第十四章 内能的利用——九年级全一册人教版物理课后习题精讲课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
第十四章 内能的利用
九年级全一册人教版物理
课后习题精讲课件
第一节
热机
课后习题精讲
1.除了飞机、汽车、摩托车之外,你还知道哪些地方用到了热机 你列举的这些热机中哪些是内燃机
答：除了飞机、汽车、摩托车外,还有轮船、拖拉机、收割机、推土机、压路机、坦克等都使用了热机,这些热机都是内燃机。火车可分为电力机车、内燃机车和蒸汽机车,其中内燃机车使用的是内燃机。
2.在图14.1-6中,甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中,分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况如图所示。
3.从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中
(1)哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程
(2)哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程
(3)哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程
(1)做功冲程中,燃料燃烧,化学能转化为内能。
(2)做功冲程中,内能转化为机械能。
(3)压缩冲程中,机械能转化为内能。
4.柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点,有什么不同点
不同点 汽油机 柴油机
构造 火花塞 喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气冲程吸进的物质 空气和汽油 空气
压缩冲程末汽缸内的温度 低 高
点火方式 点燃式 压燃式
做功冲程燃气的压强 低 高
优缺点 体积小，噪音低，转速高 燃油经济性好(效率高)，低速扭矩大
应用 制造轻便机械 制造重型机械
相同点 1.构造：都有汽缸、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴；2.工作：都分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程.
第二节
热机的效率
课后习题精讲
1.汽油的热值为4.6×107J/kg。这个数值究竟有多大 有人通过一个具体例子来认识汽油热值的大小:一个60kg的人,从大厦的1楼步行至第11楼(走了10层楼),每层楼的层高为3m,他克服重力做了多少焦耳的功 如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等,需要汽油的质量是多少 这大约相当于生活中什么物体的质量
解：人上楼克服重力做的功
W人=Gh=mgh=60kg×10N/kg×(10×3)m=1.8×104J
Q油放=W=1.8×104J
由Q油放=mq得
m===3.9×10-4kg=0.39g=390mg
390mg只相当于一粒药片的质量。
2.如果燃烧干木柴跟燃烧煤油放岀的热量相等,干木柴的质量应该等于煤油质量的几倍 请列出相关计算式来说明理由。
解：Q柴放=Q油放
m柴q柴=m油q油
=3.8倍
3.全球汽车保有量在迅速增长,截至2011年,全球处于使用状态的汽车数量已突破10亿辆。毎辆汽车每年耗油1.8t,汽车内燃杌的效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%,全球每年可以节约多少燃油
解：每辆汽车做有用功所需燃油1.8t×30%=0.54t
内燃机效率提高后为30%+1%=31%
效率提高后所需燃油量≈1.74t
每辆车每年节约燃油1.8t-1.74t=0.06t
10亿辆车每年节约燃油109×0.06t=6×107t
4.提高热机的效率具有哪些积极意义 请你列出一个回答问题的提纲,不必展开陈述。
答：减少有害气体的排放量,降低对空气的污染。
减少燃料的消耗,节约能源。
第三节
能量的转化和守恒
课后习题精讲
1.一支向高空瞄准的步枪,扣动板机后射出一颗子弹,子弹没有击中目标,最后下落陷在土地中。请你说出以上过程中发生了哪些能量转化。
答：扣动扳机后,火药燃烧的过程,化学能转化为内能;子弹从枪膛中射出的过程,部分内能转化为机械能;子弹在飞行的过程中和空气摩擦,部分机械能转化为内能;子弹在空中下落的过程,重力势能转化为动能;最后,子弹下落陷在土地中的过程,机械能转化成内能。
2.请从能量转化的角度具体说明以下效率的意义。
某太阳能电池工作的效率是16%
某电动机工作的效率是83%
某锂电池充电时的效率是99%
某柴油机工作的效率是35%
某电热水器工作的效率是87%
答：太阳能电池把其接收到的太阳能的16%转化成电能
电动机把其消耗掉的电能的83%转化成机械能输出
锂电池把其消耗掉的电能的99%转化成化学能储存起来
柴油机把柴油燃烧时释放的能量的35%转化为机械能
电热水器把其消耗的电能的87%转化成了水的内能
3.小华家使用的是天然气热水器,该热水器的铭牌标明了它的热效率,表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有多大比例转化为水的内能。小华尝试估测该热水器的热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。他把家里自动洗衣机的水量”设置为40L,用热水器输出的热水注入洗衣机,当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是15°C,热水器输出热水的温度为40°C,注水前天然气表的示数是2365.89m3,注水后变为2366.05m3,天然气的热值为3.2×107J/m3。请你估测该热水器的热效率。
水的体积为:V=40L=40dm3=0.04m3
水的质量为:m=ρV=1×103kg/m3×0.04m3=40kg
水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40-15)℃=4.2×106J
天然气的体积:V=2366.05m3-2365.89m3=0.16m3
天然气燃烧释放热量:Q放=Vq=0.16m3×3.2×107J/m3=5.12×106J
热水器的效率：η=×100%=×100%=82%
4.释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”,营养成分在人体细胞里与氧结合,提供细胞组织所需的能量。这种过程没有火焰,但化学能同样可以转化为内能,因此人的体温保持在37℃左右。从能量守恒的角度说说,食物提供的化学能还转化为哪些能量。
答：人能进行机械运动,食物提供的化学能还可以转变为人的机械能。另外,人体内会产生微弱的生物电流,所以食物提供的化学能还可以转变为电能。
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