第14章内能的利用章末整理与复习-2023-2024学年人教版物理九年级全一册

第14章　内能的利用 章末整理与复习 内能 机械能 内能 内能 机械能 完全燃烧 有用功 ​ 易错点一　 对相关概念认识不透彻 1. 如图所示，2024年1月5日，我国在酒泉卫星发射中心使用“快舟一号”甲运载火箭成功将“天目一号”气象星座15－18星发射升空。下列关于火箭发射的说法中正确的是（　C　） A. 火箭中的氢燃料和氧化剂是液态的，它 是通过做功的方法使气体液化 B. 火箭点火加速升空时，将机械能转化为内能 C. 火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变 D. 燃料充分燃烧时，火箭发动机的效率可 以达到100％ （第1题） C 2. 下列说法正确的是（　C　） A. 燃料燃烧不完全时，热值会变小 B. 燃料的热值越大，它完全燃烧所放出的热量就越多 C. 热机中的做功冲程是将内能转化为机械能 D. 热量总是从内能多的物体传递到内能少的物体 C 易错点二　 混淆内燃机工作时的能量转化 3. 如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示 意图，C图是 冲程。汽油机的工作示意图 中， 图冲程（该空选填字母）与E图演示实验的 能量转化过程相同。 （第3题） 做功　 B　 一、选择题 1. 对于热值的理解，以下说法正确的是（　A　） A. 热值是燃料的一种性质，热值大小与燃料放热的多少 无关 B. 燃料没有燃烧，燃料的热值就为零 C. 1 kg的酒精用掉一半，热值也变为原来的一半 D. 热值反映燃料燃烧放热的能力，当燃料不能完全燃烧 时，其热值减小 A 2. 有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是 （　D　） A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B. 能量守恒定律只适用于能量转化过程 C. “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D. 根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变 D 3. 下列关于汽油机四个冲程的描述正确的是（　A　） A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B. 压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减 小 C. 做功冲程中，燃料燃烧释放的能量全部转化为了机械 能 D. 排气冲程中，有能量的转化，机械能转化为了内能 A 4. 一辆无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km，用时5 min 45 s，消耗燃油1.5 kg，已知汽车的牵引力是2 000 N，燃油的热值为4.6×107 J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（　D　） ①汽车的行驶速度是20 km/h； ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 J； ③汽车牵引力做功的功率是30 kW； ④汽车发动机的效率是20％。 D A. 只有①和② B. 只有②和③ C. 只有①和④ D. 只有②和④ 二、填空题 5. 如图所示，“天舟五号”货运飞船在“长 征七号”火箭的稳稳托举下，满载货物冲入 云霄，跨越星海奔赴天宫。火箭喷气发动机 将燃料燃烧后燃气的内能转化为火箭的 能，这个能量转化过程与四冲程汽 油机的 冲程能量转化相同。 机械　 做功　 （第5题） 6. 如图所示是四冲程汽油机工作过程的 冲程， 在这个冲程中，活塞向 运动，该冲程将 ⁠ 能转化为 能。 （第6题） 压缩　 上　 机械　 内　 7. 食用油最适宜的烹饪温度在150 ℃至180 ℃之间。用天然气 将质量为0.014 kg的食用油从室温20 ℃加热到170 ℃，天然气 完全燃烧释放出的热量有56％被食用油吸收，则食用油吸收了 J热量，燃烧了 m3的天然气。[c食用油＝2.0×103 J/（kg·℃），q天然气＝3.75×107 J/m3]若将天然气完全 燃烧释放的这些热量用来给质量为40 g、初温为80 ℃的水加热，则水的温度可以上升到 ℃。[假设加热效率不变，当地 的气压等于一个标准大气压，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] 4 200　 2×10－4　 100　 8. 如图所示是道路维修时常用的路面钻机（俗称“啄木 鸟”）。“啄木鸟”用到了柴油机，做功冲程中气体推 动活塞对外做功将 能转化为机械能；若该柴油机 的热机效率为 30％，完全燃烧20 kg柴油对外做的有用 功是2.58×108 J，则该柴油的热值是 J/kg。 内　 4.3×107　 （第8题） 三、实验探究题 9. 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料 的质量都是10 g，烧杯内液体的质量也相同。 （第9题） （1）选择甲、乙两图进行实验，实验时通过观察 ⁠ 来比较两种燃料的热值大小；比较不同 物质的比热容，应选择 两图进行实验，实验 通过 来反映物体吸热的多少。 液 体升高的温度　 甲、丙　 加热时间的长短　 （2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热 相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：质量相同 的液体a与b，升高相同的温度时，液体a吸收的热 量 （选填“大于”或“小于”）液体b吸收的 热量。 小于　 （3）若甲图烧杯中为50 mL的水，1 g酒精完全燃烧后 温度计示数升高了20 ℃，试计算：[c水＝4.2×103 J/ （kg·℃）] ①若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收， 则酒精的热值是 J/kg； ②这样算出的热值比标准值 （选填 “偏大”“偏小”或“一样”）。 4.2×106　 偏小　 四、计算论述题 10. 环境小组的同学在研究性活动中对小明家新装燃气 热水器（如图甲）耗能进行测试，按表中热水器铭牌事 先在热水器水箱中注满水，将与计算机相连的红外线热 传感器接入热水器水箱后，开始加热。计算机显示出热 水器中水的温度随时间变化的图象如图乙所示。[水的 密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水的比热容为4.2×103 J/ （kg·℃），天然气的热值约为4×107 J/m3]求： ××型燃气 热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压 /MPa 适用：天然气 Ⅱ 75％ 15 0.02～0.8 甲 乙 （第10题） （1）加热4 min，水吸收的热量为多少？ 解：（1）水的体积： V水＝15 L＝15 dm3＝1.5×10－2 m3 水的质量： m水＝ρ水V水＝1×103 kg/m3×1.5×10－2 m3＝15 kg 由图象可知，加热4 min，水的温度从20 ℃升高到70℃，水吸收的热量： Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×15 kg× （70 ℃－20 ℃）＝3.15×106 J 乙 （2）加热4 min，消耗了多少立方米的天然气？ 解：（2）天然气完全燃烧放出的热量： Q放＝＝＝4.2×106 J 由Q放＝Vq可得需要完全燃烧天然气的体积： V气＝＝＝0.105 m3 11. 一辆载货汽车，在平直的公路上以90 km/h的速度匀 速行驶，匀速行驶180 km消耗27 kg汽油，汽车受到的 阻力为2 760 N。求：（g取10 N/kg，汽油的热值为 4.6×107 J/kg） （1）完全燃烧27 kg汽油放出的热量； 解：（1）27 kg汽油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝27 kg×4.6×107 J/kg＝1.242×109 J （2）汽车匀速行驶的功率； 解：（2）汽车在平直的公路上匀速行驶，则牵引力和 阻力是一对平衡力，大小相等， 所以牵引力：F＝f＝2 760 N v＝90 km/h＝25 m/s 牵引力的功率： P＝Fv＝2 760 N×25 m/s＝69 000 W （3）汽车发动机的效率。 解：（3）汽车做的有用功： W有＝Fs＝2 760 N×1.8×105 m＝4.968×108 J 则汽车发动机的效率： η＝＝＝＝40％ $$