12.4机械能与内能的相互转化 -学案-2024-2025学年苏科版物理九年级上册

12.4机械能与内能的相互转化 一、知识梳理 1、 和 都可以改变物体的内能，两者对改变物体的内能是 的； 2、做功的方式改变物体的内能，实际上是 能与 能相互转化过程；外界对物体做功可以使物体的内能 ；物体对外界做功可以使物体本身的内能 。 3、热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的 能转化为 能的装置。四冲程内燃机在它的一个工作循环中，要顺次完成 、 、 、 四个冲程。在 冲程中，机械能转化成内能；把燃料燃烧释放的内能转化为机械能的冲程是 冲程。 4、汽油机的一个工作循环，包括 个冲程，活塞上下往复 次，曲轴转动 周，对外做功 次，发生了 次能量转化。汽油机一个工作循环中，除了做功冲程中，其它的三个冲程是靠 来完成的。 5、燃料 燃烧放出的 与燃料的 之比，叫做这种燃料的 。公式：_____ 。 热值是燃料的一种属性，与燃料的质量，是否完全燃烧 关。 6、热机效率：对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放出的热量的比值（百分比）．说明：（1)热机效率小于1； （2)提高热机效率的方法 a.使燃料 燃烧 b.尽量减少 。 7、酒精的热值是3.0×107J/kg，表示的物理意义是 。 二、典型例题 〖例1〗冬天，路上的行人一边搓手，一边对手哈气，从而使手感到暖和。“搓手”和“哈气”在改变内能的方式上分别属于（ ） A．做功、热传递 B．热传递、做功 C．做功、做功 D．热传递、热传递 〖例2〗如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去．这是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ，燃气的 能转化为盒盖的 能，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。 〖例3〗如图所示是汽油机的 冲程．在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，气体的内能会 。该汽油机的飞轮转速是2400r/min，则汽油机每秒钟内完成 个冲程，对外做功 次， 个工作循环。 〖例4〗利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值大小．为完成实验，要求酒精和碎纸的质量 （相同/不同），两只烧杯内水的质量 （相同/不同）。 〖例5〗某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气．已知煤气的热值q=4.2×107J/kg．求： （1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量； （2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量； （3）煤气灶烧水的效率． 三、效果反馈 1、一支蜡烛燃烧到一半时，下列说法正确的是（ ） A．它的密度将变为原来的一半 B．它的比热容将变为原来的一半 C．它的热值将变为原来的一半 D．它的质量将变为原来的一半 2、用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，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 3、如图所示汽油机正在进行的是 冲程，已知汽油的热值为4.6×107J/kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为 J。 4、父亲节那天，小明给父亲启啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为 能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象。这个现象说明 可以改变物体的内能。 5、中国南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰” 的很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使 kg的水从20℃加热至60℃。（q煤气= 4.2×107J/kg） 6、为了探究燃料燃烧时候放出的热量的多少是否与燃料的种类有关，小华设计了一个探究的方案。 （1）你为小华同学在实验时所选用的燃料种类应 ，质量应该 （相同/不同） （2）若燃料放出的热量用水吸收，则实验中，除了水的质量要相等以外，你认为还应该控制不变的因素是 。 （3）通过比较 ，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。 （4）小明选用酒精和煤油进行实验，并设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你补充完整．① ；② 。 （5）实验后小明根据实验数据利用公式Q=cmΔt算出了水吸收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值．算出的酒精热值是否可靠，请说明理由_________________________________． 7、燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了0.02m3天然气（假设天然气完全燃烧）．已知天然气的热值为8.4×107/m3．求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)燃气灶烧水时的效率． 1 学科网（北京）股份有限公司 $$