初三物理第三课时 热机模板

热机与热机的效率
学员：教师：何老师日期：2015年9月19日〖知识回顾〗：
第一节：热机
1、热机：
定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。

热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等
2、内燃机：
内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程将机械能转化为内能。

做功冲程是由内能转化为机械能。

①汽油机工作过程：
第二节热机的效率
1、热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

单位：J/kg，酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

关于热值的理解：
①注重“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。

1kg：如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。

某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。

完全燃烧：表明要完全烧尽
②热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。

2、热值公式：Q=mq或Q=Vq(其中m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值)。

火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输
3、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

公式：η=W
有用/ Q总= W
有用
/qm
热机效率低的原因：第一，燃料并未完全燃烧；第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能；第三，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量；第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功提高热机效率的途径：(1)使燃料充分燃烧
(2)尽量减小各种热量损失 (3) 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

第三节能量的转化和守恒
1、能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。

2、能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。

能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。

大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律
3、“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。

一、单项选择题（每小题3分，共36分）
1、在火炉上烧饭，主要是利用内能来（）
A．做功 B．加热 C．做功并加热 D．以上说法都不对
2、一杯酒精减少一半后，则（）
A．热值和比热都不变 B．热值减半、比热不变
C．热值和比热都减半 D．热值不变、比热减半
3、下图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）
4、以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是
A．小轿车 B．载重卡车 C．远洋轮船 D．吊车
5、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（）
A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
D．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
6、关于内能，下列说法中正确的是（） A．运动的物体具有内能，静止的物体没有内能
B．热的物体具有内能，冷的物体没有内能
C．一切物体都有内能
D．温度高的物体具有的内能一定多
7、下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（） A．汽油机与柴油机使用的燃料不同
B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
D．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
8、为了提高锅炉的效率，某工厂的工人想了以下一些方法，其中正确的是（） A．把大的煤块送进炉膛，并加大送风量 B．把煤粉送进炉膛，并加大送风量
C．把大的煤块送进炉膛，并减小送风量 D．把煤粉送进炉膛，并减小送风量
9、一台内燃机的转速是1440转／分，那么在每秒钟内（）
A．转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
B．转轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
C．转轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
D．转轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
10、甲、乙两个物体间发生热传递，甲物体温度升高，乙物体温度降低，结果甲、乙两物体温度相同，在这一过程中甲物体内能增加了100J，则（）
A．甲物体的热量也增加了100J B．乙物体放出100J内能，热量减少100J
C．乙物体的内能减少了100J D．热传递后，甲、乙两个物体的内能相等11、下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（）
A．钻木取火是将机械能转化成内能
B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能
C．发电机发电时，将机械能转化为电能
D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生
12、下列现象中属于能量转移的是（）
A 古人钻木取火
B 热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开
C 钢铁在火炉中熔化
D 人造地球卫星的太阳能光电池充电
二、填空题（每空1分，共36分）
13、汽油的燃烧值是4.6×107焦／千克，氢的燃烧值是1.4×108焦／千克．在燃烧单位
质量这两种燃料时，________放出的热量多，因此，发射火箭时常用________做燃料．
14、热机是把________能转为________能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力
的热机叫做内燃机，常见的内燃机有和两种。

四冲程内燃机的一个工作循
环是由、、和四个冲程组成的。

在一个
工作循环中，曲轴转动周，燃气对活塞做功次。

在内燃机工作的四个冲程中，只有冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的来完成。

15、利用内能的主要途径是________和________．日常生活中生火煮饭是通过________的
方式利用内能的，而喷气式飞机是通过________的方式利用内能的．
16、在用高压锅烧汤时，加压阀会被蒸气顶起来，这时蒸气对加压阀做了________，蒸气
的内能会________，温度将________．
17、能量既不会凭空___________，也不会凭空___________，它只会从一种形式___________为其他形式，或者从一个物体___________到另一个物体，而在___________和___________的过程中，能量的总量保持___________。

这就是能量守恒定律。

18、指出下列过程中的能量转化：
（1）水力发电___________________________________；
（2）光合作用________________________________；
（3）电炉发热_________________________________；
（4）摩擦生热____________________________________；
（5）气体膨胀做功_______________________________；
（6）燃料燃烧_________________________________ ；
（7）电动机通电后转动起来___________________________；
（8）对蓄电池充电_________________________________
三、解答题（共4分）
19、在炎热的夏天，赤脚走在河岸边，你会感到砂石烫脚，再走入河中时，觉得河水凉快，这是为什么？
四、计算题（每小题8分，共24分）
20、小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，现需要将初温为10℃、质量为 80kg的水加热到60℃，则这些水需要吸收多少热量？c水=4.2×103 J/(kg·℃）
21、在冬天为使房间里保持一定的温度，每小时要供给 4.2×106焦的热量，若进入散热器中水的温度是80℃，从散热器流出的水的温度是72℃，问每小时要供给散热器多少80℃的水？
22、现有一壶水要烧开需要吸收1.38×108J的热量，若不计热量损失，需要完全燃烧多少
克煤油？(煤油的燃烧值是4.6×107焦／千克)若实际燃烧了5千克的煤油，则该煤油炉的
效率是多少？。