第十四章内能的利用复习 --2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十四章 内能的利用复习课 内能的利用 热机 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。 单位：J/Kg 燃料的热值 利用内能直接加热 利用内能做功 内能利用 热机 内燃机 汽油机 柴油机 构造 火箭 内能利用及热机效率和环境保护 工作原理 构造 工作原理 知识结构 知识点一:热机 利用内能来做功的机器叫热机。 内燃机是热机的一种。 内燃机 汽油机 柴油机 利用汽油作燃料的机器。 利用柴油作燃料的机器。 汽油机 【汽油机的工作循环】 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 汽油机的工作过程 四个冲程中只有做功冲程对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。每完成四个冲程叫一个工作循环，完成一个工作循环，曲轴转二周，对外做功一次。 压缩冲程机械能转化为内能 做功冲程内能转化为机械能 柴油机的构造 汽油机的构造 汽油机和柴油机结构对比 种类 汽油机 柴油机 相同点 不 同 点 构 造 燃 料 吸入气体 点火方式 都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程 火花塞 喷油嘴 汽油 柴油 汽油和空气 空气 点燃式 压燃式 汽油机和柴油机相同点和不同点 1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。 2、符号：q 4、放出热量的计算公式： Q放=mq Q放=Vq 3、单位：J/kg J/m 3 热值是燃料本身的一种特性，它只是与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧均没有关系。 知识点二:燃料的热值 1.热机的效率:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 2.提高效率的途径： 　　 提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； 　　 改进热机，减少各种能量损失； 　　 利用废气的能量。 知识点三:热机效率 η = ———— W有用 Q η = ———— Q吸 Q放 1．能量的转化和转移 （1）自然界中，在一定条件下，各种形式的能量可以相互 ________或________。 （2）能量的转移普遍存在，在转移的过程中能量形式不变。如运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能________到乙球。 （3）能量的________也普遍存在，转化的过程中能量形式改变。 转化 转移 转移 转化 2．能量守恒定律 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，能量的总量保持________。 转化 转移 不变 知识点四:能量的转化和守恒 3.指出下列现象中能量的转化或转移情况： (1)植物的光合作用 (2)燃料燃烧 (3)摩擦生热 (4)水电站水轮机带动发电机发电 (5)电动机带动水泵把水运到高处 光能转化为化学能 化学能转化内能 机械能转化为电能 机械能转化内能 电能转化为机械能 实验：内能转化为机械能 燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能。 内能的利用 利用内能来加热 利用内能来做功 知识拓展 1 . 用酒精灯给试管中的水加热，如图1所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（ ） A.水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大 B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同 D.软木塞的机械能守恒 Ｂ 巩固练习 2.对于燃料的热值，下列说法中，属于正确理解的是 (　 ) A.燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比 B.燃料没燃烧时就没有热值 C.就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关 D.容易燃烧的燃料热值一定大 C 3.一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。 35% BCD 4．（多选）依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ） A B C D 5．某内燃机飞轮转速 3000 r/min，每秒钟内完成____个冲程，活塞往复___次，燃气推动活塞做功次数为___次。 100 50 25 飞轮转 活塞往复 完成冲程 对外做功 一个工作循环 2周 2次 4个 1次 3 000 每分钟 3 000 6 000 1 500 每秒钟 50 50 100 25 6．能量守恒是自然界的基本规律之一，下列能量转化过程中，属于内能的转移的是（ ） A．用电灯照明 B．光合作用 C．用暖水袋取暖 D．天然气的燃烧 C 7．植物进行光合作用的过程，是（ ） A．光能转化为化学能 B．内能转化为化学能 C．化学能转化为光能 D．光能转化为内能 A 8．下列说法中正确的是（　） A．冬天对着手哈气，手变暖是机械能转化为内能 B．用酒精灯给水加热是机械能转化为内能 C．高速行驶的汽车爆胎是很危险的，从能量角度来看，是机械能与内能的相互转化 D．滑冰时冰刀与冰之间相互摩擦，出现一道痕迹 是内能转化为机械能 C 9.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（ ） A．①做功冲程  ②内能转化为机械能  ③压缩冲程 ④机械能转化为内能 B．①压缩冲程  ②内能转化为机械能  ③做功冲程④机械能转化为内能 C．①压缩冲程  ②机械能转化为内能  ③做功冲程④内能转化为机械能 D．①做功冲程  ②机械能转化为内能  ③压缩冲程④内能转化为机械能 D 10.航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（　 ） A、较小的质量　 B、较小的密度　 C、较大的比热容　 D、较大的热值 D 11．根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是( ) A．汽油机气缸顶部有一个火花塞，柴油机气缸顶部是一个喷油嘴 B．汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物 C．吸气冲程是内能转化为机械能 D．压缩冲程是内能转化为机械能 A 12.某品牌汽车行驶60km,消耗汽油5Kg,这些汽油完全燃烧能 放出 J热量,四冲程汽油机为汽车提供动力的是 冲程。 (汽油的热值为4.6x107J/kg) 做功 2.3X108 13.某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率。他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60℃、消耗了4.2g酒精。已知：水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，酒精的热值为3×107 J/kg。求： (1)此过程中水吸收的热量？  (2)4.2 g酒精完全燃烧放出的热量？ (3)酒精灯烧水时的热效率？ 解：(1) Q吸＝cm水(t-t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.1kg×60℃ ＝2.52×104J (2)Q放＝qm酒＝0.0042kg×3×107J/kg＝1.26×105 J (3)η = ×100% = ×100%=20% Q吸 2.52×104J Q放 1.26×105J 25 14.“五一”假期，小明一家驱车外出旅游。当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是整车重的0.08倍，效率为4O％。已知汽车整车质量为1375kg，油箱容积为50L。（汽油热值q=3.3×107J/L，g=10N/kg) （1）这时汽车牵引力做功的功率是多少？ （2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？ 解： （1） （2） 1.(2024江苏宿迁)如图所示是单缸四冲程汽油机的______冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的______大的特点。若100g水温度升高20℃ ，水吸收的热量是 J。 压缩 比热容 8.4×103 中考题欣赏 2.(2024济宁市)小球在摆动过程中（如图所示），由于摩擦的存在，一部分机械能会转化为______，这部分能量不可能自动地再转化为机械能，如果没有能量的补充，小球最终会停止运动。研究表明，自然界的能量是守恒的，能量的转化与转移具有_______性。 内能 方向 3.（2024辽宁）汽油机在 冲程中将内能转化为机械能。若某汽车汽油机在一段时间内所做的有用功为2.3x107J，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗 kg的汽油。(汽油的热值取4.6x107J/kg)   做功 2 4.（2023铁岭）2023年5月30日，如图是搭载神舟十六号载人飞船的长征二号运载火箭点火发射时的情景。火箭在加速上升过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的______能，所搭载的载人飞船的质量___________。（填“变大”“不变”或“变小”） 机械 不变 5.2024年4月25 日，我国使用长征二号F遥十八运载火箭成功将神州十八号载人飞船发射升空，此次发射中涉及的物理知识说法错误的是( ） A.火箭上升过程中，以火箭为参照物，它搭载的飞船是运动的B.地面控制中心通过电磁波向飞船传递信息 C.火箭发射应选用热值较大的燃料 D.火箭发动机是将内能转化为机械能的装置 A 6.(2023年泰安)太阳能汽车利用太阳能板将太阳能转化为电能驱动汽车 前进。某品牌太阳能汽车在试验场地内进行测试，30min行驶了27km 的路程，消耗的电能为 在该测试过程中， 求： ，（1）太阳能汽车行驶的平均速度。 （2）消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油释放的能量。 (2) 由Q放＝qm可得＝ =0.4Kg 答：太阳能汽车行驶的平均速度40m/S，消耗的电能相当于完全燃烧0.4千克的汽油释放的能。 解：（1）t=30min=1800s s=27Km=27000m = 40m/S 再见 33 $$