第14章 内能的利用 小结与复习（讲解课件）-【优翼·学练优】2024-2025学年九年级物理全一册同步备课（人教版）

优翼理综学科号 第十四章 内能的利用 第十四章 小结与复习 能量守恒定律 热量计算 热效率的计算 内能的利用 热机的效率 能量的转化和守恒 热机 能量的转 化和转移 定义 汽油机 物理意义 定义 热值 单位 结构 四冲程 工作过程 柴油机 知识结构 热机 1.热机 (1)是利用内能________的机械。 (2)工作原理： (3)内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机；内燃机分为___________和___________两大类。 做功 汽油机 柴油机 化学能 内能 机械能 燃烧 做功 重点回顾 冲程名称 _______冲程 _______冲程 _______冲程 _______冲程 工作示意图 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动 由上到下 由下到上 由上到下 由下到上 能量转化 无 机械能转化为______能 内能转化为_______能 无 吸气 压缩 做功 排气 内 机械 2.汽油机 重点回顾 四冲程内燃机特点： 每个工作循环飞轮转两圈，完成一次做功冲程。依靠飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。 3.汽油机与柴油机 项目 汽油机 柴油机 原理图 结构 汽缸顶部有火花塞、无喷油嘴 汽缸顶部有喷油嘴、无火花塞 重点回顾 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 一个工作循环 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小(机械能转化为内能) 压缩程度较大(机械能转化为内能) 做功冲程 压缩末，火花塞点火，燃料燃烧，产生高温高压燃气对外做功 压缩末，喷油嘴喷出雾状柴油，柴油自燃产生高温高压燃气对外做功 排气冲程 排出废气 排出废气 效率 不高；20%～30% 稍高；30%～45% 适用范围 小汽车、飞机等 载重汽车、轮船、坦克 重点回顾 近年来，我国成功发射了自行研制的神舟系列载人飞船，将多位航天员送进太空。返回舱进入大气中时，天空划过一道耀眼的光迹，这实际上是通过_________的方式导致舱体内能急剧_________(填“增加”或“减少”)，此过程与_________冲程(填序号)能的转化相同。 A B C D 做功 增加 B 例1 典例精析 一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是1800 r/min，则柴油机每秒（ ） A．完成30个冲程，做功30次 B．完成60个冲程，做功60次 C．完成60个冲程，做功15次 D．完成120个冲程，做功30次 柴油机飞轮每转2圈完成4个冲程，做一次功。 C 例2 典例精析 热机的效率 1. 热值： (1)定义：把某种燃料____________放出的_______与其_______之比，叫作这种燃料的热值，用符号________表示。 (2)物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料_____________放出的热量。 (3)单位(符号)：________(固体、液体)，________(气体)。 (4)热值是燃料本身的一种属性，它只跟燃料的_______有关。 质量 完全燃烧 热量 J/kg J/m3 q 完全燃烧 种类 重点回顾 (5)公式：燃料完全燃烧放热Q放＝________(固体、液体)或 Q放＝________(气体)。 2. 热机的效率： (1)定义：热机工作时，用来做____________的那部分能量与________________________________之比。 (2) 公式：η＝×100%。 qm qV 燃料完全燃烧放出的能量 有用功 重点回顾 (3) 提高热机效率的措施： ①使燃料燃烧充分； ②尽量减少各种热量损失； ③注意保养，保证良好的润滑，减小摩擦； ④采用先进技术和设备。 重点回顾 质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃时，吸收的热量是1.88×104 J，该物质的比热容是_________J/(kg·℃)。如果不考虑热量散失，需要完全燃烧____________kg干木材来提供热量。(q干木材＝1.2×107 J/kg) 470 1.57×10-3 例3 典例精析 泸州沱江六桥全程长4 km，桥面设计为双向8车道，中间预留了轻轨线路，于2018年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为50 km/h，受到的阻力恒为660 N，通过全程所需的时间为__________min，牵引力所做的功为______________J；若通过全程消耗了0.2 kg的汽油，汽油机的效率为______________。(已知热值q汽油＝4.4×107 J/kg) 4.8 2.64×106 30% 例4 典例精析 例5 温度计 温度计 温度计 液体a 液体a 液体b 燃料1 燃料2 燃料2 b a 如图，燃料1与燃料2质量相同，如果要比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选__________两图进行实验，在比较不同物质的比热容时，得到液体a、b温度随时间变化如图丁所示,则液体_____的比热容较大。 甲、乙 乙、丙 b 典例精析 1. 能量的转化 在一定条件下，各种形式的能是可以相互________的。例如：摩擦生热，机械能转化为内能；水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能等。 2. 能量守恒定律 能量既不会凭空________，也不会凭空________，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量____________。 转化 转化 转移 保持不变 能量的转化与守恒 消灭 产生 重点回顾 关于能量转化，下列说法错误的是(　　) A.电风扇工作时主要将电能转化为机械能 B.能量无论是转移还是转化，能量的总量会逐渐减少 C.发电机工作时主要将机械能转化为电能 D.自行车运动员蹬车时，人体内的部分化学能转化为内能 B 例6 典例精析 实验探究：内能做功 实验过程：在试管内装些水，用橡胶塞塞住试管口， 用酒精灯加热至沸腾。 实验现象：橡胶塞被冲出去，试管口出现“白雾”。 实验分析：酒精燃烧是化学能转化为________能；酒 精燃烧将水加热至沸腾，是通过_________的方式使水的内能增加；塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气的_______能转化为塞子的________能；水蒸气内能减少，温度降低，________形成小水滴。 内 热传递 内 机械 液化 重点实验突破 1.关于燃料和热值，以下说法正确的是( ) A.燃料热值与燃料的质量无关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多 D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料 A 当堂小练 2.为实现国家关于碳达峰”碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中汽油味明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是( ) A. 尾气汽油味降低，表明汽油在汽缸中燃烧比较完全 B. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能 C. 汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100% D. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 C 当堂小练 3．在下列各种现象中，能量只发生转移而不发生转化的过程是(　　) A.冬天用手摸户外的铁棒时感觉很冷 B.植物吸收太阳光进行光合作用 C.烧水时，壶盖被顶起 D.日光灯发光 A　 当堂小练 4.某品牌汽车以72km/h的速度匀速行驶时，仪表盘显示发动机转速是1800r/min，若做功冲程每次做功6000J，则下列有关该汽车发动机的说法错误的是( ) A.每秒完成60个冲程 B.每秒对外做功15次 C.发动机提供的牵引力为4500N D.发动机的输出功率是80kW D　 当堂小练 5.“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧0.5 kg“可燃冰”放出的热量为____________J；若在不考虑热量损失的情况下，这些热量能使800 kg、45℃的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是________℃，水面上方的气压________(选填“大于”“小于”或“等于”)1个标准大气压。 2.1×108　 107.5　 大于　 当堂小练 6.一辆小轿车质量为1.8 t，车轮与地面总接触面积为1 000 cm2，小轿车发动机的效率是20%，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644 N(空气阻力不计，汽油热值q＝4.6×107 J/kg，g取10 N/kg)。求： (1)该小轿车静止时对水平地面的压强； 解：m＝1.8 t＝1.8×103 kg，小轿车的重力G＝mg＝1.8×103 kg×10 N/kg＝1.8×104 N，对地面的压力F1＝G＝1.8×104 N，对地面的压强p＝F1/S＝1.8×104 N/(0.1 m2)＝1.8×105 Pa。 当堂小练 (2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100 km消耗汽油的质量。 小轿车匀速行驶100km牵引力做功W有＝F2s＝644N×100×103 m＝6.44×107 J， 轿车发动机做的总功W总＝W有/η＝6.44×107 J/20%＝3.22×108 J， 消耗汽油放出的热量Q放＝W总＝3.22×108 J， 消耗汽油的质量m汽油＝Q放/q＝3.22×108 J/(4.6×107 J/kg)＝7kg。 当堂小练 $$