九年级物理全册 14.1 热机学案（无答案）（新版）新人教版

1、热机1 .复习导入热机；1 .定义：可转换为机械能的机器。深化升华：热机的基本原理是燃料的化学能通过燃烧转化为内部能，通过工作将内部能转化为机械能。 热机的种类很多，这些热机在人类社会工业化过程中起着重要作用，而且在现代社会也起着很大作用。2、种类：热机常见于蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。3 .内燃机(1)大致分为汽油发动机和柴油发动机。(2)内燃机的一个循环由进气行程、压缩行程、工作行程、排气行程四个行程组成。 其中，每完成一个循环，活塞往复两次，飞轮旋转两周，只有工作行程才能实现机械能的转换。要点：在4个行程中，压缩行程和工作行程发生能量转换，压缩行程中活塞运动的机械能转换为汽油和

2、空气混合物的内部能量。 在工作过程中，燃料燃烧将燃料的化学能转化为气体的内部能，通过工作将气体的内部能转化为活塞的机械能。燃料的热值；1、定义： 1公斤的燃料完全燃烧放出的热量。2、物理意义：表示燃料燃烧时的散热能力的物理量，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同，即不同燃料燃烧时的散热能力不同，物理学中用热值表示燃料的这一特性。3、单位：热值单位：焦点/公斤，读数：每焦点公斤，符号J/kg。 例如，酒精的热值显示为3.0107J/kg，1 kg酒精完全燃烧放出的热为3.0107J。4 .实质：燃料燃烧中，燃料储藏的化学能转化为内部能量。加深升华：内能的主要来源是燃料，燃料燃烧时化学能转化为内

3、能释放。 不同的燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的能力大小不同。 这就是燃料的性质，用燃料的热值来表示。 同种燃料的热值相同，与燃料质量的大小、形状及发热量的大小无关。5 .热值是描述燃料性质的物理量，反映有1 kg的燃料完全燃烧放出的热量。 热值的单位是J/kg。难点分析：对热值的理解应抓住三个重要词汇：1kg，某燃料，完全燃烧。(1)“1 kg”是指，相对于热量为1 kg的燃料，如果不是1 kg的燃料，完全燃烧时释放的热量值和热量不同。(2)“某种燃料”与燃料的种类有关，只有确定燃料后才能确定热值，不同燃料的热值一般不同。 由此可知，热值反映了燃料的燃烧特性，热值大的1kg燃料在完全燃烧中

4、释放的热量多。(3)所谓“完全燃烧”，意味着燃料在燃烧时燃烧，必须燃烧，1 kg的燃料完全燃烧时所释放的卡路里只是该燃料的卡路里，通常大多数情况下燃料不能完全燃烧，燃料燃烧所释放的卡路里是用卡路里计算的结果热机的效率；1、定义：热机启动时，用于学习的部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比。2、提高热机效率的途径：尽可能减少各种热损失，保持良好的润滑，尽可能减小摩擦，使燃料燃烧等。3、热机所造成的环境污染，在燃料燃烧过程中产生有害气体，燃料不完全燃烧还产生大量粉尘、飞灰，这些污染大气，影响人体健康，减少污染可改善燃烧设备，采用集中供热，提高燃烧效率，减少有害气体排放量要点：利用燃料燃烧产生内部能源

5、时，主要存在两大问题：一是提高效率，尽量增加可利用的能源，减少浪费，节约能源，这是缓和能源危机的重要方法；二是减少有害气体的排放能量守恒定律1、内容：能量不会随意消失，也不会随意发生，它只是从一种形式转变为另一种形式，或从一个物体转变为另一个物体，在转变或转变过程中，能量总量不变。难点分析：法则的内容分为两个部分：第一部分表示可以“转移”或“转变”，“转变”表示相同形式的物体可以从一个物体转变为另一个物体，“转换”表示可以从一种形式转变为另一种形式。第二部分表示能量的“保存”在各种能量转换、移动的情况下，能量被保存。 下面是一个示例(1)在热机中，工作过程是可转换为其他形式能量的过程，消耗多少

6、能量，产生多少其他形式的能量，能量总量保存着(2)在摩擦发热现象中，机械能转换为内部能量，消耗多少机械能，产生多少内部能量，能量总量保存(3)在燃料燃烧的过程中，化学能转化为内部能量，消耗多少燃料中包含的化学能，就会产生多少内部能量，能量的总量得以保存(4)在传热过程中，从高温物体向低温物体转变的过程中，如一杯热水和一杯冷水混合，热水能减少多少，冷水能增加多少，能量总量得到保存(5)电动机工作时，电能转换为机械能和内部能量(因为电动机旋转的同时被发热)，消耗多少电能，会产生多少机械能和内部能量，能量的总量被保存。(6)用电炉加热物体，将电能转换为内部能量，消耗多少电能，产生多少内部能量，能量的

7、总量被保存。加深升华：自然界的一切变化，无论是大到天体还是小到原子核内部，无论是物理学(如物质的化学反应)、化学(如物质的化学反应)、生物学(如动物的呼吸)、地理学(如火山的喷发)、天文学(如行星的运动)，能量守恒定律都是自然界中最普遍最2、意义：从工作与传热的等效作用来说明，机械能之间可转化。 其实在自然界中，能量和转化很普遍，以工作的形式完成。 自然界为什么如此奇妙丰富，能量的转换不可缺少，地球从太阳得到光能，出现风、水流，繁茂的植物和多种多样的动物，人类的活动，机器的轰鸣，家电的使用，都不可缺少的转换，离开能量的转换3 .理解能量守恒定律需要注意以下几点(1)每种运动形式可以用机械能、内

8、部能、化学能、电能等形式的能量来测量，能量单位为焦耳(2)各种运动形式在一定条件下可以相互转换，但运动形式的转换过程必然伴随着能量的转换和保存(3)能量可以从同一形状的物体转移到另一物体，传热过程实质上是从一个物体转移到另一物体的过程分析比较：在能量守恒中，“转化”和“转化”是有区别的，“转化”意味着一种形式的能量在一个条件下转化为另一种形式的能量，“转化”意味着在一个条件下能量从一个物体转化为另一个物体，能量的形式不变。(4)对外工作，必须消耗能量，不消耗能量就不能对外工作，不能消耗能量或创造能量。2 .引导学习例1 .如图所示，是表示内燃机动作的四冲程的示意图，表示压缩冲程的是()a、甲b

9、、乙c、丙d、丁例2 .一台四冲程内燃机的转速为600转/分钟()a .每分钟工作100次，共有400行程b，每分钟工作200次，共有200行程c .每秒工作20次，总共工作10行程d，每秒工作5次，总共有20行程关于燃料的热值，以下说明中是正确的量()a .燃料的热值与燃料的燃烧状况无关b .易燃燃料的热值是一定的c .煤的热值比干燥柴的热值大，燃烧煤释放出的热量比干燥柴释放出的热量多一定量以上d .为了提高锅炉中燃料的利用率，必须使用热值高的燃料酒精的热值为3.0107J/kg，一瓶酒用了一半后，剩下的一半酒精的热值为()a、1.5107 j /千克b、3.0107 j /千克c、6.01

10、07 j /千克d、9.0107J/kg千克例5 .如果干柴燃烧产生的热量只有30%被水吸收，为了烧5kg 40的水，至少需要烧几公斤的干柴(干柴的热值是1.2107J/kg，外气压是标准大气压已知)例6 .研究表明，生活垃圾的平均热值为6.27l06J/kg。 建设以垃圾为燃料的发电站，每燃烧1吨生活垃圾发8.64108J，可以建设2台1.2104kW发电机的垃圾处理发电站。(1)1 t垃圾完全燃烧产生的热量是多少？(2)燃烧垃圾发电的效率是多少？(3)从环境保护、节能、经济等角度简要叙述垃圾发电站建设的意义。例7 .小明在学习了有关热学的知识之后，得知水的比热是4.2103J/(kg)，他

11、想估计自己家每天的烧水菜所需的热量，小明仔细记录下自己家每天的烧水、煮饭、炒菜所需的时间，并将其换算成烧水时间小明家每天烧水做菜需要多少热量？(2)如果普通煤的热值为3l07J/kg，理论上小明家每天烧水烹饪需要多少kg的普通煤？例8 .某电动机消耗1000 J的电能，能产生800J的机械能，能产生多少内能？这台电动机的效率是多少？3 .巩固练习1 .在燃料燃烧过程中，如果完全燃烧储存在燃料中的木炭0.5 kg，就会放出热量。2 .汽油发动机工作的四个行程中，能够将机械能转换为内能的是行程，能够将内能转换为机械能的是行程。3 .内燃机工作的4个行程中，机械能转换为内能的是()a .进气冲程b、

12、压缩冲程c、工作冲程d、排气冲程关于燃料的热值，以下说法中正确的是()a .某种燃料燃烧放出的热量称为这种燃料的热值b .甲基燃料完全燃烧放出的热量比乙基燃料完全燃烧放出的热量多的话，甲基燃料的热值一定比乙基燃料的热值大c .燃料的热值越大，燃料燃烧时释放的热量越多d .如果烟煤的热值为2.9107J/kg，则完全燃烧1kg的烟煤能够放出2.9107J的热量5.2台汽油机，甲的效率为35%，乙的效率为25%，这两个数据显示()a、甲机的工作比乙机多b、甲机的工作比乙机大c .同一时间内甲机燃烧的汽油比乙机多d，消耗同一汽油时，甲机比乙机学习多6、一瓶酒倒入一半后剩下的酒精()a .比热和热值均

13、为原来的一半b，比热为原来的一半，热值不变c .热值为原来的一半，比热不变d，比热和热值不变7 .热机和环境保护的以下说法中正确的是()a .热机的大量使用导致环境污染b，所有热机使用汽油为燃料c .汽车排放的废气都是有毒气体d、热机产生的噪音，可以通过热机消音器完全去除8.4循环汽油机的工作过程有以下几种说法：在工作行程中，机械能转换为内能；在工作行程中，只有能转换为机械能；工作行程是煤气的对外工作； 上述说法正确的是()只有a.b，只有 C，只有 D，只有9、一箱汽油用了一半后，关于它的说法如下()a .其密度为原来的一半b，其比热为原来的一半c .其热值为原来的一半d，其质量为原来的一半

14、小丽家去年冬天的暖气比往年好得多。 这是在热网改造后，从原来的小锅炉室暖气变成了火力发电站的侑热暖气，从能源利用的角度来看火力发电站，这个供电和供热两个火力发电站都比一般的火力发电站11、2004年5月，天然气以“西气东输”的速度，开始进入江城芜湖的千家万户，传统燃料也逐渐被取代，天然气燃烧时，天然气的优势与传统燃料相比较。12 .某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一冲程活塞在汽缸中移动的距离为50mm，全负荷工作时工作的冲程气体的平均压力为9.0105Pa，飞轮1min旋转1800转(1)工作行程中的气体对活塞的平均压力(2)1个工作行程中的气体对活塞进行的工作(3)汽油机的动力。13 .指出以下现象中的能量转换或转换情况：煤炭燃烧，煤炭燃烧，煤炭燃烧。(2)植物进行光合作用。(3)电热毯上的发热。(4)用暖水袋暖手，暖手。(5)火箭点火后，天空变空(6)飞翔的流星划着闪闪发光的尾巴。14 .在下一个过程中，只能转换能量，不发生