第十四章 内能的利用 同步复习讲义 -2022-2023学年人教版九年级物理全一册

内能的利用 九年级物理同步复习讲义 第一：考点解读 考点一：热机 1.定义：热机是把内能转化为机械能的机器。使燃料在热机气缸内燃烧而获得动力的机器叫内燃机，常见的内燃机油汽油机和柴油机。 2.工作过程：内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。一个工作循环曲轴转两周，活塞往复运动各两次，只有做功冲程对外做功，其余的三个冲程叫辅助冲程，是靠飞轮的惯性来完成的。 3.热机效率 (1) 概念：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 (2) 提高热机效率的途径 a.减少各种热量损失； b.减少摩擦，保持良好的润滑； c.尽可能使燃料充分燃烧。 考点二：热值 1.定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 2.单位：J/kg，读作“焦耳每千克”。对于气体燃料，在生活中多以体积来计量，所以气体燃料热值的单位是J/m。 3.燃烧效率：燃料燃烧时有效利用的热量与燃料完全燃烧时放出的热量之比，叫做燃料的燃烧效率。多用百分数的形式表示。 4.提高燃料的利用效率：改善燃烧条件使燃料尽可能地充分燃烧；加大受热面积，使放出的热量得到充分利用；尽可能地减少各种热损失等。 考点三：能量的转化与守恒 能量既不会消灭，也不会产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。 第二：例题解析 1.热机及其内能转化 例一：如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　）。 A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁； B．乙图冲程能获得动力； C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程； D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程 【答案】C。 【解析】甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能； 乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程； 丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程； 丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能； A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故A错误； B、乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误； C、丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确； D、丙图为排气冲程，而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故D错误。故选：C。 例二：下列与热学有关叙述合理的是（ ）。 A．年平均气温为-25℃的南极的冰山没有内能； B．烤火取暖是火焰的温度转移到人身上； C．内燃机压缩冲程将机械能转化为内能； D．“端午佳节粽叶飘香”，人们闻到粽子的香味是升华现象 【答案】C。 【解析】一切物体都有内能；烤火取暖是通过热传递的方式传播的内能；内燃机压缩冲程将机械能转换为内能；粽叶飘香是扩散现象，说明构成物质的分子在不停息地运动。 故选C。 2.热值及相关计算 例三：用煤气灶把2kg、初温为20℃的水加热到70℃，消耗了20g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.0×107J/kg，则水吸收的热量为______J，煤气灶烧水的效率为______。 【答案】（1）4.2×105 ；（2）52.5%。 【解析】水吸收的热量： Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J 20g煤气完全燃烧放出的热量： Q放=mq=20×10-3kg×4.0×107J/kg=8×105J 燃气灶烧水的效率：η==52.5%。 例四：若一辆小汽车一年行驶一万公里，消耗1t汽油，这次汽油完全燃烧放出________J的热量；某次行驶过程中，该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做功________次(q汽=4.6×107J/kg)。 【答案】（1） ；（2）30。 【解析】这次消耗的汽油为，根据公式可算出汽油完全燃烧放出的热量为： 故汽油完全燃烧放出的热量为。 该汽车汽油机曲轴的转速为，内燃机做一次功，曲轴转动两次，某次行驶过程中，该汽车汽油机曲轴1s内转动60次，则该汽车1s内油机对外做功30次。 3.热机效率 例五：下列关于热值和热机效率说法，正确的是（　　）。 A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值； B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率； C. 柴油机的热机效率通常为100%； D. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 【答案】B。 【解析】A．热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故A错误； B．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故B正确； C．任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%，故C错误； D．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故D错误。故选B。 例六：