資源簡介

微信公眾號“勝哥課程”
微課九上3.5物體的內能(2)
1.比較兩種煤的優劣可以通過實驗比較它們的-(
A.密度
B.質量
C.熱值
D.比熱容
2.一個熱水袋裝有質量為1kg,溫度為90℃的水，經過4h后，水的溫度降低到40℃，
下列有關熱水袋內水的物理量，發生變化的是(
A.狀態
B.內能
C.質量
D.比熱容
3.下列說法中的“熱”字，其中是指“熱量”的是…(
)
A.熱膨脹
B.摩擦生熱
C.天熱極了
D.熔化吸熱
4.甲、乙兩圖是汽油機一個工作循環中的兩個沖程，依此圖下列敘述正確的是-(
A,甲圖為做功沖程，是將機械能轉化為內能
B.乙圖為做功沖程，將內能轉化為機械能
C.甲圖為壓縮沖程，是將內能轉化為機械能
D.乙圖為壓縮沖程，是將機械能轉化為內能
5.熱機的廣泛使用，為人們的生產和生活帶來了巨大方便，創造了巨大價值.以下關
于熱機的敘述中，正確的是(
A.熱機是把機械能轉化為內能的機器
B.熱機使用中要產生廢氣、噪聲，會對環境造成污染
C.不斷創新理論，改進熱機工藝結構，熱機效率可達100%
D.現代的火箭發動機使用液態氫作燃料，它不屬于熱機
6.關于內能，有以下四個觀點，你認為正確的是…(
①熱機在壓縮沖程中機械能轉化為內能
②物體溫度越低，內能越小，所以0℃的物體沒有內能
③兩物體相互接觸時，熱量總是從內能大的物體轉移到內能小的物體
④做功和熱傳遞都能改變物體內能
A.①②
B.②③
C.①④
D.③④
7.下面是轉子發動機工作時的各個沖程示意圖，其中將內能轉化為機械能的是
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8.關于燃料的熱值，以下說法中正確的是(
A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關
B.容易燃燒的燃料熱值一定大
C.使用熱值高的燃料可以放出更多的熱量
D.煤的熱值大于干木材的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒干木材放出的熱量一定多
9.下列關于熱量的說法中正確的是--(
A.一個物體具有內能同時也具有熱量
B.溫度越高的物體含有的熱量越多
C.熱水變涼是因為它不斷地釋放熱量
D.以上說法都不正確
10.汽油機飛輪的轉速為600rmin,那么，每秒鐘完成工作循環個數和對外做功次數分
別為-…(
A.5,5
B.10,10
C.15,15
D.20,20
11.“勝哥”在如圖所示的汽油機模型”實驗中，將少量的汽油噴入筒
軟木塞
內，用軟木塞塞住筒口，接通電源使放電針放電，可以觀察到汽油燃
圓筒
燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實驗可模擬四沖程汽油機工作
時的
放電針
12.物體吸收或放出熱的多少叫
單位為
物體
吸收或放出熱的多少除了與
和
有
電源
關外，還與
有關。
13.小科用電飯煲做飯，片刻后聽到“噗噗噗”的響聲，走近一看，發現水蒸氣沖擊鍋蓋
而發出的聲音。她用學過的物理知識解釋了這一現象：水蒸氣對鍋蓋
，水蒸
氣的內能
⌒，內能轉化為鍋蓋的
，鍋蓋
而發出聲音。
14.科技改變生活，農作物的秸稈可以回收加工制成秸稈煤。完全燃燒0.5kg的秸稈煤
可放出
J的熱量：若這些熱量完全被質量為100kg,初溫為20℃的水吸收，
可使水溫升高到
℃[已知q精群=2.110J/kg,c本=4.2103J/(kg-℃)】
15.一汽油機在工作時的能流圖如圖所示.根據圖中的數據計算該汽油機的效率.
氣內能
400
有用機械能
>300
燃氣內能
餐然視失
>20
2501
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2(共41張PPT)
第二課時 比熱容、熱機
一、熱運動
分子永不停息地做無規則的運動
二、內能
物體內部所有分子熱運動的動能和勢能的總和，叫做物體的內能。
三、物體內能的改變
1.熱傳遞。
2.做功。
物體的溫度越高，內能越大。
復習：
熱可以從高溫物體傳到低溫物體，這種現象叫熱傳遞。
四、熱傳遞
1.概念
2.熱傳遞條件
物體間存在溫度差。
3.熱傳遞規律
高溫物體放出了熱量，溫度降低；
低溫物體吸收了熱量，溫度升高。
五、熱 量
1.物體吸收或放出熱的多少叫做熱量，用符號Q表示。
熱量的單位為焦耳，簡稱焦，符號為J。
2.影響熱量吸收與放出多少的因素
（2）與溫度變化量有關
（1）與質量有關
（3）與物質種類有關
六、比熱容
1千克的某種物質，在溫度升高（或降低）1℃時所吸收（或放出）的熱量，叫做這種物質的比熱容，簡稱比熱。用符號C表示。
焦/（千克 ℃）
讀作：焦耳每千克攝氏度
符號為 J /（kg · ℃）
1.概念：
2.單位：
3.比熱容是物質的一種特性。
不同物質的比熱容是不同的。
在同樣的陽光照射的條件下，一天之內內陸地區的氣溫變化比沿海地區大。你能解釋嗎？
思考：
C：表示物質的比熱
m：表示物質的質量
△t：表示改變的溫度
Q：表示物質吸（放）的熱量
Q =
c m △t
t0 ：表示物體初始的溫度
t ：表示物體改變后的溫度
c m（t - t0）
Q吸=
當物體吸收熱量時：
c m（t0 - t ）
Q放=
當物體放出熱量時：
當物體吸收熱量，溫度會升高，所以△t = t - t0 ；而，當物體放出熱量時：溫度會降低，所以△t = t0 – t。
解：
Q =
c m（t - t0）
=
0.46×103 焦/（千克·℃）
×5 千克
×（200℃ - 10℃）
=
4.37×105 焦
答：鐵塊吸收的熱量是4.37×105 焦。
例1：一塊質量為5千克的鐵塊，溫度從10℃加熱到200 ℃，鐵塊要吸收多少熱量？
解：
Q =
c m（t - t0）
=
4.2×103 焦/（千克·℃）
×1 00千克
×（60℃ - 20℃）
=1.68×107 焦
答：這些水吸收了1.68×107 焦的熱量。
太陽能熱水器內盛有 100 千克、溫度為 20℃的水時，受陽光的照射水溫升高到60℃，則這些水吸收了多少熱量？
練習：
2.公式變形
Q
△t =
c =
m（t - t0）
Q
m =
c（t - t0）
c m
Q
t =
c m
Q
+
t0
比熱與物質的質量、升高的溫度、吸放熱量的多少有關嗎？
比熱是物質的一種特性。由物質種類決定。
比熱與質量、升高溫度、吸放熱量沒有關系。
思考：
解：
根據變形公式：
Δt=
c m
Q吸
Δt砂石 =
c砂石 m砂石
Q吸
=
7.36×104 焦
0.92×103 焦/(千克.℃)×2千克
= 40 ℃
Δt水 =
c水 m水
Q吸
=
7.36×104 焦
4.2×103 焦/(千克.℃)×2千克
≈ 8.8 ℃
答：砂石升高40℃，水升高約8.8℃。
例2：質量為2千克的砂石和水，它們都吸收了 7.36×104 焦的熱量，升高的溫度各是多少？
如果完全燃燒1千克酒精，能放出多少的熱量，你能計算了嗎？燃料燃燒產生的熱量又與什么因素有關呢？
與燃料的熱值（q）和質量（m）有關
思考：
七、燃料的熱值
1.熱值定義
焦/千克
（J/kg）
燃料中的化學能轉化為內能而釋放的熱量。
我們把1千克某種燃料完全燃燒時所放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
2.熱值單位：
3.常見燃料的熱值
汽油的熱值為多大？說出表示的意義。
答：汽油的墊付是4.6×107焦/千克。
1千克汽油完全燃燒時所放出的熱量是4.6×107焦
為什么我國“長征二號F遙十三”運載火箭用的燃料是氫而不是汽油 ？
答：氫燃料的熱值大。
思考：
4.有關熱值的計算
Q =
q m
q：表示燃料的熱值，單位：焦/千克。
m：表示物質的質量，單位：千克。
Q：表示物質燃燒時放出的熱量,單位：焦。
Q =
q m
=
3.0x107焦/千克
×2千克
=6 x107焦
Δt水 =
c水 m水
Q吸
=
6×107 焦
4.2×103 焦/(千克.℃)×200千克
×60%
≈ 42.9 ℃
t =
+
t0
Δt水
=
20 ℃
+ 42.9 ℃
=
62.9 ℃
解：
例3：已知酒精的熱值是3.0x107焦/千克，則完全燃燒2千克酒精放出的熱量是多少？如果這些熱量用于加熱200千克20 ℃的冷水，假設60%被水吸收，則能使水溫達到多少℃？
“勝哥”開車使用了100升汽油，已知汽油的密度為0.8×103千克/米3，已知汽油的熱值是4.6x107焦/千克，請計算這些汽油放出多少熱量？
解：
m =
ρv
=
0.8×103千克/米3×0.1米3
=
80千克
Q =
q m
=
4.6x107焦/千克
×80千克
=
3.68 x109焦
答：放出的熱量為3.68 x109焦。
練習：
蒸汽機、內燃機、燃氣輪機、噴氣發動機。
八、熱 機
1.什么是熱機
是將燃料的化學能轉化成內能再轉化成機械能的機器。
2.熱機類型
3.熱機作用
熱機的應用和發展推動了社會的快速發展，使人類步入工業化時代。為現代交通運輸工具提供動力。
4.內燃機——汽油機構造
內燃機就是燃料在機器氣缸內燃燒的熱機。
以汽油為燃料的內燃機叫做汽油機。
5.汽油機工作原理
汽油在汽缸內燃燒，生成高溫高壓的燃氣。推動活塞做功，把內能轉化為機械能。
活塞在汽缸內往復運動，用連桿帶動曲軸轉動。
一個沖程：
活塞從汽缸的一端運動到汽缸的另一端的過程。
由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程循環往復。
（1）吸氣沖程
進氣門打開，排氣門關閉，活塞從上向下運動，汽油和空氣的混合物吸入汽缸，這就是吸氣沖程。
汽油和空氣
（2）壓縮沖程
進氣門和排氣門都關閉，活塞從下向上運動，壓縮已吸入的燃料混合物，這就是壓縮沖程。
（3）做功沖程
在壓縮沖程末，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓燃氣。推動活塞向下運動，通過連桿帶動曲軸轉動，對外做功，這就是做功沖程。
（4）排氣沖程
進氣門關閉，排氣門打開，活塞從下向上運動，把廢氣排出汽缸。這就是排氣沖程。
燃燒后的廢氣
在汽油機的工作過程中，哪個沖程使汽車獲得動力？在哪個沖程中汽車排出了尾氣？
做功沖程使汽車獲得動力。
排氣沖程排出了尾氣。
排出的尾氣含有哪些廢氣？
廢氣中含有CO2、H2O 等氣體。還有CO、NO2、NO、SO2及未燃燒的碳氫化合物等有毒的物質。
思考：
請你說說熱機有哪些利弊？
熱機的廣泛使用，極大改變了人類的生活和工作方式。但是，熱機使用過程都要排出廢氣，嚴重污染了空氣，影響著人類和動植物的生存。
6.熱機的效率
熱機工作時，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，就是熱機的效率。
汽油機的效率一般為0%~30%，
柴油機的效率可達45%。
汽車的能耗
1千克汽油在汽缸內完全燃燒時放出的能量，大約只有25%用于做功，而
其余的75%能量則是損耗掉了。損耗掉的能量包括排氣管排出的廢氣帶走的內能和傳給散熱器散失的內能。
用于做功的25% 的能量中，大約有30% 用于發動機的水箱循環和空調工作，大約有17% 消耗在傳動裝置上，只有53% 用于驅動車輪推動汽車前進。汽車前進時，需要克服地面阻力和空氣阻力，空氣阻力隨著汽車速度的提高而增加。綜合考慮上述各種因素，整輛汽車的總效率約為13%。
2019年年底，我國汽車保有量已突破2億輛，年需要燃油近3億噸。汽車能量消耗約占國民經濟總能量消耗的57%。汽車在給人們的出行帶來便利的同時，也帶來了能源消耗、尾氣污染的大幅度增加。
小結：
1千克的某種物質，在溫度升高（或降低）1℃時所吸收（或放出）的熱量，叫做這種物質的比熱容，簡稱比熱。用符號C表示。
Q =
c m △t
比熱的單位：焦/（千克 ℃）
符號為 J /（kg · ℃）
焦/千克
熱值單位：
（J/kg）
我們把1千克某種燃料完全燃燒時所放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
熱值公式：Q =q m
大多數內燃機都由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的循環往復來保證機器正常工作。

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