2024年人教版初中物理講義-熱機(jī)的效率 知識(shí)講解（解析版）

14.2熱機(jī)的效率(考點(diǎn)解讀)(解析版)

，和鶴導(dǎo)航

考點(diǎn)1燃料的熱值及其計(jì)算

熱機(jī)的效率考點(diǎn)2熱機(jī)的效率

考點(diǎn)3有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算

匐知然點(diǎn)將解

1、燃料的熱值及其計(jì)算

(1)熱值概念：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，符號(hào)時(shí)g。

①對(duì)于氣體燃料而言，熱值的定義是1的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。

②熱值是燃料的一種屬性。

(2)熱值單位：焦/千克(J/kg),讀作焦每千克。

(3)公式：Q=mq

M——燃料的質(zhì)量一一單位千克(kg)；

q——燃料的熱值一一單位焦/千克(J/kg);

Q——燃燒放出的熱量一一單位焦耳(J)。

(4)熱值的物理意義：熱值表示一定質(zhì)量的燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量的多少，如木

炭的熱值為3.40X1()7j/kg。

(5)同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值不同。

2、熱機(jī)的效率

(1)定義：用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率，

其表達(dá)式為：n=-xioo%,由于熱機(jī)在工作過(guò)程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總

小于1;

（2）熱機(jī)在工作過(guò)程中造成能量損失的因素有：①燃料很難全部燃燒；②排出的廢氣帶走

能量；③熱機(jī)部件要散熱；④克服運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件之間的摩擦消耗能量。

（3）提高熱機(jī)效率的方法：①盡量讓燃料充分燃燒；②設(shè)法利用廢氣的能量；③減少能量

損失；④保證良好的潤(rùn)滑。

3、有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算

（1）熱機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中對(duì)外做功年,活塞往復(fù)2次,曲軸轉(zhuǎn)2周,飛輪轉(zhuǎn)2圈。

（2）對(duì)于公式“=%*100%可推導(dǎo)出的公式：〃=%圍xl00%=耳里X100%

Q總Q&qm

窗典例今航+變K制秣

【考點(diǎn)1燃料的熱值及其計(jì)算】

【典例1-1】（2023?海州區(qū)一模）一瓶酒精用去三分之一，則剩余酒精的密度、比熱容和熱

值（）

A.都不變

B.都變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二

C.密度不變，熱值、比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二

D.密度、比熱容不變，熱值變?yōu)樵瓉?lái)的三分之二

【答案】A

【分析】密度、比熱容、熱值是物質(zhì)（燃料）的一種特性，它們的大小與物體的質(zhì)量和

體積均無(wú)關(guān)系。

【解答】解：將一瓶酒精，用去三分之一后，質(zhì)量減少，體積減小，但物質(zhì)的種類沒(méi)有

變化，所以密度、比熱容和熱值都不變。

故選：Ao

【典例1-2】（2023?臨滄三模）現(xiàn)在有些農(nóng)村地區(qū)還是使用干木柴來(lái)燒水做飯，某次燒水時(shí)

完全燃燒了2.1kg干木柴，產(chǎn)生的熱量為2.52XI（）7j；干木柴在燃燒過(guò)程中，其熱

值大小不變（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（q干木條=L2X107j/kg）

【答案】2.52X107；不變。

【分析】已知干木材的質(zhì)量和熱值，根據(jù)公式、放=4111可求出完全燃燒干木柴放出的熱

量；

熱值是燃料的特性，只與燃料的種類有關(guān)，與其是否燃燒和燃燒是否充分無(wú)關(guān)。

【解答】解：完全燃燒2.1kg的干木柴所放出的熱量為：Q放=111木柴q=2.1kgX1.2X107J/kg

=2.52X107J；

熱值是燃料的特性，只與燃料的種類有關(guān)，與其是否燃燒和燃燒是否充分無(wú)關(guān)，干木柴

在燃燒過(guò)程中熱值不變。

故答案為：2.52X107；不變。

【典例1-3】(2023?蒙陰縣二模)高速鐵路的廣泛應(yīng)用，使人們的出行更加快捷。放假期間，

小明與家人乘坐高鐵去游玩。如圖是他們乘坐的高鐵列車，如表是列車的部分參數(shù)。

(1)滿載的列車停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓強(qiáng)是多少？

(2)列車在水平軌道上勻速行駛Imin,通過(guò)3000m路程，所受阻力是其滿載時(shí)重力的

0.01倍，此過(guò)程中牽引力的功率是多少？

(3)該車運(yùn)行1km耗電L075X1()8J,若這些電能全部由燃燒柴油來(lái)獲得，列車行駛1km

需要消耗多少柴油？(q柴油=4.3Xl()7j/kg,g=10N/kg)

滿載時(shí)總質(zhì)量1200t

車輪與鐵軌接觸總面積In?

最高時(shí)速360km/h

【答案】(1)滿載的列車停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓強(qiáng)是L2Xl()7pa：

(2)此過(guò)程中牽引力的功率是6X1()6W；

(3)列車行駛1km需要消耗2.5kg的柴油。

【分析】(1)滿載的列車停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓力和自身的重力相等，根據(jù)F

=G=mg求出其大小，再根據(jù)p=W求出對(duì)軌道的壓強(qiáng)；

(2)求出實(shí)際運(yùn)行速度，列車在水平軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽

引力和阻力是一對(duì)平衡力，根據(jù)F=f=0.01G求出牽引力的大小，利用P=y_=』W=Fv

tt

求出此過(guò)程中牽引力的功率;

（3）根據(jù)題意可知柴油完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)Q=mq求出所需柴油的質(zhì)量。

【解答】解：（1）滿載的列車停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓力：

F=G=mg=1200X103kgX10N/kg=1.2X107N,

7

12A1N

對(duì)軌道的壓強(qiáng)：p=—=-'0=1.2X107Pa,

SIrn2

（2）實(shí)際運(yùn)行速度：丫=且=,°°°1n=50m/s,

t60s

因列車在水平軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡

力，

所以，列車受到的牽引力：

F'=f=0.01G=0.01X1.2X107N=1.2X105N,

此過(guò)程中牽引力的功率：

P=I.=：Z￡=Fv=1.2X105NX50m/s=6X106W：

tt

（3）列車行駛1km需要完全燃燒柴油釋放的熱量：

Q?t=W'=1.075X108J,

由Q放=11^）可得,所需柴油的質(zhì)量：

M8

m2==1-Q75XIQJ=25KGO

q4.3X107j/kg

答：（l）滿載的列車停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓強(qiáng)是1.2X107pa：

（2）此過(guò)程中牽引力的功率是6X1（）6W；

（3）列車行駛1km需要消耗2.5kg的柴油。

【變式1-1］（2023?什那市模擬）2023年4月2日16時(shí)48分，天龍二號(hào)遙一運(yùn)載火箭在我

國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功首飛成功。將搭載的愛(ài)太空科學(xué)號(hào)衛(wèi)星順利送入預(yù)定軌道，發(fā)

射任務(wù)獲得圓滿成功。對(duì)運(yùn)載火箭說(shuō)法正確的是（）

A.火箭上升的過(guò)程中動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大

B.火箭選用液態(tài)氫作燃料，主要是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較大的比熱容

C.火箭升空時(shí)不受重力的作用

D.火箭升空是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能

【答案】D

【分析】A、火箭加速升空過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度增大，動(dòng)能等大；高度增加，重力勢(shì)

能增大；

B、主要是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較大的熱值；

C、火箭升空時(shí)受重力的作用；

D、火箭升空是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能。

【解答】解：A、火箭加速升空過(guò)程中，質(zhì)量不變，速度增大，動(dòng)能等大；高度增加，重

力勢(shì)能增大，故A錯(cuò)誤；

B、火箭選用液態(tài)氫作燃料，主要是因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較大的熱值，故B錯(cuò)誤；

C、火箭升空時(shí)受重力的作用，故C錯(cuò)誤；

D、火箭升空是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能，故D正確。

故選：D。

【變式1-2](2023?花山區(qū)二模)鎂粉易燃,屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。金屬鎂的熱值約為2.5義1。7入8,

14kg的鎂粉完全燃燒釋放的熱量全部被1000kg空氣吸收，可以使空氣升溫500℃o

[空氣的比熱容取0.7X103J/(kg-℃)]o

【答案】500

【分析】根據(jù)、放=411!得出14kg的鎂粉完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)、吸=(2放得出空氣

吸收的熱量，由Q吸=cmAt得水空氣升高的溫度。

【解答】解：

14g的鎂粉完全燃燒釋放的熱量Q放=401=2.5乂l()7j/kgx14kg=3.5X108J；

空氣吸收的熱量Q吸=(2放=3.5Xl()8j；

由(2吸=(：11141得，

水空氣升高的溫度At=￡y_=---------3.5*10叮----------=500℃o

由0.7X103J/(kg-Dx1000kg

故答案為：5000

【變式1-3](2023?丹陽(yáng)市校級(jí)模擬)小華利用三套完全相同的裝置完成熱學(xué)實(shí)驗(yàn)，如圖1

所示，液體1和2的質(zhì)量相同，燃料A和B的質(zhì)量也相同。

（1）丙裝置在安裝時(shí)的一處錯(cuò)誤是溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有全部浸沒(méi)被測(cè)液體中，重

新安裝后，小華所測(cè)液體的初溫均如圖2所示，示數(shù)為24℃；

（2）同時(shí)點(diǎn)燃三套裝置的燃料對(duì)液體進(jìn)行加熱，每隔半分鐘記錄液體升高的溫度AT,

直至燃料全部燒完。小華根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出對(duì)應(yīng)裝置升高溫度與時(shí)間關(guān)系圖線，如

圖3所??；

①通過(guò)圖1中的甲、丙兩個(gè)裝置可比較液體1和液體2的比熱容，根據(jù)圖3中所繪

制的圖線分析：液體甲的比熱容大。

②分析圖線可知：燃料A和B的熱值之比為3：4（設(shè)燃料完全燃燒且放出的熱量

全被液體吸收）。

【答案】（1）溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有全部浸沒(méi)被測(cè)液體中；24；（2）①甲、丙；甲；②3：

4。

【分析】（1）溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸沒(méi)被測(cè)液體中；根據(jù)分度值確定溫度計(jì)的示數(shù);

（2）①比較液體1和液體2的比熱容，應(yīng)選用相同的加熱裝置加熱相同時(shí)間，觀察兩種

物質(zhì)的溫度變化量;

相同的加熱裝置，加熱相同時(shí)間，溫度變化量小的液體比熱容大。

②根據(jù)乙、丙可知，燃料完全燃燒后，液體2升高的溫度變化量之比，根據(jù)Q^=cmAt

可知液體2吸收的熱量之比；設(shè)燃料完全燃燒且放出的熱量全被液體吸收，燃料A和B

的質(zhì)量也相同，根據(jù)Q8i=qm可知，燃料A和B的熱值之比。

【解答】解：(1)溫度計(jì)的玻璃泡要全部浸沒(méi)被測(cè)液體中，丙裝置在安裝時(shí)的一處錯(cuò)誤

是溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有全部浸沒(méi)被測(cè)液體中；重新安裝后，小華所測(cè)液體的初溫均如圖2

所示，示數(shù)為24℃；

(2)①比較液體1和液體2的比熱容，應(yīng)選用相同的加熱裝置加熱相同時(shí)間，觀察兩種

物質(zhì)的溫度變化量，通過(guò)圖1中的甲、丙兩個(gè)裝置可比較液體1和液體2的比熱容；

液體1和2的質(zhì)量相同根據(jù)圖3中所繪制的圖線分析，加熱相同時(shí)間，甲的溫度變化量

較小，液體甲的比熱容大。

②根據(jù)乙、丙可知，燃料完全燃燒后，液體2升高的溫度變化量之比為：30℃：40℃=3：

4,根據(jù)Q吸=cmAt可知液體2吸收的熱量之比為：3：4；

設(shè)燃料完全燃燒且放出的熱量全被液體吸收，燃料A和B的質(zhì)量也相同，根據(jù)、放=4111

可知，燃料A和B的熱值之比為：3：4。

故答案為：(1)溫度計(jì)的玻璃泡沒(méi)有全部浸沒(méi)被測(cè)液體中；24；(2)①甲、丙；甲；②3：

4o

【變式1-4](2023?柳州一模)一個(gè)體重為600N的人，從大廈的1樓步行至第11樓共升高

了30m,用時(shí)2min。那么：

(1)他克服重力做了多少焦耳的功？

(2)他克服重力做功的功率是多大？

(3)完成以下計(jì)算可以幫助我們認(rèn)識(shí)汽油的熱值的大?。浩偷臒嶂导s為4.5X1071/1%。

如果汽油完全燃燒獲得熱量的焦耳數(shù)和上述功相等，需要汽油的質(zhì)量是多少？

【答案】(1)他克服重力做了18000J的功；

(2)他克服重力做功的功率是150W；

(3)需要汽油的質(zhì)量是4X1(T4kg。

【分析】(1)根據(jù)W=Gh得出他克服重力做的功；

(2)根據(jù)P=￥_得出他克服重力做功的功率；

t

(3)根據(jù)Q放=0得出汽油完全燃燒獲得的熱量，根據(jù)m=2曳得出需要燃燒汽油的質(zhì)

q

量。

【解答】解：(1)他克服重力做功：W=Gh=600NX30m=18000J；

（2）他克服重力做功的功率P=.=18°0°J=150W；

t2X60s

（3）汽油完全燃燒獲得熱量QsinWnlSOOOJ,

需要燃燒汽油的質(zhì)量：m=%=一圓券——=4X10-4kgo

q4.5X107j/kg

答：（1）他克服重力做了18OOOJ的功；

（2）他克服重力做功的功率是15OW；

（3）需要汽油的質(zhì)量是4X10」,kg。

【考點(diǎn)2熱機(jī)的效率】

【典例2-1】（2023?雁塔區(qū)校級(jí)模擬）下列說(shuō)法其中正確的是（）

A.溫度越高的物體，內(nèi)能越大

B.水和酒精混合后總體積減少表明分子間有引力

C.我國(guó)“長(zhǎng)征五號(hào)B”大型運(yùn)載火箭使用氫作燃料，是因?yàn)闅涞臒嶂荡?/p>

D.小明認(rèn)為隨著科技發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)效率可以達(dá)到100%

【答案】C

【分析】（1）內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等有關(guān)；

（2）分子之間存在著相互作用的引力和斥力，分子之間存在著間隙；

（3）運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，與其他燃料

相比完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量；

（4）由于存在能量損失，任何機(jī)械的效率都小于100%。

【解答】解：A、內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等有關(guān)，溫度越高的物體內(nèi)能不

一定越大，故A錯(cuò)誤；

B、水和酒精混合后總體積減少，表明分子間有間隙，故B錯(cuò)誤；

C、運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較大的熱值，完全燃燒相同

質(zhì)量的液態(tài)氫和其它燃料相比，液態(tài)氫可以釋放出更多的熱量，故C正確；

D、內(nèi)燃機(jī)不能排除機(jī)械間的摩擦，不能排除熱量的散失，所以機(jī)械效率不會(huì)達(dá)到100%,

故D錯(cuò)誤。

故選Co

【典例2-2】（2023?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)三模）小明一家五一假期自駕游，在高速公路上勻速行駛時(shí)，

小明發(fā)現(xiàn)路邊有確認(rèn)車距的標(biāo)志牌，從確認(rèn)標(biāo)志牌0m到200m,車行駛只用了8秒鐘，

則車行駛的速度為25m/s；小明發(fā)現(xiàn)前面一輛汽車排出“黑煙”，這時(shí)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的

效率降低。

【答案】25；降低。

【分析】（1）從交通標(biāo)志牌上可以看出通過(guò)的距離，已知通過(guò)的時(shí)間，根據(jù)公式丫=且可

t

求開(kāi)車的速度；

（2）熱機(jī)的效率是指用來(lái)做有用功的能量占燃料完全燃料放出的總能量的百分比，據(jù)此

結(jié)合現(xiàn)象可分析對(duì)效率的影響。

【解答】解:汽車的速度：

丫=旦=2101rl=25m/s；

t8s

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，冒“黑煙”說(shuō)明燃燒不充分，說(shuō)明消耗相同的

燃料，做的有用功少，用來(lái)做有用功的能量占燃料完全燃燒放出的總能量的比值變小，

所以效率降低。

故答案為：25；降低。

【變式2-1]（2023?西區(qū)二模）一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路

面上勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率為20kW。若小汽車行駛的路程為108km,已知

汽油的熱值q=4.6XICfj/kg。小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為25%?則下列說(shuō)法正確的是（）

A.運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為lh

B.發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功為1.08X108j

C.汽車所受的阻力為2000N

D.消耗汽油的質(zhì)量為5kg

【答案】B

【分析】（1）已知汽車的行駛速度和行駛的距離，根據(jù)公式v=且可求運(yùn)動(dòng)時(shí)間；

t

（2）己知發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率和行駛的時(shí)間，根據(jù)公式亞=此可求發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功；

（3）根據(jù)F=E計(jì)算出牽引力，然后根據(jù)二力平衡的條件汽車汽車所受的阻力；

V

W有用

（4）根據(jù)效率T1=—100%求出汽油完全燃燒釋放的熱量，然后根據(jù)Q放=4111可

Q放

求汽油的質(zhì)量。

【解答】解：A.根據(jù)丫=旦可知，汽車的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：tY=1°8km=i.5h=5400s,

tv72km/h

故A錯(cuò)誤；

B.發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功為：W=Pt=20X1000WX5400s=1.08X108J,故B正確；

C.汽車的速度v=72km/h=20m/s,根據(jù)公式P=上心=Fv可知，汽車的牽引力：F

tt

3

=E=2°X1°W=10O0N,根據(jù)二力平衡的條件汽車汽車所受的阻力為f=F=1000N,

v20m/s

故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)效率n=!魚曳可得汽油完全燃燒釋放的熱量Q放O8X1O8J=

Q放r\25%

4.32X10%,

432><

根據(jù)Qa=qm可得汽油的質(zhì)量m=-1°J^9.4kg,故D錯(cuò)誤。

q4.6Xio7j/kg

故選：Bo

【變式2-2](2023?合陽(yáng)縣一模)早在宋朝時(shí)期，我國(guó)就發(fā)明了如圖所示的“走馬燈”。點(diǎn)

燃底部蠟燭，在熱空氣上升驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，其能量的轉(zhuǎn)化方式與四沖程汽油機(jī)

的做功沖程相同。某單缸四沖程柴油機(jī)對(duì)外做功4.3Xl()8j時(shí)，消耗的柴油質(zhì)量為

25kg,已知柴油的熱值為4.3XIffJ/kg,則此柴油機(jī)的效率為40%。

【答案】做功；40%。

【分析】點(diǎn)燃底部蠟燭，在熱空氣上升驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；四

沖程汽油機(jī)的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

根據(jù)Q放=m油q油得出柴油完全燃燒放出的熱量，根據(jù)n=得出該柴油機(jī)的熱機(jī)效率。

Q放

【解答】解：點(diǎn)燃底部蠟燭，在熱空氣上升驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，

四沖程汽油機(jī)的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其能量的轉(zhuǎn)化方式與四沖程汽油機(jī)的

做功沖程相同。

柴油完全燃燒放出的熱量Q放=m油q；*=25kgX4.3X107J/kg=1.075X109J,

g

43x10

故該柴油機(jī)的熱機(jī)效率T]=-^―X100%=-JX100%=40%o

Q放1.075X10。

故答案為：做功；40%。

【變式2-3]（2023?洛陽(yáng)一模）冰雪運(yùn)動(dòng)越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)，小明一家寒假期間去滑雪

場(chǎng)游玩，看到一輛雪地摩托車，如圖所示。其空車質(zhì)量為100kg,靜止時(shí)與雪地接觸的總

面積為0.2m2o試問(wèn)：

（1）該車裝有寬大的履帶，目的是為了減小壓強(qiáng)。

（2）該車載著質(zhì)量為50kg的人靜止時(shí)，對(duì)水平雪地的壓強(qiáng)為多少？（g取10N/kg）

（3）該車以36km/h的速度在水平雪地上勻速直線行駛2h,行駛過(guò)程中車所受阻力大小

恒為800N,共消耗燃油3.6kg。則該車的效率為多少？（燃油的熱值q=4.0Xl（）7j/kg）

【答案】（1）減小壓強(qiáng)；

（2）該車載著質(zhì)量為50kg的人靜止時(shí)，對(duì)水平雪地的壓強(qiáng)7500Pa；

（3）該車的效率為40%。

【分析】（1）當(dāng)壓力一定時(shí)，受力面積越大，壓強(qiáng)越?。?/p>

（2）根據(jù)G=mg求出車和人的總重力，車對(duì)雪地的壓力等于車和人的總重力，根據(jù)p

=￡求出車對(duì)水平雪地的壓強(qiáng)；

S

（3）根據(jù)速度公式求出車行駛的路程；車勻速行駛時(shí)，車的牽引力與受到的阻力是一對(duì)

平衡力，根據(jù)二力平衡條件可知車的牽引力，根據(jù)W=Fs求出牽引力所做的功；根據(jù)Q

放=mq求出燃油完全燃燒放出的熱量，根據(jù)效率公式求出該車的效率。

【解答】解：（1）該車裝有寬大的履帶，是在壓力一定時(shí)，通過(guò)增大受力面積的方法來(lái)

減小對(duì)地面的壓強(qiáng)；

(2)車和人的總重力：6總=111總8=(m人+m車)g=(50kg+100kg)X10N/kg=1500N,

車對(duì)雪地的壓力：F=G息=1500N,

該車載著質(zhì)量為50kg的人靜止時(shí)，對(duì)水平雪地的壓強(qiáng)：p=￡=國(guó)粵=7500Pa；

s0.2m2

(3)由丫=且可知，車行駛的路程：s=vt=36km/hX2h=72km=7.2X104m,

t

車勻速行駛時(shí)，車的牽引力與受到的阻力是一對(duì)平衡力，

根據(jù)二力平衡條件可知，車的牽引力：F牽=f=800N,

牽引力所做的功：W=F牽s=800NX7.2X104m=5.76X107J,

78

燃油完全燃燒放出的熱量：Qi!(=mq=3.6kgX4.0X10J/kg=1.44X10J,

76X17

該車的效率：n==0J=40%o

Q放1.44X1C|8J

答：(1)減小壓強(qiáng)；

(2)該車載著質(zhì)量為50kg的人靜止時(shí)，對(duì)水平雪地的壓強(qiáng)7500Pa；

(3)該車的效率為40%。

【考點(diǎn)3有關(guān)熱機(jī)的計(jì)算】

【典例3-1】(2023?尉氏縣一模)汽油機(jī)是傳統(tǒng)小汽車的“心臟”某四沖程單缸汽油機(jī)的曲

軸在Imin內(nèi)轉(zhuǎn)了1200轉(zhuǎn)，該汽油機(jī)的汽缸橫截面積為S,活塞沖程長(zhǎng)為L(zhǎng),滿負(fù)荷工作

時(shí)做功沖程中燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為P。則()

A.做功沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

B.汽油機(jī)活塞每秒做功600次

C.汽油機(jī)滿負(fù)荷工作Imin做功為1200pSL

D.汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)做功的功率為10pSL

【答案】D

【分析】(1)汽油機(jī)的壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

(2)汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對(duì)外做功1次；

(3)根據(jù)p=1求出燃?xì)獾钠骄鶋毫?，根?jù)W=FL求出一個(gè)工作循環(huán)所做的功，據(jù)此

求出汽油機(jī)滿負(fù)荷工作Imin所做的功；

(4)根據(jù)P=更求出汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)做功的功率。

t

【解答】解：A、汽油機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A錯(cuò)誤;

B、四沖程單缸汽油機(jī)的曲軸在Imin內(nèi)轉(zhuǎn)了1200轉(zhuǎn)，則曲軸每秒轉(zhuǎn)了20轉(zhuǎn)，由于汽油

機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對(duì)外做功1次，所以該汽油機(jī)活塞

每秒做功10次，每分鐘做功600次，故B錯(cuò)誤；

C、由p.可知，燃?xì)獾钠骄鶋毫Γ篎=pS,

一個(gè)工作循環(huán)所做的功：W=FL=pSL,

汽油機(jī)滿負(fù)荷工作Imin所做的功：W,a=600W=600pFL,故C錯(cuò)誤；

D、汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時(shí)做功的功率：P=^=6Q0pFL=10pSL,故D正確。

t1X60S

故選：D。

【典例3-2】（2023?汕尾二模）在汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖

程，如圖所示，汽油機(jī)正在進(jìn)行的是做功沖程。若該汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min,

則它1s完成60個(gè)沖程。

【答案】壓縮；做功；60。

【分析】（1）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)

沖程組成；機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程；

（2）根據(jù)活塞和氣門的情況判斷出圖中是哪一沖程；

（3）汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中，經(jīng)歷4個(gè)沖程，曲軸轉(zhuǎn)2圈，飛輪轉(zhuǎn)2周，做功一次,

據(jù)此結(jié)合飛輪轉(zhuǎn)速求該汽油機(jī)1s完成的沖程數(shù)。

【解答】解：在內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程中，壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程；

圖中兩氣門都關(guān)閉、活塞向下運(yùn)動(dòng)，所以是做功沖程；

四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min,則該汽油機(jī)的飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)30圈。因?yàn)橐粋€(gè)工

作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個(gè)工作沖程，所以飛輪轉(zhuǎn)30圈共完成，60個(gè)沖程。

故答案為：壓縮；做功；60o

【變式3-1］（2023春?海州區(qū)校級(jí)月考）某品牌汽車以72km/h的速度勻速行駛時(shí)，儀表盤

顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是1800r/min,若做功沖程每次做功6000J,則下列有關(guān)該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的

說(shuō)法錯(cuò)誤的是（)

A.每秒完成60個(gè)沖程

B.每秒對(duì)外做功15次

C.發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力為4500N

D.發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是80kW

【答案】D

【分析】（1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1

次；

（2）知道做功沖程每次所做的功，利用P=以求出發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率；根據(jù)P=^=膽

ttt

=Fv求出發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力。

【解答】解：AB、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是1800r/min=30r/s,即發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪每秒轉(zhuǎn)30圈，由于

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次，所以該汽

車發(fā)動(dòng)機(jī)每秒完成60個(gè)沖程，對(duì)外做功15次，故AB正確；

CD、發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率:P=2=15X6000J=9Xl（）4w=90kW,汽車的速度v=72km/h

tIs

=20m/s,

4

由P=N=匡=Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)提供的牽引力：F=P.=9X10W=4500N,故C正

ttv20m/s

確、D錯(cuò)誤。

故選：D。

【變式3-2］（2023?蒼溪縣模擬）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分，汽車多數(shù)采用

汽油機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖是四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)示意圖，汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)正確

的順序是：丁、甲、丙、乙，若汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為3600r/min,則在1s內(nèi)，汽油

機(jī)對(duì)外做功的次數(shù)是30次。

甲乙丙丁

【答案】丁、甲、丙、乙；300

【分析】（1）四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，順序依次為：吸氣沖程、壓縮沖

程、做功沖程和排氣沖程；根據(jù)進(jìn)氣門、排氣門的打開(kāi)和關(guān)閉情況、活塞運(yùn)動(dòng)的方向確

定沖程，并排序；

（2）汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次。

【解答】解：（1）由圖甲可知，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，為壓縮沖程；

由圖乙可知，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，為排氣沖程；

由圖丙可知，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞向下運(yùn)動(dòng)，為做功沖程；

由圖丁可知，進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，為吸氣沖程；

所以汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)正確的順序是：丁、甲、丙、乙；

（2）汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為3600r/min=60r/s,即飛輪每秒轉(zhuǎn)60圈，

由于汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次，所以在

1s內(nèi)，汽油機(jī)對(duì)外做功的次數(shù)是30次。

故答案為：丁、甲、丙、乙；30o

盤鞏固鋼株

一、選擇題。

1.（2023?玄武區(qū)一模）如圖所示，用相同裝置進(jìn)行下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：①探究不同物質(zhì)吸熱升

溫的現(xiàn)象；②比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量。以下判斷正確的是（）

溫度計(jì)溫度計(jì)

液體a?液體a/液體b

，虹，燃料1

燃料2

A.利用甲、乙裝置可以完成實(shí)驗(yàn)①

B.實(shí)驗(yàn)①中的研究對(duì)象是燒杯中的液體，實(shí)驗(yàn)②中的研究對(duì)象是燃料

C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，都需要天平和秒表

D.實(shí)驗(yàn)①中通過(guò)升高溫度比較吸熱多少，實(shí)驗(yàn)②中通過(guò)加熱時(shí)間比較放熱多少

【答案】B

【分析】探究不同物質(zhì)吸熱升溫的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要保證選取相同質(zhì)量的同種燃料和相同質(zhì)量

的不同液體；探究不同燃料燃燒放熱能力時(shí)，要保證選取相同質(zhì)量的相同液體和相同質(zhì)

量的不同燃料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，據(jù)此分析找出符合條件的選項(xiàng)。

【解答】解：A.甲、乙裝置的燃料不同，可以比較質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱

量，完成實(shí)驗(yàn)②，故A錯(cuò)誤；

B.實(shí)驗(yàn)①是探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象，研究對(duì)象是燒杯中的液體，實(shí)驗(yàn)②是比較質(zhì)

量相等的不同燃料燃燒時(shí)放出的熱量，研究對(duì)象是燃料，故B正確；

C.實(shí)驗(yàn)①不需要秒表，實(shí)驗(yàn)②需要秒表，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要天平，故C錯(cuò)誤；

D.實(shí)驗(yàn)①中通過(guò)加熱時(shí)間比較吸熱多少，實(shí)驗(yàn)②中通過(guò)升高的溫度比較放熱多少，故D

錯(cuò)誤。

故選：Bo

2.（2023?臨渭區(qū)一模）羊肉泡饃是陜西一道地方傳統(tǒng)的名小吃，它料重味醇肉爛湯濃，營(yíng)

養(yǎng)豐富，香氣四溢，食后回味無(wú)窮。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.剛出鍋的羊肉泡饃溫度約為10℃

B.用燃?xì)庠钪箴x時(shí)，調(diào)大火力可以提高燃?xì)獾臒嶂?/p>

C.不敢大口喝熱氣騰騰的湯，因?yàn)闇锖械臒崃慷?/p>

D.羊肉泡饃香氣四溢，說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

【答案】D

【分析】（1）陜西地區(qū)，沸水的溫度約為100℃;

（2）熱值是燃料的一種特性，其大小與燃料的種類有關(guān)，而與質(zhì)量大小、燃燒程度無(wú)關(guān);

（3）熱量是過(guò)程量，不能說(shuō)“含有”、“具有”；

（4）一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。

【解答】解：A.剛出鍋的羊肉泡饃溫度約為100℃,故A錯(cuò)誤；

B.熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與火力大小無(wú)關(guān)，調(diào)大火力不能提

高燃?xì)獾臒嶂担蔅錯(cuò)誤；

C.不敢大口喝熱騰騰的湯，是因?yàn)闇臏囟容^高，熱量是過(guò)程量，不能說(shuō)含有的熱量多，

故c錯(cuò)誤；

D.羊肉泡饃香氣四溢說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故D正確。

故選：D。

3.（2022秋?青山區(qū)期末）現(xiàn)實(shí)生活中，我們經(jīng)常看到消防戰(zhàn)士不顧危險(xiǎn)，保護(hù)人民的生命

和財(cái)產(chǎn)。下列關(guān)于油桶爆炸火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的解釋中正確的是（）

A.爆炸后現(xiàn)場(chǎng)冒起的黑煙是擴(kuò)散現(xiàn)象

B.油桶爆炸過(guò)程與汽油機(jī)的做功沖程原理相同

C.離爆炸現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)的地方也能聞到很大的汽油味，這說(shuō)明分子間存在相互作用的斥力

D.汽油的熱值是4.6Xl（）7j/kg,說(shuō)明1kg汽油燃燒所放出的熱量是4.6Xl（）7j

【答案】B

【分析】（1）在物理學(xué)中，把物體位置的變化叫機(jī)械運(yùn)動(dòng)；

（2）在汽油機(jī)的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

（3）不同物質(zhì)接觸時(shí)分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散，擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子在永不停息地

做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)；

（4）1kg（或In?）某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量，叫這種燃料的熱值。

【解答】解：

A、爆炸后現(xiàn)場(chǎng)冒起的黑煙是固體顆粒的機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不是擴(kuò)散現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；

B、油桶爆炸時(shí)，汽油燃燒產(chǎn)生的燃?xì)馀蛎涀龉?，?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與汽油機(jī)做功沖程

的能量轉(zhuǎn)化相同，故B正確；

C、離爆炸現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)的地方也能聞到很大的汽油味，是擴(kuò)散現(xiàn)象，說(shuō)明分子在不停地做無(wú)

規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；

D、汽油的熱值是4.6X1071/^,說(shuō)明1kg汽油完全燃燒所放出的熱量是4.6Xl（）7j,少了

“完全”，故D錯(cuò)誤。

故選：Bo

4.（2022秋?東麗區(qū)期末）一臺(tái)四沖程汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速為1200r/min,此汽油機(jī)每秒鐘完

成的工作循環(huán)是（

A.40個(gè)B.20個(gè)C.10個(gè)D.5個(gè)

【答案】C

【分析】四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次。

【解答】解：四沖程汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速為1200r/min=20r/s,即汽油機(jī)每秒曲軸轉(zhuǎn)20圈，

由于四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次，所

以汽油機(jī)每秒鐘完成的10個(gè)工作循環(huán)。

故選：Co

5.（2023?南海區(qū)二模）如圖所示為常用四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的某個(gè)沖程示意圖，下列說(shuō)法正

確的是（）

A.如圖所示沖程為汽油機(jī)的做功沖程

B.如圖所示沖程中燃?xì)鈱?duì)外做功內(nèi)能增大

C.如圖所示沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

D.汽油機(jī)輕便且工作效率可達(dá)100%

【答案】A

【分析】（1）根據(jù)汽油機(jī)的進(jìn)氣門、排氣門的打開(kāi)和關(guān)閉情況，活塞的運(yùn)動(dòng)方向判斷汽

油機(jī)的沖程；

（2）燃?xì)鈱?duì)外做功內(nèi)能減小，溫度降低；

（3）汽油機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（4）由于存在能量的損失，熱機(jī)效率永遠(yuǎn)小于100%。

【解答】接：ABC、由圖可知，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，燃?xì)馔苿?dòng)活塞向

下運(yùn)動(dòng)，汽油機(jī)處于做功沖程，在這個(gè)過(guò)程中，燃?xì)鈱?duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，

燃?xì)獾膬?nèi)能減小，溫度降低，故A正確、BC錯(cuò)誤；

D、熱機(jī)在工作過(guò)程中總是存在能量的損耗，所以熱機(jī)效率永遠(yuǎn)小于100%,故D錯(cuò)誤。

故選：Ao

6.（2023?宜興市模擬）下列有關(guān)汽油機(jī)的說(shuō)法正確的是（)

A.采取有效措施、汽油機(jī)效率能達(dá)到100%

B.除了做功沖程，其余三個(gè)沖程均是靠飛輪的慣性來(lái)完成

C.汽油機(jī)的壓縮沖程，主要是用熱傳遞的方法增加了氣缸內(nèi)的物質(zhì)的內(nèi)能

D.某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,在1s內(nèi)該汽油機(jī)做功10次

【答案】B

【分析】（1）用來(lái)做有用功的能量和燃料完全燃燒放出的熱量的比值叫熱機(jī)效率；

（2）內(nèi)燃機(jī)有四個(gè)沖程，只有做功沖程是機(jī)械獲得動(dòng)力的沖程，其它三個(gè)沖程依靠飛輪

慣性來(lái)完成；

（3）改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞；

（4）汽油機(jī)的1個(gè)工作循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次。

【解答】解：A、用來(lái)做有用功的能量和燃料完全燃燒放出的熱量的比值叫熱機(jī)效率，無(wú)

論科技如何發(fā)展，熱機(jī)的效率可以提高，總存在摩擦、要做額外功，效率一定不會(huì)達(dá)到

100%,故A錯(cuò)誤；

B、汽油機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程；做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)

化為機(jī)械能，對(duì)外提供動(dòng)力；其他三個(gè)沖程要靠飛輪的慣性來(lái)完成，故B正確；

C、汽油機(jī)的壓縮沖程，主要是用做功的方法增加了氣缸內(nèi)的物質(zhì)的內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；

D、汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s,即飛輪每秒轉(zhuǎn)40圈，由于汽油機(jī)的1個(gè)工作

循環(huán)完成4個(gè)沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次，所以，在1s內(nèi)，該汽油機(jī)完成

80個(gè)沖程，對(duì)外做功20次，故D錯(cuò)誤。

故選：B。

7.（2022秋?益陽(yáng)期末）某單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min,下列關(guān)于該汽油機(jī)

的說(shuō)法正確的是（）

A.Imin完成吸氣沖程2400次

B.Imin完成2400個(gè)沖程

C.1s完成20個(gè)工作循環(huán)

D.1s對(duì)外做功40次

【答案】C

【分析】四沖程汽油機(jī)的1個(gè)工作循環(huán)中，完成4個(gè)沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做

功1次，結(jié)合汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速得出正確選項(xiàng)。

【解答】解：四沖程汽油機(jī)的1個(gè)工作循環(huán)中，完成4個(gè)沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)2圈，對(duì)

外做功1次。

AB,四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min,則該飛輪Imin轉(zhuǎn)2400圈，完成1200個(gè)工

作循環(huán)，完成吸氣沖程1200次，完成4800個(gè)沖程，故AB錯(cuò)誤；

CD、2400r/min=40r/s,則該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)40圈，完成20個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功20次，

故C正確、D錯(cuò)誤。

故選：Co

二、填空題。

8.（2023?臨潼區(qū)三模）在四沖程汽油機(jī)中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是壓縮沖程;

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，當(dāng)汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)會(huì)冒“黑煙”，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

降低（選填“升高”、“不變”或“降低”低發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器常用水做冷卻劑，因?yàn)樗谋?/p>

熱容較大。

【答案】壓縮；降低；比熱容。

【分析】（1）在四沖程汽油機(jī)中，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)

化為內(nèi)能；

（2）熱機(jī)效率是指熱機(jī)用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出熱量的比值，比值越大，

熱機(jī)效率越高；

（3）水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，升高相同的溫度，水吸收的熱量

較多。

【解答】解：在四沖程汽油機(jī)中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是壓縮沖程；

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，當(dāng)汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)會(huì)冒“黑煙”，則用來(lái)做有用功的能

量減少，而消耗的汽油相同（消耗的總能量相同），所以發(fā)動(dòng)機(jī)效率將降低；

發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器常用水做冷卻劑，因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)相比，

升高相同的溫度，水吸收的熱量較多，冷卻效果較好。

故答案為：壓縮；降低；比熱容。

9.（2023?禪城區(qū)二模）一臺(tái)單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)正常工作時(shí)的轉(zhuǎn)速為1800r/min,該內(nèi)燃機(jī)每

秒做功15次,如圖所示的單缸四沖程汽油機(jī)正處于做功沖程。汽油機(jī)是汽車

的“心臟”，氣缸外面有“水套”，汽車行駛時(shí)水的溫度會(huì)升高，水的內(nèi)能會(huì)增大，這是

通過(guò)熱傳遞方式改變水的內(nèi)能。

既

【答案】15；做功；熱傳遞。

【分析】（1）內(nèi)燃機(jī)完成1個(gè)工作循環(huán)，經(jīng)歷四個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對(duì)外做功1次；

（2）由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開(kāi)情況、活塞的上行和下行情況來(lái)判斷是哪個(gè)沖程;

（3）改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程，做功是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)

程，兩種方式是等效的。

【解答】解：（1）1800r/min=30r/s,即該內(nèi)燃機(jī)的飛輪每秒轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)，由于飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，

對(duì)外做功1次，所以內(nèi)燃機(jī)每秒對(duì)外做功15次；

（2）如圖，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，火花塞放出電火花，活塞下行，所以該沖程為

做功沖程；

（3）氣缸外有一個(gè)水套，氣缸被水包圍著，水從氣缸吸收熱量，溫度升高，水的內(nèi)能會(huì)

增大，這是通過(guò)熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能。

故答案為：15；做功；熱傳遞。

10.（2023?肥西縣模擬）內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為

2400r/min,在Is內(nèi)，活塞對(duì)外做功20次。

【答案】20。

【分析】四沖程內(nèi)燃機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈（飛輪轉(zhuǎn)2圈），完成4個(gè)沖程，并

對(duì)外做功1次。

【解答】解：

某臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min=40r/s,即每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)40圈，

因?yàn)橐粋€(gè)工作循環(huán)中飛輪轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功1次，所以，該汽油機(jī)在1s內(nèi)活塞對(duì)外做功

20次。

故答案為：20。

11.（2023?韓城市二模）2022年11月29日，搭載神舟十五號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)遙F運(yùn)

載火箭發(fā)射升空，運(yùn)載火箭用液態(tài)氫作為燃料，因?yàn)橐簯B(tài)氫具有較高的熱值；并于

11月30日成功對(duì)接天和核心艙，如圖所示。對(duì)接后，以核心艙為參照物，神舟十五號(hào)載

人飛船是靜止(填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。

【答案】熱值；靜止。

【分析】熱值是指1千克的某種燃料完全燃燒后釋放的能量，燃料的熱值越大，在完全

燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí)，釋放出的熱量越多；

判斷物體是運(yùn)動(dòng)還是靜止，分析物體和參照物之間的位置是否發(fā)生變化。

【解答】解：運(yùn)載火箭用液態(tài)氫作為燃料，原因是液態(tài)氫具有較大的熱值，完全燃燒相

同質(zhì)量的液態(tài)氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量；

神舟十五號(hào)載人飛船成功對(duì)接于空間站天和核心艙，對(duì)接后，以核心艙為參照物，神舟

十五號(hào)飛船與核心艙的位置沒(méi)有發(fā)生變化，所以神舟十五號(hào)載人飛船是靜止的。

故答案為：熱值；靜止。

12.(2023?海州區(qū)一模)用天然氣熱水器將5kg的水升溫20℃,此過(guò)程中水吸收的熱量是

4.2X1Q5J,至少需要燃燒全01nP的天然氣,已知c水=4.2Xl()3j/(kg?℃),q天然

^=4.2X107J/m3o實(shí)際用氣量大于這個(gè)值，除了天然氣燃燒放出的熱量沒(méi)有全部被水吸

收這個(gè)原因外，還有什么原因？會(huì)被容器、空氣吸收。

【答案】4.2X105；0.01；會(huì)被容器、空氣吸收。

【分析】知道水的質(zhì)量、升高的溫度，利用、吸=?11最計(jì)算出水吸收的熱量；

天然氣完全燃燒放出的熱量等于水吸收的熱量，即Q放=(2吸，利用Q放=丫4計(jì)算出天然

氣的體積；

天然氣完全燃燒放出的熱量一部分被水吸收，還會(huì)被容器、空氣吸收。

【解答】解：(1)水吸收的熱量：Q吸=5km水At=4.2X103j/(kg?℃)X5kgX20℃=

4.2X105J；

根據(jù)題意可知，天然氣完全燃燒放出的熱量等于水吸收的熱量，即Q放=(2吸=4.2><1051；

由Qsc=Vq可知，天然氣的體積：V=Q放=4.2X[''=。。而。

q天然氣4.2X107J/m3

天然氣完全燃燒放出的熱量一部分被水吸收，還會(huì)被容器、空氣吸收。

故答案為：4.2X105；0.01；會(huì)被容器、空氣吸收。

13.(2023?安徽模擬)為了知道某種燃料的熱值，小明用完全相同的裝置分別加熱初溫為

20℃、質(zhì)量為1kg的水，不計(jì)熱量損失。如圖所示是完全燃燒相同質(zhì)量的燃料1、2后水

的溫度隨時(shí)間變化的圖像，則燃料2的熱值為2.25義1。7J/kg「q31=3.0Xdj/kg,

c水=4.2XlC)3j/(kg?℃)]o

【答案】2.25X107O

【分析】根據(jù)圖象，利用公式Q^=cnMt及Qs^mq進(jìn)行計(jì)算。

【解答】解：使用燃料1時(shí)水吸收的熱量為

、吸1=。水嗎21廣4.2><103J/(kgOxikgX(1001C-20D=3-36><1O5J>

燃燒相同質(zhì)量的燃料1、2時(shí)，因不計(jì)熱量損失，燃料2的質(zhì)量為

Q放1Q吸13.36Xl()5j

=0.0112kg-

m燃料2=m燃料17

q燃料1q燃料13.oxioj/kg

使用燃料2時(shí)水吸收的熱量為Q吸2=ikm水△t2=4.2X103J/(kg-r)XlkgX

(80℃-20℃)=2.52X105J,

故燃料2的熱值為q燃料2二Q吸2=25,J5J=2.25x107J/kg。

m燃料2m燃料20112kg

故答案為：2.25X107。

14.(2023?武進(jìn)區(qū)校級(jí)一模)連日來(lái)，大風(fēng)揚(yáng)沙肆虐。政府各相關(guān)單位采取多項(xiàng)措施積極應(yīng)

對(duì)極端天氣