人教版九年級物理熱機(jī).docx

1、新學(xué)期 新成績 新目標(biāo) 新方向初中物理學(xué)習(xí)材料14.1熱機(jī)5分鐘訓(xùn)練（預(yù)習(xí)類訓(xùn)練，可用于課前）1一個物體溫度降低，內(nèi)能減小，原因可能是它對外進(jìn)行熱傳遞 了，也可能是它對外了。如果是后者，則能量間的轉(zhuǎn)化情況為：物體的能轉(zhuǎn)化為 能。解析：做功可以改變物體的內(nèi)能，這里的改變包括增大和減小，外界對物體做功，物體內(nèi)能 增加；若物體對外界做功，物體本身的內(nèi)能就會減小，溫度就會降低，此時物體的內(nèi)能將轉(zhuǎn) 化為機(jī)械能。答案：做功機(jī)械內(nèi)2如圖16-4-1所示，在大玻璃瓶內(nèi)有一些水，往瓶內(nèi)不斷打氣，過一會你會看到的現(xiàn)象是答案：塞子跳起來，瓶口出現(xiàn)白霧往瓶內(nèi)不斷打氣，瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)不斷增加，氣體沖開瓶塞，氣體推動塞子做

2、功時，其內(nèi)能減小，溫度降低，瓶內(nèi)水蒸氣液化成小水滴3. 內(nèi)燃機(jī)的四個沖程依次是、C. 使用熱值高的燃料可以放出更多的熱量D. 煤的熱值大于干木材的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒干木材放出的熱量一定多解析：燃料的熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量、是否完全 燃燒無關(guān)，因此，A對，B錯。燃料燃燒放出的熱量與燃料的熱值、燃料的質(zhì)量以及燃料是 否完全燃燒有關(guān)，只根據(jù)其中一個因素做出判斷是錯誤的，所以C、D錯。答案：A3如圖16-4-2所示是內(nèi)燃機(jī)的能流圖，則內(nèi)燃機(jī)的效率可以表示為()圖 16-4-2桑水A. = : (E什E2+E3+E4)E × 100%B=(E2E)

3、 × 100%C.= : (El E3+E4)E × 100%D. (EE) × 100%解析：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率。由能流圖可以看出：燃料完全燃燒放出的能量應(yīng)該是總能量一一燃?xì)獾膬?nèi)能E,而用來做有用功的那部分能量應(yīng)該是有用機(jī)械能E2,所以應(yīng)選B。答案：B3.如圖所示的四種交通工具，不用熱機(jī)作為動力機(jī)械的是()自行車輪船卡車飛機(jī)解析：自行車是消耗人的生物質(zhì)能，轉(zhuǎn)化為自行車的機(jī)械能；輪船、卡車、飛機(jī)工作時都要使用化石能源 作燃料，燃料燃燒時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)使它們運(yùn)動，所以它們都是使用熱機(jī)工作的故選A .答案：A4

4、. 如圖16-4-3,在一個大試管里裝一些水，用軟木塞塞住，加熱水至沸騰，水蒸氣會把軟木 塞沖出，這時，水蒸氣膨脹對 做功，水蒸氣的部分 能轉(zhuǎn)化為塞子的能。圖 16-4-3解析：本裝置是關(guān)于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實驗裝置，它的能量轉(zhuǎn)化情況與熱機(jī)相同，看似復(fù)雜的熱機(jī)，其工作原理竟如此簡單，這樣可以由淺入深，由此及彼地理解熱機(jī)的工作原理。答案：軟木塞內(nèi)機(jī)械（動）5內(nèi)燃機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成 能的機(jī)器；內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)由 個沖程組成，其中如圖 16-4-4所示是熱機(jī)的 沖程。圖 16-4-4答案：機(jī)械四排氣6試分析汽油機(jī)在壓縮沖程和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化情況。答案：在壓縮沖程中，飛輪帶動活塞壓縮燃料混合物做功

5、，飛輪的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃料混合物的內(nèi)能。在做功沖程中，燃料燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，燃?xì)馔苿踊钊龉Γ?燃?xì)獾囊徊糠謨?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞、飛輪等的機(jī)械能。30分鐘訓(xùn)練（鞏固類訓(xùn)練，可用于課后）1. 關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過程有以下幾種說法：在做功沖程中，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； 在做功沖程中，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；只有做功沖程是燃?xì)鈱ν庾龉?；汽油機(jī)在一個工作循環(huán)中，只有一個沖程發(fā)生能量變化。以上說法中正確的是（）A.只有B.只有C.只有D.只有解析：本題考查四沖程汽油機(jī)的能量轉(zhuǎn)化過程，在壓縮沖程中，活塞壓縮氣體，把活塞的機(jī) 械能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能；在做功沖程初，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料燃燒，產(chǎn)生的高

6、溫高壓 氣體推動活塞做功，把高溫高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，在汽油機(jī)的一個工作循環(huán)中，有壓縮、做功兩個沖程發(fā)生能量變化。所以對，錯。答案：A2. 關(guān)于“熱機(jī)”，下列說法中正確的是（）A. 做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B. 改進(jìn)技術(shù)，可以使熱機(jī)的效率達(dá)到100%C. 用水循環(huán)來降低熱機(jī)的溫度，主要是利用水蒸發(fā)時吸熱的特性D. 冬天晚上要把熱機(jī)水箱中的水放出，是防止氣溫降低時水凝固脹壞水箱思路解析熱機(jī)的做功沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；由于熱機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時總會有摩擦、能量散失等，所以熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%用水循環(huán)來降低熱機(jī)的溫度，主要是利用水的比熱容大這一特性。水凝固后體積將變大，冬天

7、晚上把熱機(jī)水箱中的水放出，就是為防止氣溫降低目標(biāo)時水凝固脹壞水箱。此題是對新課標(biāo)“嘗試應(yīng)用已知的科學(xué)規(guī)律去解釋某些具體問題”的落實。答案D2如圖是四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖汽油燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動活塞向下運(yùn)動在活塞向下運(yùn)動的過程中，汽缸內(nèi)氣體的（A內(nèi)能減少B溫度降低C 密度增大D 分子熱運(yùn)動加快解析：分析圖可知，兩個氣閥關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，是做功沖程，內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械 能，故氣體的內(nèi)能減少、溫度降低，分子熱運(yùn)動減慢；氣體質(zhì)量不變，體積變大，故氣體分子的密度減少； 答案：AB 3箱汽油用掉一半后，下列關(guān)于它的說法正確的是（）A.它的密度變?yōu)樵瓉淼囊话隑.它的比熱容變?yōu)樵?/p>

8、來的一半C.它的熱值變?yōu)樵瓉淼囊话隓.它的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话虢馕觯罕绢}考查物質(zhì)本身的一些性質(zhì)。密度、比熱容、熱值的大小由物質(zhì)（燃料）的種類所決定；質(zhì)量的大小由物體含有物質(zhì)的多少所決定。汽油用掉一半后，物質(zhì)的種類沒有變，含 有物質(zhì)的多少變?yōu)樵瓉淼囊话?，所以密度、比熱容、熱值都沒變，而質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话搿４鸢福篋4. 已知甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值，下列說法中正確的是（）A. 甲種燃料含有的熱量比乙種燃料多B. 完全燃燒一定質(zhì)量的甲種燃料，剛好燒開一壺水，那么用同樣質(zhì)量的乙種燃料就不能燒開這壺水C. 燃燒相同質(zhì)量的兩種燃料，甲種放出的熱量多D. 只要通風(fēng)條件好，供氧充足，乙的熱值可能大于甲的

9、熱值解析：A的說法暴露出對熱值和熱量兩個概念理解均不正確，熱值是1 kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量，熱量只存在于熱傳遞的過程之中，不能說含有熱量；由于甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值， 所以完全燃燒一定質(zhì)量的甲種燃料放出的熱量，比完全燃燒相同質(zhì)量的乙種燃料放出的熱量要多，所以B對。甲的熱值雖然大，但如果燃燒不充分，它放出的熱量也未必多，所以 C不對。熱值與燃料的種類有關(guān)，跟通風(fēng)條件和供氧情況無關(guān)，所以D不對。答案：B5. 某摩托車的效率為 34% ,某汽車的效率為 29% ,這說明了（）A. 摩托車比汽車的功率大B. 摩托車比汽車做的有用功多C. 使用摩托車比使用汽車做功多D. 燃燒相同的燃

10、料，摩托車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能比汽車多解析：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率， 它與功率無關(guān)，所以 A不對。熱機(jī)的效率高，表明相同的燃料燃燒，轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能多， 或得到相同的機(jī)械能，消耗的燃料少，所以D對。單獨比較有用功或總功都是不全面的，所以 B、C 不對。答案： D5燒開同樣一壺水， 完全燃燒的干木材與完全燃燒的無煙煤質(zhì)量不同， 是因為干木材和無煙煤具有不同的 （）A .熱值B.比熱容C .內(nèi)能D .熱量解析：燒開同樣一壺水，完全燃燒的干木材與完全燃燒的無煙煤質(zhì)量不同，說明完全燃燒相同質(zhì)量的干木 材和無煙煤放出的熱量不同，即熱值不同.故選 A.答案：

11、A6. 下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中正確的是（）A.熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染B所有的熱機(jī)都是用汽油作燃料C. 汽車排出的尾氣都是有毒氣體D. 熱機(jī)所產(chǎn)生的噪聲，可以被熱機(jī)上的消聲器完全消除解析： 熱機(jī)排放的煙塵廢氣中包括粉塵、二氧化硫等有害物，是大氣污染的主要來源。熱機(jī) 工作的噪聲，是噪聲污染的主要來源，所以，熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染，故A 對。而熱機(jī)排出的尾氣中也有水蒸氣、二氧化碳等氣體，并非都是毒氣,所以 C 不對。噪聲也不可能被熱機(jī)上的消聲器完全消除， 如果真能被完全消除， 我們的生活環(huán)境該是多么的安靜啊！ 所以 D 不對。熱機(jī)所用的燃料較多，汽油、柴油、煤、氫、天然氣等都可以

12、作為熱機(jī)的燃 料，所以 B 不對。答案： A7. 小麗家去年冬天的供暖比往年好很多，這是因為熱網(wǎng)改造后，由原來的小鍋爐房供暖變?yōu)椤吧蚝！睙犭娬居酂峁┡?，從能源利用的角度來看“沈海”熱電站，這種既供電又供熱的熱 電站與一般的火力發(fā)電站相比，提高了 ，能較好地控制污染。解析： 在熱機(jī)的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多。設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料 利用率的重要措施。 “沈?！睙犭娬?，這種既供電又供熱的熱電站，可以綜合利用廢氣的能 量，與一般的火力發(fā)電站相比，燃料的利用率大大提高，還能較好地控制污染。答案： 熱效率（燃料的利用率）8. 2010年 5 月，天然氣伴隨著“西氣東輸”的步伐開始走進(jìn)了

13、江城蕪湖的千家萬戶，傳統(tǒng)燃料也隨之被逐步取代。 天然氣燃燒時可以將 能轉(zhuǎn)化為 能。與傳統(tǒng)燃料相比，天然氣的優(yōu)點是 （寫出一條即可） 。解析： 本題與時俱進(jìn)，天然氣走進(jìn)千家萬戶工程，在我國東部的部分城市正在實施。為什么 要實施這項工程呢？現(xiàn)代中學(xué)生應(yīng)從科學(xué)的角度分析這一原因， 燃燒天然氣是為了對物體加 熱，天然氣燃燒時放熱多是其中的一個主要原因，另外，天然氣的污染小、價格合理等因素 也是實施這一工程的原因。答案： 化學(xué) 內(nèi) 污染小，熱值大（其他合理答案均可得分）9. 垃圾是城市生活的“副產(chǎn)品” 。據(jù)統(tǒng)計， 2000年我國城市垃圾總量約 1.5億噸，并且每年以8%的速度在增長。如何處理這些垃圾已成

14、為人們關(guān)注的熱點問題?，F(xiàn)在，人們處理生活垃 圾的方法通常有兩種： 一種是集中填埋； 另一種是利用垃圾中的可燃物質(zhì)進(jìn)行燃燒發(fā)電， 研 究表明：生活垃圾的平均熱值為6.27× 106 J/kg。利用垃圾作為燃料建立發(fā)電廠，每燃燒 1噸生活垃圾可以發(fā)電 8.64× 108 JO安徽省某人大代表提議，在合肥市郊區(qū)興建一座規(guī)模為2臺 1.2× 104 kW 發(fā)電機(jī)的垃圾處理發(fā)電廠。問：（1）1 t 垃圾完全燃燒產(chǎn)生的熱量是多少焦？（2）燃燒垃圾發(fā)電的效率是多少？(3) 請你從環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)等角度簡述興建垃圾發(fā)電廠的意義。解析： 本題聯(lián)系生活，立意新 ,但知識落點低，可以使

15、學(xué)生身在課堂又不囿于課堂，通過對 試題的閱讀，了解課堂以外社會關(guān)注的熱點。在分析本題時，要抓住關(guān)鍵句子和關(guān)鍵詞語， 提取有用信息，排除干擾因素。其實本題的主要內(nèi)容就是：垃圾作為燃料發(fā)電；垃圾的平均 熱值為6.27× 106 J/kg ; 1噸生活垃圾可以發(fā)電 8.64× 108 J;求熱量及熱效率。答案：(1) Q 放=6.27 × 106 J/kg × 103 kg=6.27 × 109 JO(2) =W 電/Q 放=8.64 × 108 J/6.27 × 109 J=13.8%°(3) 可以通過回收垃圾使廢棄物

16、成為二次能源 可以減少對土壤、空氣、水等環(huán)境污染 可以減少垃圾堆放所侵占的耕地，節(jié)約用地 可以帶動垃圾處理產(chǎn)業(yè)，發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)(本題是開放性試題，要求從環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)三個方面答題，所答合理均可得分)9 .汽油機(jī)在沖程把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.已知汽油的熱值為4.6× 107Jkg ,完全燃燒2kg汽油能夠釋放 J 的熱量解析： 汽油機(jī)的做功沖程把燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能. 汽油完全燃燒放出的熱量：Q 放=mq=2kg X 4.6× 1Jkg=9.2 X 1J.答案：做功; 9.2× 10710.小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識后，知道水的比熱容是4.2X 1

17、03 J(kg C ),他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量。于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時間，并把它折算成燒水時間，相當(dāng)于每天將30 kg 20 C的水燒開。( 1 )小明家每天燒水做飯需要多少熱量？(2) 如果普通煤的熱值為3X107 J/kg ，從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克普通 煤？(3) 小明家實際平均每天需要燒4塊蜂窩煤，按每塊蜂窩煤含煤0.5 kg算，他家每天實際用煤2 kg,由此小明計算出他家煤爐的效率只有16.5%o你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么？( 4)從大的方面講,家用煤除了熱效率低、浪費(fèi)能源的缺點外,另一個主要缺點是什么？ 解析：本

18、題要應(yīng)用到比熱容、熱值、熱量的計算等知識。解答本題時，首先理清整道題的過 程,根據(jù)自己的生活經(jīng)驗,解釋煤爐效率低的原因;其次要注意應(yīng)用公式進(jìn)行推導(dǎo)和計算, 按計算格式做出需要計算的部分; 最后還要聯(lián)系自己的實際生活, 努力提高自己的節(jié)能、 環(huán) 保意識。答案：(1)小明家每天燒水做飯需要的熱量即是水升溫吸收的熱量Q吸=C水m水(t 1°)=4.2 X 103 J/(kg C )× 30 kg×( 100 C 20 C) =1.008 X 107 JO(2) 小明家每天燒水做飯需要的能量需要煤燃燒放出，即Q放=Q 吸=1.008 X 107 J則需要的 煤的質(zhì)量為 m

19、=Q 放/q=1.008 X 107 J/3 X 107 J/kg=0.336 kg。(3) 小明家煤爐效率低的原因是：一方面煤不能完全燃燒,另一方面煤燃燒放出的熱量不 能被水完全吸收，大部分的熱量散失掉了。(4) 煤在燃燒過程中產(chǎn)生廢渣、廢氣，造成環(huán)境污染。10. 一輛汽車以72kmh的速度勻速行駛10min,消耗的汽油為1.2Kg.汽車勻速行駛時受到的牽引力F=1.237X 10N ,汽油的熱值 q=4.6 X 10 J/Kg .問：(1) 汽車在這段時間內(nèi)消耗的功率(即1秒時間內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量)是多少？(2) 這段時間內(nèi)汽車牽引力做功的功率是多少？(3) 比較(1)和(2)的結(jié)果

20、，你有什么發(fā)現(xiàn)？簡要分析原因(寫出兩條即可)解析：(1)汽油完全燃燒釋放的熱量：Q放=m2q=4.6 X 107Jkg X 1.2kg=5.52× IO7JQ 5.52 107J4汽油消耗的功率：p=9.2 X IO4Wt 600s答：汽油消耗的功率為 9.2× 104W(2) 汽車在 10min 內(nèi)通過的路程 S=Vt=20ms X 600s=1.2× 104m汽車牽引力在 10min 內(nèi)做的功 W=FS=1.2 ×103N X 1.2× 104m=1.44× 107JW 1 44 107 J汽車牽引力做功的功率 P2=2.4 X 104Wt 600s答：汽車牽引力做功的功率為 2.4X 104W(3) 發(fā)現(xiàn)：汽車牽引力做功的功率小于消耗的功率.原因包括：汽油沒有完全燃燒；廢氣帶走一部分熱量；由于熱傳遞損失一部分能量；克服摩擦消耗一部分 能量等).(寫岀其中兩條即可)11.某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30 cm2 ,一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm ,滿負(fù)荷工作時做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0X 105 Pa飛輪1 min轉(zhuǎn)動1 800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(不計摩擦)，求：(1) 做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫Γ?2) 一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Γ?/p>