贵州省赫章县古达苗族彝族乡初级中学人教版九年级物理全册：14内能的利用复习课件 （共32张PPT）

课件32张PPT。第十四章 内能的利用贵州省赫章县古达初级中学 王正兴 总复习一、内能的利用 1、热机定义把内能转化为机械能的机器原理化学能 内能 机械能 燃料燃烧做功应用蒸汽机 内燃机 喷气式发动机认识“内燃机”定义燃料在汽缸内燃烧的热机分类汽油机和柴油机工作过程一个工作循环四个冲程：吸气、压缩、做功、排气。飞轮的转动2周，活塞往复2次，做功1次吸气、压缩、排气冲程靠飞轮的惯性完成，做功冲程是内燃机唯一对外做功的冲程。做功冲程把内能转化为机械能，压缩冲程把机械能转化为内能一、内能的利用 2、汽油机和柴油机在结构和工作原理中的异同表类型汽油机柴油机不
同
点燃料汽油柴油构造顶部有一个火花塞顶部有一个喷油嘴吸气冲程吸入汽油与空气的混合物吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低（20%~30%）高（30%~45%）特点 应用轻巧、振动小、噪声小 小型汽车、摩托车、飞机、小型农业机械笨重、振动大、噪声大 载重汽车、拖拉机、坦克、轮船相同
点都是内燃机，一个工作循环都是四个冲程：由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 ┃ 考点聚焦1、热值二、热机的效率 定义某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的比值单位焦耳每千克 符号 J/kg公式Q=mq物理意义热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量理解热值反映的是某种燃料的燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中化学能转化成内能的本领大小，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积无关 ┃ 考点聚焦2、热机效率二、热机的效率 定义热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值公式提高效率使燃料充分燃烧；尽量减小各种热损失；机件间保持良好的润滑。理解热机效率总小于1.主要是由于燃料不能完全燃烧、废气带走一部分热量、克服摩擦做功、热传递损失能量等原因，没有将全部能量都利用起来。 ┃ 考点聚焦《中华人民共和国大气污染防止法》第五十条　国家倡导低碳、环保出行，根据城市规划合理控制燃油机动车保有量，大力发展城市公共交通，提高公共交通出行比例。
国家采取财政、税收、政府采购等措施推广应用节能环保型和新能源机动车船、非道路移动机械，限制高油耗、高排放机动车船、非道路移动机械的发展，减少化石能源的消耗。
┃ 考点聚焦三、能量的转化和守恒 1、能量的转化和转移（1）自然界中，在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化或转移（2）能量的转移普遍存在，在转移过程中能量形式不变。（3）能量的转化也是普遍存在的，能量的转化过程中能量的形式发出改变。 ┃ 考点聚焦二、能量的转化和守恒 2、能量守恒定律 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。练 习1、单缸四冲程汽油机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程是（ ）
A、吸气冲程和压缩冲程
B、吸气冲程和排气冲程
C、压缩冲程、做功冲程和排气冲程
D、吸气冲程、压缩冲程和排气冲程D2、关于燃料的热值，下列说法中正确的是（ ）
A燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高
B燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C燃料燃烧越充分，则燃料的热值 就越大
D燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关D练 习3、完全燃烧3kg某种液体燃料放出了1.8X108J的热量,则完全燃烧5kg这种燃料,放出的热量是多少?倒掉一半这种燃料后,它的热值是多少?=3X108J=6X107J/kgQ'放=m'q=5kgX6X107J/Kgq=Q放/m1.8X108J=3kg解： 由Q放=mq得答：放出的热量是3X108J，倒掉一半这种燃料后,它的热值仍是6X107J/kg
练 习4、一台单缸四冲程柴油机，每分钟消耗柴油200g，用来做有用功的能量为2.6X106J,求这台柴油机的效率多大?(q= 3.3X107J/kg)
=39.4%=6.6X106JQ放=mq=200X10-3kgX3.3X107J/kg=———— 2.6X106J6.6X106J解：练 习5．一太阳能热水器中的水吸收了8.4×106J的热量后，水温从20℃升高到40℃。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，则
(1)太阳能热水器中水的质量为______kg；
(2)如果要产生上述热量，需完全燃烧某种燃料0.7 kg，则这种燃料的热值是________J/kg。1001.2X107练 习6．甲、乙两物体的体积相同，甲的密度是乙的3倍，乙的比热容是甲1/3的，若它们吸收了相同的热量，则它们升高的温度之比为 [ ]
A．1∶9 B．3∶1 C．9∶1 D．1∶1A练 习9．若比热容不同的物体同时放入冰箱，下列说法正确的是 [ ]
A．比热容大的物体放出的热量多 B．温度高的物体放出的热量多
C．质量大的物体放出的热量多
D．无法确定谁放出的热量多D7．如图15-1所示，用两个完全相同的电加热器给水和煤油加热相同时间，在此过程中，水和煤油升高的温度相同，由此可以判定 [ ]
A．水的体积小于煤油的体积 B．水的体积大于煤油的体积
C．水的质量大于煤油的质量 D．水的质量等于煤油的质量A练 习8．小明家的太阳能热水器内装有1000kg、25℃的水．经过一天照射后，温度升高到75℃，假设用煤烧水，水吸收的热量占煤完全燃烧放出的热量的30%，煤的热值是3.5×107J/kg．问：（1）热水器中的水升温吸收的热量为多少？（2）如果用煤烧水，那么需要多少千克的煤？解：（1）Q吸=cm(t - t0)=4.2×103J/（kg .℃ ）×1000kg×(75℃ - 25℃)=2.1×108J（2）Q放= Q吸/30%=7×108J=20kgm'=Q放/q7X108J3.5×107J/kg=练 习9.某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。（无烟煤的热值是3.4×107J/kg）求：
（1）锅炉内的水吸收的热量是多少???
（2）无烟煤完全燃烧放出的热量是多少???
（3）此锅炉的效率是多少??（1）Q吸=cm(t - t0)=4.2×103J/（kg .℃ ）×200kg×(100℃ - 25℃)解：=6.3×106J（2） Q放=mq =6kg×3.4×106J/kg =2.04×107J（3）η==6.3×106J2.04×107J=31%练 习10. 用酒精灯给试管加热，如图所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大
B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C．能量的转化与热机压
缩冲程能量转化相同
D．试管口的“白气”
是水蒸气汽化形成的
B练 习12. 两台柴油机，甲的效率是40％，乙的效率是35％，这表明（ ）
A．甲柴油机的功率大于乙柴油机的功率
B. 甲柴油机的功大于乙柴油机做的功
C．在相同的时间里，甲柴油机的耗油量多一些
D．在消耗等质量的柴油时，甲做的有用功多一些
D练 习10. 在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们交流了以下想法，你认为其中不正确的是（ ）
A．做功可以改变物体的内能
B．热传递改变物体内能是不同形式的能量的相互转化
C．在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化
D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量总保持不变
B练 习11. “神舟”载人飞船完成各项任务在返回的过程中，返回舱进入大气层将通过一段黑障区，这段时间飞船将“烧成”一个大火球，如图,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙，下列说法正确的是（ ）
A.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能
B.飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船
与大气层摩擦机械能转化为内能
C.飞船“燃烧”是航天员为了消除
太空细菌采取的高温消毒措施
D.飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，
从而放出了大量的热保护了飞船
B练 习12.一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，该柴油机在1s钟活塞完成 个冲程，曲轴转动周，对外做功 次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是 J。(q柴油=4.3×107J/kg)120304.3×107练 习13. 科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度 （选填“升高”、 “降低”或“不变”），其内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的 。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 冲程。降低减小效率排气练 习14.如下图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是 能转化为 能。图中情境与四冲程汽油机工作过程中的 冲程能量转化情况相同。单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成，只有一个冲程不是这样，这个冲程是 。内机械做功惯性做功练 习15. 观察现象，回答问题：先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，你观察到的现象是 ；对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气 ，使空气的 增加，温度升高，达到乙醚 。这个过程的实质就是内燃机的 冲程。 棉花燃烧起来做功内能着火点压缩练 习A16．下列措施中，不能提高热机效率的是( )A、提高运行的速度B、保持良好的润滑C、调整好活塞与汽缸之间的间隙D、将汽油与空气以合适的比例充分混合练一练17、关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是(　 )A、物体吸收热量，温度一定升高　 B、物体温度升高一定是吸收了热量C、物体温度不变，就没有吸热或放热　 D、物体温度升高，内能增加 2.汽油机工作过程有四个冲程组成,在这四个冲程中,内能转化为机械能的是__________.一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1200r/min,则柴油机每秒钟内完成___个冲程,做功___次.练一练D做功冲程401018．四个冲程的顺序应当是：乙 甲 丁 丙练一练19.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（ ）
A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多
B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少
C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多
D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多练一练C5、某工厂生产的单缸四冲程汽油机,曲轴的转速是600r/min,活塞的面积为150cm2,一个冲程中活塞的行程是20cm,燃气对活塞的压强为5×105Pa,求该汽油机的功率.解：因为曲轴的转速是600r/min,所以1分钟做功300次,
做功距离h=20cm x 300=6000cm=60m
面积S=150cm2=0.015m2
F=PS=5.0 X 105Pa x 0.015m2 =7500N
W=FS= 7500N x 60m=450000J
功率P=W/t=450000J/60S=7500W
答：汽油机的功率是7500w20、在一标准大气压下把10千克40℃的水烧开，若干木柴完全燃烧放出的热量有50％被水吸收，问：需要完全燃烧多少千克干木柴？（q木柴=1.2×107J/kg）练一练解：Q=cm（t-t0） =4.2×103J/(kg?℃)×10kg×(100℃-40℃)
=2.52×106J
Q总=Q/η=
答：需要完全燃烧0.42kg的干木柴 21、轿车已逐步进入我国普通百姓家中.?已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油，汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J／kg。则：????
(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少？????
(2)该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是多少？???
(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力是多少。
练一练解:v=8L=8×10-3m3 P=50kW=5×104W S=100km=1×105m v=72km／h=20m/s
（1）Q=mq=10kg×4.6×107J/kg=4.6×l08J
（2）m'=ρv=0.71×103kg/m3×8×10-3m3=5.68Kg
（3）f=F= P/V = 5×104W/20m/s =2500N
答：10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是4.6×l08J，该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是5.68Kg，当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力是2500N。一、热机
1、热机的定义及种类
2、内燃机的定义及分类
3、汽油机和柴油机的结构
4、汽油机和柴油机的工作原理
二、热机的效率
1、热值的定义
2、热值的物理意义
3、热机效率的定义
4、热机效率公式。为什么热机的效率小于1？
三、能量的转化与守恒
能量守恒定律课堂小结