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初中三年级物理

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    “汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的    _____    大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会    ______    (填“增加”或“减少”),这是通过   _______方式来改变内能的.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是30r/s ,则汽油机每秒对外做功   ______   次.
    本题信息:2010年江苏期中题物理填空题难度一般 来源:牛青丹
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本试题 ““汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的 _____ 大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会 ______ (填“增加”或“减少”),这是...” 主要考查您对

物体内能的改变方法(做功、热传递)

水的比热容的特点及其应用

有关热机的计算

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  • 物体内能的改变方法(做功、热传递)
  • 水的比热容的特点及其应用
  • 有关热机的计算
改变物体内能的两种方式:
1.热传递可以改变物体的内能
(1)热传递:温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫做热传递。
(2)热传递条件:物体之间存在着温度差。
(3)热传递方向:能量从高温物体传递到低温物体。
(4)热传递的结果:高温物体内能减少,低温物体内能增加,持续到物体的温度相同为止。
注意:
(1)热传递传递的是内能,而不是传递温度,更不是传递某种热的物质。
(2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体,不是由内能多的物体传递给内能少的物体。

2.做功可以改变物体的内能
(1)对物体做功,物体的内能会增加。
(2)物体对外做功,物体的内能会减少。
说明:做功和热传递是改变物体内能的两种方式;做功是其他形式的能和内能的相互转化,热传递是内能的转移;两种方式对改变物体内能是等效的。
注意:做功不一定都使物体的内能发生变化。做功是否一定会引起物体内能的改变,这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。如举高物体时,做功所消耗的能量变成了物体的势能,并未转化为物体的内能,所以物体的内能就没有改变。
如何区别对物体做功和物体对外做功:
     做功改变物体的内能的实质是能量的转化,即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的,对物体做功时机械能转化为内能,则内能增加,物体对外做功时内能转化为机械能,则物体内能减小。
    如向下压活塞时,活塞压缩玻璃筒内空气,对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了,也就是说,筒内空气的内能增加了。在这一过程中,机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次,铁丝弯折处就会发热(图乙),表明铁丝弯折处的温度升高.铁丝的内能增大,铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。

水的比热容
水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。表示的意义:1干克水温度升高(或降低)l℃所吸收(或放出) 的热量是4.2×103焦耳。

水的比热容的应用:
     水的比热容在人们的日常生活和生产中具有重要意义,主要表现在两个方面:一方面是冷却或取暖。南于水的比热容较大,在一般情况下,一定质量的水升高 (或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量比一定质量的其他物质升高(或降低)一定的温度而吸收(或放出)的热量多,所以我们利用水作冷却剂或取暖,作冷却剂时,是让水吸收更多的热量;用来取暖时,是让水放出更多的热量。另一方面,由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳照存海面上,海水在温度升高的过程中吸收大量的热量,所以住在海边的人们并不觉得特别热;冬天,气温降低了海水南于温度降低而放出大量的热量,使沿海气温不致降得太低,所以住往海边的人们觉得特别冷。
考察题型:
(1)对热机工作过程中做功次数和冲程个数的考查;
(2)热机效率的计算;
(3)还有其他涉及热机的一些计算。
题型 1 对热机四个冲程的辨别
[ 例 1] 汽油机工作的四个冲程为,吸气冲程、压缩冲程、 冲程、排气冲程,如图所示为 ________ 冲程 .

剖析:从图中可以看出,进气门和排气门者 B 关闭,活塞向动,所以这是活塞对里面的空气进行压缩叫做压缩冲程。
答案:压缩
解题技巧:要判断热机的各个冲程,关键是看两个气门的关闭运动情况:两气门都关闭, 活塞向上运动是压缩冲程,活塞向下运动是做功冲程;两个气门一个关闭,一个打开,活塞向下运动是吸气冲程,活塞向上运动是排气冲程。

题型 2 考查能量的转化
[ 例 2] 如图 5-4-3 所示, 用酒精灯加热试管中的水, 当水沸腾一段时间后, 塞子被试管内的水蒸气推出,水蒸气的 ______ 能转化为塞子的机械能 . 图 _______ 中汽油机的工作过程与这实验过程中能量的转化是一致的 .

剖析:当塞子被试管内水蒸气推出时, 是水蒸气具有的内能转化为塞子的机械能,汽油机中把内能转化为机械能的是做功冲程,所以是图乙,图甲是压缩冲程,把机械能转化为内能 .
答案:内 乙

题型 3 热值及有关计算
[例 3]天然气的热值是,小明同学发现他家厨房里的天然气表显示的是1000m3,则他家使用的天然气的热值是_______,这些天然气在使用的过程中一共放出热量是_______J.
剖析:燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的多少无关,所以还是。本题给出的是天然气放出的热量与体积的关系,这就要求灵活运用公式进行计算。
答案:
解题技巧:对与热值有关的热量计算,通常使用的公式为Q=qm,代入数据进行计算就可以,注意质量的单位一定是kg,关于气体的热量计算一般用公式Q=qV,注意区分和灵活运用。

题型 4 热机的效率与环保
[例 4]内燃机的大量使用,促进了社会的进步,使人们享受到了现代的物质文明,但在使用内燃机的同时又给人类带来了污染,主要是指________污染和________污染.若内燃机工作过程中燃料燃烧放出的热量中:废气带走35%,散热损失30%,机械损失10%,则热机的效率是________.
剖析:内燃机排放的废气和烟尘严重的影响了大气的质霰,造成了大气污染,而使用过程中产生的噪声也影响了人们的生活环境,又是一大污染,热机的效率:用来做有用功的那部分能量占燃料完全燃烧放出的能量之比即 1-35%-30%-10%=25%.
答案:大气 噪声 25%
【 解题规律总结 】 本节内容在考试中主要考查热机四个冲程的辨别和能量转化, 还有燃热值的有关计算等问题, 解题时把握好四个冲程的先后顺序和活塞运动情况以及两个气门的关闭情况, 根据热值的有关热量的计算要注意公式及其变形公式的运用。
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