專題十四內(nèi)能的利用

總覽

知識(shí)結(jié)構(gòu)

模塊一：熱機(jī)

"F洋品模塊二：熱機(jī)的效率

知識(shí)清單

模塊三：能量的轉(zhuǎn)化與守恒

考向1：汽油機(jī)的工作過(guò)程

考向2：汽油機(jī)、柴油機(jī)及相關(guān)計(jì)算

內(nèi)

考向3：熱值及其相關(guān)計(jì)算

能

方法清單

的+典例+練習(xí)考向4：熱機(jī)效率及其計(jì)算

利考向5：能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移

用

考向6：能量守恒定律

1.內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與對(duì)外做功次數(shù)的關(guān)系

2.熱值和比熱容概念的理解

易混易錯(cuò)分析+典例

3.對(duì)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的理解

1.熱機(jī)沖程的識(shí)別及能量的轉(zhuǎn)化

2.能量的轉(zhuǎn)化及其守恒

中考熱點(diǎn)掃描+典例3.熱量與熱機(jī)效率的計(jì)算

4.以熱機(jī)為載體的綜合計(jì)算

一、知識(shí)結(jié)構(gòu)

O利用內(nèi)能做功的機(jī)械

。能量轉(zhuǎn)化：化學(xué)能一內(nèi)能一機(jī)械能

。內(nèi)燃機(jī)：柴油機(jī)與汽油機(jī)

熱機(jī)

四個(gè)沖程：吸氣、壓縮、做功和排氣

汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)

O汽油機(jī)

壓縮沖程：機(jī)械能一內(nèi)能

做功沖程：內(nèi)能一機(jī)械能

是燃料本身的一種特性

內(nèi)熱值公式：固體：q=Q/m氣體：q=Q/V

能熱機(jī)的單位：J/kgJ/m3

的

熱機(jī)的效率少有用少有用

利>1=-^—=-----

。總qm

用

能量的轉(zhuǎn)化

能量的轉(zhuǎn)能量的轉(zhuǎn)移

化與守恒能量守恒定律

二、知識(shí)清單+方法清單

模塊一熱機(jī)

知識(shí)清單二

一、熱機(jī)

1.實(shí)驗(yàn)探究一熱機(jī)工作原理

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】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(tái)上，用酒精燈

給試管加熱，水沸騰后，水蒸氣會(huì)把橡皮塞沖出去，試管口觀察到大量“白霧”出現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

【實(shí)驗(yàn)分析】酒精燃燒釋放出熱量（化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），通過(guò)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(lái)越多，對(duì)橡皮塞的壓力越來(lái)越大，最后將橡

皮塞沖出，這時(shí)水蒸氣對(duì)橡皮塞做功。同時(shí)，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(shí)驗(yàn)裝置就是一個(gè)簡(jiǎn)單的熱機(jī)模型。其能量轉(zhuǎn)化過(guò)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(guò)熱傳遞方式傳遞給工作物質(zhì)一水，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(jī)械能。

【探究結(jié)論】利用內(nèi)能可以做功。

2.熱機(jī)

（1）熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫熱機(jī)。汽車、輪船和飛機(jī)等發(fā)動(dòng)機(jī)都是利用燃燒燃料釋放的內(nèi)

能做功的裝置，都是熱機(jī)。

（2）熱機(jī)的種類：常見(jiàn)的有蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。

（3）熱機(jī)的工作原理：燃料的化學(xué)能一內(nèi)能一機(jī)械能。

（4）內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。內(nèi)燃機(jī)根據(jù)其所使用的燃料分為邕

油機(jī)和柴油機(jī)兩類。

二、汽油機(jī)

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?lái)推動(dòng)活塞做功。

2.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(guò)程

(1)沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程，叫做一個(gè)沖程。

汽油機(jī)的四個(gè)沖程

(2)四個(gè)沖程：汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)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(gè)工作循環(huán)，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，對(duì)外做功L次.

(3)汽油機(jī)的工作過(guò)程

沖程活塞

進(jìn)氣門排氣門沖程的作用能量轉(zhuǎn)化

名稱運(yùn)動(dòng)

吸氣

開(kāi)閉向下吸入燃料和空氣的混合物

沖程

壓縮壓縮燃料和空氣的混合物，機(jī)械能轉(zhuǎn)

閉閉向上

沖程使其內(nèi)能增大，溫度升高化為內(nèi)能

火花塞產(chǎn)生電火花,點(diǎn)燃燃

做功內(nèi)能轉(zhuǎn)化

閉閉向下料，高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活

沖程為機(jī)械能

塞做功，帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)

排氣

閉開(kāi)向上排出廢氣

沖程

4.柴油機(jī)與汽油機(jī)的異同

柴油機(jī)的工作過(guò)程與汽油機(jī)大致相同，也是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程構(gòu)成一個(gè)工作循

環(huán)，在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次。

柴油機(jī)和汽油機(jī)構(gòu)造及工作過(guò)程的不同點(diǎn)：

(1)汽油機(jī)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(diǎn)燃式”);柴油機(jī)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(guò)柴

油的燃點(diǎn)，此時(shí)從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來(lái)(俗稱“壓燃式”)o

(2)汽油機(jī)吸氣沖程吸入空氣和汽油的混合物；柴油機(jī)吸入氣缸內(nèi)的物質(zhì)只有空氣。

方法清單

考向01汽油機(jī)的工作過(guò)程

【例題1】（2024.鎮(zhèn)江.中考真題）下面是汽油機(jī)工作時(shí)的各個(gè)沖程示意圖，其中做功沖程是（）

【答案】C

【詳解】A.進(jìn)氣門打開(kāi)，活塞向下運(yùn)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(yùn)行，是壓縮沖程，將機(jī)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(yùn)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(jī)

械能，從而獲得動(dòng)力，故C符合題意;

D.排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，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(jī)工作的沖程

進(jìn)氣閥打開(kāi)、排氣閥關(guān)閉

箱據(jù)紀(jì)'

進(jìn)氣閥關(guān)閉、排氣閥打開(kāi)圖布至

、閥判斷

2.內(nèi)燃機(jī)“兩沖程”的能量轉(zhuǎn)化

（1）將機(jī)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(jī)械能的是做功沖程;

（3）只有做功沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程均依靠飛輪慣性完成。

【訓(xùn)練1-1】（2024.常州.中考真題）四沖程汽油機(jī)工作時(shí)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(jī)的四個(gè)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(jī)械能轉(zhuǎn)化成

內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故c符合題意。ABD不符合題意。故選C。

【訓(xùn)練1-2】（2024?黑龍江雞西?中考真題）汽油機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是沖程，某單缸四

沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min,則此汽油機(jī)每秒對(duì)外做功次。

【答案】做功20

【詳解】汽油機(jī)的做功沖程是通過(guò)氣體對(duì)外做功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的。

汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min,說(shuō)明Is內(nèi)汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)等于40r,一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)

動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)40次，故對(duì)外做功20次。

考向02汽油機(jī)、柴油機(jī)及相關(guān)計(jì)算

【例題2】如圖所示是單缸四沖程汽油機(jī)某一沖程工作示意圖，該沖程是沖程。若該汽油機(jī)

1s對(duì)外做功15次，則汽油機(jī)的飛輪速度為r/min。

【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(yùn)動(dòng)，所以是壓縮沖程。

四沖程汽油機(jī)在1s內(nèi)對(duì)外做功15次，則汽油機(jī)Imin做功900次，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圈，對(duì)外做功1次，所以汽油機(jī)的飛輪Imin內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)1800次，即該汽油機(jī)

工作時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min。

轉(zhuǎn)數(shù)與做功次數(shù)和工作循環(huán)個(gè)數(shù)的關(guān)系

d對(duì)外做功一次

曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周一個(gè)工

「壓縮沖程：機(jī)械能一?內(nèi)能

活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次H匚能量

I做功沖程：內(nèi)能—＞機(jī)械能

做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力P=pS；一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功

W=Fs；汽油機(jī)的功率尸=皿仇

【訓(xùn)練2-11熱機(jī)是利用做功的機(jī)械，如圖是某臺(tái)汽油機(jī)的剖面圖，它表示的是沖程,

己知該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,在Imin內(nèi)，汽油機(jī)完成個(gè)沖程，對(duì)外做功次。

~1/e!=5=tca

【答案】?jī)?nèi)能做功48001200

【詳解】熱機(jī)工作時(shí)交內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是利用內(nèi)能做功的機(jī)械。

觀察圖可知，汽油機(jī)兩氣門都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞下行，是汽油機(jī)的做功沖程。

飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min,表示每分鐘飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2400圈，每個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，對(duì)外做功一次,

所以每分鐘完成1200個(gè)工作循環(huán)，完成4800個(gè)沖程，對(duì)外做功1200次。

【訓(xùn)練2-2】某單缸四沖程汽油機(jī)的汽缸活塞橫截面積為5X10-3m2,一個(gè)沖程活塞在汽缸中移動(dòng)

的距離是50mm,滿負(fù)荷工作時(shí)做功沖程中燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為8義105pa,飛輪Imin內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)1800r。若

汽油機(jī)滿負(fù)荷工作(不計(jì)摩擦)，求:

(1)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力。

(2)一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功。

(3)汽油機(jī)的功率。

【答案】(1)4X103N；(2)200J；(3)3000W

【詳解】(1)燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力

F=pS=8xl05Pax5xl0-3m2=4X103N

(2)一個(gè)做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞做的功

Vr=F5=4xl03Nx50xl03m=200J

(3)Imin內(nèi)燃?xì)鈱?duì)活塞做功的次數(shù)

1800

n=--=900

2

汽油機(jī)的功率

尸=四=江=9OOX2OOJ=3OOOW

tt60s

模塊二熱機(jī)的效率

知識(shí)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(jiàn)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(shí)能量的轉(zhuǎn)化：燃料在燃燒過(guò)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。

Qtt

(2)公式：q=F

。放是燃料放出的熱量，單位是J;機(jī)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(hào)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

3.4xlO7J/kg＞它表示1kg木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.4xl07j。

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(wú)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：=

(6)氣體燃料的熱值：4一爺

俅示氣體燃料的體積，單位是n?；。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(jī)的效率

1.日常生活中的熱效率問(wèn)題

(1)問(wèn)題探究

用煤氣灶燒水時(shí)，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)?/p>

灶的效率等都應(yīng)用該公式計(jì)算)

.小美有效利用的熱量。有用

燃料完全燃燒放出的熱量。放

(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(jī)的效率

(1)內(nèi)燃機(jī)中熱量燃燒的能量流向圖：由圖可知，從燃料燃燒到對(duì)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(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，叫熱機(jī)的效率。

(3)公式：

(4)物理意義：熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的重要指標(biāo)。熱機(jī)的效率表示使用熱機(jī)時(shí)對(duì)燃料的利用率

的高低，熱機(jī)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(jī)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(jī)常常用蒸汽輪機(jī)推動(dòng)，為了提高

燃料的利用率，人們利用蒸汽輪機(jī)排出的廢氣來(lái)供熱，這就是熱電站。

(3)使用時(shí)，注意保養(yǎng)，保證良好的潤(rùn)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(jī)的設(shè)計(jì)和制造上，采用先進(jìn)的技術(shù)。

4.熱機(jī)效率總小于1的原因

因?yàn)闊釞C(jī)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(jī)的效率一定小于lo

方法清單

考向01熱值及其相關(guān)計(jì)算

【例題1】(2024?連云港.中考真題)下列關(guān)于燃料的熱值說(shuō)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3.0xl()7j/kg,完全燃燒1kg焦炭能放出3Oxl()7j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(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)。=〃吆可知，放出的熱量與熱值、質(zhì)量有關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.一瓶酒精用去二分之一后，質(zhì)量變化、熱值不變，故C錯(cuò)誤；

D.焦炭的熱值是3.0x1071/^,它表示的意思是1kg的焦炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.0X107J,故

D正確。故選D。

方法技巧

1.明確熱值的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

一一「由燃料種類決定，與其質(zhì)量、體積及是否完

____，決定;因素怙全燃燒均無(wú)關(guān)

---------質(zhì)量相同的不同種類的燃料，燃料的熱值越

3完全燃燒r大，完全燃燒舟莪出的熱量越多___________

質(zhì)量不同的同種燃料，質(zhì)量越大，完全燃燒

放出的熱量越多

2.三步快解燃料燃燒的相關(guān)計(jì)算問(wèn)題

題目所描述的是怎樣的物理過(guò)程，即吸、放熱過(guò)程

過(guò)卷明確已知量和未知量

明確題目中熱量的去向，即過(guò)程中熱量是被完全

吸收還是部分吸收______________________

屋秫內(nèi)根據(jù)熱量轉(zhuǎn)移的特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算

【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(jì)熱量損失，此過(guò)程需要完全燃燒kg的煤氣，這是通過(guò)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=4.2x103j/Qg.□),煤氣的熱值煤氣=4.2x107股8]

【答案】6.72X105J1.6xl0-2kg熱傳遞不變

【詳解】由題意知，將2kg水從20℃加熱到100℃,水吸收的熱量為

35

。吸=cm(Z-Z0)=4.2xlOJ/(kg.℃)x2kgx(100℃-20℃)=6.72xlOJ

由題意可知，若不計(jì)熱量損失，則0放=。吸=6.72x1（）5j

由。放刁的可得，需要完全燃燒的煤氣質(zhì)量為

6.72x10sJ

m=Q^==1.6xl0-2kg

7

q煤氣4.2xlOJ/kg

水變熱，水吸收熱量、內(nèi)能增大，是通過(guò)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(méi)有關(guān)系，若煤氣燃燒不充分，其熱值不變。

【訓(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(shí)放出的熱量”。

ab

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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)后，可以通過(guò)比較（選填“加熱時(shí)間”或“水升高的溫度”）來(lái)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

m

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(xiě)一個(gè)序號(hào)）。

①速度②功率③比熱容④壓強(qiáng)

【答案】（1）初溫；（2）水升高的溫度；（3）酒精；（4）③

【詳解】（1）為了實(shí)驗(yàn)的環(huán)境完全相同，同時(shí)為了便于比較水吸收熱的多少，實(shí)驗(yàn)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(guò)比較水升高的溫度來(lái)比較酒精和碎紙片放出的熱量多少。運(yùn)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

=65℃-25℃=40℃=44℃-25℃=19℃

根據(jù)比熱容公式可知，酒精完全燃燒放了的熱量更多。

（4）①速度反映物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，用路程與時(shí)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(shí)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(qiáng)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。

【訓(xùn)練1-31汽車是現(xiàn)代生活中最常見(jiàn)的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某沖程及能

量流向圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.甲圖是壓縮沖程，活塞對(duì)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(jī)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(huì)降低燃料的熱值

D.為節(jié)能冬天汽車都會(huì)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(yùn)動(dòng)，壓縮氣體，對(duì)氣體做功，氣體

溫度升高，這是汽油機(jī)的壓縮沖程，故A正確；

B.由乙圖可知該汽油機(jī)的效率為〃=100%-6%-30%-36%=28%,故B錯(cuò)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(wú)關(guān)，冬天汽車?yán)梦矚庵械?/p>

余熱給車內(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(cuò)誤。故選A。

考向02熱機(jī)效率及其計(jì)算

【例題2】（2024.遼寧?中考真題）汽油機(jī)在沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。若某汽車的汽油機(jī)

在一段時(shí)間內(nèi)所做的有用功為2.3X107J,效率為25%,則該汽油機(jī)在這段時(shí)間內(nèi)消耗kg的汽油

（汽油的熱值取q汽油=4.6xl（）7j/kg）。

【答案】做功2

【詳解】汽油機(jī)在做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

汽油完全燃燒放出的熱量為

則汽油的質(zhì)量為

9.2X10-J=2kg

q4.6xl07J/kg

方法技巧計(jì)算熱機(jī)效率的步驟

1.首先明確熱機(jī)所做的有用功W^Pt

2.再明確燃料燃燒所釋放的能量，即總能量為：(或Q=qV)

3.最后計(jì)算熱機(jī)的效率：〃=皿0

【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(kāi)始將氫能作為一種新能源加以

利用。已知?dú)淙剂系臒嶂禐?.6x108j/kg,水的比熱容為4.2義1。3j/(kg.。?。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kg

水的溫度從20℃升高到100℃o

【答案】4.2x1091.25X104

［詳解］這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量。放=wq=30kgX1.4X108J/kg=4.2X109J

這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量為4.2X109JO若這些熱量完全被水吸收，水的質(zhì)量

m=—=---------34.2X*----------------=1.25x1()4kg

c\t4.2x103J/(kg-℃)x(100℃-20℃)

可使1.25x104kg水的溫度從20℃升高到100℃o

【訓(xùn)練2-2】某研學(xué)活動(dòng)小組在實(shí)踐活動(dòng)期間，粗略測(cè)量了一農(nóng)家柴火灶的熱效率。同學(xué)們?cè)诓窕?/p>

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2(TC升高到820。。水吸收的熱

量為J,該柴火灶的熱效率為o［水的比熱容是4.2x103j/(kg。?］,這種干木柴的熱值是

l.OxlO^/kg］

【答案】1.26X10612.6%

【詳解】5kg的水溫度從20。(2升高到8(FC吸收的熱量為

。吸=c水加水("o)=4.2xlO3J/(kg-℃)x5kgx(80℃-20℃)=1.26xlO6J

1kg的干木柴完全燃燒放出的熱量為Q=mq=lkgX1X107J/kg=lX107J

該柴火灶的效率

A=1.26X10-J=126%

QlxlO7J

模塊三能量的轉(zhuǎn)化與守恒

知識(shí)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

物體具有的動(dòng)能物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化

時(shí)釋放出來(lái)的能量

和勢(shì)能之和啊癡以

電所具有的能量人一能量的常見(jiàn)的由?光所具有的能量

存,在形式、一與風(fēng)能、核能、潮

物體內(nèi)所有分子動(dòng)能

和分子勢(shì)能的總和，

(1)機(jī)械能：機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。

(2)內(nèi)能：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)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(yáng)能：太陽(yáng)能是一種可再生能源。

(4)化學(xué)能：各種物質(zhì)都儲(chǔ)存化學(xué)能，如燃料、動(dòng)物、食物都儲(chǔ)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;蒸汽機(jī)火車是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

3.能量的轉(zhuǎn)移

能量可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)整到其他物體，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(guò)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(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,

或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變。

2.對(duì)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(gè)方面。

3.永動(dòng)機(jī)

(1)不少人曾設(shè)想制造一種不需要?jiǎng)恿湍茉丛床粩嗟貙?duì)外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫做永

動(dòng)機(jī)。然而，從沒(méi)有一種永動(dòng)機(jī)成功過(guò)，因?yàn)檫`背了能量守恒定律。

（2）能量守恒定律使人們認(rèn)識(shí)到：任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，而不

能無(wú)中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永動(dòng)機(jī)。

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(guó)“嫦娥六號(hào)”任務(wù)搭載四個(gè)國(guó)際載荷成功發(fā)

射升空?；鸺l(fā)射時(shí)，燃料燃燒獲得的能量使其加速升空，與該過(guò)程能量轉(zhuǎn)化形式相同的是（）

A.熱機(jī)做功沖程B.鉆木取火過(guò)程

C.水力發(fā)電過(guò)程D.物體上拋過(guò)程

【答案】A

【詳解】火箭發(fā)射時(shí)，燃料燃燒獲得的能量使其加速升空，該過(guò)程為內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。

A.熱機(jī)做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，故A符合題意；

B.鉆木取火過(guò)程機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，故B不符合題意；

C.水力發(fā)電過(guò)程為機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，故C不符合題意；

D.物體上拋過(guò)程中克服阻力做功，機(jī)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(shí)別能量轉(zhuǎn)化的兩種方法

看關(guān)鍵字詞：一般有“動(dòng)”字的對(duì)應(yīng)的是機(jī)械能；有“熱”字的對(duì)應(yīng)的是內(nèi)

能；有''電”字的對(duì)應(yīng)的是電能。看能量的形式是否發(fā)生變化：發(fā)生變化的則為

能量的轉(zhuǎn)化；沒(méi)有發(fā)生變化的則為能量的轉(zhuǎn)移。

【訓(xùn)練1-1】隨著我國(guó)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(dòng)機(jī)的主要部分

是汽油機(jī)，是把汽油燃燒放出的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。汽油機(jī)工作時(shí)，克服摩擦消耗的能量、機(jī)

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(dòng)地用來(lái)驅(qū)動(dòng)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。

【答案】?jī)?nèi)能方向性

【詳解】汽油燃燒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)放出熱量，所以汽油機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械。

由于燃料燃燒放出熱量，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)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。

【訓(xùn)練1-2】某路燈照明系統(tǒng)的太陽(yáng)能電池白天將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，對(duì)蓄電池充電，晚上蓄電池

對(duì)路燈供電，對(duì)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(yáng)能”C.丙是“電能”D.丁是“機(jī)械能”

【答案】c

【詳解】由題意可知整個(gè)過(guò)程是太陽(yáng)能通過(guò)太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能通過(guò)蓄電池將

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在蓄電池中，晚上蓄電池對(duì)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(shí)將電能轉(zhuǎn)化為光能，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。

【訓(xùn)練1-31下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說(shuō)法中，正確的是（）

A.蓄電池充電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

B.暖瓶塞跳起時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.用熱水袋取暖時(shí)，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移

D.電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

【答案】C

【詳解】A.蓄電池充電時(shí)，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(cuò)誤；

B.暖瓶塞跳起時(shí)，瓶塞獲得了機(jī)械能，瓶?jī)?nèi)空氣內(nèi)能減少，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.B錯(cuò)誤；

C.用熱水袋取暖時(shí)，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(dòng)機(jī)工作時(shí)，消耗電能，得到機(jī)械能，所以是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.故D錯(cuò)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(kāi)物》中記載有一種自動(dòng)引水灌溉工具一一“高轉(zhuǎn)筒車”

（如圖）。使用時(shí)下方轉(zhuǎn)輪安裝在河道中，流水驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，系在傳動(dòng)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(shuō)法正確的是（）

A.這是一臺(tái)“永動(dòng)機(jī)”

B.水在輸送過(guò)程中重力勢(shì)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(gè)轉(zhuǎn)輪可分別看作定滑輪和動(dòng)滑輪

【答案】C

【詳解】A.“高轉(zhuǎn)筒車”轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，需要水能提供動(dòng)力，如果沒(méi)有水能，它將不能轉(zhuǎn)動(dòng)，因此不是

“永動(dòng)機(jī)”，根據(jù)能量守恒定律可知，世界上不存在“永動(dòng)機(jī)”，故A錯(cuò)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(shì)能變大，故B錯(cuò)誤;

C.轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快，相同時(shí)間內(nèi)對(duì)水做的功越多，根據(jù)公式尸=%可知，功率越大，故C正確;

D.上、下兩個(gè)轉(zhuǎn)輪的軸都是固定不動(dòng)的，因此都可看做定滑輪，故D錯(cuò)誤。

故選C。

方法技巧三點(diǎn)理解能量守恒定律

（1）能量不會(huì)憑空產(chǎn)生或消失；（2）能量只會(huì)發(fā)生“轉(zhuǎn)化”或“轉(zhuǎn)

移”；（3）能量的總量是不會(huì)發(fā)生變化的。

【訓(xùn)練2-1】關(guān)于能量守恒定律，下列說(shuō)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(guò)程中，能量的總量保持不變

D.熱機(jī)在工作的過(guò)程中不遵循能量守恒定律

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】熱機(jī)工作過(guò)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(huì)憑空消失，當(dāng)能量從一個(gè)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(shí)，總量保持不變，故AB錯(cuò)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(jī)的工作過(guò)程也遵循能量守恒定律,

故D錯(cuò)誤。故選C。

【訓(xùn)練2-2】如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.小球彈起的高度越來(lái)越小，說(shuō)明在此過(guò)程中能量不守恒

B.根據(jù)能量守恒定律，在此過(guò)程中小球的機(jī)械能總量是保持不變的

C.在小球的運(yùn)動(dòng)中是通過(guò)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(huì)增加

【答案】C

【詳解】A.由圖可知，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈起的高度越來(lái)越小，說(shuō)明重力勢(shì)能越來(lái)越小，同時(shí)速度

越來(lái)越慢，也就是動(dòng)能越來(lái)越小，所以小球的機(jī)械能減少；機(jī)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(jī)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(cuò)誤；

BC.在小球的運(yùn)動(dòng)中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，所以

小球的機(jī)械能總量會(huì)減小，故B錯(cuò)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(huì)增加，熱量是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)熱量增加，故

D錯(cuò)誤。故選C。

【訓(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(duì)水能的合理開(kāi)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(dòng)，去汲水、碾谷、磨面；圖乙是今

天的水電站，流水沖擊水輪，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。下列說(shuō)法不正確的是（）

甲乙

A.水輪是人類把水能轉(zhuǎn)化成水輪動(dòng)能的裝置

B.流水沖擊水輪，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，減少的水能等于發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能

C.右圖中的攔河大壩，起到了提高水重力勢(shì)能的效果

D.流水通過(guò)水輪后，其機(jī)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(dòng)能的裝置，故A正

確，不符合題意；

B.流水沖擊水輪，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)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(jī)產(chǎn)生的電能，即減少的水能不等于發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，故B錯(cuò)誤，符合題意；

C.攔河大壩是為了提高上游水位，增加水的重力勢(shì)能，使得水下落時(shí)可以獲得更多的動(dòng)能，故C

正確，不符合題意；

D.流水通過(guò)水輪后，由于有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為水輪的動(dòng)能，因此其機(jī)械能減小，故D正確，不

符合題意。

故選B。

三、易混易錯(cuò)分析

易混易錯(cuò)點(diǎn)1內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與對(duì)外做功次數(shù)的關(guān)系

【辨析】四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往返兩次，飛

輪、曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，對(duì)外做一次功。即飛輪、曲軸每轉(zhuǎn)兩周

嗎，燃?xì)鈱?duì)外做功一次。題中內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速用“轉(zhuǎn)/分”（r/min）做單位，而問(wèn)

題中常出現(xiàn)每秒做功次數(shù)，所以在解有關(guān)題目時(shí)，還要注意單位的換算。

【例題1】某汽車動(dòng)力來(lái)自單缸四沖程汽油機(jī)，如圖所示要完成汽油機(jī)的一個(gè)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(jī)械能的沖程是圖中的—（選填“A”、"B”、“C”或

“D”），當(dāng)它正常工作時(shí)轉(zhuǎn)速為1800r/min,則每秒鐘對(duì)外做功次。

【答案】DACB,C,15o

【詳解】A圖：兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)

能；

B圖：排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，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(yùn)行，是做功沖程，將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

D圖：進(jìn)氣門打開(kāi)，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程。

故汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)正確的順序是DACB。

將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是做功沖程，是圖Co

汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中經(jīng)歷4個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2轉(zhuǎn)，對(duì)外做功1次。當(dāng)它正常工作時(shí)轉(zhuǎn)速為

1800r/min=3Or/s,則該汽油機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)30轉(zhuǎn)，每秒做功15次。

易混易錯(cuò)點(diǎn)2對(duì)熱值和比熱容的理解

【辨析】

物理量比熱容熱值

反映物質(zhì)吸、放熱的本領(lǐng)，比反映燃料完全燃燒時(shí)放熱本

物理意義

熱容大的吸放熱本領(lǐng)強(qiáng)領(lǐng)，熱值大，放熱本領(lǐng)大

一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度

某種燃料完全燃燒放出的熱

概念升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升

量與其質(zhì)量或體積之比。

高的溫度乘積之比。

4=^（固體）

公式C=Qw/m4

"=■隼（氣體）

單位J/(kg-℃)固體J/kg氣體J/n?

是物質(zhì)的一種特性，與物質(zhì)的是燃料的一種屬性，只與燃

性質(zhì)種類和狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、

溫度等無(wú)關(guān)體積、是否完全燃燒無(wú)關(guān)

水的比熱容大，用于水暖供

應(yīng)用氫的熱值大，作火箭燃料

熱、作冷卻劑

Q吸Q放=夕機(jī)

熱量計(jì)算

。放cm(to-f)。放

【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?yàn)樗鼈兊摹ㄟx

填“熱值”“熱量”或“溫度”）不同，完全燃燒0.28H?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=3.0X107j/m3,水的比熱容c=4.2X

103］/（kg-℃）］o

【答案】熱值8.4X106100

【詳解】口］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(qiáng)弱，干木柴、煤的放熱本領(lǐng)不同，是因?yàn)樗鼈兊臒嶂挡煌?/p>

⑵完全燃燒0.28m2的天然氣可放出的熱量

Q=qm=3.0x107J/m3x0.28m3=8.4xlO6J

［引水的質(zhì)量

_______8.4xl()6J_______

=100kg

cNt4.2xl03J/(kg.℃)x20℃

易混易錯(cuò)點(diǎn)3對(duì)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的理解

【辨析】對(duì)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的理解

能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是整個(gè)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(shí)，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(huì)感到?jīng)?/p>

爽，但室溫并沒(méi)有降低。人感到?jīng)鏊脑蚴请婏L(fēng)扇吹出來(lái)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欢鴱目傮w上來(lái)看，電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)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(huì)上升。

【例題3】如圖，忽略空氣阻力，球以某速度從M點(diǎn)沿粗糙軌道開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)尸點(diǎn)時(shí)離開(kāi)軌

道；然后球上升至最高點(diǎn)N后開(kāi)始下落經(jīng)過(guò)。點(diǎn)。。、P處在同一水平高度。

（1）球在。、尸兩點(diǎn)的速度分別為vo和均，則vo口（選填或“<”）；

（2）最高點(diǎn)N與/點(diǎn)對(duì)比，N比M高（選填“可能”或“不可能”），現(xiàn)在N點(diǎn)的機(jī)械能

。點(diǎn)的機(jī)械能（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】>可能等于

【詳解】（1）由于球以某速度從M點(diǎn)沿粗糙軌道開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要克服摩擦阻力

做功，有部分機(jī)機(jī)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此球到達(dá)P點(diǎn)的機(jī)械能一定小于在。點(diǎn)的機(jī)械能，。、尸處在同一

水平高度，球的重力勢(shì)能相等，則球在P點(diǎn)的動(dòng)能一定小于在。點(diǎn)動(dòng)能，因此球在。、尸兩點(diǎn)的速度

O

（2）球以某速度從M點(diǎn)沿粗糙軌道開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，球在M點(diǎn)既有動(dòng)能又有重力勢(shì)能，球上升至最高

點(diǎn)N時(shí)，也既有動(dòng)能又有重力勢(shì)能，球在軌道上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中要克服摩擦阻力做功，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化

為內(nèi)能，球在N點(diǎn)的機(jī)機(jī)能一定小于在M點(diǎn)的機(jī)械能，但由于球在M、N點(diǎn)的動(dòng)能大小不確定，因此

球在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能大小也不確定，即N點(diǎn)重力勢(shì)能有可能比M點(diǎn)重力勢(shì)能大，則最高點(diǎn)N與

M點(diǎn)對(duì)比，N點(diǎn)可能M高，忽略空氣阻力，球從N點(diǎn)到。點(diǎn)機(jī)械能守恒，因此球在N點(diǎn)的機(jī)械能等于

。點(diǎn)的機(jī)械能。

四、中考熱點(diǎn)掃描

考點(diǎn)一熱機(jī)沖程的識(shí)別及能量的轉(zhuǎn)化

考點(diǎn)突破：

1.內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程的識(shí)別方法:一看氣門，二看活塞。

（1）兩個(gè)氣門都關(guān)：活塞向下T做功沖程；活塞向上一壓縮沖程。

（2）一個(gè)氣門開(kāi)，一個(gè)氣門關(guān)：活塞向下一吸氣沖程；活塞向上一排氣沖程。

2.在熱機(jī)的四個(gè)沖程中，涉及能量轉(zhuǎn)化的有兩個(gè)沖程。壓縮沖程中將機(jī)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(qiáng)增大；做功沖程中將內(nèi)

能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(qiáng)減小。

【例題1】下列有關(guān)內(nèi)燃機(jī)的說(shuō)法中不正確的是（）

A.單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，依靠飛輪的慣性來(lái)完成的沖程有吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程

B.內(nèi)燃機(jī)的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染

C.轉(zhuǎn)速為1800r/min的內(nèi)燃機(jī)每小時(shí)對(duì)外做功3600次

D.內(nèi)燃機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能

【答案】C

【詳解】A.單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，只有做功沖程對(duì)外做功，依靠飛輪的慣性來(lái)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(jī)的大量使用，會(huì)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(tái)四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min,則每小時(shí)飛輪的轉(zhuǎn)數(shù)是

n=1800r/minX60min=l.08X105r

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，因此該汽油

機(jī)每小時(shí)對(duì)外做功的次數(shù)為1.08X105r/2=54000,故C不正確，符合題意；

D.在內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故D正確，不符合題意。故選C。

考點(diǎn)二能量的轉(zhuǎn)化及其守恒

考點(diǎn)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(guò)程時(shí)，要明確研究的對(duì)象和所研究的過(guò)程，注意分析物體起始狀態(tài)和最終狀態(tài)所