九年級(jí)物理全冊第十四章內(nèi)能的利用基礎(chǔ)知識(shí)必備(新版)新人教版

1、1 內(nèi)能的利用 、熱機(jī) ”基礎(chǔ)必背 1 1 熱機(jī) (1) _ 熱機(jī)：利用 做功的機(jī)械叫做熱機(jī)。 (2) 熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。 (3) _ 內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在 燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)，叫做內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)是最常見的一種 熱機(jī)，分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類，它們分別用汽油和柴油作為燃料。 2 2.內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程 (1) 活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程。多數(shù)汽油機(jī)是由 _ 、 _ 、 _ 、 _ 四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。 (2) 四沖程汽油機(jī)的工作示意圖 甲吸氣 乙壓鐮 丙蔽功 丁排氣 進(jìn)氣門開關(guān) 排氣門開關(guān) 活塞的運(yùn)動(dòng) 曲軸的

2、運(yùn)動(dòng) 能量的轉(zhuǎn)化 吸氣沖程 開 關(guān) 向下 半周 壓縮沖程 向 周 能T 能 做功沖程 向 周 能T 能 排氣沖程 向 周 2 聯(lián)系 (1) 每個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn) 周，完成 個(gè)做功沖程 (2) 在一個(gè)工作循環(huán)中，只有第三個(gè)沖程燃?xì)鈱?duì)外做功，其他三個(gè)輔沖程不但不做功，還 要消挺機(jī)械能 (3) 做功沖程為其他三個(gè)沖程提供能量，其他三個(gè)沖程為第三沖程做功提供基礎(chǔ) (4) 依靠 的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程 (3(3)汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別 3 3 汽油機(jī)的火花塞和柴油機(jī)的噴油嘴的工作時(shí)刻都是壓縮沖程末。 4 4 都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)總和構(gòu)成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸和飛輪罷 兩周，對(duì)外做功一次。 5

3、 5 排氣沖程排出廢氣的過程相同。 構(gòu)造 汽缸頂部有火花塞 汽缸頂部有噴油嘴 燃料 汽油 柴油 吸氣沖程 吸入的是汽油和空氣的混合物 只吸入空氣 壓縮沖程 壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸進(jìn)體 積(汽缸體積)的 1/61/6-1/91/9 ，機(jī)械能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能. 壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸進(jìn)體積(汽 缸體積)的1/161/16-1/22 1/22 。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi) 能. 點(diǎn)火方式 壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃 燃料，稱為點(diǎn)燃式. 壓縮沖程末，噴油嘴向汽缸內(nèi)噴進(jìn)霧狀柴 油，遇到溫度超過柴油著火點(diǎn)的空氣自動(dòng)點(diǎn) 燃，稱為壓燃式. 做功沖程 高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞做功，氣體內(nèi) 能減少，轉(zhuǎn)化為飛輪的

4、機(jī)械能，內(nèi)能轉(zhuǎn) 化為機(jī)械能燃?xì)鈮簭?qiáng)可達(dá) 3030 到 50 50 個(gè)大氣壓 咼溫咼壓的氣體推動(dòng)活塞做功，氣體內(nèi)能減 少，轉(zhuǎn)化為飛輪的機(jī)械能，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械 能.燃?xì)鈮簭?qiáng)可達(dá) 5050 到100100 個(gè)大氣壓 效率 效率低 20%20%-30%30% 效率高 30%30%-45%45% 應(yīng)用 機(jī)體輕便，主要用于汽車，飛機(jī)，摩托 車 機(jī)體較重，主要用于載重汽車，大型拖拉機(jī)， 火車，輪船 不同點(diǎn) 相同點(diǎn) 1 1 都是燃料在汽缸內(nèi)燃燒。 2 2 都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。 3 F 圖表示四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)各沖程的示意圖，它們正確的排列順序?yàn)? 二、熱值 0基礎(chǔ)必背 1.1. _ 內(nèi)能的獲得一一燃

5、料的燃燒一一 轉(zhuǎn)化為 。 2.2. 熱值 (1) _ 定義： ，叫做這種燃料的熱值。 (2) 單位： _ (3) _ 燃料完全燃燒釋放熱量的計(jì)算公式： _ ,適用于固體、液體；或 _ ,適用于氣體。 (4) _ 煤氣的熱值是 3 3. 9 9X 10107J/mJ/m3，它表示： _ 。 (5) 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時(shí)反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的 本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的 _ 有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積 等均無關(guān)。 火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因?yàn)槭裁? 三、熱機(jī)的效率 赭彰一問 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 在這四個(gè)沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 沖程末端內(nèi)能最大。 甲 4 0基礎(chǔ)必背 (1) _ 概念：用來做 _ 的那部分能量與燃料 放出的熱量之比。n = = Q有用1 E = ！ ! as K B *= I (多選)熱機(jī)的廣泛使用已成為一個(gè)國家工業(yè)化程度的標(biāo)志， 人類的現(xiàn)代生活已越來越離不開各種熱機(jī)， I ! 熱機(jī)從根本上改變著我們的世界下列相關(guān)說法正確的是( ) I - A A 熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置 B B 燃料燃燒時(shí)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 C C.使用熱值大的燃料可提高熱機(jī)效率 D D .采取有效措施熱機(jī)效率能達(dá)到 10

7、0%100% I - E.E. 設(shè)法利用熱機(jī)排出的廢氣所具有的能量是提高熱機(jī)效率的重要手段 ! F.F. 使燃料充分燃燒也可提高熱機(jī)的效率 G G.減少熱機(jī)內(nèi)部的摩擦也可提高熱機(jī)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 #基礎(chǔ)必背 1.1. 能量的轉(zhuǎn)化 (1) 能量的存在形式：能量的存在有多種形式，如機(jī)械能，電能，光能，化學(xué)能，核能，內(nèi)能等。 (2) 能量的轉(zhuǎn)化：在一定條件下，一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量。 (3) 能量的轉(zhuǎn)移：在熱傳遞過程中，高溫物體向低溫物體傳遞熱量，高溫物體放熱，溫度 _ , 內(nèi)能 _

8、 ，低溫物體吸熱，溫度 _ ，內(nèi)能增大，能量從 _物體自然地轉(zhuǎn)移到了 _ 物 體，能量形式?jīng)]有發(fā)生變化，但能量位置發(fā)生了轉(zhuǎn)移，這就叫能量的轉(zhuǎn)移。除內(nèi)能可以發(fā)生轉(zhuǎn)移外，其他 形式的能也能發(fā)生轉(zhuǎn)移，如，風(fēng)的動(dòng)能(機(jī)械能)可以轉(zhuǎn)移給帆，帆帶動(dòng)船，所船運(yùn)動(dòng)，船也就具有了動(dòng) 能(機(jī)械能)，這就所風(fēng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)移給了船。 2.2. 能量守恒定律 (1) 能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消失， _ 也不會(huì)憑空產(chǎn)生，5 它只能從一種形式 為其他形式， 或從一個(gè)物體 _ 到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持 _ . (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，它適用于各種能量的相互

9、轉(zhuǎn) 化過程，能量守恒定律的成立不需要條件，任何一種形式的能量在轉(zhuǎn)化為另一種形式能量的過程中，一種 形式的能量減小多少，另一種形式的能量就增加多少而能的總量保持不變. （3 3）永動(dòng)機(jī)：不消耗能量而能不停地工作并對(duì)外做功的永動(dòng)機(jī)是不存在的，機(jī)器工作需要能量，機(jī)器 在工作過程中各運(yùn)動(dòng)部分要發(fā)生摩擦，這都 不可避免地會(huì)將一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而散失。對(duì)外做功也會(huì) 將能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，故機(jī)器儲(chǔ)存的的能量會(huì)逐漸減少直到耗盡而停止，所以不補(bǔ)充能量而永遠(yuǎn) 運(yùn)動(dòng)下去的機(jī)器是不存在的。 ”精彩-問 寫出下列情況能量是如何轉(zhuǎn)化的 （1 1）太陽能熱水器就是將太陽能 （光能）轉(zhuǎn)化為水的 。 （2 2 ）水力發(fā)

10、電機(jī)就是將水能（機(jī)械能）轉(zhuǎn)化為 _ 。 （3 3）電動(dòng)機(jī)就是將電能轉(zhuǎn)化為 。 （4 4 ）植物就是將光能轉(zhuǎn)化為 。 五、課外閱讀一一“動(dòng)力船”巧釋熱機(jī)原理 “動(dòng)力船”巧釋熱機(jī)原理 學(xué)校要舉行自制“動(dòng)力船”科技比賽。小剛是個(gè)科技小制作愛好者，并且剛剛學(xué)習(xí)過“熱機(jī)” ，他打算 利用熱機(jī)原理自制一艘“動(dòng)力船”參加比賽。 小剛找來了如下器材：泡沫塑料、金屬瓶蓋（酒瓶蓋） 、固體酒精（火鍋店用的一種燃料） 、青霉素藥 瓶、橡膠管、膠水、鐵絲等。 青霉素藥楓 他用這些器材制作了一艘“動(dòng)力船” （如圖所示）。船身是用泡沫塑料挖空制成，用膠水把瓶蓋固定在 船艙底部，把“固體酒精”放到瓶蓋里。然后，把青霉素藥瓶

11、固定在瓶蓋上方，藥瓶水平放置，注入半瓶 水，瓶口朝向船尾方向。最后，他把橡膠管的一端套在瓶口，另一端固定在船尾，并讓管口伸入船尾水面 下。這樣，一艘“動(dòng)力船”就做好了。小剛把船放到水中，點(diǎn)燃“固體酒精” ，幾分鐘后，橡膠管口噴出水 蒸氣使小船向前運(yùn)動(dòng)。 6 寥精彩一問7 通過分析小剛的小制作實(shí)驗(yàn)過程，思考并回答下列問題： (1) 熱機(jī)的工作原理是將 能轉(zhuǎn)化為 能的機(jī)器。 (2) 小剛制作的“動(dòng)力船”之所以能夠向前運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樗魵鈴拇驳南鹉z管噴出， 由于 水對(duì)橡膠管產(chǎn)生一個(gè)向 的作用力，最終使船向前運(yùn)動(dòng)。 (3) 請(qǐng)簡要敘述“動(dòng)力船”在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化。 、熱機(jī) 1 1.( 1 1)

12、內(nèi)能 (3 3)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi) 壓縮 做功 排氣 (2 2 )關(guān)關(guān)上半機(jī)械內(nèi)；關(guān) 聯(lián)系 (1 1) 二四 (4 4)飛輪 D D 壓縮沖程做功沖程壓縮沖程 、熱值 1 1化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 2 2. (1 1) 1kg1kg 某種燃料完全燃燒放出的熱量 (2) J/kg J/kg (3 3) Q= mq Q= Vq (4 4) 1m1m3 4 * *煤氣完全燃燒放出的熱量是 3 3. 9 9X 10107J J (5 5)種類 【精彩一問】 液態(tài)氫的熱值大，體積小便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸 三、熱機(jī)的效率 (1(1)有用功 完全燃燒 (2 2)熱散失 摩擦 完全燃燒 【精彩一問】 AEFGAEFG 四、能量守恒定律 1 1降低變小升高高溫低溫 2 2 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移不變 【精彩一問】 內(nèi)能 電能 機(jī)械能 化學(xué)能 五、課外閱讀一一“動(dòng)力船”巧釋熱機(jī)原理 【精彩一問】 該題通過一個(gè)科技制作過程巧妙地解釋了熱機(jī)的工作原理及其伴隨的能量轉(zhuǎn)化，既提高 了同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，又豐富了課余生活，寓科學(xué)知識(shí)于趣味活動(dòng)之中，很好地滲透了新課標(biāo)理念。 (1 1)熱機(jī)在工作過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 (2 2)藥瓶中的水沸騰之后，產(chǎn)生大量的水蒸氣，瓶內(nèi) 壓強(qiáng)增大，使水蒸氣從船尾