初三物理第14章内能的利用导学案

1 / 13 初三物理第 14 章内能的利用导学案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 内能的利用 课前预习 一、内能的获得 燃料的燃烧： _能转化为_。 二、热值 1、定义： _，叫做这种燃料的热值。 2、单位： j/kg 3、关于热值的理解： 对于热值的概念，要注重理解三个关键词 “1kg” 、 “ 某种燃料 ” 、 “ 完全燃烧 ” 。 1kg 是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是 1kg，那么该燃料完 全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则 1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 4、公式： Q mq（ q 为热值）。实际中，常利用 Q 吸 Q 放即2 / 13 cm(t-t0)=qm 联合解题。 酒 精 的 热 值 是 107j/kg ， 它 表 示 ：_ 煤 气 的 热 值 是 107j/m3 ， 它 表 示 ：_ 5、炉子的效率： 定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 公式： =Q 有效 /Q总 =cm(t-t0)/qm 三、内能的利用 1、内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是 _的转移过程。 利用内能来做功；从能的角度看，这是 _转化为_。 课堂训练 1、为了提 高锅炉的效率，某工厂的工人想了以下一些方法，其中正确的是（）。 A把大的煤块送进炉膛，并加大送风量 B把大的煤块送进炉膛，并减小送风量 c把煤粉送进炉膛，并加大送风量 D把煤粉送进炉膛，并减小送风量 3 / 13 2、下列例子中属于利用内能来加热的是（）。 A喷气式飞机在飞行 B用高炉熔化铁 c燃气推动发电机转动 D火箭点火发射 3、下列说法中错误的是（） A只要对物体做功，物体的内能就一定增大 B做功和热传递对改变物体的内能是等效的 c 0 的物体也具有内能 D物体的温度升高，分子热运动加剧，具有 的内能增大 4、下列说法中错误的是（） A采用暖气设备供暖，既可以提高效率，又可以改善环境卫生 B热电站是利用热机把内能转化为机械能，再带动发电机发电 c用高炉熔化铁是利用内能来做功的 D热机是把内能转化为机械能的机器 5、下列关于物体内能的说法中错误的是（） A内能的多少叫做热量 B内能可以直接用来加热物体 c内能可以用来做功 D温度不变，物体的内能可能不变 6、燃烧 1m3的煤气大约放出 107j 的热量，某市管道煤气收费标准为元 /m3,有一户人家一个月内烧煤气消耗 109j的 热量，这个月应交煤气费多少元？ 7、我国是垃圾生产大国，垃圾的掩埋处理将占用大量土地，4 / 13 并污染土壤和水源，为各种菌毒、蚊蝇提供了理想的栖息和繁衍场所据统计， XX年某市城区生活垃圾达 105t 经测算 1t 生活垃圾中，有一半为有机可燃物，每焚烧 1kg 这种有机可燃物放出的热量与完全燃烧 1kg干木柴相当已知干木柴的热值 q=103j kg，水的比热容 c 103j （ kg ），那么 （ 1）若将 XX年该市城区生活垃圾全部焚烧，可产生多少热量？ （ 2）这些热量若全部被水吸收，可将多少 20 的水烧开 ？ 8、图 2-12是一种太阳能汽车。太阳光照射到这辆车电池板上的辐射总功率为 8103W ，在晴朗的天气，电池板对着太阳时产生的电压为 160V，并对车上的电动机提供 10A的电流。问： (1)在这种情况下电动机消耗的电功率是多大 ? (2)太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少 ? (3)你认为太阳能汽车与我们现在使用的汽车相比，有什么优点 ? 巩固提升 1做功和热传递在改变物体内能上是等效的，在图中属于热传递改变物体内能的是 2各种形式的能之间在一定的条件下可以相互转化，5 / 13 请按 表中示例完成表格中的空白部分 3.火柴可以点燃，也可以擦燃，前者是用的方法使火柴燃烧起来，后者是用的方法使火柴燃烧起来。这两种方法都可以用来改变物体的。 4.把铁块放在炉火中烧，是用的方法增加了铁块的内能。用铁锤多次敲打铁块后铁块温度升高，这是用的方法增加了铁块的内能。 5.用热传递的方法来改变物体的内能，实际上是从一个物体到另一个物体的过程，热量只是表示热传递过程中物体内能的。 6.用做功的方法来改变物体的内能，实际上是内能和能的过程。做功多少则表示在变化过程中物体能量的。 7.甲、乙两个物体间发生热传递，甲物体温度升高，乙物体温度降低，结果甲、乙两物体温度相同，在这一过程中甲物体内能增加了 100j，则（） A甲物体的热量也增加了 100jB乙物体放出 100j 内能，热量减少 100j c乙物体的内能减少了 100jD热传递后，甲、乙两个物体的内能相等 8.有一功率为 40kW，热机效率为 25%的汽车正在一平直的公6 / 13 路上行驶，此时油箱中仅剩下 5kg 的汽油 ,如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以 15m/s的速度向前行驶，问还可前进多少 km(汽油的热值为 107j/kg) 9.太阳 能是一种安全、清洁、方便的环保能源，每年 6 11月某地区 lm2的面积在 1h内平均接受的热量为 4105j 该地区生产的自动跟踪太阳能热水器，它接受太阳能的真空镀膜管总有效面积为 15m2 （ 1）每天接收太阳能的时间以 10h 计算，则热水器每天可以接受多少太阳能？ （ 2）假设热水器能把接受到的太阳能的 63转化为水的内能，它每天可以把质量为 150kg、初温为 2o 的水加热到多少摄氏度？ 已知水的比热容为 103j （ kg ） （ 3）若用一台铭牌见下表的电热水器，在额定电压下将相同质量的水加 热到同样的温度，需要多少时间（假设无能量损失）？ 热机 知识要点 1、热机：定义： _。能的转化：_转化为 _ 蒸气机 内燃机 喷气式发动机 2、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且7 / 13 利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。 3、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。 4、热机的效率：热机用来做的那部分能量和的能量之比叫做热机的效率。 公式： =W 有用 /Q总 =W有用 /qm 5、提高热机效率的途径： 1 使燃料充分燃烧 2 尽量减小各种热量损失 3 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。 6、汽油机和柴油机的比较： 异同汽油机柴油机 不 同 点构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。 吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气 点燃方式点燃式压燃式 效率低高 应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机 8 / 13 相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。 一个工作循环活塞往复运动 2 次，曲轴和飞轮转动 2 周，经历四个冲程，做功 1 次。 例题解析 例、 1 用水壶烧水时，壶中水蒸气将壶盖顶起，这是消耗水蒸气的能对外做功，水蒸气的能转化为壶盖的能。 例、 2 如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出在这个过程中，燃料的能转化为能，传给水和水蒸气。水蒸气把塞子冲出时，水蒸气的能转化为塞子的能。 课堂检测 一、填空题 1.用炉火烧水，是用的方法增加水的内能。这是利用内能来的例子。 热机是把能转化为能的机器。这是利用内能来的例子。 2.常见的内燃机有和两种。四冲程内燃机的一个工作循环是由、 、和四个冲程组成的。在一个工作循环中，曲轴转动周，燃气对活塞做功次。 3.在内燃机工作的四个冲程中，只有冲程对外做功，其他三9 / 13 个辅助冲程要靠飞轮的来完成。 4.在汽油机的压 缩冲程中，能转化能；在做功冲程中，能转化能。 二、选择题 5.下列说法中都有一个 “ 热 ” 字，其中表示温度的是（） A、热机 B、冰块吸热会熔化 c、这杯水热得烫手 D、热传递 6、下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（） A汽油机与柴油机使用的燃料不同 B柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 c柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞 D柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 7、下列事例中，属于机械能转化为内能的是（） A集热箱内获得内能 B气体膨胀 对外做功 c气体被压缩时，外界对气体做功 D水轮机带动发电机发电 8、下列事例中，属于内能转化为机械能的是（） A子弹穿入沙袋之中 B棒击球后，球飞向前方 c皮球落地后，向上弹起 D爆竹点燃后腾空升起 9、下列事例中，不是机械能转化为内能的是（） A锯子锯木头，锯子发烫 B铅球从高处自由下落到沙坑10 / 13 里 c子弹穿入沙袋中时 D人造卫星绕地球运动 11、现在火箭中用液态氢作燃料，是因为它具有（） A.较小的密度 B.较小的比热容 c.较低的沸点 D.较大的热值 三、计算题 1.汽车的诞生 改变了人类的生活方式。事实上，人类很早就在探寻着更好的代步工具，法国人居纽于 1769 年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车。现在你看到的这幅漫画（图12-2），据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图，试就该原理图回答下列问题： (1)找出原理图中运用了哪些物理知识？（至少说出 3 点） (2)该原理图中涉及到哪几种形式的能量？请简述对应的能量转化过程。 (3)使汽车向前运动的力是怎样产生的？这个力的施力物体是谁？ 2.人类发明和使用热机已有几百年的历史，而实现登月计划不过几十年。人类第一个登上月球的 车并不是用热机作动力机驱动的，而是用电驱动的，用热机驱动为什么不行？ 3.一辆汽车，发动机的输出功率是，热机效率为 20，它带有 16kg 汽油，如果车速 60km/h，它能行驶多远？（汽油的热值为 107j/kg ） 11 / 13 热机效率。 一、学习目标： 1、了解热机效率。 2、知道热机工作时燃料释放能量的主要流向。 3、知道可以怎样提高热机效率。 二、课堂导学 : 1、热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题。热机效率是热机性能的一个重要指标。 热机的效率：_。 2、分析课本 139 页图 6 的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率？方法：_ 、_ 、_。 三、课堂训练： 1、在热机的各种能量损失中， _带走的能量最多，设法利用 _的能量，是提高燃料利用率的主要措施。 2、为 了取得和应用内能，在燃烧煤和石油等燃料是，它们排放的 _是大气污染的主要来源。 3、目前，世界各国对控制污染、保护环境非常重视，热机工作时对环境造成的主要污染是排出和产生，要尽量设法解12 / 13 决这一问题。 四、巩固提升： 1、柴油机工作的四个冲程中，冲程是燃气对活塞做功，此过程是将能转化为能。 2、以内燃机为动力的各种机械 ,在人类生产生活中应用极为广泛 .从轮船、火车 ,到拖拉机、摩托车等 ,它们的动力大都来源于内燃机 ,它们虽然在构造上略有差异 ,但工作原理都是一样的 .下面对内燃机的有关叙述 ,错误的是 () A.内燃机是内能转化为机械能的装置 B.内燃机用水冷却，是因为水的比热容大 c.它排出的废气无污染，是一种环保型的机器 D.内燃机靠产生的高温高压气体做功 3、把燃料燃烧时释放的转化为的装置称为热机。 4、柴油机