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ZJ版九上§3.5物体的内能（3）预学案
姓名
请您以教材为蓝本，完成下列问题：
一、知识点预习：
1、热机有多种类型。
、
、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。
2、热机有个共同特点：通过做功把内能转化为_______。
3、内燃机就是燃料在机器
内燃烧的热机。以
为燃料的内燃机叫做汽油机，以
为燃料的内燃机叫做柴油机。
4、大多数的汽油机都是由____________________________四个冲程的循环往复来保证机器正常工作。
5、压缩冲程工作时
能转化为
能；做功冲程工作时
能转化为
能。
6、我们把
1
千克某种燃料________时放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值的单位为________。
二、知识点运用：
1、关于汽油机，下列说法正确的是（ ）
A．在完成吸气冲程过程中，进气门和排气门都打开
B．在完成压缩冲程过程中，进气门打开，排气门关闭
C．使汽车获得动力的冲程是做功冲程
D．压缩冲程将内能转化为机械能
下列关于“热机”的说法中，正确的是（ ）
A.
通过技术改进，热机效率可达100%
B．压缩冲程将内能转化为机械能
C．热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高
D．火箭发动机属于热机
3、下列关于汽油机和柴油机的说法，正确的是（ ）
A．柴油机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个冲程
B．汽油机和柴油机都属于内燃机
C．吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
D．汽油机顶部有喷油嘴，而柴油机顶部有火花塞
4、列关于热机的说法中，正确的是(
)
A.
热机是把内能转化为机械能的装置
B．热机是把机械能转化为内能的装置
C．只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能
D．没有漏气，也没有摩擦，内燃机可以把内能全部转化为机械能
5、2020年是全面建成小康社会目标的实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。
（1）要将2kg初温为20℃的一壶水恰好加热到100℃，需要吸收多少热量？
（2）若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方
米天然气？[天然气热值为4.2×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]
参考答案：
一、知识点部分：
1、蒸汽机
内燃机
2、机械能
3、气缸
汽油
柴油
4、吸气、压缩、做功、排气
5、机械
内
内
机械
6、完全燃烧
焦
/
千克
二、知识运用部分：
二、知识点运用
1、C
2、D
3、B
4、A
5、（1）6.72×105J
（2）
0.04m3
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
21清风明月(共36张PPT)
浙教版
九上
§
3.5物体的内能（3）
------热机、燃料的热值
复
习:
加热装有水的试管，会看到什么现象？有几种形式的能？怎样转化？
用酒精灯加热时，燃料的化学能转化为热能释放出来，一部分热被水吸收而使水的温度升高，内能增加，水汽化产生大量的水蒸气，管内气压增大对试管塞做功，试管塞机械能增加而冲出去，水蒸气内能减小，温度降低，管口水蒸气液化，出现大量白雾。
这个过程中，燃料的化学能转化为水的内能；水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
比较下列两个装置，想一想有哪些相似之处？
思考与讨论：
1、加热产生高温高压的水蒸气；
2、高温高压的水蒸气对外做功，获得机械能。
3、获得的机械能都是由内能转化而来。
4、……
热
机
一、热机
1、热机：通过做功把内能转化为机械能的装置。
2、热机的种类：
蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等。
热机在人类生活中发挥着重要的作用。许多现代交通运输工具靠它来提供动力。热机的应用和发展推动了社会的快速发展，使人类步入工业化时代。
3、热机的共同特点：
通过做功把内能转化为机械能。
蒸气火车
世界上第一辆汽车：蒸气汽车
喷气式飞机
火箭
涡轮（喷气）发动机
火箭
火箭喷气发动机
二、内燃机
1、内燃机：
燃料在机器气缸内燃烧的热机，称为内燃机。
在汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。
2、内燃机的种类：
汽油机和柴油机。
以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机；以柴油为燃料的内燃机叫做柴油机。
3、内燃机的启动：
内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
（1）汽油机的构造
4、汽油机
汽油机主要结构包括：
气缸、活塞、连杆和曲轴、进气门、排气门、火花塞等。
目前常用的汽油机一般都为四冲程汽油机。
汽油机的四冲程
吸
气
冲
程
压
缩
冲
程
做
功
冲
程
排
气
冲
程
冲程：
活塞从气缸的一端运动到气缸的另一端的过程，叫做一个冲程。
（2）汽油机工作的原理
在外力带动下，汽油机开始吸气、压缩、做功、排气，完成一个工作循环，并继续下一个工作循环，周而复始地进行工作。
视频：汽油机工作原理
（A）吸气冲程
进气门打开，排气门关闭。
活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
汽油和空气
（B）压缩冲程
进气门和排气门都关闭。
活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。机械能转化为内能。
能量转化：（活塞的）机械能→（气缸内气体的）内能
在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
（C）做功冲程
能量转化：
（燃料的）化学能→（气缸内气体的）内能→（活塞的）机械能
燃烧后的废气
进气门关闭，排气门打开。
活塞向上运动，把废气排出气缸。
（D）排气冲程
至此，汽油机的一个工作循环完成。接着又开始下一个“吸气、压缩、做功、排气”工作循环。
思考与讨论:
汽油机完成一个工作循环过程中：
1、曲轴和飞轮转动几周？活塞往复几次？
2、完成几个冲程？
3、对外做功几次？那个冲程对外做功？其他三个冲程怎么完成？
4、汽油机的优点有哪些？
往复两次
转动两周
四个冲程
做功一次
做功冲程做功
靠飞轮惯性来完成
汽油机机身轻巧，提升功率快，转速快，常用在小汽车、飞机及小型农机上。
阅读：柴油机
柴油机的构造原理、工作过程与汽油机相似，主要的不同在于柴油机的压缩比要比汽油机大，即把吸入的空气压缩到1/12～1/20（汽油机为1/6～1/9）。这时压强达到35～45大气压，温度可升高到700～1500℃。所以柴油机没有点火装置，在压缩冲程末，由喷油嘴喷入雾状柴油立即点燃。柴油机可以做得比汽油机功率大、效率高。但柴油机比较笨重，震动大，转速较慢。常用在坦克、机车、拖拉机、载重汽车和海轮上。
5、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能量之比。
汽油机的效率一般为20%-30%；柴油机的效率可达45%。蒸汽机的效率只有6％～15％，所以目前蒸汽机已很少使用，逐步被内燃机替代。
热机使用过程中排出的废气:SO2、NO2、CO2、CO……。
喷气发动机
喷气发动机也是一种内燃机，燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。喷气发动机有空气喷气发动机（如图3-71）和火箭喷气发动机（如图3-72）两种。空气喷气发动机工作时，需要利
用大气中的氧气来助燃，这种发动机常使用在飞机上。
火箭喷气发动机自带燃料和氧化剂，它工作时不需要外
界的空气，既可以在大气层外的宇宙空间工作，
还可以在
水下工作。火箭喷气发动机常用来发射人造卫星和宇宙飞船。
火箭喷气发动机的主要部分是燃烧室和喷口，燃料和氧化剂
混合后在燃烧室中燃烧，燃气以极高的速度从发动机底部的喷口向后喷出，从而产生极大的向前推力。
火箭喷气发动机按使用的
燃料不同，分为固体燃料
火箭喷气发动机和液体燃料火箭喷气发动机。在广
大科技工作者的努力下，我国的航空、航天技术得
到了飞速发展，火箭及卫星技术已达到世界先进水
平。
思考与讨论：
1、煤气灶上烧开水时，水壶里
的热量从哪里来？
2、常见的燃料有哪些？
燃料
液化气、天然气、汽油、柴油、木柴、氢气…
3、燃料燃烧时能量如何转化?
化学能转化为内能、光能
4、为什么火箭用的燃料是氢而不是汽油?
相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不同。（不同燃料的热值不同）
三、燃料的热值
1、燃料：
燃料种类很多，木柴、煤、石油、天然气、沼气等都是燃料。
燃料燃烧时，能够放出热量。
灶具、汽车、轮船、火力发电厂和各种火箭等，都是利用燃料燃烧所产生的热量工作的。
2、燃料的热值：
1）概念：
1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。
2）单位：焦/千克
3）不同燃料的热值不同
汽油的热值q汽油为4.6×107焦/千克,表示的意义是：
____________________________________________。
1千克汽油完全燃烧时产生的热量为4.6×107焦
3千克汽油完全燃烧时产生的热量为
焦
1.38×108
1）不同燃料的热值不同；
2）热值与燃料的种类有关；
3）热值与燃料的质量或体积、是否完全燃烧无关；
4）氢气的热值较大。
4）热值的含义
Q=mq
其中，Q为燃料燃烧放出的热量；m为燃料的质量；q为燃料的热值。
例1、
已知酒精的热值是3.0×107焦/千克，则完全燃烧50克酒精放出的热量是多少？
解：
Q=mq=0.05kg×3.0×107J/kg=1.5×106J
50g=0.05kg
答：完全燃烧50克酒精放出的热量是1.5×106J。
5）燃料热值相关的计算举例
例2、
完全燃烧2千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千克的水温度从20
℃升高到
100
℃(不计热损失)
?
(热值为3×107J/kg)
Q=mq=2kg×3×107J/kg=6×107J
答：可以使质量为174.4千克的水温度从20
℃升高到
100
℃。
Q=cm(t-t0)=4.3×103J/(kg?℃)×m(100℃-20℃)=6×107J
m=174.4kg
解：
燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。例如，用天然气烧水时，天然气燃烧放出的热量只有一部分传递给水，另一部分传递给盛水容器、炉子以及散失到空气中。
因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完
全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既
可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、
保护环境。
6）节能
：
课堂小结
1、
内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
2、内燃机的压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
3、1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。
课堂小练
1、把一锅水烧开,说法正确的是(对照热值表)(
)
A.用汽油比用酒精多费燃料
B.用柴油比用无烟煤省燃料
C.用木炭比用干木柴省燃料
D.因为需要的热量不知道,所以不能确定
C
课堂小练
2、一杯煤油倒掉一半，以下说法正确的是（
）
A.比热和热值均不变
B.比热和热值均减少一半
C.比热减少一半，热值不变
D.热值不变，比热减少一半
A
3、下列关于热机的说法中，错误的是（ ）
A．热机就是热力发动机的简称
B．热机的大量使用会造成环境污染
C．热机排出的尾气带走很多热量
D．通过技术改进，热机的效率可达到100%
D
课堂练习
4、四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是
( )
A.
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
C
课堂练习
5、关于燃料的热值，下列说法中正确的是( )
A.
燃料的质量越大，热值越大
B.
当燃料未燃烧时，其热值为0
C.
当燃料不能完全燃烧时，其热值减小
D.
不同的燃料，其热值一般是不同的
D
课堂练习
6、下列说法正确的是(
)
A.
燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.
容易燃烧的燃料的热值一定大
C.
煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多
D.
1kg的煤的热值是2kg煤的热值的一半
A
7、近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了0.05m3的天然气，将3kg的水从20℃加热到80℃．已知水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），天然气的热值是3.6×107J/m3．试求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？
（1）1.8×106J；（2）7.56×105J
（3）42%
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ZJ版九上§3.5物体的内能（3）课后练习
姓名
1、一杯煤油倒掉一半，以下说法正确的是（
）
A.
比热和热值均不变
B.
比热和热值均减少一半
C.
比热减少一半，热值不变
D.
热值不变，比热减少一半
2、把一锅水烧开,说法正确的是(对照热值表)(
)
A.
用汽油比用酒精多费燃料
B.
用柴油比用无烟煤省燃料
C.
用木炭比用干木柴省燃料
D.
因为需要的热量不知道,所以不能确定
3、如图是四冲程汽油机的剖面图,它是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程在不断循环来保证连续工作的，其中内能转化为机械能的是?( )
?
A.
吸气冲程?????????????B.
压缩冲程?????????????C.
做功冲程?????????????D.
排气冲程
4、如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，正确的顺序是（
）
?
A.
甲、
乙、
丙、
丁?????????????
B.
乙、
丁、
甲、
丙?????????????
?
C.
甲、
丙、
乙、
丁?????????????
D.
丁、
丙、
甲、
乙?????????????
5、下列说法正确的是(
)
A.
燃料的热值与燃料燃烧情况无关
B.
容易燃烧的燃料的热值一定大
C.
煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木柴放出的热量一定多。
D.
1kg的煤的热值是2kg煤
6、干木柴的热值为1.2×107?J/kg,它表示?(
)
A.
1?kg干木柴燃烧时放出1.2×107?J的热量?????????????
B.
单位质量的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107?J?????????????
C.
1?kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107?J/kg?????????????
D.
1?kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107?J?????????????
7、热机的效率高是指( )
A.
热机的温度高
B.
热机在单位时间内消耗的燃料少
C.
热机对外做功多
D.
燃料完全燃烧放出的能量转化为有用功的百分比高
8、
参考答案
1、A
2、C
3、C
4、C
5、A
6、D
7、D
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