物理九年級上第十四章 內(nèi)能的利用-復習課件

1、第十四章 內(nèi)能的利用期末總復習考點梳理1定義：利用 做功的機器2種類：如：蒸汽機、 、汽輪機、噴氣機等.一、熱機：汽缸內(nèi)燃機1定義:燃料直接在發(fā)動機 內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機，叫做內(nèi)燃機.2工作原理：燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，把 能轉化為 能；然后燃氣推動活塞做功，把 能轉化為 能.3.分類：內(nèi)燃機分為： 和 兩大類，它們分別用 和 作為燃料.二、內(nèi)燃機：汽缸化學內(nèi)內(nèi)機械汽油機柴油機 冷油柴油4內(nèi)燃機的四個沖程的特點（1）沖程定義：活塞在汽缸內(nèi)往復運動時，從汽缸的一端運動到 的過程四個沖程： 、 、 、 .一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉動 周，活塞往復 次，對外做功 次另一端吸氣沖程壓縮沖

2、程做功沖程排氣沖程2 2 1 （2）汽油機四個沖程工作原理：進氣門 排氣門 下 汽油 空氣 進氣門 排氣門 上 機械 內(nèi) 進氣門 排氣門 下 內(nèi) 機械 進氣門 排氣門 上 （3）柴油機和汽油機的區(qū)別火花塞 噴油嘴 空氣 汽油和空氣 較高 1.定義：把某種燃料 燃燒放出的熱量與其 之比，叫做這種燃料的熱值.2.單位符號： (或J/m3).3.計算公式：（1）固體和液體：Q放= ；（2）氣體：Q放= .熱值只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質量、體積等均無關.完全質量J/kgqm 三、燃料的熱值qV1.概念：用來做 的那部分能量，與燃料 放出的能量之比.2熱機效率低的原因：燃料并未完全燃燒；排出廢

3、氣和散熱；熱機的各部分零件之間有摩擦，要克服摩擦做功而消耗部分能量；曲軸獲得的機械能也未完全用來對外做功.3.提高熱機效率的途徑：一是讓燃料盡可能地 ；二是要減少熱量的 ；三是設法利用 的能量；四是機件間保持良好的潤滑、減小摩擦.有用功完全燃燒充分燃燒損失 四、熱機的效率廢氣4熱機對環(huán)境造成的污染主要是：大氣污染；噪聲污染5人類保護環(huán)境的重要措施是：減少熱機廢氣中的有害物質，控制廢氣排放的總量.具體方面是：推廣使用無鉛汽油；安裝電子控制燃油噴射發(fā)動機（EFI系統(tǒng)）；推廣新能源汽車，如天然氣汽車、太陽能汽車、電動汽車等.1.能量的轉化：各種形式的能量都可以在一定條件下相互 .2.能量守恒定律：能

4、量既不會憑空 ，也不會憑空 ，它只會從一種形式 為其他形式，或者從一個物體 到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量 .3同種能量的變化叫做 ，不同種能量的變化叫做 .范圍：能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律，適用于各領域.4反面證明：永動機永遠 實現(xiàn)，因為它 了能量守恒定律，這從反面證明了能量守恒定律的正確.轉化消失產(chǎn)生轉化 五、能量的轉化和守恒轉移保持不變 轉移轉化不可能違背剖析重點實驗探究不同燃料的熱值大小例1.(2019，鎮(zhèn)江)在“比較質量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”實驗中，小林選用碎紙片和酒精為燃料進行了實驗(1)小林將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后，若指針靜

5、止時位置如圖1所示，則他應將平衡螺母向 ；圖2是正確測量所用碎紙片質量時的場景，此時游碼所處位置如圖3所示，則他還應稱量 g的酒精；(2)小林組裝的實驗裝置如圖4所示，他在器材安裝中的一處錯誤是 ；(3)本實驗中，燃料完全燃燒放出熱量的多少是通過 左端調節(jié)6.5溫度計的玻璃泡接觸到了容器底溫度計的示數(shù)變化來反映的(4)正確組裝實驗裝置后，小林用(1)中所稱量的碎紙片和酒精分別進行實驗，正確采集的數(shù)據(jù)如表所示，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，小林卻得出了與事實相反的實驗結論：質量相同的碎紙片和酒精完全燃燒后，碎紙片放出的熱量較多你認為他在實驗中最有可能遺漏的操作是 沒有控制被加熱水的質量相等例2 某同學學習了燃料

6、的熱值后，自己設計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值大小.他實驗時組裝了如圖1所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1 min記錄了杯中水的溫度（見下表）. （1）為保證實驗的可靠性，實驗時應控制兩套裝置中相同的量有 .（2）通過表中記錄的數(shù)據(jù)，你認為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是 .（3）該同學實驗前用天平測出了燒杯中水的質量及兩油燈中燃料的質量并記錄了數(shù)據(jù)，利用公式Q吸=cm（t-t0）計算出了水吸收的熱量，他認為通過這些數(shù)據(jù)能準確地計算出煤油和菜籽油的熱值.你認為他的計算結果可靠嗎？ .為什么？ .水的初溫和質量 煤油 不可靠 燃料燃燒產(chǎn)生的熱量不能完全被水吸收、存在熱損失 重 難

7、點 突 破例1 關于熱值，下列說法中正確的是（ ）A.燃料燃燒得越充分，熱值就越大 B.燃料的密度越大，熱值就越大C.同種燃料燃燒與否，熱值都是一樣的 D.燃料存放越久，熱值越小C一、認識燃料的熱值【點撥】熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等均無關. “可燃冰”作為新型能源，有著巨大的開發(fā)、使用潛力.同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的 很大；以10倍的關系粗略計算，1 kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為 J;當“可燃冰”只燃燒0.5 kg時,它的熱值為 J/（kg）.（1 kg煤氣完全燃燒放出熱量為4.2107J）熱值變式

8、拓展14.21084.2108例1.(2019，綏化)下圖是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程，不是靠飛輪慣性完成的沖程是( )B二、熱機的工作過程例2 如圖2所示為某汽油機四個沖程的示意圖，下列排列順序正確的是（ ）A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丁、丙C.甲、乙、丁、丙D.丁、乙、甲、丙C【點撥】判斷是哪個沖程,一是看兩個門的開、閉情況，二是看活塞的上下情況.如圖3所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到棉花著火燃燒此過程中活塞對筒內(nèi)氣體做功，氣體的內(nèi)能 ，這與四沖程汽油機的 沖程的能量轉化相同某臺汽油機飛輪的轉速為2 400 r/min，在1 min內(nèi)，汽油機

9、完成 個工作循環(huán)增加變式拓展2壓縮1200例3 用煤氣灶把1 kg、初溫為20 的水燒到70 ，消耗了10 g煤氣，已知水的比熱容是4.2103J/（kg），煤氣的熱值為4.2107J/kg，則水吸收的熱量為 J，煤氣完全燃燒放出的熱量為 J，煤氣灶燒水的效率為 %.2.1105三、熱機的效率4.210550【點撥】水吸收的熱量為Q吸cm(t-t0)，煤氣完全燃燒放出的熱量Q放qm，則煤氣灶的效率Q吸/Q放.隨著生活條件的改善，小明家住上了新樓房，新樓使用的是天然氣.小明想：將一壺水燒開究竟需要多少天然氣呢？他通過實踐收集到如下數(shù)據(jù)：水壺里放入200 cm3、20 的水，大火加熱直至沸騰；又在

10、物理書中查到天然氣的熱值為8107J/m3.問：氣壓為1標準大氣壓，c水4.2103J(kg)（1）燒開這壺水，水需要吸收多少熱量？（2）如果小明家天然氣爐具的效率是40%，燒開這壺水，需要燃燒多少m3的天然氣？變式拓展3答案（1）由=mV得：m=V=1.0 g/cm3200 cm3=200 g=0.2 kg水吸收的熱量：Q吸=c水m水（t-t0）=4.2103 J/（kg）0.2 kg（100 -20 ）=6.72104 J（2）由題知，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 關于能

11、量及能量之間的轉化，下列說法正確的是（ ）A.火山具有內(nèi)能，冰山不具有內(nèi)能B.攔河大壩使水位升高，增加了水的重力勢能C.火箭在加速上升時，機械能保持不變D.墜落的隕石在空中劃過一道亮光時，內(nèi)能轉化為機械能四、 能量的轉化與守恒B【點撥】（1）一切物體都具有內(nèi)能;（2）重力勢能與物體的高度、質量有關，判斷時一定要考慮物體的高度、質量是如何變化;（3）在判斷機械能是否守恒時，要看是否忽略“空氣阻力和摩擦力”，如果忽略就守恒，否則不守恒，就會轉化為其他形式的能.如圖4所示，下列有關能源及能的轉化的說法中錯誤的是（ ）A太陽能集熱器的吸熱板把太陽能轉化為內(nèi)能B太陽能汽車利用太陽能電池把太陽能直接轉化成

12、汽車的動能C樂山大佛臉上出現(xiàn)的黑色條紋是人類消耗化石能源產(chǎn)生酸性氣體形成酸雨腐蝕造成的D汽車散失的熱不能收集起來再利用表明能量轉化過程具有方向性B變式拓展41.甲、乙兩臺汽油機，甲的效率比乙高，則（ ）A.甲每秒鐘做的功比乙每秒鐘做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同樣多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同樣多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多C課堂精煉2.在汽油機的四個沖程中，機械能轉化為內(nèi)能的是 沖程.如圖5所示，汽油機正在進行的是 沖程.已知汽油的熱值為4.6107 J/kg，則完全燃燒100 g汽油放出的熱量為 J.壓縮做功4.61063.太陽能是一種清潔能源.

13、某太陽能熱水器每天能使500 kg的水溫度升高30 ，則這些水吸收的熱量為 J，這些熱量相當于完全燃燒 kg的無煙煤放出的熱量.（無煙煤的熱值為3.4107 J/kg）6.31071.854.某品牌空氣能熱水器正常工作時的參數(shù)如下：已知能效比是指水箱中的水吸收的熱量（Q）與壓縮機等電器消耗的電能（W）的比值.從表格中的數(shù)據(jù)可知，該空氣能熱水器正常工作1 h可產(chǎn)生的熱水的體積為 L.水的比熱容為4.2103 J/（kg），密度為1.0103kg/m3685.物理興趣小組的同學用煤爐給10 kg的水加熱，同時他們繪制了如圖6所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線.若在6 min內(nèi)完全燃燒了0.2 k

14、g的煤，水的比熱容為4.2103J(kg)，煤的熱值約為3107Jkg.求：(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量；(2)經(jīng)過6 min時間加熱，水所吸收的熱量；(3)煤爐燒水時的熱效率.（1）煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量：Q放=mq=2 kg3107 J/kg=6107 J；（2）由圖可知，經(jīng)過6 min時間加熱后水溫由20 達到80 ，則水吸收的熱量：Q吸= cm（t-t0）=4.2103 J/（kg）10 kg（80 -20 ）=2.52106 J；（3）煤爐燒水時的熱效率：=Q吸/Q放100=2.52106 J/（6107 J）100%=4.2%6.(2019，云南)太陽能是21世紀重點開發(fā)利用的能源之一，如今太陽能熱水器已走進了千家萬戶如圖所示，某家庭太陽能熱水器接收太陽能總有效面積為2m2，1m2面積上1h接收到的太陽能平均為2.52106J，若陽光照射該熱水器5 h，可以使質量為80 kg的水溫度升高30 ，c4.2103 J/(kg)，q干木柴1.2107 J/kg，求：(1)水吸收的熱量(2)若這些水吸收的熱量全部由燃燒干木柴來提供，需要完全燃燒多少千克干木柴；(假設干木柴