第十四章 内能的利用 学案 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

第十四章 内能的利用 复习课 素养目标 1.能说出热机的工作原理,会辨识热机的各个冲程,能说出压缩冲程和做功冲程的能量转化过程。 2.能说出热值的影响因素和无关因素,能结合物体吸热和燃料放热进行综合计算。 3.能说出热机效率的定义,会进行热机效率、炉具加热效率的相关计算。 4.会辨识能量转化过程,能用能量守恒定律解释生活实例。 思维导图 单元达标 达标点一 热机四个工作冲程的辨识 例1 如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与选项四冲程汽油机工作示意图中,哪一个冲程的能量转化过程是相同的( ) A B C D 思维导引 判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行的为压缩冲程和排气冲程;活塞下行的为吸气冲程和做功冲程;最后综合分析。 【答案】例1 C 达标检测 1.图为汽油机工作的四个冲程,其中表示排气冲程的是 ( ) A B C D 【答案】1.C 达标点二 燃料放热和物体吸热的综合计算 例2 某同学家使用燃气热水器,平均每天需将100 kg的水从18 加热到58 。若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收,则热水器平均每天消耗天然气 m3。[c水=4.2 103 J/(kg ),q天然气=4.0 107 J/m3] 思维导引 先根据Q吸=cm t计算出水吸收的热量;再利用 =的变形公式Q放=计算出天然气放出的热量;最后根据Q放=qV的变形公式V=求出天然气的体积。 【答案】例2 0.6 达标检测 2.质量为1.4 kg的干木柴完全燃烧,所放出的热量为 J,如果这些热量的50%被质量为50 kg的水吸收,则水的温度将升高 。[已知:干木柴的热值为1.2 107 J/kg,水的比热容为4.2 103 J/(kg )] 【答案】2.1.68 107 40 达标点三 热机效率的计算 例3 如图所示的防空导弹驱逐舰被誉为“中华神盾”。它满载时总重约为6 107 N,驱逐舰满载以36 km/h 的速度匀速直线航行时,受到的阻力是总重的,如果以这个速度匀速航行10 h消耗燃油12 t。问: (1)驱逐舰航行时的牵引力是多大? (2)航行时驱逐舰克服阻力做了多少功? (3)整个航行过程中驱逐舰的效率是多大?(取q燃油=4 107 J/kg) 思维导引 (1)已知驱逐舰匀速直线航行受到的阻力是总重的,利用二力平衡知识可求牵引力大小;(2)利用速度公式变形求出10 h行驶的路程,利用W=fs求解驱逐舰克服阻力做的功;(3)利用Q放=mq求出12 t燃油完全燃烧放出的热量,再利用 =求解驱逐舰的效率。 方法突破 效率的计算步骤 热效率类型 计算过程 备注 炉子的热效率 Q吸=cm1(t-t0) Q放=qm2 = Q放是燃料完全燃烧放出的热量,不是燃料燃烧放出的热量 热机的效率 W=Fs Q放=qm = W是热机牵引力做的功 【答案】例3 (1)因为驱逐舰做匀速直线运动,受平衡力的作用,所以F=f=0.01 G=0.01 6 107 N=6 105 N (2)10 h通过的路程: s=vt=36 km/h 10 h=360 km=3.6 105 m 驱逐舰克服阻力做功: W=fs=6 105 N 3.6 105 m=2.16 1011 J (3)12 t燃油完全燃烧放出的热量: Q放=mq燃油=1.2 104 kg 4 107 J/kg=4.8 1011 J 驱逐舰的效率: = 100%= 100%=45% 达标检测 3.一辆汽车在平直的公路上匀速行驶了100 km,消耗了5 kg汽油,已知汽油的热值为4.6 107 J/kg,如果汽油机的效率为35%,则汽车受到的阻力为 N。 【答案】3.805 达标点四 能量的转化和守恒 例4 电动机通电后,电动机带动其他机器运转,一段时间后,电动机的外壳就会变得烫手,则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是 ( ) A.电能全部转化为机械能,总的能量守恒 B.电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能,总的能量守恒 C.电能全部转化为内能,内能守恒 D.电能转化为机械能和内能,机械能守恒 思维导引 能量既不会消灭也不会凭空产生,它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能的总量保持不变;但是由于能量的转化具有多样性,所以某种能量不一定全部转化为另一种能量。 【答案】例4 B 达标检测 4.如图所示,滚摆在运动过程中,上升的高度会逐渐降低,它的机械能逐渐转化为 能,散失到空气中,但能量的总量 (选填“增加”、“减少”或“不变”)。 【答案】4.内 不变 2 学科网(北京)股份有限公司 $$