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Q ?想要找到學習物理的正確方法,輕松的學好物理,必須做到以下兩點:
1、回歸課本。認真閱讀課本,連頁碼都不能放過。
2、重視“概念”。如果你連概念都背不會,別說自己學不會,而是你根本就不想學。
當然,學好物理不止以上兩點,但這是基礎,當你真正能做到這兩點之后,其他方法自然水到渠成。
第十四章 內能的利用
一、知識準備
1、內能;
2、機械效率;
3、科學計數法。
二、基本概念
1、熱機。
2、四沖程汽油機工作原理。
3、熱值。
4、熱機的效率。
5、能量守恒定律。
三、重點知識講解
圖一 ? 四缸四沖程發動機剖面圖
圖二 四沖程汽油機工作示意圖
1、首先解決一個容易混淆的地方:一些同學容易將圖二與圖一混淆。圖一展示的是一個四缸四沖程發動機,它的每一個氣缸在工作時都會經歷四個沖程(圖二),每一個氣缸在工作時的情形可以用圖三更好的展示。
四缸發動機在工作時,四個氣缸是輪流工作的,如果第一個氣缸正在做功,那第二個就在排氣,第三個在壓縮,第四個在吸氣,也就是說在同一時間一定會有一個氣缸在做功,這樣就可以保證動力源源不斷。
圖三?四沖程汽油機動態示意圖
例1一臺單缸四沖程汽油機的轉速為1800r/min,那么這臺汽油機每秒做功次、完成( ? ? )
A.1800個沖程 ? ? B.3600個沖程
C.30個沖程 ? ? ? ? D.60個沖程
解析:仔細看懂圖三,仔細看清題目。
例2從能量轉化的角度看,一臺四沖程內燃機在一個循環中。
(1)哪個沖程存在著化學能轉化為內能過程?
(2)那哪個沖程存在著內能轉化為機械能的過程?
(3)哪個沖程具有明顯的機械能轉化為內能的過程? ? ? (課本P.21)
解析:必須掌握的內容。
例3全球汽車保有量在迅速增長,截至2100年,全球處于使用狀態的汽車數量已突破10億輛,每輛汽車每年耗油1.8噸,汽車內燃機的效率平均取值30%.如果能把內燃機效率提高1%,全球每年可以節約多少燃油?(課本P.26)
解析:這道題的核心依然是物理概念:熱機的效率——用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比(仍然用η來表示)。同時也要利用數學工具來解決,找到效率提高后與效率提高前哪些是變化的,哪些是不變的:變化的除了效率就是耗油量;不變的是汽車數量和用來做有用功的那部分能量(這里可簡化為有效耗油量)。而正是有效耗油量是不知道的,這是解這道題的關鍵。
例4一輛小轎車,發動機的效率是20%,它在平直公路上勻速行駛時的牽引力為644N(空氣阻力不計,汽油熱值q=4.6×107J/Kg,g=10N/kg)。求:該小轎車在平直公路上勻速行駛100Km消耗多少Kg汽油?
解析:從這一章開始我們會接觸到越來越多的關于跨越不同章節的題目,比如這道題不僅涉及到內能,同時還會涉及到之前的機械能。而且關于η也不僅僅指的是有用的機械能與總機械能的比值,W有泛指被有效利用的能量(比如此題中轎車做的有效機械功),W總泛指消耗的總能量(比如此題中汽油完全燃燒釋放的熱量),而且不僅存在于能量轉化的題當中,也存在于能量轉移的題當中,所以在計算有關η的題時,要分析清楚W有、W總指的是什么。不僅如此,題目不一定是在求η,也可能是求W有或者W總。本題實際就是在求W總。
例5對于燃料的熱值,下列說法中,屬于正確理解的是 ( )
A.燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比
B.燃料沒燃燒時就沒有熱值
C.就某種確定的燃料而言,它的熱值是一個確定的值, 跟燃料的質量及燃料燃燒放出的熱量無關
D.容易燃燒的燃料熱值一定大
解析:本題屬經典題型,考察對概念和公式的理解,在這里熱值雖然可由燃料充分燃燒時放出的熱量與其質量求得,但卻并不是由這兩者決定的。
例6一支向高空瞄準的步槍,扣動扳機后射出一顆子彈,子彈沒有擊中目標,最后下落陷在土地中。請你說出從上過程中發生了那些能量轉換。
解析:本題考察對各種能的熟悉程度及細心程度,答出容易,答得全面不易。
參考答案:
例115D
例2(1)做功沖程(2)做功沖程(3)壓縮沖程
例3
例5C
例6扣動扳機后,火藥燃燒的過程,化學能轉化為內能;子彈從槍膛中射出的過程,部分內能轉化為機械能;子彈從槍膛中射出后,部分動能轉化為重力勢能,子彈在飛行的過程中和空氣摩擦,部分機械能轉化為內能,子彈在空中下落的過程,重力勢能轉化為動能;最后,子彈下落陷在土地中的過程,機械能轉化為內能。
課程說明
1.本課程即使對你的啟發再大,也不能代替你的課堂和平時的作業,輕松只是相對而言。
2.我的課程僅涉及最重要、最典型的問題,不可能面面俱到。大家有疑問可以在底部留言,或者發送郵件到jjunfeng@sina.com,也可以加QQ群:“賈俊峰和你輕松學物理”,群號:523942256,大家一起討論,或者將問題發到群文件,針對比較集中的問題,我另發公眾號進行專題講解。
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