江苏省南通市实验中学九年级物理上册12.4机械能和内能的相互转化学案2无答案苏科版

课题：机械能和内能的相互转化（二）【学习目标】1．知道做功是改变物体内能的一种方式。2．通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道热机的工作原理。3．借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。【学习重点】1．会分析内能转化为机械能的现象。2．了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。【学习难点】1．汽油机的工作循环。【学习过程】【课前预习】1、热机是把_______能转化为_______能的机器。在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率。2、内燃机的特点是：燃料在__________燃烧，生成_______的燃气，燃气推动活塞_______，将_______能转化为_______能。3、内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程。【新知导学】1、机械能转化为内能注意点：比较时对燃烧的程度有没有要求？要控制哪些量相同？最后比较什么？得出结论热值的概念热值的单位：。观察热值表。公式：4热值的计算完全燃烧3Kg某种液体燃料，放出1.8×108J的热量，则完全燃烧5Kg这种燃料，放出的热量是多少？到掉一半这种燃料后，它的热值是多少？热效率1、利用热值公式，计算出燃料燃烧放出的热量，这就是总功。2、若加热另一物体，利用比热公式计算吸收的热量。若是热机，则计算出机械能。这是有用功。3、热效率=有用功÷总功×100%典型例题：例1:小明家开始使用天然气了，学习了有关热学的知识后，他仔细记录了他家每天烧水煮饭等需要的热量，并折算成烧水的时间，相当每天将30kg20℃的水烧开，（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果天然气的燃烧值为8.7х107J/kg,从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少kg天然气?(3)请说出使用天然气的好处(至少写出两点)。解：例2、麦秸杆燃烧时化学能转化为能，利用率很低。为了解决这一问题，某研究小组将干燥的秸秆，在1.2×106Pa压强下制成秸秆煤。1.2×106Pa的物理意义是每平方米的受力面积上所受压力为N；秸秆煤的热值为2.2×107J／kg完全燃烧1㎏秸秆煤可以放出J的热量。例3、我国每年消耗数千万桶原油用于制造塑料袋。已知原油的热值为4.4×107J／kg，完全燃烧lkg原油，能释放出______J的热量，这些热量若只有42％被水吸收，则可以使常温下______kg的水温度上升20℃[水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)]。自2022年6月1日日起，我国开始限制塑料袋的使用，目的是_____、__________________(写出一条即可)。【课堂检测】41．通常情况下，一个三口之家使用燃料的月消耗量最少的燃料的是（）A．燃烧值为1.2×107焦/千克的木材　B．燃烧值为3.4×107焦/千克的煤　C．燃烧值为7.1×107焦/千克的液化气　D．一样多2．下列三个数值4.6×107J/kg、0.8×103kg/m3、2.1×103J/(kg·℃)各表征煤油的一个特性，这三个数值依次表示的是煤油的（）A.比热容、密度、热值B.密度、热值、比热容C.密度、比热容、热值D.热值、密度、比热容3．1990年4月7日，我国“长征3号”火箭成功的把“亚洲一号”国际通信卫星发射到预定的轨道.火箭点火后，高温高压燃气迅速膨胀向外喷出，燃气的温度下降，火箭则获得推力高速上升，并达到一定速度.在这个过程中，下列哪一说法是正确的（）A.燃气的一部分内能转化为箭身的机械能B.燃气的全部内能转化为箭身的机械能C.燃气的一部分机械能转化为内能D.燃气的全部机械能转化为内能4．某中学为学生供应开水，用锅炉将200㎏的水从25℃加热到100℃，燃烧了6㎏的无烟煤。［无烟煤的热值是3.4×107J/㎏］试求：（1）锅炉内200㎏的水吸收的热量是多少焦耳？（2）6㎏无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？（3）此锅炉的效率是多少？【课后巩固】1．下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。干木柴无烟煤酒精煤油氢气1.2×1073.4×1073.0×1074.6×1071.4×108从表中可以看出酒精的热值是3.0×107J/kg，表示的物理意义是__________.那么燃烧1g的酒精可放出热量______J.放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是______.2．在生活、生产实际中，燃烧各种燃料时，很难做到使其_________，因而实际放出的热量总______按热值计算所得的数值.节约燃料的途径，一是让燃料______，二是要______.3．有的航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的______很大.燃烧1m3煤气大约能放出热量3.9×107J，某市管道煤气收费标准为0.87元/m3，有一户人家在一个月内燃烧煤气消耗1.17×109J热量，这个月应该交煤气费______元.44．下列关于燃料热值概念的叙述正确的是()A．燃烧时放出热量多的燃料的热值大B．相同质量燃烧时放出热量多的燃料的热值大C．质量1kg完全燃烧时放出热量多的燃料的热值大D．质量1kg充分燃烧时放出热量多的燃料的热值大5．航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有()A．较小的质量B．较小的密度C．较大的比热容D．较大的热值6．物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中，观察水温的变化，当温度计的示数恰为70℃时，消耗了10g酒精.［水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)］（1）请计算出实验中水吸收了多少热量？（2）有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值.请你回答这种做法是否可以？并说明理由.7．小明学习了热学的有关知识后，他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量．于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30Ｋg、20℃的水烧开．（1）小明家每天需要多少热量？（2）如果普通煤的热值为3×107J／kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤？（3）小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤，按每块蜂窝煤含煤0．5kg算，他家每天实际用2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率只有16．8％，你认为小明家的煤炉效率低的原因是什么？（4）从大的方面讲，家用煤炉除了热效率低、浪费能源的缺点外，另一个主要缺点是什么？4