九年級(jí)物理 第八單元 機(jī)械能 內(nèi)能 能源 第3課時(shí)《比熱容 熱值 熱機(jī)》學(xué)案 蘇科版

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1、九年級(jí)物理 第八單元 機(jī)械能 內(nèi)能 能源 第3課時(shí)《比熱容 熱值 熱機(jī)》學(xué)案 蘇科版 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.了解熱量的概念，了解熱量是內(nèi)能變化的量度。 　2.知道比熱容的概念，會(huì)查比熱容表，會(huì)用比熱容知識(shí)解釋生活和自然界中的現(xiàn)象。 3.知道熱值的概念，會(huì)查熱值表。 4.了解熱機(jī)的工作原理，知道汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作過程，認(rèn)識(shí)熱機(jī)。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】 會(huì)用比熱容知識(shí)解釋生活和自然界中的現(xiàn)象。 了解熱機(jī)的工作原理，知道汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作過程，認(rèn)識(shí)熱機(jī)。 【預(yù)習(xí)指導(dǎo)】 知識(shí)回顧 一、熱值：： 1、內(nèi)能的獲得：通過燃料燃燒，把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 2、公式：Q＝mq

2、（q為熱值）。 3、熱值：（符號(hào)：q ） （1）定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。 （2）單位：J / kg （氣體燃料的熱值單位符號(hào)通常用J / m3） （3）關(guān)于熱值的理解： 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，反映不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。 （4）物理意義： 酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。 煤氣的熱值是3.9×107J/m3，它表示1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。

3、 二、內(nèi)能的利用 ???? 1、內(nèi)能的利用方式： （1）利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。 （2）利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 2、熱機(jī)：利用燃料的燃燒來做功的裝置。 ???????? （1）能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 ??????? （2）發(fā)展歷程：蒸氣機(jī)——內(nèi)燃機(jī)——噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī) 三、內(nèi)燃機(jī) 1、內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī)。 2、分類：常見的內(nèi)燃機(jī)主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。 4、內(nèi)燃機(jī)的工作過程： （1）內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程

4、。在這四個(gè)階段，只有做功沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程都是輔助沖程，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的。 （2）做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對(duì)外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 （3）壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 （4）完成一個(gè)工作循環(huán)活塞往返兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周；活塞對(duì)外做功一次。 四、熱機(jī)的效率： 1、 熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。 ?? 2、計(jì)算公式：η=W有用/ Q總= W有用/qm （熱機(jī)的效率總小于1） ?? 3、提高熱機(jī)效率的途徑： ?????? （1）使燃料充分燃燒 （2）盡

5、量減小各種熱量損失 （3）設(shè)計(jì)和制造商進(jìn)行改進(jìn)和革新。 （3）使用時(shí)注意保養(yǎng)，使機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。 五：汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較： ? ? 汽油機(jī) 柴油機(jī) 不 同 點(diǎn) 構(gòu)造： 頂部有一個(gè)火花塞。 頂部有一個(gè)噴油嘴。 吸氣 沖程 吸入汽油與空氣的混合氣體 吸入空氣 點(diǎn)燃方式 點(diǎn)燃式 壓燃式 效率 低 高 應(yīng)用 小型汽車、摩托車 載重汽車、大型拖拉機(jī) 相 同 點(diǎn) 沖程：活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端。 一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，做功1次。 【學(xué)習(xí)過程】 一．課堂熱身 1.關(guān)

6、于溫度、熱量和內(nèi)能的說法中不正確的是 A. 0的冰塊也有內(nèi)能 B. 溫度高的物體，內(nèi)能一定大 C. 物體吸收熱量，溫度不一定升高 D. 物體吸收熱量，內(nèi)能一定增大 2.風(fēng)能是一種清潔能源，按可再生能源和不可再生能源來分，風(fēng)能屬于 能源．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水來冷卻，這足因?yàn)樗谋葻崛? (填“大”或“小”)，冷卻效果好，汽油機(jī)的 沖程，是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 3.下列與汽車有關(guān)的說法正確的是 （ ） A、所用燃料是汽油，它是一種可再生能源 B、加油時(shí)，能聞到汽油是擴(kuò)散現(xiàn)象 C、汽油機(jī)在做功沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D

7、、急剎車時(shí)，車胎表面溫度升高是由于熱傳遞造成的 4.有質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)物體，已知A的比熱容大于B的比熱容，當(dāng)它們吸收相等熱量后，A升高的溫度 B升高的溫度；某汽車散熱器中裝有5 kg的水，在溫度升高20℃的過程中，水吸收的熱量是 J。[水的比熱容為4．2×103J／(kg．℃)] 5.焦炭的熱值為3.0×107 J/kg，它的物理意義是 ，完全燃燒 kg的焦炭放出的熱量能把50kg水的溫度升高60℃．[不計(jì)熱量損失，水的比熱容為

8、4.2×103 J/(kg·℃)] 6.關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，下列說法正確的是 A. 溫度高的物體，內(nèi)能一定大 B. 對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能一定增大 C. 物體的溫度越高，所含的熱量越多 D. 晶體在熔化過程中，繼續(xù)吸熱，溫度不變，內(nèi)能增大 7.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是用水作冷卻劑的，這是利用了水的__________________________的性質(zhì)；一輛汽車的水箱中裝有10kg水，如果這些水的溫度都升高了50oC，則它吸收的熱量是_____________J[ c水=4.2×103J/（kg·oC）]。 二. 課堂提升 8.某汽車在一次行駛過程中消耗了5kg汽油，已知汽油的熱值為4

9、.6×107kg. （1） 求這些汽油完全燃燒放出的熱量？ （2） 若水箱中有4kg的冷卻水，溫度升高50℃．，水至少要吸收多少熱量？ （3） [C水=4.2×103J/（kg·℃）] 9.據(jù)勘測，在相同的日照下，當(dāng)草地溫度為32℃時(shí)，水泥地面溫度可達(dá)57℃，柏油馬路的溫度更高達(dá)63℃ ! (1) 請(qǐng)你根據(jù)比熱容的知識(shí)，簡要解釋這一現(xiàn)象。 （2）類似水泥地面、柏油馬路這些高溫物體在現(xiàn)代城市中比比皆是，形成巨大的熱源，烘烤著城市的大氣和人們的生活環(huán)境，請(qǐng)根據(jù)這一現(xiàn)象提出合理的改善建議或措施。

10、 第八單元 機(jī)械能 內(nèi)能 能源 （第3課時(shí) 比熱容 熱值 熱機(jī)） 當(dāng)堂檢測 主備人：姚信 2011年4月16日 1、沿海地區(qū)同沙漠地區(qū)相比，冬暖夏涼，晝夜溫差?。@是因?yàn)? A．水的密度比沙石的密度小 B．水的比熱容大于沙石的比熱容 C．水的熱量大于沙石的熱量 D．水的傳熱本領(lǐng)比沙石的傳熱本領(lǐng)差 2、關(guān)于熱機(jī)，下列說法錯(cuò)誤的是 A 熱機(jī)性能好壞的重要標(biāo)志之一是熱機(jī)效率 B 在四沖程內(nèi)燃機(jī)中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機(jī)效率 C柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高，這是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕?/p>

11、油的大 D 在壓縮沖程中內(nèi)燃機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 3、由于水的比熱容比沙石或干泥土的比熱容大，所以在沿海地區(qū)陸地表面的氣溫比海面的氣溫晝夜變化顯著。因此 A.白天的海風(fēng)多是從陸地吹向海面，夜晚的海風(fēng)多是從海面吹向陸地 B.白天的海風(fēng)多是從海面吹向陸地，夜晚的海風(fēng)多是從陸地吹向海面 C.白天和夜晚的海風(fēng)多是從陸地吹向海面 D.白天和夜晚的海風(fēng)多是從海面吹向陸地 4、質(zhì)量相等、初溫相同的a、b兩種不同液體，分別用兩個(gè)相同的加熱器加熱，加熱過程中溫度隨時(shí)間的變化曲線如圖所示，根據(jù)曲線比較兩液體的比熱( ) Aa、b比熱容一樣大 Ba的比熱容大

12、 Cb的比熱容大 D無法判斷 5、（多選）小莉根據(jù)下列表中的數(shù)據(jù)，得出以下四個(gè)結(jié)論，其中正確的是 物質(zhì) 密度?/（kg m-3） (常溫常壓下) 物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃ （在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下） 物質(zhì) 比熱容 c/[J·(kg ℃)-1] 煤油 0.8×103 銅 1083 干泥土 0.84×103 純水 1.0×103 鋁 660 水 4.2×103 銅 8.9×103 鉛 328 銅 0.39×103 鋁 2.7×103 錫 232 鋁 0.88×103

13、 A.用來熔化銅的器皿可以用錫制成 B.質(zhì)量相等的純水和煤油，純水的體積較小 C.體積相等的銅塊和鋁塊，放出相等熱量，鋁快溫度降低得較多 D.質(zhì)量相等的干泥土和水，吸收相等熱量，干泥土溫度升高得較多 6．同樣的一杯熱水，室溫高時(shí)冷卻得慢，室溫低時(shí)冷卻得快．老師要求同學(xué)們針對(duì)這一現(xiàn)象，提出一個(gè)問題．下面是四位同學(xué)的發(fā)言，其中較有價(jià)值且可探究的問題是 A．“熱水在室溫低時(shí)比室溫高時(shí)冷卻得快嗎？” B．“熱水冷卻的快慢與它的質(zhì)量、它與環(huán)境的溫差有什么關(guān)系？” C．“為什么熱水在室溫低時(shí)比室溫高時(shí)冷卻得快呢？” D．“為什么熱水的質(zhì)量越大冷卻得越慢？” 7．如圖7

14、所示是四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)示意圖，其中屬于做功沖程的是（ ） 8.關(guān)于燃料的熱值，以下說法中正確的是 A．燃料的熱值與燃料的種類有關(guān)系，與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關(guān) B．燃燒1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值 C．燃料燃燒時(shí)，質(zhì)量越大，熱值越大 D．燃料不完全燃燒時(shí)的熱值比完全燃燒時(shí)的熱值小 9．汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)是由 個(gè)沖程組成，其中對(duì)外做功 次．在壓縮沖程中，氣體的溫度升高，這是通過 的方式增加內(nèi)能．為了不讓汽油機(jī)在工作時(shí)溫度升得太高，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過

15、 - 的方式減少汽缸內(nèi)能．用水來冷卻汽缸是因?yàn)樗? 較大． 10.有質(zhì)量相等的A、B兩個(gè)物體，已知A的比熱容大于B的比熱容，當(dāng)它們吸收相等熱量后，A升高的溫度 B升高的溫度；某汽車散熱器中裝有5 kg的水，在溫度升高20℃的過程中，水吸收的熱量是 J。[水的比熱容為4．2×103J／(kg．℃)] 11．太陽能是一種清潔能源．某太陽能熱水器每天能使500kg的水溫度升高30℃，那么這些水吸收的熱量為___________J，這些熱量相當(dāng)于完全燃燒__________m3的天然氣放出的熱量．[天然氣的熱值取7×107J/m3，水的比熱容

16、c=4.2×103J／(kg·℃)] 12．用煤氣灶把1kg、初溫為20℃的水燒到70℃，消耗了10g煤氣．已知水的比熱容是4. 2×103J/(kg?℃)，煤氣的熱值為4.2×107J/kg，則水吸收的熱量為 J，煤氣完全燃燒放出的熱量為 J，煤氣灶燒水的效率為 % ． 13.現(xiàn)代生活中最重要的交通運(yùn)輸工具——汽車，與我們的生活走得越來越近了。 ⑴某單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的活塞面積是120cm2，做功沖程中活塞移動(dòng)的距離是30cm，氣體的平均壓強(qiáng)是5×105Pa。汽油的熱值是4.6×107J／kg，每次做功耗油0.2g，氣體一次膨脹對(duì)活塞做的功是

17、 J；若每次做功過程中汽油的90％完全燃燒，每次汽油燃燒放出的熱量是 J；排氣過程中，廢氣溫度 ，內(nèi)能 。 ⑵汽油機(jī)的效率很低，主要原因之一是 帶走了大量的能量。電動(dòng)汽車是未來汽車的發(fā)展方向，它的發(fā)動(dòng)機(jī)是利用 原理制成的。 14．1kg某種燃料 所放出的熱量叫做這種燃料的熱值。已知木炭的熱值為3.4×107J/kg，其物理意義是 。 15．為了探究“燃料燃燒時(shí)放出的熱量

18、的多少是否與燃料的種類有關(guān)”，小華同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究的方案：用天平分別測量出10g酒精和煤油，分別放入兩個(gè)燃燒皿中，并點(diǎn)燃它們，給分別裝有200g初溫相同的水的兩個(gè)相同的燒杯進(jìn)行加熱，…… （1）為了順利完成實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)你幫她完成余下的設(shè)計(jì)。 （2）請(qǐng)你為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一張相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)表格。 （3）請(qǐng)說出本實(shí)驗(yàn)中采用的一種重要的實(shí)驗(yàn)方法是什么。 16.如圖為瀘州市某風(fēng)景區(qū)山中的一段盤山公路照片。以汽油為燃料的觀光汽車沿該盤山公路（盤山公路近似處理為斜面）以36Km/h的速度勻速行駛，經(jīng)過15min從山腳到達(dá)山頂；汽車上山時(shí)沿路面獲得的牽引力恒為9.2×103N。已知汽油完

19、全燃燒釋放的熱量轉(zhuǎn)化為汽車牽引力做功的效率為30%，汽油熱值q=4.6×107J/Kg，求：（1）汽車上山時(shí)牽引力發(fā)揮的功率為多大。 （2）汽車從山腳到山頂消耗了多少千克的汽油。 17．圖所示是“比較水和煤油吸熱升溫特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置． ①加熱過程中，用攪棒攪動(dòng)的目的是_________________；水和煤油吸熱的多少是通過_______________________來反映的（選填“溫度計(jì)示數(shù)”或“加熱時(shí)間”）。 ②關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的變量控制，下列要求中不正確的是______________（填字母） A．采用相同的加熱方法(如酒精燈火焰的大小，與燒杯底的距離等)

20、 B．燒杯中分別裝入相同體積的水和煤油 C．使用相同的燒杯 18．用圖甲所示裝置“比較不同液體吸熱升溫特點(diǎn)”．在兩個(gè)相同燒杯中分別加入 90 100 ℃ 乙 甲 初溫、體積相同的水和食鹽水，用相同酒精燈加熱直到沸騰． （1）分別測量出水和食鹽水的沸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)食鹽水的沸點(diǎn)比水 高．其中水沸騰時(shí)溫度計(jì)的局部放大圖如乙圖所示，水的 沸點(diǎn)為 ℃． （2）實(shí)驗(yàn)中加熱食鹽水到沸騰需要的時(shí)間長，說明食鹽水吸收的熱量比水 （選填“多”或“少”）． （3）能否僅由“加熱食鹽水到沸騰需要的時(shí)間長”得出食鹽水 比熱容大的結(jié)論？ 答： ；其原因是： ．