物理九年级上第十四章 内能的利用-复习课件

1、第十四章 内能的利用期末总复习考点梳理1定义：利用 做功的机器2种类：如：蒸汽机、 、汽轮机、喷气机等.一、热机：汽缸内燃机1定义:燃料直接在发动机 内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机.2工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，把 能转化为 能；然后燃气推动活塞做功，把 能转化为 能.3.分类：内燃机分为： 和 两大类，它们分别用 和 作为燃料.二、内燃机：汽缸化学内内机械汽油机柴油机 冷油柴油4内燃机的四个冲程的特点（1）冲程定义：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到 的过程四个冲程： 、 、 、 .一个工作循环，曲轴和飞轮转动 周，活塞往复 次，对外做功 次另一端吸气冲程压缩冲

2、程做功冲程排气冲程2 2 1 （2）汽油机四个冲程工作原理：进气门 排气门 下 汽油 空气 进气门 排气门 上 机械 内 进气门 排气门 下 内 机械 进气门 排气门 上 （3）柴油机和汽油机的区别火花塞 喷油嘴 空气 汽油和空气 较高 1.定义：把某种燃料 燃烧放出的热量与其 之比，叫做这种燃料的热值.2.单位符号： (或J/m3).3.计算公式：（1）固体和液体：Q放= ；（2）气体：Q放= .热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关.完全质量J/kgqm 三、燃料的热值qV1.概念：用来做 的那部分能量，与燃料 放出的能量之比.2热机效率低的原因：燃料并未完全燃烧；排出废

3、气和散热；热机的各部分零件之间有摩擦，要克服摩擦做功而消耗部分能量；曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功.3.提高热机效率的途径：一是让燃料尽可能地 ；二是要减少热量的 ；三是设法利用 的能量；四是机件间保持良好的润滑、减小摩擦.有用功完全燃烧充分燃烧损失 四、热机的效率废气4热机对环境造成的污染主要是：大气污染；噪声污染5人类保护环境的重要措施是：减少热机废气中的有害物质，控制废气排放的总量.具体方面是：推广使用无铅汽油；安装电子控制燃油喷射发动机（EFI系统）；推广新能源汽车，如天然气汽车、太阳能汽车、电动汽车等.1.能量的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互 .2.能量守恒定律：能

4、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 到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 .3同种能量的变化叫做 ，不同种能量的变化叫做 .范围：能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律，适用于各领域.4反面证明：永动机永远 实现，因为它 了能量守恒定律，这从反面证明了能量守恒定律的正确.转化消失产生转化 五、能量的转化和守恒转移保持不变 转移转化不可能违背剖析重点实验探究不同燃料的热值大小例1.(2019，镇江)在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静

5、止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向 ；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量 g的酒精；(2)小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是 ；(3)本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过 左端调节6.5温度计的玻璃泡接触到了容器底温度计的示数变化来反映的(4)正确组装实验装置后，小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是 没有控制被加热水的质量相等例2 某同学学习了燃料

6、的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小.他实验时组装了如图1所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1 min记录了杯中水的温度（见下表）. （1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有 .（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 .（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录了数据，利用公式Q吸=cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值.你认为他的计算结果可靠吗？ .为什么？ .水的初温和质量 煤油 不可靠 燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失 重 难

7、点 突 破例1 关于热值，下列说法中正确的是（ ）A.燃料燃烧得越充分，热值就越大 B.燃料的密度越大，热值就越大C.同种燃料燃烧与否，热值都是一样的 D.燃料存放越久，热值越小C一、认识燃料的热值【点拨】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关. “可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发、使用潜力.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，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 J;当“可燃冰”只燃烧0.5 kg时,它的热值为 J/（kg）.（1 kg煤气完全燃烧放出热量为4.2107J）热值变式

8、拓展14.21084.2108例1.(2019，绥化)下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )B二、热机的工作过程例2 如图2所示为某汽油机四个冲程的示意图，下列排列顺序正确的是（ ）A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丁、丙C.甲、乙、丁、丙D.丁、乙、甲、丙C【点拨】判断是哪个冲程,一是看两个门的开、闭情况，二是看活塞的上下情况.如图3所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能 ，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同某台汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，在1 min内，汽油机

9、完成 个工作循环增加变式拓展2压缩1200例3 用煤气灶把1 kg、初温为20 的水烧到70 ，消耗了10 g煤气，已知水的比热容是4.2103J/（kg），煤气的热值为4.2107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %.2.1105三、热机的效率4.210550【点拨】水吸收的热量为Q吸cm(t-t0)，煤气完全燃烧放出的热量Q放qm，则煤气灶的效率Q吸/Q放.随着生活条件的改善，小明家住上了新楼房，新楼使用的是天然气.小明想：将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢？他通过实践收集到如下数据：水壶里放入200 cm3、20 的水，大火加热直至沸腾；又在

10、物理书中查到天然气的热值为8107J/m3.问：气压为1标准大气压，c水4.2103J(kg)（1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？（2）如果小明家天然气炉具的效率是40%，烧开这壶水，需要燃烧多少m3的天然气？变式拓展3答案（1）由=mV得：m=V=1.0 g/cm3200 cm3=200 g=0.2 kg水吸收的热量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2103 J/（kg）0.2 kg（100 -20 ）=6.72104 J（2）由题知，Q放=Q吸=6.72104J/40%=1.68105 J，而Q放=Vq，V=Q放/q=1.68105 J/8107 J/m3=2.110-3m3例4 关于能

11、量及能量之间的转化，下列说法正确的是（ ）A.火山具有内能，冰山不具有内能B.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能C.火箭在加速上升时，机械能保持不变D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能四、 能量的转化与守恒B【点拨】（1）一切物体都具有内能;（2）重力势能与物体的高度、质量有关，判断时一定要考虑物体的高度、质量是如何变化;（3）在判断机械能是否守恒时，要看是否忽略“空气阻力和摩擦力”，如果忽略就守恒，否则不守恒，就会转化为其他形式的能.如图4所示，下列有关能源及能的转化的说法中错误的是（ ）A太阳能集热器的吸热板把太阳能转化为内能B太阳能汽车利用太阳能电池把太阳能直接转化成

12、汽车的动能C乐山大佛脸上出现的黑色条纹是人类消耗化石能源产生酸性气体形成酸雨腐蚀造成的D汽车散失的热不能收集起来再利用表明能量转化过程具有方向性B变式拓展41.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（ ）A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多C课堂精炼2.在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程.如图5所示，汽油机正在进行的是 冲程.已知汽油的热值为4.6107 J/kg，则完全燃烧100 g汽油放出的热量为 J.压缩做功4.61063.太阳能是一种清洁能源.

13、某太阳能热水器每天能使500 kg的水温度升高30 ，则这些水吸收的热量为 J，这些热量相当于完全燃烧 kg的无烟煤放出的热量.（无烟煤的热值为3.4107 J/kg）6.31071.854.某品牌空气能热水器正常工作时的参数如下：已知能效比是指水箱中的水吸收的热量（Q）与压缩机等电器消耗的电能（W）的比值.从表格中的数据可知，该空气能热水器正常工作1 h可产生的热水的体积为 L.水的比热容为4.2103 J/（kg），密度为1.0103kg/m3685.物理兴趣小组的同学用煤炉给10 kg的水加热，同时他们绘制了如图6所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6 min内完全燃烧了0.2 k

14、g的煤，水的比热容为4.2103J(kg)，煤的热值约为3107Jkg.求：(1)煤完全燃烧产生的热量；(2)经过6 min时间加热，水所吸收的热量；(3)煤炉烧水时的热效率.（1）煤完全燃烧产生的热量：Q放=mq=2 kg3107 J/kg=6107 J；（2）由图可知，经过6 min时间加热后水温由20 达到80 ，则水吸收的热量：Q吸= cm（t-t0）=4.2103 J/（kg）10 kg（80 -20 ）=2.52106 J；（3）煤炉烧水时的热效率：=Q吸/Q放100=2.52106 J/（6107 J）100%=4.2%6.(2019，云南)太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为2m2，1m2面积上1h接收到的太阳能平均为2.52106J，若阳光照射该热水器5 h，可以使质量为80 kg的水温度升高30 ，c4.2103 J/(kg)，q干木柴1.2107 J/kg，求：(1)水吸收的热量(2)若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴；(假设干木柴