九年级物理内能的利用

 时间:2019-10-20 06:08:51 贡献者:草原牧羊曲

导读:【知识结构】 一、热机第十四章 内能的利用内能的利用二、热值及热机的机械效率 三、能量守恒定律【要点梳理】 要点一、热机 1、利用燃料燃烧释放出能量做功的机械,叫做____________。

初中物理竞赛专题十四,内能的利用 热机.doc
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【知识结构】 一、热机第十四章 内能的利用内能的利用二、热值及热机的机械效率 三、能量守恒定律【要点梳理】 要点一、热机 1、利用燃料燃烧释放出能量做功的机械,叫做____________。

常见的热机有:_________、__________、 汽轮机、喷气发动机等。

2、内能利用的两种方式:__________和__________。

3、内燃机及其工作原理:①内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫做__________。

内燃机分为__________ 和__________,它们分别用________和________作为燃料。

②内燃机的工作原理:________或_______在_______里燃烧时生成高温高压的燃气,用来推动活塞 做功。

活塞通过连杆使内燃机的飞轮转动,从而带动其他机械转动。

4、汽油机: (1)汽油机的结构图:冲程:活塞在汽缸内往复运动,从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个__________。

(2)四冲程汽油机工作示意图:吸气冲程:__________打开,___________关闭,活塞向________运动,__________和__________的混书山有路勤为径,学海无涯苦作舟

合物进入_________。

压缩冲程:___________和__________都关闭,活塞向__________运动,燃料的混合物被__________。

该冲程能量转化为,_________能转化为_________。

做功冲程:在做功冲程结束时,__________产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体,高温 高压的气体推动活塞向_________运动,带动________转动,对外做功。

使汽车获得动力,该冲程的能 量转化为,__________能转化为____________。

燃料燃烧时也将化学能转化为内能。

排气冲程:_________保持关闭,___________打开,活塞向_________运动,把废弃排出汽缸。

5、柴油机: (1)柴油机结构图:(2)四冲程柴油机工作示意图:柴油机通过压缩___________直接点燃燃油,因此柴油机汽缸顶部没有__________,而有一个__________。

在吸气冲程里吸进汽缸的只有_____________。

6、汽油机和柴油机的异同点: 相同点:都属于_____________。

都能将__________能转化为____________。

每一个循环都有________、 ___________、__________、__________四个冲程组成。

不同点: (1) 构造:汽油机顶部有__________,而柴油机顶部有___________。

(2) 点火方式:汽油机在________冲程末由火花塞放出电火花点燃,称__________式;柴油机在________冲程末由喷油嘴向汽缸内喷雾状柴油,遇到高温高压的空气自动点燃,称___________ 式 (3) 燃料:汽油机的燃料为________,吸气冲程吸进________和__________的混合物;柴油机的燃书山有路勤为径,学海无涯苦作舟

料为_________,吸气冲程吸进的只是__________。

要点二、热值和热机的机械效率1、 我们把某种燃料完全燃烧放出的_______与其_________之比,叫做这种燃料的热值,一般用字母_________来表示,单位是:_________。

公式:q = _________单位:________说明:(1)热值有时也用体积表示,一般对于气体燃料热值定义为充分燃烧单位体积的该燃料放出的热量与体积之比。

此时单位为:__________。

公式:q = _________单位:________(2) 对于同一种燃料其热值是___________。

2、热机的效率:热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫做热机的效率。

公式:η = ___________要点三、能量的转化和守恒1、常见的能量形式有:常见的能量有_________,__________,___________,___________,____________等。

这些不同形式的能在一定的条件下可以相互转化。

如摩擦生热是________能转化为_________能;水电站里的水轮机带动发电机发电是_________能转化为________能。

2、能量的转化和守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会_________________,或者从一个物体____________,而在转化和转移的过程中,___________________。

【对点突破】类型一、热机1、柴油机工作一个循环需四个冲程,其中由机械能转化为内能的是( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2、家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是( )A、吸气冲程B、压缩冲程C、做功冲程D、排气冲程3、汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽 油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )A、甲冲程是把机械能转化为内能 C、丙冲程是把机械能转化为内能B、乙冲程是排气冲程 D、丁冲程是吸气冲程4、单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程有( )A、吸气、做功和排气冲程B、吸气、压缩和做功冲程书山有路勤为径,学海无涯苦作舟

C、压缩、做功和排气冲程D、吸气、压缩和排气冲程类型二、燃料的热值和热机效率5、无烟煤的热值大于干木柴的热值,则( )A、烧无烟煤比烧干木柴产生的热量多 B、要使它们放出同样多的热量,完全燃烧的无烟煤的质量小于完全燃烧的干木柴的质量 C、烧无烟煤比烧干木柴产生的烟尘多 D、煤比木柴含有的热量多6、关于燃料的热值,下列说法正确的是( )A.燃料的热值越大,燃烧时达到的温度就越高 B.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量就越多C.燃料燃烧越充分,则燃料的热值就越大D.燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关7、质量是 500g 的铁壶内装有 2kg 15℃的水,把这壶水加热到 100℃,共需要吸收多少焦耳的热量?如果这些热量全部由木炭的燃烧来提供,需要完全燃烧多少 g 的木炭?(,木炭的燃烧值)8、一辆汽车的发动机输出功率为 66.15kw,每小时耗柴油 14kg,请计算发动机的效率(柴油的燃 烧值为 4.3×107J/kg)9、在质为 400 ㎏的铝壶里盛有 2 ㎏的 25℃的水,给铝壶加热,当水吸收了 4.2×104J的热量后温度升高了多少?这个过程中,铝壶吸收的热量为多少 J?需要完全燃烧多少㎏的 烟煤?[C 铝=8.8×102J/(㎏·℃),q 煤=2.9×107J/㎏]类型三、能量转换与守恒10、下列现象中能量是怎样转化的?①摩擦生热 动水泵将水抽到高处 ⑥太阳能热水器②水电站水轮机带动发电机发电 ④光合作用书山有路勤为径,学海无涯苦作舟③电动机带 ⑤燃料燃烧发热

【巩固练习一】一、选择题1、在农业生产中,为了保证秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水( )A、密度大 B、比热容大 C、温度高D、热膨胀大2、关于燃料和热值,以下说法正确的是( )A.燃料热值与燃料的质量无关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料3、如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( )A、该冲程是压缩冲程B、该冲程中活塞向上运动C、该冲程是内能转化为机械能的过程D、该冲程是机械能转化为内能的过程4、两部汽油机 A 和 B,若 A 的功率较大,A 的效率也较高,使 A、B 完成相等的有用功,则( )A、A 汽油机消耗的汽油较少,用的时间较短B、B 汽油机消耗的汽油较少,用的时间较短C、A、B 二汽油机消耗的汽油一样多,用的时间一样长D、无法确定5、以下现象中,由内能转化为其他形式能的现象是( )A、刀在磨刀石上被磨得发烫B、雨滴从高空下落时温度会升高C、用电熨斗熨衣服D、被加热的试管中的水蒸气膨胀做功,把管塞推出管口二、填空题6、内能的利用途径主要有两种,一是给物体________,二是利用内能来________。

热机就是把________能转化成________能的机器。

7、(2016•永修县校级一模)常见汽车的动力机械是内燃机,从能量转化的角度来看,内燃机是把________能转化为________能的机器,内燃机的效率较低,它在工作过程中,能量大部分以________能的形式耗散掉。

8、四冲程内燃机由________、________、________和________四个冲程组成一个工作循环,只有________冲程把内能转化成机械能,其他三个冲程都是靠________来完成的。

9、物理学中,把________的某种燃料________燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。

热值的单位是________。

10、在热机中,用来做________的那部分能量与燃料________的能量之比叫热机的效率,可用公式________来计算。

热机效率总小于________。

11、某瓶煤油的燃烧值是 4.6×107 焦/千克,它的物理意义是 ____________。

如果将瓶中的煤油倒去一半,剩下煤油的燃烧值为 ____________。

12、(2015•菏泽中考)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意,比如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是。

图中是汽油机的工作原理图。

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13、质量为 10 千克的汽油,用去 1/3 后,剩下汽油的密度将________、比热容将________、热值将________。

(填“变大”“变小”或“不变”) 14、一台内燃机运行时各种能量损耗大致为:汽缸散热损失占 25%,废气带走的能量占 30%,摩擦等机 械损耗占 10%,则它的热机效率为________。

三、计算题15、用天然气灶烧水,燃烧 0.5m3 的天然气,使 100 ㎏的水从 20℃升高到 70℃。

已知水的 比热容为 4.2×103J/(㎏·℃),天然气的热值为 7.0×107J/m3。

求: ①0.5m3 天然气完全燃烧放出的热量;②水吸收的热量;③燃气灶的效率。

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【巩固练习二】一、选择题1、如图所示,一支蜡烛正在燃烧,下列关于蜡烛的说法正确的是 ( )A.质量变小,热值变小B.质量不变,热值不变C.质量不变,热值变小D.质量变小,热值不变2、汽油机和柴油机相比较,其中正确的是( )A.汽油机顶部有喷油嘴,吸入的是空气,效率高B.汽油机顶部有火花塞,吸入的是汽油和空气的混合物,效率高C.柴油机顶部有火花塞,吸入的是柴油和空气的混合物,效率高D.柴油机顶部有喷油嘴,吸入的是空气,效率高3、关于燃料的热值,下列说法正确的是( )A.燃料的热值越大,燃烧时达到的温度就越高B.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量就越多C.燃料燃烧越充分,则燃料的热值就越大D.燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关4、两台柴油机,若甲柴油机的效率低于乙柴油机,则( )A.在输出功相同的情况下,甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油B.甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率C.甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油D.在功率相同的情况下,甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的柴油5、下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是( )A. 热机排出的尾气没有内能B. 热机的效率能达到 100%C. 热机都是使用汽油作燃料D. 热机的大量使用会造成环境污染6、当小四轮拖拉机的柴油机出现故障而使转速急骤增加时,正常操作已不能使它停转,可以用下面那种应急措施( )A.捂住进气口B.立即找一个隔热物体捂住排气口C.脚踏刹车板,同时手拉制动器 D.让它空转,等油全部耗完停下7、汽油机飞轮的转速是 3000 r/min,则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是 ( )A.1500 次 B.3000 次 C.6 000 次 D.750 次8、电动机通电后带动其他机器运转,一段时间后,电动机的外壳就会变得烫手,则下列关于能的转化和守恒的说法中正确的是 ( )A.电能全部转化为机械能,总的能量守恒B.电能一部分转化为机械能,另一部分转化为内能,总的能量守恒C.电能全部转化为内能,内能守恒D.电能转化为机械能和内能,机械能守恒二、填空题9、 “可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力,同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍,说明“可燃冰”的________很大。

10、能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式为其他形式,或者从一个物体到其他物体,而在这两个过程中,能量的总量保持不变。

11、汽油的热值是 4.6×107J/kg,它的物理意义是_______汽油完全燃烧,放出的热量是________J。

要 想得 9.2×107J 的热量,至少要燃烧________kg 汽油。

12、有 10g 煤油,其中一半完全燃烧,放出的热量是 2.3×105J,余下的煤油的热值是________J/kg。

上书山有路勤为径,学海无涯苦作舟

述热量若全部被水吸收,可使________kg 水的温度从 15℃升高到 65℃(保留一位小数)。

13、普通汽车行驶时,发动机将燃料燃烧产生的内能转变为机械能。

如图所示是某型号的普通汽车发动 机的能量流向图,依据图中提供的信息,计算该汽车发动机的效率为________。

三、计算题14、下面是小敏在题为《能源的利用》的探究性学习中收集到的有关太阳能的资料:太阳能是人类最基本的能源,它无污染、免费、还可再生,这种能源的使用期和太阳本身的寿命一样长。

当太阳光照射地面时,1 平方米地面上在 1 秒内平均得到的太阳能约为 1.0×103J,太阳能热水器就是直接利用太阳能的装置,目前已经逐渐出现在我们的生活中恰好,小敏同学家最近想买一台太阳能热水器,在参考了以上资料后,她又在网上下载了某型号太阳能热水器的宣传广告:容积 集热管的采光面积(S) 效率 使用年限100L 1.5m2 40% 15 年(1) 小敏家每天大约需要 100kg 热水,用这种热水器将这些水从 25 摄氏度加热到 45 摄氏度需要 多少时间?(2) 对比效率为 80%的电热水器,小敏家每天可节约多少电能?15、某家庭用燃气热水器将质量为 100kg,温度为 20℃的自来水加热到 50℃,消耗的天然气体积为 1m3 (假设天然气完成燃烧)。

已知水的比热容为 4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为 3.2×107J/m3。

求: (1)天然气完全燃烧放出的热量; (2)水吸收的热量; (3)该热水器工作时的效率。

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