物理九年級(jí)第十四章內(nèi)能的應(yīng)用綜合復(fù)習(xí)教案

1、.第十四章 內(nèi)能的應(yīng)用【知識(shí)點(diǎn)一】：根底知識(shí)穩(wěn)固1、關(guān)于熱值的概念，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是 A任何物體都有熱值 B燃料燃燒時(shí)才有熱值C燃料的熱值與燃料是否完全燃燒無(wú)關(guān) D燃燒時(shí)放出熱量多的燃料熱值大【答案】：C2、關(guān)于熱機(jī)的效率，下述正確的選項(xiàng)是 A熱機(jī)的效率有可能等于1 B熱機(jī)的效率一定小于1C熱機(jī)的效率越高，其損失的能量越多 D熱機(jī)的效率越高，對(duì)環(huán)境的影響越大【答案】：B3、火箭采用液態(tài)氫做燃料，火箭點(diǎn)火后，高溫高壓的燃?xì)庋杆倥蛎浵蛲鈬姵?，燃?xì)獾臏囟认陆?，火箭那么獲得推力快速上升，并到達(dá)一定的速度。以下關(guān)于火箭的說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是 A. 無(wú)論如何改進(jìn)，火箭的熱機(jī)效率也不可能到達(dá)100%

2、B. 采用液態(tài)氫做燃料，污染較小 C. 采用液態(tài)氫做燃料，是因?yàn)闅錃獾臒嶂岛艽?D. 燃?xì)獾膬?nèi)能全部轉(zhuǎn)化為箭身的機(jī)械能【答案】：D【知識(shí)點(diǎn)二】：熱平衡問(wèn)題1、將質(zhì)量為75.4kg、溫度為45的熱水與溫度為10的冷水混合，假設(shè)混合后水的溫度為32。不計(jì)熱損失，求需冷水的質(zhì)量?！敬鸢浮浚?、一大杯冷水的溫度為t1，一小杯熱水的溫度為t2，將他們混合后的溫度為t 。那么，以下四個(gè)關(guān)系中，哪個(gè)是正確的？ A.B.C.D.【答案】：【知識(shí)點(diǎn)三】：熱機(jī)效率1、某中學(xué)為學(xué)生供給開(kāi)水用鍋爐將200kg水從25加熱到100，燃燒了6 kg的無(wú)煙煤。試求：1鍋爐內(nèi)的200kg水吸收的熱量是多少J？26 kg的無(wú)煙

3、煤完全燃燒放出的熱量是多少J？無(wú)煙煤的熱值q=3.4107J/kg3此鍋爐的效率是多少【答案】：2、把質(zhì)量為20kg、溫度為25的水加熱到60，需要多少熱量？假設(shè)用熱值為4.2107J/kg的液化石油氣作燃料，且液化石油氣完全燃燒放出的熱量有70被水吸收，問(wèn)需要完全燃燒多少kg的液化石油氣？【答案】：3、某中學(xué)鍋爐房每天要將3t水從20加熱到100。問(wèn)：1 這些水要吸收熱量為多少？2西氣東輸實(shí)現(xiàn)后，可用天然氣作為燃料來(lái)燒水，設(shè)天然氣完全燃燒釋放熱量的75%被水吸收，學(xué)校每天因燒水要消耗天然氣的體積是多少m3？天然氣的熱值q=8.4107J/m3【答案】：【知識(shí)點(diǎn)四】汽車(chē)的熱效率1一輛汽車(chē)，發(fā)動(dòng)

4、機(jī)的輸出功率是29.4kW，熱機(jī)效率為20，它帶有16kg汽油，假如車(chē)速60km/h，它能行駛多遠(yuǎn)？汽油的熱值為4.6107J/kg 【答案】：2、一輛汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為66150w，每小時(shí)耗柴油14kg，計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的效率柴油的燃燒值為4.3107J/kg【答案】：3、進(jìn)步熱機(jī)效率是“節(jié)能減排的一個(gè)重要途徑假如汽油機(jī)的效率從1=30%進(jìn)步到2=36%，那么一輛轎車(chē)在汽油機(jī)效率為30%時(shí)，消耗一定質(zhì)量汽油，可以在平直道路上勻速行駛10km；當(dāng)效率變?yōu)?6%后，在一樣道路情況下，以一樣速度勻速行駛，并消耗一樣質(zhì)量汽油的情況下，可以行駛多少千米？【答案】：根據(jù)題意得：1=，那么W1=Q1F10k

5、m=mq30%，2=，那么W2=Q2FS2=mq36%，由于式和式中的F、m、q都一樣，所以用可得：=，解得：S2=12km4、“五一期間，爸爸開(kāi)車(chē)帶著李兵從綿陽(yáng)市區(qū)出發(fā)參觀“樂(lè)山大佛景點(diǎn)，汽車(chē)包括車(chē)上的人和物品質(zhì)量為1.8103kg，車(chē)輪與地面的總接觸面積為0.09m2，當(dāng)汽車(chē)以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時(shí)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為1000N，效率為30，汽油的熱值為46107 Jkg假設(shè)汽油完全燃燒，g取10Nkg求：1汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)；2汽車(chē)以90km/h的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率；3假設(shè)汽車(chē)按照這種方式行駛，這次旅行全程往返250km，牽引力做的功是多少？李兵應(yīng)該提醒爸

6、爸至少要加汽油多少kg？【答案】：1汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓力為F=G=mg=1.8103kg10Nkg=1.8104N，汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為2105Pa。2汽車(chē)以90km/h的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率P=Fv=1000N25m/s=2.5104W。3全程往返約250km牽引力所做的功W=Fs=1000N2.5105m=2.5108J，由得，全程往返約250km需要汽油的質(zhì)量為：【知識(shí)點(diǎn)五】：太陽(yáng)能的熱效率1、簡(jiǎn)易太陽(yáng)能熱水器的受光面積1 .4m2,內(nèi)裝80kg水，太陽(yáng)每分鐘輻射到1m2面積上的熱量是8104J,假如60的熱量被水吸收,問(wèn):20的水曬3h后水溫升高到多少攝氏度？水的比熱容是

7、4.2103J/kg【答案】：2、隨著低碳理念的普及，學(xué)?？萍夹〗M的同學(xué)擬設(shè)計(jì)一種以太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)通過(guò)查閱資料得知：四川地區(qū)太陽(yáng)光垂直照射時(shí)，每平方米太陽(yáng)能電池板最大可提供150W的電功率擬設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能汽車(chē)質(zhì)量是500kg，它在平直路面上最快每秒可行駛15m，行駛過(guò)程中所受的平均阻力是車(chē)重的0.02倍該汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以將90%的電功率轉(zhuǎn)化為牽引汽車(chē)前進(jìn)的機(jī)械功率假設(shè)該車(chē)在平直路面上以最高速度行駛，試通過(guò)計(jì)算答復(fù)以下問(wèn)題g取10N/kg：1驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的推力是多少牛？2驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的機(jī)械功率是多少瓦？3該車(chē)的太陽(yáng)能電池板面積約為多大？計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保存一位數(shù)字【答案】：1驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的

8、推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02500kg10N/kg=100N2驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的機(jī)械功率是P=Fv=100N15m/s=1500W3電功率轉(zhuǎn)化率=90%，所以該車(chē)的太陽(yáng)能電池板面積約為S11.1m2【知識(shí)點(diǎn)六】：內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際應(yīng)用1、如以下圖所示為四缸發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過(guò)連桿把四個(gè)汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過(guò)程錯(cuò)開(kāi)，在飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的每半周里，都有一個(gè)汽缸在做功，其他三個(gè)汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。1有一臺(tái)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，其主要技術(shù)指標(biāo)如左表所示。其中排量等于四個(gè)汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過(guò)的容積，又稱(chēng)單缸排量，它取決于活塞的面積和

9、活塞上下運(yùn)動(dòng)的間隔 既沖程長(zhǎng)。轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。該發(fā)動(dòng)機(jī)在1 s內(nèi)做功J，單缸排量V =L。在每個(gè)做功沖程里，發(fā)動(dòng)機(jī)做功W =J。2在做功沖程里，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功可表示為W = p V，式中 p表示燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)，那么 p=Pa。3右圖為發(fā)動(dòng)機(jī)在做功沖程中的示意圖。下面給出了公式W = p V的證明，請(qǐng)將推導(dǎo)過(guò)程補(bǔ)充完好要求各表達(dá)式均用S、l或p表示：設(shè)活塞的面積為 S，沖程長(zhǎng)為 l，燃?xì)鈱?duì)活塞的壓強(qiáng)為 p，那么燃?xì)鈱?duì)活塞的壓力F=，燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功W=，又根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知發(fā)動(dòng)機(jī)的單缸排量V= S l ，故 W= p V?！敬鸢浮浚?1.2105J、0.5、600、21

10、.2106、3p S、pSl試題分析：由題意可知發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為1.2106W，1s內(nèi)做的功為1.2106J。發(fā)動(dòng)機(jī)四缸排量為2L，單缸的排量為0.5L。它的轉(zhuǎn)速為6000r/min，每秒轉(zhuǎn)100圈，由于發(fā)動(dòng)機(jī)有四缸，每半圈做一次功，每秒內(nèi)做功200次，那么一個(gè)做功沖程做的功為600J。根據(jù)汽缸一次做功及單缸的容積代入W = p V中，。公式W = p V的推導(dǎo)過(guò)程：燃?xì)鈱?duì)活塞的壓力燃?xì)鈱?duì)活塞所做的功2、某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2，一個(gè)沖程活塞在氣缸中挪動(dòng)的間隔 是50mm，滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0lO5Pa，飛輪lmin轉(zhuǎn)動(dòng)1800周，當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)不

11、計(jì)摩擦，假設(shè)1min消耗汽油0.01L汽油的密度=0.8103kg/m3；汽油的熱值為4.6l07J/kg求：1做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力；2一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功；3汽油機(jī)的功率 4該汽油機(jī)的效率【答案】：3、AMP型柴油機(jī)汽缸直徑為90mm，活塞沖程是100mm，做功沖程中燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為69.3N/cm2。l求做功沖程中燃?xì)馑龅墓Γ?2) 假如曲軸每分鐘轉(zhuǎn)2019圈，求此柴油機(jī)的功率【答案】：【知識(shí)點(diǎn)七】：提升訓(xùn)練1、從2019年開(kāi)場(chǎng)，我國(guó)就參與了國(guó)際科研合作工程?國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆結(jié)合施行協(xié)定?，研究可控核聚變技術(shù)。該技術(shù)可用氫的同位素氘和氚聚合發(fā)生核聚變釋放能量，并不會(huì)

12、產(chǎn)生放射性污染，如圖甲所示。而氘可以從海水中提取，從1L的海水中提取的氘參與核聚變反響放出的能量相當(dāng)于300L優(yōu)質(zhì)汽油完全燃燒放出的熱量。假設(shè)這些核能用來(lái)發(fā)電的效率可以到達(dá)50%，所產(chǎn)生的電能可供如圖乙所示的電力機(jī)車(chē)牽引功率為4800kW的“和諧號(hào)電力動(dòng)車(chē)組以252km/h的運(yùn)營(yíng)速度勻速行駛多少km？計(jì)算結(jié)果保存一位小數(shù)汽油密度：0.71103kg/m3；汽油熱值：4.6107J/kg【答案】：先計(jì)算出300L優(yōu)質(zhì)汽油完全燃燒放出的熱量，再計(jì)算出其轉(zhuǎn)化的電能，電能和電力機(jī)車(chē)牽引功率可計(jì)算出行駛時(shí)間，最后根據(jù)公式s=v t計(jì)算出行駛路程。由由=mV 可得汽油質(zhì)量：m汽油=汽油V汽油=0.7110

13、3 kg/m330010-3 m3=213 kg，汽油完全燃燒放出熱量：Q=qm汽油=4.6107J/kg213 kg=9.798109 J，產(chǎn)生的電能：W=50%Q=4.899109 J。由P=W/ t 可得產(chǎn)生的電能可供動(dòng)車(chē)組行駛時(shí)間：t=W/ P=4.899109 J/4.8106 W1020.6s，動(dòng)車(chē)組行駛速度：v=252 km/h=70m/s，由v=st 可得，動(dòng)車(chē)組行駛路程：s=v t=70m/s1020.6s=71442m71.4km。2、肥胖是人類(lèi)安康的大敵，跳繩是減肥的方法之一。某人的質(zhì)量為80kg，跳起時(shí)重心升高的平均高度約為5厘米。在晨練中，他在10分鐘內(nèi)跳了800次，

14、每千克脂肪提供的能量是J，可用表示，g=10N/kg請(qǐng)問(wèn)在10分鐘時(shí)間內(nèi)：1人抑制重力所做的功是多少？2人抑制重力做功的平均功率是多少？3 假設(shè)人抑制重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，在理論上可以消耗多少脂肪？ 【答案】：7、解析：1人的重力：G=mg=80kg10N/kg=800N，人抑制重力做的總功：W=nGh=800800N0.05m=32019J。 2人做功的平均功率：P=53.3W。3由題知，人抑制重力做功而消耗的能量只由脂肪提供，即：Q=W=32019J，理論上消耗脂肪質(zhì)量：m=0.002kg3、近年來(lái)，我國(guó)部分省份開(kāi)場(chǎng)推廣使用乙醇汽油，乙醇汽油是由10%體積的乙醇與90%體積的汽

15、油混合而成乙醇的熱值為2.4107J/L，汽油的熱值為3.3107J/L設(shè)混合后總體積不變，請(qǐng)計(jì)算乙醇汽油的熱值為多少？解答要求：寫(xiě)出根據(jù)的主要公式，有數(shù)據(jù)代入，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位【答案】：4、液化石油氣，LiquefiedPetroleumGas，簡(jiǎn)稱(chēng)LPG，石油產(chǎn)品之一，為無(wú)色氣體或黃棕色油狀液體，是丙烷和丁烷的混合物，通常伴有少量的丙烯和丁烯。一種強(qiáng)烈的氣味劑乙硫醇被參加液化石油氣，這樣石油氣的泄漏會(huì)很容易被覺(jué)察。液化石油氣主要用作石油化工原料，用于烴類(lèi)裂解制乙烯或蒸氣轉(zhuǎn)化制合成氣，可作為工業(yè)、民用、內(nèi)燃機(jī)燃料。液化石油氣在1910年由沃爾特史內(nèi)林博士首次消費(fèi)出來(lái)，1912年出現(xiàn)了第一個(gè)商業(yè)產(chǎn)