《第二章-改变世界的热机》知识点与对应练习

九上物理第二章主备课人：胡国明初审人：__________复审人：_________第_____周授课人：_________学生：_________打古中学“271”高效课堂导学案第1页共4页《第二章改变世界的热机》知识点与对应练习第一节热机知识点一、利用内能来做功内能的主要应用：（1）_____________；（2）__________________。如图所示，加热试管使水沸腾，观察到小叶轮转动起来。这个实验说明：燃料的________能转化为_______能，传给水，水沸腾变成水蒸气，水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的______能转化为叶轮的_________能。知识点二、热机（1）热机：通过燃料燃烧获取________能并转化为____________能的装置。（2）热机的原理：（3）热机的分类：最早的热机是__________；蒸汽轮机；内燃机；喷气发动机；火箭发动机。练习题：如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起。（1）拉动绳子克服摩擦做功，是将机械能转化为_______能。（2）请说出该实验中的某一现象并简述其原因。现象：________________；原因：________________________________。第二节内燃机知识点一、内燃机（1）内燃机：工作时，燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功，叫做活塞式内燃机。常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。（2）内燃机工作时的能量转化：知识点二、汽油机（1）构造：气缸、活塞、进气活门、排气活门、曲轴、连杆、飞轮、火花塞。（2）工作过程：①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向____运动。吸入_____________________。②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向____运动，压缩缸内混合气体，压强增大，内能___________，温度____________，把_____________能转化为______能）。③做功冲程：进气门和排气门都关闭。压缩冲程末，气缸顶部的火花塞发出电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气推动活塞向_____运动做功，把______能转化为_______能。④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向_____运动，排出废气。（3）点火方式：__________。知识点三、柴油机（1）构造：气缸、活塞、进气活门、排气活门、曲轴、连杆、飞轮、喷油嘴。（2）工作过程：①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向____运动。吸入_____________________。②压缩冲程：（压缩缸内气体，内能增大，温度升高，压强增大，把_________能转化为________能）；③做功冲程：压缩冲程末，气缸顶部的喷油嘴喷出雾状柴油，压燃式点火，产生高温高压的燃气推动活塞做功，把_______能转化为_________能。④排气冲程：排出废气。（3）点火方式:_______________。燃料的_____能燃烧_____能（_______）_______能九上物理第二章主备课人：胡国明初审人：__________复审人：_________第_____周授课人：_________学生：_________打古中学“271”高效课堂导学案第2页共4页（4）四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，______个冲程，活塞往复运动_____次，曲轴连杆转______周，飞轮转________周，只有_________冲程对外做功_____次，把内能转化为机械能，其它三个冲程靠_______________完成。练习题：1.下面是汽油机工作的四个冲程，其中将机械能转化为内能的是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（）3.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1800r/min，该汽油机每秒钟内完成________个工作循环，对外做功_______次。第三节热机效率知识点一、热机效率（1）热机燃料燃烧释放能量的流向：①废气（废气温度还较高，燃料未完全燃烧）；②冷却水；③克服摩擦与辐射（散热）；④输出有用功。（2）热机效率的定义：热机所做有用功（有效利用的能量）与燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机效率。（热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1）（3）效率的计算式：η＝________×100%，变形式：W有用＝_________；Q放＝__________。（4）提高热机效率的途径：减少热机工作中的各种能量损失。①使燃料充分燃烧；②减少机械摩擦损失；（③减少机械散热和废气带走热量。知识点二、热机工作的污染（1）环境污染：①废气（二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等），粉尘。二氧化碳引起温室效应。②热污染（废气和冷却水带走大量热量，是城市“热岛效应”的原因之一。③噪声。（2）保护环境：利用绿色能源；研究和开发低能耗、少污染的高性能热机；控制和减小污染。练习题：1.关于热机，下列说法错误的是（）A.热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B.在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率C.柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D.在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能2.一台效率为40%的柴油机，当输出3.44×107J有用功时，消耗的柴油质量是（柴油的热值是4.3×107J/kg）（）A.0.8kgB.2kgC.0.32kgD.2.8kg3.随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中。已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油（1L＝10-3m3），汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg。则：（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少J？九上物理第二章主备课人：胡国明初审人：__________复审人：_________第_____周授课人：_________学生：_________打古中学“271”高效课堂导学案第3页共4页（2）该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是_________kg。（3）当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km／h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于___________N。（4）该汽车发动机的效率是__________%。4.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。则：（1）水吸收的热量为____________J。（2）煤气完全燃烧放出的热量为____________J。（煤气的热值为4.2×107J/kg）（3）煤气灶烧水的效率为___________%。5.某汽车公司的某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×103N，消耗燃油1.5L。若燃油的密度ρ＝0.8×103kg/m3，燃油热值为q＝4×107J/kg，（假设燃油完全燃烧）求：（1）专用车牵引力所做的功。（2）则该专用车的热机效率是多少？6.某以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路（盘山公路近似处理为斜面）以36km/h的速度匀速行驶，经过15min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2×103N。该汽车的效率为30%，汽油热值q＝4.6×107J/kg，求：（1）汽车上山时牵引力的功率为多大？（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油？九上物理第二章主备课人：胡国明初审人：__________复审人：_________第_____周授课人：_________学生：_________打古中学“271”高效课堂导学案第4页共4页7.下列关于热机和环境保护的说法中正确的是（）A.热机的大量使用会造成环境污染B.所有的热机都是用汽油作燃料C.汽车排出的尾气都是有毒气体D.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除8.某辆小汽车油箱内装满35kg汽油，司机小王驾车到某城市执行任务，路程为300km。在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920N。（汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能；汽油的热值为4.6×107J/kg）求：（1）汽车到达目的地牵引力所做的功。（2）通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。解：（1）因汽车匀速行驶∴汽车的牵引力F等于阻力f，即：F＝f＝920N∴汽车到达目的地牵引力所做的功：Ｗ＝Fs＝920N×3×105m＝2.76×108J（2）由100%WQ有放得：882.76109.21030%WJQJ有放由Q放＝mq得实际消耗汽油：879.210204.610/QJmkgqJkg放而汽车油箱装有35kg汽油所以，汽车在行驶途中不需要加油9.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若1min消耗汽油0.1L。汽油的密度ρ＝0.8×103kg/m3；汽油的热值为4.6×l07J／kg。求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2700N）（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（135J）（3）汽油机的功率；（2025W）（4）该汽油机的效率。（3.3%）解：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力：FpS9.0×lO5Pa×3×10-3m2＝2.7×103N（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝2.7×103N×5×10-2m＝135J（3）汽油机在1min做的总功：W总＝900Ｗ＝900×135J＝1.215×105J汽油机的功率：51.21510202560WJPWts总（4）汽油机的效率：533437561.21510100%100%0.810kg/m104.610/1.21510100%3.3%3.6810WJQmJkgJJ总放