章末復習R·九年級全一冊知識結構內(nèi)能的利用能量的轉(zhuǎn)化和守恒能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移、能量守恒定律熱機內(nèi)燃機熱機的效率概念、種類能量轉(zhuǎn)化、汽油機工作過程燃料的熱值:熱機的效率:定義、單位、熱量的計算公式、提高熱機效率的途徑一、能量守恒定律1.能量的轉(zhuǎn)化：各種形式的能量在一定條件下都可以相互_____。用熱傳遞的方法改變內(nèi)能，實質(zhì)上是_____從高溫物體轉(zhuǎn)移到_______物體的過程；用做功的方法改變內(nèi)能，實質(zhì)上是_______________________的過程。轉(zhuǎn)化內(nèi)能低溫內(nèi)能和機械能相互轉(zhuǎn)化2.能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式_______為其他形式，或者從一個物體_______到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的_______保持不變。轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移總量我國科學家在實驗室成功模擬了綠色植物的光合作用，利用陽光提供的能量實現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的人工合成。下列有關說法錯誤的是（）A.人食用淀粉，可以將淀粉的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.人工合成淀粉的過程需要利用光能C.人工合成淀粉時，將光能轉(zhuǎn)化為淀粉的內(nèi)能D.人工合成淀粉的過程遵循能量守恒定律練習C二、熱機1.熱機（1）是利用_______做功的機械。（2）工作原理：內(nèi)能化學能燃燒內(nèi)能做功機械能（3）內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機；內(nèi)燃機分為________和________。汽油機柴油機沖程名稱工作示意圖進氣門排氣門活塞運動能量轉(zhuǎn)化吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程打開關閉關閉關閉打開關閉關閉關閉由上到下無由下到上由上到下由下到上機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能無2.汽油機四沖程四沖程內(nèi)燃機特點：每個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)兩圈，完成一次做功沖程。依靠飛輪的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程。3.汽油機和柴油機項目汽油機柴油機示意圖結構汽缸頂部是火花塞汽缸頂部是噴油嘴項目汽油機柴油機燃料一個工作循環(huán)吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程效率適用范圍汽油柴油吸入汽油和空氣的混合物只吸入空氣壓縮程度小壓縮程度大壓縮末，火花塞點火，燃料燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體對外做功壓縮末，噴油嘴噴出霧狀柴油自燃，產(chǎn)生高溫高壓氣體對外做功排出廢氣排出廢氣20％~30％30％~45％小汽車、低速飛機等載重汽車、輪船、坦克等練習為實現(xiàn)國家關于“碳達峰”“碳中和”目標，某汽車集團研發(fā)了一款新型汽車。與某款汽車同樣油耗和使用條件下，發(fā)動機工作時，尾氣中“汽油味”明顯降低，動力更強勁。如圖為其發(fā)動機某一沖程示意圖，下列有關說法錯誤的是（）A.尾氣中“汽油味”降低，是因為汽油在汽缸中燃燒比較完全B.該沖程為做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C.汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒，發(fā)動機效率可達100％D.該發(fā)動機減少了碳排放，有利于節(jié)能和環(huán)保C三、熱機的效率（1）定義：某種燃料__________放出的______與其_______之比，叫作這種燃料的熱值，用符號______表示。1.熱值（2）物理意義：熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料_________放出的熱量。完全燃燒熱量質(zhì)量q完全燃燒（3）單位：_____（固體、液體），_____（氣體）。J/kgJ/m3（4）熱值是燃料本身的一種特性，它只是與燃料的_____有關，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒均沒有關系。種類（5）公式：____________.2.熱機效率（1）定義：熱機工作時，用來做_______的那部分能量與_________________________之比。（2）公式：___________________.有用功燃料完全燃燒放出的能量η=×100％

———W有用Q放3.提高熱機效率的主要途徑：（1）使燃料燃燒充分；（2）盡量減少各種熱損失；（3）采用先進的技術和設備；（4）減小因克服摩擦阻力而額外消耗的功。由于多數(shù)車輛在90km/h時接近經(jīng)濟車速，因此大多數(shù)對外公布的理論油耗為90km/h的百千米油耗。某輛無人駕駛汽車以90km/h的速度行駛100km，油耗為8L，汽車發(fā)動機的輸出功率為25KW。已知汽油的密度取0.7×103kg/m3，熱值為4.6×107J/kg。求:練習（1）8

L汽油完全燃燒放出的熱量。（2）行駛100

km發(fā)動機所做的功。（3）該汽車發(fā)動機的效率。（結果精確到0.1％）解:（1）汽車行駛100km消耗汽油的質(zhì)量m＝pV＝0.7×103

kg/m3

×8×10－3m3＝5.6kg汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq＝5.6

kg×4.6×107

J/kg＝2.576×108J（2）汽車的速度v＝90

km/h＝25

m/s，汽車行駛100

km所用的時間t==sv100×103m25m/s=4×103s，行駛100km發(fā)動機做的功W有

=Pt=25×103W×4×103s=1×108J（3）發(fā)動機的效率η==W有Q放1×108J2.576×108J=38.8%1.關于熱機，說法正確的是（）A.在內(nèi)燃機的四個沖程中，使汽車獲得動力的沖程是壓縮沖程B.柴油機在吸氣沖程中，將油和空氣的混合物吸入汽缸C.四沖程汽油機在工作時，進、排氣門同時關閉的只有壓縮沖程D.一個工作循環(huán)對外做功一次D鞏固練習2.下列能量轉(zhuǎn)化符合實際的是（）B．C．D．A．B3.（多選）下列說法正確的是（）A.熱值與燃料的種類和質(zhì)量有關B.噴氣式發(fā)動機的熱機效率可達到100%C.小球落地后彈起的高度雖然越來越小，但能量守恒D.根據(jù)能量守恒定律，不需外界能量的永動機是無法制成的CD4.一臺汽油機運行時各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25%，廢氣帶走的能量占30%，摩擦等機械損耗占10%，則它的熱機效率為_______。若這臺汽車消耗汽油1kg，則它做有用功為_____________J。該汽油機的飛輪速度是2400r/min，則汽油機每秒鐘對外做功_____次。（q汽油=4.6×107J/kg）1.61×1072035%復習與提高（教材P37）1.槍蝦的大螯猛地合上時，能擠出速度很大的水柱，水柱產(chǎn)生的微小氣泡在破裂瞬間會產(chǎn)生高溫并發(fā)出很大的聲音，還會

發(fā)出一道極短的光。在這個過程中，有哪些形式的能量轉(zhuǎn)化？槍蝦的大螯（áo）猛地合上時，化學能轉(zhuǎn)化為大螯的動能，此時擠出速度很大的水柱，大螯的動能轉(zhuǎn)移為水柱的動能，水柱產(chǎn)生的微小氣泡破裂時，水柱的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、聲能和光能.2.有些地鐵站間的軌道高度比地鐵站臺低，即列車從一個站臺

開出時是下坡的，行駛到接近下一站時是上坡的。從能量轉(zhuǎn)

化的角度看，這種設計有什么好處？列車在進站前，有一定的速度，具有一定的動能.在進站上坡的過程中，列車的高度增加，速度減小，重力勢能增加，動能減少，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，“儲藏”了一部分能量，起到了減速的作用，減少列車制動系統(tǒng)消耗的電能。在列車出站下坡的過程中，“儲藏”的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，起到了加速的作用，減少列車牽引系統(tǒng)消耗的電能。3.我國古人曾發(fā)明一種點火器，以牛角為套筒，把艾絨黏附在木質(zhì)推桿前端，其結構如圖所示。取火時一只手握住套筒，另一只手向內(nèi)猛推推桿，推桿前端的艾絨就會被點燃，拔出推桿后，吹吹艾絨就有火苗產(chǎn)生。艾絨被點燃的過程中有哪些形式的能量轉(zhuǎn)化？這一過程與四沖程汽油機的哪個沖程相似？向內(nèi)猛推推桿，推桿對筒內(nèi)空氣做了功，空氣內(nèi)能增大，推桿的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，空氣溫度升高，達到艾絨著火點，艾絨被點燃，艾絨的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。向內(nèi)猛推推桿的過程與四沖程汽油機的壓縮沖程相似。4.1kg的氫氣和多少千克的煤油完全燃燒時放出的熱量相同？解:查教材P31的表格知，氫氣的熱值為1.4×108

J/kg，煤油的熱值為4.6×107

J/kg。1kg的氫氣完全燃燒時放出的熱量Q氫＝m氫q氫＝1

kg×1.4×108

J/kg＝1.4×108

J，煤油完全燃燒放出的熱量Q煤＝Q氫＝1.4×108

J，所需煤油的質(zhì)量。m煤==Q煤q煤1.4×108J4.6×107J/kg=3kg5.請從能量轉(zhuǎn)化的角度，具體說明以下效率的意義。（1）某太陽能電池工作的效率是16%。（2）某電動機工作的效率是83%。（3）某鋰電池充電的效率是99%。（4）某柴油機工作的效率是35%。（5）某電熱水器工作的效率是87%。（1）太陽能電池把其接收的太陽能的16％轉(zhuǎn)化成電能；（2）電動機把其消耗的電能的83％轉(zhuǎn)化成機械能；（3）鋰電池把其消耗的電能的99％轉(zhuǎn)化成化學能；（4）柴油機把其消耗的柴油完全燃燒時釋放的能量的35％轉(zhuǎn)化成機械能；（5）電熱水器把其消耗的電能的87％轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能.6.一輛質(zhì)量為2t的汽車在水平路面上勻速行駛時，所受阻力為車重的。如果汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量有35%用來克服阻力做功，那么汽車行駛100km要消耗多少升汽油？已知汽油的密度為0.73×103kg/m3，g取10N/kg。

解:汽車勻速行駛時所受阻力f=G=mg=×2×103kg×10N/kg=1.2×103N，

汽車勻速行駛100

km克服阻力做功W＝fs＝1.2×103

N×100×103

m＝1.2×108J，則汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量Q===3.4×108J，

查教材P31的表格知，汽油的熱值為4.6×107

J/kg，由Q＝mq＝ρVq得，所需汽油的體積V==Qρq3.4×108J0.73×103kg/m3×4.6×107J/kg=1×10-2m3=10L.7.下圖所示的是我國自行設計研制的AG600“鯤龍”水陸兩棲飛機。飛機使用四臺相同的發(fā)動機，每臺發(fā)動機的輸出功率可達3120kW，效率可達60%。在這種情況下，飛機飛行1h消耗燃油多少噸？已知燃油的熱值為4.3×107

J/kg。解:飛機飛行1h四臺發(fā)動機做功

W＝4Pt＝4×3120×103W×3600s＝4.4928×1010J，則燃油完全燃燒放出的熱量Q==Wη4.4928×1010J60%=7.488×1010J，m==Qq7.488×1010J4.3×107J=1.74×103kg

=1.74t。消耗燃油的質(zhì)量8.某同學家自來水的溫度為15℃，他洗澡時把燃氣熱水器的

溫度設定為40℃通過查看水表得知自己洗澡用了0.02m3

的水。如果燃氣熱水器的效率是95%.他這次洗澡消耗了多

少天然氣？天然氣的熱值取4.0×107

J/m3。解:所用水的質(zhì)量m＝ρV＝1.0×103

kg/m3