沪粤版九年级物理上册学案第十二章内能与热机章末复习课（ word版有答案）

第十二章 内能与热机
章末复习课
复习目标 1.了解内能的概念，能简单描述温度与内能的关系。 2.了解热量的概念。 3.通过实验，了解比热容的概念。尝试用比热容解释简单的自然现象。 4.从能量转化的角度认识燃料的热值。了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。 5.知道热机工作过程中的能量转化过程，了解汽油机的工作原理和工作过程。 要点回顾 一、内能 1.物体内所有的_________与________的总和叫做物体的内能；________物体都有内能，物体的内能跟______和______有关。 2.改变物体内能的途径是_________和________；对物体做功，物体的内能会______，物体对外做功，物体的内能会______；在发生热传递现象时，高温物体温度______，内能______，________热量，低温物体温度______，内能______，________热量。 3.把物体在热传递过程中_______________叫做热量，热量的单位是______。 二、热值 1.人们燃烧燃料可获得_________，该过程是_____能转化为_____能。 2.把某种燃料_________________叫做这种燃料的热值，它的单位是________，它的公式________或________，汽油的热值是，表示______________________________。热值是燃料的一种_____性，它只跟燃料的________有关。 三、物质的比热容 1.比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1所吸收（或放出）的______。符号是_____，单位是________。水的比热容为_________，其物理意义是_________________________。 2.比热容是物质的一种______性，它虽然由物体的质量、温度的变化、吸收或放出的热量多少来定义，但跟它们____关，物质的比热容只跟物质的______和状态有关。 3.吸热公式_________，其中的含义是_____________；放热公式________，其中的含义是_____________。 四、热机 1.把燃料燃烧时释放的______能转化为_______能的装置称为热机，燃料在_________内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有___________和__________。 2.四冲程汽油机和柴油机在构造上的不同是___________。它们都是由________、________、________和________四个冲程的不断循环连续工作的。其中________冲程把机械能转化为内能；________冲程将燃料燃烧后产生的内能转化为________能，使汽车获得动力，其他三个冲程靠________来完成。 3.四冲程内燃机在一个循环中，完成______个冲程，活塞往复______次，曲轴或飞轮转动______周，做功_____次。 4.热机转变为有用功的能量与________的比值称为热机效率。热机在工作时的各种能量损失是____________、___________、________和_______________。 5.人类保护环境的重要措施是：减少热机废气中的________物质，控制________排放的总量。 本章热点题型 一、内能 例1 下列关于温度、内能、热量说法正确的是（　　） A.物体温度越低，含有的热量越少 B.做功和热传递都可以改变物体内能 C.物体内能增加，温度一定升高 D.物体机械能越大，内能越大 解析：热量是一个过程量，不能用“含有”来描述，因此不能说含有的热量，A错误；做功和热传递都可以改变物体内能，B正确；物体内能增加，但温度不一定升高，如晶体的熔化过程，吸收热量、内能增大，温度不变，C错误；内能是物体内所有的分子动能与分子势能的总和，而机械能是物体的动能和势能的统称，两者本质上不同，因此物体的机械能越大，内能不一定大，故D错误。 答案：B 【跟踪训练】 1.如图所示，向装有少量水的烧瓶缓慢打气，突然塞子跳起来，同时瓶口出现了“白雾”，关于该现象说法正确的是（　　） A.白雾是水蒸气 B.瓶内气体膨胀对外做功 C.瓶内气体内能增加 D.瓶内气体温度升高 2.如图所示是汽油机的某冲程工作示意图，以下改变物体内能的方式与此相同的是（　　） A.汽车在行驶过程中，汽车发动机里的冷却液温度升高 B.打开暖风，车内温度升高 C.刹车时，刹车片温度升高 D.停在烈日下的汽车，车顶被晒得温度升高 二、比热容 例2 下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 物质水煤油冰铝铜比热容/
A.不同物质的比热容一定不同 B.物质的物态发生变化，比热容不变 C.质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多 D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多 解析：由表中数据可知，不同物质的比热容一般不同，但也有的物质比热容相同，如煤油和冰，A选项错误；水和冰是水的两种状态，分析表中数据可知，其比热容是不同的，说明比热容与物质状态有关，物质的物态发生变化，比热容也会发生变化，B选项错误；由表中数据可知，铝的比热容大于铜的比热容，质量相等的铝和铜升高相同的温度，因铝的比热容大，则根据可知铝吸收的热量更多，C选项正确；质量相等的水和煤油吸收相同的热量，因为水的比热容大，所以根据可知水升高的温度少，D选项错误。 答案：C 【跟踪训练】 3.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（ ） A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机 C.让热水流过散热器供暖 D.沿海地区昼夜温差较小 4.如图是质量为100 g的某物质温度随加热时间的变化图像，前10 min它吸收的热量是。求该物质的比热容。 三、热机 例3 如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（　　） A.吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入气缸 B.压缩冲程中，通过做功的方式使气缸内气体的内能减小 C.做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D.排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 解析：汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸，A正确；在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，B错误；在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，C错误；在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，D错误。 答案：A 【跟踪训练】 5.四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的是______冲程，如果汽油机的转速表显示3 000 r/min，那么该汽油机每秒内做______次功。给汽车加油时能闻到汽油的味道说明________________________。 6.关于内燃机，下列说法正确的是（　　） A.四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化 B.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能 C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 D.只要技术进步，内燃机的效率可以达到100% 四、热值与热机效率 例4 质量为3 t的小型载重汽车，额定功率为100 kW，车上装有6 t砂石，汽车以10 m/s的速度在平直公路上，以30 kW的功率匀速行驶了10 min，消耗汽油1.2 kg，请问： (1)1.2 kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少？(已知汽油的热值为 (2)汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力是多少？ (3)汽车在平直公路上匀速行驶时能量转化的效率是多少？ 解：(1)汽油燃烧放出的热量： (2)汽车牵引力做功： 汽车牵引力： 由于汽车匀速运动，则受到的阻力为 (3)有用功： 能量转化的效率 【跟踪训练】 7.关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 B.热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C.热机的效率越高说明做功越快 D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 8.利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140 kg燃料油，燃料油的热值为，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为________J，这些热量可以使________kg的水温度升高50℃。[水的比热容为] 参考答案 要点回顾 一、1.分子动能 分子势能 一切 质量 温度 2.做功 热传递 增加 减小 降低 减小 放出 升高 增加 吸收 3.内能改变的多少 焦耳 二、1.内能 化学 内 2.完全燃烧时放出的热量与燃料质量的比 J mq qV 1kg汽油完全燃烧释放的热量为 特 种类 三、1.热量 c 1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收（或放出）的热量为 2.特 无 种类 3. 四、1.内 机械 气缸 汽油机 柴油机 2.汽油机是火花塞，柴油机是喷油嘴 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 压缩 做功 机械 惯性 3.四 两 两 一 4.燃料完全燃烧释放的热量 燃料很难完全燃烧 机械传动时克服摩擦所消耗的能量 废气排出带走的能量 机械传热损失的能量 5.有害 废气 跟踪训练 1.B 解析：水蒸气会把瓶塞冲出，水蒸气对瓶塞做了功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，水蒸气内能减少，温度降低。水蒸气发生液化形成小水珠，瓶口出现“白雾”，B正确。 2.C 解析：根据图示可知，两个气门都关闭，活塞上行，因此该冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；汽车在行驶过程中，汽车发动机里的冷却液从发动机吸收热量温度升高，属于热传递改变内能，故A不符合题意；打开暖风，热量被风扇从发动机吹到车内，使车内温度升高，属于热传递改变内能的，故B不符合题意；刹车时，刹车片克服摩擦做功，机械能转化为内能，使刹车片温度升高，是通过做功改变物体的内能，C符合题意；放在阳光下汽车的顶部晒热，是汽车从太阳光中吸收热量，是利用热传递改变内能的，D不符合题意。 3.A 解析：炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发时会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，A符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，B不符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，C不符合题意；因为水的比热容大于砂石的比热容，相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量，水升高的温度或降低的温度少，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小，D不符合题意。 4.解：由图像可知，该物质10 min升高温度，由得，该物质的比热容 。 5.做功 25 分子不停地做无规则运动 解析：做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，燃气的内能减小，活塞机械能增加，即将内能转化为机械能；汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，3 000 r/min=50 r/s，即每秒飞轮转50圈，完成25个工作循环，对外做功25次；汽车加油时能闻到汽油的气味，是因为汽油分子不停地做无规则运动，这是扩散现象。 6.B 解析：内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。吸气和排气冲程不发生能量转化，A错误，B正确。在压缩冲程末，柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧，C错误；不管技术怎么进步，内燃机的效率都不能达到100%，D错误。 7.A 解析：柴油机的效率一般要高于汽油机，多用在重型机器上，A正确；热机效率越高，有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，B错误；热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值，功率是热机做功的快慢，两者没有必然联系，C错误；在热机的各种能量损失中，废气带走的热量最多，D错误。 8. 3. 解析：完全燃烧140 kg这种燃料油放出的热量，水吸收的热量，由可得，。 教学反思