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4-2第四篇(第二章)

热机与热机效率练习题含答案

热机与热机效率练习题(附答案) 1、 热机: 定义:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。 热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等 2、 内燃机: 内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。 四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(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。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。 ① 油机工作过程:看书本本图 ②柴油机工作过程:书本图 3、汽油机和柴油机的比较: ①汽油机的气缸顶部是火花塞;柴油机的气缸顶部是喷油嘴。②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。④柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。 4、热值 燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能。 定义:1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。用符号q 表示。 单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg )、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m 3)。 热值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、是否完全燃烧等无关。 公式:、 ①Q =qm m=Q/q q=Q/m Q ——放出的热量——焦耳(J );q ——热值——焦耳每千克(J/kg );m ——燃料质量——千克(kg )。 ②Q =qV V=Q/q q=Q/V Q ——放出的热量——焦耳(J );q ——热值——焦耳每立方米(J/m 3);V ——燃料体积——立方米(m 3)。 酒精的热值是3.0×107J/kg ,它表示物理意义:1kg 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J 。 煤气的热值是3.9×107J/m 3,它表示:1m 3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J 。 影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度);以较强的气流,将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。 热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关。 公式:总 有用Q Q η Q 总=Q 有用η Q 有用= Q 总η 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。热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。 常见热机的效率:蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45% 内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。

第二章 电阻电路的等效变换

第二章 电阻电路的等效变换 1、各种电路类型在我没学校了 (1)线性电路:由线性无源元件、线性受控源和独立电源组成的电路,称为线性电路。第十七章介绍非线性电路的分析 (2)电阻电路:如果构成电路的线性无源元件均为线性电阻,电路则称为线性电阻性电路(简称电阻电路)。第二、三、四章介绍电阻电路的分析 (3)直流电路:当电路中的独立电源都是直流电源时,这类电路称为直流电路。电感在直流电路中相当于短路,电容在直流电路中相当于开路。 2、等效变换 (1)一端口 (2)等效的条件:如果两个一端口网络的伏安特性完全相同,则这两个一端口网络等效。 (3)等效变换的特点:对外等效。 3、电阻串并联 (1)电路元件的串并联 (A )串联:两个元件连接在单节点上,称为串联。串联连接的电路元件具有相同的电流。 (B )并联:两个元件连接在一对节点上,称为并联。并联连接的电路元件两端的电压相同。如果认为两个元件并联就是他们并行排列在电路图上,这是错误的,并联连接元件的特点是他们两端的电压相同。 (2)电阻串联:(A )证明 (B )分压公式 (3)电阻并联:(A )证明 (B )分流公式 4、电阻的Y 型连接和?型连接的等效变换 5、电压源、电流源的串联和并联 (1)电压源串联:(A )公式(B )加减号的确定 (2)电流源并联:(A )公式(B )加减号的确定 (3)电压源并联和电流源串联需满足基尔霍夫定律。 6、实际电源的两种电路模型及其等效变换 (1)实际电源的两种电路模型:(A )电路模型,要注意其参考方向(B )对应的实际电源 (2)两种电源电路模型进行等效变换的方法步骤:(A )画出对应的电源电路模型,注意参考方向(B )确定电阻值(C )根据公式s s Ri u =确定电源电路模型中独立源的源电压、 源电流 第二次课

(完整版)第二章电路分析方法

第二章电路的分析方法 电路分析是指在已知电路构和元件参数的情况下,求出某些支路的电压、电流。分析和计算电路可以应用欧姆定律和基尔霍夫定律,但往往由于电路复杂,计算手续十分繁琐。为此,要根据电路的构特点去寻找分析和计算的简便方法。 2.1 支路电流法 支路电流法是分析复杂电路的的基本方法。它以各支路电流为待求的未知量,应用基尔霍夫定律(KCL 和KVL )和欧姆定律对结点、回路分别列出电流、电压方程,然后解出各支路电流。下面通过具体实例说明支路电流法的求解规律。 例2-1】试用支路电流法求如图2-1 所示电路中各支路电流。已知U S1 130V ,U S2 117V ,R1 1 ,R2 0.6 ,R 24 。【解】该电路有3 条支路(b=3),2个结 点(n=2),3 个回路(L=3 )。先假定各支路电流的参 考方向和回路的绕行方向如图所示。因为有3 条支路则 有3 个未知电流,需列出3 个独立方程,才能解得3 个未知量。根据KCL 分别对点A、B 列出的方程实际上是 相同的,即结点A、B 中只有一个结点电流方程是独立 的,因此对具有两个结点的电路,只能列出一个独立的 KCL 方程。 再应用KVL 列回路电压方程,每一个方程中至少要包含一条未曾使用过的支路(即没有列过方程的支路)的电流或电压,因此只能列出两个独立的回路电压方程。根据以上分析,可列出3 个独立方程如下: 结点A I1 I2 I 0 回路ⅠI1R1 I2R2 U S1 U S2 回路ⅡI2 R2 IR U S2 I1 10A, I2 5A, I=5A 联立以上3 个方程求解,代入数据解得支路电流 通过以上实例可以总出支路电流法的解题步骤是: 1.假定各支路电流的参考方向,若有n个点,根据KCL 列出(n-1)个结点电流方程。 2.若有b 条支路,根据KVL 列(b-n+1)个回路电压方程。为了计算方便,通常选网孔作为回路。

人教版九年级物理第十四章142热机的效率同步练习

5.热机的效率 内燃机工作时,废气会带走一部分能量,机械本身散热会带走一部分能量,克服摩擦做功会消耗一部分能量,这些能量都浪费了。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热机的效率。【题文1】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 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 答案:A 【题文2】如图所示,是最新一款无人驾驶汽车.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中, 求: (1)该汽车发动机做的有用功是多少? (已知:汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值为4.5×107J/kg) (2)该汽车的输出功率为多少? 解析: (1)由ρ=m /V 得消耗汽油的质量为:m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3 m3=1.2kg, 汽油完全燃烧放出的热量:Q放=mq=1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J;

由η=W /Q 放 得,汽油机的有用功:W=ηQ 放=30%×5.4×107J=1.62×107 J ; (2)由v=s /t 得汽车运动的时间:t=s /v =8km /72km/h =1 /9 h=400s ; 汽车的输出功率:P=W /t =1.62×107J /400s =4.05×104W . 答案: (1)1.62×107J (2) 4.05×104W 【总结】热机的效率 燃料是燃烧的一种化学变化,在燃烧的过程中,燃烧的化学能转化为内能,然后,内能转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用。 1燃料的热值: (1) 定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比 (2) 物理意义:反映燃料燃烧放热本领的物理量 (3) 燃料燃烧放热公式: , 2.热机的效率: 其中W 有指用来做有用功的能量, Q 总指燃料完全燃烧释放的能量 (2)提高热机效率的途径 ①燃料尽可能充分燃烧 ②尽量减少各类能量损失 ③在热机的设计和制造上,采用先进技术 ④使用时,注意保养,保证良好的润滑、减少因克服摩擦阻力额外消耗的功 【练习题】 1.下列关于热值和热机效率的描述,正确的是( ) =Q mq 放=Q Vq 放

第二章电路知识点

前者是电阻的决定式,说明电阻和哪些因素有关,后者是定义式,提供了测量电阻的手段,并不能说明R 与U 成正比与I 成反比。 测量电路 测量电路有两种方法:电流表内接法和电流表外接法. 甲图中:1X V X X X X V V R R R U R R R I R R R = ==++外<,误差ΔR=R 外-R X =2 X X V R R R - + 乙图中: X A X U R R R R I = =+内>, 误差ΔR=R 内-R X =R A 确定内接法还是外接法,有三种方法: a .直接比较法:当R x >>R A 时用内接法,当R x <

伏安特性曲线不是直线,这样的元件叫非线性元件。 2、串联电路和并联电路:串联,,并联:①几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一; ②若不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻; ③若某一支路的电阻增大,则总电阻也随之增大; ④若并联的支路增多时,总电阻将减小;(5)当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。 分压式与限流式接法: 名称/电路图 (限流电路) (分压电路) 电流调节范围 R U I R R U R ≤≤+0 R U I R ≤ ≤0 电压调节范围 U U U R R R R ≤≤+0 U U R ≤≤0 效果比较 0R R R U U R +=U R R R U R 0 += R R R R R U U R R R U b a b a b R ++= = +并并 当R>>R 0调节效果相当差,一般适用 于R 与R 0相差不多时 缺点 调节范围小,在R>>R 0时,调节效果差 电路结构较复杂,在用电器正常工作时,电路消耗的功率较大,在R<>R 0时,调节效果相当好 1.在下面三种情况下必须选择分压接法: a .要使某部分电路的电压或电流从零开始连续调节,只有滑动变阻器分压接法的电路才能满足(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路) b 如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小,采用限流接法时,无论怎样调节,电路中实际电流电压都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流电压为了保证电表和电阻元件免受损坏,必须采用滑动变阻器分压接法连接电路. c 伏安法测电阻实验中,若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值,若采用限流接法时,即使变阻器触头从一端滑至另一端,待测电阻上的电流(电压)变化小,这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据,为了变阻器远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(电压)应选择滑动变阻器的分压接法。 几点说明: ⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则: ①安全性原则 ②准确性原则 ③方便性原则 ④经济性原则

初中物理热机的效率

14.2 热机的效率 教学目标 【知识与能力】 1.知道什么是燃料的热值及其单位的意义,会查燃料热值表。 2.会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。 3.知道热机的效率。 4.了解提高效率的途径。 【过程与方法】 通过与机械效率的对比了解热机的效率,知道机械效率是评价投入、产出比的基本方法,并了解不同热机的效率值。 【情感态度价值观】 了解热机的使用对社会的贡献和带来的环境污染,感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时,也造成了环境污染。 教学重难点 【教学重点】 掌握热值的概念和单位、根据热值的定义计算燃料燃烧时放出的热量。 【教学难点】 理解热机效率。 教学过程 情境导入 多媒体播放视频:神舟系列火箭发射。 问题:为什么发射火箭上天要用氢做燃料?用汽油、柴油做火箭燃料可以吗?这节课我们就来研究这个问题。 一、燃料的热值 ◆探究活动1:日常生活中常用到的燃料有哪些?

分析燃料燃烧过程 中的能量转化: 燃料燃烧的过程是 化学能转变为内能 的过程。 ◆探究活动2:燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是不同的。 1.燃料的热 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。 定义式: Q q m =。 (2)物理意义:干木柴的热值是1.2×107J/kg,其物理意义为1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J。 (3)热值的单位:焦每千克(J/kg)。 (4)说明——气体燃料的热值 对某些气体燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比,叫做这种气体燃料的热值,其定义式为Q q V =,热值在数值上等于在标准状态下1 m3的燃料完全燃烧放出的热量,单位为焦每立方米;符号:J/m3。 2.了解燃料的热值表 -1 干木柴(约)1.2×107柴油 4.3×107 烟煤(约)2.9×107煤油 4.6×107 无烟煤(约)3.4×107汽油 4.6×107 焦炭 3.0×107氢 1.4×108 木炭 3.4×107煤气/(J·m-3) 约3.9×107 酒精 3.0×107沼气/(J·m-3) 约1.9×107 问题1 回答1:氢的热值是1.4×108 J/kg;其物理意义是:1 kg的氢完全燃烧放出的热量是1.4×108 J。 问题2:汽油的热值是多少?其物理意义是什么? 回答2:汽油的热值是4.6×107 J/kg;其物理意义是:1 kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J。 热值是物质本身的一种性质,它与物体的质量、形状、体积、位置、温度、吸收或放出热量的多少等因素都无关,是反映燃料优劣的重要指标。 不同物质的热值一般不同,所以热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与形态、质量、体积无关。 3.有关燃料燃烧放热的计算

热机的效率

第2节热机的效率 教学目标 1.建立热值概念。知道热值是燃料的重要特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。 2.了解热机效率;知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道可以怎样提高热机效率以及提高热机效率的意义所在。 3.了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能够简述热机使用产生的排放物对环境的不良影响,培养自觉环保的意识,激发学生的社会责任感。 教学重点 建立热值概念,利用热值表进行有关燃料放热的简单计算。 教学难点 1.建立热值概念 2.热机效率的理解和环境保护 教学过程 教案A 一、引入课题 至今,人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得的,那么燃料燃烧释放的能量究竟有多少用来做了有用功?以及燃料的燃烧对环境会造成那些影响呢?今天我将和大家一道共同来学习“第2节热机的效率”。 二、新课讲授 1.燃料的热值 指导学生阅读阅读教材,然后提问: (1)燃料燃烧过程是物理变化还是化学变化? (2)在这个过程中能的转化情况怎样? 板书:燃料燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能,放出热量。 (3)你说出燃料的种类和常用的燃料吗? 固体(木柴、煤等)液体(汽油、柴油、酒精等)气体(煤气、天燃气、氢气)组织学生看教材22页图,并讨论分析图注中所出的问题。 四口之家一个月需要的内能,即吸收热量是一定的,这些热量由燃料燃烧放出。用

木柴需要150千克,煤只需75千克,而液化气只要30千克。从某种意义上讲,木柴不如煤,煤不如液化气。(提问:如何区别燃料之间上差异?)引入热值的概念。 2.燃料热值的定义,单位 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的热值。单位:焦耳/千克(读作:焦耳每千克) 热值是用来比较计算不同种类的等质量的燃料完全燃烧时放出的热量的多少。 各燃料的热值可由表查出。 提问:汽油的热值多大?它的物理含义是什么? 汽油的热值是4.6×107焦/千克,它的物理含义是:完全燃烧1千克的汽油放出4.6×107焦的热量。注意:完全燃烧并非仅指充分燃烧。 3.燃料完全燃烧放出的热量的计算 已知烟煤的热值是2.9×107焦/千克,求7千克烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦? 1千克烟煤完全燃烧放出的热量是2.9×107焦。 2千克烟煤完全燃烧放出的热量是2×2.9×107焦。 7千克烟煤完全燃烧放出的热量是7×2.9×107焦。 燃料完全燃烧放出的热量=燃料的热值×燃料的质量。 教师指出:对于气体燃料,通常用体积做单位,那么热值的单位为焦耳/立方米。(读作:焦耳每立方米)所以气体燃料完全燃烧放出的热量=燃料的热值×燃料的体积。 4.热机的效率 (1)内燃机能量流向图 学生回答能量的流向,燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量,燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量。 学生讨论交流:请同学们对教材P24图14.2-2内燃机的能量流向进行讨论,然后把燃料产生的内能中能量损失部分说出来。 多媒体展示内燃机能量流向图,并总结热机中的能量损失:散热损失;机械摩擦损失;废气带走的能量。 (2)热机效率 ①定义:热机中用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比叫做热机效率。用符号η表示。 ②公式:η=Q有/Q总×100% ③热机效率是热机性能的重要指标,热机效率(“有”或“无”)单位,且热机效率总是100%。 ④提高热机效率的途径 引导学生从热机中的能量损失总结出提高热机效率的途径的途径:使燃料尽可能完全燃烧;减小机械摩擦(选用优良润滑油);尽量简化机械传动部分(三角旋转式发动机)。 三、课堂小结 1.燃料的热值:定义单位物理意义

热机及热机效率试题及解答..

热机及热机效率 思考: 如图所示在试管里装些水,用橡皮塞塞住 加热使水沸腾,会看到什么现象?讨论这 个过程中能量的变化? 这个实验向同学们展示了人类利用内能的过程。 燃料的化学能通过燃料转化为内能,又通过做功, 把内能转化为机械能。热机的种类很多,例如蒸汽机、 内燃机、汽轮机、喷气发动机等,尽管它们的构造各不 相同但都是把内能转化为机械能的机器。热机的广泛使 用,使人类迈入了工业化社会。 【知识梳理】 【基础概念】 1、热机:将内能转化为机械能的机器。 2、内燃机:内燃机是最常见的热机;汽油机、柴油机是最常见的内燃机。 3、四冲程汽油机:活塞在气缸内往复运动是,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做冲程。多数汽油机是由吸气、压缩、燃烧——膨胀做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸。 内能的利用 热 机 汽油机的工作原理 能 量 的 转 化 热 机 的 效 率 燃料的热值 定 义 单 位 燃料的利用率

压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。 做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,是燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,从而做功。 排气过程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。压缩冲程把机械能转化为内能,做功冲程把内能转化为机械能。 4、热机的效率 讨论交流:热机工作时,能不能将 燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有 用功呢? 由图可知,真正能转变为对外做有 用功的能量只占燃料燃烧时所释放能量的一部分。 热机定律 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率,即:

初中物理——热机的效率知识点

初中物理——热机的效率知识点 物理热机的效率知识点 1.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题,所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。 2.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到10 0%,一般情况下:蒸汽机效率6%~15%,汽油机的效率20~30%,柴油机的效率30%~45%。 3.热机效率是热机性能的重要指标,人们在技术上不断改进,减小各种损耗,提高效率。在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。热电站就是利用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种利用率大大提高。 核心知识 热机效率比较低,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,即热机工作过程中损失的能量比较多,归纳起来有如下原因:第一,燃料并未完全燃烧,使一部分能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道,这说明汽油机中的汽油未完全燃烧;第二,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,另外气缸壁等也会传走一部分内能;第三,由于热机的各部分零件之间有摩擦,需要克服摩擦做功而消耗部分能量;第四,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,所以热机效率一般都比较低。

初三物理《热机的效率》知识点总结

初三物理《热机的效率》知识点总结 九年级物理?热机的效率?知识点总结 热机的效率知识点: 1.由于燃气的内能一部分被排出的废气带走,一部分由于机 器散热而损失,还有一部分用来克服摩擦等机械损失,用于做有用功的部分在总体中的比例不可能达到 IO0%,一般情况下:蒸 汽机效率 6%~15%,汽油机的效率 20~30%,柴油机的效率30%~45%。 2.物理学习中已经学习过机械效率、炉子效率等效率问题, 所谓效率是指有效利用部分占总体中的比值。热机是利用燃料燃烧产生的内能做功的装置,用来做有用功的部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率。 3.热机效率是热机性能的重要指标,人们在技术上不断改进,减小各种损耗,提高效率。在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这部分余热的利用是提高热机效率的主要途径。热电站就是利用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种利用率大大提高。 核心知识点: 热机效率比较低,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,即热机工作过程中损失的能量比较多,归纳起来有如下原因: 第一,由于热机的各部分零件之间有摩擦,需要克服摩擦做

功而消耗部分能量; 第二,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,另外气缸壁等也会传走一部分内能; 第三,燃料并未完全燃烧,使一部分能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以嗅到汽油的味道,这说明汽油机中的汽油未完全燃烧; 第四,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,所以热机效率一般都比较低。 提高热机效率的途径: 根据前面所归纳的损失能量的几个原因,我们只要有针对性地将各种损失的部分尽可能减小,便可使效率提高。 (1)减小各部分之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗; (1)改善燃烧环境,调节油、气比例等使燃料尽可能完全燃烧; (3)充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站,比起一般火电站,燃料的利用率大大提高。

第二章 电路的分析方法(答案)汇总

第二章电路的分析方法 本章以电阻电路为例,依据电路的基本定律,主要讨论了支路电流法、弥尔曼定理等电路的分析方法以及线性电路的两个基本定理:叠加定理和戴维宁定理。 1.线性电路的基本分析方法 包括支路电流法和节点电压法等。 (1)支路电流法:以支路电流为未知量,根据基尔霍夫电流定律(KCL)和电压定律(KVL)列出所需的方程组,从中求解各支路电流,进而求解各元件的电压及功率。适用于支路较少的电路计算。 (2)节点电压法:在电路中任选一个结点作参考节点,其它节点与参考节点之间的电压称为节点电压。以节点电压作为未知量,列写节点电压的方程,求解节点电压,然后用欧姆定理求出支路电流。本章只讨论电路中仅有两个节点的情况,此时的节点电压法称为弥尔曼定理。 2 .线性电路的基本定理 包括叠加定理、戴维宁定理与诺顿定理,是分析线性电路的重要定理,也适用于交流电路。 (1)叠加定理:在由多个电源共同作用的线性电路中,任一支路电压(或电流)等于各个电源分别单独作用时在该支路上产生的电压(或电流)的叠加(代数和)。 ①“除源”方法 (a)电压源不作用:电压源短路即可。 (b)电流源不作用:电流源开路即可。 ②叠加定理只适用于电压、电流的叠加,对功率不满足。 (2)等效电源定理 包括戴维宁定理和诺顿定理。它们将一个复杂的线性有源二端网络等效为一个电压源形式或电流源形式的简单电路。在分析复杂电路某一支路时有重要意义。 ①戴维宁定理:任何一个线性含源的二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电压源和一个电阻的串联组合来等效代替,其中理想电压源的电压等于含源二端网络的开路电压,电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。 ②诺顿定理:任何一个线性含源的二端网络,对外电路来说,可以用一个理想电流源和一个电阻的并联组合来等效代替。此理想电流源的电流等于含源二端网络的短路电流,电阻等于该二端网络中全部独立电源置零以后的等效电阻。 3 .含受控源电路的分析 对含有受控源的电路,根据受控源的特点,选择相应的电路的分析方法进行分析。 4.非线性电阻电路分析

14.2热机的效率教案

14.2 热机的效率教案 教学目标: 【知识与技能】 1.了解常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算. 2.了解热机效率,知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道 提高热机效率的途径. 3.能举例说明燃料燃烧产生的气体排放对环境的影响,了解内能的 利用和环境保护的关系. 【过程与方法】 1.通过观察,从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同,引 入热值的概念. 2.讨论提高热机效率的方法,引导学生参与讨论交流,促进学生主 动学习. 【情感、态度与价值观】 结合有效提高热机效率的方法,使学生懂得节能及充分利用能源的重要意义. 【重点】 从能量转化的角度认识燃料的热值,对燃料热值的概念及热机的效率的理解. 【难点】 热机中的能量转化及损失,热机的效率的计算. 教学过程: 知识点一燃料的热值 【自主学习】

阅读课本P22-23,完成以下问题: 1.燃料的热值: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__,在国际单位制中,热值的单位:__焦每千克__,气体燃料的热值单位:__焦每立方米__. 2.阅读常见燃料的热值表,表中热值最大的燃料是__氢__. 3.酒精的热值是 3.0×107J/kg,物理意义是__每千克的酒精完全燃烧放出的热量为 3.0×107 J__. 【合作探究】 演示一几种燃料 1.相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量是不是相同? 答:不相同. 2.学生讨论火箭升空,为什么往往以液态氢作为燃料? 答:因为氢的热值大,相同质量的不同燃料中,氢释放的热量最多, 故利用氢作为燃料. 【教师点拨】 1.热值是燃料的一种特性,热值反映了不同燃料在燃烧过程中将__化学能__转化为__内能__的本领大小. 2.热值与燃料的__种类__有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃 烧等没有关系. 3.固体燃料完全燃烧放出的热量的计算公式:Q放=mq,气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=Vq. 【跟进训练】 关于燃料的热值,下列说法正确的是( D ) A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料的热值一定大

电工电子学 林小玲主编 第二章答案

第2章习题答案 2.1.1 选择题 (1)在图2-73所示电路中,发出功率的元件是__A___。 (A)仅是5V的电源(B)仅是2V的电源 (C)仅是电流源(D)电压源和电流源都发出功率 (E)条件不足 图2-73题2.1.1(1)图图2-74题2.1.1(2)图 (2)在图2-74所示电路中,当增大时,恒流源两端的电压U__B___。 (A)不变(B)升高(C)降低 (3)在图2-75所示电路中,当开关S闭合后,P点的电位__B___。 (A)不变(B)升高(C)为零 (4)在图2-76所示电路中,对负载电阻R而言,点画线框中的电路可用一个等效电源代替,该等效电源是__C___。 (A)理想电压源(B)理想电流源(C)不能确定 图2-75题2.1.1(3)图图2-76题2.1.1(4)图 (5) 实验测的某有源二端线性网络的开路电压为10V,当外接3Ω的电阻时,其端电压为6V,则该网络的戴维南等效电压的参数为(C)。 (a)U S=6V,R0=3Ω (b)U S=8V,R0=3Ω (c)U S=10V,R0=2Ω (6) 实验测得某有源二端线性网络的开路电压为6V,短路电流为3A。当外接电阻为4Ω时,流过该电阻的电流I为( A )。 (a)1A(b)2A(c)3A

(7) 在图2-77所示电路中,已知U S1=4V,U S2=4V,当U S2单独作用时,电阻R中的电流为1MA,那么当U S1单独作用时,电压U AB是(A) (A)1V (B)3V (C)-3V 图2-77题2.1.1(7)图 (8)一个具有几个结点,b条支路的电路,其独立的KVL方程为(B) a)(n-1)个 b)(b-n+1)个 (9)一个具有几个结点,b条支路的电路,要确定全部支路电流,最少要测量(B) a)(n-1)次 b)(b-n+1)次 (10)一个具有n个结点,b条支路的电路,要确定全部支路电压,最少要测量(A) a)(n-1)次 b)(b-n+1)次 (11)电阻并联时,电阻值越大的电阻:(A) a)消耗功率越小; b)消耗功率越大。 (12)两个电阻并联时,电阻值,越小的电阻(B) a)该支路分得的电流愈小; b)该支路分得的电流愈大。 (13)电路如图2-78所示,ab端的等效电阻R ab=(B) a)2.4 b)2 (14)电路如图2-79所示,已知U AB=6V,已知R1与R2消耗功率之比为1:2,则电阻R1,R2分别为(A) a)2 ,4 b)4 ,8 图2-78题2.1.1(13)图图2-79题2.1.1(14)图

教学设计(热机的效率)

第二节热机的效率 【教学目标】 知识与技能 1、知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能; 2、知道什么是燃料的热值和单位,会查燃料热值表. 过程与方法 1、从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同,建立热值的概念。 2、能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。 3、能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机的效率。情感态度与价值观 结合有效利用燃料的途径,使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义. 【教学重难点】 重点是燃料热值的概念和理解,热机的效率。 难点是对热机的效率的理解。 【教学方法】 启发式教学法,自学讨论法,设疑问教学法,类比教学法。 【教学准备】或【实验准备】 课前收集的燃料的图片、多媒体课件等

燃料的种类很多,固体燃料有木柴、液体燃料有汽油、柴油等,气体燃料有煤 生活中的燃料很多,我们在日常生活中用来取暖和煮饭的燃料也在发生巨大的变化,木柴、

热机也有类似的情况: 在内燃机中,燃料燃烧产生的能量到哪里去 热机是将内能转化为机械能的装置,在这个情景中,真正转变为对外做有用功的能量只占燃料燃烧时所释放能量的一部分。 所以: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。

【板书设计】 第十四章第二节热机的效率 (一) 燃料的热值 1、定义:某种燃料完全燃烧放出的热 量与燃料的质量的比值叫做这种燃料 的热值。用q表示。 2、单位:J/kg(固体、液体) J/ m3(气体) 3、公式:Q=mq(或Q=Vq) 4、计算 (二)热机效率 1、定义:热机转变为有用功的能量与 燃料完全燃烧所释放的能量的比值称 为热机效率。 用η表示。 2、公式:η=W有/Q放×100% 3、提高热机效率的主要途径: 减少热机各种能量损失

热机及其效率

学科培训师辅导讲义课题热机及热机效率 教学目标了解热机的工作原理,能量的转化掌握燃料的热值和燃料的利用率 重点、难点汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值 考点及考试要求热机中的能量转化及损失,热机效率的计算 教学内容 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? 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. 一、燃料的热值 1、常见的燃料有煤、石油(加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等)、天燃气等,农村还用草木等植物的秸杆作燃料。质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。 2、定义:在物理学中,把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做燃料的热值 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(即燃烧—膨胀做功冲程)对外做功,它是靠燃料(汽油)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,从而使汽车获得信息快递:每完成一个工作循环,活塞在汽缸内往复两次,飞轮转动两周燃气对外做功一次. 内能的利用 热机 汽油机的工作原理 能量的转化 热机的效率燃料的热值 定义 单位 燃料的利用率

《热机的效率》教学设计

课题:热机的效率 课型:综合课 一、教学目标 1知识技能: 经历"燃烧燃料释放热量的分配"的过程,感受到转化为机械能的内能只是一部分,形成正确的世界观。 2过程与方法: 通过与机械效率的对比,了解热机的效率,感悟到效率是评价投入,产出比的基本方法,并了解不同热机的效率值。 3情感、态度和价值观: 了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染,感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时,也造成了环境污染。 二、教学重难点 重点:建立热机效率的概念; 难点:理解环境污染与热机使用的关系;热机效率的运用; 三、教学方法 讨论法、讲解法。 四、教学过程 (一)、引入新课 前面我们学习了热机是把燃料燃烧产生的内能转化为机械能,那么燃料燃烧产生的内能能够全部转化成机械能吗产生的能量都到哪里去了呢? (二)、进行新课 1、热机效率 (1)内燃机能量流向图。 学生回答能量的流向,燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量。 一位学生回答能量的流向,一个小组的代表展示小黑板上所画的饼图。并由此得出: 燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量。 (2)热机效率 讨论交流:请同学们对课本P24图14。2-2内燃机的能量流向进行认真的阅读并交流讨论,然后把这些数据转换成饼图,根据你所画的饼图,认真分析能量的主要流向: 热机是利用燃料燃烧时放出的来对外的机器,燃料产生的内能能够全部转化为机械能吗。能量损失部分有①,②,③,④。 教师问题创设情景导入。 多媒体展示图片:内燃机能量流向图。 对比机械效率引出热机的效率。 主要是让学生从已有知识和生活经验进入新课,不觉得突然,而且能激发学生兴趣。 通过能量流向图及饼图,对热机燃料的利用率有感性认识,那么,什么是热机效率,它又与我们所学的机械效率有何不同呢 2、热机效率的计算 (1)定义:热机所做与所用燃料燃烧释放叫做热机效率。用符号表示。

中考物理考点预测:热机的效率知识点

中考物理考点预测:热机的效率知识点 1.中考物理考点预测:热机的效率知识点物理学习中曾经学习过机械效率、炉子效率等效率效果,所谓效率是指有效应用局部占总体中的比值。热机是应用燃料熄灭发生的内能做功的装置,用来做有用功的局部能量与燃料完全熄灭放出的能量之比叫热机的效率。 2.由于燃气的内能一局部被排出的废气带走,一局部由于机器散热而损失,还有一局部用来克制摩擦等机械损失,用于做有用功的局部在总体中的比例不能够到达 IO0%,普通状况下:蒸汽机效率 6%~15%,汽油机的效率 20~30%,柴油机的效率 30%~45%。 3.热机效率是热机功用的重要目的,人们在技术上不时改良,减小各种损耗,提高效率。在热机的各种损失中,废气带走的能量在总体中所占比例最大,对这局部余热的应用是提高热机效率的主要途径。热电站就是应用发电厂废气余热来供热,既供电,又供热,使燃料的各种应用率大大提高。中华考试网 中心知识 热机效率比拟低,说明热机中燃料完全熄灭放出的能量中用来做有用功的局部比拟少,即热机任务进程中损失的能量比拟多,归结起来有如下缘由:第一,燃料并未完全熄灭,使一局部能量白白损失掉,例如从汽车排出的气体中我们可以

嗅到汽油的滋味,这说明汽油机中的汽油未完全熄灭;第二,热机任务的排气冲程要将废气排出,而排出的气体中还具有内能,另外气缸壁等也会传走一局部外能;第三,由于热机的各局部零件之间有摩擦,需求克制摩擦做功而消耗局部能量;第四,曲轴取得的机械能也未完全用来对外做功,而有一局部传给飞轮以维持其继续转动,这局部虽然是机械能,但不能称之为有用功。据上所述,热机中能量损失的缘由这么多,所以热机效率普通都比拟低。 提高热机效率的途径外语学习网 依据前面所归结的损失能量的几个缘由,我们只需有针对性地将各种损失的局部尽能够减小,便可使效率提高。 (1)改善熄灭环境,调理油、气比例等使燃料尽能够完全熄灭; (2)减小各局部之间的摩擦以减小磨擦生热的损耗; (3)充沛应用废气的能量,提高燃料的应用率,如应用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站,比起普通火电站,燃料的应用率大大提高。

九年级物理全册 14.2热机的效率练习新人教版

第2节热机的效率 知识点 1 燃料的热值 1.某种燃料________燃烧时放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。汽油的热值是4.6×107 J/kg,它的物理意义是________汽油完全燃烧,放出的热量是________J。 2.煤气的热值为3.9×107 J/m3,完全燃烧后放出7.8×107 J的热量,燃烧煤气的体积为________m3。沼气的热值为1.9×107 J/m3,对比可知,完全燃烧相同体积的煤气和沼气,煤气放出的热量更________(选填“多”或“少”)。 3.关于燃料的热值,以下说法中正确的是( ) A.燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值 B.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 C.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 D.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关 4.质量为5 kg的汽油,用去一半后,剩下的汽油( ) A.密度、比热容、热值都变为原来的一半 B.密度不变,比热容、热值变为原来的一半 C.密度、比热容变为原来的一半,热值不变 D.密度、比热容、热值都不变 知识点 2 热机的效率 5.对于热机而言,燃料燃烧时,用来做________功的那部分能量,与燃料____________放出的热量之比,叫做热机的效率。 6.某热机在工作过程中损耗掉的那部分能量是燃料完全燃烧所释放能量的四分之一,则此热机的热机效率是________。 7.如图14-2-1所示为内燃机的能量流向图,热机的效率(η)等于( ) 图14-2-1 A.E1 E4 ×100% B.E4 E1 ×100% C.E3+E4 E1 ×100% D. E4 E1+E2+E3+E4+E5 ×100% 8.甲、乙两台柴油机,甲的效率低于乙的效率,其物理意义是( ) A.甲的功率大于乙的功率 B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料

热机效率计算

热值 1、定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。 2、单位:J/kg 3、关于热值的理解: ①对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg 是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 ②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。 3、公式:Q=mq(q为热值)。 实际中,常利用Q吸=Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。 4、酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。 煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。 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、炉子的效率: ①定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 ②公式:η=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm′ 内能的利用 1、内能的利用方式: ⑴利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。 ⑵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,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、热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式:η=W有用/ Q总= W有用/qm 提高热机效率的途径使燃料充分燃烧 机件间保持良好的润滑、减小摩擦 尽量减小各种热量损失 6、汽油机和柴油机的比较:

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