九年级物理全册 章末整合提升14 内能的利用教学 新版新人教版

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章末整合提升 专题一 专题二 专题三 专题一 理解内燃机的工作过程 例 1 　 下图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程 , 它是 ( 　　 ) A. 压缩冲程 , 将内能转化为机械能 B. 压缩冲程 , 将机械能转化为内能 C. 做功冲程 , 将内能转化为机械能 D. 做功冲程 , 将机械能转化为内能 解析 : 图中的进气门和排气门关闭 , 活塞上行 , 因此这是压缩冲程 ; 在压缩冲程中 , 将机械能转化为内能。故选 B 。 答案 : B 专题一 专题二 专题三 名师点评 解决此题要结合内燃机的做功冲程特点和原理进行分析解答。首先要会判断内燃机四个冲程 , 注意从活塞的运动方向和气门的关闭两方面判断。然后判断能量的转化 , 做功冲程是内能转化为机械能 , 压缩冲程是机械能转化为内能。 专题一 专题二 专题三 专题二 热机效率的综合计算 例 2 　 汽车已进入百姓家庭 , 汽车发动机性能的好坏备受人们关注。在汽车发动机的设计过程中 , 既要考虑能量的有效利用 , 又要考虑发动机的冷却问题。 [ 汽油热值为 4 . 6 × 10 7 J/kg, 汽油密度为 0 . 7 × 10 3 kg/m 3 , 水的比热容为 4 . 2 × 10 3 J/(kg· ℃ )] (1) 为了防止发动机过热 , 汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。 5 kg 水在冷却系统中温度升高 50 ℃ , 所吸收的热量是多少 ? (2)10 L 汽油在汽车发动机汽缸内燃烧 30 min, 可以释放出多少能量 ( 假设汽油完全燃烧 )? 若发动机输出的功率为 6 × 10 4 W, 则此汽车发动机的效率是多少 ?( 汽车发动机效率的计算结果精确到 1%) 专题一 专题二 专题三 解析 : (1) Q 吸 =cm Δ t= 4 . 2 × 10 3 J/(kg· ℃ ) × 5 kg × 50 ℃ = 1 . 05 × 10 6 J ; (2) V= 10 L = 0 . 01 m 3 , m=ρV= 0 . 7 × 10 3 kg/m 3 ×0.01 m 3 =7 kg, Q 放 =mq= 7 kg × 4 . 6 × 10 7 J/kg=3.22×10 8 J, t= 30 min=1 800 s, W=Pt= 6 × 10 4 W × 1 800 s = 1 . 08 × 10 8 J, 答案 : (1)1 . 05 × 10 6 J (2)3 . 22 × 10 8 J 　 34% 专题一 专题二 专题三 名师点评 本题考查了同学们对密度公式、吸热公式、功率公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式的掌握和运用。 (1) 知道水的质量、水温度的升高值和水的比热容 , 利用吸热公式 Q 吸 =cm Δ t 求水吸收的热量 ;(2) 知道汽油的体积 , 利用公式 m=ρV 求汽油的质量 , 再利用燃料完全燃烧放热公式 Q 放 =mq 求汽油燃烧可以释放的能量 ( 总能量 ); 知道发动机的输出功率和工作时间 , 利用 W=Pt 可求有用功 , 再利用效率公式 求发动机的效率。 专题一 专题二 专题三 专题三 能量的转化与守恒 例 3 　 根据能量守恒定律 , 以下情形可能发生的是 ( 　　 ) A. 出膛的子弹射穿木板 , 以更快的速度继续前进 B. 孤岛上被人们遗忘的一只机械表 , 默默地走了几十年 C. 两个斜面相对接 , 小球从左斜面滚下后 , 继续冲上右斜面 D. 电水壶里的水沸腾了 , 给该电水壶断电 , 水的沸腾却永远不会停止 专题一 专题二 专题三 解析 : 子弹射穿木板的情景 , 子弹高速运动 , 说明子弹具有动能 , 由于摩擦生热会使动能减小 , 它的速度减慢 , 故 A 错误 ; 机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能 , 几天就会消耗完毕 , 不会默默地走了几十年 , 故 B 错误 ; 两个斜面相对接 , 小球从左斜面滚下后 , 由于具有动能 , 会继续冲上右斜面 , 将部分动能转化为重力势能 , 故 C 正确 ; 在电水壶的使用过程中 , 消耗了电能 , 而水的温度升高 , 内能增加 , 断电后 , 水不再吸收热量 , 水的沸腾会停止 , 故 D 错误。 答案 : C 名师点评 能量既不会创生 , 也不会消灭 , 它只能从一种形式转化为另一种形式 , 或者从一个物体转移到另一个物体 , 在转化或转移的过程中 , 能量的总量不变 , 这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转化是有方向和条件限制的。