人教版物理九年級上冊課課練：第十四章　內(nèi)能的利用章末復(fù)習（含答案）

1、章末復(fù)習(二)內(nèi)能的利用 熱機定義:利用做功的機械種類:蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等內(nèi)燃機汽油機構(gòu)造:汽缸、進氣門、排氣門、活塞、連桿、曲軸等工作過程:吸氣沖程、沖程、沖程、排氣沖程柴油機構(gòu)造:與汽油機相似,所不同的是柴油機頂部沒有,而有一個工作過程:與汽油機相似,所不同的是柴油機在吸氣沖程只吸入,其點火方式為 熱機的效率燃料的熱值定義:某種燃料 放出的熱量與其 之比,用符號 表示單位:焦每千克,符號是 ,某些氣體燃料的單位為 ,符號是燃料完全燃燒釋放熱量的計算公式:(固體或液體燃料);(氣體燃料)熱機的效率定義:的那部分能量,與之比公式:提高熱機效率的途徑能量的轉(zhuǎn)化和守恒能量的轉(zhuǎn)化和

2、轉(zhuǎn)移能量守恒定律教材圖片圖片解讀如圖圖圖所示,用酒精燈加熱試管中的水,當水沸騰一段時間以后,塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出,水蒸氣的能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能。這與汽油機工作過程中沖程的能量轉(zhuǎn)化情況是一致的如圖圖圖所示,在汽油機等內(nèi)燃機中,燃料燃燒釋放的能量并不會全部用來做有用功,圖中“?”箭頭所指的能量流失的形式是 各種形式的能在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化,請你仿照圖中給出的兩個示例,寫出電能轉(zhuǎn)化為機械能的實例:,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實例:,光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的實例:(續(xù)表)教材圖片圖片解讀如圖圖圖所示是小球在地面彈跳的頻閃照片。分析圖片后可知,小球的彈起高度逐漸降低,同時小球會變熱。小球在下落時,它的能減小,小

3、球在上升時,它的能減小。根據(jù)定律,小球在彈跳過程中有一部分機械能轉(zhuǎn)化為如圖圖圖所示為一種人們設(shè)想中的永動機:高處的水流下落,能轉(zhuǎn)化為能,沖擊葉片,葉片的轉(zhuǎn)動又帶動抽水器從低處將水抽到高處,從而循環(huán)工作。這種永動機不能夠永遠工作下去,因為它違背了判斷下列說法的正誤,并對錯誤的說法分析指正。()1.內(nèi)燃機兩個氣門關(guān)閉,活塞向下運動的是壓縮沖程。分析指正: 。()2.汽油機的做功沖程中,是燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能。分析指正: 。()3.內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)中有噴油嘴的是汽油機,有火花塞的是柴油機。分析指正: 。()4.單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)中對外做功兩次。分析指正: 。()5.火箭使用液態(tài)氫做燃

4、料,是因為它含有的熱量多。分析指正: 。()6.燃料燃燒越充分,其熱值越大。分析指正: 。()7.熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比,與燃料的質(zhì)量成反比。分析指正: 。()8.5 g汽油比2 kg汽油的熱值小。分析指正: 。()9.甲內(nèi)燃機比乙內(nèi)燃機的效率高,表示甲把燃料完全燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的比例較大。分析指正: 。()10.通過合理改進,熱機效率可能等于100%。分析指正: 。()11.熱機做的有用功多,效率就一定高。分析指正: 。()12.熱機的功率大,效率就一定高。分析指正: 。()13.任何制造永動機的設(shè)想,無論它多么巧妙,都是徒勞。分析指正: ?？键c1內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)及工作過

5、程1.2020煙臺 如圖圖示,給試管里的水加熱,水沸騰后,水蒸氣推動橡皮塞沖出試管口,這個過程與如圖圖示的四沖程汽油機工作示意圖中能量轉(zhuǎn)化過程相同的沖程是() 2.2020牡丹江 如圖圖示是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程,對外做功的沖程是()3.2020六盤水 內(nèi)燃機的問世極大改善了人類的交通運輸方式,但同時也帶來許多環(huán)境污染問題,如圖圖四沖程內(nèi)燃機工作時就因沖程排放的廢氣對大氣造成污染。4.2020錦州 新冠疫情期間,同學(xué)們回到剛剛消毒過的教室,就能聞到很濃的酒精味,這是現(xiàn)象。酒精也可以和汽油混合作為汽車的燃料。如圖圖示是汽油機工作循環(huán)中的沖程,該沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能。5.2020常州 2020

6、年1月18日,“第十屆江蘇臺灣燈會”在常州恐龍城開幕。如圖圖示為展會中的“走馬燈”,點燃底部蠟燭,熱空氣上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動,觀眾驚奇地看到紙片小人的影子動了起來。熱空氣上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動的能量轉(zhuǎn)化方式為,這與四沖程汽油機的沖程相同。 6.2020淮安 如圖圖示,用力將空氣壓縮引火儀的活塞迅速下壓,玻璃筒底部的棉花冒煙燃燒,下壓過程將機械能轉(zhuǎn)化為能,此過程與汽油機的沖程能量轉(zhuǎn)化形式相同。7.2020廣元 汽油機工作時將燃料燃燒時產(chǎn)生的能轉(zhuǎn)化為能,一臺單缸四沖程汽油機,飛輪轉(zhuǎn)速是4800 r/min,該汽油機每秒對外做功次?？键c2燃料的熱值及熱量的計算8.2020呼倫貝爾 西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號

7、”運載火箭,于2019年4月20日將第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功送上太空。下列說法中正確的是()A.火箭升空過程中,將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.燃料燃燒時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.火箭使用液態(tài)氫燃料,主要是利用了液態(tài)氫的比熱容較大D.火箭使用液態(tài)氫燃料,主要是利用了液態(tài)氫的熱值較大9.2020鹽城 小華在燃燒皿中放入5 g酒精,對300 g水加熱,待酒精燃盡后水溫升高了50 。已知水的比熱容為4.2103 J/(kg),酒精的熱值為3.0107 J/kg,此過程中,酒精燃燒放出的熱量為J,水吸收的熱量為J,水的內(nèi)能是通過方式增加的。10.2020遂寧 如圖圖示,2020年6月23日9時43分,我國在四川西昌

8、衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭成功發(fā)射了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星,標志著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星全球組網(wǎng)成功,能夠為全球用戶提供全天候、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)?！伴L征三號乙”運載火箭發(fā)動機用的是偏二甲肼作為燃料,其熱值是4.25107 J/kg,若完全燃燒2 t偏二甲肼,共放出J的熱量;火箭加速上升時,火箭的機械能(選填“增大”“減小”或“不變”)。11.2020西寧 青海油田澀北天然氣田連續(xù)10年保持穩(wěn)產(chǎn),為西寧人民的生產(chǎn)、生活用氣提供了有力保障。已知天然氣的熱值是7108 J/m3,若小明家完全燃燒0.01 m3的天然氣,放出的熱量為J;做飯時會聞到飯香,從物理學(xué)角度來看,屬于現(xiàn)象。1

9、2.2020巴中 一臺單缸四沖程汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為3600 r/min,在1 s內(nèi)汽油機對外做了次功。如圖圖果汽油機在一段時間內(nèi)消耗了0.5 kg汽油,若這些汽油完全燃燒,可放出熱量J。汽油機用水做冷卻液,是利用水的較大的特點。(q汽油=4.6107 J/kg)考點3熱機的效率13.2020甘孜州 下列關(guān)于熱值和熱機效率的說法,正確的是()A.使燃料燃燒更充分,可以增大燃料的熱值B.使燃料燃燒更充分,可以提高熱機效率C.柴油機的熱機效率通常為100%D.燃料燃燒釋放的熱量越多,其熱值越大14.2020蘇州 某燃氣熱水器將20 kg的水從10 加熱到60 ,完全燃燒了0.21 m3的煤氣。水吸收

10、的熱量是J,熱水器燒水的效率是。已知水的比熱容為4.2103 J/(kg),煤氣的熱值為4107 J/m315.2020銅仁 質(zhì)量為1.4 kg的干木柴完全燃燒,所放出的熱量為J,如圖圖果這些熱量的50%被質(zhì)量為50 kg的水吸收,則水的溫度將升高 。已知:干木柴的熱值為1.2107 J/kg,水的比熱容為4.2103 J/(kg)16.2020涼山州 2020年5月13日,備受大家關(guān)注的“懸崖村”的村民們逐漸搬進位于涼山州昭覺縣城的易地扶貧搬遷安置點,實現(xiàn)了“拎包入住”。易地扶貧搬遷安置戶小強同學(xué)家里有一個容積為5 L的水壺,水壺里裝有3.5 kg、初溫為50 的水,他用家里的液化氣爐具把水

11、加熱到70 使用。求:(已知液化氣的熱值q=4.9107 J/m3)(1)燒水過程水吸收了多少熱量。(2)若實際使用了0.02 m3的液化氣,則該液化氣爐具的效率是多少。17.2020威海 采購員小明騎著摩托車外出采購食品,小明的質(zhì)量為70 kg,摩托車的質(zhì)量為150 kg。(g取10 N/kg)(1)小明買食品時,將摩托車停在超市門前的水平地面上,摩托車與地面的接觸面積為150 cm2,求摩托車對地面的壓強。(2)采購食品后,小明將80 kg的食品裝上車,在限速為80 km/h的平直路面上以72 km/h的速度勻速行駛50 s,行駛時受到的阻力為總重力的0.1,若消耗的汽油完全燃燒放出110

12、6 J的熱量,求摩托車發(fā)動機的實際輸出功率和效率。考點4能量守恒定律18.2020威海 關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程,下列說法錯誤的是()A.地球上的化石能源歸根結(jié)底來自遠古時期的太陽能B.自然界中水能的循環(huán)再生過程不遵循能量守恒定律C.空調(diào)將室內(nèi)空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)移至高溫的室外需要消耗電能D.熱水自然變涼,能量自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移至低溫物體19.2020長沙改編 “收官之作,星耀全球”。2020年6月23日,“長征三號乙”運載火箭搭載著“北斗三號”最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射,標志著我國全面完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署。下列說法正確的是()A.燃料燃燒時,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.火箭加速升空時,將動

13、能轉(zhuǎn)化為重力勢能C.衛(wèi)星上的太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為機械能D.衛(wèi)星發(fā)射升空的過程不遵循能量守恒定律20.2020泰州 將熱水倒進玻璃杯中,玻璃杯會變熱,下列說法正確的是()A.水將溫度傳給了玻璃杯B.水含有的熱量減少C.玻璃杯增加的內(nèi)能大于水減少的內(nèi)能D.能的總量保持不變21.2020菏澤 2020年6月23日上午,“長征三號乙”運載火箭將最后一顆“北斗三號”全球組網(wǎng)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,別為火箭發(fā)射升空和衛(wèi)星在軌道上運行時的情景,下列有關(guān)火箭和衛(wèi)星的說法正確的是()火箭升空時,燃料的化學(xué)能最終部分轉(zhuǎn)化為機械能 火箭升空過程中只受重力衛(wèi)星通過超聲波把信息傳回地球 衛(wèi)星帶有太陽能電池帆板可把太陽能

14、轉(zhuǎn)化為電能A.B.C.D.答案 知識梳理內(nèi)能火花塞壓縮做功火花塞噴油嘴空氣壓燃式完全燃燒質(zhì)量qJ/kg焦每立方米J/m3Q=mqQ=Vq用來做有用功燃料完全燃燒放出的能量=W有用Q總100%圖說教材(1)內(nèi)做功(2)廢氣帶走了大部分能量 (3)電風扇干電池供電太陽能熱水器(4)重力勢動能量守恒內(nèi)能 (5)重力勢動能量守恒定律易錯辨析1.,內(nèi)燃機兩個氣門關(guān)閉,活塞向下運動的是做功沖程2.3.,汽油機的汽缸頂部有一火花塞,柴油機的汽缸頂部有一噴油嘴4.,單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)中對外做功一次5.,火箭使用液態(tài)氫做燃料,是因為它的熱值大6.,熱值是燃料本身的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃

15、料燃燒是否充分無關(guān)7.,熱值是燃料本身的一種特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料完全燃燒放出的熱量和燃料的質(zhì)量無關(guān)8.,燃料的熱值只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量無關(guān),因此5 g汽油和2 kg汽油的熱值一樣大9.10.,無論科技如圖圖何發(fā)展,熱機的效率可以提高,但由于總存在摩擦,有熱量的損失,所以熱機效率一定不會達到100%11.,熱機的效率是指用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比;當熱機消耗的燃料一定,所做有用功越多時,效率一定越高12.,功率是描述物體做功快慢的物理量,與效率是兩個完全不同的概念,它們之間沒有關(guān)系13.中考鏈接1.C 水沸騰后,水蒸氣推動橡皮塞沖出試管口,將水

16、蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,與做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化相同。圖A中,兩氣門都關(guān)閉,活塞上行,汽缸容積變小,是壓縮沖程,此沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。圖B中,排氣門開啟,活塞上行,氣體流出汽缸,是排氣沖程。圖C中,兩氣門都關(guān)閉,活塞下行,汽缸容積變大,是做功沖程,此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。圖D中,進氣門開啟,活塞下行,氣體流入汽缸,是吸氣沖程。2.B 汽油機一個工作循環(huán)包括四個沖程,只有做功沖程對外做功。3.排氣4.擴散做功機械 同學(xué)們進入教室聞到刺鼻的酒精味,是因為酒精分子在不停地做無規(guī)則運動,屬于擴散現(xiàn)象;由圖可知,兩氣門都關(guān)閉,活塞向下運動,因此是做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。5.內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能做功

17、 點燃蠟燭時,氣體溫度升高,氣體的密度變小,熱空氣就會向上運動,運動的熱空氣推動扇葉轉(zhuǎn)動,熱空氣對外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,該過程與四沖程汽油機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化情況相同。6.內(nèi)壓縮7.內(nèi)機械40 熱機就是利用燃料燃燒時產(chǎn)生的內(nèi)能來做功的機器,工作時把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速是4800 r/min=80 r/s,因一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈,完成4個沖程,對外做功1次,所以該汽油機每秒完成40個工作循環(huán),完成160個沖程,對外做功40次。8.D 火箭升空過程中,燃料燃燒釋放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能,故A錯誤;燃料燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;發(fā)射火箭采用液態(tài)氫作為火箭

18、的燃料,原因是液態(tài)氫具有較高的熱值,完全燃燒相同質(zhì)量的液態(tài)氫時,可以釋放出更多的熱量,故C錯誤,D正確。9.1.51056.3104熱傳遞 酒精燃燒放出的熱量:Q放=m酒精q=510-3 kg3.0107 J/kg=1.5105 J;水吸收的熱量:Q吸=cm水t=4.2103 J/(kg)0.3 kg50 =6.3104 J。此過程中,水吸收熱量,內(nèi)能增大,是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的。10.8.51010增大 完全燃燒2 t偏二甲肼所放出的熱量:Q放=mq=2103 kg4.25107 J/kg=8.51010 J?；鸺铀偕者^程中,質(zhì)量不變,速度增大,所以其動能增大;同時高度增大,所

19、以其重力勢能增大;火箭的動能和勢能均增大,所以它的機械能增大。11.7106擴散 完全燃燒0.01 m3天然氣放出的熱量:Q放=Vq=0.01 m37108 J/m3=7106 J;做飯時會聞到飯香,說明了分子在不停地做無規(guī)則運動,屬于擴散現(xiàn)象。12.302.3107比熱容 汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是3600 r/min=60 r/s,每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)動60圈,完成30個工作循環(huán),對外做功30次;0.5 kg汽油完全燃燒放出的熱量:Q放=mq汽油=0.5 kg4.6107 J/kg=2.3107 J;因為水的比熱容較大,所以水常用來作為冷卻液使用。13.B 熱值是燃料的一種特性,與燃燒情況無關(guān),故A錯誤;

20、使燃料燃燒更充分,可以增大有效利用的能量,提高熱機的效率,故B正確;任何機器做功時都不可避免地做額外功,效率不可能達到100%,故C錯誤;熱值是燃料的一種特性,與放出熱量的多少無關(guān),故D錯誤。14.4.210650% (1)水吸收的熱量:Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)20 kg(60 -10 )=4.2106 J。(2)這些煤氣完全燃燒放出的熱量:Q放=qV=4107 J/m30.21 m3=8.4106 J;熱水器燒水的效率:=Q吸Q放100%=4.2106 J8.4106 J100%=50%。15.1.6810740 干木柴放出的熱量:Q放=m干木柴q=1.4 kg1.

21、2107 J/kg=1.68107 J,水吸收的熱量:Q吸=Q放=1.68107 J50%=8.4106 J,由Q=cmt得,水升高的溫度:t=Q吸cm水=8.4106 J4.2103 J/(kg)50kg=40 。16.(1)水吸收的熱量:Q吸=cmt=4.2103 J/(kg)3.5 kg(70 -50 )=2.94105 J。(2)0.02 m3的液化氣完全燃燒放出的熱量:Q放=Vq=0.02 m34.9107 J/m3=9.8105 J,該液化氣爐具的效率:=Q吸Q放100%=2.94105 J9.8105 J100%=30%。17.(1)摩托車靜止在水平地面上對地面的壓力:F=G=m車g=150 kg10 N/kg=1500 N,摩托車與地面的接觸面積:S=150 cm2=1.510-2 m2,摩托車靜止在水平地面上對地面的壓強:p=FS=1500N1.510-2 m2=1105 Pa。(2)由題意,摩托車勻速行駛時受到的摩擦力:f=0.1G總=0.1(m車+m人+m貨)g=0.1(150 kg+70 kg+80 kg)10 N/kg=300 N,因為摩托車勻速直線行駛,則F牽=f=300 N。摩托