16.据生活经验.我们猜想:物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关.为了验证猜想.我们制定了两个计划: A.让研究对象都升高相同的温度.然后比较它们吸收热量的多少 B.让研究对象都吸收相同的热量.然后比较它们升高温度的高低 (1)实验室准备了两个规格相同的电加热器.两个相同的酒精灯.两个相同的烧杯.两支温度计.手表.铁架台.适量的水和煤油.为了完成实验.还需要 仪器. (2)能够准确地控制物体吸收热量的多少.是本次实验成败的关键.在提供的热源中.你认为选用 比较合理.理由是 . (3)从两个计划中.任选一个设计实验记录表格. 15.4 热机 你知道汽油机的工作原理吗?它在工作过程中能量怎样转化?什么叫热机的效率?怎样提高热机的效率呢? 智 能 提 要 问:如何理解燃料的热值? 答:从我们的生活经验事实可知.做一顿饭所需的热量是一定的.但所需的煤火燃气的质量 大小是不同的. 这正好表示质量相同的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的特性.我们就可以用1kg的某中燃料完全燃烧所放出的热量叫做这种燃料的热值. 从这个定义可知.同中燃料的热值相同.不同燃料的热值一般不同.它反映的是燃料的特性.其大小于燃料质量大小.是否完全燃烧.放出的热量大小无关.但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量(Q)与其质量(m)的比值. 问:怎样更深刻地理解四冲程汽油机的工作过程? 答:四冲程汽油机的每一个工作循环包括四个冲程:吸气.压缩.做功.排气.这四个冲程中只有做功冲程对外做功.它是靠燃料在汽缸中燃烧.生成高温高压的燃气.燃气推动活塞对外做功.实现了内能转化为机械能.从而使汽车获得了动力.而且其他三个冲程靠飞轮的惯性来完成.吸气.压缩.排气冲程需消耗机械能.其中压缩冲程机械能转化为内能形成高温高压燃油气体混合物.遇电火花而猛烈燃烧.获得更大的内能.在这其中.还存在燃料的化学能转化为内能的能量转化形式. 问:怎样从热机的效率来理解提高燃料的利用率? 答:我们知道.热机的效率=.其中.燃料完全燃烧放出的能量即为热机的燃气内能.燃气内能=散热损失能量+机械损失能量+有用机械能. 从上面的等式中可看出.要提高热机效率可尽量减少各种能量损失.其中减少燃气的内能损失是有效措施就是重新利用燃气内能.这样可提高燃料利用率.当然.现代化的新型热机(比如课本P117介绍的现代汽车的发动机利用微电脑控制)的喷油系统.可提高燃油在汽车中的燃烧效率.从而业可提高燃料的利用率. 作为当今石油等能源物质的严重匮乏而又必须面临的严峻事实.提高燃料的利用率的问题就显得尤为重要.我们作为新世纪祖国建设的接班人.在这个问题上有着很广阔的探索空间.我们希望有更多的同学将来在汽车工业.能源开发遇利用等方面做一个科技型的节能专家. 问:为什么热机的效率比较低? 答:根据热机效率的定义可知.热机的效率比较低.说明热机中燃料完全燃烧放出的能量中用来做有用功的部分比较少.为什么会比较少呢?要回答这个问题.先要弄清热机工作过程中有哪些损失能量的原因.归纳起来应该有以下几个原因:(1)燃料并未完全燃烧.使部分能量白白浪费掉了.例如.一辆汽车从身边驶过.有时我们从汽车排出的气体中嗅到了汽油味.这说明汽油机中的汽油未完全燃烧.(2)热机工作的排气冲程要将废气排出.而排出的气体中还具有内能.另外汽缸壁等也会传走一部分内能.(3)由于热机各零部件之间有摩擦.需要克服做功而消耗部分能量.(4)曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功.而有一部分传给飞轮以维持其继续转动.这部分虽然是机械能.但不能称之为有用功. 据上所述.热机中能量损失的原因这么多.所以热机的效率一般都比较低. 中 考 撷 要 本节的中考考点有:结合热值的概念.计算燃料燃烧时放出的热量.燃烧过程与吸热过程的综合,判断内燃机工作过程中能量的转化,根据热机效率的意义.寻求提高热机效率的途径.最近两年中.关于热机效率的中考试题出现的频率较高. 智 能 拓 展 内燃机的广泛应用 内燃机.特别是汽油机.柴油机的出现.在社会经济的各个部门中获得了广泛的应用.对工农业和交通运输业的发展来说.内燃机的重要性甚至超过了电机. 内燃机是各种交通运输工具的强大动力.内燃机的发明导致了汽车制造业的兴起.1885年戴姆勒和本茨分别造出了汽车.1888年邓录普发明充气轮胎.1895年美国人福特开办的汽车厂采用惠特尼生产标准化零件的方法.建立了“装配线 .日产1000辆T型汽车.1923年柴油机成为载重汽车的动力.随后又在大客车方面与汽油机并驾齐驱.1913年第一台装置柴油机的内燃机车诞生.促进了铁路运输技术的 .内燃机车同电气机车一起逐步取代了蒸汽机车.1912年艘柴油机驱动的远洋轮船下水.到20世纪70年代初.全球商队轮船中已有80%是由柴油机驱动的.1903年美国莱特兄弟驾驶内燃机发动的飞机首次飞上了天空.1909年法国工程师布来里昂特驾驶飞机飞越英吉利海峡.1927年林德伯格实现了从纽约到巴黎的不着陆飞行. 全世界被这一空前的成就所震惊.更大.更安全的飞机从此得到改进和革新. 内燃机的发明使生产技术发生了重大的革命.内燃机一出现很快就开始取代畜力成为农业生产的动力.自1910年拖拉机成批生产以来.它的使用又促进了农用工具机.如播种机.收割机等机械的大量制造.加快了农业机械化的进程. 内燃机还被广泛应用于军事设施.例如:飞机.火箭军舰.潜水艇.坦克.战车等.成为现代化战争中不可缺少的动力设备. 除上述以外.在其他领域中诸如发电.排灌.工程机械.地质钻探等部门.都是应用内燃机的场所.在人们的生活领域中.家用汽车和摩托车使用的动力机械也是内燃机.内燃机正在广泛应用中不断得到改进.它的结构日趋成熟.完善.性能不断提高.最高热效率达到了46%. 智 能 归 例 题型一 知道汽油机的工作原理及工作过程中能量的转化 例 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 知识点 热机的工作原理及工作过程中能量的转化情况 闯关点拨 吸气.压缩.做功.排气四个冲程构成了内燃机的一个 工作循环. 析 在内燃机的四个冲程中.只有在做功冲程中.燃气才对外做功.内能转化为机械能.压缩冲程中机械能转化为内能.内燃机开始工作时需要外力启动.所以.A.C.D所说的都是对的. 答 选B 题型二 认识燃料热值的物理意义.并会计算燃料完全放出的热量 例1 干木材的热值是1.2×107J/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. 知识点 认识热值的物理意义.并会进行计算 闯关点拨 燃料的热值是燃料的一种特性.其物理意义由定义可知.要求燃料燃烧放出的热量情况.可利用Q放=qm来计算. 解 其物理意义是:1kg干木柴完全燃烧放出1.2×107的热量.由Q放=qm得:. 例2 小明学习了热学的有关知识后.知道水的比热是4.2×103J/.他想估算一下自己家每天烧水.做饭需要的热量.于是小明仔细记录了他家每天烧水.煮饭.炒菜需要的时间.并把它折算成烧水时间.相当于每天将30kg20℃的水烧开. (1)小明家每天烧水做饭需要多少热量? (2)如果普通煤的燃烧值为3×107J/kg.从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤? (3)小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤.按每块蜂窝煤含煤0.5kg算.他家每天实际用煤2kg.由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%.你认为小明家煤炉效率低的原因是什么? (4)从大的方面讲.家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外.另一个主要缺点是什么? 知识点 利用公式Q放=qm和的综合计算 闯关点拨 用公式Q放=qm和来计算. 解 (1)Q=cm(t2-t1) 将数据代入①得Q=1.0×107J (2)M=kg=0.33kg (3)煤不能完全燃烧,热量散失严重. (4)产生废渣.废气.造成环境污染. 题型三 认识热机的效率.并会进行有关的计算 例 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 知识点 考查对热机效率的理解 闯关点拨 热机的效率与功率.做功的多少没有必然联系. 析 汽油机做功的多少由牵引力的大小和汽车前进的距离的大小有关.与汽油机的效率无关.所以A不正确,汽油机做功的快慢是由汽油机的功率决定的.与汽油机的效率无关.故B不正确,汽油机做功的多少没有确定.其耗油量也不能确定.故C也是错误的.在D选项中.由W=Fs可知.两汽油机做的功相等.由于甲的效率高.故甲耗油少. 答 选D 中考典题精析 考题1 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.图15-11表示的是汽油机的 冲程. ( 北京市东城区2004年中考题) 闯关点拨 由汽油机汽缸示意图辨别冲程名称时.要根据两气门的关闭活塞的上下运动情况来确定.要判断是否是做功冲程可观察火花塞是否点火. 析 在做功冲程中.将内能转化为机械能,从图中可以看出:进气门打开.排气门关闭.活塞由上往下运动.汽油和空气的混合物将进入汽缸.这是吸气冲程. 答 内能 机械能 吸气 考题2 一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km.轿车上的速度表如图15-12所示.在此过程中 (1)轿车速度为多少km/h?合多少m/s? (2)若轿车行驶过程中发动机的功率为40kW.则该车行驶中 所受阻力多大? (3)这段过程中轿车消耗汽油0.25kg.其发动机的效率多 大?(q汽油=4.6×107J/kg)(江苏省南通市2004年中考题) 闯关点拨 这是一道力学与热学的综合试题.涉及了速度.平衡力.功.功率.热量.热值.效率等许多知识点.计算发动机的效率可根据热机的效率公式.W有即为发动机牵引力对汽车所做的功.W总等于汽油完全燃烧放出的热量. 解 ⑴轿车的速度为90km/h ⑵由 得: 因轿车匀速运动.受力平衡 所以阻力f=F=1600N ⑶汽油燃烧释放的热量为: 牵引力做功为: ∴发动机效率为: 智 能 训 练 基础知识训练 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

据生活经验,我们猜想:物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关,为了验证猜想,我们制定了两个计划:
A.让研究对象都升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少
B.让研究对象都吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低
(1)实验室准备了两个规格相同的加热器、两个相同的烧杯、两支温度计,手表、铁架台、适量的水和煤油,为了完成实验,还需要
天平
天平
仪器,该仪器的作用是
测量水或煤油的质量
测量水或煤油的质量

(2)从两个计划中,任选一个,写出实验过程及应测量的物理量.
(3)设计实验记录表格.

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28、根据生活经验,我们猜想:物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关,为了验证猜想,我们制定了两个计划:
A.让研究对象都升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少
B.让研究对象都吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低
(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两个相同的酒精灯、两支温度计、手表、铁架台、适量的水和煤油.为了完成实验,还需要
两个相同的烧杯和天平
仪器.
(2)能够准确的控制物体吸收热量的多少,是本次实验成败的关键,在提供的热源中,你认为选用
两个规格相同的电加热器
比较合理,理由是
为了便于控制在相等的时间内吸收的热量相等

(3)从两个计划中,任选一个设计实验记录记录表格.

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根据生活经验,我们猜想:物体温度升高吸收的热量可能与质量和物质种类有关.为了验证猜想,我们制定了两个计划:
A.让研究对象都升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少.
B.让研究对象都吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低.
(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两个相同的酒精灯、两个相同的烧杯、两支温度计、手表、铁架台、适量的水和煤油.为了完成实验,还需要
天平
天平
仪器.
(2)能够准确地控制物体吸收热量的多少,是本次实验的关键,在提供的热源中,你认为选
两个规格相同的电加热器
两个规格相同的电加热器
比较合理,理由是
电加热器容易控制发热量
电加热器容易控制发热量

(3)某实验小组从两个计划中,选择了一个实验进行研究,并记录了如下数据:
实验组别 物质 质量/g 升高的温度/℃ 加热时间/min
1 煤油 50 10 4
2 煤油 100 10 8
3 50 10 8
从以上数据我们可分析并发现很多结论,请写出两条:
同种物质升高相同温度时,质量越大吸收热量越多
同种物质升高相同温度时,质量越大吸收热量越多

不同物质在质量相同时,升高相同温度,吸收热量不同
不同物质在质量相同时,升高相同温度,吸收热量不同

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根据生活经验,我们猜想:物体温度升高吸收的热量可能与质量和物质种类有关.为了验证猜想,我们制定了两个计划:
A.让研究对象都升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少.
B.让研究对象都吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低.
(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两个相同的酒精灯.两个相同的烧杯、两支温度计、手表、铁架台、适量的水和煤油.为了完成实验,还需要什么仪器:
天平
天平

(2)能够准确地控制物体吸收热量的多少,是本次实验的关键,在提供的热源中,你认为选
电加热器
电加热器
比较合理,理由是
使实验中吸收热量的测量更准确
使实验中吸收热量的测量更准确

(3)小明用4个相同的烧杯分别盛水和煤油,用同样的加热器加热水和煤油,实验记录如下表:
烧杯号 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
1 300 20 30 12.3
2 150 20 30 6.2
3 煤油 300 20 30 6.1
4 煤油 300 20 25 3.1
根据实验记录数据,请你分析温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关:
a.比较烧杯1和3,结论是质量相同升高相同温度时吸收的热量多少与
物质种类
物质种类
关;  b.比较烧杯1和2,结论是:
同种物质,升高相同温度,吸收的热量多少与质量有关
同种物质,升高相同温度,吸收的热量多少与质量有关

c.比较烧杯3和4,结论是:
质量相同的同种物质,吸收的热量多少与温度的变化量有关
质量相同的同种物质,吸收的热量多少与温度的变化量有关

(4)综合上述三个结论进行概括,可以得到的结论是:
物质升温吸收热量的多少与物质的质量,物质种类,物质升高的温度有关
物质升温吸收热量的多少与物质的质量,物质种类,物质升高的温度有关

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根据生活经验,我们猜想:物体温度升高吸收热量的多少可能与质量、物体升高温度的高低和物质的种类有关,为了验证猜想,根据下列实验操作图的提示,用我们所学的物理知识回答下列问题:请你制定了两个实验方案:
(1)让我们控制物体升高的温度和
质量
质量
相同,然后比较
加热时间的长短
加热时间的长短

(2)让我们控制物体吸收的热量和
质量
质量
相同,然后比较
物体温度升高的高低
物体温度升高的高低

(3)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两个相同的酒精灯、两个相同的烧杯、两支温度计、手表、铁架台、温度计、适量的水和食用油.为了准确完成实验,控制物体吸收热量的多少,是本次实验成败的关键.在提供的热源中,你认为选用
两个规格相同的电加热器
两个规格相同的电加热器
比较合理,理由是
更加准确的保证水和食用油在单位时间内吸热相同
更加准确的保证水和食用油在单位时间内吸热相同

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