初中物理人教版九年级全册第十四章内能的利用本章复习与测试同课异构

第十四章内能的利用【考点聚焦】考点1：燃料的热值※中考要求：识记考点2：能量守恒定律※中考要求：识记考点3：热机中的能量转化，四冲程内燃机的工作过程，热机效率※中考要求：识记考点4：气体膨胀做功，温度降低的实验※中考要求：演示一、基础知识回顾（一）热机1．热值：某种燃料完全燃烧放出的________与其________之比叫做这种燃料的热值，其单位是_______，燃料完全燃烧放热公式Q放＝________________。热值是燃料的特征之一。2.热机的工作原理：化学能_________________。3.热机的工作过程：汽油机的一个工作循环包括_____、_______、_________、_______四个冲程，完成一个工作循环曲轴转____圈，对外做功____次，其中压缩冲程是将________能转化为____能，做功冲程是将____能转化为_______能。4.汽油机与柴油机的区别是：在构造上汽油机有，而柴油机则是；点火方式上汽油机是，而柴油机则是；在吸气冲程中汽油机吸入的是，而柴油机吸入的是。5.内燃机的工作过程表进气门开关排气门开关活塞的运动曲轴的运动能量的转化吸气冲程开关向下半周压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周联系(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（二）热机的效率叫燃料的热值。在数值上等于kg某种燃料放出的热量。计算公式：对固体和液体燃料，用公式Q＝，q的单位是J/kg；对气体燃料，用公式Q＝，q的单位是J/m3。2.用来做的那部分能量和燃料完全燃烧后放出的之比叫做热机效率。计算公式：3.提高热机效率的途径：使燃料__________；减少各种_______；减少___________________________。4．热机造成的污染主要表现在______污染和_______污染。（三）能量的转化和守恒1.能量既不会，也不会，它只会从一种形式为其他形式（能量的转化），或者从一个物体到另一个物体（能量的转移），而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。2.指出下列各种现象中，能量是如何转化的？电风扇工作____能转化为____能.点燃的蜡烛____能转化为____能.双手摩擦____能转化为____能.白炽灯发光____能转化为____能二、重、难点总结1．判断内燃机工作在哪个冲程应抓住两点：一是气门的开与关；二是活塞的运动方向。有一个气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，活塞向上运动，排气冲程；两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞向下运动，是做功冲程。2.热值是燃料的一种特性（与密度、比热容类似），其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关。3.热量的计算（1）固体燃料或液体燃料气体燃料（2）物体吸收的热量（3）有时放出的热量被其它物体吸收，若不计热量损失则若计热量损失则4.怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。5、常见易错现象：=1\*GB3①不理解能量转化和转移的本质区别(“转化”指能量从一种形式转变为另一种形式，而“转移”指的是能量的传递，能量从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，能量形式不变)；=2\*GB3②内燃机的一个工作循环中做功和能量转化易错(一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动二周，对外做功一次，有两次能量转化)。三、典型例题解析及规律总结：例1、内燃机是将内能转化为能的机器．四冲程汽油机工作时，将机械能转化为内能的冲程是冲程．例2．如图所示实验，试管口木塞冲出过程（） A． 试管口出现的白雾是水蒸气 B． 试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 C． 能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 D． 水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少例3．在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机关工作过程中的两个冲程示意图．与压缩冲程原理相同的是_图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是_____图．例4．根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是()A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止C．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默走了几十年例5．现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，其四个冲程如图所示，其中做功冲程是()例6、一台四冲程内燃机转速为600转/分，则()A．每分钟内做功150次，共有600个冲程B．每分钟内做功600次，共有1200个冲程C．每秒内做功20次，共有10个冲程D．每秒内做功5次，共有20个冲程例7.已知煤气的热值为×107J/m3，0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg[c水=×103J/(kg·℃)]例8．某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为×103J/(kg·℃)，煤的热值约为3×107J/kg。求：(1)煤完全燃烧产生的热量。(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量。(3)煤炉烧水时的热效率。四、梯度训练Ａ组1.图1是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是(

)A．烤火取暖

B．搓手取暖

C．向手“呵气”取暖

D．用热水袋取暖2、我国研制的“神舟九号”试验飞船在返回地面通过大气层的飞行中，下列说法中不正确的是（）A.飞船的机械能保持不变B.飞船的一部分机械能转化为内能C.飞船的势能越来越小D.飞船的外表温度会升高3.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4．关于热机，下列说法中正确的是()A．效率越高的热机功率也越大B．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式也相同C．汽油机工作时汽油在汽缸里燃烧，汽油属于二次能源D．使用热值高的燃料可提高热机的效率5.关于能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.火箭在加速上升时，机械能保持不变C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能6.下列说法不正确的是()A．将两段表面平滑的熔丝紧密接触后，它们会“粘”在一起，是因为分子间有相互作用的引力B．物体的温度越高，构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈C．飞船返回舱返回地面穿越大气层时，烧蚀层烧得通红是通过热传递方式增大内能D．利用太阳能发电是将太阳能转化为电能7.下列关于能量转化、转移现象的说法中，错误的是:（）A.电池充电，电能转化为化学能B.电动机工作，电能转化为机械能C.暖瓶塞被热气弹开，机械能转化为内能D.用热水袋取暖，内能发生了转移8．如图所示是演示点火爆炸的实验装置，挥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煤气对外____，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．9.某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，已知焦炭的热值是3×107J/kg，现完全燃烧了4.2kg的焦炭，放出的热量设该热觉有25%被水吸收，能将kg的水从25℃加热到100℃。[已知C水=×107J/（kg·℃）].10．西气东输工程让滨州市民用上了物美价廉的天然气。在1标准大气压下，将质量为2kg、温度为20℃的水加热至沸腾，水至少要吸收_________的热量，这需要完全燃烧____________m3的天然气。[c水＝×103J/(kg·℃)，天然气的热值为8×10711.“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=×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？12．莲莲家的汽车尾部上标有“”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h），已知汽油的热值为×107J/kg．（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h能量消耗0.2kg汽油）．求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）B组1.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,水的比热容c=4.2×103J/(kg2．已知天然气的热值为×107J/kg，20g天然气完全燃烧放出的热量______J，用天然气将一壶水烧开，水壶中水的温度升高的过程中，水的内能_______，壶口上方的水蒸气液化成“白气”的过程中____________(选填“吸收”或“放出”3.用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是×103J/(kg·℃)，煤气的热值为×107J/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 %。4．某太阳能热水器装有100kg、初温为20℃的冷水，经过一天的太阳照射，水温升高到65℃，则这些水吸收的热量等于完全燃烧________m3天然气所放出的热量；假如用功率为2kW的电热水器产生同样多的热量，则通电的时间为______s．[已知水的比热容为×103J/（kg•℃）、天然气的热值为×107J/m5.用燃气灶烧水时，把2.2kg初温为20℃的水加热到100℃，共燃烧了45g天然气（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为×107J/kg，水的比热容为×103J/(kg×℃)。⑴天然气属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，这说明能量的转化和转移是有

的。⑵水的内能增加了J。=3\*GB2⑶燃气灶烧水的效率为

。6.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之能热水器每小时平均接收×106J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=×103J/