初中物理联系实际 综合应用学法指导.doc

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1、联系实际综合应用——评2020年热机创新中考题2020年有关热机的中考题以宁夏和湖南株洲两道相关考题最具特色，吸人眼球。这两道考题集原创性、新颖性及综合性于一体，要求考生通过分析示意图、表格数据，分析发动机的能量损耗，提出减小能耗的办法，渗透节能思想，或者通过对做功冲程的理解，把功与能、压力与压强等知识综合起来，要求考生进行分析与计算，考查我们解决实际问题的综合运用能力。下面对这两道颇具特色的中考题进行剖析。例1(2020宁夏)某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号普通轿车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图(如图1)

2、，请你参与讨论有关问题。(1)根据图中的能量流向，说出该轿车行驶时有哪几方面的能量损耗。(2)若将机器转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”。由图中提供的数据可知，该轿车的能量转化效率为__________。(保留一位小数)(3)为减少汽车行驶中的能量损耗，就你所知，定出一条建议。(不作解释)解析：本题的已知条件以图示的形式呈现，新颖独特，考查同学们在实际情境中提取信息、获取新知识的能力，以及分析和处理问题的能力。解答本题的关键就是要先看懂能量流向图。(1)从能量流向图的最终点可以看出轿车行驶时的能量损耗主要有四个方面：摩擦损耗、散热

3、损耗、排放废气损耗、燃料损耗。(2)这里要注意理解“能量转化效率”这个新概念，即。(3)减少汽车行驶中的能量损耗，应该从轿车能量损耗的四个方面一一提出减耗的方法，比如针对摩擦损耗我们应该给机器加润滑油，减少有害摩擦；针对燃料损耗我们应该改进油箱的密闭性，减少蒸发损耗；针对排放废气损耗我们应该改进汽油的燃烧条件，让其充分燃烧等等，答案具有开放性，合理即可。答案：(1)四个方面：摩擦损耗、散热损耗、排放废气损耗、燃料损耗。(2)12.7%。(3)参考建议：给机器加润滑油，减少有害摩擦；改进油箱的密闭性，减少蒸发损耗；控制汽车数量；提高汽油质量；对排放的尾气进行收集

4、再利用等。点评：本题抓住节能的社会热点问题，以轿车的“能量流向图”为背景，在渗透“情感态度价值观”教育的同时，培养同学们综合性分析实际问题的意识和习惯。例2(2020株洲)图2为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。(1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将__________能转化为__________能。(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。排量2.0L输出功率120kW转速

5、6000r/min其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。①该发动机在1s内做功__________J，单缸排量V＝__________L。②在每个做功冲程里，发动机做功W＝__________J。（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝__________Pa。（）(4)图3为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W＝pV的证明，请将推导过程补充完整(要求各表达

6、式均用S、l或p表示)。设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F＝__________，燃气对活塞所做的功W＝__________，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V＝__________，故W＝pV。解析：本题把热机知识和功与能、压力与压强知识综合在一起考查，其间渗入了很多相关联的新知识，如“排量与单缸排量”“活塞所做的功W＝pV”，另外还有两个示意图：“四缸发动机工作原理图”“发动机在做功冲程中的示意图”，既有物理知识的相互综合，又有新旧知识的相互融合。要求提取信息、获取新知识的能力以及分析推理能力都要很强。(1)做功冲程

7、中燃气推动活塞做功，内能转化为机械能。(2)从发动机技术指标获得该发动机功率为，则发动机在1s内做功为，因四缸共有的排量为2.0L，则单缸排量，因“每半周里，都有一个气缸在做功”，则发动机在1s内完成做功冲程的次数为2×100＝200（次），故每个做功冲程里发动机做功。（3）利用公式，变形得。（4）分析做功冲程中的示意图可知，燃气对活塞的压力F＝pS；燃气对活塞所做的功W＝Fl；单缸排量V＝Sl，则W＝Fl＝pSl＝pV。答案：（1）内能机械（2）①0.5②600（3）（4）pSpSlSl点评：本题以四缸发动机为背景，综合了很多物理知识，有效地考查同学们的阅读

8、、收集信息、理解、分析推理及综合应用能