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人教版九年级物理第十四章
《内能的利用》
总结提升
2020年9月
第十四章
内能的利用
本章知识框架
内能的利用
热机
热机的效率
能量的转化和守恒
能量转化
分类
内燃机
结构
工作过程
热值
概念
符号:q
单位:J/kg
计算:Q=qm
热机的效率
计算:η=
×100%
W有用
Q
如何提高热机效率
能量的转化
能量守恒定律
1.热机:利用内能_______的机械。内燃机是最常见的一种热机,其中的四冲程汽油机或柴油机通过________、_______、_______、_______四个冲程的循环进行工作。
2.热值:某种燃料完全燃烧放出的______与其______之比。它的大小取决于燃料的______。
第十四章
内能的利用
重点梳理
做功
吸气
压缩
做功
排气
热量
质量
种类
3.热机的效率:热机工作时,用来做________的那部分能量与______________________之比。
4.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,而在转化和转移的过程中,能量的总量________。
第十四章
内能的利用
有用功
燃烧完全燃烧放出的热量
转化
转移
保持不变
第十四章
内能的利用
整合拓展创新
类型一 内燃机的结构及工作过程
本类型主要从热机的原理、单缸四冲程工作过程及能量转化、飞轮转速等角度进行命题。
例1
在四冲程汽油机的一个工作循环中,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
B
第十四章
内能的利用
要解决此题,需要掌握内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,同时要了解其能量转化情况。压缩冲程中,活塞向上运动,压缩燃料混合物对其做功,将机械能转化为内能。
解
析
1.汽油机是热机的一种,汽油在汽缸内燃烧时将________能转化为______能。如图14-T-1所示是四冲程汽油机的一个工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在________冲程。
图14-T-1
第十四章
内能的利用
【针对训练】
做功
化学
内
第十四章
内能的利用
2.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1200
r/min,该汽油机每秒钟内完成________个冲程,做功________次。
10
四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程,做功一次,曲轴、飞轮转两圈,该汽油机飞轮的转速是1200
r/min,所以飞轮每秒钟转20圈,完成40个冲程,做功10次。
解
析
40
第十四章
内能的利用
类型二 热值
本类型主要从热值的概念、与热值有关的计算等角度进行命题。
热值
2500
第十四章
内能的利用
解
析
第十四章
内能的利用
热值
【针对训练】
第十四章
内能的利用
第十四章
内能的利用
解
析
答案
第十四章
内能的利用
类型三 热机的效率
本类型主要从对热机效率的理解、计算以及提高热机效率的方法等角度进行命题。
例3 随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭。在挑选汽车时,发动机(汽油机)效率的高低是区分汽车优劣的重要指标之一。有经验的司机可以通过闻尾气的气味作出初步的判断。输出功率相同时,汽油味越淡,汽车发动机效率越________,原因是_____________________________。
燃料(或汽油)燃烧充分,效率高
高
第十四章
内能的利用
输出功率相同的汽车,汽油味越淡,说明燃烧越充分,燃烧放出的热量越多,转化成的有用功越多,发动机的效率越高。
解
析
第十四章
内能的利用
【针对训练】
第十四章
内能的利用
答
案
第十四章
内能的利用
类型四 能量的转化和转移
本类型主要从生活中能量转化和转移现象区分、利用能量守恒定律解释能量转化或转移现象、列举生活中的转化和转移实例等角度进行命题。
例4 有关能量守恒定律,下列说法中错误的是
( )
A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B.只要有能的转化和转移,就一定遵从能量守恒定律
C.能量守恒定律适用于电能与内能的相互转化
D.能量守恒定律适用于光能与电能的相互转化
A
能量守恒定律适用于任何形式能量的转化和转移。
解
析
第十四章
内能的利用
【针对训练】
6.下列各种现象中,发生了能的转移而没有发生能的转化的是
( )
A.钢筋在砂轮的摩擦下溅出火花
B.火箭在“熊熊烈火”中冲天而起
C.一盆热水慢慢地变冷
D.锯木头时,锯条发热
C
第十四章
内能的利用
要判断能量是发生了“转移”还是“转化”,关键是确定能的形式是否发生了变化,能的形式发生了变化的是“转化”,能的形式不变的是“转移”。选项A、D中,克服摩擦做功,机械能转化为内能;选项B中,内能对物体做功,内能转化为机械能;选项C中,内能在热水和空气之间转移。
解
析
第十四章
内能的利用
7.荡秋千的小敏在荡起一定高度以后,让秋千自由摆动,每次上升的高度逐渐减小,最后停下来。下列说法中正确的是
( )
A.在此过程中机械能守恒
B.能量在逐渐消失
C.只存在动能和重力势能的相互转化
D.机械能最终转化为内能,且总的能量守恒
D
因为有摩擦和空气阻力,机械能逐渐转化为内能,
但总的能量守恒。
解
析
10.地球上大多数能量来源于太阳,人类及其他生命体利用太阳能的过程就是把太阳能转化为其他形式能的过程。如图14-T-2所示,太阳能热水器把太阳能转化为_______能;植物在阳光的照射下把太阳能转化为________能。
图14-T-2
第十四章
内能的利用
化学
内