2018 中考解读物理第15讲 内能 热机

初三物理热机知识点一、热机概述热机是一种将热能转化为机械能的装置。

通过燃料燃烧产生的热能或其他热源，热机能够驱动机械运动，广泛应用于汽车、飞机、发电厂等。

二、热机的工作原理1. 燃烧过程：燃料在热机内燃烧，产生高温高压气体。

2. 能量转换：高温高压气体推动活塞做往复运动，将热能转化为机械能。

3. 机械运动：活塞的往复运动通过曲轴转化为旋转运动，驱动机械工作。

三、热机的类型1. 内燃机：燃料在发动机内部燃烧，如汽油机、柴油机。

2. 外燃机：燃料在发动机外部燃烧，如蒸汽机。

3. 喷气发动机：通过燃料燃烧产生的高速气流直接产生推力。

四、热机的性能指标1. 功率：单位时间内热机做功的多少，通常以马力或千瓦表示。

2. 效率：热机有效利用的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。

3. 排放：热机工作时排放的废气，包括二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等。

五、热机的主要组成部分1. 燃烧室：燃料燃烧的地方。

2. 活塞：在气缸内往复运动，将热能转化为机械能。

3. 曲轴：将活塞的往复运动转化为旋转运动。

4. 气门：控制燃料和空气的进入以及废气的排出。

六、热机的工作循环1. 进气冲程：活塞下行，气缸内形成负压，吸入空气和燃料混合气。

2. 压缩冲程：活塞上行，混合气被压缩，温度和压力升高。

3. 功冲程（爆炸冲程）：点火或自燃，混合气燃烧产生高温高压气体，推动活塞下行，做功。

4. 排气冲程：活塞上行，将废气排出气缸。

七、热机的热效率1. 定义：有效利用的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。

2. 提高方法：优化燃烧过程、减少机械摩擦、提高废气再利用率等。

八、热机的环境保护1. 减少排放：采用催化转化器、颗粒过滤器等技术减少有害物质排放。

2. 节能减排：提高热机效率，减少燃料消耗，降低温室气体排放。

九、热机的发展趋势1. 电动化：发展电动汽车，减少对化石燃料的依赖。

2. 智能化：利用信息技术提高热机的自动化水平和效率。

3. 绿色能源：研究使用太阳能、风能等可再生能源驱动热机。

内能【知识梳理】一、分子动理论及其应用：1、物质是由分子组成的。

分子若看成球型，其直径以10-10m 来度量。

2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

②扩散现象说明：A 分子之间有间隙。

B 分子在做不停的无规则的运动。

③装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。

实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。

④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。

⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。

3、分子间有相互作用的引力和斥力。

①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离 r ，引力＝斥力。

②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。

③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。

图2-4说明：分子之间存在引力 固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。

④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。

破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。

二、内能的初步概念：热和能 1．2． 3．是分子 和．定义：．单位： ．计算： ．种类：1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。

无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。

3、影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。

②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。

③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。

④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。

初三物理内能与热机知识点总结1．内能：在物理学中，把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。

全部物体在任何状况下都拥有内能。

内能的单位是焦（ J）影响内能大小的要素之一是：温度，温度越高，分子无规则运动越强烈，分子动能越大，物体的内能也越多。

这说明，同一物体的内能是随温度的变化而变化的。

3．改变物体内能的方法是：①做功；②热传达这两种方式对于改变物体的内能是等效的。

4．对物体做功，物体的内能增大，温度高升；物体对外做功，自己内能减小，温度降低5．热传达发生的条件是：两个物体有温度差；热传达的方式有：传导、对流和辐射；发生热传达时，热量（内能）从高温物体传向低温物体，高温物体放出热量，低温物体汲取热量，直到温度相同时，热传达才停止。

14.2 热量与热值1．热量：在物理学中，把在热传达过程中物体内能改变的多少叫做热量。

物体汲取热量，内能增添；放出热量，内能减少。

2．热量用字母 Q 表示，单位是焦（ J）。

一根火柴完整焚烧放出的热量约为1000J。

3．实验表示：对同种物质的物体，它汲取或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成正比。

4．热值：把 1kg 某种燃料在完整焚烧时所放出的热量叫做这类燃料的热值。

5．热值是燃料的一种属性，与质量、能否完整焚烧等没相关系，只与燃料的种类相关，不同燃料的热值一般不同。

6．燃料完整焚烧放出热量的计算公式：Q=qm 或 Q=qV7．Q 表示热量，单位是焦（ J），q 表示热值，单位是焦 / 千克（ J/kg）或焦 / 米 3（J/m3）；m 表示质量，单位是千克（kg）；V 表示体积，单位是米 3（m3）8．氢气的热值很大，为 q 氢=1.4 × 108J/m3，表示的物理意义是： 1m3 的氢气在完整焚烧时所放出的热量为 1.4 ×108J。

9．提升炉子效率的方法：①改良焚烧条件，使燃料尽可能充足焚烧；②尽可能减少各样热量损失14.3 研究物质的比热容1．比热容：单位质量的某种物质，温度高升（或降低）1℃所汲取（或放出）的热量，叫这类物质的比热容。

一、热机和内燃机1.内能的利用方式：利用内能来加热：实质是内能的转移，即热传递。

利用内能来做功：实质是内能的转化，即内能转化为机械能。

2.热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。

蒸汽机是最早的热机。

1769年，瓦特改进、完善了蒸汽机，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。

蒸汽机的工作物质：高温高压的水蒸汽；活塞式内燃机的工作物质：高温高压的燃气。

热机的种类：蒸汽机(水蒸汽推动汽缸中的活塞运动)、汽轮机(水蒸汽驱动叶轮转动)、内燃机(汽油机和柴油机)、喷气发动机、火箭发动机等。

3.活塞式内燃机：燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功的热机。

常见活塞式内燃机：汽油机、柴油机。

活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端，叫做一个冲程。

汽油机、柴油机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，属于四冲程内燃机，其中只有做功冲程燃气推动活塞做功，而其它三个冲程是靠飞轮转动的惯性来完成的。

内燃机的一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，带动飞轮转动2转，做功1次，共完成4个冲程。

若飞轮nr/s ，则在每秒内，活塞往复运动n 次，曲轴转n 周，做功0.5 n 次，共完成2n 个冲程。

压缩冲程：机械能转化为内能。

做功冲程：内能转化为机械能。

4.汽油机和柴油机的比较：①汽油机的汽缸顶部是火花塞；柴油机的汽缸顶部是喷油嘴(在压缩冲程结束时，由喷油嘴向汽缸内喷射雾状柴油)。

②汽油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物；柴油机吸气冲程吸入汽缸的是空气。

③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式(在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花)； 柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。

④内燃机的效率与压缩比、燃料的燃烧温度有关。

柴油机汽缸的压缩比比汽油机更高，在压缩冲程末，柴油机把吸入的气体压缩得体积比汽油机更小，压强更大，温度也更高。

柴油机优点是能源利用率高，燃烧充分，油耗低，效率高，排放低，结构简单，可靠性高，经济，但功率小，发动机转速比较低(柴油发动机最高3500转，但汽油机最高可达6500转)，笨重。

热机知识集结知识元热机知识讲解1．热机是利用内能来做功的机械；2．热机的原理：在工作时，它把内能转化成机械能。

内能的利用有两个方向：利用内能来加热，利用内能来做功。

炉子是利用内能来加热的设备，工作时是把内能转移，能量形式没有发生变化；热机是利用内能来做功的设备，在工作时把内能转化成机械能。

以下两个实验中塞子都被推出，其能量转化过程都与热机相同。

3．热机的种类实际上，燃放的烟花爆竹，火箭，以及正在烧水的水壶，都可以看作是热机。

在生产和生活中，热机的种类很多：蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机等都属于热机。

蒸汽机，原理与下左图相似，燃料在试管外面烧，试管里面产生热蒸气，推动瓶塞。

内燃机，原理与下左图相似，燃料（酒精蒸气）在小盒里面燃烧，产生较高温度、较大压强的气体，膨胀，推动盒盖。

例题精讲热机例1.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意，比如：图中___是汽油机的工作原理图。

它们工作时，能的转化过程是__________。

例2.热机是把内能转化为____能的装置。

如图是_____（填“汽油机”或“柴油机”）的构造示意图，此时为____冲程。

例3.热机是把___能转化为____能的机器，包括蒸汽机、内燃机、汽轮机喷汽发动机等。

内燃机有_____和_____两种。

内燃机的认识知识讲解内燃机是现代社会最常见的一种热机，内燃机的燃料直接在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞对外做功。

内燃机又包括汽油机和柴油机。

1．汽油机、柴油机的工作过程：进气门排气门活塞运动方向曲轴转动对外做功能的转化吸气冲程开关由上到下半周\压缩冲程关关由下到上半周\机械能→内能做功冲程关关由上到下半周一次内能→机械能排气冲程关开由下到上半周\2．汽油机和柴油机的一个工作循环包括：四个冲程，曲轴转动两周（活塞往复运动两次），对外做功一次。

所以，它们满足如下比例关系——循环数:冲程数:转圈数（往复数）:做功数=1:4:2:1。

初三物理内能与热机名词解释
内能与热机是物理学中的两个重要概念。

内能是指物质内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。

它是物质的一种内部能量形式，可以通过加热、摩擦、压缩等方式增加。

热机是指利用热能做功的机器，可以将热能转化为机械能。

热机的工作原理是将燃料燃烧产生的热能传递给工作介质（如水或空气），使其膨胀做功，从而驱动机器运转。

内能与热机的关系在于，内能是热机工作的基础。

内能可以通过燃烧等途径释放出来，转化为机械能，从而驱动热机运转。

同时，热机的效率也与内能有密切关系。

如果内能利用率越高，则热机的效率也会越高。

总之，内能与热机是相互关联的，它们在能源利用、工业生产等领域都有着广泛的应用。