化 例 有關四沖程內(nèi)燃機的敘述中，不正確的是（ ） A．工作中只有做功沖程把內(nèi)能轉化為機械能 B．工作中壓縮沖程是把內(nèi)能轉化為機械能 C．工作開始時要靠外力啟動 D．每一個工作循環(huán)，燃氣只做功一次 知識點 熱機的工作原理及工作過程中能量的轉化情況 闖關點撥 吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構成了內(nèi)燃機的一個 工作循環(huán)． 析 在內(nèi)燃機的四個沖程中，只有在做功沖程中，燃氣才對外做功，內(nèi)能轉化為機械能．壓縮沖程 中機械能轉化為內(nèi)能．內(nèi)燃機開始工作時需要外力啟動，所以， A、 C、 D 所說的都是對的． 答 選 B 題型二 認識燃料熱值的物理意義，并會計算燃料完全放出的熱量 例 1 干木材的熱值是 107J/kg，它的物理意義是 ____________________．要放出 107J 的熱量，需要完全燃燒 __________kg的干木材． 知識點 認識熱值的物理意義，并會進行計算 闖關點撥 燃料的熱值是燃料的一種特性，其物理意義由定義可知，要求燃料燃燒放出的熱量情況，可利用 Q 放=qm 來計算． 解 其物理意義是： 1kg 干木柴完全燃燒放出 107的在實際情況中燃料不能完全燃燒，所放出的熱量肯定比利用該公式算出的要少． 熱量．由 Q 放 =qm 得： kgkgJ JqQm 3/ 77 ?? ??? 放． 例 2 小明學習了熱學的有關知識后，知道水的比熱是 103J／（ kg （題型三） 6．近期煤價節(jié)節(jié)攀升，少數(shù)不法商販將煤矸石破碎后摻在優(yōu)質煤中高價銷售，客戶為了不上當，最恰當?shù)姆椒ㄊ菣z測下列物理量的中 ( ) （題型二） A．熱值 B．比熱容 C．溫度 D．質量 7．關于“熱機”，下列說法中正確的是 ( ) （題型一） A．壓縮沖程中的能量轉化是內(nèi)能轉化為機械能 B．做功沖程中的能量轉化是機械能轉化為內(nèi)能 C． 熱機所產(chǎn)生的噪音，可以被熱機上的消音器完全吸收 D．用水循環(huán)來降低熱機的溫度，主要是利用水比熱容較大的特性 8．內(nèi)燃機工作的四個沖程中，內(nèi)能轉化為機械能的沖程是（ ） （題型一） 9．有關四沖程內(nèi)燃機敘述中，不正確的說法是（ ） （題型一） A．工作中只有做功沖程把內(nèi)能轉化為機械能 B．效率可以大于 1 C．工作開始時要靠外力啟動 D．每一個工作循環(huán)，燃氣只做功一次 10．四口之家分別單獨使用不同種類的燃料時 的平均月消耗量分別為：木柴約 200 kg，煙煤約 80kg，液化石油氣約 30kg；煤氣約 60kg．這四種燃料中哪一種燃料的熱值最高 ? （ ）（題型二） A．液化石油氣 B．煤氣 C．煙煤 D．木柴 11．一支蠟燭在燃燒過程中，它的（ ） （題型二） A．質量變小，比熱容變小，熱值變小 B．質量變小，比熱容變小，熱值不變 C．質量不變，比熱容不變，熱值變小 D．質量變小，比熱容不變，熱值不變 綜合提高訓練 1．已知酒精的熱值為 q，質量為 m 的酒精完全燃燒一半放出 的熱量為 ，剩余酒精的熱值為 。若這些天然氣完全燃燒放出的熱量是 _______J。 （ 2）能夠準確地控制物體吸收熱量的多 少，是本次實驗成敗的關鍵，在提供的熱源中，你認為選用 ______________比較合理?！?)] 物質 水 酒精 煤油 冰 比熱容 103 103 103 103 設該種液體的比熱容為 C 夜 ，水的比熱容為 C 水 ，則 C 夜 ： C 水 =_________，查比熱表可知這種液體可能是 _________。 （題型二） 綜合提高訓練 時間 /min 溫度 /℃ a b 0 圖 156 1． 將質量初溫相同的鋁、銅、鐵三個球，浸沒在沸水中煮較長的一段時間，則三個球的溫度 _________。 （題型一） 2．水的比熱比較大，泥土和砂石 的比熱 _____________，在同樣受熱或冷卻的情況下，水溫變化比泥土、砂石的溫度變化 ____________。 智 能 訓 練 基礎知識訓練 1．砂石的比熱容為 103J/(kg （遼寧省大連市 2021 年中考題） 闖關點撥 初中物理課程標準，把科學探究列為學生的學習目標．本題體現(xiàn)了這一目標．對生活中遇到的問題 進行科學探究，首先要提出問題．提出問題要注意語言的科學性、規(guī)范性．如“質量相等的海水和沙子吸收相同的熱量誰溫度升高快？”注意了用控制變量的方法來進行科學探究．本題（ 2）、（ 3）是考查同學們用圖像處理物理問題的能力，由于圖線是平滑曲線，而且開始一段較陡，后面漸趨平緩，所以只回答“相同質量的水和沙子，吸收相同的熱量，沙子升溫快”是不全面的．第（ 4）問，是開放性問題，答案不是惟一的． 解 （ 1）質量相等的海水和沙子吸收相同的熱量誰溫度升高的快誰吸熱本領強。 CCkgCkgJJtmcQt????????????8625901)/(3422202這么高的溫度能用常用溫度計來測量嗎？ 甲 圖 155 乙 照射時間 /min 0 2 4 6 8 10 12 溫度/℃ 海水 沙子 （ 1）小明探究的物理問題是什么？ （ 2）小明根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)在方格紙上已經(jīng)畫出了海水的溫度隨時間變化的圖像，如下圖所示?！妫? （ 18℃ 10℃） = 104J 考題 2 小明在烈日當空的海邊玩耍，發(fā)現(xiàn)沙子燙腳，而 海水卻很涼。℃） 水溫度升高吸收的熱量： )( 01111 ttmcQ ?? = 103J/（ kg （ 3）降低相同溫度時，水質量越大放出熱量越多 （ 4）水放出的熱量與質量、水降低溫度的比值是個定值。 （ 3）比較表一和表二的第三列、第四列、第五列數(shù)據(jù)可看出：降低相同的溫度100g水要比 200g水用時少，即放出熱量少。 (4) 進一步綜合分析比較表一和表二中的數(shù)據(jù)及相關條件，還可得出的初步結論是 ________ ___。（設甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等?！?)讀作焦每千克攝氏度． (4)比熱容表：各種物質的比熱容可以在比熱容表中查到，從表中可以看出，物質不同，比熱容也不同，可見比熱容是物質的特性之一． 問： 為什么說比熱容是物質本身的一種特性？ 答：物質有許多特性，如已學過的密度等，所謂特性是物質所具有 的，它具有不隨外界條件的變化而變化的性質 (即使有些變化也是很微小的 )．比熱容是物質的一種特性，它不隨物質吸收 (或放出 )熱量的多少及溫度的變化而變化，也就是說，只要是相同的物質，不論其形狀，質量，溫度高低，放置地點如何，它的比熱容一定是相同的． 問： 水的比熱容有什么特點？有哪些實際意義？ 答：水的比熱容特點是較大，正是因為水的比熱容大，所以，相同質量的水和其他物質升高(或降低 )相同的溫度時．水吸收 (或放出 )的熱量較多。 3．一把勺子的溫度升高了（ ） （題型一） A．它一定吸收了熱量 B．一定和其他物體發(fā)生了熱傳遞 C．它的熱量一定增加 D．它的內(nèi)能一定增加 4．關于溫度，熱傳遞和熱量，下列說法中正確的是（ ） （題型二 ） A．溫度高的物體具有的熱量多 B．溫度低的物體含有的熱量少 C．熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體 D．熱總是從熱量多的物體傳遞到熱量少的物體 5． 下列 事例 中物體內(nèi)能 減少 的是 ( ) （題型三） A．金屬湯勺放進熱湯中后 會 變得燙手 B．放入電冰箱 中 的 食物溫度降低 C．一塊 0℃ 的冰全部 熔 化成 0℃的 水 D． “ 神舟 ” 五號飛船返回 艙 進入大氣層 后表面升溫 6．下列關于溫度、內(nèi)能、熱量和做功的說法中正確的是 ( ) （題型二） A．物體吸熱，溫度一定升高 B．一個物 體的溫度升高，一定是外界對物體做功 C．某一鐵塊，溫度降低，內(nèi)能一定減小 D．溫度高的物體把溫度傳給溫度低的物體 7．下列事例中，做功改變物體內(nèi)能的是（ ） （題型三） A．用酒精燈加熱燒杯中的水， B．冬天室內(nèi)使用暖氣取暖 C．用鋸鋸木板，鋸條發(fā)熱 D．盆中的熱水溫度逐漸降低 8．下列說法中正確的是（ ） （題型二） A．物體的溫度降低，它的熱量就減少 B．物體吸收熱量，溫度一定升高 C．物體的溫度升高，其內(nèi)能一定增加 D．兩個物體的溫度相等， 它們的內(nèi)能一定相等 9． 2021年 10月 15日，“ 神舟 ” 5號 載人飛船在震天的轟鳴聲中騰空而起，飛向太空。前者是利用 方式增加了手的內(nèi)能，后者是利用 方式增加了手的內(nèi)能。 答 選 A 例 2 分子間有引力，為什么不能將打碎的玻璃吸引在一起 ? 知識點 利用分子動理論解釋日常現(xiàn)象 闖關點撥 分子間的作用力和分子間的距離有關，當分子間的距離大于分子直徑的 10 倍時，分子間的作用力就變得十分微弱，可以忽略了 解答 兩塊玻璃碎片 拼合在一起， 不可能相距很近， 它們 之間的距離很難達