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(共21张PPT)
第十四章　内能的利用
第3节　热机的效率(第1课时)
课程标准(2022年版) 本节要点
3.3.1　从能量转化的角度 认识燃料的热值. 1.了解内能的利用在人类发展史上的 重要意义.
2.了解燃料的热值.(重点)
3.掌握燃料热值的有关计算.(重难点)
比较不同燃料的放热能力
1. 演示实验：探究煤油和酒精的放热能力.
如图所示，有两套完全相同的装置甲、乙，烧杯中加入质量和初 温都相同的水，再在甲、乙的燃烧器皿中分别加入质量相同的煤 油和酒精，待燃料都完全燃烧后记录
两支温度计的示数.其中一次数据如下：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 25 44
酒精 25 34
水升高的
温度　
转换法　
煤油　
实验提示：
(1)在比较不同燃料放热能力的实验中，水的质量相等.目的：通过比 较水升高的温度比较水吸收的热量，从而比较燃料放出的热量.
(2)燃料的质量要相同，但加热时间可以不同，即加热时间对该实验 没有影响.
热值　
q　
酒精 3.0×107 J/kg 液氢 1.4×108 J/kg
焦炭 3.0×107 J/kg 焦炉煤气 约1.7×107 J/m3
汽油 4.6×107 J/kg 沼气 约1.9×107 J/m3
C
A. 燃烧2 g焦炭放出6×107 J的热量
B. 燃烧3 m3沼气放出9×107 J的热量
C. 火箭利用液氢做燃料，是因为它的热值较大
D. 2 kg焦炭的热值是1 kg焦炭的两倍
　　热值是燃料本身的一种属性，一般不变，只与燃料的种类有 关，与放出的热量、质量和燃料是否完全燃烧无关(比如：1 kg煤和1 t煤的热值一样).
A. 燃料燃烧越充分，其热值越大
B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D. 焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J 的热量
D
与燃料燃烧放热有关的计算
1. 求燃料放出的热量时，从公式Q放＝mq和Q放＝Vq中选取.
(1)燃料的热值q的单位为J/kg时，计算燃料燃烧放出的热量时用公 式：Q放＝mq.
(2)燃料的热值q的单位为J/m3(燃料为气体)时，计算燃料燃烧放出的 热量时用公式：Q放＝Vq.
(3)单位：Q—焦耳(J)、m—千克(kg)、V—立方米(m3)、q—焦每千克 (J/kg)或焦每立方米(J/m3).
2. 与比热容有关的综合计算.
燃料燃烧放热还经常与物质吸热综合起来进行计算.
解：完全燃烧2 kg煤油放出的热量
Q放＝mq＝2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×107 J
答：完全燃烧2 kg煤油放出的热量为9.2×107 J.
变式2　[科学思维]一个成人参加一次马拉松长跑消耗的能量为 1.32×107 J. 这些能量需要完全燃烧多少千克的干木柴才能得到？
(q干木柴＝1.2×107 J/kg)
答：这些能量需要完全燃烧1.1 kg的干木柴才能得到.
解：由题可知，1 m3可燃冰分解后，可释放出200 m3的天然气，这 些天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq天然气＝200 m3×3.57×107 J/m3＝7.14×109 J
答：1 m3可燃冰释放出的天然气完全燃烧放出的热量是7.14×109 J.
变式3　(2024·泰安中考)某地利用地热资源建立温泉浴池.某温泉池 注入了6×103 kg的水，初始水温为42 ℃，一段时间后水温降至
30 ℃，放出的热量为Q，已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝ 3.2×107 J/m3.求：
(1)Q的大小；
解：(1)水温下降时，放出的热量
Q＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×6×103 kg×(42 ℃－30 ℃)＝ 3.024×108 J
答：(1)Q的大小为3.024×108 J；
(2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量与Q的大小相等.
答：(2)完全燃烧9.45 m3的天然气放出的热量与Q的大小相等.
做功　
压缩　
2.3×108　
比热容　
1.2×107　
不变　
6.72×105　
热传递　
不变　
不变　
4.2×109　
1.25×104　(共22张PPT)
第2节　热机
第十四章　内能的利用
课程标准(2022年版) 本节要点
3.3.3　了解热机的工作原 理.知道内能的利用在人类 社会发展史中的重要意义. 1.知道什么是热机，热机的工作原理.
2.了解四冲程内燃机的工作过程和能 量转化情况.(重点)
3.了解汽油机和柴油机在构造和工作 过程中的异同.(难点)
热机的工作原理
1. 演示实验：内能的转化.
过程：用酒精灯加热至水沸腾(如图所示).
被冲出去　
白雾　
化学　
内　
内　
机械　
减少　
降低　
液化　
内　
机
械　
蒸汽机　
内燃机　
　热机是利用内能做功把内能转化为机械能的机械.
汽油机
1. 汽油机的结构：如图所示.
2. 汽油机的工作过程
通过视频观看内燃机(四冲程汽油机)的工作过程，阅读教材P26～27的内容，完成下表.
吸气　
压缩　
做功　
排气　
汽油和
空气的混 　
废气　
内能　
化学　
内　
合物　
内　
机械　
吸气　
压缩　
做功　
排气　
C
A. 图甲是压缩冲程，燃气的内能增加，温度升高
B. 图乙是做功冲程，通过做功的方式使燃料混合物的内能增加
C. 图甲所示的冲程为汽车提供动力
D. 图丁是吸气冲程，吸入气缸的物质是汽油
做功　
20　
20　
【解析】汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，把 内能转化为机械能；汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，说明1 s内汽 油机曲轴的转动次数等于40.由一个工作循环中，曲轴转动两周，对 外做功一次得，当1 s内曲轴转动40次时，汽油机经历了20个工作循 环，对外做功20次.
汽油机和柴油机的异同
阅读教材P27～28“柴油机”的内容，并比较汽油机和柴油机的异 同，完成下表.
汽油机 柴油机
示意图
火花
塞　
喷油嘴　
汽油和空气的
混合物　
空气　
4　
2　
2　
1　
压缩　
惯性　
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
D. 柴油机在吸气冲程中吸入的是空气和柴油的混合物
D
A. 都是内燃机
B. 在吸气冲程吸入气缸的都是空气
C. 柴油机的气缸顶部是喷油嘴
D. 汽油机在压缩冲程末火花塞点火
B
A. 是压缩冲程
B. 气体对外做功，内能转化为机械能
C. 活塞依靠飞轮的惯性而运动
D. 气体对外做功，气体的内能增加
B
A　　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　D
D
【解析】吸气冲程中，汽油机吸入空气和汽油的混合气体，气体温 度较低；压缩冲程中，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物，活 塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气缸内气体的内能 增加；做功冲程中，高温高压气体对活塞做功，内能转化机械能； 排气冲程中，将气缸内的废气排出；相比而言，吸气冲程中的气体 温度较低，内能最小.故D正确.
乙　
升高　
增加　
①图甲，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的
②图乙，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力
③图丙，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能
④图丁，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变
A. 只有①③正确 B. 只有①②④正确
C. 只有②④正确 D. ①②③④都正确
B
进气　
降低　
20　
减小(共37张PPT)
章末复习
第十四章　内能的利用
内
能
的
利
用
能量
的转
化与
守恒
1.能量转化：在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化.例如摩擦生热：　 能转化为　 　能.
2.能量守恒定律：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　 　到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量　 　.
内
能
的
利
用
热
机
1.概念：把燃料燃烧释放的内能转化成机械能的装置.
2.种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.
3.内燃机
分类：汽油机、柴油机.
工作过程：　 　冲程、　 冲程、　 　冲程、
　 　冲程.
压缩冲程：　 　能转化为　 　能.
做功冲程：　 　能转化为　 　能.
能量转化
定义：某种燃料　 　放出的热量与其
　 　之比.
常用公式：q＝　 或q＝　 .
单位：　　 或　 　.
内
能
的
利
用
热
机
的
效
率
1.热值
2.提高热机效
率的方法
①使燃料充分燃烧；
②设计和制造热机时不断改进创新，以减少各种能量损失；
③　 　带走的热量最多，可设法利用；
④减少热机各部件之间的　 　.
能量的转化与守恒
B
A. 甲是“内能”
B. 乙是“电能”
C. 丙是“光能”
D. 丁是“机械能”
增大　
做功　
不变　
热机
做功　
F　
B　
做功　
机械　
做功　
30　
热值
A. 热值、密度和比热容都减小一半
B. 密度不变，热值不变，比热容减小一半
C. 都不变
D. 密度不变，比热容不变，热值减小一半
C
内　
4.2×105　
1.4×10－2　
7. [科学探究]如图所示，为了比较煤油和菜籽油热值的大小，小明 制定了下列的实验方案：取少量煤油和菜籽油，分别盛装在空的酒 精灯中制成油灯.点燃后分别给两个相同的烧杯(内装质量相等、初 温都是20 ℃的水)加热，通过观察水温的变化来得出结论.请根据小 明的设计方案回答下列问题.
质量　
热传递　
大　
天平　
偏小　
有热量损失　
热机的效率
A. 75％ B. 50％ C. 33.3％ D. 20％
A
9. (2024·广州中考节选)如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的 示意图.
分子做
无规则运动　
2×10－3　
4.2×105　
20　
40％　
10. [科学思维](回归教材)小华家使用的是天然气热水器，他尝试估 测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确.他把家里自动 洗衣机的“水量”设置为40 L，用热水器输出的热水注入洗衣机， 当注入水的体积达到40 L时洗衣机便会自动停止注水.已知当时自来 水的温度是25 ℃，热水器输出热水的温度为40 ℃，注水前天然气表 的示数是2 365.89 m3，注水后变为2 366.05 m3，天然气的热值为 3.2×107 J/m3.求：[ρ水＝1×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
答：(1)洗衣机中自动停止注水时，热水器输出的热水的质量为40 kg；
(1)洗衣机中自动停止注水时，热水器输出的热水的质量；
(2)注水过程中，自来水吸收的热量；
解：(2)注水过程中，自来水吸收的热量
Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃－25 ℃)＝ 2.52×106 J
答：(2)注水过程中，水吸收的热量为2.52×106 J；
(3)烧水过程中，天然气放出的热量；
解：(3)烧水过程中，消耗天然气的体积
V气＝2 366.05 m3－2 365.89 m3＝0.16 m3
天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝V气q＝0.16 m3×3.2×107 J/m3＝5.12×106 J
答：(3)烧水过程中，天然气放出的热量为5.12×106 J；
(4)该热水器的热效率.(结果精确到1％)
答：(4)该热水器的热效率为49％.
11. (2024·潍坊中考改编)某建筑工地上，起重机在10 s内将质量为2.15 t的重物沿竖直方向匀速提升6 m，此过程起重机消耗柴油0.01 kg.柴油的热值q＝4.3×107 J/kg，g取10 N/kg.
(1)求重物的重力；
解：(1)重物的重力
G物＝m物g＝2.15×103 kg×10 N/kg＝2.15×104 N
答：(1)重物的重力为2.15×104 N；
(2)求起重机提升重物所做的有用功；
解：(2)起重机提升重物所做的有用功
W有用＝G物h＝2.15×104 N×6 m＝1.29×105 J
答：(2)起重机提升重物所做的有用功为1.29×105 J；
(3)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之 比定义为其提升效率，用字母η表示，求起重机的提升效率.
答：(3)起重机的提升效率为30％.
A. 晒制泥坯时，泥坯温度越高含有热量越多
B. 高温烧制时，通过热传递的方式改变瓦片的内能
C. 烧制青瓦时，燃料燃烧越充分其热值越大
D. 在质地均匀的瓦上定型切割，瓦的密度变小
B
做功
做功　
液化　
14. 某市对大通街路面改造的过程中，使用了如图所示的一款履带运输车运送石料.空载运输车的质量为3 t，履带与地面总接触面积为1.2 m2.一次运送中，运输车在2 min内沿水平路面匀速直线行驶600 m，行驶中受到的阻力为104 N. (g取10 N/kg，燃料热值q取4.5×107 J/kg)求：
答：(1)空载运输车静止时对水平路面的压强为2.5×104 Pa；
(1)空载运输车静止时对水平路面的压强；
(2)这次运送中，运输车发动机的功率；
答：(2)运输车发动机的功率为5×104 W；
答：(3)10 kg的燃料可供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离为1.8×104 m.
(3)若行驶中受到的阻力不变，发动机的效率是40％，10 kg的燃料可 供该车沿水平路面匀速直线行驶的距离.
15. [科学思维]汽油机是热机的一种，图1是汽油机工作的四个冲程. 为研究热机的工作原理，小明设计了如图2所示的实验，在试管内装 入适量的水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热至水沸腾，会看到橡皮 塞被弹出.请回答以下问题：
内　
机
械　
C　
30　
30％　
燃料完全燃
烧放出的热量中，只有其中的30％是有效利用的能量　
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
(2023·广东中考)
C
不变　
C
A. 吸气冲程：只吸入空气
B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功
D. 排气冲程：内能转化为机械能
热值　
内　
不守恒　
压缩　
上　
内　(共18张PPT)
第十四章　内能的利用
第1节　能量的转化与守恒
课程标准(2022年版) 本节要点
3.1.1　了解能量及其存在的不同形式.能描述不同形式的能量和生产生活的联系.
3.1.2　通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化.
3.1.3　知道做功的过程就是能量转化或转移的过程.
3.5.1　知道能量守恒定律.列举日常生活中能量守恒的实例.有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识. 1.了解能量及其存在的多种形式.
2.知道能量的转移和转化，能解释一些常见的能量转化过程.(重点)
3.理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识.(难点)
能量存在的形式
说一说：下列物体具有什么形式的能量.
拉长的橡皮筋具有 能
运动的足球具有 能
热水具有 能
电池具有 能
太阳光具有 能
燃料、食物具有 能
光（太阳）
化学
化学
机械
弹性势
内
能量的转化和转移
1. 学生实验：探究能量的转化.
机械　
内　
光(太阳)　
内　
光(太阳)　
电　
机
械　
　在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化，比 如：钻木取火将机械能转化为内能.
2. 能量的转移
通过下列例题及变式，总结归纳知识.
说出下列生活实例中的能量的转移或转化.
内　
电　
机械　
光(太阳)　
化学　
化学　
内　
机械　
内　
机械　
　　能量的转移是指原来是什么能量后来还是什么能量，只是能量 的位置变化了；能量的转化是指一种形式的能量变成了另一种形式 的能量，转化前后能量的种类不同了.做能量转化类题目时，关键是 判断原来是什么能量，变化后是什么能量.
转化　
转移　
　能量可以从一个物体转移到另一个物体，或者从物体 的一个部分转移到另一部分.比如：灼热的铁块放进冷水里，冷水升 温，内能从铁块转移到冷水.
能量守恒
如图所示，荡秋千的时候停止用力，秋千会越摆越低；掉在地上的 弹性小球会跳起来，但越跳越低.
越来越小(或减小)　
不变(或
守恒)　
　1.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.
2. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一.大到天 体，小到原子核，所有能量转化的过程都遵循能量守恒定律.
3. 永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律.
如图所示，小明用绳子拴住一个锁头并悬挂下来，把锁头 拉近自己的鼻子静止，松手后，锁头将向前摆去，接着又反向摆回 来，小明在原地不动.请你根据实验回答下面问题.
不会　
动　
重力势　
变小　
A. 图甲中水电站发电，可以源源不断地获得电能，说明能量可以凭空产生
B. 图乙中自由运动的滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明能量正在消失
C. 图丙中向密闭瓶中打气，在瓶塞跳起前瓶中气体内能不变
D. 图丁中弹簧被人拉开，是不同形式能量之间的转化
D
化学　
内　
机械　
A. 飞机加速升空的过程中，动能减小
B. 飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能
C. 飞机减速下降的过程中，重力势能不变
D. 飞机降落后能在跑道上继续滑行，是由于受到惯性的作用
B
A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体
B. 钻木取火，是内能转化为机械能
C. 中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式转移内能
D. 用嘴对着手哈气取暖，是通过做功的方式转化内能
C
B
A. 水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置
B. 流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的
水能等于发电机产生的电能
C. 图乙中的拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果
D. 流水通过水轮后，其机械能减小
【解析】运动的水流冲击水轮机使水轮机转动，水流的一部分动能 转移为水轮机的动能，然后转化为电能，水的机械能减小，故B错 误、符合题意，AD正确、不符合题意；拦河大坝通过增大落水差增 大水的重力势能，故C正确、不符合题意.(共18张PPT)
第十四章　内能的利用
第3节　热机的效率(第2课时)
课程标准(2022年版) 本节要点
3.5.2　从能量转化和转移 的角度认识效率. 1.了解内燃机燃料释放能量的流向.
2.理解热机效率并知道提高热机效率 的方法.(重点)
3.掌握比热容、热值和热机效率的有 关计算.(重难点)
热机的效率
现实生活中燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的 要小.燃料完全燃烧释放的能量也不会全部转化为有用的能量.
1. 热机的效率定义：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，叫作热机的效率.
3. 提高热机效率的方法：①使燃料尽量充分燃烧；②在设计和制造 热机时不断改进和创新，以减少各种能量损失；③废气带走的热量 最多，可设法利用废气；④减少热机各部件之间的摩擦.
A. 7％ B. 28％ C. 31％ D. 34％
D
C
A. 该汽油机的效率为70％
B. 汽油机吸气冲程吸入气缸的物质仅有空气
C. 图甲所示的冲程使汽车获得动力，将内能转化为机械能
D. 相同时间内燃烧的汽油质量越大，汽油机的效率越高
与比热容、热值、热效率有关的综合计算
(2024·山西中考改编)山西拥有丰富的历史文化遗产.暑假期 间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行.平遥 古城到五台山全程约360 km，驾车前往大约需要4 h.(汽油的热值q取 4.5×107 J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3)
(1)汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量Q；
解：(1)消耗汽油的体积V＝25 L＝2.5×10－2 m3
消耗汽油的质量m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×2.5×10－2 m3＝20 kg
完全燃烧释放的热量Q＝qm＝4.5×107 J/kg×20 kg＝9×108 J
答：(1)汽油完全燃烧放出的热量Q为9×108 J；
(2)若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率.
答：(2)汽车发动机的效率为40％.
变式2　[科学思维]某家庭用的燃气热水器，将20 kg的水从20 ℃加热到60 ℃，完全燃烧了0.21 m3的燃气.已知水的比热容是4.2×
103 J/(kg·℃)，燃气的热值是4×107 J/m3.试求：
(1)燃气完全燃烧放出的热量；
解：(1)燃气完全燃烧放出的热量
Q放＝Vq＝0.21 m3×4×107 J/m3＝8.4×106 J
答：(1)燃气完全燃烧放出的热量是8.4×106 J；
(2)水吸收的热量；
解：(2)水吸收的热量
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(60 ℃－20 ℃)＝3.36×106 J
答：(2)水吸收的热量是3.36×106 J；
(3)该热水器烧水的效率.
答：(3)该热水器烧水的效率是40％.
4.2×109　
50％　
改善燃烧条件
(答案合理即可)　
热机　
40％　
4.2×106　
40　
3. [传统文化]民谚“五月五、过端午、蒸粽子”，呈现了端午节文 化习俗.蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气进行加热的.用2.5 kg的 水蒸粽子，当水沸腾时，水温升高了80 ℃.c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，
q煤＝3×107 J/kg.求：
(1)从加热至沸腾，水吸收的热量；
解：(1)由题意可知，水吸收的热量
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2.5 kg×80 ℃＝8.4×105 J
答：(1)从加热至沸腾，水吸收的热量为8.4×105 J；
(2)此过程若采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10％，则需要完全 燃烧煤的质量.
答：(2)此过程若采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10％，则需要完全燃烧煤的质量为0.28 kg.
4. [物理学与工程实践](2024·常州中考)中国工程师利用焦炉气中的 氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运 动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示 模拟实验，测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入1 kg水，测得水的初温为31 ℃，点燃“燃料灯” 开始加热；
③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30 g.
已知实验时气压为标准大气压，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，用该装置 加热水的效率为42％.求：
(1)此过程中，烧杯内水吸收的热量.
解：(1)水吸收的热量
Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－
31 ℃)＝2.898×105 J
答：(1)此过程中，烧杯内水吸收的热量为2.898×105 J；
(2)该液态燃料的热值.
答：(2)该液态燃料的热值为2.3×107 J/kg.(共14张PPT)
第十四章　内能的利用
第4节　跨学科实践：制作简易热机模型
课程标准(2022年版) 本节要点
5.2.2　调查物理学应用于 工程技术的案例，体会物理学对工程技术发展的促进作用. 1.经历制作简易热机模型的过程，加 深对热机工作原理的理解.
2.能由发现的问题提出设想，能设计 简单的实践方案，能完成实践活动， 并以作品的形式呈现活动成果.
热机工作原理
动力　
内　
机械　
内　
动力　
水蒸气　
外　
热机模型的制作
本节选择制作一个最简易的热机模型——汽轮机模型.
材料准备：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小 风扇，一个酒精灯.
制作过程：(1)向易拉罐内部注入大约半罐水.将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封.
(2)将易拉罐放置在支架上，如图所示，把笔尖口对准小风扇的扇叶.
(3)点燃酒精灯，待易拉罐有水蒸气喷出时，扇叶就转动起来.
[物理观念]如图是一个小蒸汽轮机.请你分析小蒸汽轮机的 工作过程.
化学　
内　
热传递　
内　
机械　
变式　[物理学与工程实践]图甲是小凯制作的一台简单的蒸汽涡轮 机，其工作原理如下：用燃气炉加热茶壶中的水，使水沸腾产生大 量的水蒸气，水蒸气从壶口喷出，使风车转动，从而达到提升物体 的目的.小凯设想该装置的能量流向如图乙所示.该装置加热质量为 0.5 kg的水，从20 ℃升高到100 ℃，消耗天然气0.03 m3，已知燃气 的热值q＝4×107 J/m3，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃).求：
(1)0.5 kg的水吸收的热量；
解：(1)水吸收的热量
Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝ 1.68×105 J
答：(1)0.5 kg的水吸收的热量为1.68×105 J；
答：(2)加热水的过程中，燃气炉的加热效率为14％.
(2)加热水的过程中，燃气炉的加热效率；
(3)该蒸汽涡轮机的效率η＝ 　 (用图乙中的物理量符号表示).
压缩　
升高　
变小　
做功　
2. [物理学与工程实践]图甲是小科制作的简易“蒸汽船”模型.将盛 有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部 加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶.
热传
递　
做功　
D　
D
A. 图1中气缸内的蒸汽推动活塞做功时，蒸汽的内能增大
B. 从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图2乙所示的原理相似
C. 图2中甲为汽油机工作时的排气冲程
D. 图2中若该汽油机1 s可对外做功30次，则其飞轮转速为3 600 r/min

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