四、機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化【題型導航】【重難題型講解】 1題型1做功—改變內(nèi)能的另一種方式 1題型2熱機 4題型3燃料的熱值及其計算 7題型4熱機的效率 10【能力培優(yōu)練】 15【鏈接中考】 20【重難題型講解】題型1做功—改變內(nèi)能的另一種方式內(nèi)能和機械能的相互轉(zhuǎn)化水沸騰時，水蒸氣將壺蓋頂起，壺蓋獲得機械能；鉆木起火，木材的溫度升高，獲得內(nèi)能。這些事件說明內(nèi)能和機械能是可以相互轉(zhuǎn)化的。★特別提醒能量的轉(zhuǎn)移指能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，但能量的形式保持不變，比如發(fā)生熱傳遞時內(nèi)能從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移。能量的轉(zhuǎn)化指能量從一種形式變化為另一種形式，能量的形式發(fā)生改變，比如摩擦生熱將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2．做功改變內(nèi)能①：外界對物體做功—物體內(nèi)能增大：外界對物體施加力并使其在力的方向上移動距離（做功），其他形式的能（如機械能）轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，內(nèi)能增大，溫度升高。②：物體對外界做功—物體內(nèi)能減?。何矬w對外界做功時，自身的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（如機械能），內(nèi)能減少，溫度降低。3．改變內(nèi)能的兩種方式（做功、熱傳遞）的區(qū)別和聯(lián)系項目熱傳遞做功區(qū)別實質(zhì)能量的轉(zhuǎn)移能量的轉(zhuǎn)化能量變化的形式內(nèi)能在不同物體間或同一物體的不同部位間轉(zhuǎn)移其他形式的能（如機械能，電能）與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化實例熱水袋取暖、吹空調(diào)、喝飲料加冰塊、煮飯等摩擦生熱、鉆木取火、試管中的水加熱后將橡膠塞噴出等方向性單向（高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移）多向（對外界做功，內(nèi)能減?。煌饨鐚?nèi)做功，內(nèi)能增大）條件接觸的物體存在溫度差有力和距離（摩擦、膨脹、壓縮等）聯(lián)系做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且效果相同；無論做功還是熱傳遞，都遵循能量守恒定律；物體的內(nèi)能改變，可以通過做功，也可以通過熱傳遞，或者兩者同時進行。【注意】做功可以改變物體的內(nèi)能，但不是做了功物體的內(nèi)能就一定會變化，比如將物體舉高時，物體的內(nèi)能不變，增大的是物體的機械能?！練w納總結(jié)】做功是“能量變身”，熱傳遞是“能量搬家”，兩者等效，但本質(zhì)不同。【典例1-1】以下關(guān)于同一物體的內(nèi)能、熱量、溫度說法正確的是（）A．物體內(nèi)能增大，溫度一定升高B．對物體做功，物體的內(nèi)能不一定增大C．物體溫度升高，內(nèi)能不一定增大D．物體內(nèi)能增大，一定吸收了熱量【跟蹤訓練1】關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．物體的溫度升高，內(nèi)能一定增加B．物體的溫度升高，一定是從外界吸收了熱量C．對物體做功，它的內(nèi)能一定增加，溫度不一定升高D．冰熔化時吸收熱量，內(nèi)能增加，分子的運動越來越劇烈【跟蹤訓練2】關(guān)于熱量，內(nèi)能和溫度，下面說法正確的是（）A．物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，只要物體的溫度不變，物體的內(nèi)能一定不會變B．對一個物體做功，它的內(nèi)能一定會增加C．物體的溫度越高，其含有的熱量就越多D．內(nèi)能小的物體可以將熱量傳遞給內(nèi)能大的物體【典例1-2】如圖所示，人手持大氣球站在水平轉(zhuǎn)盤上，松開氣嘴，讓氣球沿垂直轉(zhuǎn)盤半徑方向噴氣，人與轉(zhuǎn)盤開始一起反向轉(zhuǎn)動。從能量轉(zhuǎn)化角度可知，此過程將能轉(zhuǎn)化為能；在A、B兩點中，人站在A點進行上述實驗，更容易轉(zhuǎn)動，原因是：。【跟蹤訓練1】用氣筒打氣時筒壁會發(fā)熱，小華認為主要是活塞與筒壁摩擦導致的，小宇認為主要是活塞壓縮氣體做功導致的，下列實驗方案中，能夠驗證他們猜想的是（）A．用同一氣筒向電瓶車和汽車的輪胎內(nèi)各打氣50下，比較筒壁的溫度變化B．用不同氣筒向電瓶車和汽車的輪胎內(nèi)各打氣50下，比較筒壁的溫度變化C．用同一氣筒空打50下和向汽車輪胎內(nèi)打氣50下，比較筒壁的溫度變化D．用同一氣筒空打5下和向自行車輪胎內(nèi)打氣5下，比較筒壁的溫度變化【跟蹤訓練2】如圖所示，質(zhì)量一定的木塊放在由同種材料制成的粗糙程度均勻的水平桌面上，木塊在水平拉力F作用下從A點由靜止開始運動，運動得越來越快；當木塊到達B點時，撤去拉力F，木塊繼續(xù)滑動，運動得越來越慢，最后停在C點。下列說法中正確的是（）A．木塊在BC段運動得越來越慢，是由于木塊受到的摩擦力越來越大B．木塊在BC段運動得越來越慢，是由于木塊的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能逐漸減小C．木塊在AB段運動得越來越快，木塊的機械能越來越大，機械能沒有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．從A→C的過程中，拉力F對木塊做的功大于木塊克服摩擦力做的功題型2熱機認識熱機利用燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置叫做熱機。常見的熱機：汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機。熱機的能量轉(zhuǎn)化過程：化學能（燃料）→內(nèi)能（高溫高壓燃氣）→機械能（對外做功）?！咀⒁狻績?nèi)能的利用方式有兩種：①利用內(nèi)能加熱（熱傳遞），實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移；②利用內(nèi)能做功，實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化。內(nèi)燃機的工作過程燃料在汽缸內(nèi)部燃燒的機械叫做內(nèi)燃機，熱機是最常見的熱機，按照使用原料的不同，內(nèi)燃機可分為汽油機、柴油機和天然氣發(fā)動機等。汽油機工作時，活塞在汽缸里往復運動，活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程，稱為一個沖程。汽油機的一個工作循環(huán)分為四個沖程。吸氣沖程：如圖甲，進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，吸入空氣和汽油的混合物。壓縮沖程：如圖乙，進氣門和排氣門均關(guān)閉，活塞向上運動，壓縮氣缸內(nèi)的混合氣體，使其體積減小、壓強增大、溫度升高，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程：如圖丙，進氣門和排氣門依然關(guān)閉，當活塞運動到汽缸頂端時，火花塞打火，點燃汽缸內(nèi)的燃料生成高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。排氣沖程：如圖丁，進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，排出汽缸內(nèi)的廢氣。★特別提醒汽油機沖程的判斷方法：①看氣門，進氣門打開即為吸氣沖程，排氣門打開即為排氣沖程；②看活塞，在進氣門與排氣門均關(guān)閉時，活塞向上運動即為壓縮沖程，活塞向下運動即為做功沖程。汽油機四沖程中的能量轉(zhuǎn)化：壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。對汽油機而言，四沖程中真正獲取能量的只有做功沖程，其他三個沖程依靠慣性完成，即汽油機在四沖程中只對外做一次功。汽油機和柴油機的區(qū)別汽油機柴油機結(jié)構(gòu)頂部有火花塞頂部有噴油嘴吸氣沖程吸入空氣和汽油的混合物只吸入空氣做功沖程火花塞放出電火花噴油嘴噴出霧狀柴油點火方式點燃式壓燃式▲拓展培優(yōu)14221的比例應用內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)中（1），包含四個沖程（4），飛輪轉(zhuǎn)動兩圈（2），活塞往復運動兩次（2），只對外做功一次（1）。涉及這些物理量的計算時，羅列相應物理量的比例關(guān)系結(jié)合實際數(shù)據(jù)做計算即可，注意單位的統(tǒng)一?！镜淅?-1】熱機的廣泛使用已成為一個國家工業(yè)化程度的標志，下列交通或運輸工具中，動力設備不是使用熱機的是（）A．遠洋貨輪 B．C919客機C．載重汽車 D．木帆船【跟蹤訓練1】如圖，物理興趣小組制作了一個簡易汽輪機裝置。在易拉罐中裝入適量的水，用酒精燈加熱，水沸騰后從管口噴出蒸汽使風車轉(zhuǎn)動。簡易汽輪機工作過程中（）A．酒精燃燒將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學能B．水的內(nèi)能增加的方式是熱傳遞C．蒸汽被噴出后內(nèi)能保持不變D．蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為風車的機械能【跟蹤訓練2】如圖為航母上簡化的蒸汽彈射裝置，能帶動艦載機在兩秒鐘內(nèi)達到起飛速度，如圖b為四沖程汽油機的工作示意圖。下列判斷錯誤的是（

）

A．圖a中汽缸內(nèi)的蒸汽體積膨脹，從而推動活塞使艦載機獲得牽引力B．圖a中汽缸內(nèi)的蒸汽推動活塞時，內(nèi)能減小C．從能量轉(zhuǎn)化角度講，蒸汽彈射裝置工作時與圖b中B圖所示的工作原理相似D．圖b中汽油機一個工作循環(huán)的正確順序是A→B→C→D【典例2-2】如圖所示圖A、B、C、D是四沖程汽油機的工作示意圖，圖E、F是演示實驗的示意圖，B圖是沖程，與它原理相同的是圖所示的演示實驗，此沖程將能轉(zhuǎn)化為能，若它在1s內(nèi)完成20個工作循環(huán)，則飛輪的轉(zhuǎn)速為r/min。【跟蹤訓練1】小白對家中的小汽車進行了一些研究：供汽車動力的是發(fā)動機的做功沖程，汽油在汽缸內(nèi)燃燒時將化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；若飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，則在1s內(nèi)汽油機對外做功次；在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放入一小團干燥的硝化棉，用力把活塞迅速壓下，硝化棉燃燒，該過程中是通過的方式來改變筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，其能量轉(zhuǎn)化情況與圖（選填“A”“B”“C”“D”）所示汽油機沖程中的能量轉(zhuǎn)化情況是一致的?！靖櫽柧?】圖1甲為注射器，在室溫恒為T?的環(huán)境中，老師快速向下推動活塞壓縮針筒內(nèi)的氣體后松手，活塞即刻被向上彈起，此過程中針筒內(nèi)均處于密封，針筒內(nèi)物質(zhì)均處于氣態(tài)，針筒內(nèi)氣體溫度隨時間變化圖像如圖1乙，（由于氣體分子間距比較大，此實驗過程不考慮分子勢能的變化），則說法正確的個數(shù)是（

）①活塞下壓時，是通過做功改變針筒內(nèi)氣體的內(nèi)能②t1-t2過程的能量轉(zhuǎn)化與圖2中丙相同③密封氣體在t2時刻的內(nèi)能小于t3時刻的內(nèi)能④活塞靜止后，密封氣體的溫度最終保持在T?⑤圖2丙存在化學能能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的過程⑥若圖2內(nèi)燃機飛輪轉(zhuǎn)動速度為3600r/min，則每秒完成涉及內(nèi)能和機械能相互轉(zhuǎn)化的沖程有30次A．2個 B．3個 C．4個 D．5個題型3燃料的熱值及其計算熱值的定義某種燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。熱值用符號q表示，單位是J/kg。（對于氣體燃料，通常用體積形容燃料的量，這時熱值是熱量與燃料體積之比，單位是J/m3）。完全燃燒：指燃料全部燒盡，無殘留（實際中難以完全燃燒，因此實際放熱通常小于理論值）。熱值的物理意義：熱值反映不同燃料在完全燃燒過程中，化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的本領大小；熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無關(guān)?！咀⒁狻坎皇侨魏挝矬w都有熱值，熱值是燃料的特性，不能燃燒的物質(zhì)沒有熱值。熱量的計算公式：Q放=mq(固體或液體燃料)或者Q放計算時的注意事項：解答過程中可根據(jù)題目中給出的熱值的單位確定公式，同時注意單位統(tǒng)一后再做計算?！練w納總結(jié)】熱值是燃料的特性，由燃料種類決定，熱量計算時需注意燃料的類型?！镜淅?-1】如圖裝置中，酒精燈加熱一段時間后，塞子飛出。下列說法正確的是（）A．酒精具有化學能，不具有內(nèi)能B．酒精消耗一部分后，其熱值減少C．塞子飛出，塞子的動能由水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化而來D．塞子的動能，等于酒精燃燒時釋放的能量【跟蹤訓練1】如圖所示，用甲、乙兩種燃料分別對質(zhì)量和初溫相同的兩種液體進行加熱，兩圖裝置均相同。燃料的質(zhì)量用m表示，燃料充分燃盡時液體升高的溫度用表示（液體未沸騰）（）A．若甲乙燃料種類相同，兩個燒杯中液體的種類不相同，兩個裝置用來探究燃料的熱值大小B．若甲乙燃料種類相同，兩個燒杯中液體的種類不相同，的值越大，液體的吸熱能力越強C．若甲乙兩種燃料種類不同，兩個燒杯中液體種類相同，的值越大，燃料的熱值越大D．若甲乙兩種燃料種類不同，兩個燒杯中液體種類相同的值越大，燃料的熱值越大【跟蹤訓練2】為了比較兩種未知燃料的熱值以及兩種未知液體的比熱容的大小，小明同學設計的實驗如圖所示，甲、乙、丙三圖中裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體初溫相同。當燃料燃燒完時（燒杯內(nèi)的液體均未沸騰），立即讀取相應溫度計的讀數(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（選填“質(zhì)量”或“體積”）必須相同。(2)比較不同液體的比熱容，應選擇兩圖進行實驗，液體a的比熱容ca與液體b的比熱容cb相比，有cacb（選填“＞”、“＝”或“＜”）。(3)比較不同燃料的熱值，應選擇兩圖進行實驗，燃料1的熱值q1與燃料2的燃料值q2，有q1q2（選填“＞”、“＝”或“＜”）。(4)若在研究不同燃料熱值的實驗中記錄數(shù)據(jù)如表：燃料加熱前液體溫度/℃燃料燃盡時液體溫度/℃燃料的熱值/（J/kg）115352.4×10621525根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：燃料2的熱值是。通過實驗得到的燃料熱值與實際相比要偏（填“大”或“小”燃料不能完全燃燒或燃燒放出熱量大于液體吸收熱量）?！镜淅?-2】在一個標準大氣壓下，在不計熱量損失的情況下，完全燃燒熱值為1.26×107J/kg的干木柴1kg，能使40kg、30℃的水溫度升高到（）A．105℃ B．100℃ C．75℃ D．無法確定【跟蹤訓練1】小明在家用燃氣灶燒開水，已知水壺里水的體積為1.5L，水的初溫為20℃，現(xiàn)將水加熱至100℃，消耗燃氣為，已知此次燒水過程中，燃氣灶的效率為60%，水的比熱容為。(1)水壺中的水吸收的熱量是多少？(2)燃氣放出的熱量是多少？(3)通過以上數(shù)據(jù)計算得出，燃氣的熱值是多少？【跟蹤訓練2】現(xiàn)代家庭普遍安裝了節(jié)能型燃氣熱水器，在一次用水過程中，將10kg的水從12℃加熱到52℃。已知，q天然氣＝4×107J/m3，此燃氣熱水器的加熱效率為84%。求：（1）水吸收的熱量；（2）此次加熱水消耗的天然氣的體積；（3）若使用額定功率為2000W的電熱水器，使10kg的水從12℃加熱到52℃，需要正常加熱的時間是多少min？（不計熱量損失） 題型4熱機的效率熱機效率的定義熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，但實際轉(zhuǎn)化過程中不可能做到完全轉(zhuǎn)化。物理學中將熱機工作時，用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的總能量的比值叫做熱機效率。它表示熱機對燃料釋放能量的利用程度（效率越高，能量浪費越少，熱機性能越好）。熱機效率的計算公式：η=W有用Q總×100%；其中W有用★特別提醒提高熱機效率的方法①使燃料充分燃燒：如改進燃燒設備，讓燃料與空氣充分混合。②減少熱量散失：給熱機加裝保溫層（如包裹氣缸的隔熱材料），減少向外界散熱。③減小機械摩擦：使用優(yōu)質(zhì)潤滑油、優(yōu)化部件加工精度，降低摩擦損耗。④回收利用廢氣能量：例如，部分汽車利用廢氣余熱加熱車內(nèi)空氣。【歸納總結(jié)】效率是比值，功率是快慢，計算時注意區(qū)分有用功與燃料完全燃燒的總熱量?！镜淅?-1】甲、乙兩臺汽油機，甲汽油機的效率為30%，乙汽油機的效率為20%，則下列說法正確的是（）A．甲汽油機做的功比乙汽油機做的功多B．甲汽油機的功率比乙汽油機的功率大C．在相同的時間內(nèi)甲汽油機燃燒的汽油比乙汽油機的多D．在消耗相同的汽油時，甲汽油機做的有用功比乙汽油機多【跟蹤訓練1】如圖所示表示的是汽油機的能量流向，對照此圖，下列說法不正確的是（

）A．廢氣的排放所占比例最大，減少該部分能量損失可有效提高熱機效率B．冷卻水能量的二次利用可以提高能量利用率C．該汽油機的效率為73%D．該汽油機的能量利用率為27%【跟蹤訓練2】隨著人們生活水平的提高，汽車已經(jīng)進入千家萬戶，它給我們的生活提供了便利，

特征不容易促進了社會的發(fā)展。請你解答：(1)當汽油在發(fā)動機內(nèi)燃燒不充分時會冒“黑煙”，這時發(fā)動機的效率會（選填“升高”“降低”或“不變”）；(2)汽車發(fā)動機的一個工作循環(huán)包括如圖所示的四個沖程。請按一個工作循環(huán)的過程，將四個沖程圖重新排序：，圖所示的沖程是給汽車提供動力的：(3)國產(chǎn)某種型單缸四沖程汽油機滿負荷工作時一個做功沖程對外做功120J，飛輪的轉(zhuǎn)速是1500r/min，每分鐘消耗10g汽油。1分鐘內(nèi)，做次功。滿負荷工作時該汽油機的功率是W，滿負荷工作時熱機的效率是（汽油的熱值為4.5×107J/kg）。將其效率提高10%，滿負荷工作10小時可以節(jié)省汽油kg?！镜淅?-2】如圖所示用同一個實驗裝置分別加熱的甲、乙兩種液體（其中一種是水），用測得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時間變化的圖線，乙從加熱至沸騰剛好消耗了酒精。若單位時間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等。已知，，下列說法中（）①②乙的吸熱能力大于甲的吸熱能力③乙吸收的熱量為④該酒精燈的加熱效率為17.5%A．只有①③正確 B．只有②③正確C．只有③④正確 D．只有①④正確【跟蹤訓練1】將甲、乙兩燒杯中各裝入100g水，用酒精燈加熱甲燒杯，煤油燈加熱乙燒杯，直至杯內(nèi)水沸騰1min立即將燈熄滅，測得消耗酒精4g、煤油2.5g。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的水溫與加熱時間關(guān)系的圖象如圖所示。若水沸騰前質(zhì)量不改變，同一杯水沸騰前后單位時間內(nèi)吸收的熱量相等，，，，則（）A．整個過程、兩杯水吸收的熱量相等B．前3分鐘甲杯的水吸熱C．消耗的煤油放出的熱量為D．酒精燈加熱水的效率為33.6%【跟蹤訓練2】小玲家新裝的天然氣熱水器，它的銘牌表明其熱效率為89%，小玲想估測這款熱水器的效率，她把家里自動洗衣機的“水量”設置為40L，用熱水器輸出的熱水注入洗衣機，當注入水的體積達到40L時，洗衣機便會自動停止注水。已知當時自來水的溫度是15℃，熱水器輸出熱水的溫度為40℃，注水前后燃氣表上顯示的余氣量分別為165.50m3和165.35m3.(1)熱效率89%表示該熱水器工作時，天然氣完全燃燒所消耗的89%的能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能。(2)40L自來水吸收的熱量是多少焦耳？(3)通過計算判斷該款熱水器實際熱效率是否與銘牌完全相符？【典例4-3】混合動力汽車具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點。當混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能量，當需要高速行駛或蓄電池電能過低時，內(nèi)燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電。在某次測試中，由內(nèi)燃機提供能量，汽車以60km/h的速度勻速行駛了0.5h，所受阻力為6000N，求：(1)測試過程中牽引力做了多少J的功?(2)若所用燃料的熱值為4.5×107J/kg，測試過程中消耗15kg燃料（假設燃料完全燃燒），則放出的總熱量是多少J?(3)在測試中，混合動力汽車的熱機效率是30%，則本次測試過程中混合動力汽車的發(fā)電量是多少J?【跟蹤訓練1】如圖，是一款無人駕駛汽車以某速度在一段平直的公路上勻速行駛了一段距離后，消耗汽油4kg。汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，[汽油的熱值為，水的比熱容為]求：(1)汽油完全燃燒放出的熱量是多少？(2)假設該汽車在這次行駛過程中，發(fā)動機排出的廢氣帶走的能量占汽油完全燃燒放出熱量的42%，一個標準大氣壓下，這些廢氣的能量全部被初溫20℃，質(zhì)量250kg的水吸收，水升高的溫度是多少？(3)如果汽油機的效率不變，汽車勻速運動時的受到阻力為900N，消耗4kg汽油汽車通過的路程是多少？【跟蹤訓練2】一輛質(zhì)量為1.6t的小轎車以恒定的功率在高速公路上做直線運動，其所受阻力為車重的0.1倍，汽車運動的v－t圖像如圖所示，汽車在第12s時速度達到30m/s，通過的路程為150m。已知汽油的熱值大約為。求：(1)在0~12s內(nèi)汽車的平均速度；(2)若阻力不變，在0~12s內(nèi)牽引力對小轎車做的功；(3)若發(fā)動機的效率為40%，則小轎車行駛20s時需要消耗汽油的質(zhì)量?！灸芰ε鄡?yōu)練】1．開啟啤酒瓶蓋瞬間伴有“嘭”的一聲，瓶口有一股“白煙”，下列說法正確的是（）A．瓶內(nèi)外溫度相等，啤酒內(nèi)能不變 B．瓶內(nèi)氣體對外做功，啤酒內(nèi)能增加C．瓶口“白煙”是瓶內(nèi)CO2液化形成的 D．瓶口“白煙”是瓶口水蒸氣液化形成的2．下列汽油機工作的一個循環(huán)中，對外做功之后的沖程是（）A． B．C． D．3．某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動1800周，當汽油機滿負荷工作時（不計摩擦），下列說法中正確的是（）A．一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為135J B．汽油機的功率為2502WC．做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為2.7×107N D．汽油機每秒內(nèi)完成30個沖程4．小明利用圖-1的裝置研究某燃料熱值，他取少量燃料置于燃燒皿中，點燃后對100g的熱水加熱4min，然后立即將其熄滅，測得消耗燃料4.2g，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了水溫隨時間變化的圖像如圖-2中a線所示。已知此過程中燃料均勻燃燒放熱，所放出熱量只有60%被水吸收。實驗裝置和熱損失比例均不變，利用該燃料加熱另一杯水繪出了如圖-2中b線所示圖像。水的比熱容為，整個過程中忽略水的質(zhì)量變化，下列說法中正確的是（

）A．通過圖線a計算得知4min水吸收到的熱量為2520JB．通過計算得出該燃料的熱值為C．這種方法計算出的熱值比實際的熱值偏大D．b線代表的水的質(zhì)量小于a線代表的水的質(zhì)量6．用同樣的酒精燈加熱初溫相同（未知）、質(zhì)量均為100g的兩種物質(zhì)甲、乙，已知6~8min消耗酒精的質(zhì)量為0.4g，它們的溫度隨時間變化的圖像如圖所示，物質(zhì)甲、乙單位時間吸收的熱量相等，物質(zhì)甲的比熱容為，酒精的熱值為（單位時間消耗酒精的質(zhì)量相同）。下列說法正確的是（）A．物質(zhì)甲的沸點一定為80℃，物質(zhì)乙的沸點一定為40℃B．0~6min酒精燈對物質(zhì)甲的加熱效率約為33.3%C．物質(zhì)甲、乙的初溫為20℃D．物質(zhì)乙的比熱容為7．如圖所示，用酒精燈加熱試管中的水，當水沸騰后，塞子被試管中的水蒸氣推出，熱機的四個沖程中，沖程的能量轉(zhuǎn)化與該圖相同；若一臺單缸四沖程汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為，則1s對外做功次。

8．有一種小型單缸四沖程汽油機，每個工作循環(huán)做功500J，曲軸的轉(zhuǎn)速是300r/min，每分鐘消耗汽油5g。則該內(nèi)燃機的功率是W，機械效率是。（）9．飛機以的速度在的高度勻速直線航行，消耗航空燃油，飛機發(fā)動機的功率為。飛行過程中，飛機的動能（選填“變大”、“變小”、“不變”），機械能（選填“變大”、“變小”、“不變”），消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是，飛機在航行過程中的阻力是；發(fā)動機的效率是%（航空燃油的熱值為）。10．圖甲中氣球在放氣時，它噴氣的嘴部溫度和原來相比（變高/變低/沒有變化），此過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖乙中的內(nèi)燃機在（A/B）圖所示過程的能量轉(zhuǎn)化是一致的。某汽車四沖程汽油機，飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，若氣缸在做功沖程中每次做功400J，則每秒鐘對外做功J。若汽油燃燒不充分，汽油的熱值將（變大/變小/不變）。若每輛汽車每年消耗汽油1.86t，汽車內(nèi)燃機的效率平均取值30%。如果能把內(nèi)燃機效率提高1%，一輛汽車每年可以節(jié)約L汽油。（）11．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量相等，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫。(1)比較不同物質(zhì)吸熱升溫的特點，應選擇兩圖進行實驗。質(zhì)量和初始溫度均相同的a、b兩種液體，吸熱后它們的溫度隨時間變化的圖象如圖丁所示，由圖可以看出，液體的吸熱本領較強，物理上用這個物理量來描述物質(zhì)的吸熱能力；(2)比較不同燃料的熱值，應選擇兩圖進行實驗，燃料完全燃燒放出的熱量的多少是通來反映的（選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”）。利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值偏。(3)有一種“渦輪增壓”（T型）轎車，通過給發(fā)動機提供更足量的空氣使汽油更充分地燃燒，比普通轎車更節(jié)能，排氣更清潔。同樣的汽油加在T型轎車內(nèi)與加在普通轎車內(nèi)相比，其熱值（選填“變大”、“變小”或“不變”）。(4)該實驗用到的研究方法有轉(zhuǎn)換法和。12．2024年我國夏糧喜獲豐收。勞動教育課上，老師帶領同學們走進田間地頭，感受夏收時節(jié)的豐收景象。如圖，是正在田地里作業(yè)的聯(lián)合收割機，小明通過和司機師傅交談，了解到該型號聯(lián)合收割機進行收割作業(yè)時所受重力約為1×10?N，整機的工作效率為40%。(1)柴油發(fā)動機正常工作時將柴油燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能。(2)收割機水平勻速收割時受到的阻力為整機重力的某次收割作業(yè)時，收割機水平勻速行進7200m，用時1h，求此過程中收割機克服地面阻力做功的功率。（g取10N/kg）(3)收割機做的功除了克服地面阻力前進做的功外，還包括收割小麥、破皮、收集麥粒等做的功，若收割機做的總功是克服地面阻力做功的7倍，則收割機在上述收割過程中消耗的柴油為多少千克?（計算結(jié)果保留整數(shù)，柴油的熱值為4.3×107J/kg）(4)小明看到收割機上標有“比排放量：18g/（kW·h）”的字樣，查閱資料得知“比排放量”是指燃油發(fā)動機每輸出1kW·h的總功所排放的氣態(tài)污染物的質(zhì)量，則第（3）小題的收割過程中該收割機共排放的氣態(tài)污染物的質(zhì)量為多少?13．太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置，表中是小張家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關(guān)信息，其中太陽輻射功率（P0）是指1h內(nèi)投射到1m2面積上的接收的太陽能。求：太陽照射時間t/h裝水量V/L吸熱板面積S/m2水升高的溫度T/℃水的比熱容c/[J/（kg·℃）]水的密度ρ/[kg/m3]太陽輻射功率P0/[J/（m2·h）]？1002504.2×1031×1032.1×106(1)水在這段時間內(nèi)吸收的熱量；(2)若這些水吸收的熱量由天然氣燃燒來提供，需要1m3的天然氣，則天然氣熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是多少？（天然氣的熱值q＝3.5×107J/m3）(3)小張家的太陽能熱水器的熱轉(zhuǎn)化效率η＝50%（接收太陽能的50%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能）,求太陽光照射的時間t?！炬溄又锌肌?．（2023·江蘇南京·中考真題）圖示課本四個示例中的能量轉(zhuǎn)化過程，與汽油機做功沖程相同的是（

）A．甲圖中反復彎折鐵絲B．乙圖中壓縮空氣C．丙圖中盒內(nèi)燃氣推出盒蓋D．丁圖中取暖器通電后電熱絲發(fā)熱2．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題）小兵利用圖示裝置測算酒精的熱值。燃燒皿中酒精的質(zhì)量為12g，燒杯中水的初溫為23℃，質(zhì)量為200g，點燃酒精，當水溫升高到43℃時，立即熄滅火焰。該過程中水吸收的熱量為J。他想利用Q吸=Q放計算酒精的熱值，還需進行的實驗操作是測量的質(zhì)量，實驗所測酒精的熱值與真實值相比會偏。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]3.（2024·江蘇無錫·一模）小汽車已進入平常百姓家（如圖），若汽車在水平路面上快速行駛，由于汽車上下表面空氣流動速度不同，汽車對地面的壓力和靜止時相比會（選填“變大”“變小”或“不變”）；汽車上的散熱器用水作為冷卻劑，是因為水的大。若一臺單缸四沖程汽油機1s內(nèi)對外做功25次，則該汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為r/min。4．（2024·江蘇常州·中考真題）中國工程師利用焦爐氣中的氫氣與工業(yè)尾氣中的二氧化碳，合成液態(tài)燃料，作為第19屆亞洲運動會主火炬的燃料．工程師在科普館用如圖所示的裝置為同學們演示模擬實驗，測量該燃料的熱值．①在空酒精燈內(nèi)加入適量該液態(tài)燃料，得到“燃料燈”；②在空燒杯內(nèi)加入1kg水，測得水的初溫為31℃，點燃“燃料燈”開始加熱；③當水恰好沸騰時，立即熄滅“燃料燈”，測得“燃料燈”消耗燃料30g。已知實驗時氣壓為1標準大氣壓，，用該裝置加熱水的效率為42%．求：（1）此過程中，