第14章 内能的利用 基础透视--2023-2024学年人教版物理九年级

人教版九年级《第14章 内能的利用》基础透视 一、热机 1.热机：利用内能做功的机械。 （1）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 （2）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 2.四冲程汽油机或柴油机的相同点： （1）都通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程的循环进行工作。 （2）能量转化相同：压缩冲程（机械能转化成内能）做功冲程（内能转化为机械能）。 （3）1个（工作循环）4（冲程）=2（活塞往返2次）=2（曲轴转动2周）=1（做功一次） 1∶4∶2∶2∶1 4.对汽油机工作过程的理解 汽油机的工作过程是一个往复的工作过程。四冲程汽油机在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周。汽油机在工作时只有做功冲程使机车获得动力，其他的三个冲程均为辅助冲程，依靠安装在曲轴上飞轮的惯性来完成。 （4）都是只有做功冲程对外做功；其它三个冲程都是利用飞轮的惯性。 （5）冲程的判断方法：一门打开，（活塞）上排下吸；两门关闭，（活塞）上压下做。 3.汽油机和柴油机常考的不同点： （1）吸气不同：柴油机吸空气；汽油机吸汽油和空气的混合物。 （2）构造不同：柴油机独有喷油嘴（压燃式点火）；汽油机独有火花塞（点燃式点火）。 （3）使用不同：汽（轻小便捷效率低的机械，小汽车摩托车）、柴（大笨重效率高的机械，载重汽车轮船）。 二、热机的效率 1.热值（q）：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比（固、液体：；气：） （1）单位是焦每千克（J/kg）、焦每立方米（J/m）。7 J/kg 物理意义：是指 1kg的燃料完全燃烧放出的热量为7J。7J/m3是指1m3的燃料完全燃烧放出的热量为7J。 （2）燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量一般是不同的。（即热值不同） （3）相同质量的燃料，热值（q）越大，完全燃烧时放出的热量越多。化学能转化的内能越多。 （4）热值只与燃料的种类有关，与燃料放出的热量和质量大小、形状无关。 易错点：1kg某种燃料燃烧放出的热量在数值上等于这种燃料的热值。这种说法是错误的，原因是没有说明是“完全燃烧”。水没有热值因为它不是燃料。 （5）其他量的计算 计算完全燃烧放出的热量Q——固、液：Q=mq 气：Q=Vq 根据完全燃烧放出的热量计算燃料质量m（气体体积V）： 单位统一：J、kg（m³）、J/kg（J/m³） （6）实验时测出的热值比实际值偏小。 原因：燃料没有完全燃烧；放出的热量没有完全被吸收。 2.热（机的）效率：热机工作时，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比（）。最后结果必须是百分数。；Q吸=W=ηQ放。 （1）热效率表示能量利用率的高低，热效率（η）越大，能量的利用率越高。 （2）提高途径：尽可能充分燃烧；减少热量的散失；克服摩擦力做功。 三、能量的转化和守恒 1.能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式的能量转化为其他形式的能量，或者从一个物体转移到其它物体上，而在转化和转移的过程中，能量的总量是不变的。 2.不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如摩擦生热，机械能转化为内能；水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；灯泡发光，电能转化为光能。 b.能量转化时：一种形式能量减少多少，其他形式能量就会增加多少。 c.能量转移时：一个物体能量减少多少，另一个物体能量就会增加多少 d.只要对外做功，就一定会消耗能量。 3.永动机不能实现：违背能量守恒定律（需要克服阻力做功，损失能量）。 四、真题演练 1.（2023年福建中考题）15.蒸米时，木桶中米内能的增加是通过________方式实现的，完全燃烧10kg的干木柴能释放出________J的热量。（干木柴的热值为1.2×107J/kg） 【答案】①热传递 ②1.2×108 2.（2023年广西中考题）17. 2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为_________能，散失的能量越少，发动机效率越_________（选填“高”或“低”）。 【答案】①机械 ②高 3.（2023年广元中考题）16.某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。同学们在柴火灶的铁锅里倒入5kg水。盖上锅盖，完全燃烧了1kg干木柴使水温从20℃升高到80℃，水吸收的热量为_________J，该柴火灶的热效率为__________。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），这种干木柴的热值是1.0×107J/kg] 【答案】①1.26×106 ②12.6% 4.（2023年衡阳中考题）21.燃气热水器将质量为30kg、温度为15℃的