广东省中考物理 第14章 内能的利用复习课件

内能的利用内能的利用第十四章 内能的利用目录contents考点梳理考点一考点一 考点二考点二 考点三考点三课前检测考点突破考点一考点一 考点二考点二 考点三考点三 考点一考点一 考点二考点二 考点三考点三 五年广东中考课后作业考点一考点一 考点二考点二 考点三考点三 夯实基础夯实基础 能力提升能力提升 中考导航 知识网络考点梳理考点一 热机考点二 热值考点三 能量的转换和守恒目录contents 考点梳理1 热机考点一 热机1.原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，把 转化为 ；然后燃气推动活塞做功，把 转化为 .2.工作过程：四冲程内燃机的工作过程是由 、 、 和 四个冲程组成的；四个冲程叫一个工作循环，每一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次.3.能量转化：在压缩冲程中， 转化为 ；在做功冲程中， 转化为 .4.用途：内燃机广泛应用于汽车、拖拉机、坦克、轮船等各种工业、农业和工程机械中.化学能内能内能机械能吸气压缩做功排气机械能内能机械能内能 考点梳理2 热值 考点二 热值1.物理意义：表示燃料燃烧时 的物理量.燃料的热值取决于燃料本身的化学成分，每种燃料都有自己的热值.2.定义：某种燃料 放出的热量与所用燃料质量的 ，叫做这种燃料的热值.3.公式：燃料完全燃烧放出热量的计算公式： ，q为燃料的热值，m为燃料的质量.比值完全燃烧放热本领Q=mq 考点梳理2 热值 考点二 热值4.燃料的利用率（1）提高燃料利用率的途径：一是让燃料尽 可 能 地 ； 二 是 要 减 少 热 量的 .（2）热机的效率:用来做有用功的那部分能量与 之比.散失充分燃烧燃料完全燃烧放出的能量 考点梳理3 能量的转换和守恒考点三 能量的转换和守恒1.能的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互 .2.能量守恒定律：能量既不会凭空 ，也不会凭空 ，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持 不变 .转化消灭产生转化转移课前检测目录contents考点一 热机考点二 热值考点三 能量的转换和守恒课前检测1、（2016南昌）汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（）A温度降低，内能增大B温度不变，内能不变C温度升高，内能增大D温度降低，内能减小 D课前检测2、（2015厦门）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（）A使燃料燃烧更充分，可以增大热值B使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D热值和热机效率都是定值，与外界条件无关B课前检测3、（2016绵阳）关于能量的转移和转化，下列判断正确的是（）A热量可以从低温物体转移到高温物体B能量转移和转化没有方向性C电取暧器辐射到房间里的热量可以再利用D汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车 A课前检测 4、（2016镇江）如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于_冲程，此冲程将_能转化为_能，接下来它应该处于_冲程压缩机械内做功课前检测5、（2016日照）1kg铀全部裂变，释放的能量不低于2000t煤完全燃烧时释放的能量已知煤的热值为3.0107J/kg，那么1.2kg铀全部裂变，释放的能量至少为_J 7.21013考点突破目录contents考点一 热机考点二 热值考点三 能量的转换和守恒考点突破1 热机【例1】（2016天门）如图是四冲程汽油机工作的四个冲程示意图，其中使汽车获得动力的冲程是（）A B C D A考点突破1 热机方法规律：本考点的考查的重点是内燃机的四个冲程。1、内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。2、将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程。3、压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。4、一个工作循环，有四个冲程，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 考点突破1 热机易错点：压缩冲程和做功冲程极易混淆，要特别注意区分：压缩冲程：两个气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化内能；做功冲程：两个气门都关闭，活塞向下运动，内能转化机械能。 考点突破1 热机变式拓展1、（2016宿迁）如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲程试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的（）A吸气冲程 B压缩冲程C做功冲程 D排气冲程 C考点突破1 热机2、（2016海南）从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是（）A吸气冲程 B压缩冲程C做功冲程 D排气冲程 3、（2015益阳）下列关于内燃机的说法正确的是（）A汽车的发动机是内燃机B蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机C内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能D先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%BA考点突破1 热值计算、热机效率【例2】（2015宜昌）为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（）A尽量使燃料充分燃烧B尽量减少热机部件间的摩擦C尽量减少废气带走的热量D尽量增加热机的工作时间D考点突破1 热值计算、热机效率方法规律：本考点的考查重点1、热值（1）有关热值的计算，解题时要认真审题利用公式Q=mq进行解答.热机的效率近几年均未考查，复习时也应重视.（2）热值大小由燃料种类有关，与燃料的质量和状态、是否完全燃烧等等因素无关。考点突破1 热值计算、热机效率2、热机的效率：（1）计算： ，W有指用来做有用功的能量；Q总指燃料完全燃烧释放的能量。（2）提高机械效率的途径：燃料尽可能充分燃烧；尽量减少各类热量损失；在热机的设计和制造上，采用先进技术；使用时，注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。考点突破1 热值计算、热机效率3、炉子的热效率： ，Q有指有效利用的热量；Q总指燃料完全燃烧释放的能量。（若是太阳能热水器，则Q总指太阳照射到热水器上的总能量；若是电热水器，则Q总指电流做功放出的总能量） 考点突破1 热值计算、热机效率 易错点：1、区分比热容和热值。比热容指物体吸收（或放出）的热量与物体的质量和升高（或降低）的温度乘积的比值，物体吸收（或放出）的热量之后，物质只发生物理变化，没有发生化学变化。热值是指燃料燃烧放出的热量和燃料质量比值，燃料燃烧放出热量后，燃料发生了化学变化。考点突破1 热值计算、热机效率变式拓展4、（2016连云港）将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值 （）A都不变B都变为原来的三分之二C热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二D热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变A考点突破1 热值计算、热机效率5、（2014眉山）下列有关热机效率、燃料热值、物体内能的说法中，正确的是（）A热机所用燃料的热值越大，效率越高B热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率越高C物体的内能越大，温度越高D摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能D考点突破1 热值计算、热机效率6、（2015苏州）某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率他们用酒精灯给100g的水加热，经过一段时间测得水温升高了60、消耗了4.2g酒精已知：水的比热容为4.2103J/（kg），酒精的热值为3107J/kg求：（1）此过程中水吸收的热量；（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量；（3）酒精灯烧水时的热效率考点突破1 热值计算、热机效率6. 解：（1）100g=0.1kg，水吸收的热量：Q吸=cmt=4.2103J/（kg）0.1kg60=2.52104J；（2）酒精完全燃烧产生的热量：Q放=mq=0.0042kg3107J/kg=1.26105J；（3）酒精灯烧水时的热效率：=Q吸/Q放100%=2.52104J/1.26105J 100%=20%答：（1）水吸收的热量是2.52104J；（2）4.2g酒精完全燃烧放出的热量是1.26105J；（3）酒精灯烧水时的热效率是20%考点突破3 能量的转换和守恒【例3】（2016内江）以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是（） A图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能B图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能C图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能D图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能D考点突破3 能量的转换和守恒 方法规律：本考点考查的重点是动能和势能的转化、机械能与内能的转化或其他形式的能之间的转化，考查难度不大，解答的关键是要掌握和理解好能量守恒定律.考点突破3 能量的转换和守恒变式拓展7、（2016常州）世界上还有许多欠发达地区至今用不上电美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，并将产生的电能储存在蓄电池中，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（）A动能电能化学能光能B电能动能化学能光能C动能电能光能化学能D电能动能光能化学能A考点突破3 能量的转换和守恒8、（2016枣庄）太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（ ）A图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能B图乙中，太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能C图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能A五年广东中考目录contents考点一 热机考点二 热值考点三 能量的转换和守恒 五年广东中考1、（2013广东）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程如图所示汽油机正在进行的是 冲程 2、（2013广东）已知汽油的热值为4.6107J/kg ，则完全燃烧100g汽油放出的热量为 J .压缩做功4.6106 五年广东中考3、（2016广东）如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（）A煤气的燃烧过程是内能转化为化学能B煤气燃烧越充分，它的热值越大C水的温度越高，水分子运动越剧烈D烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能C 五年广东中考4、（2016广东）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的功工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是_冲程，与它原理相同的是_图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是_图（后两空选填字母）做功FB 五年广东中考5、（2016广东）如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000w和400w两档功率，档位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择1000w档将汤煮至100，然后自动跳至400w档进行保温慢炖，设汤的初温为20，质量为3kg，汤的比热容为4.0103J/（kg）求：若电炖锅将汤从初温加热至100耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？ 五年广东中考解：汤吸收的热量：Q吸=cm（tt0）=4.0103J/（kg）3kg（10020）=9.6105J加热功率P加热=1000W，加热时间t=20min=1200s，由P= 得，电炖锅消耗的电能：W=P加热t=1000W1200s=1.2106J，则电炖锅的效率：= 100%= 100%=80%课后作业目录contents夯实基础能力提升夯实基础考点一 热机1、（2016湘西州）人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械热机，下面这些机械中不属于热机的是（）A电动机 B柴油机 C汽油机 D蒸汽机 2、（2016桂林）关于内燃机，下列说法正确的是（）A内燃机的实际工作效率可达100%B汽油机和柴油机使用同种燃料C汽油机和柴油机均属于内燃机D在做功冲程中，机械能转化为内能AC夯实基础考点一 热机3、（2016潍坊）汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分汽油机的四个冲程中，使汽车获得动力的是（）A吸气冲程 B压缩冲程C做功冲程 D排气冲程C夯实基础考点一 热机4、（2016永州）图中是汽油机上作的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（）AA BBCC DDC夯实基础考点一 热机5、（2016大庆）如图是汽油机工作的_冲程汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是利用水_的特性水箱中5kg的水温度升高了20，这些水吸收的热量为_J，水的比热容为4.2103J/（kg） 6、（2015赤峰）阅读短文，回答问题：从火车到火箭生产的发展需要强大的动力17世纪，人类发明了热机最早的热机是蒸汽机在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功原始的蒸汽机不便于使用排气比热容大4.2X10夯实基础交通运输的发展迫切需要轻便的热机于是，内燃机应运而生内燃机分为汽油机、柴油机两大类汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了早期的飞机是由内燃机提供动力的从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便根据材料内容，请在答题卡上回答下列问题：（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次_（选填“增大”或“减小”）考点一 热机减小夯实基础（2）在结构上汽油机的顶部是火花塞，柴油机的顶部是_（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为_考点一 热机喷油嘴机械能夯实基础考点二 热值计算、热机效率7、（2016邵阳）据中央电视台新闻联播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的（）A热值大 B比热容大C密度大 D以上说法都不正确 A夯实基础考点二 热值计算、热机效率 8、（2016南京）利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过现察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求（）A酒精和碎纸的质量相同 两只烧杯内水的质量相同B酒精和碎纸的质量不同 两只烧杯内水的质量不同C酒精和碎纸的质量相同 两只烧杯内水的质量不同D酒精和碎纸的质量不同 两只烧杯内水的质量相同A夯实基础考点二 热值计算、热机效率9、（2016张家界）新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气如果每瓶中装入12kg液化气，液化气的热值取4.2107J/kg，则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是_J，若放出的热量有40%被利用，在标准大气压下可把_kg的水从20加热至沸腾（C水=4.2103J/（kg）5.04108600夯实基础考点二 热值计算、热机效率10、（2015无锡）现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧_放出的热量多，1kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值_（选填“变大”、“变小”或“不变”） 可燃冰不变夯实基础考点二 热值计算、热机效率11、（2015内江）如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：夯实基础考点二 热值计算、热机效率（1）该汽车发动机做的有用功是多少？（2）该汽车的输出功率为多少？（已知：汽油的密度为0.8103kg/m3，汽油的热值为4.5107J/kg）夯实基础考点二 热值计算、热机效率11. 解：（1）由= 得消耗汽油的质量为：m=V=0.8103kg/m31.5103m3=1.2kg，汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.2kg4.5107J/kg=5.4107J；由= 得，汽油机的有用功：W=Q放=30%5.4107J=1.62107J；（2）由v= 得汽车运动的时间：t= = = h=400s；汽车的输出功率：P= = =4.05104W答：（1）该汽车发动机做的有用功是1.62107J；（2）该汽车的输出功率为4.05104W 夯实基础考点二 热值计算、热机效率12、（2014江西）莲莲家的汽车尾部上标有“2.0T”的字样，其中“T”就是“涡轮增压”，是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转，来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转，从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压，使汽油燃烧更充分，燃气压强更大，同时也减少了废气中的有害物质，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的夯实基础考点二 热值计算、热机效率这辆汽车的最低油耗可达0.2kg/（kWh），已知汽油的热值为4.6107J/kg（温馨提示：最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量；0.2kg/（kWh）表示获得1kWh能量消耗0.2kg汽油）求：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？（2）该汽车发动机的效率最高可达多少？（结果保留整数）夯实基础考点二 热值计算、热机效率12. 解：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：Q放=mq=0.2kg4.6107J/kg=9.2106J；（2）根据题意可知，完全燃烧0.2kg汽油获得的能量为W=1kWh=3.6106J，汽车发动机的效率：= 100%= 100%39%答：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2106J；（2）该汽车发动机的效率最高可达39%夯实基础考点三 能量的转换余守恒13、（2016绥化）生活中能量转化的实例很多下列描述中，错误的是（）A摩擦生热是把机械能转化为内能B摩擦起电是把电能转化为机械能C电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D燃料燃烧放热是把化学能转化为内能 B夯实基础考点三 能量的转换余守恒 14、（2016滨州）把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（）A是由水的内能转化来的B是由水的重力势能转化来的C是由乒乓球的内能转化来的D是由乒乓球的化学能转化来的B夯实基础考点三 能量的转换余守恒 15、（2016滨州）把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部（如图所示），松手后，乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上乒乓球在上升的过程中，它的机械能不断增加下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是（）A是由水的内能转化来的B是由水的重力势能转化来的C是由乒乓球的内能转化来的D是由乒乓球的化学能转化来的B夯实基础考点三 能量的转换余守恒 16、（2015成都）关于能源、能量，下列说法不正确的是（）A能源是人类物质生活、社会经济发展的基础B太阳能、风能、地热能等是目前正在努力研究、开发的新能源C根据能量守恒定律，能量不会消灭，但可以创造D电风扇工作时，主要将电能转化为机械能 C夯实基础考点三 能量的转换余守恒17、（2014成都）下列关于能量的说法中，不正确的是（）A所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律B汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能C电动机在工作的过程中，电能转化为机械能的效率小于1D物体受到平衡力的作用时，其重力势能一定保持不变 D夯实基础考点三 能量的转换余守恒18、（2014娄底）下列关于能量及其转化的说法正确的是（）A物体匀速上升的过程中其机械能不变B热机的四个冲程中做功冲程将机械能转化成内能C给蓄电池充电将化学能转化成电能D风力发电将风的动能转化成电能D 能力提升19、（2015攀枝花）菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通具体操作是，先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是_，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的_化学能转化为内能做功冲程 能力提升20、（2016泰州）汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和_（选填“增大”、“不变”或“缩小”）散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车，这是因为能量的转移和转化具有_性 不变方向 能力提升 21、（2015德州）混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点，某新型混合动力汽车启动时，内燃机不作，蓄电池向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示，在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12108J，由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度匀速行驶了0.5h，同时蓄电池的电能增加了10%， 能力提升求：（1）汽车牵引力做的功；（2）若所用燃料的热值为4.5107J/kg，测试过程中消耗8kg燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？（3）内燃机的效率 能力提升解：（1）由 得：s=v/t=50km/h0.5h=25km=2.5104m，由图象可知，汽车速度为50km/h时，所受阻力为4000N，由于汽车匀速行驶，汽车的牵引力：F=f=4000N，牵引力做功：W=Fs=4000N2.5104m=1108J；（2）燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq=8kg4.5107J/kg=3.6108J， 能力提升（3）增加的电能：W电=5.12108J10%=5.12107J，有用能量：W有用=W+W电=1108J+5.12107J=1.512108J，内燃机的效率： 答：（1）汽车牵引力做的功为1108J；（2）放出的总热量是3.6108J；（3）内燃机的效率为42% 能力提升22、（2015昆明）木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的数据：（1）从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是_；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越_不同多 能力提升燃料的质量/g100200300400燃料完全燃烧放出的热量Q/J1.31062.61063.91065.21063.01066.01069.010612.01063.41066.810610.210613.6106 能力提升（2）从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，_和_的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称之为_，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量放出热量质量热值 能力提升（3）完全燃料0.01m3的天然气放出的热量是_；如果这些热量完全用于加热水，可使_kg的水温度升高10；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水容器，另外一部分传给了_（答一个即可）(q天然气=4.2107J/m3，c水=4.2103J/（kg）)4.2105J空气10 能力提升（4）在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入_来描述，我们总是希望它的值越_越好热效率高谢谢观看！