資源簡介

(共33張PPT)
第十四章 內能的利用
反思效果 第十四章即時檢測
時間：60分鐘 滿分：100分
一、選擇題（每題4分，共32分）
1.如圖所示，這是一款孔明燈，點燃底部的蠟燭后，它就會自動升空。關于這一過
程，下列說法不正確的是( )
B
A.孔明燈內的空氣吸收熱量，溫度升高
B.孔明燈自動升空不遵循能量守恒定律
C.孔明燈上升過程中將內能轉化為機械能
D.孔明燈升空和熱機工作原理相同
2.小明家下水管道堵塞了，小明的爸爸將適量固體疏通劑倒入下水道，再緩緩倒入
部分清水，疏通劑與水發生化學反應產生大量氣體，氣體膨脹將管道疏通。這種疏
通管道的過程相當于四沖程汽油機的( )
C
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
[解析] 疏通劑與水發生化學反應生成高溫高壓氣體，此時溫度升高，內能增大，是化學能轉化為內能；最后通過高溫高壓氣體的膨脹將管道疏通，該過程是內能轉化為機械能，四沖程汽油機的做功沖程也是將內能轉化為機械能。
3.（2023福州福清期中）古語“人要實，火要虛”，其意思是，人要腳踏實地，才能
事業有成；可燃物要架空一些才能燃燒更旺。“火要虛”的目的是( )
C
A.提高可燃物的熱值 B.增大可燃物的比熱容
C.提高可燃物的利用率 D.不會產生廢氣，不會造成環境污染
[解析] 燃料的熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關，所以燃燒更旺不能提高可燃物的熱值，故A錯誤；比熱容是物質的一種特性，只與物質的種類和狀態有關，所以燃燒更旺不能增大可燃物的比熱容，故B錯誤；“火要虛”是可燃物要架空一些，才能燃燒更旺、燃燒更充分，這樣就可以提高燃料的利用率，故C正確；可燃物在燃燒時都會產生廢氣，會對環境造成污染，故D錯誤。
4.2022年10月31日，搭載空間站夢天實驗艙的長征五號B遙四運載火箭在文昌航天
發射場發射成功，本次發射使用液態氫作為燃料。下列說法不正確的是( )
B
A.液態氫燃燒時，液態氫的化學能轉化為燃氣的內能
B.液態氫燃燒得越充分，其熱值就越大
C.夢天實驗艙加速升空的過程中，實驗艙機械能增大
D.使用液態氫作為燃料，是因為它的熱值較大
[解析] 液態氫燃燒時，液態氫的化學能轉化為內能，故A正確；燃料的熱值是燃料的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料是否充分燃燒無關，故B錯誤；夢天實驗艙加速升空的過程中，實驗艙的質量不變，高度增大，重力勢能增大，速度增大，動能增大，則實驗艙的機械能增大，故C正確；使用液態氫作為燃料，是因為它的熱值較大，相同質量的液體氫和其他燃料相比，完全燃燒放出的熱量較多，故D正確。
5.關于熱機的效率，下列說法正確的是( )
C
A.在做功同樣多的情況下，熱機的效率越高消耗的燃料越多
B.熱機的效率越高說明做功越快
C.一般情況下柴油機的效率比汽油機高
D.熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的
6.一臺單缸四沖程汽油機轉速為 ,做功沖程中燃氣推動活塞一次做功
，那么這臺汽油機的功率是( )
C
A. B. C. D.
[解析] 汽油機飛輪轉速 ,每分鐘飛輪轉動1 600圈，完成800個工作循
環，對外做功800次。做功沖程工作時，推動活塞一次做功 ， 做功
，則這臺汽油機的功率
。
7.甲、乙兩種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量關系的圖象如圖所示，下列分析正
確的是( )
C
A.甲燃料的熱值小于乙燃料的熱值
B.使用甲燃料的熱機做的有用功一定更多
C.完全燃燒較少質量的甲放出的熱量，有可能超過完全燃燒較多
質量的乙放出的熱量
D.燃料熱值越高，相同質量燃料完全燃燒放出熱量越多，熱機效
率越高，但一定小于
[解析] 由圖可知，取相同質量時， ，根據 可知， ，即甲
燃料的熱值大于乙燃料的熱值，故A錯誤；甲燃料的熱值大，由 可知，
完全燃燒相同質量的甲燃料和乙燃料相比，甲放出的熱量多，但使用甲燃料的熱機
做的有用功不一定多，故B錯誤；甲燃料的熱值大于乙燃料的熱值，由
可知，完全燃燒較少質量的甲放出的熱量，有可能超過完全燃燒較多質量的乙放出
的熱量，故C正確；甲燃料的熱值大，使用甲燃料的熱機做的有用功與燃料完全燃
燒放出的熱量之比不一定大，使用甲燃料的熱機效率不一定高，但熱機效率肯定小
于 ，故D錯誤。
8.（2022泰安岱岳區三模）某家用轎車，重為 ，當轎車以 的
速度勻速直線行駛了 ,消耗汽油 ,期間轎車受到的阻力為車重的0.08倍。已
知汽油的熱值為 ,在此過程中，下列說法正確的是( )
C
①轎車通過的路程為
②牽引力做功的功率為
③汽油完全燃燒放出的熱量為
④轎車發動機的效率為
A.只有①②③正確 B.只有②③④正確 C.只有①②④正確 D.只有②③正確
[解析] ①轎車的速度 ；根據 可知，轎車通過的路程
,故①正確；②轎車在水平面上做勻速直
線運動，受到的牽引力與摩擦力是一對平衡力，則
；牽引力做功的功率
，故②正確；③消耗的燃油完全燃燒放
出的熱量 ，故③錯誤；④
轎車牽引力做的功 ；轎車發動機
的效率 ，故④正確。
二、填空題（每空2分，共26分）
9.（2023石家莊二十二中期末）大部分汽車是以內燃機提供動力的，如圖
是四沖程內燃機的______沖程。該沖程汽缸內氣體溫度不斷升高，是通過
______方式增加物體內能的。若該內燃機的燃油是通過汽缸頂部的噴油嘴
噴入汽缸的，則此內燃機是________（選填“汽油機”或“柴油機”）。
壓縮
做功
柴油機
10.（2022廣州劬勞中學期中）
圖1
（1）如圖1，擊發子彈時，首先是撞針撞擊子彈殼尾部，通
過______的方式增加尾部引爆火藥的內能，使之升溫至燃點
并劇烈燃燒，然后通過________的方式增加子彈殼內部推進
火藥的內能并使之爆炸，爆炸產生高溫高壓的氣體向前推動
子彈，使之高速射出槍膛，子彈離開槍膛時爆炸產生的氣體
做功
熱傳遞
降低
爆炸產生的氣體對子彈做功，內能減小，溫度降低
溫度______（選填“升高”“降低”或“不變”），原因是__________________________
_____________________。
[解析] 擊發子彈時，首先是撞針撞擊子彈殼尾部，對子彈殼尾部做功，機械能轉化為內能，即通過做功的方式增加尾部引爆火藥的內能，使之升溫至燃點并劇烈燃燒，將火藥的化學能轉化為內能，然后通過熱傳遞的方式將內能傳遞給子彈殼內部推進火藥，當火藥的內能增加升溫至燃點并爆炸，爆炸產生高溫高壓的氣體向前推動子彈，將內能轉化為機械能，使子彈高速射出槍膛，此時爆炸產生的氣體的內能減小，溫度降低；
（2）請在圖2中完善火藥爆炸產生高溫高壓的氣體向前推動子彈做功的能量流程圖。
[解析] 火藥爆炸產生高溫高壓的氣體向前推動子彈做功，使子彈獲得動能，部分能量通過熱傳遞、克服摩擦做功、排出廢氣消耗，所以能量流程圖應是：①機械傳遞損失能量；②克服子彈與槍管的摩擦消耗能量；③廢氣排出帶走能量；
①__________________；
機械傳遞損失能量
②______________________________；
克服子彈與槍管的摩擦消耗能量
③__________________。
廢氣排出帶走能量
圖2
（3）火藥爆炸產生高溫高壓的氣體向前推動子彈類似于內燃機的______沖程。
做功
[解析] 利用高溫高壓氣體對子彈頭做功，在此過程中，氣體的內能轉化為子彈的機械能，因此火藥爆炸產生高溫高壓的氣體向前推動子彈類似于內燃機的做功沖程。
11.（2023昭通巧家期中）一輛汽車在 的牽引力的作用下勻速直線行駛了
,汽車發動機的熱機效率為 。行駛后汽車油箱中剩余汽油的熱值______
（選填“變大”“變小”或“不變”）；該行駛過程中消耗汽油______ 。（汽油的熱值
取 ）
不變
0.048
[解析] 汽車發動機所做的有用功 ，汽油
完全燃燒放出的熱量 ，該行駛過程中消耗汽油
的質量 。
三、實驗探究題（12題14分，13題18分，共32分）
12.（2023深圳天成學校期中）為探究不同燃料燃燒放熱能力的差異，小華設計了如圖甲、乙所示的兩組對比實驗，實驗裝置完全相同。燒杯內水的初溫、質量也都相同，實驗中忽略熱量的散失，且兩種燃料燃燒時均勻放熱。
（1）實驗中，應控制兩種燃料燃燒的______（選填“時間”“初溫”或“質量”）相同。
質量
丙
（2）燃料燃燒過程中，記錄燃燒時間和對應的水溫；燃燒完
后，畫出水的溫度隨時間變化的關系圖象如圖丙所示。由圖可
知，燃料1燃燒 放出的熱量______（選填“大于”“小于”或
“等于”）燃料2燃燒 放出的熱量。假設這一過程燃料都
完全燃燒，則燃料1與燃料2的熱值之比為_ ____。
大于

[解析] 讀圖丙可知，燃料燃燒完時，燃料1燃燒了 ,燃料2燃燒了 ,甲
圖中水升高的溫度 ，乙圖中水升高的溫度
，所以甲圖中水升溫更多，說明燃料1放出的熱量大
于燃料2放出的熱量；實驗中忽略熱量的散失，且兩杯水的質量、比熱容均相同，
則由 可得，二者放出的熱量之比 ；燃料的質量相
同，由 可得，燃料1與燃料2的熱值之比 ；
（3）若甲裝置中消耗燃料的質量為 ，使質量為 的水溫度升高了 （水未
沸騰），則燃料1的熱值為_ _______（用 、 、 、 表示），該方法測出
的熱值會比真實值____（選填“大”或“小”），原因是__________________________
_________________________（寫出一條即可）。

小
燃料沒有完全燃燒且燃燒產生的熱量沒有完全被水吸收
[解析] 水吸收的熱量 ,則燃料1的熱值 ；燃料1
燃燒放出的熱量不可能全部被水吸收，同時燃料1可能沒有完全燃燒，據此計算出
的熱值要比真實值小。
13.（2022臺州仙居期末）能量轉化和守恒定律是許多科學家經過長期探索才建立
起來的，是科學史上重大發現之一。
材料一：十七至十八世紀，多位科學家對能量的量度提出了不同的觀點。1644年，
笛卡爾用物體的質量（單位： ）和其速度（單位： ）的乘積來表示“能量”；
1686年，萊布尼茲用物體的質量和其速度平方的乘積來表示“能量”；1743年，達朗
貝爾用“活力”（即物體受力作用通過一定距離）來表示“能量”。
材料二：溫度計的不斷改進給熱與功研究的精確化提供了必要條件。
材料三：焦耳通過400多次的實驗，為能量守恒定律的確立奠定了定量的實驗基礎。
（1）材料一中，笛卡爾所表示的“能量”的單位是_ ________。

[解析] 笛卡爾用物體的質量（單位 ）和其速度（單位 ）的乘積來表示“能量”，所以“能量”的單位是 ；
（2）①如圖所示是焦耳實驗的裝置，裝置中的兩個配重的重力不等，釋放后大配
重下降，小配重上升；通過反復對調左右兩個配重，會使動葉輪不停地轉動，從而
導致熱量計中水的溫度______（填變化情況），原因是________________________
_________________________。
升高
動葉輪不停地轉動，其機械能轉化為內能，被水吸收
[解析] 通過反復對調左右兩個配重，會使動葉輪不停地轉動，從而導致熱量計中水的溫度升高；因為對水做功，水的內能增加，機械能轉化為內能。
②實驗中科學家某次測得的數據如下：小配重重力 ，大配重重力
，每升降一次配重各自移動的距離 ,熱量計中水的質量
,升降次數與水溫變化的關系如表所示：
升降次數 1 2 3 4 5 6
溫度變化/ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18
通過分析數據，科學家得出了結論：在上述現象中能量是守恒的！請你幫他補出計算、判斷過程（只需分析一次實驗）。
[答案] 小配重重力 ，大配重重力 ，合力 ，每升降一次配重各自移動的距離 ,即繩子一端移動的距離是 。則動葉輪對水做的功 ；由表格知，升降一次水溫升高 ，水吸收的熱量 ，所以 。
③本實驗中的誤差主要來源于______________。
克服摩擦做功
[解析] 由于摩擦是不可避免的，所以本實驗中的誤差主要來源于克服摩擦做功消耗的能量；
（3）結合材料分析，以下觀點正確的是_____。（多選）
BC
A.偉大科學家的觀點都是正確的
B.測量工具的發展有助于科學理論的研究
C.對科學的認識是一個不斷修正完善的過程
[解析] 由材料易知笛卡爾對于能量的研究是錯誤的，偉大科學家的觀點不一定都是正確的，故A錯誤；測量工具的發展有利于實驗數據的精確獲得，有助于科學理論的研究，故B正確；對科學的認識是一個不斷修正完善的過程，故C正確。
四、計算題（10分）
14.（2022云大附中三模）垃圾合理分類并利用可以保護環境、變廢為寶。在一定
條件下， 某種分類后的垃圾能“榨”出 燃料油。若燃料油的熱值
, 。求：
（1）這些垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放出的熱量；
解： 該種分類后的垃圾“榨”出的燃料油完全燃燒釋放的熱量
（2）在一個標準大氣壓下，這些熱量全部被體積 、初溫為 的水吸收，
水升高的溫度；
[答案] 由 可得，水的質量
燃料油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，即 ，
由 可得，水升高的溫度
因為在一個標準大氣壓下，水的沸點是 ，水沸騰時，吸收熱量，溫度不變，
水的初溫為 ，所以水只能升高到 ，水升高的溫度為
；
（3）若這些熱量的 用來做有用功，可以使受到阻力為 的汽車勻速
行駛的距離。
[答案] 由題知，轉化的有用功
汽車勻速行駛時克服阻力做的功為有用功，
由 得，汽車行駛的距離(共22張PPT)
第十四章 內能的利用
學考對接 第十四章中考真題綜合提優
考點一 熱機工作沖程的判斷（1，2） 考點二 熱值、熱機效率（3，8，9）
考點三能量的轉化與守恒（4，5） 考點四有關熱機的計算（6，7，10）
第1題圖
1.（2022日照中考）喜歡思考的小明用塑料礦泉水瓶子進
行了如下游戲探究：瓶中留有少量水，蓋上瓶蓋（如圖
甲）；扭轉瓶子（如圖乙）；輕輕扭動瓶蓋，瓶蓋被瓶內
的氣體沖出，同時瓶內出現白霧（如圖丙）。圖乙和圖丙
所示的過程，分別與四沖程內燃機連續的兩個沖程相似，
這兩個沖程是( )
B
A.吸氣沖程和壓縮沖程 B.壓縮沖程和做功沖程
C.做功沖程和排氣沖程 D.壓縮沖程和排氣沖程
[解析] 如圖乙，扭轉瓶子時，小明施加的外力壓縮瓶內的氣體，是機械能轉化為內能，這一過程與四沖程內燃機的壓縮沖程相似；當瓶蓋被瓶內的氣體沖出時，是瓶內氣體對瓶蓋做功，內能轉化為機械能，這一過程與四沖程內燃機的做功沖程相似。故A、C、D錯誤，B正確。
第2題圖
2.（2022十堰中考）為實現國家關于“碳達峰”“碳中和”目標，東風汽車集
團研發了一款新型汽車。與某款汽車同樣油耗和使用條件下，發動機工
作時，尾氣中“汽油味”明顯降低，動力更強勁。如圖所示為其發動機某
一沖程示意圖，下列有關說法錯誤的是( )
C
A.尾氣中“汽油味”降低，是因為汽油在汽缸中燃燒比較完全
B.該沖程為做功沖程，內能轉化為機械能
C.汽油在汽缸內完全燃燒，發動機效率可達
D.該發動機減少了碳排放，有利于節約能源和環境保護
[解析] 尾氣中“汽油味”明顯降低，這說明汽油的燃燒率較高，燃燒得較完全，故A正確；兩個氣門都關閉，火花塞點火，活塞向下運動，為做功沖程，此沖程中內能轉化為機械能，故B正確；汽車在工作時不可避免地要克服機械部件間的摩擦做額外功，機械效率一定小于 ，故C錯誤；該發動機的尾氣中“汽油味”明顯降低，動力更強勁，在做相同有用功時，消耗的燃料少，減少了碳排放，有利于節約能源和環境保護，故D正確。
3.（2022鎮江中考）如圖所示，用甲、乙兩種燃料分別對質量和初溫相同的水進行
加熱，兩圖裝置均相同。燃料的質量用 表示，燃料充分燃盡時水升高的溫度用
表示（水未沸騰），( )
D
A.若 相同， 越小，燃料的熱值越大
B.若 相同， 越大，燃料的熱值越大
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
[解析] 燃料的熱值大小不能直接測量，需要通過水吸收熱量的多少來體現燃料燃燒放出熱量的多少，而水吸收熱量的多少跟水的質量和升高的溫度有關，因此為了比較熱值大小可以利用 ，而 ， ，即 ，解得 ，可知 與 成正比，分析各選項可知D正確。
4.（2022宜昌中考）現代電動汽車為了節能，都安裝了能量回收裝置，在汽車剎車
時帶動發電機，將汽車的______能轉化為電能，為汽車提供后續運動的能量。有人
認為，只要不斷改進，這種汽車就可以一邊行駛，一邊發電，永遠運動下去，這種
觀念違背了______________。
機械
能量守恒定律
5.（2022錦州中考）2022年6月5日10時44分，搭載著神舟十四號載人飛船的長征二
號 火箭成功發射。火箭起飛過程中，火箭噴氣發動機將燃料燃燒后燃氣的內能轉
化為______能，此能量轉化過程與四沖程汽油機的______沖程相同。
機械
做功
6.（2022濟寧中考）某柴油機工作一段時間后，油箱里的柴油沒有發生變化的是
________（選填序號：①質量；②密度；③比熱容；④熱值）。完全燃燒 柴
油放出的熱量 __________ 。
②③④

[解析] 某柴油機工作一段時間后，由于一部分柴油燃燒，使得油箱內的柴油的質量減少；密度、比熱容、熱值的大小與質量無關，所以密度、比熱容、熱值的大小不變；完全燃燒 柴油放出的熱量 。
7.（2022銅仁中考）全球汽車保有量在迅速增長，截至2011年，全球處于使用狀態
的汽車數量已突破10億輛。設汽車的燃油為汽油，每輛汽車每年耗油約 ,若不
計熱量損失，這些燃料完全燃燒可供 的水溫度升高____ ；汽車內燃
機的效率平均值取 ，如果能把內燃機的效率提高 ，全球每年可以節約
_________ 燃油，從而減少全球的碳排放，為環保做出貢獻。［已知水的比熱容
為 ，汽油的熱值為
23

[解析] 由題知，這些汽油完全燃燒放出的熱量
；由題知，不計熱量
損失，水吸收的熱量 ，由 可得，水升高的
溫度 ；每輛汽車做有用功所需燃油
,內燃機效率提高后為 ，效率提高后每輛
汽車每年所需燃油量 ，每輛車每年節約燃油 ，
全球每年節約燃油 。
8.（2022泰州中考）在“比較酒精和碎紙片燃燒時放出的熱量”實驗中，
（1）由于燃料充分燃燒放出熱量的多少不僅與燃料種類這一個因素有關，因此實
驗時必須控制酒精和碎紙片的______相等；實驗中還需控制被加熱的水的質量和初
溫均相同，以便于______________________________________________。
質量
通過水升高的溫度來反映燃料完全燃燒放出的熱量
（2）如圖是小明安裝好的實驗裝置，其中存在的錯誤是_______________________
_________________。
溫度計的玻璃泡沒有充分浸入到燒杯的水中
（3）小華糾正了小明的錯誤，又組裝了一套相同的實驗裝置，備好秒表。在兩燃燒皿中分別加入準備好的酒精和碎紙片，讀出水的初溫后，進行如下操作：
①先點燃酒精，再點燃碎紙片。
②保證酒精和碎紙片燃燒時間相同，讀取溫度計的示數。
③待酒精和碎紙片充分燃燒結束，分別讀取溫度計的示數。
小紅認為上述操作中，操作____是錯誤的。小明根據正確操作獲得的數據，算出了
燃料的熱值，發現結果小于該燃料的實際熱值，原因是________________________
___________________________________。
②
燃料不完全燃燒且燃料燃燒放出的熱量有一部分會散失到空氣中
[解析] 實驗過程中要控制完全燃燒燃料的質量相同，燃燒時間相同并不能保證燃燒燃料的質量相同，所以②操作是錯誤的。
方法點撥：根據 可知燃料充分燃燒放出熱量的多少與燃料的種類和燃料的質量有關，用控制變量法進行探究；由于燃料的熱值不能直接測量，所以通過水溫升高的度數大小來體現燃料的熱值大小，這種方法叫做轉換法。
9.（2022金昌中考）小華家里用的是天然氣灶，他嘗試估測該灶的效率。小華在水
壺中加入 水，水的初溫是 ，然后將水燒開，他觀察天然氣表發現此次燒
水用了 天然氣，天然氣的熱值為 ，水的比熱容
，當地大氣壓為標準大氣壓。求：
（1）水吸收的熱量 （不計水的熱量損失）；
解：水的質量
在標準大氣壓下，水的沸點為 ，即水的末溫為 ，
水吸收的熱量
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量 ；
[答案] 天然氣完全燃燒放出的熱量
（3）天然氣灶的效率 。
[答案] 天然氣灶的效率
10.（2022鎮江中考）北京冬奧會上使用的氫燃料電池汽車，是利用氫與氧發生化
學反應產生電能，供給電動機而驅動汽車行駛的。如圖所示，該類型汽車甲在平直
公路上從 地出發，以 的速度行駛 到達 地，消耗 氫燃料，所
產生電能 的 用于維持汽車勻速行駛，所受阻力為 。已知每加注
氫燃料所需的費用為30元。
（1）求 、 兩地之間距離；
解：由 可知， 、 兩地之間距離
（2）求此過程中產生的電能 ；
[答案] 由二力平衡條件可知，汽車勻速行駛時的牽引力 ，
汽車牽引力做的功
由 可知，此過程中產生的電能
（3）燃油汽車乙也在該公路上從 地出發，以 的速度勻速行駛。所受阻力與甲車相同，汽油在汽缸內完全燃燒，且燃燒所釋放熱量的 用來維持汽車勻速行駛，汽油熱值取 。已知每加注 汽油所需的費用為12元。則在與甲車花費相同燃料費用的情況下：
①求乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量；
[答案] 由每加注 氫燃料所需的費用為30元可知，消耗 氫燃料的費用為
元/ 元；
由每加注 汽油所需的費用為12元可知，在與甲車花費相同燃料費用的情況下，
乙車消耗的汽油 ,
乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量
②請通過計算判斷乙車能否到達 地。
[答案] 由 可知，燃燒汽油時汽車獲得的機械能
由 可知，汽車行駛的距離
因此乙車不能到達 地。(共36張PPT)
第十四章 內能的利用
第2節 熱機的效率
1
A 固基 基礎題·練透知識固基礎
2
B 提能 中檔題·激活思維提能力
3
C 培優 綜合題·開放探究培素養
01
A 固基 基礎題·練透知識固基礎
&1& 燃料的熱值
1.下列關于熱值的說法正確的是( )
C
A.燃料燃燒時，用的燃料越多，這種燃料的熱值越大
B.燃料燃燒時，放出的熱量越多，這種燃料的熱值越大
C.相同質量的不同燃料完全燃燒，放熱多的燃料熱值大
D.不同燃料完全燃燒放出等量的熱量，所用質量大的燃料熱值大
[解析] 熱值只與燃料的種類有關，與放出熱量的多少、燃料的質量和燃料的燃燒
程度無關，故A、B錯誤；相同質量的不同燃料完全燃燒時，放出熱量多的，其熱
值大，故C正確；由 可知，不同燃料完全燃燒放出等量的熱量，所用質量
大的燃料熱值小，故D錯誤。
關鍵點撥：本題考查了學生對熱值特性的了解與掌握，明確熱值是燃料的一種特性（只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度等無關）是本題的關鍵。
2.（2023北京海淀區五十七中期中）在2022年北京冬奧會和冬殘奧會比賽期間所有
冬奧場館全部使用“綠電”（“綠電”是指在發電過程中，二氧化碳排放量為零或趨近
于零，比火力發電等其他方式對環境的影響大幅度減小）。這是奧運史上首次實現
全部場館 綠色電能供應，據估計消耗“綠電”約 ，可以節約
標準煤，減排二氧化碳 。若所節約的標準煤完全燃燒，
則放出的熱量約為 約為 ( )
A
A. B. C. D.
[解析] 標準煤完全燃燒放出的熱量
。
3.煤氣的熱值為 ，完全燃燒一定體積的煤氣后放出 的熱
量，燃燒煤氣的體積為___ 。沼氣的熱值為 ，對比可知，完全燃
燒相同體積的煤氣和沼氣，煤氣放出的熱量更____（選填“多”或“少”）。
2
多
[解析] 由 可得，完全燃燒煤氣的體積 ；煤
氣的熱值比沼氣的大，完全燃燒相同體積的煤氣和沼氣，煤氣放出的熱量更多。
4.（2023菏澤曹縣期中）可燃冰是一種天然氣水合物，因其外觀像冰，遇火即燃，因此被稱為“可燃冰”。可燃冰燃燒后僅生成少量的二氧化碳和水，污染遠小于煤、石油等，且儲量巨大，因此被國際公認為石油等的接替能源。2017年5月，我國在世界上第一次對可燃冰實現安全可控開采。 可燃冰分解后，可釋放出約 天然氣，已知 ， 。求：
（1） 可燃冰釋放出的天然氣完全燃燒，放出的熱量約是多少？
解：由題知， 可燃冰分解后，可釋放出約 天然氣，
這些天然氣完全燃燒產生熱量
（2）這些熱量可以使多少千克的水從 加熱到 ？
[答案] 由 可得，
加熱水的質量
&2& 熱機的效率
5.易錯題 （2023南寧隆安縣期中）關于熱機的效率，下列說法不正確的是( )
C
A.使燃料燃燒更充分，可以提高熱機的效率
B.熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量最多
C.熱機的效率越高說明做功越快
D.熱機的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的燃料越少
[解析] 使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機的效率，故A正確；在熱機的各種能量損失中，廢氣帶走的熱量最多，故B正確；熱機效率是做有用功的能量在燃料完全燃燒放出熱量中所占比值，功率是物體做功的快慢，兩者沒有必然聯系，故C錯誤；熱機的效率越高，做有用功與燃料完全燃燒放出的熱量的比值越大，即在做功相同的情況下，消耗的燃料越少；或消耗相同的燃料，做功較多，故D正確。
易錯提示：熱機功率和熱機效率是兩個沒有關系的概念，前者表示熱機做功的快慢，后者表示將燃料燃燒放出的能量轉化為有用功的能力。
6.有甲、乙兩輛汽車，使用相同品質的汽油，在水平高速公路上勻速行駛時動力相
同。甲車行駛 消耗的汽油為 ，乙車行駛 消耗的汽油為 。則
這兩輛汽車的效率 大小關系為( )
C
A. B.
C. D.條件不足，無法判斷
[解析] 根據題意可知，甲車行駛 ,耗油 ，乙車行駛 ,
耗油 ，根據 可知，甲車消耗的汽油完全燃燒放出的熱量大
于乙車消耗的汽油完全燃燒放出的熱量，即 ，由于甲、乙車勻速行駛
時動力相同，行駛的路程相同時，甲車和乙車所做的有用功相等，即 ，
由 可知，甲車的效率小于乙車的效率，即 。
7.（2023信陽浉河區新時代學校月考）如圖所示為內燃機的
能流圖，則內燃機的效率可表示為( )
C
A.
B.
C.
D.
[解析] 由能流圖可知，燃料完全燃燒放出的熱量為 ，有用機械能即有用功為 ，
所以內燃機的效率可表示為 。
8.（2023廣州二中期中）如圖所示為甲、乙、丙三
臺使用不同燃料的熱機完全燃燒 燃料所釋放
的內能和熱機輸出機械能的二維柱狀圖。三臺熱機
的轉速和效率始終保持不變。根據圖中的信息，下
列選項正確的是( )
C
A.丙輸出的機械能比甲少，所以丙的效率比甲低
B.在燃料完全燃燒放出相同熱量時，乙輸出機械能比甲少
C.在輸出的機械能相同時，丙比乙消耗更多燃料
D.三臺熱機中，甲使用的燃料熱值最大，效率最高
[解析] 假設縱坐標軸的單位長度為1。由公式 可得，甲的效率
，乙的效率
，丙的效率
，可見，三臺熱機中，乙的效率最高，
甲、丙的效率相同，故A、D錯誤；由圖可知，在燃料完全燃燒放出相同熱量時，
乙輸出機械能比甲多，故B錯誤；由圖可知，在輸出的機械能相同時，丙比乙消耗
更多燃料，故C正確。
02
B 提能 中檔題·激活思維提能力
9.（2023常州天寧區校級期中）釋放化學能的過程不斷地發生在人體內，食物也是
一種“燃料”，營養成分在人體細胞里與氧結合，提供細胞組織所需的能量。一袋餅
干的營養成分表上標有“ ”，該標識的含義與以下物理量的含義類似
的是( )
B
A.熱量 B.熱值 C.比熱容 D.內能
[解析] 餅干的營養成分表上標有“ ”，是指每 餅干提供的能
量是 ；而燃料的熱值是指單位質量的某種燃料完全燃燒放出的熱量，所
以標識的含義與熱值類似。
10.如圖所示，裝置甲、乙和丙完全相同，燃料質量均為 ，燒杯內液體初溫和
質量都相等，燃料完全燃燒完后，液體均未沸騰，液體的末溫分別為 、 、
，且 ，則下列說法正確的是( )
C
A.燃料 的熱值比燃料 的大
B.液體2吸收的熱量最少
C.液體2的比熱容比液體1的大
D.燃料 放出熱量最多
[解析] 為了比較燃料的熱值大小，應選擇甲、乙兩圖進行實驗。由題意知，甲、乙
兩實驗中液體的初溫相等，末溫 ，則 ，由圖甲、乙所示實驗可
知，兩燒杯中的液體種類即比熱容 、質量 都相同，由公式 可知，吸
收的熱量 。燃料燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則燃料釋放的熱量
，燃料的質量相同，由 可知 ，即燃料 的熱值比燃料
的大，故A、D錯誤；為了比較兩種液體的比熱容，應選擇甲、丙兩圖進行實驗。甲、
丙所示實驗中所用燃料種類與質量均相同，則燃料完全燃燒釋放的熱量相等，燃料
燃燒釋放的熱量被燒杯中的液體吸收，則液體吸收的熱量 ，可知，乙圖中
液體1吸收的熱量最少，故B錯誤；甲、丙兩實驗中液體的初溫相等，末溫 ，
則 ，因為 ，液體質量 相等，升高的溫度 ，所以
由 可知， ，即液體2的比熱容比液體1的大，故C正確。
11.（2022日照東港區二模）利用一燃氣熱水器對 、 的水進行加熱時，
完全燃燒了 的煤氣。已知水的比熱容為 ，煤氣的熱
值為 ，該熱水器燒水的效率是 ，下列說法中( )
B
①煤氣完全燃燒放出的熱量是
②水吸收的熱量是
③水溫升高了
④加熱過程中水的內能保持不變
A.只有①④正確 B.只有②③正確 C.只有①②正確 D.只有②③④正確
[解析] ①煤氣完全燃燒放出的熱量
，故①錯誤；②由
可得，水吸收的熱量
，故②正確；③由
可得，水溫度升高 ，故③正確；
④在加熱過程中，水吸收熱量，溫度升高、內能增大，故④錯誤。可見，只有②③
正確。
12.（2021遂寧中考）如圖是新農村建設中廣泛使用的一種小型農用柴油機，銘牌
部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一個沖程活塞移動的距離。該柴油機為單
缸四沖程內燃機，壓縮沖程中汽缸內氣體內能增加是通過______方式實現的；正常
工作 ，柴油機輸出有用功__________ ，消耗柴油_____ ，做功沖程中燃
氣對活塞的平均壓力為_______ 。
做功

0.03
4 000
型號
活塞行程
轉速
輸出功率
效率
[解析] 柴油機的壓縮沖程中，活塞壓縮空氣做功，活塞的機械能轉化為汽缸內氣
體的內能；根據 知，柴油機輸出的有用功
；根據 可得，燃料完全燃燒放
出的熱量 ；由 可得，消耗柴油的質量
；飛輪每轉兩圈對外做功一次，所以飛輪
轉動2 400周，要對外做功1 200次，一次做功 ，做功沖
程中燃氣對活塞的平均壓力 。
13.新考法 利用圖示裝置可以將機械能轉化為內能。當掛
在滑輪上的兩個重物落下時，裝滿水的容器中的葉片便轉
動起來，使水的溫度升高。假設兩邊滑輪所掛重物的質量
均為 ，重物下落的高度為 ，容器內水的質量為 ，
水升高的溫度為 ，水的比熱容為 ，則這臺機器的效率
為_ _________。（用物理量符號表示）

[解析] 兩邊重物下落獲取的機械能 ，水吸收的熱量
，這臺機器的效率
。
03
C 培優 綜合題·開放探究培素養
14.核心素養·科學探究 （2022廣東模擬）閱讀下列短文，回答問題。
航速優化
化石燃料的廣泛應用加快了人類文明的進程，但同時也污染了環境。因為大量燃燒化石燃料使大氣中 濃度增加，引起溫室效應而導致全球變暖。人們意識到環境保護的重要性，開始從各個方面著手減少碳排放。
船舶航行大多使用柴油發動機，航行時受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大減小航行阻力，發動機對推進設備做功的功率即推進功率就會大大減小，從而減少燃油消耗。但航速不是越小越好，因為船舶航行過程中除了推進設備，還有其他輔助設備工作，需要發動機做功。航速減小后，一段航程所需的航行時間就會延長，雖然推進功減少，但輔助功增加了。發動機要做的功包括推進功和輔助功兩部分，航速優化就是要找到合適的航速，使發動機做的總功減少，達到節能減排的目的。
（1）在柴油發動機的工作循環中，排出 等氣體的沖程是___。
D
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
[解析] 在柴油發動機的工作循環中，排出 等氣體的沖程是排氣沖程，故選D；
（2）若船舶以速度 勻速直線航行，航行時受到的阻力為 （ 為常量），
則理想情況下，推進功率和速度的關系為 _____。

[解析] 若船舶以速度 勻速直線航行，航行時受到的阻力與牽引力是一對平衡力，大小相等；根據 可知，推進功率 ；
（3）某船舶航行時，每公里航程的推進功、輔助功和航速的關系如圖所示，則最
省油的航速約為___ 。
6
[解析] 根據圖象可知，當推進功為 ，輔助功為 時，推進功和輔助功的和是 ，是最小的，此時對應的速度為 ；
（4）若題（3）中船舶的最大航速為 ，柴油發動機做的功為___________ 。
若柴油發動機的效率為 ，柴油的熱值為 ，則航速從最大航速降
低到最省油航速，每公里航程船舶少消耗柴油約_____ 。

26.2
[解析] 由圖可知，當 時的推進功約為 ，輔助功約為
，柴油發動機做的功 ；
與最省油時相比，節省的功
；柴油發動機的效率為
，則完全燃燒節省的柴油放出的熱量 ；每
公里航程少消耗柴油的質量 。(共23張PPT)
第十四章 內能的利用
專題突破一 熱學相關計算
1.（2022成都七中模擬）某同學用如圖甲所示的實驗裝
置，比較不同物質的比熱容，將分別盛有 水和食
用油的兩個試管固定在鐵架臺上，溫度傳感器的探頭與
水和食用油良好接觸，將溫度傳感器與計算機相連，計
C
A.加熱 ，水吸收的熱量大于食用油吸收的熱量
B.食用油的比熱容為
C. 內，食用油吸收的熱量為
D.另一小組用同樣的器材進行實驗，得到的兩種物質溫度隨時間變化圖象均為圖中
的 所示，若已知該小組所用水的質量為 ，則食用油的質量為
算機上顯示溫度隨時間變化的圖線如圖乙所示。下列說法正確的是( )
[解析] 相同加熱器在相同時間內放出的熱量相同，則加熱 時水和食用油吸
收的熱量相同，故A錯誤；用同一個加熱器給質量相同的食用油和水加熱，由圖象
可知， 溫度從 升高到 需要 ， 溫度從 升高到 需要
；加熱時間越長，吸收的熱量越多，水的吸熱能力強，所以 為水， 為食
用油；因為加熱器相同，則物質吸收的熱量和加熱時間成正比，所以，質量相同的
食用油和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關系為 ，由
可知， ： ，則
，故B錯誤；由圖象
可知，加熱 食用油的溫度升高了 ，則食用油吸收的熱量
，所
以 內，食用油吸收的熱量為 ，故C正確；圖象均為圖中
的 ，表明兩物質吸收的熱量相同，升高的溫度相同，根據 可知，水和
食用油的質量之比等于比熱容之比的倒數，所以 ，
，解得 ，故D錯誤。
2.易錯題 甲、乙兩鐵塊，質量之比是 ，當甲、乙吸收相同的熱量，甲溫度升
高了 ，乙溫度升高了____ ；若甲、乙升高溫度之比是 ，吸收熱量之
比為_ ____。
30

[解析] 甲、乙都是鐵塊，其比熱容相同，所以兩鐵塊的比熱容之比為 ，甲、
乙兩鐵塊吸收相同的熱量，即 ，所以
；若甲、乙升高的溫度之比 ，
兩鐵塊吸收熱量之比 。
易錯提示：本題考查了熱量公式 的應用，解比值題目，要細心，防止因顛倒而出錯。
3.易錯題 （2023三明三元區期中）水的比熱容為 ；在標準大
氣壓下， 的水倒掉一半，則剩下的水的比熱容是__________ ，初溫
為 、質量為 的水吸收 熱量后，溫度將升高____ 。

80
[解析] 將 的水倒掉一半后，質量改變，但比熱容與質量無關，所以水的比熱
容不變，仍然為 ；由 可得，吸收熱量后水
升高到的溫度 。因為在1標準大
氣壓下水的沸點是 ，所以水實際升高的溫度 。
易錯提示：往往忽視1標準大氣壓下水的沸點是 ，加熱到 后，繼續吸熱，水溫不會再升高。
4.汽油機甲，飛輪每分鐘轉2 400轉，汽油機的汽缸容積為 ，滿負荷工作
時做功沖程燃氣的平均壓強為 ,且汽油機甲一分鐘消耗 汽油。汽
油機甲與汽油機乙的效率比為 ，汽油機甲的功率是乙的2.5倍，則汽油機甲的
功率是_______ ；甲、乙汽油機相同時間的油耗之比為_____。（汽油的熱值為
）
6 000

[解析] 滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為 ,根據 得，平
均壓力 。根據 得，活塞沖程長 ，所以做功沖程一次對外做的
功 。汽油機甲，
飛輪每分鐘轉2 400轉，由四沖程汽油機中，飛輪轉速∶做功次數 得，一分
鐘汽油機甲的做功次數為1 200次，所以一分鐘汽油機甲做功
。由 得，汽油機甲的功率
；汽油機甲一分鐘消耗 汽油，則其一分鐘燃
燒汽油釋放的熱量 ，所
以汽油機甲的效率 。汽油機甲與汽油機乙的
效率比為 ，則汽油機乙的效率 。汽油機甲的
功率是乙的2.5倍，則汽油機乙的功率 。所以一分鐘
汽油機乙做的功 。則汽油機乙一
分鐘燃燒汽油釋放的熱量 ，由 得，一分鐘
汽油機乙消耗的汽油質量 。甲、乙
汽油機相同時間的油耗之比為 。
5.在一個標準大氣壓下，一質量為 的金屬塊被加熱到 后，立即投入質量
為 、溫度為 的冷水中，不計熱量損失，最終水的溫度升高了 。
求：
（1）水吸收的熱量；
解：水吸收的熱量 水
（2）金屬塊的比熱容；
[答案] 水的末溫 水
根據題意可知，金屬塊放出的熱量與水吸收的熱量相等，即 ，
由 得，金屬塊的比熱容
（3）取出金屬塊后，給水繼續加熱，水又吸收了 的熱量，求水的末溫。
[答案] 由 可得，水升高的溫度
水的末溫
6.“水地暖”供暖的原理是：在房間地面裝飾層下鋪設散熱管道，通過管道內的熱水
散熱提高室溫。當供水溫度為 時，單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、
散熱管材料的對應關系見下表：
地面裝飾層材料 散熱管 材料 陶瓷 塑料 木地板
聚乙烯
聚丁烯
（1）若該地暖系統的總水量為 ,將全部的水從 加熱至 ，水
至少需要吸收多少熱量？
解：水吸收的熱量
（2）某家庭木地板的面積為 ，散熱管材料為聚丁烯 ，供水溫度為
，則該地暖系統每分鐘的散熱量為多少焦耳？
[答案] 由題知，散熱管材料為聚丁烯、裝飾層材料用木地板時，該家庭地面單位面積上的散熱功率 ，且該家庭木地板的面積為 ，
該供暖系統 的散熱量
（3）若該地暖系統中水加熱吸收的熱量約有 能有效供暖，則地暖系統中的水
用（1）中方式加熱一次可以給上述家庭供暖多少分鐘？
[答案] 有效供暖的熱量
，
可供暖時間
（4）“水地暖”散熱量除與散熱時間、面積有關外，你認為還有哪些與科學知識有關的因素？請至少寫出兩點。
[答案] “水地暖”散熱量可能還與地面裝飾層材料、散熱管材料、裝飾層厚度、供水溫度、管間距離等有關。
7.（2023巴中中學月考）某物理興趣小組的同學，用煤爐給
的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫
隨時間變化的圖線。在 內完全燃燒 煤炭放出的熱量
為 ，水的比熱容為 ，求：
（1）經過 時間加熱，水所吸收的熱量；
解：由圖可知，經過 加熱，水升高的溫度 ，
經過 時間加熱，水所吸收的熱量
（2）煤爐燒水時的熱效率；
[答案] 煤爐燒水時的效率
（3）若煤炭完全燃燒放出的熱量完全由天然氣來提供，則需要完全燃燒多少立方
米的天然氣？
[答案] 由 得，需要完全燃燒天然氣的體積
8.（2022肇慶高要區二模）如圖所示是 無人駕駛智慧公交車，假設智慧公交車
的部分參數如表所示，回答下列問題。 取
空車質量 最大行駛速度
滿載量 8人 電動機最大輸出功率
最大續航里程 輪胎與地面接觸總面積
（1）智慧公交車在水平公路上沿直線以 的速度勻速行駛時，受到的阻力
為多大？
解：公交車行駛的速度 ，
由 可得，
公交車行駛時受到的牽引力
公交車勻速行駛時受力平衡，所以受到的阻力 ；
（2）智慧公交車以 的速度行駛 ,此過程中牽引力做了多少功？若
這些能量全部由效率為 的四沖程汽油機提供，則需要消耗汽油的質量是多少？
（ ,汽油完全燃燒）
[答案] 牽引力做的功
汽油完全燃燒放出的熱量
需要消耗汽油的質量(共31張PPT)
第十四章 內能的利用
第3節 能量的轉化和守恒
1
A 固基 基礎題·練透知識固基礎
2
B 提能 中檔題·激活思維提能力
3
C 培優 綜合題·開放探究培素養
01
A 固基 基礎題·練透知識固基礎
&1& 能量的轉化
1.（2023鄭州十九中期中）如圖是一種新型的風光互補照明燈，它頭頂小風扇，肩
扛太陽能電池板，腰胯照明燈，腳踏蓄電池，下列解釋正確的是( )
B
A.利用風力發電將電能轉化為機械能
B.太陽能電池板將太陽能轉化為電能
C.照明燈工作時， 燈是將機械能轉化為光能
D.蓄電池夜晚放電時將電能轉化為化學能
方法點撥：判斷能量轉化時，要看消耗的能量和獲得的能量分別是什么，總是減少的轉化為增加的。
2.下列實例中沒有發生能量轉化的是( )
B
A.太陽能電池發電
B.泥石流沖垮房屋
C.電風扇通電吹風
D.雷擊引發森林火災
思路點撥：能量的轉化指能量形式的變化，即在該過程中看是否有新形式的能量產生。若有即是能量的轉化，若沒有即為能量的轉移。
3.如圖所示，科技館展出的名為“葉子”的小型低碳化未來汽車，
車頂部的巨型葉子實際上是一個高效光電轉換器，車子的動力
是利用壓縮空氣膨脹推動活塞做功提供的。光電轉換器實際就
是把光能轉換成____能，開車時發動機是將空氣的____能轉化
為機械能。
電
內
[解析] 葉子車的頂部安裝的是高效光電轉換器，光電轉換器實際就是把光能轉換成電能；開車時，車子的動力是利用壓縮空氣膨脹推動活塞做功提供的，發動機將空氣的內能轉化為車的機械能。
&2& 能量守恒定律
4.下列說法正確的是( )
B
A.能量守恒定律只適用于機械能與內能的相互轉化
B.各種形式的能量都能在一定條件下相互轉化
C.“摩擦生熱”是創造了熱，它不符合能量守恒定律
D.火箭升空時，其勢能和動能都增大，能量守恒定律不適用
[解析] 能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉化，故A錯誤；各種形式的能量都可以在一定條件下相互轉化，故B正確；“摩擦生熱”不是創造了熱，而是將機械能轉化為內能的過程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C錯誤；火箭升空時，其勢能和動能都增大，是由燃料燃燒釋放的內能轉化而來的，這一過程能量守恒定律同樣適用，故D錯誤。
5.（2023廣州二中期中）下列能量轉化符合實際的是( )
B
A.&3& B.&4&
C.&5& D.&6&
[解析] 根據圖可知，電能為 ，輸出的能量為 ，不符合能量守恒定律，故A錯誤；根據題圖可知，熱機是利用內能做功的機器，輸入內能為 ，輸出的內能和機械能的和為 ，符合能量守恒定律，故B正確；熱機是利用內能做功的機器，不是機械能轉化為內能，故C錯誤；發電機工作過程中，機械能轉化為電能，故D錯誤。
6.（2023邢臺襄都區期中）如圖所示，是設想中的“永動機”，它通過高處的水從
口流出時，水流沖擊葉片轉動，葉片的轉動帶動 處的砂輪轉動，打磨刀片，同時
帶動 處的抽水器工作，將低處的水抽到高處從 口流出，從而循環工作。該“永
動機”工作過程中，下列說法正確的是( )
D
A.水流沖擊葉片轉動，把機械能轉化為內能
B.砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，說明“永動機”工作
時制造了能量
C.相同時間內， 、 兩口流出水的質量相等
D.這款“永動機”違背了能量守恒定律
[解析] 水流沖擊葉片轉動，是水的機械能轉化為砂輪的機械能，故A錯誤；砂輪打磨刀片時，刀片和砂輪的溫度都升高，是將機械能轉化為內能，并不是“永動機”工作時制造了能量，故B錯誤；水在沖擊葉片的過程中，一部分水流失掉了，所以相同時間內， 、 兩口流出水的質量不相等，故C錯誤；設想中的“永動機”不能一直工作下去，因為抽水器在工作過程中，有部分機械能會轉化為內能，即機械能會逐漸減少，根據能量守恒定律，最后會停止工作；“永動機”違背了能量守恒定律，故D正確。
解題所得：在能量轉化的過程中，總會有一部分能量以熱的形式向四周擴散，成為無用的能量，所以抽水器的機械能會逐漸減少。
02
B 提能 中檔題·激活思維提能力
7.（2022常州前黃實驗學校模擬）“加水就能跑的神車”一度成為輿論熱點，該汽車
實際是利用水解制氫技術獲得氫氣，通過氫燃料電池給車提供動力（該技術成本很
高，目前仍處在試驗階段），但被曲解為“加水就能跑”。下列對該事件的看法正確
的是( )
B
A.該車行駛的效率能達到
B.氫燃料電池能將化學能轉化為電能
C.水解技術制取氫氣不需要消耗其他能量
D.“加水就能跑的神車”不需要遵循能量守恒定律
[解析] 汽車在工作過程中不可避免地要克服機械間的摩擦而產生額外功，因此效率不能達到 ，故A錯誤；氫燃料電池是將氫氣的化學能最終轉化為電能，再用來驅動汽車的，故B正確；根據能量守恒定律，水解技術制取氫氣的過程一定要消耗其他能量，故C錯誤；任何能量的轉化都遵循能量守恒定律，“加水就能跑的神車”也需要遵循能量守恒定律，故D錯誤。
8.（2023深圳中學期中）用兩塊銅片、熱電偶、電動
機（帶風扇）組成一個電路，銅片1插在 熱水中，
銅片2放在空氣中，如圖所示，半分鐘左右風扇發生
轉動，這就是溫差發電現象。溫差發電的實質是____
內
電
不能夠
遵守
能轉化為____能。利用這套裝置，最終熱水的內能________（選填“能夠”或“不能
夠”）全部轉化為風扇的機械能。溫差發電______（選填“遵守”或“不遵守”）能量
守恒定律。
[解析] 電路中對應的電能是由熱水的部分內能轉化來的，即溫差發電的實質是內能轉化為電能；利用這套裝置，熱水的內能除了轉化為風扇的機械能外，還有一部分能量散失掉了，所以最終熱水的內能不能夠全部轉化為風扇的機械能；能量守恒定律是自然界中普遍存在的規律，溫差發電也都遵守能量守恒定律。
9.（2023本溪期中）如圖所示，這是班里的“智多星”小明同
學制作的一款由形狀記憶合金、5根輕桿、轉輪、轉軸、熱
水設計而成的裝置。他設想輕推轉輪后，進入熱水的葉片因
伸展而“劃水”，推動轉輪轉動；離開熱水，葉片形狀迅速恢
不能
能量守恒
[解析] 由于能量的轉化或轉移具有方向性，如果不給它提供熱水，消耗熱能（或者如果熱水變成了冷水），它也就不轉了，因此永動機違背了能量守恒定律。
復。由此轉輪便可以永不停息地自主轉動下去。你認為這個設想______（選填“能”
或“不能”）實現，判斷的依據是___________定律。
10.（2022紅河州二模）近年來我國抽水
蓄能電站發展較快，其工作原理如圖所
示。用電低谷時，利用電網多余電能把
水從下水庫抽到上水庫中儲存起來；用
機械
大
電高峰時，再利用上水庫中的水發電。抽水蓄能時是將電能轉化為水的______能；
電站選址時不僅需要當地水資源充足，還要地勢陡峭，這樣建成的電站上、下水庫
的高度差比較____，有利于蓄能與發電。
[解析] 蓄能時，水被抽到上水庫中，電能轉化為水的機械能；抽水蓄能電站在發電時，從能量的角度看，是將水的機械能最終轉化為電能，水的機械能越大轉化獲得的電能越多，所以建成的電站上、下水庫的高度差應該比較大。最初水的重力勢能較大，有利于蓄能與發電。
03
C 培優 綜合題·開放探究培素養
11.核心素養·科學探究 如圖所示，這是物理學家焦耳設計并制作的實驗裝置。
裝置中的兩個配重重力不等，釋放后大配重下降，小配重上升；通過反復對調左右
兩個配重，會使動葉輪不停地轉動，從而導致熱量計中水的溫度上升，實現能量轉
化。實驗中科學家某次測得的數據如下：
小配重重力 ，大配重重力 ，每升降一次配重各自移動的
距離 ，熱量計中水的質量 ，升降次數與水溫變化的關系如下表：
升降次數 1 2 3 4 5 6
溫度變化/ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18
（1）請計算配重升降一次對動葉輪做功是_____ 。
420
[解析] 小配重重力 ，大配重重力 ，合力為 ，每升降一次配重各自移動的距離 ，即繩子一端移動的距離是 。所以配重升降一次對動葉輪做的功 ；
（2）水溫度升高 相當于吸收了_____ 的熱量。
420
[解析] 水溫升高 ，水吸收的熱量 ；
（3）在該實驗中________轉化為____能，根據第一組數據減小的機械能______
（選填“大于”“小于”或“等于”）增加的內能。
機械能
內
等于
[解析] 在實驗過程中，機械能轉化為內能，包括水的內能和摩擦生熱產生的內能；根據第一組實驗數據可以看出，減小的機械能等于增加的內能；
（4）本實驗中的誤差來源于______________（寫出一條即可）。
克服摩擦做功
[解析] 由于摩擦是不可避免的，所以本實驗中的誤差主要來源于克服摩擦做功消耗一部分能量；
（5）焦耳在這個實驗的基礎上繼續研究，率先提出了__________定律。
能量守恒
[解析] 焦耳在這個實驗的基礎上繼續研究，率先提出了能量守恒定律。(共28張PPT)
第十四章 內能的利用
第1節 熱機
1
A 固基 基礎題·練透知識固基礎
2
B 提能 中檔題·激活思維提能力
3
C 培優 綜合題·開放探究培素養
01
A 固基 基礎題·練透知識固基礎
&1& 熱機
1.（2022十堰期末）目前我國已將發動機研發列為國家重大科技專項。下列我國
“陸、海、空、天”裝備中動力機械不屬于熱機（利用內能做功的機械）的是( )
A
A.共享電動汽車 B. 型導彈驅逐艦燃氣輪機
C.殲 戰機渦扇 煤油發動機 D.長征五號火箭液氫液氧發動機
[解析] 燃氣輪機、煤油發動機和火箭液氫液氧發動機都是熱機，工作時把內能轉化成機械能，而電動汽車是把電能轉化成機械能，不屬于熱機。
2.世界上很多發明都是受到生活現象的啟發而萌生的創意，比如，
蒸汽機和內燃機，它們工作時，都是通過燃料燃燒把________轉
化為____能并最終轉化為______能；圖中____是內燃機的工作原
理圖。
化學能
內
機械
乙
關鍵點撥：認清蒸汽機和內燃機工作物質的不同，蒸汽機利用加熱后的蒸汽做功，內燃機是利用燃氣做功。
&2& 汽油機
第3題圖
3.如圖所示是四沖程汽油機的兩個沖程，甲、乙兩圖中進氣門、
排氣門都是關閉狀態，圖甲顯示的是汽油機的______沖程，圖
乙中是內能轉化為______能。除______沖程以外的其他沖程是
依靠飛輪的慣性來完成的。
壓縮
機械
做功
[解析] 由圖甲可知，進氣門、排氣門關閉，活塞上行，所以是壓縮沖程；圖乙中進氣門、排氣門關閉，活塞下行，所以是做功沖程，在該沖程中將燃氣的內能轉化為活塞的機械能；除做功沖程以外的其他沖程是依靠飛輪的慣性來完成的。
第4題圖
4.如圖所示是演示點火爆炸的實驗裝置，按動電火花發生器的
按鈕，點燃盒內酒精，盒蓋被打出去，燃氣的____能轉化為盒
蓋的機械能，這與四沖程汽油機的______沖程的能量轉化相同。
現有一臺四沖程汽油機，飛輪的轉速為 ，此汽油
機每秒鐘做功____次。
內
做功
10
[解析] 當酒精燃燒后的燃氣對盒蓋做功，將燃氣的內能轉化為盒蓋的機械能，燃
氣的內能減小；四沖程熱機中的做功沖程就是利用內能來做功的沖程，將內能轉化
為機械能；汽油機的轉速為 ，說明 內汽油機曲軸轉動20轉，一個
工作循環中，曲軸轉動兩周，對外做功一次，所以 內曲軸轉動20次，對外做功
10次。
解題須知：四沖程熱機在一個工作循環中飛輪轉兩周，做功一次。
&3& 柴油機
5.（2023許昌禹州期中）關于汽油機與柴油機，下列說法正確的是( )
A
A.汽油機和柴油機在做功沖程中都是將內能轉化為機械能
B.汽油機和柴油機在吸氣沖程中，吸入汽缸的都是空氣
C.在做功沖程中，汽油機汽缸內的燃氣溫度和壓強比柴油機中的高
D.汽油機上的火花塞能用柴油機的噴油嘴代替
[解析] 汽油機和柴油機在做功沖程中都是燃氣對外做功，將內能轉化為機械能，故A正確；在吸氣沖程中，汽油機吸入汽缸的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸入汽缸的是空氣，故B錯誤；在做功沖程中，柴油機里燃氣的壓強和溫度比汽油機的高，所以柴油機的效率比汽油機高，故C錯誤；柴油機汽缸頂部有個噴油嘴，汽油機汽缸頂部有個火花塞，二者不可以互相替代，故D錯誤。
解題總結：柴油機在吸氣沖程中吸入空氣，在壓縮沖程中，機械能轉化為內能，空氣的內能增大；柴油機汽缸頂端有個噴油嘴，此時噴油嘴噴出霧狀的柴油，柴油遇到高溫的空氣，達到著火點而燃燒，點燃方式是壓燃式，燃燒產生高溫高壓的燃氣推動活塞做功，柴油機的壓縮比例更大，溫度更高，做功更多，效率更高。
02
B 提能 中檔題·激活思維提能力
6.（2023成都期中）如圖a為航母上簡化的蒸汽彈射裝置，能帶動艦載機在兩秒鐘
內達到起飛速度，如圖b為四沖程汽油機的工作示意圖。下列判斷不正確的是
( )
圖a
圖b
A.圖a中汽缸內的蒸汽體積膨脹，從而推動活塞使艦載機獲得牽引力
B.汽缸內的蒸汽推動活塞時，內能減小
C.從能量轉化角度講，蒸汽彈射裝置工作時與圖b中甲所示的原理相似
D.汽油機一個工作循環的正確順序是甲、乙、丙、丁
√
[解析] 圖a中，汽缸內蒸汽體積膨脹，對外做功，其內能減小，同時推動活塞，使艦載機獲得巨大的牽引力，該過程中內能轉化為機械能，蒸汽的內能減小，故A、B正確；根據氣門的開閉情況和活塞的運動方向可以判斷出：甲是吸氣沖程，乙是壓縮沖程，丙是做功沖程，丁是排氣沖程，蒸汽彈射裝置工作時內能轉化為機械能，與汽油機的做功沖程相似，而甲是汽油機的吸氣沖程，與蒸汽彈射裝置工作時的原理不同，故C錯誤；四沖程汽油機一個工作循環由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成，所以汽油機一個工作循環的正確順序是甲、乙、丙、丁，故D正確。
7.（2022嘉興期末）十八世紀，瓦特發明的冷凝器蒸汽機推動了人類第一次工業革
命。如圖所示為蒸汽機的工作原理：打開閥門 、關閉閥門 ，高壓蒸汽進入汽缸，
推動活塞上行。當活塞達到汽缸頂部時，關閉閥門 、打開閥門 ，蒸汽進入冷凝
器，汽缸內壓強減小，活塞下降，如此循環往復。下列說法錯誤的是( )
B
A.用水冷凝蒸汽是利用熱傳遞改變內能
B.蒸汽機在整個工作過程中遵循機械能守恒
C.蒸汽機活塞上行過程與汽油機的做功沖程相似
D.蒸汽推動活塞向外做功后，蒸汽的內能會減小
[解析] 用水冷凝蒸汽時，蒸汽放出熱量，是通過熱傳遞改變內能的，故A正確；蒸汽對活塞做功，活塞的機械能增大，所以機械能不守恒，故B錯誤；蒸汽推動活塞上行，蒸汽的內能轉化為活塞的機械能，與汽油機的做功沖程相似，故C正確；蒸汽推動活塞向外做功后，內能轉化為機械能，所以蒸汽的內能會減小，故D正確。
8.（2023沈陽實驗學校期中）在如圖所示的
四幅圖中，甲、乙是課堂上看到的兩個演
示實驗示意圖，丙、丁是四沖程汽油機工
作過程中的其中兩個沖程示意圖。與壓縮
沖程原理相同的是____圖所示的演示實驗；
甲
丁
減小
為汽車輸出動力的沖程是____圖，這個沖程中燃氣的內能將______（選填“增大”
“減小”或“不變”）。
解題須知：做功改變物體內能的實質是能量的轉化，具體來說是內能和機械能間的相互轉化。對物體做功，物體的內能增大，溫度升高；物體對外做功，物體的內能減小，溫度降低。
9.（2023蘇州星海實驗中學期中）光發動機是一
種把光能轉化為機械能的裝置，主要結構如圖所
示。在太陽光照射下，化學反應室內密封著的氣
態物質 發生反應： ，
機械
做功
[解析] 當太陽光照射時，反應室內發生化學反應，導致室內氣壓增大，這時將化學能轉化為機械能，從而推動活塞移動，相當于汽油機的做功沖程。
導致室內氣壓增大；在無光條件下，室內發生“逆向反應”，導致室內氣壓減小。這
樣便可通過控制窗口處射入的光能使氣室中的氣態物質循環反應，從而推動活塞輸
出______能。則光發動機該裝置中的活塞向右運動時，相當于汽油機四個沖程中的
______沖程。
03
C 培優 綜合題·開放探究培素養
10.核心素養·科學態度與責任 閱讀短文，回答文后的問題。
汽車發動機
發動機是汽車的動力源。汽油機以汽油為燃料，使活塞在汽缸中往復運動，一個工作循環經歷進氣、壓縮、做功和排氣四個沖程，汽油機的性能和汽缸排量有關。汽缸排量指活塞一個沖程中活塞在汽缸內通過的容積，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（沖程長度）。實際汽車往往采用多缸發動機。
如圖所示發動機有4個汽缸（圖中標注1、2、3、4），通過連桿把4個汽缸的活塞連在一個曲軸上。各個汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在吸氣、壓縮和排氣沖程。
（1）汽油機工作時將燃料燃燒的內能轉化為______能。
機械
[解析] 內燃機就是將內能轉化為機械能的機器；
（2）若一個汽缸排量為 ，燃氣對活塞的平均壓強為 ,則一個做功沖程中燃氣對
活塞所做的功為_ ___（用字母表示）。

[解析] 在做功沖程中，活塞移動的距離為 ,發動機的單缸排量 ,燃氣對活塞所做的功 ；
（3）四缸發動機中1號汽缸在做功沖程中，4號汽缸所處的沖程是___。
A
A.吸氣 B.壓縮 C.做功 D.排氣
[解析] 四缸發動機各個汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在吸氣、壓縮和排氣沖程，據此可知，四缸發動機中1號汽缸在做功沖程中，4號汽缸所處的是吸氣沖程，故選A；
（4）寫出一個四缸發動機的優點：______________________。
運行更穩定，功率更大
[解析] 四缸發動機每半周都有做功沖程，所以工作穩定，振動小，且多缸工作，排量大，功率大。

展開更多......

收起↑