2025年中考物理一轮考点复习课件：内能的利用

内能的利用 定义 把 能转化为 ⁠能的机械 应用 蒸汽机、内燃机、喷气式发动机等 工作 过程 四冲程 冲程、 冲程、 冲程、 ⁠ ⁠冲程 一个工 作循环 包括 个冲程，活塞往复 次，曲轴和飞轮转动 周，对外做功 ⁠次 内　 机械　 吸气　 压缩　 做功　 排气 考点梳理过关 考点1　 热机 四　 两　 两　 一　 汽油机 与柴油机的区 别 ①汽油机在吸气冲程吸入的是 的混合物，柴油机吸入 ⁠； ②柴油机顶部 火花塞，是一个喷油嘴，汽油机顶 部 火花塞； ③汽油机采用 式，柴油机采用 ⁠式 [提示]吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，做功冲程是 内燃机中唯一对外做功的冲程；做功冲程将内能转化为机械能，压缩 冲程将机械能转化为内能 空气和汽油　 空气　 没有　 有　 点燃　 压燃　 1. 内燃机四冲程的工作示意图如图所示，下列说法正确的是（　C　） （九全 P19图14.1－4改编） A. 一个工作循环的正确顺序是：甲、乙、丙、丁 B. 图乙冲程能获得动力 C. 图丁冲程有明显机械能转化为内能的过程 D. 图丙冲程存在化学能转化为内能的过程 C 2. 如图14.1－1所示，在试管内装入适量水，用橡胶塞塞住管口，将水 加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正 确的是（　D　） （九全P17图14.1－1改编） D A. 管口出现的“白气”是水蒸气 B. 水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C. 水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的 D. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化 来的 3. 如图14.1－4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；若 该汽油机转速是4 800 r/min，则它1s对外做功 ⁠次。 （九全P19图14.1－4乙） 压缩　 机械　 内　 做功　 40　 定义 某种燃料 放出的热量与其质量之比，叫作这种燃 料的热值 公式 Q＝ （q为热值）或Q＝ ⁠ 单位 或 ⁠ 理解 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，化学能转化为内能的本领大小，只与燃料的 ⁠ 有关，与燃料的形态、质量、体积等均 ⁠ 完全燃烧　 mq　 Vq　 J/kg　 J/m3　 种类　 无关　 考点2　 热值 1. 热机的效率 定义 热机用来做 的那部分能量和燃料 ⁠ 的能量之比，叫作热机的效率 提高热 机效率 的途径 ①使燃料充分燃烧，如将煤粒磨成煤粉、加大送风量 等； ②尽量减小各种热量损失； ③机件间保持良好的润滑，减小摩擦 [提示]热机的机械效率总小于1 有用功　 完全燃 烧放出　 考点3　 热机的效率 2. 热机效率的相关计算公式 燃料燃烧加热 η＝＝ 燃料燃烧做功 η＝ 驱车 η＝＝或η＝＝ 起重 η＝＝ 4. 汽车的汽油机能量流向如图14.2－2所示，下列说法不正确的是 （　C　） C A. 废气排放的能量所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效 率的有效手段 B. 冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率 C. 该汽油机的热机效率为70％ D. 该汽油机的热机效率为30％ （九全P24图14.2－2改编） 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 ⁠ 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在 ⁠ 的过程中，能量的总量保持 ⁠。 转 化　 转移　 转化和 转移　 不变　 考点4　 能量的转化与守恒 5. 一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度会越来越 低。小球弹跳过程的频闪照片如图14.3－2所示，小球在1、2位置的高 度一样。下面说法正确的是（　D　） （九全P28图14.3－2改编） D A. 小球弹跳上升到最高点3位置时的瞬间，处于静止状态，不受任何力 的作用 B. 小球在1、2位置的重力势能相同，且机械能大 小也相同 C. 小球在1、2位置的动能相同，且内能大小也 相同 D. 小球在2位置的动能比1位置时小，且机械能也比1位置时小 6. 一种设想中的永动机如图14.3－3所示，它通过高处的水冲击叶片， 使叶片转动对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环 工作。下列关于这款永动机的分析中正确的是（　A　） （九全 P29图14.3－3） A A. 这一设想不符合能量守恒定律 B. 这款永动机可以在现实中推广 C. 这款永动机利用内能对外做功 D. 高处水下落过程中机械能守恒 下图是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的 是（　C　） C 常考重难突破 突破点1　 热机 A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B. 压缩冲程中，活塞的机械能转化为燃气的内能 C. 做功冲程中，具有很明显的机械能转化为内能的过程 D. 排气冲程中，废气带走了燃料释放的很大部分的能量 1. 关于热机，下列说法正确的是（　D　） A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B. 柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入汽缸 C. 汽油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率 D. 四个冲程中，做功冲程是唯一一个对外做功的冲程 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 汽油机一个工作循环的四个冲程如图所示，其中图丙是 将 能转化为 能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的 转速为2 400r/min，该汽油机每秒内完成 个冲程，对外做 了 次功。 【方法点拨】汽油机的一个工作循环中，有四个冲程，活塞对外做 功一次，飞轮转两转。 内　 机械　 80　 20　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2. 某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3 000转，则每秒对外做 功 次；若每次对外做功115J，该汽油机的效率为25％，连续工作 1小时需消耗汽油 kg（q汽油＝4.6×107J/kg）。 25　 0.9　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3. 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为100cm2，一个冲程活塞在汽 缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9.2×105Pa，飞轮转速为4 800r/min。当汽油机满负荷工作时（不计摩 擦），一个做功冲程中燃气对活塞做的功为 J，该汽油机的输出 功率为 kW。 460　 18.4　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 自备两套如图所示的相同装置，分别在两个燃料皿中放入质量 相同的不同燃料，点燃后用于加热质量相等的同种液体，通过比较燃 料 （选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧”）后温度计示 数的变化，来判断两种燃料的热值的大小。燃料燃烧，将 ⁠能转 化为内能，用比热容 （选填“大”或“小”）的液体可以使实验 现象更明显。（整个实验过程中液体没有沸腾） 完全燃烧　 化学　 小　 突破点2　 热值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4. 如图，甲、乙、丙中的装置完全相同，燃料的质量、烧杯内液体质 量和初温也相同。 （1）比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择 两图进行实验，还需要的测量器材为 ⁠ ⁠； 甲、丙　 秒表和天 平　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ②不同物质吸热的多少是通过 （选填“温度计示数”或 “加热时间”）来反映的； ③如图丁，若液体B的比热容是2.1×103J/（kg·℃），则液体A的比热容 是 J/（kg·℃）。 加热时间　 1.05×103　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （2）比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料完 全燃烧放出的热量是通过 （选填“温度计上升示 数”或“加热时间”）来反映的。 【方法点拨】两种液体温度计的示数变化相同时，通过比较加热时 间来比较液体吸热多少，进而判断两种液体比热容的大小关系；燃料的 热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧 放出热量的多少。 甲、乙　 温度计上升示数　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [2022·绵阳]随着乡村振兴的持续推进，以天然气为燃料的燃气 灶逐渐取代了以干木柴为燃料的土灶，保护了生态环境。将质量为 3kg、初温为23℃的水加热到98℃，土灶燃烧了干木柴0.315kg，则该土 灶的热效率为 ％；若用热效率为60％的天然气灶，则需要消耗天 然气 m3（计算结果保留两位小数）。[干木柴热值取 1.2×107J/kg，天然气热值取3.9×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/ （kg·℃）] 25　 0.04　 突破点3　 热机的效率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5. 为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，部分农村 地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量 为2kg、初温为20℃的水加热到100℃，水吸收的热量是 J；该过程共消耗了0.06m3的天然气，则此天然气灶的热效率为 。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q＝3.2×107J/m3] 6.72×105　 35％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 小张驾驶一辆额定功率为35kW、效率为30％的汽车在一段平 直的公路上匀速行驶，在额定功率下行驶1小时至少需要 L汽油； 若汽车行驶的速度为72km/h，则汽车受到的阻力为 N。（汽油 的热值为3.5×107J/L） 12　 1 750　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6. [2024·达州]在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1kg的水， 从20℃加热到沸腾，水吸收的热量是 J。他家天然气热水 器的热效率是70％，他某次洗澡耗水20kg，热水器进水温度是22℃，出 水温度是42℃，他这次洗澡消耗天然气 m3。[水的比热容是 4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值是3.2×107J/m3] 3.36×105　 0.075　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7. [2024·山西改编]山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间，小明一 家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台 山全程约360km，驾车前往大约需要4h。汽油的热值q取4.6×107J/kg， 汽油的密度ρ取0.71×103kg/m3。求： （1）汽车的平均速度； 解：汽车平均速度v＝＝＝90km/h。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （2）汽车全程消耗汽油25L，汽油完全燃烧放出的热量Q； 解：汽油的体积V＝25L＝0.025m3， 消耗汽油的质量 m＝ρV＝0.71×103kg/m3×0.025m3＝17.75kg， 燃烧释放的热量 Q＝mq＝17.75kg×4.6×107J/kg＝8.165×108J。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，则汽车发动机的效率。 （计算结果精确到1％） 解：汽车发动机做的功 W＝Pt＝25kW×4h＝100kW·h＝3.6×108J， 发动机的机械效率 η＝×100％＝×100％＝44％。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [2024·湖南改编]2024年4月25日，搭载着神舟十八号载人飞船 的长征二号F遥十八运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。 下列说法正确的是（　D　） D 突破点4　 能量的转化和守恒 A. 火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B. 飞船升空过程中，其机械能保持不变 C. 火箭“体内”的液氢燃料温度低至－253℃，内能为零 D. 火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8. 能量是物理学中极其重要的一个基本概念，关于这个概念的说法全 部正确的是（　B　） ①做功可以引起能量改变，根据做功的多少可以衡量能量变化的多少　 ②热传递可以引起能量的变化，根据吸收或放出的热量的多少可以衡量 能量的变化量　③不同形式的能量间可以无条件地相互转化　④不同的 物体之间，能量可以无条件地随意转移 ⑤做饭时燃烧天然气，这是将天然气这种物质转变成能量，即用掉了物质生成了能量　⑥电路中通过电流时，能量发生了转化，电源消耗的能量等于各部分电路中获得的总能量 B A. ③④⑤ B. ①②⑥ C. ②④⑥ D. ①③⑤ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9. 一种太阳能背包如图所示，它的前面有一个太阳能电池板，里面有 一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说 法错误的是（　D　） （9题图） D A. 太阳能电池板将太阳能转化为电能 B. 给蓄电池充电将电能转化为化学能 C. 蓄电池放电将化学能转化为电能 D. 小风扇工作时将化学能转化为机械能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10. 《农书》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如 图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳 索上的竹筒将水从河里源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是 （　C　） （10题图） C A. 这是一台“永动机” B. 水在输送过程中重力势能不变 C. 转轮转速越快输水做功功率越大 D. 上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11. 我国完全自主研发的某航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气 通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料 在燃烧室燃烧后，产生的高温、高压气体推动涡轮转动，从而输出动 力。下列有关该发动机工作过程中的说法正确的是（　A　） A. 燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B. 燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C. 压气机压缩空气，空气的内能减小 D. 高温、高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 $$