九年級物理全冊 第13章 內(nèi)能與熱機 第4節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護學案 （新版）滬科版-（新版）滬科版初中九年級全冊物理學案

1、第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護知識點津通過本節(jié)課的學習你要知道什么是燃料的熱值,會利用熱值進行熱量的計算,了解生活生產(chǎn)中節(jié)約能源的一些做法,知道什么是熱機的效率,并學會簡單的計算.自學檢測1.熱值: (1)某種燃料_燃燒時放出的熱量與燃燒該燃料的質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱量,通常用字母q表示; (2)熱值的單位是_(用字母表示),有時用j/m3作為氣體燃料熱值的單位; (3)熱值是燃料的一種屬性,不同燃料的熱值一般_(選填 “相同”或 “不同”).【答案】1. 完全 j/kg 不同2.燃料燃燒時,把_能轉(zhuǎn)化為_能;一般選用液氫等燃料作為航天火箭的燃料,是因為_.【答案】2.化學 內(nèi) 氫氣熱值大3.

2、內(nèi)能的利用:內(nèi)能的一個重要應用就是利用內(nèi)能來直接加熱;另一個重要應用是利用內(nèi)能來_,例如熱機就是利用內(nèi)能來做功的;熱機的種類很多,但都是把_能轉(zhuǎn)化為_能的裝置;利用內(nèi)能造成的環(huán)境污染主要有_.【答案】3.做功 內(nèi) 機械 大氣污染4.熱機的效率: (1)用來做_那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量_,叫做熱機的效率; (2)熱機的效率均小于1,原因是_; (3)設法利用熱機廢氣的能量,可以_(選填 “提高”或 “降低”)燃料的利用率,熱電站就是那么做的.【答案】4.額外功 之比 必須做額外功,能量損失 提高學測同步一【例1】關于燃料的熱值，下列說法中正確的是（ ）a容易燃燒的物質(zhì)，熱值一定大b燃料

3、的熱值大，完全燃燒時放出的熱量不一定多c燃料燃燒越充分，則燃料的熱值就越大d若某種燃料的質(zhì)量減半，該燃料的熱值也減半【解析】燃料的熱值指1 kg某種燃料完全燃燒所放出的熱量，是燃料本身的一種特性，其大小是個定值，故與燃料的質(zhì)量、燃燒情況以及燃燒條件無關，a、c、d錯誤。根據(jù)燃燒放熱公式q=mq，燃料完全燃燒放出的熱量與燃料熱值和燃料質(zhì)量有關，僅僅是熱值大，燃燒放熱未必多，故b選項正確?！敬鸢浮縝【點撥】熱值反映的是燃料燃燒時化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能本領的大小，具體表現(xiàn)為：熱值越大的燃料，在質(zhì)量相同且完全燃燒時放出的熱量就越多，既然熱值反映了燃料本身的性質(zhì)，那么某種燃料的熱值與燃料的形狀、體積、質(zhì)量等因

4、素無關，只與物質(zhì)的種類有關。針對練習一1.焦炭的熱值是3107j/kg，完全燃燒1kg的焦炭放出的熱量為 j。2.火箭用液氫做燃料，這是因為氫氣的_。32009年5月15日，陳家沖垃圾衛(wèi)生填埋場啟動點火，實現(xiàn)了我省首個填埋氣體發(fā)電，從而減小了填埋氣體對周圍地區(qū)的 污染。該項目一年大約可以燃燒108kg填埋氣體，如果這些填埋氣體的熱值約為2107j/kg，那么這些氣體完全燃燒可以產(chǎn)生約 j的熱量以供發(fā)電。4.在我國實施的“西氣東輸”工程中，兩部地區(qū)的天然氣被送到缺乏能源的東部地區(qū)。天然氣與煤相比，以熱學角度分析它突出的優(yōu)點是 ；從環(huán)保角度分析它突出的優(yōu)點是_ (天然氣、煤的熱值分別是1.1410

5、8jkg、3107jkg)。5.某種燃料的熱值為3.0107 j/kg，若燃燒1kg的該燃料，則放出的熱量( ) a.一定等于3.o107j b.一定大于3.0107jc.一定小于3.0107j d.可能等于3.0107j6.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種類有關系，與燃料的質(zhì)量和燃燒狀況無關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，質(zhì)量越大，熱值越大d燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小學測同步二【例2】某輛小轎車油箱內(nèi)裝有32kg汽油，司機小李駕車沿高速公路到某地旅游，路程為300km。假設轎車是勻速行駛，且受到的阻力為920n。已知汽

6、油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為機械能，汽油的熱值為4.6107j/kg。求：（1）汽車到達目的地牽引力所做的功；（2）通過計算說明汽車在行駛途中是否需要加油。【解析】轎車在高速公路上勻速行駛，說明小轎車受平衡力的作用，即牽引力和阻力是一對平衡力，已知阻力即可求牽引力。然后，再根據(jù)w = f s求出牽引力做的功。而汽車燃燒的汽油可以根據(jù)公式求出。【解答】（1）勻速行駛時牽引力f = f = 920n w = f s = 920n300103m = 2.76108 j（2）轎車消耗汽油的質(zhì)量為m，其完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能q = q m 由題得：w = q = qm 即 m = = 20 kg 20

7、kg32kg，不需加油?！军c撥】汽油機在工作時，由于汽油不能完全燃燒而損失能量，排開的廢氣帶走一部分能量，機械熱傳遞損失一部分能量，克服摩擦消耗一部分能量，所以它做有用功的能量永遠小于汽油完全燃燒釋放的能量，這點請同學們不要忽視。針對練習二: 7.汽油機甲比汽油機乙效率高，這表明( )a甲用的汽油少 b甲的功率大c工作相同時間，甲耗油少d甲把汽油的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的百分比較大8.下列說法中正確的是（ ）a.根據(jù)q=mq，質(zhì)量越大的燃料燃燒時放出的熱量越多b.根據(jù)，燃料的熱值與它燃燒時放出的熱量成正比，與燃料的質(zhì)量成反比c.根據(jù)，燃料的質(zhì)量與它燃燒時放出的熱量成正比，與它的熱值成反比d.某種燃料

8、的熱值與燃料的質(zhì)量與它燃燒時放出的熱量多少均無關9.為了節(jié)約能源，需提高熱機的效率，下列措施中不能提高熱機效率的是（）a.盡量使燃料充分燃燒b.盡量增加熱機的工作時間 c.量減少廢氣帶走的熱量 d.盡量減少熱機部件間的摩擦10.用天然氣灶燒水，燃料0.5m3的天然氣，使100kg的水從20升高到70。已知水的比熱容c4.2103j（kg），天然氣的熱鎮(zhèn)q7.0107j/m3。求：（1）0.5m3的天然氣完全燃料放出的熱量q放。（2）水吸收的熱量q吸。（3）燃氣灶的效率。針對練習三: 11. 如圖所示，這是某報記者在某市一角拍到的照片，照片中高大林立的煙囪冒著滾滾的黑煙，整個天空蔭天蔽日，烏煙瘴

9、氣。(1)由此照片你可以提出哪些問題？你能回答嗎？(2)請你調(diào)查你生活的周圍，有沒有類似的現(xiàn)象，如果有，請你提出一些整改建議。比熱容、熱值針對練習12.某同學學習了燃料的熱值后，自己設計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值大小關系。他實驗時組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度（見表）。（1）在安裝、調(diào)整實驗器材時，科學合理的順序是（甲圖中）：先調(diào)整固定 的位置，再調(diào)整固定 的位置（選填“a”或“b”）。（2）為保證實驗結(jié)論的可靠，實驗時應控制兩套裝置中相同的量有加熱時間和水的 、 。（3）通過表中記錄本的數(shù)據(jù)，你認為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是 。（4）

10、該同學實驗前用天平測出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量，并記錄的數(shù)據(jù)、利用公式q吸cm（t-t0）計算出了水吸收的熱量，他認為通過這些數(shù)據(jù)能準確地計算出煤油和菜籽油的熱值。你認為他的計算結(jié)果可靠嗎？ ，為什么？ 。13.一天，小紅在樓下聽到這樣一段對話：王大媽說：“告訴你們一個好消息，聽說我們這個小區(qū)馬上要將煤氣改為天然氣了，這下可好了！”就在大家一致贊同聲中，劉大媽沒好氣地說：“好什么好，煤氣1m3一元錢，聽說天然氣1 m3要1.8元錢，這不是在變相漲價嗎？”聽到這，小紅在想：通天然氣后，家里每月燃料支出的費用不是要增加一倍嗎？請你幫助小紅解決她的困惑。答案1. 31072.熱值大3.大

11、氣（或“空氣”） 210154.熱值大(或完全燃燒相同質(zhì)量的燃料放出的熱量多) 污染小(或無污染)5. d 6.a7. d 8.d 9.d10.（1）3.5107j （2）2.1107j （3）60%11. (1)問題：照片中的黑煙說明什么問題？簡答：照片中的黑煙說明燃料燃燒的非常不充分，熱效率很低。問題：這些黑煙造成的環(huán)境污染，對人類健康有害嗎？簡答：這些污染，嚴重危害著人類的身體健康。(2)整改建議：建議這些工廠要改進設備；安裝消煙除塵裝置；提高燃料的利用率。12.(1)b a （2）質(zhì)量 水的初溫 （3）煤油 （4）不可靠 不可能完全燃燒，且有熱量損失（容器、石棉網(wǎng)、鐵圈等要吸熱，水、容器要向外界環(huán)境散熱，故無法準確計算燃料的熱值）13.由查表可知天然氣的熱值q=3.34.