第13章 内能与热机 章末复习 课件

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第十三章 内能与热机 章末复习沪科版物理九年级全一册内能与热机1.物体的内能2.物质的比热容3.热量的计算4.燃料的热值5.内燃机6.热机效率与环境保护知识框图复习回顾1.物体的内能定义：物体内部所有分子做无规则运动的_______能和_______能之和。影响因素：___________________________。内能的改变方法：________和________。（两种方法都能达到同样效果，即“等效”）►注意：一切物体在任何时候都具有内能，即内能不可能为0。内能的利用：（1）直接_____物体　如：生火煮饭、炒菜、烧水等。（2）用来_________　如：柴油机发动后可以运转、汽车起动后行驶等。分子动分子势温度、质量、状态等做功热传递加热做功例1 0℃的冰全部熔化成0℃的水，体积将变小，比较这块0℃的冰和熔化成0℃的水，它们具有的内能，下列说法正确的（ ）。A.它们的内能相等 B.0 ℃的冰具有的内能较多C.0 ℃的水具有的内能较多 D.无法确定C例2 冬天手冷时，将双手相互搓擦可使手感到暖和，这是利用________的方式使手的内能增大；用热水袋使手暖和，这是用________方式改变物体的内能。做功热传递2.物质的比热容定义：单位质量的某种物质温度在升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量（用字母“____”表示）。单位：____________►注意：比热容是物质的一种特性。水的比热容很大，为：_________________物理意义：_______________________________________________水比热较大的应用：__________________________________cJ/(kg·℃)4.2×103 J/(kg·℃)它表示每1kg的水，温度每升高1℃所吸收的热量是4.2×103J调节气温、作为发动机的冷却液等例1 关于比热容，下列说法正确的（ ）。A.物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B.物质的比热容跟物体的温度有关C.物质的质量越大，它的比热容越大D.物质的比热容与温度、质量都没有关系D例2 探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图所示。下列说法正确的是（ ）。A.实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强B.在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的C.实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同D.实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强D3.热量的计算定义：在热传递过程中传递的那部分能量。单位：______。物质吸收或放出热量计算式： Q=cmΔt （其中“Δt”是指变化的温度）。相关变形式： （1）c=_________ （2）m=_________　　 　 （3）Δt=_________JQ/mΔtQ/cΔtQ/cm例 吃早饭时，妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶，为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃，妈妈至少要用60℃的热水多少kg？［水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），设该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg·℃），不计热量损失］解：牛奶升温时吸收的热量为：热水由60℃降低到42℃放出的热量为：又由所以4.燃料的热值定义：单位质量的某种燃料完全燃烧后所放出的热量（用字母“＿＿”表示）。 ►注意：热值是物质的一种特性。单位：_______________物理意义：表示每1kg的某种燃料完全燃烧后所放出的热量是多少焦耳。计算式：qJ/kg或J/m3Q=qm（固体、液体） ； Q=qV （气体）例 关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ）。A.燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小A5.内燃机内燃机：燃料是在汽缸内燃烧、对外做功的机器。常见的内燃机有汽油机和柴油机。 汽油机柴油机汽油机(1)汽油机：用汽油作燃料的内燃机。(2)汽油机的结构：冲程：内燃机工作时，活塞在气缸内做一次单向运动，叫做一个冲程(或行程)，一个工作循环有四个冲程。(3)汽油机的工作原理：吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程(3)汽油机的工作原理：例1 汽油机工作的时候，活塞在汽缸里往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端叫做一个_______。四冲程汽油机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，其中只有_______冲程是燃气对外做功，完成一个工作循环曲轴要转_______周。冲程其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。吸气压缩做功排气做功两例2 汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作时各冲程示意图，排列顺序正确的是（ ）。A.甲、乙、丙、丁B.丁、丙、乙、甲C.甲、丙、乙、丁D.丁、甲、丙、乙甲乙丙丁D柴油机1.柴油机：用柴油作燃料的内燃机。2.柴油机的结构：柴油机和汽油机的区别与联系相同点： 都是燃料在汽缸内燃烧，都是将内能转化为机械能的装置，都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次，启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来。不同点：汽缸顶部是火花塞汽缸顶部是喷油嘴吸入汽油和空气的混合物吸入纯净的空气压缩程度较小压缩程度较大点燃式压燃式轻巧、效率较低笨重、效率较高小汽车和小型农业机械、低速飞机等载重汽车、拖拉机、火车、轮船等内燃机的应用汽油机：多用在小汽车、摩托车、低速飞机及轻巧的机械上。柴油机：载重汽车、火车、轮船、拖拉机、坦克等。内燃机优点：运转速度快，重量轻，功率大。内燃机缺点：排出高温废气，携带有毒、有害物质，污染环境。例3 关于汽油机和柴油机，下列说法正确的是（ ）。A.汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入汽缸，汽油机吸入汽缸的是空气C.汽油机在做功冲程中，进气门关门排气门打开D.汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能D6.热机效率与环境保护1.热机的效率——热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比。2.由于热机能量损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。公式：3.热机的效率总是小于100%的。提高热机效率的主要途径：（1）使燃料尽量燃烧；（2）尽量减少各种热损失；（3）采用先进的技术；（4）减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功。例1 热机的效率高，它表明这台热机（ ）。A.燃料燃烧放出的热量多B.做的功多C.做功快些D.用来做有用功的热量跟燃料完全燃烧放出热量的比值大D例2 某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8m3煤气。已知煤气的热值q=3.9×107J/m3，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。求：（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；（2）完全燃烧0.8m3煤气放出的热量；（3）煤气灶烧水的效率。解：（1）水吸收的热量：Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×(60℃－20℃)=8.4×106J。（2）煤气燃烧放出的热量：Q放=V煤气q=0.8m3×3.9×107J/m3=3.12×107J。（3）煤气灶烧水的效率：本章练习1.欲使一根铁丝温度升高，你有哪些具体措施？2.关于热量、功、内能的概念，下列说法中正确的是（ ）。A.热量、功、内能的国际单位都是焦，所以三者的物理意义是相同的B.热传递和做功是改变物体内能的两种方式C.克服摩擦做功可使物体的热量增加D.对物体做了功，物体内能一定增加解：加热或反复弯折或锻打等。B3.下列各例中，属于内能转化为机械能的过程是（ ）。A.用电炉加热水 B.衣服在阳光下暴晒升温C.火箭升空 D.双手摩擦生热4.某汽油机用来做有用功的那部分能量是燃料完全燃烧所放出能量的四分之一，则此汽油机的热机效率是（ ）。A.20% B.25% C.50% D.75%CB5.曾有人做过这样的实验，在一个薄铜管里装上适量的乙醚（一种沸点很低的挥发性液体），用软木塞塞紧管口，把铜管固定在底座上（如图）。用结实的软绳在铜管上绕一圈，再用两手很快地牵动绳子，让绳子跟铜管摩擦。一会儿发现铜管发热了，接着铜管内的乙醚沸腾了，沸腾的蒸气能把软木塞冲起。你能解释这种现象吗？解：绳子跟铜管摩擦，克服摩擦做功，使铜管的内能增大，温度升高。管内的乙醚从铜管处吸收热量，温度升高，达到沸点后，乙醚吸热沸腾，使管内气体增多，压强增大，当压强足够大时就会把软木塞冲起。6.如图所示，有人在试管里注入少量水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。请你分析该现象产生的原因。解：酒精灯加热管内的水，水吸收热量，内能增大，温度升高，达到沸点后，水吸热沸腾，使管内水蒸气增多，压强增大，当压强足够大时就会把软木塞冲起。7.*完全燃烧200g焦炭所放出的热量有60%被质量为10kg的水吸收[q焦炭=3.0×107J/kg，c水=4.2×103J/ (kg·℃)]，问:（1）水吸收的热量是多少？（2）若水的初始温度是10℃，那么，吸收了这些热量后，温度将升高到多少？解：（1）水吸收的热量 Q吸=60%Q放=60%m焦炭q=60%×0.2kg×3.0×107J/kg=3.6×106J。7.*完全燃烧200g焦炭所放出的热量有60%被质量为10kg的水吸收[q焦炭=3.0×107J/kg，c水=4.2×103J/ (kg·℃)]，问:（1）水吸收的热量是多少？（2）若水的初始温度是10℃，那么，吸收了这些热量后，温度将升高到多少？（2）吸收热量后水升高的温度水的温度升高到t末=t初+Δt=10℃+86℃=96℃。课堂小结通过本节课的学习，你有什么收获？课 程 结 束沪科版物理九年级全一册