考點(diǎn)8內(nèi)能的利用

能源課標(biāo)要求3.1.1了解能量及其存在的不同形式。能描述不

同形式的能量和生產(chǎn)生活的聯(lián)系。3.3.1從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。3.3.3了解熱機(jī)的工作原理。知道內(nèi)能的利用在

人類社會(huì)發(fā)展史中的重要意義。3.5.2從能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)效率。3.5.3列舉能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性的常見(jiàn)實(shí)

例。課標(biāo)要求3.6.1列舉常見(jiàn)的不可再生能源和可再生能源。3.6.2知道核能的特點(diǎn)和核能利用可能帶來(lái)的問(wèn)

題。3.6.3從能源開(kāi)發(fā)與利用的角度體會(huì)可持續(xù)發(fā)展

的重要性。近五年廣州市中考考查情況年份題型分值難易程度考點(diǎn)備注2025年填空

題4分容易能量轉(zhuǎn)

化、能

源能判斷能量的轉(zhuǎn)化，會(huì)區(qū)分一次和二次能源、可再生

能源和不可再生能源。近五年廣州市中考考查情況2024年選擇題3分容易能源能區(qū)分可再生能源和不可再生能源2023年選擇題3分容易能源考查能量的轉(zhuǎn)化近五年廣州市中考考查情況2022年選擇題3分容易熱機(jī)，

能量的

轉(zhuǎn)化，

能量守

恒定律從能量流程圖中提

取有效信息進(jìn)行解

題近五年廣州市中考考查情況2021年選擇題3分容易能源，

能量的

轉(zhuǎn)化能區(qū)分可再生能源和不可再生能源，從能源開(kāi)發(fā)和利用

的角度、能量的轉(zhuǎn)化去分析問(wèn)題命題規(guī)律近幾年本章考查多以選擇題和填空題為

主，主要考查熱機(jī)、熱值和熱機(jī)的效率以及能

量知識(shí)點(diǎn)。學(xué)會(huì)從題目情境以及圖表獲取信息

并運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行解題。知識(shí)點(diǎn)1

能量的轉(zhuǎn)化與守恒能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消失，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

知識(shí)點(diǎn)2

熱機(jī)（1）熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械。（能量轉(zhuǎn)化：

?

轉(zhuǎn)化為

?）內(nèi)

能

機(jī)械能

（2）內(nèi)燃機(jī)：原理燃料在氣缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，然后燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能四個(gè)沖程吸氣壓縮做功排氣工作示意圖

能量轉(zhuǎn)化—

?轉(zhuǎn)化為

?

?轉(zhuǎn)化為

?—內(nèi)燃機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，做四個(gè)沖程，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次機(jī)械能

內(nèi)能

內(nèi)能

機(jī)械能

（3）某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫

作

。熱值的符號(hào)是

，單位是

?

或

，木炭的熱值是3.4×107

J/kg，其物理意義

是

?

。燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算公式是

?

或

?。熱值

q

J/kg

J/m3

質(zhì)量為1

kg的木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量為3.4×107

J

Q＝mq

Q＝Vq

知識(shí)點(diǎn)3

熱機(jī)效率熱機(jī)的效率：用來(lái)做

的那部分能量，與燃

料

之比，叫作熱機(jī)的效率，表

達(dá)式為

。有用功

完全燃燒放出的能量

知識(shí)點(diǎn)4

能源與可持續(xù)發(fā)展（1）

能源是可以從自然界直接獲取的，如化石

能源、風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、核能、生物質(zhì)能等。

?

能源無(wú)法從自然界直接獲取，必須經(jīng)過(guò)一次能源的

消耗才能得到，如電能、汽油、酒精等。一次

二

次

（2）不可再生能源與可再生能源的區(qū)別：不可再生能源

用完后，不可能

從自然界得到補(bǔ)充，如

、

、

等?？稍偕茉从猛旰?，可以在自然界里源源不斷地得到補(bǔ)充，如

、

等。短期內(nèi)

煤

石油

天然氣

太陽(yáng)能

風(fēng)能

（3）新能源：①核能：一旦質(zhì)量較大的原子核發(fā)生分裂或者質(zhì)量較小

的原子核相互結(jié)合，就有可能釋放出驚人的能量，這就

是

?。核能

核裂變：用中子轟擊質(zhì)量比較大的鈾235原子核，使其發(fā)

生

，鈾核分裂時(shí)釋放出核能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生幾

個(gè)新的中子，這些中子又會(huì)轟擊其他鈾核，于是就導(dǎo)致

一系列鈾核持續(xù)裂變，并釋放出大量核能，這就是裂變

中的

?。裂變

鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

核聚變：將某些質(zhì)量很小的原子核，例如氘核（由一個(gè)

質(zhì)子和一個(gè)中子構(gòu)成）與氚核（由一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子

構(gòu)成），在超高溫下結(jié)合成新的原子核——氦核，也會(huì)

釋放出巨大的核能，這就是

，有時(shí)把聚變也稱

為熱核反應(yīng)。聚變

②太陽(yáng)能：目前直接利用太陽(yáng)能的方式主要有兩種，一

種是用集熱器把水等物質(zhì)加熱，另一種是用太陽(yáng)能電池

把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能。核心考點(diǎn)1

熱機(jī)與熱機(jī)效率例1：如圖5.2－1甲所示是汽油機(jī)的四個(gè)沖程示意圖。（1）圖中汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的A、B、C、D四沖程正

確的工作順序是

?。

圖5.2－1BADC

（2）如圖乙所示，空氣壓縮引火儀壓縮活塞使棉花著火

是把

能轉(zhuǎn)化為

能，等效于上述A、B、

C、D四沖程中的

（選填“A”“B”“C”或

“D”）沖程。機(jī)械

內(nèi)

A

圖5.2－1（3）如圖丙是汽油機(jī)的能量流向圖，根據(jù)圖中給出的信

息，該內(nèi)燃機(jī)的效率為

?。已知汽油的熱值是4.6×107

J/kg，完全燃燒0.5

kg的汽

油放出的熱量是

J，按該內(nèi)燃機(jī)的工作效率

計(jì)算，該汽車獲得的機(jī)械能是

J。30％

2.3×107

6.9×106

圖5.2－1

[練習(xí)1]下圖5.2－2是某品牌汽車汽油機(jī)的能量流向圖，

則該汽車汽油機(jī)的效率是

。若汽車行駛過(guò)程中

消耗汽油0.2kg，且這些汽油完全燃燒，則牽引力做的功

是

J。（已知汽油的熱值為4.6×107J/kg）35％

3.22×106

圖5.2－2[練習(xí)2]某油電混合動(dòng)力汽車工作原理如圖5.2－3甲所示，內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電。電動(dòng)汽車所受阻力與車速的關(guān)系如圖乙所示。在某次測(cè)試中，測(cè)試前蓄電池已儲(chǔ)存的電能為2×108J，測(cè)試中全部由內(nèi)燃機(jī)提供能量，汽車以50km/h的速度水平勻速行駛了1h，同時(shí)蓄電池的電能增加了10％，求：圖5.2－3（1）在該次測(cè)試中，若所用燃料的熱值為

4.5×107J/kg，測(cè)試過(guò)程中消耗10kg燃料，燃料完全燃

燒釋放的熱量為多少焦？解：（1）燃料完全燃燒釋放的熱量Q放＝mq＝10kg×4.5×107J/kg＝4.5×108J解：（1）燃料完全燃燒釋放的熱量Q放＝mq＝10kg×4.5×107J/kg＝4.5×108J圖5.2－3（2）在該次測(cè)試中，汽車牽引力做功多少焦？解：（2）由圖乙可知，速度為v＝50km/h時(shí)，電動(dòng)汽車所受阻力f＝4000N，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)牽

引力和所受阻力是一對(duì)平衡力，所以牽引力F＝f＝4000N已知行駛時(shí)間t＝1h，汽車行駛路程s＝vt＝50km/h×1h＝50km＝5×104m牽引力所做的功W＝Fs＝4000N×5×104m＝2×108J解：（2）由圖乙可知，速度為v＝50km/h時(shí)，電動(dòng)汽車所受阻力f＝4000N，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)牽

引力和所受阻力是一對(duì)平衡力，所以牽引力F＝f＝4000N已知行駛時(shí)間t＝1h，汽車行駛路程s＝vt＝50km/h×1h＝50km＝5×104m牽引力所做的功W＝Fs＝4000N×5×104m＝2×108J圖5.2－3（3）在該次測(cè)試中，內(nèi)燃機(jī)的效率是多少？（忽略蓄電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的熱損失，保留一位小數(shù)）解：（3）內(nèi)燃機(jī)提供的能量一部分用于牽引力做功W＝2×108J，另一部分用于給蓄電池充電，由題意可知蓄電池的電能增加了10％，蓄電池原有電能E＝2×108J，蓄電池增加的電能E電＝10％E＝10％×2×108J＝0.2×108J解：（3）內(nèi)燃機(jī)提供的能量一部分用于牽引力做功W＝2×108J，另一部分用于給蓄電池充電，由題意可知蓄電池的電能增加了10％，蓄電池原有電能E＝2×108J，蓄電池增加的電能E電＝10％E＝10％×2×108J＝0.2×108J答：（略）總有用功W有＝W＋E電＝2×108J＋0.2×108J＝2.2×108J

答：（略）圖5.2－3核心考點(diǎn)2

熱值例2：如圖5.2－4甲所示，兩個(gè)規(guī)格相同的容器內(nèi)裝了質(zhì)

量相同的水，小明分別燃燒不同的燃料（假設(shè)燃料完全

燃燒）對(duì)它們進(jìn)行加熱，得到了如圖乙所示的水溫和加

熱時(shí)間的圖像。圖5.2－4（1）由圖乙可知，加熱相同時(shí)間，兩杯水吸收的熱

量

（選填“相同”或“不相同”），依據(jù)是

.

?

?。不相同

在相同時(shí)間內(nèi)，相同質(zhì)量的水吸熱升高的溫度不同

（2）為了比較兩種燃料的熱值，完全燃燒等質(zhì)量的燃料

后，通過(guò)比較

?來(lái)判斷燃料放出熱量的

多少；放出熱量越多，說(shuō)明此燃料的熱值就越

?。水升高的溫度

高

圖5.2－4（3）兩種燃料消耗質(zhì)量隨時(shí)間變化如表所示：所用時(shí)間/s0204060燃料A消耗質(zhì)量/g00.150.300.45燃料B消耗質(zhì)量/g00.100.200.30圖5.2－4根據(jù)以上信息，能否判斷燃料A和燃料B的熱值大小關(guān)

系？

?

?

?

?

?能，由兩種燃料消耗質(zhì)量隨時(shí)間變化表可知，當(dāng)

兩種燃料0.30

g都燃盡時(shí)，所用時(shí)間不同，從圖乙中可

以知道用燃料B加熱的水的溫度變化大，水吸收的熱量

多，說(shuō)明相同質(zhì)量的燃料A、B完全燃燒時(shí)，燃料B放出

的熱量多，由公式Q放＝mq可知，燃料B的熱值大。

解題思路：實(shí)驗(yàn)中，用不同燃料進(jìn)行加熱，相同時(shí)間內(nèi)

兩種燃料放出的熱量不同，所以相同時(shí)間內(nèi)兩杯水吸收

的熱量不同；利用等質(zhì)量的燃料完全燃燒時(shí)通過(guò)比較水

升高的溫度來(lái)判斷燃料放出熱量的多少，由表可知當(dāng)兩

種燃料30g都燃盡時(shí)，所用時(shí)間不同，從圖乙中可以知道

燃料B的溫度變化大，水吸收的熱量多，說(shuō)明相同質(zhì)量的

A、B燃料完全燃燒時(shí)，B放出的熱量多，由公式Q放＝mq

可知，B的熱值大。[練習(xí)1]兩個(gè)容器內(nèi)裝有同種液體甲、乙，2m甲＝m乙，分

別燃燒不同的燃料A、B對(duì)容器內(nèi)液體加熱如圖5.2－5

①，假設(shè)完全燃燒后的熱量完全被液體吸收，可得到

甲、乙溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像如圖②，從0

s到60

s

消耗的燃料A、B質(zhì)量2mA＝mB。圖5.2－5（1）甲、乙兩液體吸收的熱量大小的比較是通過(guò)

?

（填字母）來(lái)判斷的。A.

比較液體的溫度B.

比較液體上升的溫度C.

液體吸收的熱量Q吸

＝cmΔt公式D.

比較燃料燃燒的質(zhì)量大小C

圖5.2－5（2）燃料的熱值關(guān)系為qA

（選填“＞”“＝”或

“＜”）qB。＞

[練習(xí)2]小明做了一個(gè)如圖5.2－6所示的簡(jiǎn)易熱機(jī)，用酒

精燈加熱使易拉罐內(nèi)的水沸騰后，水蒸氣吹動(dòng)小風(fēng)扇轉(zhuǎn)

動(dòng)（葉片橫截面的設(shè)計(jì)原理如圖所示，一面較平，另一

面較彎曲），同時(shí)觀察到扇葉周圍出現(xiàn)“白氣”。下列

說(shuō)法正確的是（

C

）C圖5.2－6A.

根據(jù)q＝，酒精燃燒過(guò)程中質(zhì)量逐漸減少，熱值變大B.

熱機(jī)工作過(guò)程中將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)

化為機(jī)械能C.

扇葉周圍的“白氣”是液態(tài)的D.

此時(shí)扇葉會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)核心考點(diǎn)3

能源與可持續(xù)發(fā)展例3：如圖5.2－7為核能發(fā)電過(guò)程，則（

D

）圖5.2－7A.M裝置是電動(dòng)機(jī)B.

核能是可再生能源C.

核能可全部轉(zhuǎn)化為電能輸出D.

環(huán)節(jié)②主要通過(guò)做功使內(nèi)能減少D解題思路：本道題的難度不大，學(xué)生需要有一定的基礎(chǔ)

知識(shí)，從圖中查找相關(guān)物理概念進(jìn)行分析，理解每一個(gè)

環(huán)節(jié)中包含的物理知識(shí)。[練習(xí)1]如圖5.2－8所示的“風(fēng)光互補(bǔ)”路燈，其太陽(yáng)能電池板

和風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，輸送至蓄電池儲(chǔ)存起來(lái)，供

路燈照明使用。工作時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將

?能轉(zhuǎn)化成

電能，太陽(yáng)能電池板將

能轉(zhuǎn)化成電能，風(fēng)能和太陽(yáng)能是

（選填“可再生”或“不可再生”）的

（選填“一次”或“二次”）能源。風(fēng)

太陽(yáng)

可再生

一次

圖5.2－8[練習(xí)2]我國(guó)第三代核電站“華龍一號(hào)”的3號(hào)和4號(hào)兩臺(tái)

機(jī)組年發(fā)電量可達(dá)180億千瓦時(shí)，每年可減少標(biāo)煤消耗超

543.6萬(wàn)噸。下列說(shuō)法正確的是（

C

）CA.

煤和核能都屬于可再生能源B.

“千瓦時(shí)”是電功率的單位C.

核電站發(fā)電過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化是核能→內(nèi)能→機(jī)械能→

電能D.

核電站釋放核能的方式與太陽(yáng)內(nèi)部核反應(yīng)釋放核能的

方式相同1.

如圖所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖，關(guān)于其四個(gè)沖程

的描述正確的是（

A

）A.

吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進(jìn)入氣缸B.

壓縮沖程中，通過(guò)做功的方式使氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小C.

做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分

轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.

排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能

量的極少部分第1題圖A2.

如圖是液體燃料火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖。輸送裝置將

燃料和氧化劑輸送到燃燒室燃燒，產(chǎn)生氣體噴出推動(dòng)火

箭前進(jìn)。下列說(shuō)法正確的是（

B

）A.

燃料燃燒時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.

燃料箱燃料減少，燃料熱值不變C.

燃燒放出熱量越多，燃料熱值越大D.

火箭前進(jìn)時(shí)，燃料的化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為

火箭的機(jī)械能第2題圖B3.

如圖所示，甲、乙、丙裝置完全相同，燃料質(zhì)量均為

10

g，燒杯內(nèi)液體初溫和質(zhì)量都相等，燃料完全燃燒完

后，液體均未沸騰，液體的末溫分別為t甲、t乙和t丙，且t

甲＞t乙＞t丙，若加熱效率均相同，以下說(shuō)法正確的是

（

C

）CA.

燃料b放出熱量最多B.

丙中液體2吸收的熱量最少C.

燃料a的熱值比燃料b的大D.

液體1的比熱容比液體2的大第3題圖4.

下列關(guān)于熱機(jī)效率、熱值、內(nèi)能和比熱容的說(shuō)法中正

確的是（

C

）A.

熱機(jī)所用燃料的熱值越大，效率越高B.

熱機(jī)做功越多，效率越高C.

為了防止熱機(jī)過(guò)熱，通常采用水來(lái)降溫是利用水的比

熱容大的特性D.

物體的內(nèi)能越大，溫度越高C5.

汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程。如圖所示，

一個(gè)氣缸正常工作四個(gè)沖程的順序是

（對(duì)

甲、乙、丙、丁重新排序），圖

?所示的沖程中內(nèi)

燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力。第5題圖乙甲丁丙

丁

6.

2025年4月24日，搭載神舟二十號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二

號(hào)F遙二十運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，并取得圓

滿成功。（1）如圖所示，火箭發(fā)射過(guò)程中外殼與大氣摩擦生熱，

這是通過(guò)

的方式改變火箭的內(nèi)能。做功

第6題圖（2）太陽(yáng)能電池翼和儲(chǔ)能電池是神舟二十號(hào)的主要能源

系統(tǒng)。從能源與可持續(xù)發(fā)展的角度，太陽(yáng)能屬于

?

能源。給儲(chǔ)能電池充電時(shí)，儲(chǔ)能電池在電路中相當(dāng)于

??？稍偕?/p>

用電器

（3）5月22日，航天員在地面科研人員配合下完成了艙

外設(shè)備設(shè)施巡檢等出艙任務(wù)，該過(guò)程中航天員與地面科

研人員是通過(guò)

傳遞信息的。電磁波

第6題圖7.

若一輛小汽車一年行駛一萬(wàn)公里，消耗1

t汽油，這些

汽油完全燃燒放出

J的熱量；某次行駛過(guò)程

中，該汽車汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速為3

600

r/min，則在1

s內(nèi)

汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)了

r，1

s內(nèi)完成

個(gè)沖程，對(duì)

外做功

次。（q汽＝4.6×107

J/kg）7.

4.6×1010

60

120

30

8.

2024年5月3日，搭載嫦娥六號(hào)探測(cè)器的長(zhǎng)征五號(hào)遙八

運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射成功。（1）長(zhǎng)征五號(hào)遙八運(yùn)載火箭的燃料為煤油、液態(tài)氫和液

態(tài)氧，發(fā)射前加注燃料時(shí)，應(yīng)在

（選填“低

溫”或“高溫”）環(huán)境中進(jìn)行。為防止燃料汽化導(dǎo)致燃

料貯箱內(nèi)氣壓過(guò)高，應(yīng)先加注

（選填“煤

油”“液態(tài)氫”或“液態(tài)氧”）。氫在

（選填

“液”或“氣”）態(tài)時(shí)氫分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)更劇烈。低溫

煤油

氣

（2）火箭加速升空時(shí)，嫦娥六號(hào)探測(cè)器的機(jī)械能的增加

量

（選填“大于”或“小于