中考物理复习方案 第18课时 内能的利用 能源与课件（包考点聚焦+归类探究+以真题为例） 新人教版

第第1818课时内能的利用课时内能的利用 能源能源 与可持续发展与可持续发展考考 点点 聚聚 焦焦考考 点点 聚聚 焦焦归归 类类 示示 例例归归 类类 示示 例例第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例考考 点点 聚聚 焦焦考点考点1 1热机热机定义定义利用内能做功的机械利用内能做功的机械原理原理应用应用蒸汽机、内燃机、喷气发动机等蒸汽机、内燃机、喷气发动机等认识认识“内燃机内燃机”定义定义燃料直接在发动机燃料直接在发动机_内燃烧产生动力的热机叫内燃内燃烧产生动力的热机叫内燃机机分类分类_和和_柴油机柴油机 汽缸汽缸汽油机汽油机第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例汽油机汽油机工作过工作过程图程图工作过工作过程程(四冲四冲程程)每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，此过程中曲轴和飞轮转动功冲程、排气冲程，此过程中曲轴和飞轮转动2周，活塞往周，活塞往复复2次，对外做功次，对外做功1次次吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的_来完成的，来完成的，_冲程是唯一对外做功的冲程冲程是唯一对外做功的冲程做功冲程中是将做功冲程中是将_转化为转化为_；压缩冲程中；压缩冲程中是将是将_转化为转化为_内能内能惯性惯性做功做功内能内能机械能机械能机械能机械能第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例说明说明汽油机和柴油机在构造上有所不同，汽油机顶部有火花塞，汽油机和柴油机在构造上有所不同，汽油机顶部有火花塞，而柴油机顶部有喷油嘴，另外二者在工作过程中也略有不同而柴油机顶部有喷油嘴，另外二者在工作过程中也略有不同考点考点2 2热机的效率热机的效率定义定义某种燃料某种燃料_燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值燃料的热值单位单位 _(符号：符号：J/kg)；焦每立方米；焦每立方米(符号：符号：J/m3)公式公式Qmq(q为热值为热值)；QVq完全完全焦每千克焦每千克第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例物理物理意义意义酒精的热值是酒精的热值是3.0107 J/kg，表示：，表示：_酒精完全燃烧放酒精完全燃烧放出的热量是出的热量是3.0107 J煤气的热值是煤气的热值是3.9107 J/m3，表示：，表示：_煤气完全燃烧放煤气完全燃烧放出的热量是出的热量是3.9107 J 点拨点拨 热值反映的是某种物质的燃烧特性，同时反映出不同燃料燃热值反映的是某种物质的燃烧特性，同时反映出不同燃料燃 烧过程中化学能转化成内能的本领大小，只与燃料的种类有烧过程中化学能转化成内能的本领大小，只与燃料的种类有 关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等均无关。关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等均无关。 1m31kg第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例2热机的效率热机的效率 说明说明 热机的效率总小于热机的效率总小于1，主要是由于燃料不能完全燃烧、废气带，主要是由于燃料不能完全燃烧、废气带 走一部分热量、克服摩擦做功、热传递损失能量等，没有将全部能量走一部分热量、克服摩擦做功、热传递损失能量等，没有将全部能量 都利用起来。都利用起来。 拓展拓展 人们获得热量的四种方式及其热效率的计算方法：人们获得热量的四种方式及其热效率的计算方法：能量能量 有用功有用功摩擦摩擦燃烧燃烧热量损失热量损失润滑润滑第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例考点考点3 3能量的转化和守恒能量的转化和守恒项目项目概念概念举例举例转化转化能量由一种形式转变为另一能量由一种形式转变为另一种形式种形式电灯发光：电能转化为光能电灯发光：电能转化为光能和内能和内能第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例转移转移能量不经过变化直接由一个物体转能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体移到另一个物体碰撞时，动能从一碰撞时，动能从一个物体转移到另一个个物体转移到另一个物体上物体上能量守恒定律能量守恒定律内容内容能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变转化和转移的过程中，能量的总量保持不变说明说明能量的转化和转移都是有方向性的；能量的转化和转移都是有方向性的；能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例考点考点4 4能源的利用能源的利用1核能核能 定义定义原子核中质子、中子依靠强大的原子核中质子、中子依靠强大的_紧密地结合在一起，紧密地结合在一起，一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是一旦使原子核分裂或聚合，就可能释放出惊人的能量，这就是核能核能获得获得方式方式核核_和核和核_应用应用聚变聚变 核力核力裂变裂变第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例原子弹与核反应堆原子弹与核反应堆原子弹原子弹对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出对裂变的链式反应不加控制，在极短的时间内就会释放出巨大的核能，发生猛烈爆炸巨大的核能，发生猛烈爆炸核反核反应堆应堆控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳地释放出来，便控制链式反应的速度，使核能慢慢地平稳地释放出来，便于和平利用核能。能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做于和平利用核能。能够缓慢、平稳地释放核能的装置，叫做核反应堆核反应堆2.太阳能太阳能 来源来源氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能优点优点太阳是巨大的太阳是巨大的“核能火炉核能火炉”，人类能源的宝库；太阳能取，人类能源的宝库；太阳能取之不尽、用之不竭；环保、无污染之不尽、用之不竭；环保、无污染第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例缺点缺点较分散，受环境影响较大，转换效率低较分散，受环境影响较大，转换效率低利用利用方式方式说明说明化石能源、生物质能都间接来源于太阳能化石能源、生物质能都间接来源于太阳能第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例考点考点5 5能源与可持续发展能源与可持续发展1能源的分类能源的分类分类分类标准标准类型类型定义定义实例实例来源来源一次能源一次能源可以直接从自然界获可以直接从自然界获得的能源得的能源风能、太阳能、核能、风能、太阳能、核能、化石能源等化石能源等二次能源二次能源通过消耗一次能源才通过消耗一次能源才能得到的能源能得到的能源电能、汽油、酒精等电能、汽油、酒精等可否可否再生再生可再生能源可再生能源可以在自然界里可以在自然界里_的能的能源源 水能、风能、太阳能、水能、风能、太阳能、生物质能等生物质能等 不可再生能不可再生能源源不能在短期内从自然不能在短期内从自然界界_的能源的能源 化石能源、核能等化石能源、核能等 得到补充得到补充 源源不断地得到源源不断地得到第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例2.能源革命能源革命 第一次能源革命：第一次能源革命：_的出现，导致了以的出现，导致了以_作为主作为主要能源时代的到来。要能源时代的到来。第二次能源革命：第二次能源革命：_的发明使人类的主要能源由柴薪向的发明使人类的主要能源由柴薪向_转化。转化。第三次能源革命：第三次能源革命：20世纪世纪40年代，物理学家发明了可以控制核能释年代，物理学家发明了可以控制核能释放的装置放的装置_，拉开了以，拉开了以_为代表的第三次能为代表的第三次能源革命的序幕。源革命的序幕。 3理想能源必须具备的几个条件理想能源必须具备的几个条件(1)必须足够丰富，可以保证长期使用。必须足够丰富，可以保证长期使用。(2)必须足够便宜，可以保证多数人用得起。必须足够便宜，可以保证多数人用得起。(3)相关技术必须成熟，可以保证大规模使用。相关技术必须成熟，可以保证大规模使用。(4)必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 核能核能 钻木取火钻木取火柴薪柴薪蒸汽机蒸汽机化石能源化石能源核反应堆核反应堆第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例归归 类类 示示 例例类型一类型一热机热机例例1：关于热机，下列说法正确的是关于热机，下列说法正确的是() A随着科学技术的发展，热机的效率可以达到随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100% B四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的 冲程是做功冲程和压缩冲程冲程是做功冲程和压缩冲程 C柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率 D柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油 的大的大点评点评 本题全面考查了对于热机的理解，涉及热机效率与热机的工作本题全面考查了对于热机的理解，涉及热机效率与热机的工作 过程，强化综合能力的培养。过程，强化综合能力的培养。 B 第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例 因为废气要带走一部分能量，克服摩擦做功要消耗能量，因为废气要带走一部分能量，克服摩擦做功要消耗能量，所以热机的效率永远小于所以热机的效率永远小于1，故，故A错误；柴油机上安装一个笨重的错误；柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了利用飞轮的惯性来完成吸气、压缩和排气冲程，故飞轮，是为了利用飞轮的惯性来完成吸气、压缩和排气冲程，故C错误；柴油机的效率比汽油机的高，说明柴油机的能量利用率错误；柴油机的效率比汽油机的高，说明柴油机的能量利用率高，与燃料的热值无关，故高，与燃料的热值无关，故D错误。错误。 类型二类型二热值与效率热值与效率例例2：为了比较酒精和碎纸片的热值，如图为了比较酒精和碎纸片的热值，如图181所示，两相同规格所示，两相同规格的烧杯中装有质量相等的水，取质量的烧杯中装有质量相等的水，取质量_(选填选填“相等相等”或或“不相不相等等”)的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给烧杯的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较_，从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。 温度计的示数变化温度计的示数变化 相等相等第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例图图181 比较酒精和碎纸片的热值，其实质是为了比较相同质量比较酒精和碎纸片的热值，其实质是为了比较相同质量的酒精和碎纸片完全燃烧放出热量的多少，放热多的热值大，而的酒精和碎纸片完全燃烧放出热量的多少，放热多的热值大，而放热的多少可通过等量的同种物质升高的温度来体现，升温多的放热的多少可通过等量的同种物质升高的温度来体现，升温多的说明吸热多，故这种作为热源的物质的热值大。说明吸热多，故这种作为热源的物质的热值大。 第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例例例3: : 2013盐城盐城 用煤气灶把用煤气灶把2 kg、初温为、初温为30的水加热到的水加热到80，消耗了消耗了20 g煤气，已知水的比热容是煤气，已知水的比热容是4.2103 J/(kg)，煤气的热，煤气的热值为值为4.2107 J/kg，则水吸收的热量为，则水吸收的热量为_J，煤气完全燃，煤气完全燃烧放出的热量为烧放出的热量为_J，煤气灶烧水的效率为，煤气灶烧水的效率为_%。50 4.21058.4105 分析题意知，利用煤气加热生活用水，水吸收的热量根分析题意知，利用煤气加热生活用水，水吸收的热量根据据Q吸吸cmt t计算，是有效利用的能量；煤气燃烧放出的热量根计算，是有效利用的能量；煤气燃烧放出的热量根据据Q放放qm计算，是总能量，故煤气灶烧水的效率可根据公式计算，是总能量，故煤气灶烧水的效率可根据公式 计算。计算。 第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例点评点评 能量的转化和转移是日常生活中常见的现象，能量在转化和转能量的转化和转移是日常生活中常见的现象，能量在转化和转 移的过程中，能的总量是保持不变的，只是能的存在形式或载移的过程中，能的总量是保持不变的，只是能的存在形式或载 体发生了变化。体发生了变化。 类型三类型三能量的转化和守恒能量的转化和守恒A B C D例例4：根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组 是是() D 第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例 试管内的冷水放入热水中变热是内能的转移；试管内的冷水放入热水中变热是内能的转移；煤气煤气炉将冷水烧热是煤气的化学能转化为水的内能；炉将冷水烧热是煤气的化学能转化为水的内能；一球上升一球一球上升一球下降，不考虑摩擦则没有能量的损失，只是两个球之间机械能的下降，不考虑摩擦则没有能量的损失，只是两个球之间机械能的转移；转移；小灯泡通电发光是电能转化为光能和内能。故仅发生能小灯泡通电发光是电能转化为光能和内能。故仅发生能量转移的一组是量转移的一组是。 类型四类型四核能与太阳能核能与太阳能例例5：核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法核电站利用核能发电，它的核心设备是核反应堆。下列说法 错误的是错误的是() A目前核电站都是通过聚变反应利用核能的目前核电站都是通过聚变反应利用核能的 B核反应堆中的链式反应是可以控制的核反应堆中的链式反应是可以控制的 C原子核分裂或聚合时释放出核能原子核分裂或聚合时释放出核能 D核能是一种不可再生能源核能是一种不可再生能源 A 第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例例例6：为了响应为了响应“节能减排节能减排”的号召，小周家买了一台容积为的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起对太阳能热水器进行研究与计的太阳能热水器。请你与小周一起对太阳能热水器进行研究与计算。算。 (1)太阳能是太阳能是_(选填选填“可再生可再生”或或“不可再生不可再生”)能源。能源。太阳的巨大能量来自于太阳内部的太阳的巨大能量来自于太阳内部的_反应。反应。 核能属于新能源，但在短时间内不可再生；获得核能的方核能属于新能源，但在短时间内不可再生；获得核能的方式有两种：核裂变和核聚变，人类对于核能的利用主要是核电站式有两种：核裂变和核聚变，人类对于核能的利用主要是核电站和原子弹、氢弹；核电站是利用可控核裂变获得能量，而原子弹和原子弹、氢弹；核电站是利用可控核裂变获得能量，而原子弹是利用不可控核裂变获得能量，氢弹则是利用不加控制的核聚变是利用不可控核裂变获得能量，氢弹则是利用不加控制的核聚变来获得能量，故错误选项为来获得能量，故错误选项为A A。 聚变聚变 可再生可再生第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例(2)小周早晨把太阳能热水器加满水，温度传感器显示水温为小周早晨把太阳能热水器加满水，温度传感器显示水温为18，下午放学时看到显示的水温为下午放学时看到显示的水温为78，则太阳能热水器中的水吸收，则太阳能热水器中的水吸收了多少热量？与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电？了多少热量？与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电？ 不计电热水器的热量损失，不计电热水器的热量损失，c水水4.2103 J/(kg)(3)该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90%的太阳能转化的太阳能转化为水的内能，真有这么高的效率吗？小周查阅资料知道，他们所在地为水的内能，真有这么高的效率吗？小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化，就可估测出这台热水器的光热转化效率？写出效率效率？写出效率的表达式。的表达式。(用代表物理量的字母表示，不需要计用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据算具体数据) 第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例答案答案类型五类型五能源与可持续发展能源与可持续发展例例7：2013天津天津 开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效开发和利用可再生能源是解决能源危机的有效 途径。下列属于可再生能源的是途径。下列属于可再生能源的是() A石油石油 B天然气天然气 C煤炭煤炭 D太阳能太阳能D 第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例例例8: : 2013中国国际节能减排展览会于中国国际节能减排展览会于2013年年3月月21日在北京召开，日在北京召开，提倡低碳工业、低碳建筑、低碳交通、低碳生活，走可持续发展之提倡低碳工业、低碳建筑、低碳交通、低碳生活，走可持续发展之路。下列做法符合路。下列做法符合“低碳生活低碳生活”要求的是要求的是() A若有可能，出行时尽量使用自行车若有可能，出行时尽量使用自行车 B废电池随便丢弃废电池随便丢弃 C为了方便而使用一次性塑料袋为了方便而使用一次性塑料袋 D大力发展以煤为燃料的火力发电大力发展以煤为燃料的火力发电A 第第18课时课时 内能的利用内能的利用 能源与能源与 可持续发展可持续发展 考点聚焦考点聚焦归类示例归类示例 方法集锦方法集锦 太阳电池与风力发电太阳电池与风力发电