人教版九年级物理第十四章内能的利用总复习讲义

第二讲内能的利用

重点：热机的工作原理，热机的效率，热量的计算难点：热值的概念的理解，热机效率的计算

方法：控制变量法，比较法，转换法，模型法一、知识点通关站

【知识点 1】热机

1

．热机是将能转化为能的机械。

2．内燃机是由、、、四个冲程组成的。

【共同探究】：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。水沸腾后会出现____________现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。

3、完成下表中的填空

内燃机的工作过程表

进气门开

关排气门开

关

活塞的运

动

曲轴的运

动

能量的转化

吸气冲程开关向下半周

压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周

联系(1)每个工作循环飞轮转周,完成个做功冲程

(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三

个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能

(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲

程做功提供基础

(4)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程

4、汽油机和柴油机的相同点和不同点

①构造：；

②吸气冲程：；

③点火方式：；

④效率：；

相同点：；

【知识点 2】热值

1．1kg的某种燃料燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，煤的热值是3×107J/kg，其物理意义是，要是有4kg的煤完全燃烧能放出____ ___J的热量。

2热值是燃料的一种，只与有关，与无关。其物理量符号是______。它的单位是_________，符号是。

3公式：，；

4变形公式：；

【知识点 3】热机的效率

1．与之比叫做热机的效率，热机的效率总是。

2．公式：；

3.内能的利用效率：

①思考：我们利用内能可以______和_____。

②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要的多。而且有效利用的热量又比实际放出的热量。（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。

③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得_____能，传递给水、食物一部分为人类服务。其中被人类有效利用的能量是____________________,其计算方法是__________________；提供这些能量的总能量是______提供的。这些总能量的计算方法是_______________________。所以炉子的效率就是_____________________。

④想一想提高炉子效率的有效方法：________________________________。 ⑤推动汽车的汽油机、柴油机等各种热机是利用内能______。其中对人类有用的部分是热机所做的有用功，

其计算方法 ，供这部分有用功的能量来自于_________，其计算方法是____________。所以热机的效率的计算方法是_____________________

⑥在热机的各种能量损失当中 的能量最多。

二、练习成长站

【类型 1】小明设计如图所示的实验来比较煤油和菜籽油的热值：

（1）为了保证实验结论的可靠，实验时除了控制水的质量相同外，还需保持相同的物理量是 。

（2）小明发现，燃料完全燃烧后，甲温度计升高的温度比乙温度计升高蝗温度高，由此得出煤油的热值 菜籽油的热值。

（3）该实验计测量的煤油和菜籽油的热值可不可靠？ ，为什么 ？ 。

（4）由丙图可知，煤油和菜籽油的热值之比为 。

练习：如图所示，甲ˎ乙ˎ丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量也相同

（1）比较不同液体的比热容，可以选择 和 两图 （2）比较不同燃料的热值，可以选择 和 两图

20

100 80 温度/℃

时间/min

丙

甲 乙

【类型 2

】汽油机是热机的一种，如图所示的是汽油机的 冲 程，此过程是将 能转化为 能。热机的发展和应用推动了社 会的快速发展，但同时又对环境造成了一定程度的污染，还要消耗大量的不可再 生能源，对此请你写出一条合理的建议 ：

练习1：如图所示的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是（ ）

练习2：如上左图所示，其中压缩冲程是 图，把 能转化为 能，如上右图所示是我们课堂演示的两个实验，与压缩冲程原理相同是 实验。

【类型 3】一个单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1800转 ∕ 分，则此柴油机每秒钟内完成 个工作循环，做功 次。

练习1：一辆单缸四冲程汽油机，做功冲程中将 能转化为 能，以汽油为燃料的某品牌小汽车匀速直线行驶100km,阻力为800N,发动机牵引力所做的功为 J,消耗汽油10Kg,小汽车发动机的

效率为 。

练习2:一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机活塞1s 对外做功 次。若其效率为40%，消耗5kg 的柴油转化成的机械能 是 J 。 【类型 4】关于燃料的热值，下列说法中正确的是（ ) A,容易燃烧的物质，热值一定大

B ，燃料的热值大，完全燃烧时放出的热量不一定多 C, 燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大

（q 柴油=4.3×10

7

J/kg ）

（q 油=4.7×107

J/kg ）

D ，若某种燃料的质量减半，该燃料的热值也减半

【类型 5】关于热机效率的说法中，不正确的是（ ） A,燃料燃烧释放的内能不可能全部做功

B ，减小各种热损失和增加机件的润滑，可以提高热机效率 C,减小和利用废气带走的能量可以提高热机效率 D,热机工作时能量全部都用来做有用功

练习1：如图所示,是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是( ) A.25% B.40% C.75% D.35%

练习2：某同学用如上右图所示装置测量酒精热值，他在烧杯中加入300g 水，调好装置后，加热使水温升高50℃，水需要吸收的热量为

J,他测得此过程中消耗了6g 酒精，利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等，算出酒精热值q= J/Kg,他查表得到 ，发现两者偏差很大，你认为其中的原因可能是 （写出一条即可）

【类型 6】某家庭需要将50㎏，20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8㎏煤气，已知煤气的垫值为q =4.2×10j/Kg ，水的比

热容C=4.2×10³J/(Kg ·℃ ). .求：

（1）50㎏，20℃的水加热到60℃需放出的热量； （2）完全燃烧0.8㎏煤气放出的热量； （3）煤气灶烧水的效率。

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