14-初三物理第十四章-内能的利用-知识点测试及答案

1人教版九年级物理（上）第十四章《内能的利用》知识点第一节热机1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。2、热机：利用燃料的燃烧来做功的装置。内能转化为机械能（蒸气机——内燃机——喷气式发动机）3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。5、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：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气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。第二节：热机1、热机：定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等2、内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。①汽油机工作过程：2②柴油机工作过程：3、汽油机和柴油机的比较：①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。4、热值燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳3每立方米（J/m3）。热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。公式：、①Q＝qmm=Qqq=QmQ——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料质量——千克（kg）。②Q＝qVV=Qqq=QVQ——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m3）；V——燃料体积——立方米（m3）。物理意义：酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。第二节热机的效率1、热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：J/kg，酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。关于热值的理解：①注重“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg：如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽②热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。2、热值公式：Q=mq或Q=Vq(其中m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值)。火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输3、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。公式：η=W有用/Q总=W有用/qm热机效率低的原因：第一，燃料并未完全燃烧；第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能；第三，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量；第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功提高热机效率的途径：(1)使燃料充分燃烧(2)尽量减小各种热量损失(3)机件间保持良好的润滑、减小摩擦。第三节：热机效率影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）；以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）。热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。4热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。公式：总有用QQηQ总=Q有用ηQ有用=Q总η由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；②机件间保持良好的润滑，减小摩擦。③在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。第三节能量的转化和守恒1、能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律3、“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。九年级物理第十四章内能的利用单元测试题一、单项选择题（每小题3分，共36分）1、在火炉上烧饭，主要是利用内能来（）A．做功B．加热C．做功并加热D．以上说法都不对2、一杯酒精减少一半后，则（）A．热值和比热都不变B．热值减半、比热不变C．热值和比热都减半D．热值不变、比热减半3、下图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）54、以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是A．小轿车B．载重卡车C．远洋轮船D．吊车5、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（）A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能C．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能D．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能6、关于内能，下列说法中正确的是（）A．运动的物体具有内能，静止的物体没有内能B．热的物体具有内能，冷的物体没有内能C．一切物体都有内能D．温度高的物体具有的内能一定多7、下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（）A．汽油机与柴油机使用的燃料不同B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火C．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞6D．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同8、为了提高锅炉的效率，某工厂的工人想了以下一些方法，其中正确的是（）A．把大的煤块送进炉膛，并加大送风量B．把煤粉送进炉膛，并加大送风量C．把大的煤块送进炉膛，并减小送风量D．把煤粉送进炉膛，并减小送风量9、一台内燃机的转速是1440转／分，那么在每秒钟内（）A．转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程B．转轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程C．转轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程D．转轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程10、甲、乙两个物体间发生热传递，甲物体温度升高，乙物体温度降低，结果甲、乙两物体温度相同，在这一过程中甲物体内能增加了100J，则（）A．甲物体的热量也增加了100JB．乙物体放出100J内能，热量减少100JC．乙物体的内能减少了100JD．热传递后，甲、乙两个物体的内能相等11、下列关于能量的转化和守恒的说法中错误的是（）A．钻木取火是将机械能转化成内能B．酒精燃烧时，将化学能转化为内能C．发电机发电时，将机械能转化为电能D．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生12、下列现象中属于能量转移的是（）A古人钻木取火B热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开C钢铁在火炉中熔化D人造地球卫星的太阳能光电池充电二、填空题（每空1分，共36分）13、汽油的燃烧值是4.6×107焦／千克，氢的燃烧值是1.4×108焦／千克．在燃烧单位质量这两种燃料时，________放出的热量多，因此，发射火箭时常用________做燃料．14、热机是把________能转为________能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有和两种。四冲程内燃机的一个工作循环是由、、和四个冲程组成的。在一个工作循环中，曲轴转动周，燃气对活塞做功次。在内燃机工作的四个冲程中，只有冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的来完成。15、利用内能的主要途径是________和________．日常生活中生火煮饭是通过________的方式利用内能的，而喷气式飞机是通过________的方式利用内能的．16、在用高压锅烧汤时，加压阀会被蒸气顶起来，这时蒸气对加压阀做了________，蒸气的内能会________，温度将________．17、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，而在___________和___________的过程中，能量的总量保持___________。这就是能量守恒定律。18、指出下列过程中的能量转化：（1）水力发电___________________________________；7（2）光合作用________________________________；（3）电炉发热_________________________________；（4）摩擦生热____________________________________；（5）气体膨胀做功_______________________________；（6）燃料燃烧_________________________________；（7）电动机通电后转动起来___________________________；（8）对蓄电池充电_________________________________三、解答题（共4分）19、在炎热的夏天，赤脚走在河岸边，你会感到砂石烫脚，再走入河中时，觉得河水凉快，这是为什么？四、计算题（每小题8分，共24分）20、小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，现需要将初温为10℃、质量为80kg的水加热到60℃，则这些水需要吸收多少热量？c水=4.2×103J/(kg·℃）21、在冬天为使房间里保持一定的温度，每小时要供给4.2×106焦的热量，若进入散热器中水的温度是80℃，从散热器流出的水的温度是72℃，问每小时要供给散热器多少80℃的水？22、现有一壶水要烧开需要吸收1.38×108J的热量，若不计热量损失，需要完全燃烧多少克煤油？(煤油的燃烧