第十四章-內能的利用(知識點+經(jīng)典練習+中考練習)

南師教育初中物理第十四章內能的利用知識點1熱機1．熱機：將內能轉化為機械能的機器．最常見的熱機為內燃機．2．內燃機四沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程．3．內燃機工作過程沖程工作示意圖能的轉化相應特點吸氣沖程

①進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動②吸入汽油和空氣的混合物(柴油機吸入的是空氣)壓縮沖程機械能↓內能①進氣門、排氣門都關閉②活塞向上運動，壓縮汽油和空氣的混合物(柴油機壓縮的是空氣)做功沖程內能↓機械能①進氣門、排氣門都關閉②活塞在高溫、高壓的燃氣作用下向下運動③點火方式：點燃式(柴油機為壓燃式)排氣沖程廢氣帶走很多燃氣內能①進氣門關閉，排氣門打開②活塞向上運動將廢氣排出汽缸③廢氣中含有大量有害氣體(1)一個工作循環(huán)包括四個沖程，每一個工作循環(huán)活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次．(2)在一個工作循環(huán)中，只有第三個沖程是燃氣對外做功，其他三個輔助沖程依靠飛輪的慣性完成．注：可根據(jù)汽油機活塞運動方向和進氣門的開、關來判斷汽油機的四個沖程。柴油機與汽油機：同：四個沖程相同異：柴油機用噴嘴代替了火花塞例1]回答下列問題：1．燃燒汽油能將它的化學能轉化為________，熱機通過做功，能把內能轉化為____________．2．內燃機有四個沖程，它們分別是________沖程，________沖程，________沖程，________沖程．3．在四個沖程中，給汽車提供動力的沖程是________沖程，排出汽車廢氣的沖程是________沖程．[例2]如圖所示是某個四沖程內燃機在工作過程中的一個沖程示意圖，由圖中情況可判定這個沖程()A．是排氣沖程B．是做功沖程C．是把機械能轉化為內能D．是把內能轉化為機械能[例3]如圖16－4－2所示實驗，試管口木塞沖出過程()A．試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣B．試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣內能增加C．能量轉化情況與內燃機壓縮沖程相同D．水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內能減少思路點撥：水蒸氣對木塞做功，內能轉化為機械能，水蒸氣內能減少，溫度降低，水蒸氣遇冷液化成白霧．例4關于熱機，下列說法正確的是()A．隨著科學技術的發(fā)展，熱機的效率可達到100%B．四沖程汽油機在工作過程中，進氣門和排氣門同時關閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程C．柴油機上安裝一個笨重的飛輪，是為了提高它的效率D．柴油機的效率比汽油機的高，這是因為柴油的熱值比汽油的大知識點2熱值1．定義：1kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量．2．單位：J/kg，讀作：焦每千克．3．燃料完全燃燒放出熱量的計算：Q＝qm，其中q為燃料的熱值，m為燃料的質量．(1)熱值是表示燃料完全燃燒的放熱本領，只有燃料才有熱值，比熱容是表示物體溫度變化時吸熱或放熱的本領，任何物體都有比熱容．(2)氣體燃料的熱值單位一般用：J/m3，讀作：焦每立方米．氣體燃料完全燃燒放出熱量的計算公式為Q＝qV.(3)熱值是燃料的特性之一，不同的燃料熱值一般不同．熱值的大小只決定于燃料的種類，與燃料的質量、形態(tài)、體積、是否完全燃燒均無關．[例1]回答下列問題：1．1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫這種燃料的__________．氫氣的熱值為1.4×108J/kg，完全燃燒0.1kg氫氣可以放出____________J的熱量2．用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒時放出的熱量之比，叫做熱機的________．[例2]汽油的熱值是4.6×107J/kg，完全燃燒210g汽油能放出____________J的熱量．若這些熱量全部被水吸收，可使_______kg水從20℃升高到43℃.[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]例3[2012·淮安]為了比較酒精和碎紙片的熱值，如圖25－2所示，兩只同種規(guī)格的燒杯中裝有質量相等的水，取質量________(選填“相等”或“不相等”)的酒精和碎紙片分別放入兩個燃燒皿中點燃，分別給燒杯加熱，直到酒精和碎紙片完全燃燒，通過比較____________________，從而確定酒精和碎紙片的熱值大小關系。知識點3熱機的效率1．定義：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比．Q有用是燃料燃燒放出的轉化為有用功的熱量，Q總是燃料完全燃燒放出的熱量．3．熱機中的能量損失(1)廢氣帶走的能量最多；(2)一部分燃料沒有完全燃燒而損失；(3)克服各零部件的摩擦消耗一部分能量；(4)一部分能量損失在部件散熱上．4．提高熱機效率的途徑(1)保持良好的潤滑，減小摩擦；(2)盡可能使燃料充分燃燒；(3)廢氣帶走的能量再利用等．[例1]如圖16－4－7所示為內燃機的能量流向圖，熱機效率η等于()例2、重410N的汽車在水平路面勻速運動，所受阻力為920N，汽車牽引力功率為9.2kW，其汽油發(fā)動機效率為20%（汽油熱值是（4.6×107J/kg）（1）在圖表示汽車的方框上畫出汽車勻速運動過程中水平方向受力示意圖。（2）求汽車運動100s內①發(fā)動機對汽車的牽引力多大？②牽引力做了多少功？③汽車通過的距離多長？④發(fā)動機消耗汽油質量是多少？知識點4能的轉化和守恒1．能量形式的多樣化：自然界能量形式多樣，有機械能、內能、電能、光能等．一定條件下都能互相轉化．2．能的轉化：能量的形式發(fā)生改變，發(fā)生在不同形式的能之間，如摩擦生熱．3．能的轉移：同種形式的能在不同物體或物體不同部位發(fā)生轉移，如熱傳遞．4．能量守恒定律：能量既不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或從一個物體轉移到另一個物體，在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變．(1)能量守恒定律具有普遍性，適用于任何能量轉化或轉移的場合．(2)能量轉化有方向性，但總量保持不變．[例1]回答下列問題：1．冬天里人們常用兩手相互摩擦產(chǎn)生熱量，這是機械能轉化為________．2．植物吸收太陽光進行光合作用，這是光能轉化為____________．3．在一定條件下，各種形式的能都可以相互________．4．足球在地上滾動慢慢停下來，小明認為動能憑空消失了，對嗎？________.[例2]小王同學分析了四個常見事例中的能量轉化，其中正確的是()A．在汽油機的做功沖程中，內能轉化為機械能B．電風扇正常工作過程中，電能主要轉化為內能C．電熱水器工作過程中，內能轉化為電能D．跳水運動員在空中下落的過程中，動能轉化為重力勢能思路點撥：要把握住能量轉化前后的能量形式．[例3]下列說法中正確的是()A．根據(jù)能量守恒定律，能源的利用率應該是100%B．由于能量既不會消失，也不會產(chǎn)生，總是守恒的，所以節(jié)約能源意義不大C．節(jié)約能源只要提高節(jié)能意識就行，與科技進步無關D．在能源的利用中，總會有一部分能源未被利用而損失思路點撥：雖然能量守恒，但能量的轉化有方向性，能為人所利用的能量受技術限制．熱效率的計算

自主練習1.有一臺單缸四沖程的柴油機，它工作時飛輪轉速為1200r/min，則它的氣缸內燃氣1s對外做功（）A．20次 B．10次 C．600次 D．120次2.一臺八缸四沖程柴油機，飛輪轉速為600r/min，若每個汽缸做功沖程中，每次做功7300J，那么這臺柴油機的功率是（）A．3.65×104W B．5.84×105W C．7.3×105W D．2.92×105W3.汽油機飛輪的轉速為600r/min，那么，每秒鐘完成工作循環(huán)個數(shù)和對外做功次數(shù)分別為（）A．5，5 B．10，10 C．15，15 D．20，204.關于物體內能的說法中錯誤的是（）A．一切物體都有內能B．一定質量的物體，溫度越高，它具有的內能越大C．物體具有的內能越多，它具有的熱量就越多D．物體對外做功時，物體的內能會減少5.以下說法正確的是（）A．只有對水加熱，水的溫度才能升高B．物體內能的改變量只能用吸收或放出熱量的多少來量度C．熱量就是內能D．物體的溫度發(fā)生變化，它的內能也一定發(fā)生改變6.（2013?濟寧）用兩個相同的電熱水器給質量同為2kg的物體甲和水加熱，他們的溫度隨加熱時間的變化關系如圖所示，據(jù)此判斷甲物質10min吸收的熱量為（）A．0.84×105J B．1.2×105JC．2.52×105J D．都不是，不能計算7.（2013?廣州）水的比熱容比煤油的大．如圖所示，隔著石棉網(wǎng)同時加熱規(guī)格相同，分別裝上質量和初溫都相同的煤油和水的試管，至管內液體升溫到40℃，這個過程中（）A．煤油溫度先升到40℃B．同一時刻水的溫度比煤油高C．加熱相同時間，水吸收的熱量多D．升高相同的溫度，煤油需加熱較長的時間8.（2013?郴州）在標準大氣壓下，將0.2kg水從25℃加熱至沸騰需吸收的熱量是（C水=4.2×103J/（kg?℃））（）A．2.1×103J B．6.3×103J C．2.1×104J D．6.3×104J9.（2012?宜昌）兩個相同的燒杯裝有質量和初溫都相同的水和食用油，用相同的電加熱器分別給它們加熱相同的時間，則下列說法中正確的是（）A．水吸收的熱量多 B．水上升的溫度較高C．它們吸收的熱量相同 D．它們上升的溫度相同10.（2012?郴州）一杯水由80℃降至20℃放出的熱量為Q1，它由30℃升高到70℃吸收的熱量為Q2，則（）A．Q1＜Q2 B．Q1＞Q2 C．Q1=Q2 D．無法比較11.（2011?蘭州）用兩個相同的電熱器給質量相同的物質甲和水加熱，它們的溫度隨加熱時間的變化關系如圖所示，據(jù)此判斷物質甲的比熱容為（）A．2.1×103J/（kg?℃） B．4.2×103J/（kg?℃）C．1.2×103J/（kg?℃） D．條件不足，不能確定12.（2013?廣州）某機器的能量流向圖如圖所示，據(jù)此推測該機器可能是（）A．熱機B．電動機 C．發(fā)電機 D．電熱水器13.（2012?柳州）如圖所示的四種交通工具，不用熱機作為動力機械的是（）A．

自行車B．

輪船C．

卡車D．

飛機14.（2010?泉州）以下交通工具中，所使用的動力裝置將電能轉化為機械能的是（）A．摩托車 B．載重卡車 C．拖拉機 D．電動自行車15.（2008?密云縣）關于熱機，下列說法是正確的（）A．汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞B．柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸人氣缸C．汽油機在做功沖程中，進氣門關閉排氣門打開D．汽油機在做功沖程中，是把內能轉化為機械能16.（2013?自貢）下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)及涉及到的主要能量轉化情況．關于對圖中①②③④的補充正確的是

（）

A．①做功沖程

②內能轉化為機械能

③壓縮沖程

④機械能轉化為內能B．①壓縮沖程

②內能轉化為機械能

③做功沖程

④機械能轉化為內能C．①做功沖程

②機械能轉化為內能

③壓縮沖程

④內能轉化為機械能D．①壓縮沖程

②機械能轉化為內能

③做功沖程

④內能轉化為機械能17.（2013?漳州）在四沖程汽油機工作過程中，將內能轉化成機械能的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程18.（2013?邵陽）多數(shù)汽油機是由四個沖程不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的．其中，完成將汽油燃燒產(chǎn)生的廢氣排出氣缸的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程19.（2013?山西）圖是內燃機的某沖程工作示意圖，以下改變內能方式與此相同的是（）A．烤火取暖 B．搓手取暖C．向手“呵氣”取暖 D．用熱水袋取暖20.（2013?日照）如圖所示是汽油機工作時各種沖程的示意圖，其中表示做功沖程的是（）A．B．C．D．21.（2013?南京）如圖所示是內燃機的四個沖程，其中屬于壓縮沖程的是（）A．B．C．D．22.（2013?龍巖）摩托車上的熱機工作時提供動力的是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程23.（2013?淮安）在汽油機壓縮沖程中，氣缸內氣體的（）A．溫度降低 B．密度變小 C．熱量增多 D．內能增加24..（2013?常州）點火爆炸實驗中，電子式火花發(fā)生器點燃盒中酒精蒸氣，產(chǎn)生的燃氣將塑料盒蓋噴出很遠．此過程的能量轉化方式類似于汽油機的（）A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程25.（2013?巴中）單杠四沖程內燃機在工作過程中，將機械能轉化為內能的是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程26.（2012?岳陽）如圖是四沖程內燃機工作循環(huán)中的一個沖程，它是（）A．壓縮沖程，將內能轉化為機械能B．壓縮沖程，將機械能轉化為內能C．做功沖程，將內能轉化為機械能D．做功沖程，將機械能轉化為內能熱機的效率27.（2010?成都）如圖所示為小艷家新買的一輛小汽車．周末，爸爸開車帶著小艷出去游玩，途中，這輛汽車在1h的時間內，在水平路面上勻速行駛了72km，消耗汽油6kg．若已知該汽車發(fā)動機的功率（即牽引力的功率）為23kW，汽車（包括車上的人和物品）質量為1.5t，汽油的熱值為4.6×107J/kg，g=10N/kg．則關于上述1h的行駛過程，下列分析正確的是（）（雙選）A．該汽車對路面的壓力大于1.5×104NB．該汽車克服阻力做的功是2.3×104JC．該汽車的牽引力是1.15×103ND．該汽車發(fā)動機的效率是30%28.（2010?常德）熱機的效率較低，為了提高熱機的效率，你認為下列方法目前不可能的是（）A．盡量使燃料充分燃燒B．盡量減少各種熱損失C．盡量減少因克服摩擦力而額外消耗的能量D．想辦法把燃料放出的熱量全部用來做有用功29.（2009?平原縣）關于熱機，下列說法錯誤的是（）A．熱機性能好壞的重要標志之一是熱機效率B．在四沖程內燃機中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機效率C．柴油機的效率比汽油機的高，這是因為柴油的熱值比汽油的大D．在壓縮沖程中內燃機將機械能轉化為內能能量守恒和轉化30.（2012?婁底）下列的電器設備在工作中，將機械能轉化為電能的是（）A．

給電熱水壺通電燒水B．

轉動手搖發(fā)電機的輪盤，發(fā)電機發(fā)電C．

有電流通過揚聲器，揚聲器的紙盆振動D．

用電飯鍋蒸米飯31.（2012?福州）下列實例中，屬于機械能轉化為內能的是（）A．流星穿過大氣層時發(fā)熱發(fā)光B．冬天，嘴對著雙手哈氣C．汽油機的做功沖程D．不銹鋼湯勺放在熱湯中32.（2011?常州）近年來，我國沿海地區(qū)利用潮汐現(xiàn)象建成了潮流能發(fā)電站，其原理就是利用海水的流動來推動發(fā)電機工作．從能量轉化的角度，潮流能發(fā)電是將（）A．海水的機械能轉化成電能B．海水的化學能轉化成電能C．電能轉化成海水的勢能D．電能轉化成海水的機械能33.（2013?青島）下列關于能量轉化、轉移現(xiàn)象的說法，錯誤的是（）A．電池充電，電能轉化為化學能B．電動機工作，電能轉化為機械能C．暖瓶塞被熱氣彈開，機械能轉化為內能D．用熱水袋取暖，內能發(fā)生了轉移34.（2013?鎮(zhèn)江）下列說法正確的是（）A．江蘇田灣核電站是利用核裂變方式來發(fā)電的B．天然氣是可再生能源C．太陽能熱水器中的水是通過做功來改變內能的D．“永動機”是可以制造出來的36.（2013?湖州）能量的轉換是自然界普遍的現(xiàn)象．下列關于能量轉換的分析不正確的是（）A．

水果電池

化學能→電能B．

電磁感應

電能→機械能C．

光合作用

光能→化學能D．

鉆木取火

機械能→內能37.（2013?常州）2013年2月15日，一顆數(shù)十噸的隕石被地球俘獲，在加速下落的過程中，隕石與大氣劇烈摩擦、迅速升溫、猛烈燃燒，猶如一顆火球撲向俄羅斯．隕石