第5单元 第2节 热机 热机效率 能量的转化与守恒-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（云南专用）

　 云南物理 （９）海波　４８　固液共存　５　吸收　不变　（１０）Ｃ　 （１１）不正确　环境中空气的温度高于冰的温度，此时 冰块可以从空气中吸收热量而熔化 （１２）放大镜　（１３）温度　吸收 例２　（１）水银　完全浸入（或浸没）　（２）秒表 （３）自下而上　需要　烧杯　（４）９４ （５）有大量气泡产生且气泡急剧上升、变大，到达水面 破裂　Ａ （７）升高　不变　（８）不会　陶土网和烧杯底的温度 仍高于水的沸点，烧杯内的水会继续吸收热量　吸收 热量　（９）９９　小于　（１０）液化　（１１）减少热量损失 　烧杯内外气压相等　高　（１２）增大水的初始温度 （或减少水的质量）　（１３）ｃ　ｄ　（１４）试管中的水达 到沸点后不能继续吸热　升高 （１５）抽气　降低 （１６）水沸腾后产生的水蒸气温度更高且液化放出热量 （１７）错误　水沸腾后，继续吸热，温度保持不变 第五单元　内能　内能的利用 第１节　分子热运动　内能　比热容 (,)-./0123　 考点１　分子动理论 分子　原子　无规则　高　相互接触时　无规则运动　 间隙　温度　快　斥力　无规则运动　引力 考点２　内能及改变内能的方式 动能　分子势能　大　大　转移　温度　低温　减少　 增加　Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｇ　Ｂ、Ｄ、Ｆ、Ｈ　等效　热传递　焦耳 考点３　比热容 ｃ　焦耳每千克摄氏度　４．２×１０３　比热容　小　ｃｍΔｔ 　 ＱｃΔｔ 　Ｑｃｍ 溯源对点练 １．无规则运动　热　高　２．引力　错误　３．Ｄ　４．Ｄ ５．增加　做功　热传递　６．煤油　比热容 4,)567&819:　 １．错误　小液滴不是分子，其运动属于宏观的机械运动 ２．０．６×１０３　３．４．２×１０３　２．２８　４．吸收　增加　５．Ｃ ６．Ｄ　【解析】高压泵压缩ＣＯ２，对气体做功，气体内能增 大，温度升高，故ＡＢ错误；高压ＣＯ２气体喷出时，气体 对外做功，气体内能减小，温度降低，故 Ｃ错误、Ｄ正 确。故选Ｄ。 ７．用相同规格的量筒取５０ｍＬ的水和５０ｍＬ的酒精，用 装水的量筒向酒精中倒入３０ｍＬ水，剩余２０ｍＬ　水 和酒精混合后的总体积小于８０ｍＬ <,)=:7>?1@A　 例　（１）秒表　（２）自下而上　（３）使液体受热均匀　 （４）质量　（５）吸收的热量　小　（６）长　（８）ａ　不变 　２．１×１０３　（９）不正确　用相同的酒精灯加热相同 的时间，液体吸收的热量相同　（１０）控制变量　转换 　（１１）吸收的热量　ｂ　（１２）水 第２节　热机　热机效率　能量的转化与守恒 (,)-./0123　 考点１　热机 内能　压缩　做功　点火　向上　向下　机械　内　内 机械　惯性 考点２　燃料的热值 热量　质量　ｑ　Ｊ／ｋｇ　完全燃烧１ｋｇ煤油，放出的热量 是４．６×１０７Ｊ　Ｑ＝ｍｑ　Ｑ＝Ｖｑ 考点３　热机效率 有用功　完全燃烧　充分　损失 考点４　能量的转化与守恒 转化　转化　转移　保持不变　方向性 溯源对点练 １．Ｃ　２．做功　做功　３．Ｃ　４．热值　０．６　５．Ｃ 4,)567&819:　 １．７０　０．３５　２．５．４×１０１０　５０％　３．Ｃ ４．４．０×１０６　４０ ５．解：（１）水吸收的热量 Ｑ吸 ＝ｃ水ｍ水Δｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２．５ｋｇ×８０℃ ＝８．４×１０５Ｊ； （２）煤燃烧放出的热量 Ｑ放 ＝ Ｑ吸 η ＝８．４×１０ ５Ｊ １０％ ＝８．４×１０ ６Ｊ； （３）需要完全燃烧煤的质量 ｍ煤 ＝ Ｑ放 ｑ煤 ＝８．４×１０ ６Ｊ ３×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．２８ｋｇ。 ６．１．６８×１０５　２．４×１０５　７．６ ８．解：（１）水吸收的热量 Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×８０ｋｇ×３０℃＝ １．００８×１０７Ｊ。 （２）干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则有 Ｑ放 ＝Ｑ吸 ＝１．００８×１０ ７Ｊ， 干木柴的质量 ｍ干木柴 ＝ Ｑ放 ｑ干木柴 ＝１．００８×１０ ７Ｊ １．２×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．８４ｋｇ。 （３）吸收的总的太阳能 Ｗ总 ＝２ｍ ２×５ｈ×２．５２×１０６Ｊ／（ｍ２·ｈ）＝２．５２× １０７Ｊ， 热水器的效率η＝ Ｑ吸 Ｗ总 ×１００％ ＝１．００８×１０ ７Ｊ ２．５２×１０７Ｊ ×１００％ ＝４０％； 开发利用太阳能的优点是：节能、环保。（合理即可） 一题一单元　混合动力汽车 （１）噪声　声源处　（２）液化　放热　内 （３）扩散　无规则运动　（４）比热容　增加　做功 （５）化学　内　做功　（６）少　高 （７）解：Ｑ放 ＝ｑ汽油ｍ＝４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ×２ｋｇ＝９．２×１０７Ｊ。 （８）解：水温从 ２０℃升高到 ５０℃吸收的热量 Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍΔｔ＝４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５ｋｇ×（５０℃ －２０℃） ＝６．３×１０５Ｊ                                                                       。 ３ 　 第五单元　内能　内能的利用 第２节　热机　热机效率　能量的转化与守恒 !"# $%&'()* !" １ x— （８年４考） １．热机的定义：利用　内能　做功的机械。蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等都属于热机。 ２．热机工作的能量转化：化学能 → 燃烧 内能 → 做功 机械能。 ３．内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。最常见的是汽油机和柴油机。 ４．四冲程汽油机的工作过程及特点 工作冲程 吸气冲程 　　　　冲程 　　　　冲程 排气冲程 示意图 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 火花塞 未点火 未点火 　点火　 未点火 活塞运动方向 向下 　向上　 　向下　 向上 能量的转化 无 　机械　能转化为 　内　能 　内　能转化为 　机械　能 无 说明 （１）一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，对外做功一次； （２）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮的　惯性　完成 １． （ＲＪ九全Ｐ１９图改编）如图所示为某内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是 （Ｃ ） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ａ．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁 Ｂ．乙图冲程能获得动力 Ｃ．丁图冲程是机械能转化为内能的过程 Ｄ．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程 　　 　　 　　 　　　　　　　　　第１题图 　　　　 第２题图 ２． （２０２２版课标推荐素材改编）如图所示，将水加热至沸腾后，水蒸气将塞子冲出，水蒸 气对外　做功　，内能减少，与汽油机的　做功　冲程工作原理相同。 ３３ 　 众相原创 赋能中考　云南物理 !" ２ ˜™%xš （８年７考） １．定义：燃料完全燃烧放出的　热量　与其　质量　之比。 ２．符号及单位：热值用字母　ｑ　表示，热值的单位是　Ｊ／ｋｇ　或Ｊ／ｍ３（气体燃料的热值）。煤油的 热值是４．６×１０７　Ｊ／ｋｇ，物理意义是　完全燃烧１ｋｇ煤油，放出的热量是４．６×１０７Ｊ　。 ３．特点：热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧、形状、体积等均无关。 ４．燃料完全燃烧时放出热量的计算公式 （１）　Ｑ＝ｍｑ　（适用于固体和液体，ｑ的单位是Ｊ／ｋｇ）； （２）　Ｑ＝Ｖｑ　（适用于气体，ｑ的单位是Ｊ／ｍ３）。 !" ３ x—›œ ［２０２４．７Ｄ、２０２１．２４（２）（３）］ １．定义：热机用来做　有用功　的那部分能量与燃料　完全燃烧　放出的能量之比。 ２．计算公式：η＝ Ｗ有用 Ｑ放 ×１００％。热机工作时总有能量损失，因此热机的效率值总小于１００％。 ３．提高热机效率的措施 （１）让燃料　充分　燃烧； （２）在设计和制造过程中不断改进热机，减少各种热量的　损失　； （３）机件间保持良好的润滑，减小摩擦消耗； （４）设法利用废气中的能量。 ３． （２０２４云南７题３分）２０２４年５月，我国首款百公斤级车载液氢系统“赛道１０００”研制 成功，可助力氢能重卡突破１０００公里续驶里程，这是我国将液氢应用于交通运输领域的重大技 术突破（ｑ氢 ＝１．４×１０ ８Ｊ／ｋｇ）。下列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．氢能不属于清洁能源 Ｂ．用液氢作燃料是因为液氢含有的热量多 Ｃ．完全燃烧１００ｋｇ的液氢能释放１．４×１０１０Ｊ的热量 Ｄ．氢能重卡的热机效率可高达１００％ ４．（２０２４昆明西山区二模）２０２４年４月２５日，搭载神舟十八号载人飞船的“长征二号Ｆ遥十八”运 载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功。火箭选用液态氢作为燃料，是因为液态氢的　热值　（选 填“热值”或“比热容”）较大；若想获得８．４×１０７Ｊ的热量，只需完全燃烧　０．６　ｋｇ的液态氢。 （ｑ氢 ＝１．４×１０ ８Ｊ／ｋｇ） !" ４ †%žp(Ÿ  （８年６考） １．能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互　转化　的。如太阳能电池板工作时将 光能转化为电能。 ２．能量守恒定律：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，而在转化和转移的过程中，能量的总量　保持不变　。 ３．能量转移、转化的特点：具有　方向性　。 ４３ 　 第五单元　内能　内能的利用 ５． （２０１７云南６题３分）如图所示的四幅图中能说明将电能转化为机械能的是 （Ｃ ） 　　 　　 　　 +"# ,-./0(12 4" １ xI¡‹Œ? １．（２０２４红河州一模）若一个电热水器消耗４．２× １０６Ｊ的电能，产生的热量全部用来加热水，那么 能够使２０ｋｇ、２０℃的水温度升高到　７０　℃；若 ４．２×１０６Ｊ的热量由燃烧干木柴来产生，那么至 少需要完全燃烧　０．３５　ｋｇ的干木柴。［ｃ水 ＝ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃），ｑ木柴＝１．２×１０ ７Ｊ／ｋｇ］ 4" ２ x—›œ? （２０２１．２４） ２．如图所示是我国自行设计研制的ＡＧ６００全状 态新构型灭火飞机。若该飞机以２７０ｋｍ／ｈ的 速度匀速直线航行 ２０ｍｉｎ，消耗航空燃油 １．３５ｔ，飞机发动机的功率为２．２５×１０７Ｗ。航 空燃油的热值为４×１０７Ｊ／ｋｇ，则消耗的航空燃 油完全燃烧放出的热量是　５．４×１０１０　Ｊ；飞机 在航行过程中发动机的效率是　５０％　。 第２题图 4" ３ 1¢x›œ‹Œ? （８年６考） （１）热学计算中常见的隐含条件： ①标准大气压下将水加热至沸腾→ 水的末温为 １００℃ ②温度升高到（或降低到）→ 物体的末温 ③温度升高了（或降低了）→ 物体温度的变化量 ④不计热量损失→ 被加热物体吸收的热量等于 热源释放的热量（热量转移效率为１００％） （２）常用热效率计算公式 ①火烧水效率计算公式：η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％ Ｑ吸（有用能量）：水吸收的热量，Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍΔｔ Ｑ放（总能量）：燃料完全燃烧放出的热量， Ｑ放 ＝ｍｑ或Ｑ放 ＝ { ｑＶ ②太阳能热水器效率：η＝ Ｑ吸 Ｑ总 ×１００％ Ｑ吸（有用能量）：水吸收的热量，Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍΔｔ Ｑ总（总能量）：获得的太阳能（根据题目信息 计算 { ） ③电烧水效率计算公式：η＝ Ｑ吸 Ｗ ×１００％ Ｑ吸（有用能量）：水吸收的热量，Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍΔｔ Ｗ（总能量）：消耗的电能，Ｗ＝ＵＩｔ＝{ Ｐｔ 类型１　火烧水效率计算（８年４考） ３．（２０２４指导丛书改编）氢燃料具有清洁无污 染、效率高等优点，被认为是２１世纪最理想的 能源。若利用氢燃料进行加热，０．６ｋｇ的氢燃 料完全燃烧可以使２００ｋｇ初温为１５℃的水 吸收后，水的温度升高到 ６５℃。已知 ｃ水 ＝ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ· ℃），ｑ氢 ＝１．４×１０ ８Ｊ／ｋｇ，下 列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．氢燃料燃烧过程将机械能转化为内能 Ｂ．氢燃料使用过程中，燃料箱内氢燃料越来 越少，氢燃料的热值变小 Ｃ．氢燃料烧水过程的效率为５０％ Ｄ．２００ｋｇ初温为１５℃的水温度升高到６５℃ 吸收的热量是５．４６×１０７                                                        Ｊ ５３ 　 众相原创 赋能中考　云南物理 ４．用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为 ３．２×１０７Ｊ／ｍ３的天然气０．１２５ｍ３，放出热量 　４．０×１０６　Ｊ；若该热水器的加热效率为 ８４％，则能将４０ｋｇ初始温度为２０℃的水加热 至　４０　℃。［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ· ℃）］ ５．（２０２２云南２４题８分）顺口溜“五月五、过端 午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙 舟”，生动地呈现了某地端午文化习俗。蒸粽 子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将 ２．５ｋｇ的水加热到沸腾，水温升高了 ８０℃ ［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ· ℃），ｑ煤 ＝３×１０ ７ Ｊ／ｋｇ］，在此过程中，求： （１）水吸收的热量； （２）采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为 １０％，煤燃烧放出的热量； （３）需要完全燃烧煤的质量。 解：（１）水吸收的热量 Ｑ吸 ＝ｃ水ｍ水Δｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ· ℃）× ２．５ｋｇ×８０℃＝８．４×１０５Ｊ； （２）煤燃烧放出的热量 Ｑ放 ＝ Ｑ吸 η ＝８．４×１０ ５Ｊ １０％ ＝８．４×１０ ６Ｊ； （３）需要完全燃烧煤的质量 ｍ煤 ＝ Ｑ放 ｑ煤 ＝８．４×１０ ６Ｊ ３×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．２８ｋｇ。 类型２　用电器烧水效率计算（２０２０．２４） ６．某家庭用电热水壶加热０．８ｋｇ的水，使其温 度从３０℃升高到８０℃，则水吸收的热量是 　１．６８×１０５　Ｊ。若该电热水壶的加热效率 为７０％，此过程中，电热水壶实际消耗的电能 为　２．４×１０５　Ｊ。［ｃ水＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ 类型３　太阳能热水器烧水效率计算（２０１９．２３） ７．若晴天时接收的太阳能平均的辐射强度为 ３００Ｊ／（ｍ２·ｓ），太阳能热水器接收太阳能的 有效面积为４ｍ２，储水箱里有１００Ｌ水，若阳 光下照射７０ｍｉｎ，所接收到的太阳能有５０％ 用来加热水，则储水箱中水温可升高 　６　℃。［ｃ水 ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ· ℃）］ ８．（２０１９云南２３题８分）太阳能是２１世纪重点 开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已 走进了千家万户。如图所示，某家庭太阳能 热水器接收太阳能总有效面积为２ｍ２，１ｍ２ 面积上１ｈ接收到的太阳能平均为 ２．５２× １０６Ｊ。若阳光照射该热水器５ｈ，可以使质量 为８０ｋｇ的水温度升高 ３０℃。［ｃ水 ＝４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃），ｑ干木柴＝１．２×１０ ７Ｊ／ｋｇ］。求： 第８题图 （１）水吸收的热量； （２）若这些水吸收的热量 全部由燃烧干木柴来提 供，需要完全燃烧多少千 克干木柴（假设干木柴完 全燃烧放出的热量全部被 水吸收）； （３）该太阳能热水器的效率及开发利用太阳 能的优点。 解：（１）水吸收的热量 Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ· ℃）×８０ｋｇ ×３０℃＝１．００８×１０７Ｊ。 （２）干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸 收，则有 Ｑ放 ＝Ｑ吸 ＝１．００８×１０ ７Ｊ， 干木柴的质量 ｍ干木柴 ＝ Ｑ放 ｑ干木柴 ＝１．００８×１０ ７Ｊ １．２×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．８４ｋｇ。 （３）吸收的总的太阳能 Ｗ总 ＝２ｍ ２×５ｈ×２．５２×１０６Ｊ／（ｍ２·ｈ）＝ ２．５２×１０７Ｊ， 热水器的效率 η＝ Ｑ吸 Ｗ总 ×１００％ ＝１．００８×１０ ７Ｊ ２．５２×１０７Ｊ ×１００％ ＝４０％； 开发利用太阳能的优点是：节能、环保。（合 理即可                                                                          ） ６３ 　 第五单元　内能　内能的利用 £<‚¤q¥ 　　随着汽车科技的不断进步，混合动力汽车（简称：混动汽车）逐渐受到人们的青睐，目前广泛使 用的混动汽车主要部件有：汽油机、蓄电池、电动机等，它们单独或组合向汽车提供动力。混动汽车 有串联式和并联式等种类。 串联式混动汽车的工作流程如图１甲所示，蓄电池可单独向电动机提供电能驱动汽车；汽油机仅带动 发电机发电，产生的电能一部分输入电动机驱动汽车，另一部分还能通过发电机向蓄电池充电。 图１ 图２ 　　并联式混动汽车的工作流程如图１乙所示，其内部结构透视图如图２所示，汽油机和电动机分 属两套独立的工作系统，蓄电池通过电动机能单独驱动汽车，汽油机也能直接给汽车提供动力，两套 系统还能同时工作驱动汽车。 （１）若将汽车控制面板中动感模式打开，电机驱动汽车时会听到“嗡嗡”声，对于乘客来说这是　噪 声　（选填“噪声”或“乐音”），关闭设置就听不到声音，这是在　声源处　控制噪声。 （２）北方冬天行车时，汽车挡风玻璃容易出现一层水雾，这是　液化　（填物态变化名称）现象，此过 程需要　放热　（选填“吸热”或“放热”），水雾出现在汽车挡风玻璃　内　（选填“内”或“外”）侧。 （３）去加油站加油时总能闻到汽油味，这是　扩散　现象，说明分子在不停地做　无规则运动　。 （４）汽车发动机常用水做冷却液，这是因为水的　比热容　大；长时间行驶后，轮胎的温度升高，内 能　增加　，这是通过　做功　的方式改变轮胎的内能。 （５）汽油机做功冲程过程中，燃料燃烧将燃料的　化学　能转化为高温高压燃气的　内　能，燃气 推动活塞做功，这是通过　做功　的方式改变燃气的内能。 （６）若两种类型混动汽车的质量相同，相同部件能量转化的效率相同，油电系统同时工作，蓄电池仅 处于放电状态且放电情况相同。请对比图１甲、乙两图的工作流程分析，在汽车整体输出能量相同 的情况下，并联式汽油机能量转化方面损耗更　少　（选填“多”或“少”），效率较　高　（选填“高” 或“低”）。 （７）汽油机完全燃烧２ｋｇ汽油，释放的热量是多少？（ｑ汽油 ＝４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ） 解：Ｑ放 ＝ｑ汽油ｍ＝４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ×２ｋｇ＝９．２×１０７Ｊ。 （８）若混合动力汽车的储液箱装满水时，水的质量为５ｋｇ，水温从２０℃升高到５０℃吸收的热量是多 少？［水的比热容是４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ 解：水温从２０℃升高到５０℃吸收的热量Ｑ吸 ＝ｃ水 ｍΔｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５ｋｇ×（５０℃ － ２０℃）＝６．３×１０５Ｊ。 ７３