中考一輪復(fù)習(xí)知識點(diǎn)梳理與針對性分層訓(xùn)練第14章《內(nèi)能的利用》【知識點(diǎn)1、熱機(jī)】一、熱機(jī)1．利用_______做功的機(jī)械叫做熱機(jī)。2．熱機(jī)的種類很多，例如_______、______、______、_________等。3．燃料直接在發(fā)動機(jī)的汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)，叫做_________。4．內(nèi)燃機(jī)分為______和_______兩大類。二、汽油機(jī)1．汽油機(jī)由汽缸、進(jìn)氣門、排氣門、火花塞、活塞、連桿、曲軸幾部分組成。2．活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時，從汽缸的一端運(yùn)動到另一端的過程，叫做一個________。3．多數(shù)汽油機(jī)是由_____、____、_____、_____四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。沖程名稱吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程示意圖能的轉(zhuǎn)化無能量轉(zhuǎn)化無能量轉(zhuǎn)化聯(lián)系1．1個工作循環(huán)中，有________個沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動________周（轉(zhuǎn)），對外做功________次2．在一個工作循環(huán)中，只有做功沖程燃?xì)鈱ν庾龉Γ渌?個輔助沖程，依靠飛輪的慣性完成，不但不做功，還要消耗機(jī)械能三、汽油機(jī)與柴油機(jī)的比較內(nèi)燃機(jī)項目汽油機(jī)柴油機(jī)構(gòu)造汽缸頂部有________汽缸頂部有________燃料________________吸氣沖程汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入的是________柴油機(jī)在吸氣沖程中吸入的是_________點(diǎn)火方式壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃燃料，稱為_________壓縮沖程末，噴油嘴向汽缸內(nèi)噴出柴油，遇到溫度超過柴油燃點(diǎn)的空氣而自動點(diǎn)燃，稱為______效率效率低，20%~30%效率較高，30%~45%應(yīng)用機(jī)體輕便，主要用于汽車、飛機(jī)、摩托車等機(jī)體笨重，主要用于載重汽車、火車、輪船等【經(jīng)典例題考查】1．近年來我國重大裝備層出不窮，國人倍感自豪，下列機(jī)械的動力裝置不是使用熱機(jī)的是（）A．玉兔號月球車 B．山東號航母 C．C919客機(jī) D．長征五號火箭2．關(guān)于熱機(jī)，下列說法正確的是（）①汽油機(jī)頂部有噴油嘴，柴油機(jī)頂部有火花塞②柴油機(jī)在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸③在壓縮沖程中有很明顯的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。④在做功沖程中存在著化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程⑤在做功沖程中存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程；⑥汽油機(jī)和柴油機(jī)除了做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的A．①②③④⑤⑥正確 B．①②③④⑥正確 C．②③⑤⑥正確 D．③④⑤⑥正確3．如圖甲所示，壺中的水沸騰時，壺蓋不斷地跳動，壺嘴噴出大量“白氣”，在這個過程中水蒸氣對壺蓋，內(nèi)能（選填“增大”“減小”或“不變”），溫度降低；圖乙中汽油機(jī)的（選填）沖程和此過程的工作原理是一樣的。4．如圖為汽車的四缸發(fā)動機(jī)工作原理：內(nèi)燃機(jī)通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸上并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。在上述四個沖程中，使汽車獲得動力的是沖程。發(fā)動機(jī)在對外做功時將能轉(zhuǎn)化為能。若在圖示狀態(tài)中，氣缸1正在做功，氣缸2正在壓縮，則氣缸3正在，氣缸4正在。飛輪轉(zhuǎn)動半周后，正在做功的是氣缸。5．船舶航行時受到的阻力通常和航行速度的平方成正比，降低航速可以大大減少航行阻力，發(fā)動機(jī)對推進(jìn)設(shè)備做功的功率即推進(jìn)功率就會大大減小。但航速不是越小越好，因為船舶航行過程中還有其他輔助設(shè)備工作，需要發(fā)動機(jī)做功；航速減小后，一段航程所需的航行時間就會延長，雖然推進(jìn)功減少，但輔助功增加了。發(fā)動機(jī)做的功包括推進(jìn)功和輔助功兩部分。（1）在發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)中，排出CO2等氣體的沖程是；A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程（2）若船舶以速度勻速直線航行，航行時受到的阻力為f＝kv2（k為常量），則理想情況下，推進(jìn)功率和速度的關(guān)系為P推＝；（3）某船舶航行時，每公里航程的推進(jìn)功、輔助功和航速的關(guān)系如圖所示，則最省油的航速為m/s（取橫坐標(biāo)上的整數(shù)值）；若船舶以此速度勻速航行，船舶受到的推力為N?！局R點(diǎn)2、熱機(jī)的效率】一、燃料的熱值1．某種燃料完全燃燒所放出的_______與_______之比，叫做這種燃料的_____。2．熱值的符號是______，單位是________或________。3．酒精的熱值是3×107J/kg，它的物理意義是：________________________________。4．熱值是物質(zhì)本身的一種特性，與燃料的質(zhì)量、燃燒的狀態(tài)、放出熱量的多少無關(guān)。二、熱機(jī)的效率1．對于熱機(jī)而言，用來做有用功的那一部分能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫熱機(jī)的效率。2．蒸汽機(jī)的效率只有6%~15%，汽油機(jī)的效率可以達(dá)到20%~30%，柴油機(jī)的效率可以達(dá)到30%~45%。3．熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)。提高熱機(jī)效率，可以節(jié)約能源，減少污染。提高效率的途徑：①；②三、熱量、燃料燃燒、熱機(jī)效率等相關(guān)計算知識點(diǎn)熱量的計算燃料燃燒放熱熱機(jī)效率公式備注注意：物體的初溫、末溫和變化的溫度適用于固體、液體適用于氣體W有指有效利用的能量，Q放指總能量【經(jīng)典例題考查】6．如圖所示，為比較a、b兩種液體的比熱容及1、2兩種燃料的熱值，甲、乙、丙三圖中的裝置相同，燃料的質(zhì)量均為10g，燒杯內(nèi)的液體初溫相同。當(dāng)燃料燃盡時，立即讀取相應(yīng)溫度計的讀數(shù)，分別為t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。（1）在實驗中，三個燒杯中a、b液體的必須相同；（2）比較a、b兩種液體的比熱容，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實驗，液體a的比熱容ca與液體b的比熱容cb相比，cacb（選填“＞”、“＝”、“＜”）；（3）比較1、2兩種燃料的熱值，應(yīng)選擇兩圖進(jìn)行實驗，燃料1的熱值q1與燃料2的熱值q2相比，q1q2（選填“＞”、“＝”、“＜”）。7．關(guān)于燃料的熱值，下列說法中正確的是（）A．汽油的熱值為4.6×107J/kg，表示每燃燒1kg的汽油可以獲得4.6×107J的熱量 B．燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多 C．燃料不燃燒時，熱值為0 D．燃料的熱值與燃料燃燒時放出的熱量和質(zhì)量無關(guān)8．如圖所示是柴油機(jī)的示意圖，已知柴油的熱值為4.2×107J/kg。若該柴油機(jī)的效率為30%，下列關(guān)于柴油機(jī)工作過程描述正確的是（）A．如圖所示的是壓縮沖程 B．該柴油機(jī)消耗100g柴油可以獲得約1.26×106J的有用功 C．該沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．該柴油機(jī)燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能9．如圖所示是汽油機(jī)沖程。完全燃燒1kg汽油放出的熱量是J，若其效率為25%，則消耗1kg汽油轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是J（q汽油＝4.6×107J/kg）。10．一臺單缸四沖程柴油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，該柴油機(jī)活塞1s對外做功次。若其效率為40%，消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是多少J？（柴油的熱值為4.3×107J/kg）11．如圖是某四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖，活塞的橫截面積是20cm2．做功沖程中，燃?xì)鈱钊钠骄鶋簭?qiáng)是1.0×106Pa，活塞移動的距離是40mm，所用時間是0.01s．試求：（1）做功沖程中，燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫κ嵌嗌伲浚?）做功沖程中，平均壓力做的功率是多少？（3）設(shè)做功沖程中汽油完全燃燒，放出的熱量是800J，則該汽油機(jī)的效率是多少？【知識點(diǎn)3、能量的轉(zhuǎn)化和守恒】一、能量的轉(zhuǎn)化科學(xué)家們經(jīng)過長期的探索，發(fā)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化是非常普遍的，在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。摩擦生熱，______能轉(zhuǎn)化為______能；水電站力水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)，______能轉(zhuǎn)化為______能；電動機(jī)帶動水泵把誰送到高處，______能轉(zhuǎn)化為______能；植物吸收太陽光進(jìn)行光合作用，______能轉(zhuǎn)化為______能；燃料燃燒時發(fā)熱，______能轉(zhuǎn)化為______能。二、能量守恒定律能量既不會憑空______，也不會憑空_____，它只會從一種形式____為其他形式，或者從一個物體______到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總和_______。這就是能量守恒定律。三、永動機(jī)1．定義：不需要動力就能源源不斷地對外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫做永動機(jī)。2．永動機(jī)失敗的原因：它違背了_________________。12．燃油汽車的動力機(jī)械是內(nèi)燃機(jī)。汽車勻速行駛時，內(nèi)燃機(jī)通過燃燒汽油把能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，然后通過做功沖程把能轉(zhuǎn)化成汽車的能；而運(yùn)動的汽車制時由于摩擦，動能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的能，這些消耗的能量不能再用來驅(qū)動汽車，可見，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有性的。13．從19世紀(jì)末世界上建成第一座水電站以來，水力發(fā)電站就成了水能利用的主要形式。如圖是水力發(fā)電站的原理圖，關(guān)于水力發(fā)電下列說法正確的一組是（）①上游的水向下沿著導(dǎo)管運(yùn)動到下游的過程中，水的機(jī)械能保持不變；②運(yùn)動的水流沖擊水輪機(jī)使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，水流的一部分動能轉(zhuǎn)移為水輪機(jī)的動能；③水輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電將電能轉(zhuǎn)化為動能；④要加大水力發(fā)電的功率，可以采用“增大落水差”的方法。A．①② B．①③ C．② D．②④14．有人設(shè)想的“永動機(jī)”如圖所示。下列對該裝置開始轉(zhuǎn)動后的分析正確的是（）A．裝置所具有的機(jī)械能始終不變 B．如果沒有能量補(bǔ)充，裝置最終會停下來 C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動下去 D．裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉(zhuǎn)化15．目前，市區(qū)里的老舊小區(qū)正在進(jìn)行水路改造，改造中用到了沖擊鉆，沖擊鉆工作時，鉆頭在電動機(jī)的帶動下，不斷地沖擊墻壁打出圓孔，如圖所示，沖擊鉆在工作過程中，關(guān)于其能量轉(zhuǎn)化正確的是（）A．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能 C．只有機(jī)械能和電能的轉(zhuǎn)化 D．有電能、機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化16．如圖所示，是武漢江灘公園中安裝的一款太陽能路燈，頂端是太陽能電池板，它白天向燈桿中的蓄電池充電，而夜晚則由蓄電池給路燈供電。下列說法正確的是（）A．白天陽光照射太陽能電池板時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．白天太陽能電池板向蓄電池充電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C．白天陽光照射太陽能電池板時，太陽能轉(zhuǎn)化為電能 D．夜晚蓄電池給路燈供電時，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【精選真題演練】17．（2021?淮安）如圖所示，將鐵絲快速彎折十余次，彎折處溫度升高，該過程與四沖程汽油機(jī)哪一個沖程能量轉(zhuǎn)化相同？（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程18．（2021?東營）下列說法正確的是（）A．熱值大的燃料完全燃燒，放出的熱量一定多 B．物體的溫度不變，它的內(nèi)能一定不變 C．物體的內(nèi)能增加，可能是從外界吸收了熱量 D．熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞19．（2021?天門）如圖為汽油機(jī)工作循環(huán)中的某個沖程，關(guān)于此沖程的說法正確的是（）A．進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉 B．噴油嘴噴出霧狀汽油 C．靠飛輪的慣性完成 D．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能20．（2021?蘇州）如圖是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”和“比較不同燃料燃燒時放出的熱量”的甲、乙兩組實驗裝置。下列關(guān)于該兩組實驗的說法正確的是（）A．每組實驗中，燃料的質(zhì)量均應(yīng)相等 B．每組實驗中，杯中物質(zhì)的質(zhì)量均應(yīng)相等 C．甲組實驗中，可以根據(jù)溫度計示數(shù)的變化來比較吸熱的多少 D．乙組實驗中，可以根據(jù)加熱時間的長短來比較吸熱的多少21．（2021?邵陽）電動機(jī)已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代化生活了，如電動汽車、電動摩托車、電風(fēng)扇、電動耕田機(jī)等，對其工作過程中能量轉(zhuǎn)換表述正確的是（）A．電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 B．機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能 C．太陽能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 D．內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能22．（2021?寧波）在如圖所示的“汽油機(jī)模型”實驗中，將少量的汽油噴入筒內(nèi)，用軟木塞塞住筒口，搖動起電機(jī)，觀察到放電針放電，汽油燃燒，軟木塞被高溫高壓的氣體沖出。該實驗可模擬四沖程汽油機(jī)工作時的（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程23．（2021?牡丹江）現(xiàn)在流行一款鞋，穿上它走路時，鞋會發(fā)光，站著不動就不會發(fā)光。則這款鞋發(fā)光的原理，從能量轉(zhuǎn)化的角度分析正確的是（）A．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為光能 B．電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為光能 C．機(jī)械能轉(zhuǎn)化為光能，再轉(zhuǎn)化為電能 D．光能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能24．（2021?邵陽）小汽車已成為大多數(shù)家庭出行代步的工具，其發(fā)動機(jī)大多數(shù)為汽油機(jī)，下列有關(guān)汽油機(jī)的說法正確的是（）A．汽油機(jī)的吸氣沖程吸入的是空氣 B．汽油機(jī)的效率一般比柴油機(jī)的效率高 C．汽油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式 D．汽油機(jī)的壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能25．（2021?朝陽）圖中是某四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的沖程，若此內(nèi)燃機(jī)1秒內(nèi)對外做功20次，則飛輪轉(zhuǎn)速是r/min。26．（2021?常州）在汽車行業(yè)，“熱融緊固”技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，如圖所示，①利用電動工具使螺釘高速旋轉(zhuǎn)并壓向金屬板材；②螺釘尖端與板材表面摩擦生熱，板材局部（物態(tài)變化名）變軟，螺釘尖端仍然堅硬，摩擦生熱的能量轉(zhuǎn)化方式與四沖程汽油機(jī)的沖程相同；③螺紋完全擰入板材后螺釘停止轉(zhuǎn)動，板材局部（物質(zhì)變化名）牢牢套住螺釘，利用該技術(shù)，銅螺釘可以擰入表格中物質(zhì)制作的板材。物質(zhì)熔點(diǎn)/℃鐵1535銅1083鋁66027．（2021?河北）小明用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的甲、乙兩種物質(zhì)加熱。根據(jù)測量數(shù)據(jù)描繪溫度﹣時間圖象如圖所示，由圖可知，甲物質(zhì)比熱容（選填“＞”“＜”或“＝”）乙物質(zhì)比熱容。用酒精燈給物體加熱，物體內(nèi)能增大、溫度升高，這是通過方式實現(xiàn)的。實驗完成后，酒精燈中剩余酒精的熱值（選填“變大”“變小”或“不變”）。28．（2021?鹽城）用煤氣灶把初溫為20℃，質(zhì)量為2kg的水加熱到70℃，水吸收的熱量為J。若煤氣燃燒時放出的熱量全部被水吸收，則需要完全燃燒kg的煤氣。事實上，將這壺水加熱到70℃需要的煤氣質(zhì)量更。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg]29．（2021?哈爾濱）哈爾濱市正在進(jìn)行的老舊小區(qū)改造措施惠及萬民，其中為房屋外墻安裝保溫層、更換門窗等措施可減少散熱，提高室溫，實現(xiàn)“節(jié)能減排”，因此某居民樓一冬天可節(jié)約燃煤2.8×104kg，這些煤完全燃燒可放出的熱量為J，這些熱量可使太陽島人工湖中1.0×108kg的水溫度升高℃。[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值為3.0×107J/kg]30．（2021?十堰）如圖所示，小明在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)硝化棉，用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃，此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與柴油機(jī)的沖程相同。小明參加了一次長跑，身體消耗的能量約為8.4×106J，這些能量相當(dāng)于完全燃燒m3的天然氣，若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，則在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下這些熱量可將kg、20℃的水燒開。（c水＝4.2×103J/（kg?℃）；q天然氣＝4×107J/m3）31．（2021?常州）生活垃圾的熱值為3×106J/kg，位于武進(jìn)區(qū)遙觀鎮(zhèn)的垃圾焚燒發(fā)電廠每天完全燃燒800t生活垃圾，放出熱量J，放出熱量的30%用來發(fā)電，每天可發(fā)電kW?h，放出熱量的42%用來加熱水供給附近小區(qū)，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，每天可將kg的水由20℃恰好加熱至沸騰。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]32．（2021?荊門）目前正在我市進(jìn)行試驗飛行的國產(chǎn)大型水陸兩棲飛機(jī)“鯤龍”AG600裝有4臺國產(chǎn)WJ6渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)，是國家為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要，研制的大型特種用途民用飛機(jī)。飛機(jī)在空中滿載時的最大巡航速度為460km/h，發(fā)動機(jī)巡航推力為5×104N。（1）AG600在高空所受的大氣壓強(qiáng)，比水面附近的大氣壓強(qiáng)；為了執(zhí)行滅火任務(wù)飛機(jī)停在水面吸水，隨著吸水量增加，它受到的浮力（選填“增大”、“不變”或“減小”）。（2）某次試飛中AG600以最大速度滿載巡航1h，消耗燃油2×103kg，燃油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能為J，發(fā)動機(jī)的工作效率為（燃油的熱值取4.6×107J/kg）。33．（2021?南京）小明一家駕車旅行。（1）加油時，聞到汽油味，說明分子在；（2）圖示為車發(fā)動機(jī)的一個沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況是；（3）若車的總質(zhì)量為1.5t，勻速直線行駛9km，所受阻力為車重的0.1倍，完全燃燒汽油1L，則1L汽油完全燃燒放出的熱量是J，車所受牽引力是N，車的工作效率是%。（ρ汽油＝0.8×103kg/m3，q汽油＝4.5×107J/kg，g取10N/kg）34．（2021?遂寧）如圖是新農(nóng)村建設(shè)中廣泛使用的一種小型農(nóng)用柴油機(jī)，銘牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一個沖程活塞移動的距離。該柴油機(jī)為單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)，壓縮沖程中氣缸內(nèi)氣體內(nèi)能增加是通