第14章 《內(nèi)能的利用復(fù)習(xí)課》 陳彬1

九年級(jí)物理組主備人：陳彬1

議課組：議課時(shí)間：8月24日授課時(shí)間：9月19日第十四章內(nèi)能的利用復(fù)習(xí)課學(xué)習(xí)目標(biāo)（1分鐘）

1、鞏固內(nèi)燃機(jī)工作的四個(gè)沖程知識(shí)。

2、理解燃料的熱值及相關(guān)的計(jì)算。

3、了解能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。自學(xué)指導(dǎo)1：（1分鐘）自學(xué)內(nèi)容：

閱讀書(shū)本30頁(yè)---（你學(xué)到了什么）。自學(xué)方法：

整理筆記。解決問(wèn)題：

1、鞏固內(nèi)燃機(jī)工作的四個(gè)沖程知識(shí)。

2、理解燃料的熱值及相關(guān)的計(jì)算。

3、了解能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。

學(xué)生自學(xué)，教師巡視（2分鐘）自學(xué)檢測(cè)1（8分鐘）1、利用內(nèi)能做功的原理，可以制成

。2、熱機(jī)的種類很多，例如

、

、

、

等。盡管它們的結(jié)構(gòu)各不相同，但都是把

轉(zhuǎn)化為

的機(jī)器。3、多數(shù)汽油機(jī)是由

、

、

、

四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來(lái)保證連續(xù)工作的4、汽油機(jī)完成四個(gè)沖程叫一個(gè)工作循環(huán)，完成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)，對(duì)外做功。5、柴油機(jī)的構(gòu)造跟汽油機(jī)相似，主要不同點(diǎn)是柴油機(jī)的氣缸頂部有一個(gè)__________，沒(méi)有_______。6、能量既不會(huì)

，也不會(huì)

，它只會(huì)從一種形式

為另一種形式，或從一個(gè)物體

到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能的總量

。

熱機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)蒸汽機(jī)汽輪機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)能機(jī)械能吸氣壓縮做功排氣二周一次噴油嘴火花塞憑空消滅憑空產(chǎn)生轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移保持不變木柴煤石油柴油煤氣天然氣化學(xué)化學(xué)內(nèi)熱量某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比J/kg3.0×107焦每千克1m3煤氣完全燃燒時(shí)放出的熱量為3.9×107J1㎏焦炭完全燃燒時(shí)放出熱量為3.0×107J7、8、9、考點(diǎn)1熱機(jī)知識(shí)A引導(dǎo)學(xué)生更正，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用（8分鐘）1、某機(jī)器的能量流向圖如圖所示，據(jù)此推測(cè)該機(jī)器可能是（）

A．熱機(jī)B．電動(dòng)機(jī)C．發(fā)電機(jī)D．電熱水器2．以下交通工具中，常用汽油機(jī)作為動(dòng)力裝置的是（）A．小轎車B．載重卡車C．遠(yuǎn)洋輪船D．動(dòng)車3、關(guān)于熱機(jī)，下列說(shuō)法是正確的（）A．汽油機(jī)頂部有噴油嘴，柴油機(jī)頂部有火花塞B．柴油機(jī)在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入C．汽油機(jī)在做功沖程中，進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開(kāi)D．汽油機(jī)在做功沖程中，是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能ADAA考點(diǎn)2：熱值的知識(shí)1、用鋁壺在天然氣灶上燒水的過(guò)程中（）A．水的溫度越高，水分子運(yùn)動(dòng)越劇烈B．是通過(guò)做功的方式改變水的內(nèi)能C．鋁的比熱容比水小，鋁的吸熱能力比水強(qiáng)D．天然氣燃燒越充分，熱值越大2、下面是小明同學(xué)“物理學(xué)習(xí)筆記”中的摘錄，其中正確的（）A．做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的B．某種燃料在燃燒時(shí)所放出的熱量叫做這種燃料的熱值C．熱量是在傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能改變的多少D．溫度越高的物體具有的熱量越多1．熱機(jī)的效率較低，為了提高熱機(jī)的效率，你認(rèn)為下列方法目前不可能的是（）A．盡量使燃料充分燃燒B．盡量減少各種熱損失C．盡量減少因克服摩擦力而額外消耗的能量D．想辦法把燃料放出的熱量全部用來(lái)做有用功D考點(diǎn)3：熱機(jī)的效率知識(shí)2．歷史上熱機(jī)的出現(xiàn)曾標(biāo)志著人類利用能源的巨大進(jìn)步，早期的蒸氣機(jī)是將水加熱高溫，利用高溫高壓蒸氣推動(dòng)機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)的，與現(xiàn)在的內(nèi)燃機(jī)相比，蒸氣機(jī)的效率較低，除了機(jī)械造的技術(shù)因素外，還有一個(gè)重要的原因是（）A．內(nèi)燃機(jī)所用燃料的熱值高B．內(nèi)燃機(jī)的功率大C．蒸氣機(jī)工作過(guò)程不符合能的轉(zhuǎn)化規(guī)律D．蒸氣機(jī)工作時(shí)水蒸氣帶走了相當(dāng)干部分能量D3.太陽(yáng)能熱水器有經(jīng)濟(jì)、安全、衛(wèi)生、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，某太陽(yáng)能熱水器的集熱器的有效采光面積為3m2，能在8h內(nèi)將225L水的溫度升高40℃．設(shè)熱水器每平方米面積每秒接受太陽(yáng)輻射能為1.4×103J，則該太陽(yáng)能熱水器在8h內(nèi)吸收的熱量為_(kāi)_____J，該太陽(yáng)能熱水器的效率是______．解：（1）太陽(yáng)能熱水器8h內(nèi)吸收的熱量：

Q=3m2×8×3600s×1.4×103J/（m2?s）=1.2096×108J，

（2）水的質(zhì)量：

∴m=ρV=1.0×103kg/m3×225×10-3m3=225kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×225kg×40℃=3.78×107J；

太陽(yáng)能熱水器的效率：η=Q吸Q3.78×107J1.2096×108J=

31%==1、下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．高山上滾下的石塊越來(lái)越快，說(shuō)明重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B．酒精燃燒時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D．人們對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)和利用，說(shuō)明能量可以憑空產(chǎn)生考點(diǎn)4：能量守恒定律知識(shí)D2．能量守恒是自然界的基本規(guī)律之一．下列能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是（）A．用潮汐發(fā)電B．用電燈照明C．用干電池做電源D．用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵將水抽到高處C1、有一臺(tái)單缸四沖程的柴油機(jī)，它工作時(shí)飛輪1200r/min，則它的氣缸內(nèi)燃?xì)?s對(duì)外做功（）

A．20次B．10次C．600次D．120次B2、下列說(shuō)法中正確的是（）A．航天器返回艙外表面的材料，具有良好的耐高溫性和隔熱性B．熱值越大的燃料，燃燒時(shí)放出的熱量越多C．原子內(nèi)電子、質(zhì)子、中子是均勻分布的D．太陽(yáng)系、銀河系、地球、月球是按空間尺度由大到小排列的當(dāng)堂訓(xùn)練（15分鐘）必做題A3、在汽油機(jī)壓縮沖程中，氣缸內(nèi)氣體的（）A．溫度降低B．密度變小C．熱量增多D．內(nèi)能增加D4、圖是內(nèi)燃機(jī)的某沖程工作示意圖，以下改變內(nèi)能方式與此相同的是（）A．烤火取暖B．搓手取暖C．向手“呵氣”取暖D．用熱水袋取暖C5、關(guān)于熱機(jī)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．熱機(jī)性能好壞的重要標(biāo)志之一是熱機(jī)效率B．在四沖程內(nèi)燃機(jī)中減少?gòu)U氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機(jī)效率C．柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高，這是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕偷拇驞．在壓縮沖程中內(nèi)燃機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能CD6、婷婷在列車上看到窗外景物快速后退，而車中的物品卻是靜止的，她是選

為參照物．內(nèi)燃機(jī)車的燃料在

內(nèi)燃燒，通過(guò)

沖程提供動(dòng)力．7、如圖所示，用力劃火柴，是利用增大

的方法增大摩擦力，從能量的轉(zhuǎn)化角度來(lái)看，它與汽油機(jī)的

沖程能量轉(zhuǎn)化相同．8、如圖所示是汽油機(jī)的

沖程；常常用水冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)是利用了水的比熱容

的特性；完全燃燒0.1kg的高能汽油，放出的熱量為

J．如果這些熱量被質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水完全吸收，可以使水的溫度升高℃．【q汽=4.62×107J/kg

C水=4.2×103J/（kg?℃）】汽車汽缸做功壓力壓縮做功大4.62×106119.某同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系。他實(shí)驗(yàn)時(shí)組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度（見(jiàn)下表）。（1）在安裝、調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，科學(xué)合理的順序是（甲圖中）：先調(diào)整固定

的位置，再調(diào)整固定

的位置（選填“A”或“B”）。（2）為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制兩套裝置中相同的量有加熱時(shí)間和水的

、

。（3）通過(guò)表中記錄的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱傳值較大的是

。

BA

質(zhì)量

初溫煤油_（4）該同學(xué)實(shí)驗(yàn)前用天平測(cè)出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量，并記錄的數(shù)據(jù)、利用公式Q吸＝cm（t-t0）計(jì)算出了水吸收的熱量，他認(rèn)為通過(guò)這些數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確地計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值。你認(rèn)為他的計(jì)算結(jié)果可靠嗎

，為什么？

。不可靠菜籽油不一定完全燃燒，且放出的熱量不可能全部被水吸收。9、要把質(zhì)量為10kg的水從20℃加熱到96℃，需要吸收多少熱量？若這些熱量由燃燒沼氣提供，則需要完全燃燒多少m3的沼氣？[設(shè)沼氣安全燃燒放出的熱量全部被水吸收，C水=4.2×103J/（kg?℃），q沼氣=1.9×107J/m3]

解：需要吸收的熱量

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×10kg×（96℃-20℃）

=3.192×106J；

（2）Q放=Q吸=3.192×106J，

沼氣的體積V=Q放/q=3.192×106J/1.9×107J/m3=0.168m3．選做題10、我省今年再次出現(xiàn)大面積干旱，各地都在使用抽水機(jī)引水灌溉．某抽水機(jī)在2h內(nèi)把1.8×106kg的水抬升了6m流入溝渠，再去灌溉農(nóng)田．（g取10N/kg）問(wèn)：

（1）此抽水機(jī)2h做了多少有用功？

（2）此抽水機(jī)的有用功率是多少？

（3）帶動(dòng)抽水機(jī)的動(dòng)力裝置為柴油機(jī)，2小時(shí)燃燒的柴油為5L．則整個(gè)機(jī)械裝置的效率為多少？（ρ柴油=0.8×103kg/m3，q柴油=4.0×107J/kg）解：（1）抽水機(jī)對(duì)水做功：

W有=Gh=mgh

=1.8×106kg×10N/kg×6m=1.08×108J；

（2）P=Wt

=1.08×108J×2×3600s=15000W=15kW；

（3）柴油的質(zhì)量：

m=ρ柴油V

=0.8×103kg/m3×5×10-3m3=4kg，

5L柴油完全燃燒放出的熱量：

Q放=mq

=4kg×4.0×107J/kg=1.6×108J，

整個(gè)機(jī)械裝置的效率：

η=W有用/Q放=1.08×108J/1.6×108J=67.5%．

11：一輛汽車牽引力是４×10３N，行駛10km消耗３kg汽油，這輛汽車的效率是多少?解：汽車所做的有用功W＝Ｆｓ＝４×10３Ｎ×10４ｍ＝４×107

J有用機(jī)械能Q有＝W＝４×107

J汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量Ｑ總＝ｑｍ＝4.6×107

J／kg×３kg＝1.38×10８J根據(jù)熱機(jī)效率的定義可得η＝W/Q

×10０％＝29％

12、如圖所示為小艷家新買的一輛小汽車．周末，爸爸開(kāi)車帶著小艷出去游玩，途中，這輛汽車在1h的時(shí)間內(nèi)，在水平路面上勻速行駛了72km，消耗汽油6kg．若已知該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率（即牽引力的功率）為23kW，汽車（包括車上的人和物品）質(zhì)量為1.5t，汽油的熱值為4.6×107J/kg，g=10N/kg．則關(guān)于上述1h的行駛