資源簡介

(共21張PPT)
第3節　熱機的效率
早預習　新知梳理 01
一、燃料的熱值
1.定義:某種燃料　 　放出的熱量與其　 　之比,用符號q表示。
2.單位:焦每千克,符號　 　或焦每立方米,符號　 　。
[注意] 熱值是燃料本身的一種性質,表示燃料燃燒時放熱的本領。它只與燃料的種類有關,與燃料的質量、體積、是否完全燃燒等無關。
完全燃燒
質量
J/kg
J/m3
二、熱機的效率
1.定義:用來做　 　的這部分能量,與燃料　 　放出的熱量之比。
2.物理意義:反映熱機對能量利用率的高低。
3.提高辦法
(1)使燃料充分燃燒。
(2)減少熱散失。
(3)減小摩擦。
(4)減少廢氣帶走的能量。
[注意] 熱機的功率大,熱機的效率不一定高,熱機的效率高,熱
機的功率也不一定大。
有用功
完全燃燒
探究點一　燃料的熱值
典例1 火箭發射時要選用熱值　 　(選填“大”或“小”)的固體燃料,燃料消耗了一部分后,剩下的燃料熱值　 　(選填“變小”或“不變”)。某公交車在一段時間內消耗了200 g天然氣,若這些天然氣完全燃燒,可放出熱量　 　J。(天然氣的熱值取4×107 J/kg)
探重難　以練代講 02
大
不變
8×106
變式1 (2024成都期中)關于燃料的熱值,以下說法中正確的是( )
A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關
B.容易燃燒的燃料,熱值一定大
C.煤的熱值大于干木柴的熱值,燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多
D.放出熱量多,熱值就大
A
探究點二　熱機的效率
典例2 (2024山西改編)山西擁有豐富的歷史文化遺產。暑假期間小明一家從平遙古城自駕前往五臺山,進行古建筑研學旅行。平遙古城到五臺山全程約360 km,駕車前往大約需要4 h。(汽油的熱值q取4.6×
107 J/kg,汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3)
(1)求汽車的平均速度。
答案:(1)90 km/h
(2)汽車全程消耗汽油25 L,求汽油完全燃燒放出的熱量Q。
答案:(2)9.2×108 J
解析:(2)消耗汽油的質量
m=ρV=0.8×103 kg/m3×25×10-3 m3=20 kg,
燃燒釋放的熱量
Q=qm=4.6×107 J/kg×20 kg=9.2×108 J。
(3)若汽車發動機全程的平均功率為25 kW,求汽車發動機的效率。(結果精確到0.1%)
答案:(3)39.1%
變式2 (2024達州)在標準大氣壓下,小明用天然氣灶將質量為1 kg的水,從20 ℃加熱到沸騰,水吸收的熱量是　 　J。他家天然氣熱水器的熱效率是70%,他某次洗澡,耗水20 kg,熱水器進水溫度是22 ℃,出水溫度是42 ℃,他這次洗澡消耗天然氣　 　m3。已知水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃),天然氣的熱值取3.2×107 J/m3。
3.36×105
0.075
課堂小結
1.(2024濟南)完全燃燒1 g液態氫能釋放出1.4×105 J的熱量,是完全燃燒1 g汽油釋放熱量的3倍,由此可知液態氫比汽油( )
A.內能大 B.溫度高
C.熱值大 D.密度大
培素養　分層作業 03
C
A基礎達標
2.為了節約能源,需要提高熱機的效率,下列措施不能提高熱機效率的是( )
A.讓燃料與空氣充分混合,使燃料燃燒得比較完全
B.在設計與制造熱機時要不斷改進與創新,以減少能量的損失
C.盡量減少熱機內部各部件間的摩擦
D.盡量增加熱機的工作時間
D
3.(2025北京西城區期末)關于熱值和熱機的效率,下列說法中正確的是
( )
A.熱機的效率越高,做功越快
B.熱機消耗的燃料越少,效率就越高
C.燃料燃燒時,質量減小,熱值不變
D.熱值大的燃料,完全燃燒釋放的熱量多
C
4.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m表示,燃料充分燃盡時水升高的溫度用Δt表示(水未沸騰)( )
D
5.0.5 kg汽油完全燃燒后放出熱量的42%被質量為100 kg、初溫為25 ℃的水吸收,可使水溫升高　 　 ℃。燃料在熱機內不完全燃燒時,它的熱值　 　(選填“不變”或“變小”)。下列措施不能提高熱機效率的是　 　(填序號)。①盡量使燃料充分燃燒;②盡量選用功率更大的發動機;③盡量減少廢氣帶走的熱量;④盡量減少熱機部件間的摩擦損耗。[q油=4.6×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
23
不變
②
6.(2024遼寧)汽油機在　 　沖程中將內能轉化為機械能。若某汽車的汽油機在一段時間內所做的有用功為2.3×107 J,效率為25%,則該汽油機在這段時間內消耗　 　kg的汽油(汽油的熱值取4.6×107 J/kg)。
做功
2
B能力提升
7.(2024哈爾濱)完全燃燒0.1 m3的天然氣放出的熱量是　 　J;若這些熱量的20%被 4 kg的液體吸收,使其溫度升高50 ℃,則該液體的比熱容是　 　J/(kg·℃)。(天然氣的熱值取3.0×107 J/m3)
3×106
3×103
8.小明從說明書中了解到他家汽車的發動機為汽油機,發動機的能量流向如圖所示。該汽車發動機的工作效率為　 　;某段時間內,汽車消耗了50 g汽油,若汽油完全燃燒,這段時間內汽車輸出有用功為
　 　J。(汽油的熱值q=4.6×107 J/kg)。
30%
6.9×105
9.科學探究　 如圖所示,甲、乙、丙三幅圖中的實驗裝置完全相同,在比較不同燃料的熱值實驗中:
(1)由于燃料完全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兩種燃料的　 　相等;實驗中還
需控制被加熱的液體的質量和　 　均相同。
質量
初溫
(2)應選擇　 　兩圖進行實驗;實驗中,通過比較　 .
(選填“溫度計示數的變化”或“加熱時間的長短”)來比較燃料燃燒放出熱量的多少。
(3)小明用圖甲裝置測燃料1的熱值,假設燃料完全燃燒放出的熱量全部被液體a吸收。加熱前燃料1的質量為m1,加熱一段時間后變為m2,燒杯中液體a的質量為m,初溫為t1,末溫為t2,液體a的比熱容用c表示。用以上符
號表示該同學測燃料1的熱值的計算式q=　 　。
(4)通過實驗得到的燃料熱值與實際相比偏　 　(選填“大”
或“小”)。
甲、乙
溫度計示數的變化
小
C素養培優　
10.如圖所示,某同學用燃氣灶燒水給餐具消毒。已知密閉鍋內水的質量為5 kg,水的初溫為22 ℃,當水剛好燒開時,共消耗了0.06 m3的天然氣,該燃氣灶燒水的熱效率為70%。[水的比熱容為 4.2×103 J/(kg·℃),天然氣的熱值取 4.0×107 J/m3]求:
(1)0.06 m3的天然氣完全燃燒所放出的熱量。
答案:(1)2.4×106 J
解析:(1)0.06 m3的天然氣完全燃燒放出的熱量Q放=Vq=0.06 m3×4.0×
107 J/m3=2.4×106 J。
(2)以上過程中,水吸收的熱量。
(3)密閉的鍋內水燒開時的溫度。
解析:(2)水吸收的熱量Q吸=ηQ放=70%×2.4×106 J=1.68×106 J。
答案:(2)1.68×106 J (3)102 ℃(共20張PPT)
第十四章　內能的利用
第1節　能量的轉化與守恒
早預習　新知梳理 01
一、能量的轉化
自然界中存在著各種形式的能,如機械能、內能、電能、光能、化學能等,在一定條件下,這些不同形式的能　 　(選填“可以”或“不可以”)相互轉化。
可以
二、能量守恒定律
1.內容:能量既不會憑空　 　,也不會憑空產生,它只會從一種形式
　 　為其他形式,或者從一個物體　 　到其他物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量　 　。
2.永動機:根據能量守恒定律,根本　 　造出永動機。
消失
轉化
轉移
保持不變
不可能
探究點一　能量的轉移和轉化
典例1 (多選)關于圖中四個事例的能量轉化,以下說法正確的是( )
A.甲圖中原始人類“鉆木取火”,把內能轉化為機械能
B.乙圖中水輪機帶動發電機發電,把水能轉化為電能
C.丙圖中行駛的高速電動列車,把電能轉化為機械能
D.丁圖中樓頂的太陽能熱水器,把太陽能轉化為內能
探重難　以練代講 02
BCD
變式1 　教材素材改編　 關于如圖所示能量轉化,下列說法不正確的是( )
A.燃料燃燒時,將化學能轉化為光能和內能
B.植物吸收太陽光進行光合作用,光能轉化為化學能
C.水電站里水輪機帶動發電機發電,機械能轉化為電能
D.能量轉化是非常普遍的現象,各種形式的能量可以自由相互轉化
D
探究點二　能量守恒定律
典例2 (2025赤峰質檢)有關能量守恒定律,下列說法中正確的是( )
A.能量守恒定律只適用于機械能與內能的相互轉化
B.能量守恒定律只適用于能量轉化過程
C.“摩擦生熱”是創造了熱量,它不符合能量守恒定律
D.按照能量守恒定律,宇宙中的能量總和永遠不會增減
D
變式2 下列說法中錯誤的是( )
A.能量守恒定律只適用于物體內能的變化
B.只要有能的轉化和轉移,就一定遵從能量守恒定律
C.能量守恒定律是人們認識自然和利用自然的有力武器
D.任何一種形式的能在轉化為其他形式的能的過程中,消耗多少某種形式的能量,就得到多少其他形式的能量,而能的總量是保持不變的
A
課堂小結
1.某物體對外做功,消耗了100 J的機械能,這些機械能轉化為其他形式的能量是( )
A.50 J B.100 J
C.0 J D.無法確定
培素養　分層作業 03
B
A基礎達標
2.水電站發電時,水從高處向下沖擊水輪機的葉輪,轉動的葉輪帶動發電機發電。在這個過程中,能量的轉化順序為( )
A.勢能—電能—動能
B.勢能—動能—電能
C.電能—動能—勢能
D.動能—勢能—電能
B
3.物理學與社會發展　 有一種利用玻璃纖維和碳纖維制成的“發熱紙”,末端接上電池不久后就會發熱,用它可以包裝面包等小食品,“接上電池發熱”發生的能量轉化是( )
A.電能轉化為化學能
B.化學能轉化為電能
C.內能轉化為電能
D.電能轉化為內能
D
4.物理學與工程實踐　 2024年10月30日,搭載著神舟十九號載人飛船的長征二號F遙十九運載火箭在酒泉成功發射,標志著我國航天技術處于世界領先地位,下列關于火箭的發射說法錯誤的是( )
A.火箭內燃料燃燒時,將化學能轉化為內能
B.空間站的太陽能電池板將電能轉化為太陽能
C.火箭升空時,內能轉化為機械能
D.返回艙進入大氣層后與大氣摩擦,機械能轉化為內能
B
5.根據能量守恒定律可知,下列說法正確的是( )
A.出膛的子彈射穿木板,以更快的速度繼續前進
B.太陽照射到地球上的光能轉化為其他形式的能量,但照射到宇宙的能量就消失了
C.“既要馬兒跑,又讓馬兒不吃草”的想法是違背能量轉化和守恒定
律的
D.有種“全自動”手表,不上發條,也不用任何形式的電源,卻能一直走動,說明能量也可以憑空產生
C
6.傳統文化　 中華藝術“烙畫”相傳源于西漢,即用火燒鐵桿(現代發展為電烙鐵)在物體上熨出烙痕作畫。電烙鐵通電升溫的過程是能量的
　 　過程,“畫布”升溫的過程是能量的　 　過程(前兩空均選填“轉化”或“轉移”)。整個過程中,能量　 　(選填“是”或“不是”)守恒的。
轉化
轉移
是
7.教材素材改編　 如圖所示,小軍同學打磨工件時,磨輪會將一部分機械能轉化為　 　能,若他沒有打磨工件,此裝置的機械能　 　,整個系統能的總量　 　。(后兩空均選填“守恒”或“不守恒”)
內
不守恒
守恒
8.物理學與社會發展　 我國是新能源汽車生產大國,現在的電動汽車都有能量回收功能,剎車和減速時可以將車輛的動能再次轉化為　 　能。有人認為“既然電能和動能之間可以互相轉化,這樣的電動汽車應該可以不用充電,一直行駛。”你認為此觀點　 　(選填“不正確”或“正確”),理由是　 .
　。
電
不正確
在能量轉化和轉移過程中存在能量損耗,不可能實現
能量的完全轉化和循環利用
B能力提升
9.跨學科·物理與化學　 (多選)如圖所示,我國科學家在實驗室成功模擬了綠色植物的光合作用,利用陽光提供的能量實現了從二氧化碳到淀粉的人工合成。下列有關說法正確的是( )
A.人食用淀粉,可以將淀粉的內能轉化為化學能
B.人工合成淀粉的過程需要利用光能
C.人工合成淀粉時,將光能轉化為淀粉的內能
D.人工合成淀粉的過程服從能量守恒定律
BD
10.把一個薄壁金屬管固定在桌上,里面放一些乙醚,用塞子塞緊,拿一根繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉繩子,將看到如圖所示的現象。關于這一過程中能量的轉化或者轉移有如下的一個關系圖,請完成填空。
動
內
做功
機械
11.用繩子把一個鐵鎖懸掛起來,把鐵鎖拉到剛好貼著自己的鼻子的位
置,穩定后松手,頭不動(如圖所示),鐵鎖由開始位置a沿弧線ac向另一側的最高點c運動,然后再從c往回運動。
(1)從a點到最低點b的過程中,鐵鎖的動能、重力勢能如何變化
解析:(1)鐵鎖從a點到最低點b的過程中,質量不變,高度減小,重力勢能減小;速度增大,動能增大。
答案:(1)動能增加、重力勢能減小
(2)從能的轉化和守恒角度分析,鐵鎖擺回時能否碰到鼻子
解析:(2)鐵鎖從a點到b點、c點、再擺回時,有一部分機械能轉化為內能,機械能減小了,故不會碰到鼻子。
答案:(2)見解析
C素養培優
12.記憶合金是一種特殊的材料,能夠記住自身的形狀,不論發生怎樣的形變,稍微加熱就會恢復如初。如圖所示為“記憶合金魔輪”,安裝在轉輪上的記憶合金彈簧在高于其“轉變溫度”的水中縮短,在空氣中伸長,在力的作用下,轉輪便轉動起來了。若在下面放上熱水,魔輪就會不停地轉下去,就制成了一個“永動機”。你認為這種方案　 　(選填“可行”或“不可行”),理由是　 　。
不可行
“永動機”違背了能量守恒定律(共18張PPT)
第2節　熱機
早預習　新知梳理 01
一、熱機
1.熱機
(1)定義
利用　 　做功的機械。
(2)熱機原理
內能
2.內燃機
(1)定義:燃料直接在發動機　 　內燃燒產生動力的熱機。
(2)分類:包括　 　機和柴油機,分別用汽油和　 　作為燃料。
二、汽油機
1.沖程:活塞在氣缸內往復運動時,從氣缸的一端運動到另一端的過程,叫作　 　。
2.工作過程:多數汽油機是由　 　、　 　、　 　、　 　四個沖程的不斷循環來保證連續工作的。
(1)吸氣沖程:進氣門　 　,排氣門　 　,活塞向　 　運
動,　 　進入氣缸。
氣缸
汽油
柴油
一個沖程
吸氣
壓縮
做功
排氣
打開
關閉
下
汽油和空氣的混合物
(2)壓縮沖程:進氣門和排氣門都　 　,活塞向　 　運動,燃料混合物被壓縮。
(3)做功沖程:在壓縮沖程結束時,　 產生電火花,使燃料猛烈燃燒,產生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動活塞向　 　運動,帶動曲軸轉動,對外做功。
(4)排氣沖程:進氣門保持　 　,排氣門　 　,活塞向　 　運動,把廢氣排出氣缸。
3.拓展:在四沖程內燃機中,吸氣、壓縮和排氣沖程是依靠飛輪的
慣性來完成的,而　 　沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程。
關閉
上
火花塞
下
關閉
打開
上
做功
三、汽油機和柴油機的異同
內燃機 汽油機 柴油機
構造 氣缸頂部是火花塞 氣缸頂部是噴油嘴
一 個 工 作 循 環 吸氣沖程 吸入　 只吸入　
壓縮 沖程 壓縮程度較小(　 　能 →　 　能) 壓縮程度較大
(　 　能→　 　能)
做功 沖程 點燃式(　 　能→ 　 　能) 壓燃式(　
能→　 　能)
排氣沖程 排出廢氣 排出廢氣
空氣和汽油的混合物
空氣
機械
內
機械
內
內
機械
內
機械
探究點一　汽油機
典例1 如圖為四沖程汽油機工作示意圖,下列說法正確的是( )
A.依靠飛輪慣性完成的沖程是甲、乙、丁
B.甲圖沖程中能量轉化是機械能轉化為內能
C.飛輪轉速3 600 r/min,則該汽油機1 s能做功30次
D.乙圖是吸氣沖程,吸入氣缸的物質只有空氣
探重難　以練代講 02
C
方法技巧
汽油機工作循環過程中的“14212”
“1”——是1個工作循環;“4”——指的是1個工作循環4個沖程;
“2”——指的是1個工作循環曲軸、飛輪轉2周,活塞往復運動2次;
“1”——指的是1個工作循環對外做功1次;“2”——指的是1個工作循環中有2次能量轉化(機械能轉化為內能的是壓縮沖程、內能轉化為機械能的是做功沖程)。
變式 (2024廣元改編)一臺四沖程汽油機的一個沖程中,火花塞點火,燃料猛烈燃燒,產生高溫高壓的氣體推動活塞對外做功,則該沖程( )
A.是壓縮沖程
B.氣體對外做功,內能轉化為機械能
C.活塞依靠飛輪的慣性而運動
D.氣體對外做功,氣體的內能增加
B
探究點二　柴油機
典例2 如圖是一種常用“柴油平板夯機”,廣泛應用于路面施工、場地填土等多個方面。使用時柴油發動機提供動力,激蕩器帶動夯板上下運動。下列關于使用該夯機的說法正確的是( )
A.可通過火花塞點火啟動
B.柴油發動機將內能轉化為機械能
C.柴油發動機不屬于熱機
D.柴油發動機吸氣沖程中吸入的是柴油和空氣的混合物
B
課堂小結
1.(2024新疆)下列運載工具中,不需要利用熱機的是( )
A.噴氣式飛機 B.柴油拖拉機
C.純電動汽車 D.長征系列火箭
培素養　分層作業 03
C
A基礎達標
2.跨學科·物理與化學　 光發動機可用于衛星的能源補充,原理如圖,密閉氣室中N2O4(四氧化二氮)在光照下會分解,使氣室氣壓增大,推動活塞右移,無光條件下發生逆反應,控制光照即可實現活塞往復運動。活塞右移過程相當于汽油機的( )
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程
C.做功沖程 D.排氣沖程
C
3.物理學與日常生活　 喜歡思考的小明用塑料礦泉水瓶進行了如下游戲探究:瓶中留有少量水,蓋上瓶蓋(如圖甲);扭轉瓶身(如圖乙);擰松瓶蓋(如圖丙),瓶蓋被瓶內的氣體沖出,同時瓶口出現白霧(如圖丁)。圖乙和圖丁所示的過程,分別與四沖程內燃機兩個沖程類似,下列說法正確的是( )
A.圖乙相當于壓縮沖程,將內能轉化為機械能
B.圖丁相當于排氣沖程,將機械能轉化為內能
C.圖乙相當于做功沖程,將機械能轉化為內能
D.圖丁相當于做功沖程,將內能轉化為機械能
D
4.下列關于四沖程內燃機的說法中正確的是( )
A.汽油機氣缸頂部有噴油嘴,而柴油機氣缸頂部有火花塞
B.汽油機在吸氣沖程中吸入氣缸的是空氣
C.一個工作循環對外做功一次
D.壓縮沖程中將內能轉化為機械能
C
5.四沖程柴油機的一個氣缸內連續完成40個沖程,下列關于它的做功和曲軸轉動情況正確的是( )
A.做功40次,曲軸轉動40周
B.做功20次,曲軸轉動20周
C.做功10次,曲軸轉動40周
D.做功10次,曲軸轉動20周
D
6.物理學與工程實踐　 如圖所示是我國古代發明的取火器模型圖,把推桿迅速推入牛角套筒時,套筒內空氣被壓縮,推桿前端的艾絨立刻燃燒起來,此過程中機械能轉化為　 　能,內燃機工作的　 　沖程原理與該過程相同。
內
壓縮
7.(2024黑龍江)汽油機將內能轉化為機械能的是　 　沖程,某單缸四沖程汽油機飛輪轉速是2 400 r/min,則此汽油機每秒對外做功　 　次。
做功
20
B能力提升
8.如圖所示是某種內燃機某一沖程的示意圖,由圖可知:
(1)這種內燃機是　 　機。
(2)它表示的是　 　沖程。
(3)在這個沖程中　 　能轉化為　 　能。
(4)完成這一沖程,曲軸和飛輪轉　 　圈。
(5)仔細觀察其銘牌,可見“1 800 r/min”字樣,則它正常工作時,1 s對外做功　 　次。
柴油
壓縮
機械
內
半
15
9.物理學與社會發展　 科學家設計了一款單缸六沖程汽油機,它的構造和工作循環的前四個沖程與四沖程汽油機相似,在第四沖程結束后,再完成兩個沖程。
(1)第五沖程中,向氣缸內噴水,水在氣缸內迅速　 　成高溫、高壓水蒸氣,推動活塞再次做功,則第五沖程相當于圖中四沖程汽油機的　　 .
(填序號)。
(2)第六沖程中活塞向　 　(選填“上”或“下”)運動。
汽化
丙
上(共18張PPT)
第十四章 內能的利用 章末知識復習
建體系　思維導圖 01
可以
內能
吸氣
壓縮
做功
排氣
完全
命題點1　能量的轉化及守恒
聯教材　圖說物理 02
1.小球在地面彈跳的頻閃照片如圖所示。在小球運動的過程中,有一部分　 　能轉化成了　 　能,從而導致小球的溫度會　 　(選填“升高”“降低”或“不變”),整個過程中,能量的總量　 　(選填“增加”“減少”或“不變”)。
機械
內
升高
不變
命題點2　內燃機的工作過程
2.如圖所示是汽油機工作的四個沖程,其中圖乙是　 　沖程,此沖程把　 　能轉化為　 　能;圖丙是　 　沖程,此沖程把　 　能轉化為　 　能。若該汽油機飛輪轉速為 1 200 r/min,則該汽油機每秒鐘對外做功的次數為　 　次,活塞往復　 　次,總共　 　個沖程。
壓縮
機械
內
做功
內
機械
10
20
40
命題點3　熱機的效率
3.如圖所示是某內燃機工作時的能量流向圖,在熱機的能量損失中,
　 　帶走的能量最多;要提高熱機的效率,應　 .
　。(答出一條合理即可)
廢氣
盡量使燃料充分燃燒
(盡量減少熱機部件間的摩擦或盡量減少廢氣帶走的熱量)
知識點一　能量的轉化和守恒
例1 如圖所示是一種太陽能背包。它的前面有一個太陽能電池板,里面有一個蓄電池,可以給手機、小風扇或數碼相機等電子產品供電。下列說法錯誤的是( )
A.太陽能電池板將太陽能轉化為電能
B.給蓄電池充電將電能轉化為化學能
C.蓄電池放電將化學能轉化為電能
D.小風扇工作將化學能轉化為機械能
串重難　逐點突破 03
D
針對訓練
1.如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片,下列說法中正確的是( )
A.小球彈起的高度越來越小,說明小球在此過程中能量不守恒
B.根據能量守恒定律,在此過程中小球的機械能總量是保持不變的
C.在小球的運動中,有一部分機械能轉化成了內能
D.此過程說明了能量守恒定律是需要建立在一定的條件之上才能成立的
C
2.關于圖中四個事例涉及的能量轉化,以下說法正確的是( )
A.甲:風機槳葉帶動發電機發電,把電能轉化為機械能
B.乙:自行車運動員奮力蹬車時,把化學能轉化為機械能
C.丙:行駛的高速電動列車,把機械能轉化為電能
D.丁:植物“光合作用”,把化學能轉化為光能
B
3.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
知識點二　內燃機
例2 (2024臨沂)2024年4月20日,我國研制的全球首款本體熱效率達53.09%的柴油機正式亮相世界內燃機大會,刷新了柴油機熱效率的世界紀錄。如圖所示內燃機的四個沖程,氣缸內氣體的內能最小的是( )
D
針對訓練
4.在透明塑料盒的底部鉆一個孔,把電子式火花發生器的放電針管緊緊塞進孔中,打開塑料盒蓋,向盒中滴入數滴酒精,再將盒蓋蓋緊,然后按下電火花發生器的按鈕,盒蓋被彈飛。下列說法中正確的是( )
A.按下電火花發生器的按鈕演示的是“四沖程”汽油機工作的壓縮沖程
B.電子式火花發生器的放電針相當于汽油機中的活塞
C.塑料盒蓋相當于汽油機的曲軸
D.盒蓋被彈飛的情境中內能轉化為機械能
D
5.(2024自貢期中)如圖是單缸四沖程汽油機的工作示意圖,下列說法正確的是( )
A.甲沖程靠飛輪的慣性完成
B.這四個沖程的正確順序是乙→丙→丁→甲
C.若該汽油機飛輪的轉速為1 200 r/min,則完成一個工作循環的時
間為0.1 s
D.若該汽油機的轉速為2 400 r/min,則每隔0.2 s對外做功一次
C
6.如圖所示的汽油機處于　 　(選填“壓縮”或“做功”)沖程,這個沖程將　 　能轉化為　 　能。某單缸四沖程汽油機的飛輪、曲軸轉動速度是3 600 r/min,則此汽油機每秒對外做功　 　次。
壓縮
機械
內
30
知識點三　熱值、熱量及熱機效率的計算
例3 (2024廣州)用燃氣灶燒水時,若壺中裝有密度為1.0×103 kg/m3、質量為2 kg的水,則壺中水的體積為　 　m3,根據 Q放=qV,若天然氣的熱值取4.2×107 J/m3,完全燃燒1.0×10-2 m3的天然氣放出熱量為
　 　J,其中1.68×105 J的熱量被水吸收,已知水未沸騰,比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),則水的溫度升高了　 　℃。
2×10-3
4.2×105
20
針對訓練
7.如圖所示是某汽油機的主要能量流向和相關參數圖,下列說法正確的是( )
A.有用機械能所占比例最大
B.廢氣帶走的能量占比最大
C.該汽油機的效率為35%
D.減小機械摩擦,不能提高汽油機的效率
A
8.(2024連云港)關于燃料的熱值,下列說法正確的是( )
A.燃料燃燒越充分,其熱值越大
B.燃料的熱值越小,完全燃燒放出的熱量越少
C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的熱值將減小
D.焦炭的熱值是3.0×107 J/kg,完全燃燒 1 kg焦炭能放出3.0×107 J的熱量
D
9.利用一煤氣熱水器對10 kg,20 ℃的水進行加熱時,完全燃燒了
0.105 m3的煤氣。已知水的比熱容為 4.2×103 J/(kg·℃),煤氣的熱值取4×107 J/m3,該熱水器燒水的效率是50%。下列說法中( )
①煤氣完全燃燒放出的熱量是4.41×103 J
②水吸收的熱量是2.1×106 J
③水溫升高了50 ℃
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
B
10.(2024日照)有一種小型單缸四沖程汽油機,每個工作循環做功500 J,曲軸的轉速是300 r/min,每分鐘消耗汽油5 g。則該內燃機的功率是
　 　W,效率是　 　(結果精確到0.1%)。(q汽油取4.6×107 J/kg)
1 250
32.6%
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