第14章 内能的利用-教案课件-初中物理九年级

第一部分 教材知识梳理第第14章章 内能的利用内能的利用考点清单 热机热机 1.热机热机(1)(1)定义定义：利用：利用_做功的机械叫做热做功的机械叫做热机机(2)(2)分类分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷汽发动机等：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷汽发动机等(3)(3)内内燃燃机机：燃燃料料直直接接在在发发动动机机汽汽缸缸内内燃燃烧烧产产生生动动力力的的热热机机，分为汽油机和柴油机分为汽油机和柴油机2.汽油机汽油机(1)工工作作过过程程：四四冲冲程程汽汽油油机机是是由由吸吸气气、压压缩缩、做做功功和和排排气气四四个个冲程的不断循环来保证工作的冲程的不断循环来保证工作的燃料燃烧释放出的能量燃料燃烧释放出的能量 考点考点1 1(2)汽油机四冲程示意图汽油机四冲程示意图_冲冲程程_冲冲程程_冲冲程程_冲冲程程图图示示吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气进气门进气门打开打开关闭关闭关闭关闭关闭关闭排气门排气门关闭关闭关闭关闭关闭关闭打开打开活塞运动方向活塞运动方向向向_运运动动向向_运运动动向向_运运动动向向_运运动动能量转化能量转化将将_能能转化为转化为_能能将将_能转化为能转化为_能能下下上上下下上上机械机械内内内内机械机械在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程使汽车获得动力在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程使汽车获得动力()理由：理由：示失 分 警热机的效率热机的效率1.1.燃料的热值燃料的热值(1)(1)定定义义：某某种种燃燃料料_放放出出的的热热量量与与其其质质量量之之比比，叫做这种燃料的热值，用符号，叫做这种燃料的热值，用符号_表示表示(2)(2)意意义义：热热值值在在数数值值上上等等于于_kg某某种种燃燃料料完完全全燃燃烧烧放放出的热量出的热量(3)(3)单位单位：_，符号是，符号是_(4)(4)特点特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的_有关有关完全燃烧完全燃烧q1焦耳每千克焦耳每千克J/kg种类种类 考点考点3 3(5)(5)计算公式计算公式a a公式：公式：Q_Q热量，单位热量，单位Jq热值，单位热值，单位J/m3V体积，单位体积，单位m3b b公式：公式：Q_Q热量，单位热量，单位Jq热值，单位热值，单位J/kgm体积，单位体积，单位kgmqqV2.热机的效率热机的效率 (1)定义：热机工作时，定义：热机工作时，_的那部分能量与的那部分能量与 _放出的热量之比，叫做热机的效放出的热量之比，叫做热机的效率用率用_表示表示(2)公式公式(3)提提高高燃燃料料利利用用率率的的措措施施：让让燃燃料料燃燃烧烧更更充充分分；减减少少各各种种能量损失；设法利用废气的能量等能量损失；设法利用废气的能量等有用功有用功燃料完全燃烧燃料完全燃烧燃料燃烧越充分，其热值越大燃料燃烧越充分，其热值越大 ()理理由由：热热值值是是物物质质本本身身的的性性质质，只只与与燃燃料料的的种种类类有有关关，与与燃料是否充分燃烧无关燃料是否充分燃烧无关示失 分 警1.能能量量的的转转化化：在在一一定定条条件件下下，各各种种形形式式的的能能量量是是可可以以相相互互_的的2.能量守恒定律能量守恒定律(1)定定义义：能能量量既既不不会会凭凭空空产产生生，也也不不会会凭凭空空消消失失，它它只只会会从从一一种种形形式式_为为其其他他形形式式，或或者者从从一一个个物物体体转转移移到到其其他他物物体体，而而在在转转化化和和转转移移的的过过程程中中，能能量量的的总总量量 _(2)永永动动机机：不不需需要要动动力力就就能能源源源源不不断断的的对对外外做做功功的的机机器器就就是是永永动动机机，大大量量研研究究表表明明，永永动动机机是是不不可可能能制制造造出出来来的的能量的转化和守恒能量的转化和守恒转化转化转化转化保持不变保持不变 考点考点4 4 湖南三年中考 命题点命题点1 1热机热机2.(2016永州永州13题题2分分)下图是汽油机工作的四个冲程的示意下图是汽油机工作的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是图，其中表示做功冲程的是 ()()【解解析析】做做功功冲冲程程中中两两个个气气门门都都关关闭闭，活活塞塞向向下下运运动动，C图图正正确确；另另外外，根根据据C图图火火花花塞塞喷喷火火花花，这这是是做做功功冲冲程程的的特特点点，由由此此也也可可以以判判断断C图图是是做做功功冲冲程程判判断断冲冲程程主主要要是是看看气气门门的的关关闭闭和和活活塞塞的的运运动动情情况况，据据此此可可以以判判断断 A、B、D图分别是吸气、压缩和排气冲程图分别是吸气、压缩和排气冲程【答案答案】A4.(2016怀化怀化18题题3分分)热机的四个冲程中对外做功的是热机的四个冲程中对外做功的是 _冲冲程程，排排气气冲冲程程_(选选填填“得得到到”或或“消消耗耗”)机械能机械能【解解析析】热热机机的的四四个个冲冲程程中中，对对外外做做功功的的是是做做功功冲冲程程，把把内能转化为机械能，其他三个冲程都要消耗机械能内能转化为机械能，其他三个冲程都要消耗机械能做功做功消耗消耗 命题点命题点2 2热值的理解及相关计算热值的理解及相关计算(含热效率计算含热效率计算)3.(2016永永州州21题题2分分)体体积积为为0.1 m3、热热值值为为2.1107 J/m3的的某某气气体体燃燃料料完完全全燃燃烧烧放放出出的的热热量量为为_J；若若这这些些热热量量全全部部被被温温度度为为20、质质量量为为10 kg的的水水吸吸收收，则则水水升升高高的的温度是温度是_.c水水4.2103 J/(kg)702.11064.(2015衡衡阳阳21题题2分分)质质量量为为2 kg的的某某种种物物质质温温度度从从20 升升高高到到40 时时，吸吸收收的的热热量量是是1.88104 J，该该物物质质的的比比热热容容是是_J/(kg)如如果果不不考考虑虑热热量量散散失失，需需要要完完全全燃燃烧烧_kg干干木木材材来来提提供供热热量量(q干干木木材材1.2107 J/kg)4701.57103【解析】【解析】该物质的比热容该物质的比热容 因为因为Qmq，所以所以m干木材干木材5.(2016株株洲洲22题题4分分)一一个个额额定定功功率率为为1 000 W的的电电热热水水壶壶装装有有1.5 kg初初温温为为20 的的水水正正常常工工作作将将水水烧烧开开(100)所所用用时时间间为为9 min，则则水水吸吸收收的的热热量量为为_J，该该电电热热水水壶壶的的效效率率为为_(计计算算结结果果保保留留两两位位小小数数)已已知知水水的比热容为的比热容为4.2103 J/(kg)【解析解析】水吸收的热量水吸收的热量Q吸吸cmt4.2103 J/kg1.5 kg(100 20)5.04105 J；电热水壶消耗的电能为；电热水壶消耗的电能为WPt1 000 W960 s5.4105 J，则电热水壶的效率为，则电热水壶的效率为5.0410593.3%命题点命题点3 3能量的转化和守恒能量的转化和守恒2.（2015长沙长沙21题题2分分）目前长沙城区的老居民小区正）目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具冲冲击钻击钻.冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示击墙壁，打出圆孔，如图所示.冲击钻在工作过程中，冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是其能量转化关系是()()A.内能转化为机械能内能转化为机械能B.内能转化为电能内能转化为电能C.只有机械能和内能的转化只有机械能和内能的转化D.有电能、机械能和内能的转化有电能、机械能和内能的转化第第2题图题图D【解析解析】冲击钻在工作时，电动机带动钻头转动，将电冲击钻在工作时，电动机带动钻头转动，将电能转化为机械能；钻头冲击墙壁时，要克服阻力做功，能转化为机械能；钻头冲击墙壁时，要克服阻力做功，将部分机械能转化为内能将部分机械能转化为内能【解解析析】题题图图中中是是做做功功冲冲程程，将将内内能能转转化化为为机机械械能能A选选项项中中，将将燃燃料料燃燃烧烧获获得得的的内内能能转转化化为为火火箭箭的的机机械械能能，符符合合题题意意；B选选项项中中，将将机机械械能能转转化化为为内内能能，不不符符合合题题意意；C选选项项中中，将将动动能能转转化化为为重重力力势势能能，不不符符合合题题意意；D选选项项中中，将将太太阳阳能能转转化化为为内内能能，不不符合题意符合题意3.(2014湘潭湘潭5题题2分分)如图是内燃机的某个冲程下列情况如图是内燃机的某个冲程下列情况与该冲程能量的转化方式一致的是与该冲程能量的转化方式一致的是 ()A5.（2014岳阳岳阳11题题3分分）根据能量守恒定律，以下情形可）根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（能发生的是（）A.出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进 B.电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永 远不会停止远不会停止C.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右 斜面斜面 D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年【解析解析】子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹】子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度会减慢，具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度会减慢，故故A错误；用电水壶加热水的过程中，消耗了电能，而水错误；用电水壶加热水的过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故沸腾会停止，故B错误；两个斜面相对接，小球从左斜面错误；两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故C正确；正确；机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会默默地走十几年，故会消耗完毕，不会默默地走十几年，故D错误错误.故选故选C.例例1 1 (2016黄黄石石)常常见见的的家家用用热热水水器器有有太太阳阳能能热热水水器器、电电热热水水器器、燃燃气气热热水水器器若若使使用用太太阳阳能能热热水水器器将将12 kg水水由由20 加加热热到到45，则则水水需需要要吸吸收收太太阳阳能能_J；若若改改用用功功率率为为“220 V，1 000 W”的的电电热热水水器器正正常常加加热热，则则需需要要加加热热_s；若若用用燃燃气气热热水水器器加加热热，则则需需要要完完全全燃燃烧烧_m3的的燃燃气气已已知知水水的的比比热热容容为为4.2103 J/(kg)，燃燃气气的的热热值值为为4.2107 J/m3，不不考考虑虑能能量量转转换换过过程程中中的的能能量损失量损失常考类型剖析 类型类型1 1热值的相关计算热值的相关计算1.261061 2600.03【解解析析】水水需需要要吸吸收收的的太太阳阳能能Q吸吸cm(tt0)4.2103 J/(kg)12 kg(45 20)1.26106 J；电电加加热热器器需需要要加加热热的的间间 ；需需要要完完全全燃燃烧烧的的煤煤气气 .例例2(2016 连连云云港港)某某家家庭庭需需要要将将50 kg、初初温温为为10 的的水水加加热热到到 50 作作为为生生活活用用水水，他他们们利利用用煤煤气气灶灶烧烧水水，需需要要燃燃烧烧0.8 kg的的煤煤气气这这些些水水从从 10 加加热热到到50 需需要要吸吸收收的的热热量量为为_J，0.8 kg的的煤煤气气完完全全燃燃烧烧放放出出的的热热量量 为为 _J，煤煤 气气 灶灶 烧烧 水水 的的 效效 率率 为为 _ c水水4.2103 J/(kg)，q煤气煤气4.2107 J/kg8.41063.36107