初中物理北师大版九年级全册六 燃料的利用和环境保护优秀ppt课件

课时10.6  燃料的有效利用和环境保护（备作业）（解析版）

2021年九年级精品课堂设计（北师大版）

1．下列关于热现象说法正确的是（  ）。

A．内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能；

B．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的比热容大；

C．高压锅是利用增大锅内气压来降低液体沸点工作的；

D．打气筒在打气时，筒壁发热主要是通过做功改变了内能

【答案】D。

【解析】A、内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，A错误；

B、现代火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，且氢气燃烧后的产物是无污染的水，B错误；

C、液体的沸点随液面上方气压的增大而升高，故高压锅是利用增大锅内气压来升高液体沸点工作的，C错误；

D、打气筒给轮胎打气时气筒壁发热，即通过做功的方式改变内能，机械能转化为内能，D正确；

故选：D。

2.如图所示是实验室中常用的酒精灯，关于酒精灯下列说法正确的是（  ）。

A．向灯内添加酒精时会闻到酒精味道，这是扩散现象；

B．酒精不断燃烧，其热值会减小；

C．酒精灯的火焰温度约为70﹣90℃；

D．灯内a处酒精的压强大于b处酒精的压强

【答案】A。

【解析】A、能够闻到酒精味，是酒精分子无规则运动的结果，属于扩散现象，故A正确；

B、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，酒精不断燃烧，质量减小、热值不变，故B错误；

C、酒精灯的外焰温度约为400～500℃左右，故C错误；

D、在同种液体中的液体的压强与深度有关，深度越深，压强越大，灯内a处酒精的压强小于b处酒精的压强，故D错误；故选：A。

3.西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是（  ）。

A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能；

B．燃料燃烧时将内能转化为化学能；

C．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容较大；

D．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值较大

【答案】D。

【解析】A、火箭升空过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为火箭的机械能；故A错误；

B、燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误；

CD、发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故C错误，D正确。故选：D。

4. 氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14.3×107J／kg，完全燃烧0.5kg的氢气可放出         J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值              (大于、等于、小于)14.3×107J／kg。

【答案】、等于。

【解析】热值是燃料所特有的属性，燃料的热值不因其多少而发生变化。

对于有关热值的计算，需要大家掌握热值的概念；此题计算如下：

0.5kg氢气放出的热量为：。

5.一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了　 　次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量　    　J。汽油机用水作冷却液，是利用水的　   　大的特点。（q汽油＝4.6×107J/kg）

【答案】30；2.3×107；比热容。

【解析】汽油机飞轮转速是3600r/min＝60r/s，每秒钟飞轮转动60圈，完成30个工作循环，对外做功30次；

0.5kg汽油完全燃烧放出的热量：

Q放＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J；

因为水的比热容较大，所以常用来作为冷却液使用。

故答案为：30；2.3×107；比热容。

6.如图，“长征五号B”运载火箭首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧2kg煤油放出的热量为　   　J。火箭升空后助推器会自动脱落。助推器脱落后在　     作用下落回地面。此时火箭相对地面是　 　的。

【答案】9.2×107；重力；运动。

【解析】完全燃烧2kg煤油放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107J/kg×2kg＝9.2×107J；

火箭升空后助推器会自动脱落后，助推器会在重力的作用下落回地面，此时火箭相对于地面发生了位置的变化，则火箭是运动的。

故答案为：9.2×107；重力；运动。

7.“可燃冰”是一种新型能源，主要成分是甲烷，可直接点燃，燃烧后几乎不产生任何残渣，所以“可燃冰”是一种新型      能源(选填“清洁”或“污染”)；1m3甲烷完全燃烧能产生         J热量，这些热量可以使          kg的水从20℃加热到100℃。[甲烷的热值q甲烷=4.2×107J／m3，c水=4.2×103J／(kg·℃)]

【答案】清洁、4.2×107、125。

【解析】此题考查学生有关热值得计算问题，在计算时要注意统一单位。可燃冰是一种热值高的清洁能源，它的利用价值很高。

1m3甲烷完全燃烧产生的热量：；

这些热量可以把水从20加热到100，水的质量为：

。

故答案为：清洁、4.2×107、125。

8. 完全燃烧了0.5kg的某种燃料，这些热量全部被水吸收，使200kg的水温度由30℃升高到40℃，则这种燃料的热值是多少？

【答案】。

【解析】水的比热容是：，200kg水，温度由30ºC升高到40ºC，吸收的热量为：。

故此燃料的热值：。

9. 某汽车的输出功率是60kW，正常行驶的速度为54km/h，汽车的效率是25％，该汽车要是行驶108km，要消耗多少kg的汽油？（汽油的热值4.5×107J/kg）

【答案】38.4kg。

【解析】汽车行驶的时间：,

汽车输出的能量：，

汽车消耗的总能量：；

消耗的汽油质量为：。

1.如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（　　）。

A、25%        B、40%        C、75%          D、35%

【答案】D。

【解析】热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。即做有用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比，所以内燃机的热机效率η=1﹣25%﹣40%=35%。

2.关于燃料和热值，以下说法正确的是（　　）。

A．燃料热值与燃料的质量无关 ；

B．容易燃烧的燃料，热值一定大 ；

C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多；

D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料

【答案】 A。

【解析】A、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故A正确；B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；C、燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关，还与燃料的质量以及燃烧程度有关，故C错误；D、锅炉的效率与燃料的热值高没有关系，故D错误；故选：A。

3.两部汽油机A和B，若A的功率较大，A的效率也较高，使A、B完成相等的有用功，则(　 　)。

A、A汽油机消耗的汽油较少，用的时间较短；

B、B汽油机消耗的汽油较少，用的时间较短；

C、A、B二汽油机消耗的汽油一样多，用的时间一样长；

D、无法确定

【答案】A。

【解析】A、B二汽油机完成的有用功相同的情况下，因A汽油机效率较高则必然消耗较少的汽油，又因它功率较大做功所用的时间比较短。

4.关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）。

A．蒸汽机的效率通常高于喷气发动机；

B．热机效率一定小于100%；

C．汽车排放的尾气，是城市环境污染的重要来源．目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，它们的效率达到100%；

D．在完全无摩擦的道路上，汽车发动机可达到100%

【答案】B。

【解析】用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，在工作过程中，损失的能量越少，热机的效率越高；

A、蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低；故A错误；

B、热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不会达到100%；故B正确；

C、目前有些新型燃料汽车，实现了“零排放”，减少了污染，提高了效率，但效率不会达到100%；故C错误；

D、在完全无摩擦的道路上，汽车发动机的效率可以提高，但不可能达到100%；故D错误。

故选B。

5.学习了“机械能、内能及其转化”的知识后，同学们提出了下面的一些关于利用和开发能源的建议，其中不可行的是（　　）。

A．我国煤炭资源丰富，应研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施；

B．电力部门应加快进行将内能直接转化为电能的研究，以减少内能在多次转化过程中的损失；

C．我国应进一步开发利用江河水利资源；

D．随着资源的不断消耗，应研究出一种既可以不消耗或少消耗能量，又能不断对外多做功的机器

【答案】D。

【解析】A、煤炭在燃烧的过程中，由于燃烧不够充分，导致散失的热量较多，故研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施是必要的，此项说法正确；

B、现在我国的发电主要是火力发电，故研究内能直接转化为电能，以减少内能在多次转化过程中的损失，也是非常必要的．此项说法正确；

C、根据我国地利特点，进一步的开发潮汐能，也是可行的．此项说法正确；

D、能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变；此项说法错误。

6.常见汽车的动力机械是内燃机，从能量转化的角度来看，内燃机是把________能转化为________能的机器，内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以________能的形式耗散掉。

【答案】内；机械；内。

【解析】①内燃机是把内能转化为机械能的机器；②热机效率较低，很多内能散失掉了。

故答案为：内；机械；内。

7.某瓶煤油的燃烧值是4.6×107焦/千克，它的物理意义是 ____________。如果将瓶中的煤油倒去一半，剩下煤油的燃烧值为 ____________。

【答案】1千克煤油完全燃烧能放出4.6×107焦的热量；4.6×107焦/千克。

【解析】煤油的燃烧值是4.6×107焦/千克，它的物理意义是1千克煤油完全燃烧能放出4.6×107焦的热量。燃烧值是反映燃料燃烧时放热本领的物理量。煤油不会因为倒去一半而改变字它的燃烧值。

8.认识自然，亲近自然。初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如图乙所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当地水的温度为26℃，[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），锅的比热容为0.8×103J/（kg•℃）]

（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出多少焦耳的热量？

（2）需多少焦耳的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃？

（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为多少千克的水烧开？（最后结果保留1位小数）。

【解析】（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出的热量：Q放=mq=0.1kg×9×107J/kg=9×106J；

（2）使合金锅内2kg的水温度升高50℃吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃=4.2×105J；

（3）燃气炉以最大火力工作时，燃气消耗的质量为m气=0.15kg/h×1.4h=0.21kg，

由题知，甲烷气体的燃烧效率为90%，则燃气燃烧时所放出的热量：Q1=Q放×90%=m气q×90%=

9×107J/kg×0.21kg×90%=1.701×107J，

又知道便携式燃气炉将其燃气燃烧所放出能量的30%供给水加热，则水吸收的热量：Q2=Q1×30%=1.701×107J×30%=5.103×106J，

由Q吸=cm△t得能烧开水的质量：

m水==≈17.4kg。

答：（1）完全燃烧0.1kg的丁烷气体可以放出9×106J的热量；（2）需4.2×105J的热量，才能使合金锅内2kg的水温度升高50℃；（3）如果燃气炉以最大火力工作，一瓶燃气最多能持续燃烧1.4h，这样能够把质量为17.4kg的水烧开。