专题14分子热运动九年级物理每课时精讲精练系列(新人教版)

1、一、热机一、基础知识 1、热机：利用内能做功的机器叫做热机。2、内燃机：（1）定义：内燃机是热机的一种，它是燃料在机器的汽缸内燃烧的机器。（2）内燃机的种类：汽油机和柴油机。（3）内燃机的一个工作循环，由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。每一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转两周，对外做功一次。（4）能量转换：压缩冲程中，机械能转化为内能；做功冲程中，内能转化为机械能.一个工作循环中只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮的惯性完成。3、汽油机与柴油机的不同之处：（1）结构不同：汽油机气缸顶部是_，柴油机是_；（2）吸入物质不同：柴油机吸入气缸的的只是空气，而汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混

2、合物；（3）点火方式不同：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式。二、重难点分析 本课教学重点：汽油机的工作过程。四冲程汽油机的一个工作循环，由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。完成一个工作循环，活塞往复两次，曲轴（飞轮）转动两周，对外做功一次。吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物，使其压强增大，温度升高。做功冲程：进气门、排气门都关闭，在压缩冲程的末端，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，

3、排出废气。本题教学难点： 内燃机工作过程中的能量转化。在内燃机的四个冲程中，压缩冲程中，机械能转化为内能；做功冲程中，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，其他三个冲程是辅助冲程，靠曲轴（飞轮）的惯性来完成，曲轴（飞轮）的质量比较大，惯性比较大，可以更好的完成其他三个冲程。三、典例精析例1有关四冲程内燃机的叙述中，不正确的是（ ）A工作中只有做功冲程把内能转化为机械能B工作中压缩冲程是把内能转化为机械能C工作开始时要靠外力启动D每一个工作循环，燃气只做功一次例2汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在做功冲程中燃气对活塞做功，实现了_能向_能的转化。如图表示的是汽油机的_冲程（填冲程的名称

4、）。四、感悟中考 1 （2013四川自贡）下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中的补充正确的是（ ）A做功冲程内能转化为机械能压缩冲程机械能转化为内能B压缩冲程内能转化为机械能做功冲程机械能转化为内能C压缩冲程机械能转化为内能做功冲程内能转化为机械能D做功冲程机械能转化为内能压缩冲程内能转化为机械能【答案】C【解析】四冲程内燃机的一个工作循环包含吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中，内能转化为机械能。 【考点】热机的工作原理及能量的转化情况2 （2013日照）如图所示是汽油机工作时各个冲程的示意图，其中表示做

5、功冲程的是（）ABCD3（2014安顺）一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，柴油机完成 个冲程；对外做功的次数是 。【答案】80 20【解析】在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复两次，曲轴（飞轮）转2圈，对外做功1次。因此，一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则该柴油机飞轮每秒钟转40圈，完成20个工作循环，柴油机完成80个冲程；对外做20次功。【考点】热机工作特点的有关计算五、专项训练。（一）基础练习1 （2013苏州）内燃机是将内能转化为 能的机器。四冲程汽油机工作时，将机械能转化为内能的冲程是 冲程。 【答案】机械 压缩【解析】内燃机是热机的一种

6、，是将内能转化为机械能的机器。在四冲程内燃机工作循环中，压缩冲程将机械能转化为内能。【考点】 内燃机的定义及工作特点2 （2014白银）如图所示是四冲程汽油机的两个冲程，甲图显示的是汽油机的 冲程，乙图中是_ 能转化为 能。3 （2013南京）如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（ ）（二）提升练习4 （2013山西）如图是内燃机的某冲程工作示意图，以下改变内能方式与此相同的是( ) A烤火取暖 B搓手取暖 C向手“呵气”取暖D用热水袋取暖【答案】B【解析】由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，在这个冲程中，机械能转化为内能，所以跟这个过程改变内能方式相似的是B。【考

7、点】内燃机能量的转化和内能改变的方式 二、热机的效率一、基础知识 1、燃料的热值： 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量比值，叫做这种燃料的热值。 单位：焦/千克，符号是J/kg 热值的物理意义：表示单位质量的某种燃料完全燃烧放出热量的多少。同种燃料的热值相等，不同燃料的热值一般不同。 燃料燃烧放出的热量可用公式：Q放 mq 计算，式中q为燃料的热值。2、热机的效率：定义：热机转化为做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。公式：提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；尽量减少各种热损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；使用时注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零

8、件之间的间隙，减小因克服摩擦而额外消耗的功。二、重难点分析 本课教学重点：掌握热值的物理意义和热机的效率。某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。热值是燃料本身的一种特性，它反映了燃料完全燃烧释放热量多少的本领，热值越大，这种燃料的放热本领越强，燃料的热值与燃料的质量、体积、燃烧程度等无关，它取决于燃料的种类。 用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。由于热机在工作过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于1。本题教学难点： 热值和热机效率的计算。燃料完全燃烧时放出热量的计算公式是：Q放 mq ，式中q为燃料的热值，单位是J/kg，m表示的是

9、燃料的质量，单位是kg。计算气体燃料完全燃烧时放出热量的公式是：Q放 Vq ，式中q为燃料的热值，单位是J/m3，V表示气体燃料的体积，单位是m3。热机效率的计算公式是：，其中Q有用表示用来做有用功的那部分能量，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量。三、典例精析例1干木材的热值是1.2107J/kg，它的物理意义是_。要放出3.6 107J的热量，需要完全燃烧_kg的干木材。【答案】1kg干木柴完全燃烧放出1.2107的热量；3【解析】燃料的热值是燃料的一种特性，其物理意义由定义可知：1kg干木柴完全燃烧放出1.2107J的热量；要求燃料燃烧放出的热量情况，可利用Q放 = qm来计算。由Q放 = q

10、m得：【考点】认识热值，并会进行简单的计算例2甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明（ ）A甲做功比乙多B甲做功比乙快C甲消耗的汽油比乙少D以相同的牵引力行驶相同的路程，甲耗油比乙少四、感悟中考 1 （2014常德）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件之下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 很大，若以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以使 kg的水升高40。（c水 = 4.2103J/（kg）q煤气 = 4.2107J/kg）2 （2014滨州）依据你所学的热学知识，下列说法正确的是（）A炽热的铁水具有内

11、能，冰冷的铁块不具有内能B物体吸收热量，温度不一定升高C汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较小D天然气燃烧越充分，其热值越大3（2013烟台）在常温常压下，完全燃烧_酒精放出的热量可以使10kg水的温度升高50。（假设酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，酒精热值为3.0l07J/kg） 五、专项训练。（一）基础练习1 （2013云南 ）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给l0kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了2kg的煤，水的比热容为4.2103J(kg)，煤的热值约为3107Jkg。求：(1)煤完全燃烧产生的热量：(2)经过6min时

12、间加热，水所吸收的热量；(3)煤炉烧水时的热效率。【答案】(1)6107J；(2)2.52106J；(3) 4.2解析】(1) 2kg煤完全燃烧产生的热量：；(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量：；(3)煤炉烧水时的热效率：【考点】热值、热量、炉子的效率的计算2 （2013广东）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程。如图所示汽油机正在进行的是 冲程。已知汽油的热值为4.6107J /kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为 J。3 （2014滨州）西气东输工程让滨州市民用上了物美价廉的天然气。在标准大气压下，将质量为2kg、温度为20的水加热至沸腾，水至少要吸收 J热量，这需

13、要完全燃烧 m3天然气。（c水=4.2103J/（kg），天然气的热值为8107J/m3）（二）提升练习4 （2013江苏盐城）用煤气灶把2kg，初温为30的水烧到80，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2103J/(kg)，煤气的热值为4.2107J/kg，则水吸收的热量为J，煤气完全燃烧放出的热量为J，煤气灶烧水的效率为%【答案】4.2105 8.4105 50【解析】水吸收的热量： ；煤气完全燃烧放出的热量： ；煤气灶烧水的效率：【考点】热量、热值、效率的有关计算。三、能量的转化和守恒一、基础知识 1、自然界中各种不同形式的能量都可以相互转化的。2、能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，

14、也不会凭空产生；它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。二、重难点分析 本课教学重点：了解各种形式的能是可以相互转化的，并且在转化过程中，能量的总量保持不变。各种形式的能量在一定条件下，是可以相互转化的。判断能的转化类型，关键是弄清哪种形式的能量被消耗（减少），那种形式的能量增加，结果就是减少的能量转化为增加的另一种能量。能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生；它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。本题教学难点： 运用能量守恒的观点分析有关现象。能量守恒定律是自

15、然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题，还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的问题都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。三、典例精析：例1下列过程中，属于内能转化为机械能的是（ ）A寒冷天气快速搓手，手会感到暖和B水轮机带动发电机发电C烧红的铁块放入水中，冷水变热D壶中的水沸腾时，壶盖不断地在跳动【答案】D【解析】寒冷天气快速搓手，手感到暖和是摩擦生热现象，机械能转化为内能；水轮机带动发电机发电，是机械能转化为电能的过程；烧红的铁块放入水中，使冷水变热，是内能转移的过程，铁放热，内能减小，水吸热，内能增加；壶中的

16、水沸腾时，壶盖不断地在跳动，是水蒸气膨胀对壶盖做功，顶起壶盖后，它自身的内能要减小，从而获得机械能。【考点】结合实例分析能量之间的转化和转移例2（2010肇庆）根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是:（ ）试管内的冷水放入热水中变热煤气炉将冷水烧热一球上升一球下降（不考虑摩擦影响）小灯泡通电发光A B C D【答案】A【解析】和是能量的转移，能量的形式没有发生变化；是动能和势能的相互转化；是电能转化为光能。【考点】能量的转化和守恒四、感悟中考 1（2014江西）能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在这两个过

17、程中，能量的总量保持不变。2（2013广州）某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是（ ）A热机 B电动机 C发电机 D电热水器【答案】A【解析】从该机器的能量流向图可知，该机器的能量转化是将内能转化为机械能，所以该机器可能是热机。【考点】 热机的能量转化、热机能流图3（2013安徽）关于能量及能量之间的转化，下列说法正确的是（ ）A火山具有内能，冰山不具有内能B火箭在加速上升时，机械能保持不变学科王C拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能D坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能【答案】【解析】一切物体在仁化情况下都具有内能，所以A错误；火箭在加速上升时，动能和重力势能都在增

18、加，所以机械能增加，所以B错误；拦河大坝使水位升高，所以增加了水的重力势能，C正确；坠落的陨石在空中划过一道亮光时，是机械能转化为内能，D错误。【考点】内能的概念、机械能及其转化、能量转化 五、专项训练。（一）基础练习1从能的转化和守恒的观点来看，用热传递来改变物体的内能，实际上是 的过程，用做功方法来改变物体的内能，实际上是 的过程。2当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，从能量转化的观点看，这是水蒸气的_能转化为壶盖的 _能。【答案】内 机械【解析】当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，这是因为水蒸气膨胀对壶盖做功，水蒸汽的内能转化为壶盖的机械能。【考点】能量的转化 3能量转化与守恒是自然界的基本

19、规律之一，下列过程中机械能转化为电能的是（）A干电池放电B给蓄电池充电C风力发电D电动机带动水泵抽水【答案】C【解析】干电池放电是化学能转化为电能；给蓄电池充电是将电能转化为化学能，存储在蓄电池中；风力发电是机械能转化为电能；电动机带动水泵抽水是电能转化为机械能。【考点】能量的转化（二）提升练习4 “五一”黄金周，吴昊同学和爸爸妈妈一起游览花果山，在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中，发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板，当车行驶至中途还要停下来，让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。吴昊同学提出了以下几种看法，（ ）喷水的主要目的是为了降低车闸的温度，以防车闸因温度过高而损坏下山过程中，机械能

20、不变下山过程中，重力对汽车不做功刹车过程中有部分机械能转化为内能你认为这些看法中符合实际的是ABCD十四章内能的利用知识点总结与测试单元知识点总结一、热机1、内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。 能的转化：内能转化为机械能 蒸气机内燃机喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，

21、吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。5、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。二、热值1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。燃料燃烧：化学能转化为内能。2、单位：J/kg3、关

22、于热值的理解：热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。4、公式：Q mq（q为热值）。5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输6、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。公式： 7、提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小摩擦。三、能量守恒定律1、自然界存在着多种形式的能量。在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移。2、能量守恒定律

23、：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。3、能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。易错点知识分析易错点一：对四冲程内燃机一个工作循环的理解例1四冲程汽油机的一个工作过程，包含_个冲程，活塞往复运动_次，曲轴（飞轮）转_周，只有_冲程对外做功_次，把内能转化为机械能，其他三个冲程靠曲轴（飞轮）的_完成。【答案】四、两、两、做功、一、惯性【解析】考查对四冲程内燃机的一个工作循环中的正确理解。在四冲程内燃机的一个工作循环中，包含四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴（飞轮）转动两周，做功冲程

24、对外做功一次，把内能转化为机械能。错误易出在认为活塞运动四次，曲轴（飞轮）转动四周，把做功冲程和压缩冲程中能量的转化弄混淆。【考点】四冲程内燃机一个工作循环的理解易错点二：对燃料热值的理解例2 对于燃料的热值，下列说法中，理解正确的是（ ）A 燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B 燃料的热值跟燃料的痔疮成正比C 容易燃烧的燃料热值一定大D 对某一燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关易错点三：对能量的转化和守恒定律的理解例3在某密闭隔热的房间内有一电冰箱，现接通电源使电冰箱开始工作，并打开电冰箱的门，则过段时间后室内的温度将（ ）A降低B不变C升高D无法判断

25、【答案】C【解析】此题错误的选择宜选B选项，认为散热和制冷量相等，室内温度不变。其实电冰箱制冷过程中，使冰箱内的温度降低的同时，又使其外部温度升高（将冰箱内部的内能转移到外部），此过程不可能自发发生，压缩机工作必需消耗电能，这部分电能最终转化为内能，因此从总能量守恒的角度看，室内的内能将增加，室内温度上升。【考点】用能量守恒的观点分析物理现象十四章 内能的利用单元测试一、基础知识1我国随着航天事业发展需要，正在研制大功率液氢发动机。这种发动机主要是因为氢是有（ ）A较小的密度 B较大的比热容C较高的热值 D较低的沸点【答案】C【解析】液氢发动机是利用氢气燃烧时放出的大量的内能对外做功，推动火箭

26、运动，所以答案选C。【考点】热值2用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（ ）A.水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大 B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同 D.软木塞的机械能守恒3下列关于“热机”的说法中，正确的是（ ）A通过技术改进，热机效率可达100%B做功冲程将机械能转化为内能C热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高D火箭发动机属于热机4依据你所学的热学知识，下列说法正确的是（）A炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能B物体吸收热量，温度不一定升高C汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较小D

27、天然气燃烧越充分，其热值越大5在常温常压下，完全燃烧_酒精放出的热量可以使10kg水的温度升高50。（假设酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，酒精热值为3.0107J/kg） 【答案】0.07kg【解析】10kg水的温度升高50吸收的热量是：；因为酒精燃烧放出的热量完全被水吸收，所以；完全燃烧需要酒精的质量：【考点】热值、热量的有关计算二、提升练习6下列有关热和能的说法中正确的是（）A物体内能增大，一定从外界吸收热量B汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能C物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈D燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多7关于燃料的热值下列说法正确的是（）A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有

28、关B. 容易燃烧的燃料的热值一定大C. 煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D. 0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大8关于能量的转化和转移，下列说法错误的是（）A电池充电，电能转化为化学能B暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能C电动机工作，电能转化为机械能D摩擦生热，机械能转化为内能9汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表示做功冲程的是（ ）图13-11【答案】B【解析】做功冲程中，两个气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，因此选项B是做功冲程。【考点】热机的四个冲程工作特点10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孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年【答案】C【解析】A、子弹高速运动，说明子弹具有动能，