九年级物理全册第十四章内能的利用基础知识必备(新版)新人教版

1、1 内能的利用 、热机 ”基础必背 1 1 热机 (1) _ 热机：利用 做功的机械叫做热机。 (2) 热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 (3) _ 内燃机：燃料直接在 燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机是最常见的一种 热机，分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料。 2 2.内燃机的四个冲程 (1) 活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。多数汽油机是由 _ 、 _ 、 _ 、 _ 四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 (2) 四冲程汽油机的工作示意图 甲吸气 乙压镰 丙蔽功 丁排气 进气门开关 排气门开关 活塞的运动 曲轴的

2、运动 能量的转化 吸气冲程 开 关 向下 半周 压缩冲程 向 周 能T 能 做功冲程 向 周 能T 能 排气冲程 向 周 2 联系 (1) 每个工作循环飞轮转 周，完成 个做功冲程 (2) 在一个工作循环中，只有第三个冲程燃气对外做功，其他三个辅冲程不但不做功，还 要消挺机械能 (3) 做功冲程为其他三个冲程提供能量，其他三个冲程为第三冲程做功提供基础 (4) 依靠 的惯性完成吸气、压缩、排气冲程 (3(3)汽油机和柴油机的区别 3 3 汽油机的火花塞和柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末。 4 4 都是由吸气、压缩、做功、排气四个总和构成一个工作循环，曲轴和飞轮罢 两周，对外做功一次。 5

3、 5 排气冲程排出废气的过程相同。 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入的是汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体 积(汽缸体积)的 1/61/6-1/91/9 ，机械能 转化为内能. 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积(汽 缸体积)的1/161/16-1/22 1/22 。机械能转化为内 能. 点火方式 压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃 燃料，称为点燃式. 压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷进雾状柴 油，遇到温度超过柴油着火点的空气自动点 燃，称为压燃式. 做功冲程 高温高压的气体推动活塞做功，气体内 能减少，转化为飞轮的

4、机械能，内能转 化为机械能燃气压强可达 3030 到 50 50 个大气压 咼温咼压的气体推动活塞做功，气体内能减 少，转化为飞轮的机械能，内能转化为机械 能.燃气压强可达 5050 到100100 个大气压 效率 效率低 20%20%-30%30% 效率高 30%30%-45%45% 应用 机体轻便，主要用于汽车，飞机，摩托 车 机体较重，主要用于载重汽车，大型拖拉机， 火车，轮船 不同点 相同点 1 1 都是燃料在汽缸内燃烧。 2 2 都是将内能转化为机械能的机器。 3 F 图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为( 二、热值 0基础必背 1.1. _ 内能的获得一一燃

5、料的燃烧一一 转化为 。 2.2. 热值 (1) _ 定义： ，叫做这种燃料的热值。 (2) 单位： _ (3) _ 燃料完全燃烧释放热量的计算公式： _ ,适用于固体、液体；或 _ ,适用于气体。 (4) _ 煤气的热值是 3 3. 9 9X 10107J/mJ/m3，它表示： _ 。 (5) 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 _ 有关，与燃料的形态、质量、体积 等均无关。 火箭常用液态氢做燃料，是因为什么? 三、热机的效率 赭彰一问 A A .甲、乙、丙、丁 B B .丁、丙、乙、甲

6、 C C.丙、乙、丁、甲 D D .甲、丁、乙、丙 在这四个冲程把机械能转化为内能 把内能转化为机械能 冲程末端内能最大。 甲 4 0基础必背 (1) _ 概念：用来做 _ 的那部分能量与燃料 放出的热量之比。n = = Q有用1 E = ！ ! as K B *= I (多选)热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志， 人类的现代生活已越来越离不开各种热机， I ! 热机从根本上改变着我们的世界下列相关说法正确的是( ) I - A A 热机是把内能转变为机械能的装置 B B 燃料燃烧时把内能转化为化学能 C C.使用热值大的燃料可提高热机效率 D D .采取有效措施热机效率能达到 10

7、0%100% I - E.E. 设法利用热机排出的废气所具有的能量是提高热机效率的重要手段 ! F.F. 使燃料充分燃烧也可提高热机的效率 G G.减少热机内部的摩擦也可提高热机的效率 I 1 I.亠.!. !.亠 A X B I. 4. il I.亠.亠亠亠. Wil .! 四、能量守恒定律 #基础必背 1.1. 能量的转化 (1) 能量的存在形式：能量的存在有多种形式，如机械能，电能，光能，化学能，核能，内能等。 (2) 能量的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量。 (3) 能量的转移：在热传递过程中，高温物体向低温物体传递热量，高温物体放热，温度 _ , 内能 _

8、 ，低温物体吸热，温度 _ ，内能增大，能量从 _物体自然地转移到了 _ 物 体，能量形式没有发生变化，但能量位置发生了转移，这就叫能量的转移。除内能可以发生转移外，其他 形式的能也能发生转移，如，风的动能(机械能)可以转移给帆，帆带动船，所船运动，船也就具有了动 能(机械能)，这就所风的机械能转移给了船。 2.2. 能量守恒定律 (1) 能量守恒定律：能量既不会凭空消失， _ 也不会凭空产生，5 它只能从一种形式 为其他形式， 或从一个物体 _ 到其他物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持 _ . (2) 能量守恒定律的理解：能量守恒定律是自然界中最普遍的定律之一，它适用于各种能量的相互

9、转 化过程，能量守恒定律的成立不需要条件，任何一种形式的能量在转化为另一种形式能量的过程中，一种 形式的能量减小多少，另一种形式的能量就增加多少而能的总量保持不变. （3 3）永动机：不消耗能量而能不停地工作并对外做功的永动机是不存在的，机器工作需要能量，机器 在工作过程中各运动部分要发生摩擦，这都 不可避免地会将一部分能量转化为内能而散失。对外做功也会 将能量转化为其他形式的能量，故机器储存的的能量会逐渐减少直到耗尽而停止，所以不补充能量而永远 运动下去的机器是不存在的。 ”精彩-问 写出下列情况能量是如何转化的 （1 1）太阳能热水器就是将太阳能 （光能）转化为水的 。 （2 2 ）水力发

10、电机就是将水能（机械能）转化为 _ 。 （3 3）电动机就是将电能转化为 。 （4 4 ）植物就是将光能转化为 。 五、课外阅读一一“动力船”巧释热机原理 “动力船”巧释热机原理 学校要举行自制“动力船”科技比赛。小刚是个科技小制作爱好者，并且刚刚学习过“热机” ，他打算 利用热机原理自制一艘“动力船”参加比赛。 小刚找来了如下器材：泡沫塑料、金属瓶盖（酒瓶盖） 、固体酒精（火锅店用的一种燃料） 、青霉素药 瓶、橡胶管、胶水、铁丝等。 青霉素药楓 他用这些器材制作了一艘“动力船” （如图所示）。船身是用泡沫塑料挖空制成，用胶水把瓶盖固定在 船舱底部，把“固体酒精”放到瓶盖里。然后，把青霉素药瓶

11、固定在瓶盖上方，药瓶水平放置，注入半瓶 水，瓶口朝向船尾方向。最后，他把橡胶管的一端套在瓶口，另一端固定在船尾，并让管口伸入船尾水面 下。这样，一艘“动力船”就做好了。小刚把船放到水中，点燃“固体酒精” ，几分钟后，橡胶管口喷出水 蒸气使小船向前运动。 6 寥精彩一问7 通过分析小刚的小制作实验过程，思考并回答下列问题： (1) 热机的工作原理是将 能转化为 能的机器。 (2) 小刚制作的“动力船”之所以能够向前运动，是因为水蒸气从船尾的橡胶管喷出， 由于 水对橡胶管产生一个向 的作用力，最终使船向前运动。 (3) 请简要叙述“动力船”在运动过程中发生的能量转化。 、热机 1 1.( 1 1)

12、内能 (3 3)发动机气缸内 压缩 做功 排气 (2 2 )关关上半机械内；关 联系 (1 1) 二四 (4 4)飞轮 D D 压缩冲程做功冲程压缩冲程 、热值 1 1化学能转化为内能 2 2. (1 1) 1kg1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量 (2) J/kg J/kg (3 3) Q= mq Q= Vq (4 4) 1m1m3 4 * *煤气完全燃烧放出的热量是 3 3. 9 9X 10107J J (5 5)种类 【精彩一问】 液态氢的热值大，体积小便于储存和运输 三、热机的效率 (1(1)有用功 完全燃烧 (2 2)热散失 摩擦 完全燃烧 【精彩一问】 AEFGAEFG 四、能量守恒定律 1 1降低变小升高高温低温 2 2 转化转移不变 【精彩一问】 内能 电能 机械能 化学能 五、课外阅读一一“动力船”巧释热机原理 【精彩一问】 该题通过一个科技制作过程巧妙地解释了热机的工作原理及其伴随的能量转化，既提高 了同学们的学习兴趣，又丰富了课余生活，寓科学知识于趣味活动之中，很好地渗透了新课标理念。 (1 1)热机在工作过程中，将内能转化为机械能。 (2 2)药瓶中的水沸腾之后，产生大量的水蒸气，瓶内 压强增大，使水蒸气从船尾