课件19张PPT。第十四章 内能的利用第1节 热机1．利用 做功的机械叫做热机；热机种类很多，如 、 、 、 。
注：热机是把内能转化为机械能的机器。
2．燃料直接在发动机 内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，分为 和 两大类，分别是利用燃烧 和 来工作的。内能蒸汽机内燃机汽轮机喷气发动机汽缸汽油机柴油机汽油柴油3．内燃机的工作特点是：燃料燃烧生成 的燃气，燃气推动 做功。
4．汽油机的构造一般由汽缸、火花塞、进气门、 、 、曲轴、 组成。高温高压活塞活塞连杆排气门5．汽油机的工作过程包括 、 、 和 四个冲程。
注：有两个冲程发生了能量转化：压缩冲程中飞轮的机械能转化为内能；做功冲程中燃气的内能转化成机械能。四个冲程中除做功冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮惯性来完成。吸气压缩做功排气6．柴油机的构造和汽油机相似，主要的不同是柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个 。在吸气冲程中，吸入的是 ；它们的点火方式也不同，柴油机靠的是 式，汽油机靠的是
式。喷油嘴空气压燃点燃1．(2016湘西)人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械——热机。下面这些机械中不属于热机的是( )
A．电动机
B．柴油机
C．汽油机
D．蒸汽机A2．关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是( )
A．将势能转化为动能
B．将机械能转化为化学能
C．将内能转化为机械能
D．主要目的是通过热传递改变内能C3．(2016潍坊)汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分。汽油机的四个冲程中，使汽车获得动力的是( )
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程C4．如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是( )
A．该冲程是做功冲程
B．该冲程是排气冲程
C．该冲程是内能转化为机械能的过程
D．该冲程是机械能转化为内能的过程D5．(2016宿迁)如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的
( )
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程C6．(2016南昌)汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是( )
A．温度降低，内能增大
B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大
D．温度降低，内能减小D7．如图14-1-3是单缸四冲程汽油机的 冲程，把 能转化为机械能。此冲程中，汽缸内的气体内能 (选填“增大”或“减小”)。做功内减小8．(2016巴中)汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、 、做功冲程、排气冲程。汽油机是汽车的“心脏”，汽缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过 的方式改变水的内能。压缩冲程热传递9．常见汽车的动力机械是内燃机，在内燃机的压缩冲程中，进气门和排气门都 (选填“打开”或“关闭”)，压缩冲程的能量转化过程是 能转化为 能。
10．柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机汽缸顶部有 ，汽油机汽缸顶部有 ；在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入汽缸里的是
，柴油机吸入汽缸里的是 。关闭机械内喷油嘴火花塞空气与汽油的混合物空气11．如图表示四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为( )C A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲
C．甲、丁、乙、丙 D．甲、丙、乙、丁12．某四冲程汽油机的转速是1500r/min，那么1min里，该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是( )
A．3000个，6000次
B．6000个，3000个
C．3000个，750次
D．750个，3000次C13．在热机里，通常汽油机的效率比柴油机的效率要 (填“高”或“低”)；飞机通常用汽油机是因为 ；一些重型运输工具，如轮船、火车、大型载重汽车的内燃机使用的是 。低汽油机较轻便柴油机14．如图14-1-5所示，弹簧一端固定于水平面上，另一端与质量为m的活塞拴接在一起，一开口向下、质量为M的汽缸与活塞一起封闭了一定质量的气体，汽缸和活塞均是热的良导体。若外界环境的温度缓慢降低，则活塞将 ，汽缸将 。(选填“向上移动”“静止不动”或“向下移动”)静止不动向下移动15．(2016宁波)在如图14-1-6所示的
“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻
璃圆筒内底装有两根与静电起电机
相连接的放电针。
(1)将适量的汽油喷入筒内，用软木
塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体 ，即可模拟四冲程汽油机工作时的 冲程。
(2)实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火柴，可用 会聚太阳光使其燃着。冲出做功凸透镜或凹面镜课件20张PPT。第2节 热机的效率1．某种燃料 时放出的热量与其 之比叫做这种燃料的热值。其符号是 ，单位是 。其大小只取决于燃料的 ，与燃料是否完全燃烧 (选填“有关”或“无关”)。燃料完全燃烧放出的热量的计算公式是 。完全燃烧质量qJ/kg种类无关Q放=mq2．热机的效率是指用来做 的那部分能量占燃料 放出能量的百分比，用公式表示为 。
3．提高热机效率的主要途径有：
①使燃料尽可能 ；
②尽量减少 ；
③保持机械间良好的 ；
④充分利用 带走的能量。有用功完全燃烧η=W/Q完全燃烧能量散失润滑废气1．(2016邵阳)据中央电视台新闻联播报道，2016年8月16日1时40分，我国成功将世界首颗量子通信卫星发射升空。发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的( )
A．热值大
B．比热容大
C．密度大
D．以上说法都不正确A2．关于燃料和热值，以下说法正确的是( )
A．燃料热值与燃料的质量无关
B．容易燃烧的燃料，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木柴放出的热量一定多
D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料A3．某热机效率是40%，下列说法正确的是( )
A．损失的60%的能量中，被废气带走的能量占主要部分
B．它每做100J的有用功，消耗400J的内能
C．它每做100J的有用功，废气带走150J的内能
D．它每做10J的有用功，需40s的时间A4．下面关于热机的说法正确的是( )
A．增大热机功率可增大热机的效率
B．增加热机的工作时间可提高效率
C．通过技术改进，热机效率可达100%
D．热机的大量使用会造成环境污染D5．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是( )
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少热机部件间的摩擦
C．尽量减少废气带走的热量
D．尽量增加燃料的质量D6．内燃机工作时，燃料的能量转化为：有用的机械能、废气的内能、机械损失和散热损失。某汽油机的能量损失所占的百分率是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则该汽油机的热机效率是 。25%7．如图所示是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值 (选填“大于”“小于”或“等于”)B燃料的热值，完全燃烧0.3m3的天然气来加热水箱中的水，放出的热量是 J。(该天然气的热值为3.0×107J/m3)小于9×1068．下表列出了几种燃料的热值(单位：J/kg)： 从表中可以看出酒精的热值是3.0×107J/kg，表示的物理意义是
。那么完全燃烧1g的酒精可放出热量 J。放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是 。1千克酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J3×10435∶39．(2016连云港)某家庭需要将50kg、初温为10℃的水加热到50℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水需要燃烧0.8kg的煤气。这些水从10℃加热到50℃需要吸收的热量为 J，0.8kg的煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 。
[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q煤气=4.2×107J/kg]8.4×1063.36×10725%10．(2016南京)利用如图14-2-2所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求( )
AA．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同
B．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同
C．酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同
D．酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同11．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断中正确的是( )
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
C．尾气的温度越低，柴油机越节能
D．尾气的颜色越发黑，柴油机越节能C12．(2016陕西)如图14-2-3所示为“长征六号”运载火箭，它首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。(1)煤油燃烧过程中，其热值大小 。
(2)火箭起飞时，煤油燃烧产生大量高温高压的燃气，燃气对火箭的推力达1.2×106N，这个力可举起质量为 t的物体。(g取10N/kg)
(3)燃气对火箭做功，燃气的内能会 (选填“增大”“减小”或“不变”)。不变120减小13．汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈。一台汽油机，活塞面积是50cm2，活塞行程是25cm，做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa，若飞轮的转速是2000r/min，效率为30%，求：
(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是多少？解：由 可得，燃气对活塞的平均压力：
F=pS=8×105Pa×50×10-4m2=4000N；(2)做功冲程中，平均压力做多少功？解：做功冲程中，平均压力做的功：
W=Fs=4000N×25×10-2m=1000J；(3)汽油机在1小时内要消耗多少汽油？(汽油的热值为4.6×107J/kg)解：因为飞轮的转速是2000r/min，即飞轮1min转2000r，对外做功1000次，所以1小时内汽油机对外做功60min×1000次/min=60000次，
汽油机在1小时内做的总功：
W总=60000×1000J=6×107J，答：(1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力是4000N；
(2)做功冲程中，平均压力做了1000J的功；
(3)汽油机在1小时内要消耗4．35kg的汽油。课件19张PPT。第3节 能量的转化和守恒1．在一定条件下，各种形式的能量是可以相互 的。摩擦生热是 能转化为 能，水电站里水轮机带动发电机是 能转化为 能；电动机带动水泵把水送到高处是 能转化为 能。转化机械内机械电电机械2．能量守恒定律的内容：能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到另一个物体，在 和 过程中，能量的总量 。消灭产生转化转移转化转移不变注：(1)能量转移和能量转化的区别：在发生能量的转化时，转化前和转化后的能量的形式是不同的；在发生能量的转移时，能量从一个物体转移到另一个物体的过程中，能量的形式是不变的。
(2)能量的转化和转移都是有方向的，有些能量是不可能再被利用的。一般情况下，内能只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能逆向转移，否则会引起其他变化，消耗其他能量。
1．某机器的能量流向如图14-3-1所示，据此推测该机器可能是( )
A．热机 B．电热水器
C．发电机 D．电吹风D2．①发生热传递时热量只能由高温物体传递给低温物体；②电烙铁工作时放出的热量很难再转化为电能。以上两个事实说明能量的转化和转移具有( )
A．任意性 B．方向性
C．单一性 D．不确定性B3．(2016枣庄)下列图形中，属于内能转化为机械能的是( )C4．下列四种现象中，只有能的转移而不发生能的转化过程的是( )
A．冬天，用手摸户外金属时感到冷
B．植物吸收太阳光进行光合作用
C．水蒸气会把壶盖顶起来
D．闭合开关，电灯会发光A5．(2016常州)世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球(如图14-3-2)，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是( )
A．动能→电能→化学能→光能
B．电能→动能→化学能→光能
C．动能→电能→光能→化学能
D．电能→动能→光能→化学能A6．学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起
梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是
( )
A．做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B．物体放出热量，发生了能量的转移，其温度一定 降低
C．燃气推动“嫦娥三号”探测器调姿发生了能量的转化
D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量 的总量保持不变B7．流动的水具有 能，可以利用其发电。依据 可知，能量在转化和转移的过程中，总量不变。
8．小丽家有如下设备：①煤炉；②电炉；③燃气灶；
④电饭煲；⑤太阳能热水器。这些设备使用时，将化学能转化为内能的有 ；将光能转化为内能的有 ；将电能转化为内能的有 。(填序号)动能量守恒定律①③⑤②④9．电能是迄今为止使用最广泛的能源，火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电。在整个发电过程中能量转化的情况如图14-3-3所示，请你在方框中填入相应的能量形式。10．随着科技的发展，机器人越来越多地进入了我们的生活。在昆明某餐厅就出现了机器人服务员，当客人坐下后，机器人双手奉上菜单且向客人问好，随后机器人会亲自为客人端上可口的饭菜。此外，该机器人还会跳舞，更让人赞叹的是该机器人每天工作十多个小时，只需充电一次，充电一次的电费仅为二元左右。
写出上述情景中涉及的物理现象和对应的物理知识。示例：
物理现象：机器人能够向前行走；
物理知识：机器人受到地面对它向前的摩擦力。
作答：
物理现象： ；
物理知识： 。机器人使用一段时间需要充电充电过程中，把电能转化为化学能11．如图14-3-4所示，小华坐在充满空气的房间里，突然这些空气自行聚拢到某一个角落，使人窒息。关于这个情境下列说法合理的是( )
A．它违反了能量守恒定律，但可能发生
B．它不违反能量守恒定律，但不可能发生
C．它违反了能量守恒定律，不可能发生
D．它不违反能量守恒定律，可能发生B12．(2016滨州)把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部(如图14-3-5所示)，松手后，乒乓球上升至水面，最后漂浮在水面上。乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加。下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是
( )
A．是由水的内能转化来的
B．是由水的重力势能转化来的
C．是由乒乓球的内能转化来的
D．是由乒乓球的化学能转化来的B13．(2016临沂)山东沂蒙抽水蓄能电站已于2015年7月19日在我市境内开工建设。抽水蓄能电站原理示意图如图14-3-6所示，它通过上下两个水库将水循环利用，不仅能像常规水电站一样发电，还能像水泵站那样抽水蓄能。抽水蓄能电站实现了 能和 能之间的相互转化。机械电14．(2016丽水)如图14-3-7所示是央视二套“是真的吗”栏目播出：人站在风车下就能让它转动。原理是人体可以加热周围空气，热空气密度变小会上升，导致风车转动。
(1)人体加热周围空气，导致风车转动，
其实质是内能转化为 ；
(2)若风车正下方站的人越多，则风车
转动越 。机械能快15．如图14-3-8所示是牛顿撞摆球，
当左边的小球撞击后静止了，右边
的小球向右摆动；当右边的小球撞
击后静止时，左边的小球向左摆。左
边的小球在撞击过程中把自己的 能转移到右边的小球上。经过较长时间就会发现，小球摆动的幅度会越来越小，到最后会静止下来。这说明小球的 能减少了，转化为 能了。在转化和转移的过程中，能量的总量 。机械机械内不变
