2019-2020年九年级物理 第八单元 机械能 内能 能源 第3课时《比热容 热值 热机》学案 苏科版.doc

2019-2020年九年级物理 第八单元 机械能 内能 能源 第3课时比热容 热值 热机学案 苏科版【学习目标】1.了解热量的概念，了解热量是内能变化的量度。2.知道比热容的概念，会查比热容表，会用比热容知识解释生活和自然界中的现象。3.知道热值的概念，会查热值表。4.了解热机的工作原理，知道汽油机的基本结构及其工作过程，认识热机。【重点难点】会用比热容知识解释生活和自然界中的现象。了解热机的工作原理，知道汽油机的基本结构及其工作过程，认识热机。【预习指导】 知识回顾一、热值：1、内能的获得：通过燃料燃烧，把燃料的化学能转化为内能。2、公式：Qmq（q为热值）。3、热值：（符号：q ）（1）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。（2）单位：J / kg （气体燃料的热值单位符号通常用J / m3）（3）关于热值的理解： 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，反映不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它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。（4）物理意义：酒精的热值是3.0107J/kg，它表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0107J。煤气的热值是3.9107J/m3，它表示1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。二、内能的利用 1、内能的利用方式：（1）利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。（2）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。 （1）能的转化：内能转化为机械能 （2）发展历程：蒸气机内燃机喷气式发动机三、内燃机1、内燃机：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。2、分类：常见的内燃机主要有汽油机和柴油机。4、内燃机的工作过程：（1）内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，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。（2）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。（3）压缩冲程将机械能转化为内能。（4）完成一个工作循环活塞往返两次，曲轴转动两周；活塞对外做功一次。四、热机的效率：1、 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 2、计算公式：=W有用/ Q总= W有用/qm （热机的效率总小于1） 3、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）设计和制造商进行改进和革新。（3）使用时注意保养，使机件间保持良好的润滑、减小摩擦。五：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。【学习过程】一课堂热身1.关于温度、热量和内能的说法中不正确的是A. 0的冰块也有内能B. 温度高的物体，内能一定大C. 物体吸收热量，温度不一定升高D. 物体吸收热量，内能一定增大2.风能是一种清洁能源，按可再生能源和不可再生能源来分，风能属于 能源汽车发动机用水来冷却，这足因为水的比热容 (填“大”或“小”)，冷却效果好，汽油机的 冲程，是把机械能转化为内能。3.下列与汽车有关的说法正确的是 （ ）A、所用燃料是汽油，它是一种可再生能源B、加油时，能闻到汽油是扩散现象C、汽油机在做功冲程中，机械能转化为内能D、急刹车时，车胎表面温度升高是由于热传递造成的4.有质量相等的A、B两个物体，已知A的比热容大于B的比热容，当它们吸收相等热量后，A升高的温度 B升高的温度；某汽车散热器中装有5 kg的水，在温度升高20的过程中，水吸收的热量是 J。水的比热容为42103J(kg)5.焦炭的热值为3.0107 J/kg，它的物理意义是 ，完全燃烧 kg的焦炭放出的热量能把50kg水的温度升高60不计热量损失，水的比热容为4.2103 J/(kg)6.关于温度、热量、内能，下列说法正确的是A. 温度高的物体，内能一定大B. 对物体做功，物体的内能一定增大C. 物体的温度越高，所含的热量越多D. 晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，内能增大7.汽车发动机是用水作冷却剂的，这是利用了水的_的性质；一辆汽车的水箱中装有10kg水，如果这些水的温度都升高了50oC，则它吸收的热量是_J c水=4.2103J/（kgoC）。二. 课堂提升8.某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油，已知汽油的热值为4.6107kg.（1） 求这些汽油完全燃烧放出的热量？（2） 若水箱中有4kg的冷却水，温度升高50，水至少要吸收多少热量？（3） C水=4.2103J/（kg） 9.据勘测，在相同的日照下，当草地温度为32时，水泥地面温度可达57，柏油马路的温度更高达63 ! (1) 请你根据比热容的知识，简要解释这一现象。（2）类似水泥地面、柏油马路这些高温物体在现代城市中比比皆是，形成巨大的热源，烘烤着城市的大气和人们的生活环境，请根据这一现象提出合理的改善建议或措施。第八单元 机械能 内能 能源（第3课时 比热容 热值 热机）当堂检测主备人：姚信 2011年4月16日1、沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小这是因为A水的密度比沙石的密度小 B水的比热容大于沙石的比热容C水的热量大于沙石的热量 D水的传热本领比沙石的传热本领差2、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3、由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此A.白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地 B.白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面C.白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面 D.白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地4、质量相等、初温相同的a、b两种不同液体，分别用两个相同的加热器加热，加热过程中温度随时间的变化曲线如图所示，根据曲线比较两液体的比热( ) Aa、b比热容一样大 Ba的比热容大 Cb的比热容大 D无法判断 5、（多选）小莉根据下列表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是物质密度/（kg m-3）(常温常压下)物质熔点/（在标准大气压下）物质比热容c/J(kg )-1煤油0.8103铜1083干泥土0.84103纯水1.0103铝660水4.2103铜8.9103铅328铜0.39103铝2.7103锡232铝0.88103A.用来熔化铜的器皿可以用锡制成 B.质量相等的纯水和煤油，纯水的体积较小C.体积相等的铜块和铝块，放出相等热量，铝快温度降低得较多D.质量相等的干泥土和水，吸收相等热量，干泥土温度升高得较多6同样的一杯热水，室温高时冷却得慢，室温低时冷却得快老师要求同学们针对这一现象，提出一个问题下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的问题是A“热水在室温低时比室温高时冷却得快吗？”B“热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系？”C“为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快呢？”D“为什么热水的质量越大冷却得越慢？”7如图7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（ ）8.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系，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9汽油机的一个工作循环是由 个冲程组成，其中对外做功 次在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过 的方式增加内能为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过 - 的方式减少汽缸内能用水来冷却汽缸是因为水的 较大10.有质量相等的A、B两个物体，已知A的比热容大于B的比热容，当它们吸收相等热量后，A升高的温度 B升高的温度；某汽车散热器中装有5 kg的水，在温度升高20的过程中，水吸收的热量是 J。水的比热容为42103J(kg)11太阳能是一种清洁能源某太阳能热水器每天能使500kg的水温度升高30，那么这些水吸收的热量为_J，这些热量相当于完全燃烧_m3的天然气放出的热量天然气的热值取7107J/m3，水的比热容c=4.2103J(kg)12用煤气灶把1kg、初温为20的水烧到70，消耗了10g煤气已知水的比热容是4. 2103J/(kg)，煤气的热值为4.2107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 % 13.现代生活中最重要的交通运输工具汽车，与我们的生活走得越来越近了。某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是120cm2，做功冲程中活塞移动的距离是30cm，气体的平均压强是5105Pa。汽油的热值是4.6107Jkg，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 J；若每次做功过程中汽油的90完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 J；排气过程中，废气温度 ，内能 。汽油机的效率很低，主要原因之一是 带走了大量的能量。电动汽车是未来汽车的发展方向，它的发动机是利用 原理制成的。141kg某种燃料 所放出的热量叫做这种燃料的热值。已知木炭的热值为3.4107J/kg，其物理意义是 。15为了探究“燃料燃烧时放出的热量的多少是否与燃料的种类有关”，小华同学设计了一个探究的方案：用天平分别测量出10g酒精和煤油，分别放入两个燃烧皿中，并点燃它们，给分别装有200g初温相同的水的两个相同的烧杯进行加热，（1）为了顺利完成实验探究，请你帮她完成余下的设计。（2）请你为该实验设计一张相应的实验表格。（3）请说出本实验中采用的一种重要的实验方法是什么。16.如图为泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片。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9.2103N。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q=4.6107J/Kg，求：（1）汽车上山时牵引力发挥的功率为多大。（2）汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油。17图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置 加热过程中，用搅棒搅动的目的是_；水和煤油吸热的多少是通过_来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_（填字母）A采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等)B烧杯中分别装入相同体积的水和煤油C使用相同的烧杯18用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”在两个相同烧杯中分别加入90100乙甲 初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为 （2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水 （选填“多”或“少”）（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水 比热容大的结论？答： ；其原因是：