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第十四章
人教版2024九年级全一册
《内能的利用》
【学霸提优】
01
课标要求
02
重难突破
03
题型讲解
04
记忆口诀
05
思维导图
06
习题精讲
07
作业布置
1
课标要求
1. 了解热机的工作原理，知道四个冲程的顺序和能量转化。
2. 知道燃料的热值，理解热值是燃料的特性。
3. 会用 Q放＝qm 计算燃料完全燃烧放出的热量。
4. 了解热机的效率，知道能量损失去了哪里、怎样提高效率。
5. 知道能量守恒定律，知道能量的转化和转移有方向性。
2
重难突破
考点一　热机与四冲程
1. 热机：把燃料燃烧得到的内能转化为机械能的机器。
2. 怎么判断冲程：先看两个气门的开闭，再看活塞往哪边走。
　　两气门都关闭时，活塞向上是压缩冲程，活塞向下是做功冲程。
2
重难突破
考点一　典例 1
对于图中所示的四幅图，下列说法中不正确的是（　　）
　A．软木塞飞出时，相当于内燃机的做功冲程
　B．两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子彼此进入对方
　C．活塞迅速向下运动时，相当于内燃机的压缩冲程
　D．小朋友下滑时，机械能减小，机械能转化为内能
软木塞飞出、活塞下压压燃硝化棉、下滑摩擦生热，说的都是能量转化；
只有铅块吊钩码考的是分子间的引力，不是“彼此进入对方”（那是扩散）。
答案：
B
2
重难突破
考点一　变式训练
变式 1-1　如图的汽油机正处于＿＿冲程，此过程中汽缸内
气体混合物的内能＿＿（增大／减小／不变）。
两个气门都关闭、火花塞打火、活塞向下，是做功冲程；内能转化为机械能。
答案：
做功
／
减小
变式 1-2　塑料盒底塞进放电管，滴几滴酒精后盖紧，
按下电火花发生器，盒盖飞出。盒内气体的内能＿＿，
这一过程与＿＿（内燃机／蒸汽机）的工作原理相同。
盒内气体推动盒盖对外做功，内能转化为机械能，所以内能减少。
答案：
减少
／
内燃机
2
重难突破
考点二　燃料的热值与热机效率
1. 热值 q：1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，单位 J/kg。
　　热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量、体积、烧没烧都无关。
　　放热计算：固体、液体 Q放＝qm；气体 Q放＝qV。
2. 热机效率：能量损失里废气带走的最多；提高办法是让燃料充分燃烧、
　　减少热损失、保持良好润滑。
2
重难突破
考点二　典例 2
关于燃料的热值，以下说法正确的是（　　）
　A．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
　B．5 g 汽油和 2 kg 汽油，它们的热值是一样的
　C．当燃料未燃烧时，其热值为零
　D．煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧
　　　放出的热量比酒精多
热值只由燃料的种类决定，烧不烧、烧多少、烧得完不完全都不影响它。
D 缺了“质量相同”这个前提：由 Q放＝qm 可知，放热多少还要看质量。
答案：
B
2
重难突破
考点二　变式训练
变式 2-1　由 q＝Q放/m，关于热值下列说法正确的是（　　）
　A．热值的大小与 Q放 成正比　　B．放出的热量越大，热值越大
　C．热值的大小与 m 成反比　　　D．热值与 Q放、m 都无关，由燃料种类决定
q＝Q放/m 只是测量热值的式子，不代表热值随 Q放、m 变化，
就像密度 ρ＝m/V 不随质量、体积改变一样。
答案：
D
变式 2-2　甲、乙两种燃料，甲的热值大于乙的热值，其他条件不变，则（　　）
　A．完全燃烧时甲放出的热量一定比乙多　B．质量相同时，完全燃烧甲的放热比乙多
　C．燃烧乙时一定不会比甲放出的热量多　D．燃烧甲放出的热量一定大于乙
答案：
B
　　比放热多少必须先说定质量。
3
题型讲解
题型一　四个冲程怎么认（易错）
两个气门都关的是压缩和做功：活塞向上是压缩，活塞向下是做功。
开一个气门的是吸气和排气：进气门开是吸气，排气门开是排气。
典例　如图是汽油机四个冲程的结构图。
图甲是＿＿冲程；把机械能转化为内能的是＿＿图；
使汽车获得动力的是＿＿图。
图甲进气门开、活塞向下，是吸气；机械能变内能的是压缩（乙）；
使汽车获得动力的是做功冲程（丙），这是四个冲程里唯一对外输出动力的。
答案：
吸气
／
乙
／
丙
3
题型讲解
题型二　查表算热值
典例　下表是一些燃料的热值。
　　燃料　　　　焦炭　　　　　烟煤　　　　　无烟煤
　　热值/(J·kg-1)　3.0×107　　约 2.9×107　　约 3.4×107
（1）相同质量的燃料完全燃烧，放出热量最多的是＿＿。
（2）小明中考体育考试消耗的总能量约 5.8×105 J，
　　这些能量相当于＿＿kg 烟煤完全燃烧释放的热量。
（1）质量相同时，Q放＝qm 里 q 越大放热越多，看表选热值最大的。
（2）由 Q放＝qm 变形得 m＝Q放/q＝5.8×105 J ÷ 2.9×107 J/kg。
答案：
无烟煤
／
0.02 kg
3
题型讲解
题型三　热机效率的计算
典例　无人驾驶清扫车匀速行驶 5 min，消耗汽油 0.3 kg，
牵引力做的有用功 4.05×106 J，汽油热值 4.5×107 J/kg。
求：（1）汽油完全燃烧放出的热量；（2）发动机的效率。
解：（1）Q放＝qm＝4.5×107 J/kg×0.3 kg
　　　　　＝
1.35×107 J
　　（2）η＝W有用/Q放×100%＝4.05×106 J ÷ 1.35×107 J×100%
　　　　　＝
30%
效率的分母永远是燃料完全燃烧放出的热量，不是燃料的质量，也不是总功。
题目给的速度和时间在这两问里用不上，是干扰条件，别硬往公式里塞。
3
题型讲解
题型四　能量守恒与方向性
能量既不会消灭也不会创生，只会转化或转移，总量保持不变。
转化和转移都有方向性，所以永动机造不出来。
典例　永动机是＿＿（可能／不可能）制造成功的，因为它违反了＿＿定律。
答案：
不可能
／
能量守恒
　　永动机要不耗能就一直输出能量。
变式　有人设想在两城市间挖一条弧形隧道，车辆不靠动力
就能穿过隧道到达另一城市（如图）。这个设想有没有科学性？
没有科学性。理想情况下重力势能和动能可以互相转化，能滑到另一端；
但实际有空气阻力和摩擦，机械能不断转化为内能，车还没到就会停在最低点附近。
4
记忆口诀
本章必记结论
一、四冲程口诀：吸、压、做、排记顺序；两圈一功记循环
　　一个工作循环里曲轴转 2 圈、活塞往复 2 次，只做功 1 次。
二、热值是燃料的特性
　　只看燃料的种类，与质量、体积、烧没烧、烧得完不完全都无关。
　　Q放＝qm（固、液）；Q放＝qV（气体）。
三、热机效率 η＝W有用/Q放×100%
　　分母是完全燃烧放出的热量；效率永远小于 100%。
5
思维导图
6
习题精讲
习题精讲 1　燃气灶的加热效率
饭店用燃气灶烧水，把 5 kg、20 ℃ 的水加热到 100 ℃，消耗煤气 0.2 kg。
［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值 4.2×107 J/kg］
求：（1）水吸收的热量；（2）煤气完全燃烧放出的热量；（3）燃气灶的加热效率。
解：（1）Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(100 ℃－20 ℃)
　　　　　＝
1.68×106 J
　　（2）Q放＝qm＝4.2×107 J/kg×0.2 kg
　　　　　＝
8.4×106 J
　　（3）η＝Q吸/Q放×100%＝1.68×106 J ÷ 8.4×106 J×100%
　　　　　＝
20%
6
习题精讲
习题精讲 2　汽车跑一趟烧多少油
汽车匀速直线行驶 3 km，用时 2 min。人与车总质量 1500 kg，受到的阻力是
总重的 0.1 倍，发动机效率 30%。［q汽油＝4×107 J/kg，g 取 10 N/kg］
求：（1）牵引力做的功；（2）汽车消耗汽油的质量。
解：（1）G＝mg＝1500 kg×10 N/kg＝1.5×104 N，f＝0.1G＝1500 N
　　　匀速直线行驶时牵引力与阻力平衡，F＝f＝1500 N
　　　W＝Fs＝1500 N×3000 m
　　　　　＝
4.5×106 J
　　（2）由 η＝W/Q放 得 Q放＝W/η＝4.5×106 J ÷ 30%＝1.5×107 J
　　　由 Q放＝qm 得 m＝Q放/q＝1.5×107 J ÷ 4×107 J/kg
　　　　　＝
0.375 kg
7
作业布置
作业布置
1. 提高热机效率能缓解能源紧张。下列做法中，
　　不能提高热机效率的是（　　）
　　A．使燃料充分燃烧　　　　B．保持机件间良好的润滑
　　C．减少废气带走的热量　　D．多加燃料让热机烧得更久
2. 折叠卡式炉用丁烷作燃料。水壶装入 4 L、初温 25 ℃ 的水，加热至沸腾。
　　［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3，q丁烷＝4.8×107 J/kg］
　　求：（1）水的质量；（2）水吸收的热量；（3）若加热效率 70%，需消耗多少克丁烷。
3. 整理本章思维导图，并给“能量转化有方向性”举两个生活中的例子。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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