內(nèi)蒙古專用 2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)知識清單專題14 內(nèi)能的利用（知識清單+方法清單）【教師版】

專題十四內(nèi)能的利用總覽一、知識結(jié)構(gòu)二、知識清單+方法清單模塊一熱機知識清單知識清單一、熱機1.實驗探究—熱機工作原理【進(jìn)行實驗】如圖所示，在試管中裝一些水，用橡皮塞塞住試管口，固定在鐵架臺上，用酒精燈給試管加熱，水沸騰后，水蒸氣會把橡皮塞沖出去，試管口觀察到大量“白霧”出現(xiàn)?！緦嶒灧治觥烤凭紵尫懦鰺崃浚ɑ瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），通過熱傳遞將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給水，水的內(nèi)能增加，溫度升高，產(chǎn)生大量水蒸氣。水蒸氣越來越多，對橡皮塞的壓力越來越大，最后將橡皮塞沖出，這時水蒸氣對橡皮塞做功。同時，水蒸氣內(nèi)能減小，溫度降低，水蒸氣液化成小水滴，在試管口可以觀察到“白霧”。該實驗裝置就是一個簡單的熱機模型。其能量轉(zhuǎn)化過程是：燃料燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分內(nèi)能通過熱傳遞方式傳遞給工作物質(zhì)—水，水內(nèi)能增大，溫度升高，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣將橡皮塞沖出，水蒸氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡皮塞機械能?！咎骄拷Y(jié)論】利用內(nèi)能可以做功。2.熱機（1）熱機：利用內(nèi)能做功的機械叫熱機。汽車、輪船和飛機等發(fā)動機都是利用燃燒燃料釋放的內(nèi)能做功的裝置，都是熱機。（2）熱機的種類：常見的有蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。（3）熱機的工作原理：燃料的化學(xué)能→內(nèi)能→機械能。（4）內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。內(nèi)燃機根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機和柴油機兩類。二、汽油機1.工作原理：利用汽油在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)鈦硗苿踊钊龉Α?.主要結(jié)構(gòu)：汽缸、活塞、連桿、曲軸、進(jìn)氣門、排氣門、火花塞。3.工作過程（1）沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。汽油機的四個沖程（2）四個沖程：汽油機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。完成一個工作循環(huán)，活塞往復(fù)運動2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，對外做功1次.（3）汽油機的工作過程沖程名稱進(jìn)氣門排氣門活塞運動沖程的作用能量轉(zhuǎn)化吸氣沖程開閉向下吸入燃料和空氣的混合物壓縮沖程閉閉向上壓縮燃料和空氣的混合物，使其內(nèi)能增大，溫度升高機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程閉閉向下火花塞產(chǎn)生電火花，點燃燃料，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊龉Γ瑤语w輪轉(zhuǎn)動內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能排氣沖程閉開向上排出廢氣4.柴油機與汽油機的異同柴油機的工作過程與汽油機大致相同，也是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構(gòu)成一個工作循環(huán)，在一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運動兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次。柴油機和汽油機構(gòu)造及工作過程的不同點：（1）汽油機汽缸頂部有火花塞，在壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體（俗稱“點燃式”）；柴油機汽缸頂部只有噴油嘴，在壓縮沖程末，壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來（俗稱“壓燃式”）。（2）汽油機吸氣沖程吸入空氣和汽油的混合物；柴油機吸入氣缸內(nèi)的物質(zhì)只有空氣。方法清單方法清單考向01汽油機的工作過程 【例題1】（2024·鎮(zhèn)江·中考真題）下面是汽油機工作時的各個沖程示意圖，其中做功沖程是（）ABCD【答案】C【詳解】A．進(jìn)氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程，故A不符合題意；B．兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運行，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不符合題意；C．兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程，將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，從而獲得動力，故C符合題意；D．排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程，故D不符合題意。故選C。方法技巧1.判斷汽油機工作的沖程2.內(nèi)燃機“兩沖程”的能量轉(zhuǎn)化（1）將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程；（2）將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是做功沖程；（3）只有做功沖程對外做功，其他三個沖程均依靠飛輪慣性完成?！居?xùn)練1-1】（2024·常州·中考真題）四沖程汽油機工作時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是（

）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】C【詳解】熱機的四個沖程中，壓縮沖程和做功沖程有明顯的能量轉(zhuǎn)化，壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能，故C符合題意。ABD不符合題意。故選C?！居?xùn)練1-2】（2024·黑龍江雞西·中考真題）汽油機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是沖程，某單缸四沖程汽油機飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min，則此汽油機每秒對外做功次?！敬鸢浮孔龉?0【詳解】汽油機的做功沖程是通過氣體對外做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的。汽油機的轉(zhuǎn)速為2400r/min，說明1s內(nèi)汽油機曲軸的轉(zhuǎn)動次數(shù)等于40r，一個工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次，1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動40次，故對外做功20次?？枷?2汽油機、柴油機及相關(guān)計算【例題2】如圖所示是單缸四沖程汽油機某一沖程工作示意圖，該沖程是沖程。若該汽油機1s對外做功15次，則汽油機的飛輪速度為。

【答案】壓縮1800【詳解】圖中的進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞向上運動，所以是壓縮沖程。四沖程汽油機在1s內(nèi)對外做功15次，則汽油機1min做功900次，由于汽油機一個工作循環(huán)完成4個沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次，所以汽油機的飛輪1min內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)1800次，即該汽油機工作時飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min。方法技巧轉(zhuǎn)數(shù)與做功次數(shù)和工作循環(huán)個數(shù)的關(guān)系做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫=pS；一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓=Fs；汽油機的功率P=W/t。【訓(xùn)練2-1】熱機是利用做功的機械，如圖是某臺汽油機的剖面圖，它表示的是沖程，已知該汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，在1min內(nèi)，汽油機完成個沖程，對外做功次。【答案】內(nèi)能做功48001200【詳解】熱機工作時交內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，是利用內(nèi)能做功的機械。觀察圖可知，汽油機兩氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞下行，是汽油機的做功沖程。飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min，表示每分鐘飛輪轉(zhuǎn)動2400圈，每個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，對外做功一次，所以每分鐘完成1200個工作循環(huán)，完成4800個沖程，對外做功1200次?！居?xùn)練2-2】某單缸四沖程汽油機的汽缸活塞橫截面積為5×10-3m2，一個沖程活塞在汽缸中移動的距離是50mm，滿負(fù)荷工作時做功沖程中燃?xì)獾钠骄鶋簭姙?×105pa，飛輪1min內(nèi)轉(zhuǎn)動1800r。若汽油機滿負(fù)荷工作（不計摩擦），求：（1）做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?。?）一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Α＃?）汽油機的功率。【答案】（1）4×103N；（2）200J；（3）3000W【詳解】（1）燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫Γ?）一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Γ?）1min內(nèi)燃?xì)鈱钊龉Φ拇螖?shù)n汽油機的功率模塊二熱機的效率知識清單知識清單一、燃料的熱值1.燃料（可燃燒的物質(zhì)）（1）燃料的種類：常見的固體燃料如木柴、煤等；液體燃料如汽油、酒精等；氣體燃料如煤氣、天然氣等。（2）燃料燃燒時能量的轉(zhuǎn)化：燃料在燃燒過程中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2．燃料的熱值（1）定義：把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。（2）公式：q=EQ\F(Q放,m)Q放是燃料放出的熱量，單位是J；m是質(zhì)量，單位是kg；q是熱值，單位是J/kg。（3）單位：焦/千克，符號J/kg。（4）熱值的物理意義：熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。如木炭的熱值為3.4×107J/kg，它表示1kg木炭完全燃燒時放出的熱量是3.4×107J。熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值一般不同。（5）燃料燃燒放出熱量：Q放＝qm；（6）氣體燃料的熱值：q=EQ\F(Q放,V)V表示氣體燃料的體積，單位是m3；Q表示放出的熱量，單位是J；q表示氣體燃料的熱值，單位使用焦/米3（J/m3）。二、熱機的效率1.日常生活中的熱效率問題（1）問題探究用煤氣灶燒水時，煤氣很難完全燃燒，煤氣燃燒所放出的熱量，只有一部分被水吸收，其他放出的熱量一部分被盛水的容器吸收了，一部分被煤氣灶頭吸收了，一部分被高溫的煙氣帶走了，還有一部分散失到空氣中，被空氣吸收了。因此，有效利用的熱量只是燃料燃燒放出熱量的一部分。探究歸納：影響燃料有效利用的因素有：①燃料很難完全燃燒；②燃料燃燒放出的熱量只有一部分被有效利用，其他部分都散失了。如圖所示。（2）熱效率：有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比叫做熱效率。（爐子的效率、燃?xì)庠畹男实榷紤?yīng)用該公式計算）熱效率（3）提高鍋爐燃料利用率的途徑：讓燃料盡可能充分燃燒，如將煤研磨成粉狀，加大進(jìn)風(fēng)量等；減少熱量損失，如加大有效受熱面積等。2.熱機的效率（1）內(nèi)燃機中熱量燃燒的能量流向圖：由圖可知，從燃料燃燒到對外做功，真正能轉(zhuǎn)變成有用功的那部分能量只是燃料燃燒釋放能量的一部分。（2）定義：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。（3）公式：η=（4）物理意義：熱機的效率是熱機性能的重要指標(biāo)。熱機的效率表示使用熱機時對燃料的利用率的高低，熱機的效率高，在做功同樣多的情況下，就消耗更少的燃料，節(jié)約能源。3.提高熱機效率的主要途徑（1）使燃料充分燃燒；（2）盡量減少各種熱量損失，設(shè)法利用廢氣的能量；大型發(fā)電機常常用蒸汽輪機推動，為了提高燃料的利用率，人們利用蒸汽輪機排出的廢氣來供熱，這就是熱電站。（3）使用時，注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，合理調(diào)整各零件之間的間隙，減小因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。（4）在熱機的設(shè)計和制造上，采用先進(jìn)的技術(shù)。4.熱機效率總小于1的原因因為熱機中用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的總能量的一部分，由于各種能量的損失和燃燒條件的限制，這部分能量一定小于完全燃燒放出總能量，所以有用功的能量與燃燒放出的總能量的比值必然小于1，即熱機的效率一定小于1。方法清單方法清單考向01熱值及其相關(guān)計算【例題1】（2024·連云港·中考真題）下列關(guān)于燃料的熱值說法正確的是（）A．燃料燃燒越充分，其熱值越大B．燃料的熱值越小，完全燃燒放出的熱量越少C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的熱值將減小D．焦炭的熱值是，完全燃燒1kg焦炭能放出的熱量【答案】D【詳解】A．燃料的熱值僅與燃料的種類有關(guān)，而與燃料的燃燒程度無關(guān)，故A錯誤；B．根據(jù)Q=mq可知，放出的熱量與熱值、質(zhì)量有關(guān)，故B錯誤；C．一瓶酒精用去三分之一后，質(zhì)量變化、熱值不變，故C錯誤；D．焦炭的熱值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃燒時放出的熱量是3.0×107J，故D正確。故選D。方法技巧1.明確熱值的兩個關(guān)鍵點2.三步快解燃料燃燒的相關(guān)計算問題【訓(xùn)練1-1】在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使用煤氣灶將2kg的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量是______J，若不計熱量損失，此過程需要完全燃燒kg的煤氣，這是通過的方式增加了水的內(nèi)能。未使用完的煤氣的熱值（選填“變大”“變小”或“不變”）［水的比熱容c水=4.2×10【答案】6.72×105J1.6【詳解】由題意知，將2kg水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量為由題意可知，若不計熱量損失，則Q由Q放=mq可得，需要完全燃燒的煤氣質(zhì)量為水變熱，水吸收熱量、內(nèi)能增大，是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能。熱值是燃料自身的一種性質(zhì)，與它是否完全燃燒沒有關(guān)系，若煤氣燃燒不充分，其熱值不變?！居?xùn)練1-2】小明采用如圖所示的裝置進(jìn)行探究“質(zhì)量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”。燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后的水溫/℃酒精2565紙片2544（1）為較快得出實驗結(jié)論，除了要控制兩套裝置中燃料和水的質(zhì)量相同外，還需控制水的相同；（2）實驗后，可以通過比較（選填“加熱時間”或“水升高的溫度”）來比較酒精和碎紙片放出的熱量多少；（3）從表格中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量相同的酒精和碎紙片都充分燃燒后，放出的熱量多；（4）我們把燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量之比稱為熱值，這種定義熱值的方法，我們稱之為比值定義法。以下物理量用比值定義并能反映物質(zhì)屬性的是：（填寫一個序號）。①速度②功率③比熱容④壓強【答案】（1）初溫；（2）水升高的溫度；（3）酒精；（4）③【詳解】（1）為了實驗的環(huán)境完全相同，同時為了便于比較水吸收熱的多少，實驗中水的初溫最好相同。（2）由于兩杯水完全相同，根據(jù)比熱容公式Q=cmΔt可知，水吸收的熱量即燃料放出的熱量與溫度變化量有關(guān)，故可以通過比較水升高的溫度來比較酒精和碎紙片放出的熱量多少。運用了轉(zhuǎn)換法。（3）從表格中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量相同的酒精和碎紙片都充分燃燒后，水的上升的溫度分別為根據(jù)比熱容公式Q=cmΔt可知，酒精完全燃燒放了的熱量更多。（4）①速度反映物體運動快慢的物理量，用路程與時間的比表示，不能反映物體的屬性；②功率是反映做功快慢的物理量，用功與時間的比表示，不能反映物體的屬性；③比熱容是物體吸熱的能力，是物體一種屬性，用熱量與質(zhì)量及溫度變化量之積的比表示；④壓強是壓力作用效果，用壓力與受力面積的比表示，不能反映物體的屬性。故用比值定義并能反映物質(zhì)屬性的是比熱容即③?！居?xùn)練1-3】汽車是現(xiàn)代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機的某沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說法正確的是（）

A．甲圖是壓縮沖程，活塞對氣缸內(nèi)的氣體做功，氣體的溫度升高B．由乙圖可知該汽油機的效率是30%C．汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會降低燃料的熱值D．為節(jié)能冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值【答案】A【詳解】A．如圖甲所示，進(jìn)氣孔和排氣孔都關(guān)閉，活塞向上運動，壓縮氣體，對氣體做功，氣體溫度升高，這是汽油機的壓縮沖程，故A正確；B．由乙圖可知該汽油機的效率為η=100%-6%-30%-36%=28%，故B錯誤；CD．燃料的熱值只與燃料的種類和狀態(tài)有關(guān)，與燃料是否完全燃燒無關(guān)，冬天汽車?yán)梦矚庵械挠酂峤o車內(nèi)供暖，該舉措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的熱值，故CD錯誤。故選A。考向02熱機效率及其計算【例題2】（2024·遼寧·中考真題）汽油機在沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。若某汽車的汽油機在一段時間內(nèi)所做的有用功為2.3×107J，效率為25%，則該汽油機在這段時間內(nèi)消耗kg的汽油（汽油的熱值取q汽油【答案】做功2【詳解】汽油機在做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)猓苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。汽油完全燃燒放出的熱量為則汽油的質(zhì)量為方法技巧計算熱機效率的步驟1.首先明確熱機所做的有用功W＝Pt2.再明確燃料燃燒所釋放的能量，即總能量為：Q＝qm（或Q＝qV）3.最后計算熱機的效率：η＝W/Q【訓(xùn)練2-1】（2024·四川廣元·中考真題）隨著科技發(fā)展，人們已經(jīng)開始將氫能作為一種新能源加以利用。已知氫燃料的熱值為4.6×108J/kg，水的比熱容為4.2×103J/(kg?°C)。如果一輛汽車平均每月消耗氫燃料30kg，這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量為J，若這些熱量完全被水吸收，可使【答案】4.2×1091.25×104【詳解】這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量Q放=mq=30kg×1.4×108J/kg=4.2×109J這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量為4.2×109J。若這些熱量完全被水吸收，水的質(zhì)量可使1.25×104kg水的溫度從20℃升高到100℃。【訓(xùn)練2-2】某研學(xué)活動小組在實踐活動期間，粗略測量了一農(nóng)家柴火灶的熱效率。同學(xué)們在柴火灶的鐵鍋里倒入5kg水。蓋上鍋蓋，完全燃燒了1kg干木柴使水溫從20°C升高到820°C，水吸收的熱量為J，該柴火灶的熱效率為。[水的比熱容是4.2×103J/(kg?°C)]，這種干木柴的熱值是]【答案】1.26×10612.6%【詳解】5kg的水溫度從20°C升高到80°C吸收的熱量為Q吸＝c水m水（t-t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×5kg×（80℃-20℃）＝1.26×106J1kg的干木柴完全燃燒放出的熱量為Q=mq=1kg×1×107J/kg=1×107J該柴火灶的效率模塊三能量的轉(zhuǎn)化與守恒知識清單知識清單一、能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移1.自然界存在著各種不同形式的能量（1）機械能：機械能包括動能、重力勢能和彈性勢能。（2）內(nèi)能：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能。（3）太陽能：太陽能是一種可再生能源。（4）化學(xué)能：各種物質(zhì)都儲存化學(xué)能，如燃料、動物、食物都儲存有化學(xué)能。（5）電能：電能是指使用電以各種形式做功的能力。（4）核能：即原子能。原子核結(jié)構(gòu)發(fā)生變化放出的能量。2.能量的轉(zhuǎn)化自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的。在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。例如“鉆木取火”是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；蒸汽機火車是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。3.能量的轉(zhuǎn)移能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，也可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到其他部分。例如，在熱傳遞過程中，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體或從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，這些都屬于能量的轉(zhuǎn)移。二、能量守恒定律1.能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。2.對能量守恒定律的理解（1）能量守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。從物理、化學(xué)到地質(zhì)、生物，大到宇宙天體。小到原子核內(nèi)部，只要有能量轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒的規(guī)律。從日常生活到科學(xué)研究、工程技術(shù)，這一規(guī)律都發(fā)揮著重要的作用。（2）能量守恒定律包括“能量轉(zhuǎn)化”和“能量轉(zhuǎn)移”兩個方面。3.永動機（1）不少人曾設(shè)想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫做永動機。然而，從沒有一種永動機成功過，因為違背了能量守恒定律。（2）能量守恒定律使人們認(rèn)識到：任何一部機器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，而不能無中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永動機。方法清單方法清單考向01能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移【例題1】（2024·南通·中考真題）2024年5月，中國“嫦娥六號”任務(wù)搭載四個國際載荷成功發(fā)射升空?；鸺l(fā)射時，燃料燃燒獲得的能量使其加速升空，與該過程能量轉(zhuǎn)化形式相同的是（）A．熱機做功沖程 B．鉆木取火過程 C．水力發(fā)電過程 D．物體上拋過程【答案】A【詳解】火箭發(fā)射時，燃料燃燒獲得的能量使其加速升空，該過程為內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能。A．熱機做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能，故A符合題意；B．鉆木取火過程機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故B不符合題意；C．水力發(fā)電過程為機械能轉(zhuǎn)化成電能，故C不符合題意；D．物體上拋過程中克服阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故D不符合題意。故選A。方法技巧三識別能量轉(zhuǎn)化的兩種方法看關(guān)鍵字詞：一般有“動”字的對應(yīng)的是機械能；有“熱”字的對應(yīng)的是內(nèi)能；有“電”字的對應(yīng)的是電能?？茨芰康男问绞欠癜l(fā)生變化：發(fā)生變化的則為能量的轉(zhuǎn)化；沒有發(fā)生變化的則為能量的轉(zhuǎn)移?！居?xùn)練1-1】隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車已進(jìn)入尋常百姓家。汽車發(fā)動機的主要部分是汽油機，是把汽油燃燒放出的轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。汽油機工作時，克服摩擦消耗的能量、機械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶走的能量，都不能再自動地用來驅(qū)動汽車，這是由于能量轉(zhuǎn)化具有，而我們所能利用的能源是有限的，所以需要節(jié)約能源?！敬鸢浮績?nèi)能方向性【詳解】汽油燃燒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時放出熱量，所以汽油機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械。由于燃料燃燒放出熱量，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，但燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能不能再轉(zhuǎn)化為燃料的化學(xué)能，所以能量的轉(zhuǎn)化具有方向性?！居?xùn)練1-2】某路燈照明系統(tǒng)的太陽能電池白天將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，對蓄電池充電，晚上蓄電池對路燈供電，對下圖方框中能量形式判斷正確的是（）

A．甲是“電能” B．乙是“太陽能” C．丙是“電能” D．丁是“機械能”【答案】C【詳解】由題意可知整個過程是太陽能通過太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能通過蓄電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在蓄電池中，晚上蓄電池對外放電，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能供應(yīng)路燈工作，路燈工作時將電能轉(zhuǎn)化為光能，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C?！居?xùn)練1-3】下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A．蓄電池充電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B．暖瓶塞跳起時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．用熱水袋取暖時，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移D．電動機工作時，機械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C【詳解】A.蓄電池充電時，消耗電能得到化學(xué)能，所以是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能．故A錯誤；B.暖瓶塞跳起時，瓶塞獲得了機械能，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能減少，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．B錯誤；C.用熱水袋取暖時，熱水袋溫度降低內(nèi)能減少，人體獲得熱量，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移．C正確；D.電動機工作時，消耗電能，得到機械能，所以是電能轉(zhuǎn)化為機械能．故D錯誤．故選C．考向02能量守恒定律【例題2】（2023·蘇州·中考真題）《天工開物》中記載有一種自動引水灌溉工具——“高轉(zhuǎn)筒車”（如圖）。使用時下方轉(zhuǎn)輪安裝在河道中，流水驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)動，系在傳動繩索上的竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農(nóng)田中。下列說法正確的是（）

A．這是一臺“永動機”B．水在輸送過程中重力勢能不變C．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快輸水做功功率越大D．上、下兩個轉(zhuǎn)輪可分別看作定滑輪和動滑輪【答案】C【詳解】A．“高轉(zhuǎn)筒車”轉(zhuǎn)動時，需要水能提供動力，如果沒有水能，它將不能轉(zhuǎn)動，因此不是“永動機”，根據(jù)能量守恒定律可知，世界上不存在“永動機”，故A錯誤；B．水從河里被輸送到上方的田里，高度增加了，因此水的重力勢能變大，故B錯誤；C．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快，相同時間內(nèi)對水做的功越多，根據(jù)公式P=W/t可知，功率越大，故C正確；D．上、下兩個轉(zhuǎn)輪的軸都是固定不動的，因此都可看做定滑輪，故D錯誤。故選C。方法技巧三點理解能量守恒定律（1）能量不會憑空產(chǎn)生或消失；（2）能量只會發(fā)生“轉(zhuǎn)化”或“轉(zhuǎn)移”；（3）能量的總量是不會發(fā)生變化的?！居?xùn)練2-1】關(guān)于能量守恒定律，下列說法正確的是（）A．能量可以憑空消失B．能量可以憑空產(chǎn)生C．能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變D．熱機在工作的過程中不遵循能量守恒定律【答案】C【知識點】熱機工作過程中的能量轉(zhuǎn)化、能量守恒定律【詳解】ABC．由能量守恒定律可知，能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，當(dāng)能量從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體或從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式時，總量保持不變，故AB錯誤，C正確；D．能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化，熱機的工作過程也遵循能量守恒定律，故D錯誤。故選C?！居?xùn)練2-2】如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（）

A．小球彈起的高度越來越小，說明在此過程中能量不守恒B．根據(jù)能量守恒定律，在此過程中小球的機械能總量是保持不變的C．在小球的運動中是通過做功的方式使內(nèi)能增加D．小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的熱量會增加【答案】C【詳解】A．由圖可知，小球運動過程中彈起的高度越來越小，說明重力勢能越來越小，同時速度越來越慢，也就是動能越來越小，所以小球的機械能減少；機械能減少的原因是克服與空氣摩擦做功，與地面撞擊做功，將機械能轉(zhuǎn)化成了部分內(nèi)能，但能量的總量是守恒的，故A錯誤；BC．在小球的運動中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，所以小球的機械能總量會減小，故B錯誤，C正確；D．小球和地面之間發(fā)生撞擊，所以小球的內(nèi)能會增加，熱量是一個過程量，不能說熱量增加，故D錯誤。故選C?！居?xùn)練2-3】人類文明，一脈相傳。從遠(yuǎn)古的水磨，到今天的水電站，都是人類對水能的合理開發(fā)與利用。如圖所示，圖甲是遠(yuǎn)古的水磨，流水沖擊水輪，水輪轉(zhuǎn)動，去汲水、碾谷、磨面；圖乙是今天的水電站，流水沖擊水輪，帶動發(fā)電機發(fā)電。下列說法不正確的是（）

A．水輪是人類把水能轉(zhuǎn)化成水輪動能的裝置B．流水沖擊水輪，帶動發(fā)電機發(fā)電，減少的水能等于發(fā)電機產(chǎn)生的電能C．右圖中的攔河大壩，起到了提高水重力勢能的效果D．流水通過水輪后，其機械能減小【答案】B【詳解】A．根據(jù)能量轉(zhuǎn)化可知，甲、乙兩圖的水輪是將水能轉(zhuǎn)化成水輪動能的裝置，故A正確，不符合題意；B．流水沖擊水輪，帶動發(fā)電機發(fā)電，由于不可避免要克服摩擦做功，因此減少的水能不能全部轉(zhuǎn)化為發(fā)電機產(chǎn)生的電能，即減少的水能不等于發(fā)電機產(chǎn)生的電能，故B錯誤，符合題意；C．?dāng)r河大壩是為了提高上游水位，增加水的重力勢能，使得水下落時可以獲得更多的動能，故C正確，不符合題意；D．流水通過水輪后，由于有部分機械能轉(zhuǎn)化為水輪的動能，因此其機械能減小，故D正確，不符合題意。故選B。三、易混易錯分析內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速與對外做功次數(shù)的關(guān)系易內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速與對外做功次數(shù)的關(guān)系易混易錯點1【辨析】四沖程內(nèi)燃機工作時，在一個工作循環(huán)中，活塞往返兩次，飛輪、曲軸轉(zhuǎn)動兩周，經(jīng)歷四個沖程，對外做一次功。即飛輪、曲軸每轉(zhuǎn)兩周嗎，燃?xì)鈱ν庾龉σ淮?。題中內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速用“轉(zhuǎn)/分”（r/min）做單位，而問題中常出現(xiàn)每秒做功次數(shù)，所以在解有關(guān)題目時，還要注意單位的換算。【例題1】某汽車動力來自單缸四沖程汽油機，如圖所示要完成汽油機的一個工作循環(huán)正確的順序是____（用字母表示），其中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是圖中的____（選填“A”、“B”、“C”或“D”），當(dāng)它正常工作時轉(zhuǎn)速為1800r/min，則每秒鐘對外做功_____次?！敬鸢浮?/p>

DACB，C，15?！驹斀狻緼圖：兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；B圖：排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程；C圖：兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運行，是做功沖程，將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；D圖：進(jìn)氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程。故汽油機的一個工作循環(huán)正確的順序是DACB。將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是做功沖程，是圖C。汽油機在一個工作循環(huán)中經(jīng)歷4個沖程，飛輪轉(zhuǎn)動2轉(zhuǎn)，對外做功1次。當(dāng)它正常工作時轉(zhuǎn)速為1800r/min=30r/s，則該汽油機每秒鐘轉(zhuǎn)動30轉(zhuǎn)，每秒做功15次。對熱值和比熱容的理解易對熱值和比熱容的理解易混易錯點2【辨析】物理量比熱容熱值物理意義反映物質(zhì)吸、放熱的本領(lǐng)，比熱容大的吸放熱本領(lǐng)強反映燃料完全燃燒時放熱本領(lǐng)，熱值大，放熱本領(lǐng)大概念一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比。某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量或體積之比。公式C=Q放/m△tq=EQ\F(Q放,m)（固體）q=EQ\F(Q放,V)（氣體）單位J/（kg·℃）固體J/kg氣體J/m3性質(zhì)是物質(zhì)的一種特性，與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度等無關(guān)是燃料的一種屬性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒無關(guān)應(yīng)用水的比熱容大，用于水暖供熱、作冷卻劑氫的熱值大，作火箭燃料熱量計算Q吸=cm△t=cm(t-t0)Q放=cm△t=cm(t0-t)Q放＝qmQ放＝qV【例題2】人類發(fā)展史也是利用燃料的歷史，干木柴、煤的放熱本領(lǐng)不同，是因為它們的（選填“熱值”“熱量”或“溫度”）不同，完全燃燒0.28m3的天然氣可放出J的熱量，這些熱量若全部被水吸收，可讓kg的水溫度升高20°C[已知天然氣熱值q=3.0×107J/m3，水的比熱容c=4.2×103]/（kg·℃）]。【答案】熱值8.4×106100【詳解】[1]單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，它表示燃料的放熱本領(lǐng)強弱，干木柴、煤的放熱本領(lǐng)不同，是因為它們的熱值不同。[2]完全燃燒0.28m2的天然氣可放出的熱量[3]水的質(zhì)量對能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的理解對能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的理解易混易錯點3【辨析】對能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的理解能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是整個自然界中能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，不是局部的。在分析有關(guān)現(xiàn)象時，要整體考慮，防止得出片面的結(jié)論。如在密閉的房間里吹電風(fēng)扇，人會感到?jīng)鏊?，但室溫并沒有降低。人感到?jīng)鏊脑蚴请婏L(fēng)扇吹出來的風(fēng)加快了人體表面汗液的蒸發(fā)，而蒸發(fā)吸熱，所以人感到?jīng)鏊?；而從總體上來看，電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動的過程中消耗了電能，一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以室內(nèi)溫度不僅不下降反而會上升?！纠}3】如圖，忽略空氣阻力，球以某速度從M點沿粗糙軌道開始運動，到達(dá)P點時離開軌道；然后球上升至最高點N后開始下落經(jīng)過Q點。O、P處在同一水平高度。（1）球在O、P兩點的速度分別為vO和vp，則vOvp（選填“>”、“=”或“<”）；（2）最高點N與M點對比，N比M高（選填“可能”或“不可能”），現(xiàn)在N點的機械能Q點的機械能（選填“大于”、“等于”或“小于”）?！敬鸢浮?gt;可能等于【詳解】（1）由于球以某速度從M點沿粗糙軌道開始運動，在軌道上運動過程中要克服摩擦阻力做功，有部分機機能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此球到達(dá)P點的機械能一定小于在O點的機械能，O、P處在同一水平高度，球的重力勢能相等，則球在P點的動能一定小于在O點動能，因此球在O、P兩點的速度。（2）球以某速度從M點沿粗糙軌道開始運動，球在M點既有動能又有重力勢能，球上升至最高點N時，也既有動能又有重力勢能，球在軌道上運動過程中要克服摩擦阻力做功，有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，球在N點的機機能一定小于在M點的機械能，但由于球在M、N點的動能大小不確定，因此球在M、N兩點的重力勢能大小也不確定，即N點重力勢能有可能比M點重力勢能大，則最高點N與M點對比，N點可能M高，忽略空氣阻力，球從N點到O點機械能守恒，因此球在N點的機械能等于Q點的機械能。四、中考熱點掃描考點一熱機沖程的識別及能量的轉(zhuǎn)化考點一熱機沖程的識別及能量的轉(zhuǎn)化考點突破:1.內(nèi)燃機四個沖程的識別方法:一看氣門，二看活塞。（1）兩個氣門都關(guān)：活塞向下→做功沖程；活塞向上→壓縮沖程。（2）一個氣門開，一個氣門關(guān)：活塞向下→吸氣沖程；活塞向上→排氣沖程。2.在熱機的四個沖程中，涉及能量轉(zhuǎn)化的有兩個沖程。壓縮沖程中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，汽缸內(nèi)氣體的體積減小、密度增大、內(nèi)能增加、溫度升高、壓強增大；做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，汽缸內(nèi)氣體的體積增大、密度減小、內(nèi)能減少、溫度降低、壓強減小。吸氣壓縮做功排氣【例題1】下列有關(guān)內(nèi)燃機的說法中不正確的是（）A．單缸四沖程內(nèi)燃機工作時，依靠飛輪的慣性來完成的沖程有吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程B．內(nèi)燃機的大量使用會造成環(huán)境污染C．轉(zhuǎn)速為1800r/min的內(nèi)燃機每小時對外做功3600次D．內(nèi)燃機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能【答案】C【詳解】A．單缸四沖程內(nèi)燃機工作時，只有做功沖程對外做功，依靠飛輪的慣性來完成的沖程有吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程，故A正確，不符合題意；B．內(nèi)燃機的大量使用，會產(chǎn)生較多的尾氣，造成環(huán)境污染，故B正確，不符合題意；C．一臺四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min，則每小時飛輪的轉(zhuǎn)數(shù)是n=1800r/min×60min=1.08×105r由于四沖程汽油機一個工作循環(huán)完成4個沖程，飛輪和曲軸轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次，因此該汽油機每小時對外做功的次數(shù)為1.08×105r/2=54000，故C不正確，符合題意；D．在內(nèi)燃機的做功沖程中，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故D正確，不符合題意。故選C?？键c二能量的轉(zhuǎn)化及其守恒考點二能量的轉(zhuǎn)化及其守恒考點突破：各種形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化，同種形式的能可以發(fā)生轉(zhuǎn)移。在分析能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程時，要明確研究的對象和所研究的過程，注意分析物體起始狀態(tài)和最終狀態(tài)所具有的能量形式。在能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量是守恒的?！纠}2】如圖所示，是設(shè)想中的“永動機”，它通過高處的水從A口流出時，水流沖擊葉片轉(zhuǎn)動，葉片的轉(zhuǎn)動帶動B處的砂輪轉(zhuǎn)動，打磨刀片，同時帶動C處的抽水器工作，將低處的水抽到高處從D口流出，從而循環(huán)工作。該“永動機”工作過程中，下列說法正確的是（）A．水流沖擊葉片轉(zhuǎn)動，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，說明“永動機”工作時制造了能量C．相同時間內(nèi)，A、D兩口流出水的質(zhì)量相等D．這款“永動機”違背了能量守恒定律【答案】D【詳解】A．水流沖擊葉片轉(zhuǎn)動，是水的機械能轉(zhuǎn)化為砂輪的機械能，故A錯誤；B．砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，這是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不是“永動機”工作時制造了能量，故B錯