第十四章内能的利用.docx

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1、人教版九年级物理中考一轮复习第十四章内能的利用一、基础知识热机I热机原理：燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能,内能做功又转化成机械能。2内燃机：燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。3常见内燃机：汽油机和柴油机。4内燃机的四个冲程：(1)吸气冲程：汽油机吸入的是一空气和汽油燃料，柴油机只吸入空气；(2)压缩冲程：机械能转化为内能，(3)做功冲程：内能转化为机械能，(汽油机点燃火花塞，柴油机直接压燃)(4)排气冲程：排出废气与剩余的燃料。热值(q):Ikg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫燃烧的热值。单位是Wkg或J/m3。1燃料燃烧放出热量计算公式：0=qm;2热值是物质的一种特殊

2、属性3热机的效率：用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。计算公式：=w用/W宣能量的转化和守恒1在一定的条件下，各种形式的能量可以相互转化；摩擦生热，机械能转化为内能；发电机发电，机械能转化为电能；电动机工作，电能转化为机械能；植物的光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧，化学能转化为内能。2能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。二、习题练习1.(2019大连甘井子区)如图所示试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾后，

3、小叶轮转动，下列说法正确的是(B)A.小叶轮的转动是热传递的结果B.小叶轮的转动是内能转化为机械能C.小叶轮的转动是机械能转化为内能D.内燃机中的压缩冲程与此相同【答案】B【解析】燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，这种内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，是内能做功的结果；故选项AC错误，选项B正确；内燃机的压缩冲程是压缩空气做功，将机械能转为内能，故D错误.2.（2020沈阳）在内燃机的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是（B）A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.排气冲程

4、和吸气冲程【答案】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.3.从本质上来看，内燃机的工作能量来源于（C）A.机械能B.热能C.化学能D.化学能和热能【答案】C【解析】内燃机工作时，将燃料的化学能通过燃烧燃烧转化为内能，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能.所以说从本质上来看，内燃机的工作能量来源于燃料的化学能.4.（2020梅里斯区）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（B）【答窠】B【解析】A.进气门关闭，

5、排气门打开，活塞向上运动，属于排气冲程，故A不符合题意；B.进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，故B符合题意；C.进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，属于吸气冲程，故C不符合题意；D.进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，故D不符合题意。故选B。5.我们平时在买煤球时，总要问一下这种煤“耐不耐烧”，这里所说的“耐”在物理学上是指煤的（C）A.内能B.比热容C.热值D.热量【答案】C【解析】燃料的好坏取决于燃料热值的大小，因此我们平时所说的煤“耐不耐烧”是指煤的热值大小.6. （2020建华区模拟）如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与放出的热量的图象，由图象可

6、知，A、B两种燃料的热值大小关系是（C）A. qAqBD.无法比较【答案】C【解析】根据图象可知，燃烧相同质量A、B两种燃料，A放出的热量大于B放出的热量，qAqB.7. （2021拜泉县）如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是（D）A.丙图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验8. 丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验C. 丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如甲图所示的实验D. 丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验【答案】D【解析】由甲图知，活塞往下运动，对筒内的空气做功，筒内的空气内能增加，温度升

7、高，活塞的机械能转化为空气的内能；由乙知，水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，橡皮塞由静止变为运动，机械能增加，即水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；由丙图知，两气门关闭，活塞向上运动，对气缸内的气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能，此冲程是汽油机的压缩冲程，其工作原理如甲所示；由图丁知，两气门关闭，火花塞点火，气体对活塞做功，活塞往下运动，此冲程为汽油机的做功冲程，其原理如乙所示的实验。故选D.8 .一汽油机完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是空气和燃料.【答案】空气和燃料【解析】汽油机和柴油机的异同点：（1）相同点：四个冲程相同，能的转化相同.不同点：吸入的物质不同；结构不同；压强不同，效

8、率不同；点火方式不同.汽油机在吸气冲程中吸入空气和燃料；柴油机只吸入空气9 .（2022哈尔滨）天然气的热值为42xl（fJn完全燃烧.n?的天然气可放出8.4xlOSJ的热量，不计热量损失，这些热量可以使质量为工的水温度升高40C.水的比热容为42x11）3j（kgC）,【答案】5【解析】燃烧天然气的体积为V=2=:g=002m3q4.2107Jm328.4x10M的热量可使温度升高40P的水的质量为m=与=ZIC意叫、GC=5k10 .小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和酒精的热值的大小关系.他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见下表：为了保证实验结论的可靠，小明同学

9、选择了两套相同装置，在实验中还需控制水的质量相同、燃料的质量相同.分析表中数据，煤油和酒精两种燃料中热值较大的是煤油.小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是否可行：不可行.【答案】（1）水的质量燃料的质量（2）煤油不可行【解析】（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等.由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大.（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和酒精的热值，是不可行的，要控制质量相等，需要用天平来测量煤油和酒精的质量.IL学习了燃料的热值后，小王自己

10、设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小.(1)实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是由下而上(由下而上/由上而下).为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持酒精和碎纸片的质量、两杯水的质量、以及两个烧杯都应相同.实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是一1.2X1。6J/K&(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏一i(大/小)，出现这样情况的主要原因是存在热损失或者燃料没有完全燃烧.(写出一点)【答案】(1)由下而上(2)酒精和碎纸片的质量；两杯水的质量(3)1.2X106(4)小存在热损失或者燃料没有完全燃烧【解析】(1)图中器件的安装顺序是由下而上；为

11、了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少，必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同；相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20C,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10C,可见酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为1.2X106Jkg:(4)因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，所以测得的热值会偏小.12.某中学为学生供应开水，用锅炉将20Okg的水从25C加热到IoOC,燃烧了6kg的无烟煤。水的比热容是42x11)3j/(kg1C),无烟煤的热值是3.4xl()7jkg,Xl(X)%a30.9%Q放2.04108J答：(D锅炉内的水吸收的热量是63l(fJ:(2)6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是2.04X108J；(3)此锅炉的效率约为30.9%。