第十二章機械能和內(nèi)能（原卷版）課時12.4機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化2022年課程標(biāo)準(zhǔn)物理素養(yǎng)3.3.1了解內(nèi)能和熱量。從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。3.3.3了解熱機的工作原理。知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義。物理觀念：認識做功是改變物體內(nèi)能的另一方式，本質(zhì)是其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程?？茖W(xué)思維：了解熱機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器，能說出四沖程汽油機的基本結(jié)構(gòu)和工作過程。了解熱機的發(fā)展歷程，知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：能從能量轉(zhuǎn)化角度認識燃料的熱值。能舉例說明能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系。有保護環(huán)境、節(jié)約能源的意識。知識點一、做功—改變物體內(nèi)能的另一種方式1.做功改變物體的內(nèi)能：探究做功改變物體的內(nèi)能做功的兩種情況外界對物體做功物體對外界做功探究過程與現(xiàn)象分析與論證迅速壓下活塞，玻璃筒內(nèi)的氣體被壓縮，活塞對筒內(nèi)氣體做功，從而使筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，當(dāng)溫度達到硝化棉的燃點時，硝化棉開始迅速燃燒向瓶內(nèi)打氣，壓縮瓶內(nèi)的空氣，不斷對瓶內(nèi)空氣做功，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能增加，溫度升高，隨著打入空氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞，此時，瓶內(nèi)的空氣推動瓶塞做功，內(nèi)能減少，溫度降低，其中水蒸氣液化成小水滴，形成白霧得出結(jié)論做功可以改變物體的內(nèi)能；外界對物體做功，物體溫度升高，物體內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體溫度降低，物體內(nèi)能減少2.熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別聯(lián)系實質(zhì)方式舉例熱傳遞能量的轉(zhuǎn)移高溫物體放熱，低溫物體吸熱生活中燒、烤、烙、炒，生產(chǎn)中的淬火等做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且效果相同。某物體的內(nèi)能發(fā)生改變，可能是通過熱傳遞改變的，也可能是通過做功改變的，或者兩者都有。若不知道具體過程，則無法確定內(nèi)能的改變方式做功其他形式能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化壓縮體積、摩擦生熱、鍛打物體、彎折物體等打氣筒打氣、鉆木取火、來回多次彎折鐵絲等體積膨脹等裝開水的暖水瓶內(nèi)的氣體將瓶塞沖開燈★特別提醒：做功、熱傳遞改變物體內(nèi)能的實質(zhì)（1）做功改變物體的內(nèi)能的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，即內(nèi)能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化；（2）熱傳遞改變物體內(nèi)能實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)移，即能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，無不同形式能量的相互轉(zhuǎn)化；（3）不是任何情況下對物體做功都能改變物體的內(nèi)能。例如，用手托起物理課本，雖然人對課本做了功，但課本的內(nèi)能沒有增加，增加的是課本的機械能?！镜淅?】（2024·江蘇南京·二模）以下四個事例中能量轉(zhuǎn)化過程與其他不相同的是（）。A．瓶塞沖出B．搓手取暖C．壓縮沖程D．鉆木取火知識點二、熱機1.實驗探究—熱機工作原理【實驗現(xiàn)象】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”。【探究歸納】該實驗裝置就是一個簡單的熱機。其工作過程是：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?！锾貏e提醒（1）實驗時，橡皮塞不要塞得太緊，否則橡皮塞不易沖出，可能因試管氣壓太大導(dǎo)致試管炸裂而傷到人；（2）試管口不能對著人，以防試管內(nèi)的水沸騰時沖出試管口傷到人?！锱鄡?yōu)拓展利用內(nèi)能的兩種方式（1）利用內(nèi)能加熱；（2）利用內(nèi)能做功。其中利用內(nèi)能加熱是內(nèi)能轉(zhuǎn)移過程，利用內(nèi)能做功是內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程。2.熱機（1）熱機：利用內(nèi)能做功的機械叫熱機。汽車、輪船和飛機等的發(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：分為蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機。它們構(gòu)造不同，但它們有一個共同特點，那就是利用內(nèi)能做功。（3）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。3.汽油機（1）工作原理：利用氣缸內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣來推動活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。（2）構(gòu)造主要結(jié)構(gòu)：如圖所示，汽油機的主體是氣缸。氣缸上部有進氣門和排氣門，頂部有火花塞，下部有活塞，活塞通過連桿與曲軸相連。沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。利用氣缸內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣來推動活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。試管實驗與汽油機構(gòu)造比較：如圖。（3）工作過程1）汽油機的一個工作循環(huán)：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。通過四個沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工作。2）每完成一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)動兩周，活塞往返兩次，對外做功一次。在四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性帶動活塞完成，周而復(fù)始，使汽油機連續(xù)轉(zhuǎn)動下去。3）汽油機工作過程如下：1.吸氣沖程：進氣門打開、排氣門關(guān)閉?？繎T性運動，吸進汽油與空氣的混合物2.壓縮沖程：進氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉。外界對氣體做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高3.進氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高，氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能4.進氣門關(guān)閉、排氣門打開?？繎T性運動，排出廢氣【典例2】（2024·江蘇連云港·二模）下列四個實驗中，其能量轉(zhuǎn)化方式與圖示汽油機對應(yīng)沖程類似的是（）。A．火花發(fā)生器點火 B．滾擺向向下運動C．壓縮空氣引火儀 D．酒精燈加熱杯中冷水后將盒蓋頂出4.柴油機（1）工作原理：利用柴油在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫高壓燃氣來推動活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。（2）構(gòu)造：柴油機構(gòu)造和汽油機構(gòu)造相似，所不同的是柴油機氣缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。（3）工作過程：柴油機與汽油機工作過程大致相同，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，曲軸連續(xù)轉(zhuǎn)動兩周，活塞往復(fù)兩次，對外做功一次。見下表：1.吸氣沖程：進氣門打開、排氣門關(guān)閉?；钊蛳逻\動，吸入空氣2.壓縮沖程：進氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉?；钊蛏线\動，壓縮空氣，氣體溫度升高，超過柴油燃點3.進氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉。噴油嘴噴出霧狀柴油，遇到熱空氣立即猛烈燃燒，差高溫高壓氣體，推動活塞向下運動4.進氣門關(guān)閉、排氣門打開?；钊蛏线\動，排出廢氣（4）汽油機與柴油機的異同相同點：（1）基本構(gòu)造和主要部件作用相似。（2）每個工作循環(huán)都一樣，有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。（3）四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。（4）一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩圈，飛輪轉(zhuǎn)兩圈，做功一次。不同點：（1）構(gòu)造不同：汽油機汽缸頂部有火花塞，而柴油機汽缸頂部有噴油嘴。（2）燃料不同：汽油機燃燒汽油，而柴油機燃燒柴油。（3）吸氣沖程不同：汽油機吸進汽油和空氣和燃料混合物，柴油機只吸進空氣。（4）點火方式不同：汽油機屬點燃式點火，柴油機屬壓燃式點火?！镜淅?】列關(guān)于內(nèi)燃機說法正確的是()。A．柴油機吸氣沖程吸入的是柴油和空氣的混合物；B．汽油機氣缸頂部有噴油嘴；C．做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；D．內(nèi)燃機功率越大，效率越高知識點三、燃料的熱值1.燃料（1）燃料的種類燃料是指可燃燒的物質(zhì)，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)，燃料可分為不同的種類，最常見的是按其物理狀態(tài)分類。（2）燃料燃燒時能量轉(zhuǎn)化：燃料在燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2.燃料的熱值燃料種類很多，由于其燃燒成分不同，相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時放出的熱量不同，在物理學(xué)上用“熱值”來表示燃料燃燒的放熱本領(lǐng)。（1）熱值：某種燃料完全燃燒放出的熱量，與其質(zhì)量的比值叫這種燃料的熱值；用“q”表示。（2）熱值單位：J/kg。（3）熱值的物理意義：一、1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量就等于該燃料的熱值；二、熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大??；也就是說，它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)。（4）燃料燃燒放出的熱量：★特別提醒：固體燃料、液體燃料的熱值以“J/kg”為單位，而氣體燃料的熱值以“J/m3”為單位。因此（5）對燃料熱值的透析熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大?。灰簿褪钦f，它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)對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質(zhì)量，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數(shù)值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關(guān)；完全燃燒意思是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值燃料熱值的高低是衡量燃料優(yōu)劣的主要指標(biāo)★特別提醒：★培優(yōu)拓展常用燃料的熱值見下表：【例4】（2024·江蘇南京·二模）如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量相同，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。下列說法正確的是（）。A．比較不同液體吸熱升溫現(xiàn)象，可以選擇甲丙兩圖B．比較不同液體吸熱升溫現(xiàn)象，可以選擇乙丙兩圖C．比較不同燃料燃燒放出熱量，可以選擇乙丙兩圖D．比較不同燃料燃燒放出熱量，可以選擇甲丙兩圖知識點四、熱機的效率1.燃料的有效利用：用煤氣灶、鍋爐、煤爐等燒水時，燃料不能完全燃燒利用，具體原因是多樣的。例如，燃料不能完全燃燒而損失了一部分能量，裝水的容器吸收了一部分能量、灶體本身也會吸收一部分能量，高溫的煙氣帶走了一部分能量，還有一部分能量直接散失掉了，水吸收的熱量只占燃料燃燒放出熱量的一部分，只有水吸收的熱量才是有效利用的部分。如圖所示：2.鍋爐的效率（1）鍋爐是利用燃料或其他熱源把水加熱成熱水或蒸汽的設(shè)備。鍋爐包括鍋和爐兩部分，鍋是指盛水的容器，爐是燃料燃燒的裝置。（2）提高鍋爐燃料利用率的途徑：一、讓燃料盡可能充分燃燒，如將煤研磨成粉狀，加大進風(fēng)量等；二、減少熱量損失，如加大有效受熱面積等。3.內(nèi)燃機中熱量燃燒的能量流向圖4.熱機效率（1）定義：用來做有用功的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值。（2）計算公式：對熱機而言，其中用來做有用功的能量Q有用等于熱機對外的有用功W有用，故熱機的效率公式又可寫成：。（3）物理意義：熱機的效率表示使用熱機時對燃料的利用率的高低，因此熱機的效率是熱機性能的一個重要指標(biāo)。（4）常見熱機效率：蒸汽機6%-15%，汽油機20%-30%，柴油機30%-45%?！锾貏e提醒：5.提高熱機效率的主要途徑①改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒（將煤磨成煤粉，用空氣吹進爐膛，使之更充分燃燒）；②減少各種熱量損失（I.加大受熱面積，以減少煙塵廢氣帶走的熱量；II.使用較好的保溫材料，減少熱損失）；③在熱機設(shè)計和制造上，采用先進的技術(shù)；④保障良好的潤滑，減少機械摩擦?！锱鄡?yōu)拓展：廢棄能量的利用在熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最多，所以設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的主要措施。例如，人們將發(fā)電廠蒸汽輪機排除的廢氣送入熱電站進行供熱，將廢氣中的能量甲乙利用，大大提高了熱量的利用率?！纠?】（2024·江蘇泰州·二模）為估算家中一個月需要交多少天燃氣費，小明進行了如下操作：（1）查看家中的天然氣表，示數(shù)為7006.505m3，（2）將2kg的水倒入燒水壺中并測出水溫為20℃，只打開嵌入式天然氣灶，在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下把水剛加熱到100℃時，發(fā)現(xiàn)天然氣表的示數(shù)為7006.540m3，假設(shè)天然氣完全燃燒。（3）查閱資料知：水的比熱容為4.2×103J（kg·℃），天然氣的密度0.7kg/m3，天然氣的熱值為4.0×107J/m3，嵌入式天然氣灶具的熱效率為55%（GB16410-2020，為計算方便，本題取50%），泰州主城區(qū)天然氣第一階梯銷售價為2.98元/m3）（為計算方便，本題取3元/m3）。（4）估算家中平均每天煮飯、燒水、洗澡需要的熱量大約相當(dāng)于燒開20壺水。求：（1）將一壺水燒開，水需要吸收多少熱量；（2）燒開一壺水時，天然氣燃燒放出了多少熱量；（3）小明家一個月大約需要支出多少天然氣費用（一個月按30天計）。問題一：做功改變物體的內(nèi)能做功可以改變物體的內(nèi)能有兩層含義：外界對物體做功，則機械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能；若物體對外界做功，則物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能?！镜淅?】下列實例中，屬于通過做功的方式改變物體內(nèi)能的是（）。A．鉆木取火，木頭溫度升高B．熱水袋暖手，熱水袋溫度降低C．燃氣燒水，水的溫度升高D．陽光下曬被，棉被的溫度升高【變式1-1】下列各例中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程是（）。A．用電爐加熱水B．農(nóng)服在陽光下暴曬升溫C．火箭升空D．雙手摩擦生熱【變式1-2】（23-24九年級上·江蘇揚州·階段練習(xí)）對如圖所示的物理過程，下列分析錯誤的是（）。A．圖甲，厚玻璃筒內(nèi)的空氣被壓縮時，空氣的內(nèi)能增大B．圖乙，瓶內(nèi)氣體推動塞子跳起時，瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增大C．圖丙，塞子受到水蒸氣的壓力而沖出時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．圖丁，汽缸內(nèi)的氣體推動活塞向下運動時，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能問題二：熱機1.熱機和人力機械、電動機械的主要區(qū)別熱機利用“內(nèi)能”來做功，最終將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，而不是利用其他能量來做功。2.內(nèi)燃機工作沖程的判斷第一步看氣門看兩氣門開、閉情況。若兩氣門都關(guān)閉，則內(nèi)燃機處于壓縮或做功沖程；若有一個氣門打開，內(nèi)燃機處于吸氣或排氣沖程第二步看活塞看活塞運動方向?；钊蛏线\動時，內(nèi)燃機處于壓縮或排氣沖程；若活塞向下運動，內(nèi)燃機處于吸氣或做功沖程第三步綜合分析綜合兩個氣門和活塞的工作情況得出結(jié)論3.汽油機與柴油機的區(qū)別汽油機柴油機結(jié)構(gòu)氣缸頂部有火花塞氣缸頂部有噴油嘴吸氣沖程吸進空氣和汽油的混合物吸進空氣點火方式點燃式壓縮式【典例2】（2024·江蘇揚州·二模）現(xiàn)代汽車的發(fā)動機一般都是四沖程內(nèi)燃機，其四個沖程如圖所示，其中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是（）。A．B．C．D．【變式2-1】如圖所示，甲、乙是兩個演示實驗的示意圖，丙、丁是四沖程汽油機工作過程中的兩個沖程示意圖。下列說法正確的是（）。A．丙圖所示的是做功沖程，其工作原理如甲圖所示的實驗；B．丙圖所示的是壓縮沖程，其工作原理如乙圖所示的實驗；C．丁圖所示的是壓縮沖程，其工作原理如甲圖所示的實驗；D．丁圖所示的是做功沖程，其工作原理如乙圖所示的實驗【變式2-2】關(guān)于熱機，下列說法正確的是（）。A.氣沖程中，汽油機和柴油機吸入的都是空氣；B.做功沖程是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；C.柴油機有噴油嘴而沒有火花塞；D.做功沖程是依靠飛輪的慣性完成的問題三：內(nèi)燃機工作循環(huán)及做功幾點計算內(nèi)燃機做功中的關(guān)聯(lián)條件內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)完成四個沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周，活塞往返兩次，對外做功一次?！镜淅?】我國自主生產(chǎn)的“吉利金剛”小轎車，發(fā)動機正常怠速為1200轉(zhuǎn)/分鐘，怠速指汽車不前進時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速．則對于怠速說法正確的是（）。A．發(fā)動機1秒鐘完成20個工作循環(huán)；B．發(fā)動機1分鐘完成吸氣沖程1200次；C．發(fā)動機1秒鐘完成做功沖程10次；D．發(fā)動機1秒鐘共完成80個沖程【變式3-1】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

=0.8×103

kg/m3

；q汽油

=4.5×107

J/kg；g取10N/kg）【變式3-2】使用清潔能源天然氣有助于國家提出的2060年前實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。小明同學(xué)用他家的天然氣灶將質(zhì)量為2kg，初溫為15℃的水加熱到95℃，水吸收的熱量是_______J：若此過程的熱效率為40%，則此過程消耗天然氣_______m3。（水的比熱容為4．2103J/（kg·℃），天然氣熱值為4.2107/m3）問題四：燃料的熱值內(nèi)燃機做功中的關(guān)聯(lián)條件內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)完成四個沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周，活塞往返兩次，對外做功一次?！镜淅?】如圖所示，甲、乙、丙圖中的裝置完全相同，燃料的質(zhì)量是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。(1)下列說法正確的是______；A．比較不同液體的比熱容，可以選擇甲、丙兩圖B．比較不同液體的比熱容，可以選擇乙、丙兩圖C．比較不同燃料的熱值，可以選擇乙、丙兩圖D．比較不同燃料的熱值，可以選擇甲、丙兩圖(2)為了研究不同物質(zhì)的吸熱能力，利用其中兩幅圖進行實驗，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出了兩種液體的溫度隨時間變化的圖像，如圖2所示：①加熱10min，a液體吸收的熱量______（選填“大于”、“小于”或“等于”）b液體吸收的熱量；②由圖可以看出，在沸騰前，升高相同的溫度，液體______時間較長，液體______的比熱容大；③如果已知b液體的比熱容是1.8×103J/(kg·℃)，則a液體的比熱容是______J/(kg·℃)。若要在a、b中選擇某種液體作為冷卻液，應(yīng)選用______?！咀兪?-1】（2024·江蘇宿遷·一模）2024年5月3日17時27分，嫦娥六號探測器由長征五號遙八運載火箭在中國文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射，準(zhǔn)確進入地月轉(zhuǎn)移軌道，對于火箭使用的氫燃料的說法正確的是（）。A．火箭用液態(tài)氫作燃料，因為氫的比熱容較大B．使氫氣液化，只能采用降溫的方法C．火箭用液態(tài)氫作燃料，只是因為氫的密度比較小D．火箭用液態(tài)氫作燃料，是因為氫的熱值比較大【變式4-2】（2024·江蘇南京·三模）如圖所示為探究“不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”、“比較不同燃料燃燒時放出的熱量”的實驗裝置。下列說法正確的是（）。A．兩實驗的研究對象都是燒杯中的液體B．兩實驗都需要控制被加熱的液體質(zhì)量相等C．除圖中的器材，兩實驗都需要用到天平和秒表D．兩實驗都可以根據(jù)溫度計示數(shù)的變化來比較燒杯中液體吸熱的多少【基礎(chǔ)強化】1.（2024·江蘇徐州·二模）自勞動課成為中小學(xué)一門獨立課程以來，小明已學(xué)會了多種菜肴的烹飪方法，下列與烹飪有關(guān)的說法，正確的是（）。A．菜被炒熟是做功改變了它的內(nèi)能B．在客廳能聞到菜的香味是擴散現(xiàn)象C．燃氣的熱值大小與是否完全燃燒有關(guān)D．油和水很難融合表明分子間沒有空隙2.（2024·江蘇無錫·二模）如圖是比較燃料熱值的實驗裝置。下列說法正確的是（）A．實驗時應(yīng)控制燃料燃燒的時間相同B．實驗時應(yīng)控制燒杯中的液體升高的溫度相同C．兩燃燒皿中應(yīng)分別裝入種類不同、質(zhì)量相同的燃料D．兩燒杯中應(yīng)分別裝入種類不同、質(zhì)量相同的液體3．（2024·江蘇鹽城·二模）如圖甲所示裝置，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團硝化棉，用力將活塞迅速下壓，看到棉花著火，圖中汽油機的工作過程與這一實驗過程中能量的轉(zhuǎn)化是相同的；某次汽油機消耗汽油0.21kg，若這些汽油完全燃燒，被46kg初溫為10℃的水全部吸收，則水溫升高到℃；汽車在緊急剎車時，剎車片會發(fā)燙，這是通過的方式改變了剎車片的內(nèi)能。（q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg·℃)）4．（2024·江蘇南京·二模）如圖，在無蓋小筒里放入干燥面粉，點燃蠟燭，用筒蓋蓋住大筒，向小筒內(nèi)鼓入空氣，使面粉彌漫在大筒內(nèi)，面粉迅速被點燃引發(fā)爆炸，把筒蓋沖起。面粉燃燒時將能轉(zhuǎn)化成能，筒蓋被沖起的過程與汽油機的沖程能量轉(zhuǎn)化情況相同。若汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是，則該汽油機內(nèi)燃氣對外做功次。5．（2024·陜西西安·模擬預(yù)測）嫦娥五號返回器用類似“打水漂”的方式著陸地球（動力裝置關(guān)閉），其著陸過程的部分軌跡簡化為如圖所示。AB段返回器的動能；CD段返回器的機械能（均選填“變大”“不變”或“變小”），著陸過程中返回器受到（選填“平衡力”或“非平衡力”）作用。6．（2024·江蘇南京·二模）用0.1m3的天然氣給5kg的水加熱。燃料完全燃盡后，水溫從20℃升高到80℃，這一過程中水吸收的熱量是J，0.1m3天然氣完全燃燒產(chǎn)生熱量J，這一燒水過程的熱效率為%；水壺上方冒出縷縷“白氣”，這是（填物態(tài)變化名稱）形成的，這一過程需，熱量。（水比熱容為4.2×103J/（kg·℃），天然氣的熱值為4.2×107J/m3）7．（2024·江蘇蘇州·二模）柴油機的構(gòu)造與汽油機類似，不同點在于柴油機有一個噴油嘴而沒有火花塞，其壓縮沖程結(jié)束時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮為高溫氣體，溫度超過柴油的燃點，此時由噴油嘴向氣缸內(nèi)噴入霧化的柴油，柴油迅速燃燒，從而推動活塞做功，則如圖中圖是柴油機的做功沖程，柴油燃燒時將能轉(zhuǎn)化為能。8．（2024·江蘇蘇州·二模）小明和小華家分別有A、B兩款燃氣灶，為了比較哪款更節(jié)能，他倆周末進行了研究，發(fā)現(xiàn)同樣將1kg的水由常溫（20℃）燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），A款燃氣灶消耗了2.1×10-2m3的燃氣，B款燃氣灶消耗了2.8×10-2m3的燃氣，通過比較發(fā)現(xiàn)燃氣灶更節(jié)能，因為它的高，其大小為[水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃）、燃氣的熱值為4.0×107J/m3]?！舅仞B(yǎng)提升】9．（21-22九年級上·江蘇鎮(zhèn)江·期中）如圖所示，用甲、乙兩種燃料分別對質(zhì)量和初溫相同的水進行加熱，兩圖裝置均相同。燃料的質(zhì)量用m表示，燃料充分燃盡時水升高的溫度用Δt表示（水未沸騰），則下列說法中正確的是（）。A．實驗中m必須相同，否則無法比較燃料的熱值B．實驗中Δt越大，說明燃料的熱值一定越大C．若的值越大，燃料的熱值越大D．若的值越大，燃料的熱值越大10．（2024·江蘇無錫·二模）如圖甲所示，這是四沖程汽油機的沖程。如圖乙，這是我國自主生產(chǎn)的某品牌小汽車，已知汽油的熱值是，若該汽車發(fā)動機的效率是，消耗汽油使該汽車在水平路面上勻速行駛了，則該汽車發(fā)動機的牽引力為N。11．（2024·江蘇鹽城·二模）如圖甲所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到棉花著火燃燒，該過程中，使引火儀中的空氣內(nèi)能改變的方式是。如圖乙所示是單缸四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，與甲圖中的能量轉(zhuǎn)化情況（相同/不相同）。某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為3000r/min，該汽油機每秒鐘對外做次功?！灸芰ε鄡?yōu)】12．（2021·江蘇南京·二模）如圖所示，甲、乙、丙裝置完全相同，燃料的質(zhì)量、液體的質(zhì)量和初溫都相等，當(dāng)燃料燃盡時（燒杯內(nèi)的液體均未沸騰），溫度計示數(shù)為。下列正確的是（）。A．選擇甲、乙，可以用燃燒相同時間比較液體升高溫度來反映燃料熱值的大小B．選擇甲、丙，可以用加熱時間的長短來反映液體吸收熱量的多少C．液體a的比熱容與液體b的比熱容相比，有D．燃料1的熱值與燃料2的熱值相比，有13．（2024·江蘇鎮(zhèn)江·二模）建立知識結(jié)構(gòu)是有效學(xué)習(xí)的科學(xué)方法。下圖是為部分能量組建的知識結(jié)構(gòu)圖