18 第十四讲 内能的利用-【全程夺冠中考】2025年春物理听课讲义PPT

第十四讲 内能的利用 中考突破•物理 1 01 02 03 04 05 知识结构框图 教材知识再现 考点归类剖析 实验突破 自主选练 2 01 知识结构框图 3 第十四讲 内能的利用 返回目录 4 02 教材知识再现 5 1 热机 1.热机：把燃料燃烧时释放的______转变为________的装置叫作热机。 2.内燃机 （1）定义：燃料直接在发动机______内燃烧产生动力的热机。 （2）分类：常见的内燃机有________和________。 （3）汽油机的工作过程 内能 机械能 汽缸 汽油机 柴油机 第十四讲 内能的利用 返回目录 6 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 模型图 ______________________ ____________________ ____________________ ____________________ 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 能的转化 ______能转化为 ____能 ____能转化为 _______能 机械 内 内 机械 第十四讲 内能的利用 返回目录 7 （4）四冲程内燃机在一个循环中，活塞往复运动___次，汽缸内的燃油燃 烧爆发___次，对外做功___次，在四个冲程中只有______冲程对外做功， 其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。 2 1 1 做功 第十四讲 内能的利用 返回目录 8 2 热机的效率 1.燃料的热值 （1）意义：表示燃料在完全燃烧时放热本领大小的物理量。 （2）概念：某种燃料__________放出的热量与其质量之比。 （3）单位：_____。 （4）性质：与燃料的形态、体积、质量、是否完全燃烧无关，只与燃料的 种类有关。 完全燃烧 第十四讲 内能的利用 返回目录 9 2.热机的效率 （1）定义：用来做________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比。 （2）公式：_ _______。 （3）提高热机效率的方法 ①让燃料燃烧更充分； ②在设计和制造过程中，不断改进和创新，以减小各种能量损失； ③设法利用废气的能量。 有用功 完全燃烧 第十四讲 内能的利用 返回目录 10 3 能量的转化和守恒 1.多种形式的能量 （1）由于化学反应而产生的能量，叫作化学能。 （2）由于核反应、物质的结构发生变化而释放的能量，叫作核能。 2.能量的转移与转化 （1）在一定条件下，各种形式的能都可以转化和转移。 （2）地球上的能量主要来源于______。 太阳 第十四讲 内能的利用 返回目录 11 3.能量守恒定律 能量既不会凭空消失，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，而在转化和转移过程中，能量 的总量__________。 4.物理学研究表明，能量的转化与转移具有________。 转化 转移 保持不变 方向性 第十四讲 内能的利用 返回目录 12 03 考点归类剖析 13 1 热机工作过程的辨析 例1 [2024长沙模拟] ［教材图片改编］仔细观察，如图所表示的 是内燃机工作中的( ) B A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 【方法技巧】 在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械 能转化为内能。 第十四讲 内能的利用 返回目录 14 变式跟进1 [2024岳阳模拟] 如图是我国古代发明的取火器 模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩， 推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为____ 能，内燃机工作的______冲程原理与该过程相同。 内 压缩 第十四讲 内能的利用 返回目录 2 热值、热量的计算 考向1 热值的理解 例2 [2024连云港] 下列关于燃料的热值说法中正确的是( ) D A.燃料燃烧越充分，其热值越大 B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C.一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D.焦炭的热值是，完全燃烧焦炭能放出 的热量 【方法技巧】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃 料的质量、燃烧程度等均无关；热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃 料时，释放出的热量越多。 第十四讲 内能的利用 返回目录 16 变式跟进2 [2024贵州模拟] 2024年4月26日，神舟十八号载人飞船成功发射。 火箭使用一种叫作偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的( ) A A.热值 B.比热容 C.密度 D.体积 第十四讲 内能的利用 返回目录 17 考向2 有关热值的热量计算 例3 [2024常德模拟] 某校积极创造条件为学生供应开水，已知锅炉的热效 率为，若用该锅炉将的水从加热到 ， ， ，求； （1）水吸收的热量； 解： 的水吸收的热量： ； 答：水吸收的热量为 ； 第十四讲 内能的利用 返回目录 18 （2）燃烧煤的质量； 解：根据 得煤完全燃烧放出的热量： ； 根据 算出煤的质量： ； 答：燃烧煤的质量为 ; 第十四讲 内能的利用 返回目录 19 （3）某同学将、的开水和质量为的 的冷水混合，若不 计混合过程的热量损失，则混合后温水的温度为多少？ 解：设冷水温度从升高到，吸收热量为，热水温度从 降低到 ，放出的热量为，不计热损失， ，即 ，即 ， 解得： 。 答：混合后温水的温度为 。 【方法技巧】本题关键要注意温度“升高到（末温）”和“升高了 ”的区别。 第十四讲 内能的利用 返回目录 20 变式跟进3 [2024娄底模拟] 为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态， 我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭。设天然气热值为 ，完全燃烧 天然气放出的热量为__________ ；若这些 热量的被、的水吸收，能使水的温度升高到____ 。 50 第十四讲 内能的利用 返回目录 21 3 热机效率的理解 例4 [2023湖南模拟] ［教材图片改编］ 如图所示是内燃机的能量流向图，该 热机效率等于( ) B A. B. C. D. 第十四讲 内能的利用 返回目录 22 变式跟进4 [2024淄博模拟] 如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液 体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入 的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中的水温度从 升高到了 。已知固体酒精的热值为 ，水的比热容是 ，求： 第十四讲 内能的利用 返回目录 23 （1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ 解：固体酒精完全燃烧放出的热量： ； 答：固体酒精完全燃烧放出的热量是 ； 第十四讲 内能的利用 返回目录 24 （2）水吸收的热量是多少？ 解：水吸收的热量： ； 答：水吸收的热量是 ； （3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？ 解：固体酒精炉的热效率： 。 答：小明测得固体酒精炉的热效率是 。 第十四讲 内能的利用 返回目录 25 4 能量的转化和守恒 考向1 能量的转化和转移 例5 [2024长沙模拟] 新农村建设是创建美丽宜居乡村，推进“乡村振兴”， 实现农村现代化的国家战略。如图所示的是遍布城乡的风、光互补路灯， 它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释 合理的是( ) D A.光电池板将电能转化为光能 B.蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能 C.照明灯将内能转化为电能 D.小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能 第十四讲 内能的利用 返回目录 26 【方法技巧】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到 什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量。 变式跟进5 [2024长沙模拟] 我国海拔最高风电场——西藏措美哲古风电场 并网成功，风力发电机将风能转化为____能；小明认为风能为可再生能源， 所以无需节约能源，请判断他的观点是否正确，并说明理由：___________ _________________________________________________________。 电 不正确，能量在转化和转移的过程中是有方向性的，能源的利用是有条件的 第十四讲 内能的利用 返回目录 27 考向2 能量守恒定律 例6 [2023湖南模拟] 关于能量守恒定律，下列说法中正确的是( ) C A.能量可能凭空消失 B.能量可以凭空产生 C.能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 D.热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 第十四讲 内能的利用 返回目录 28 变式跟进6 [2024长沙模拟] 如图所示，滚摆由最高点静止释放后开始做上、 下往复运动，过程中摆动幅度越来越小，最终停在最低点，下列说法中正 确的是( ) D A.停在最低点时，滚摆受到的是非平衡力 B.滚摆上升的过程中，重力势能转化为动能 C.整个过程中滚摆的机械能不变 D.滚摆的运动过程遵循能量守恒定律 第十四讲 内能的利用 返回目录 29 04 实验突破 30 比较不同燃料燃烧时放热的本领 1.实验装置 第十四讲 内能的利用 返回目录 31 2.实验器材、物质的选取 （1）加热物质的选择：选择质量相等的水进行加热。 （2）不同燃料的选择：选择质量相同的不同燃料，加热质量相同的同 种液体，通过比较液体温度的变化比较吸热多少，进而判断热值大小。 3.探究方法 控制变量法和转换法。 4.实验结论 质量相等的燃料完全燃烧放出的热量多少与物质的种类有关。 5.注意事项：在实验过程中，存在热损失，燃料完全燃烧放出的热量不 能被液体全部吸收。 第十四讲 内能的利用 返回目录 32 例7 [2023湖南模拟] 某物理研究小组组装了如图所示的甲、乙、丙装置， 在完全相同的烧杯中分别装有、 两种液体，在完全相同的燃料盒中分别 装有两种不同的燃料。 第十四讲 内能的利用 返回目录 33 （1）为了比较不同燃料燃烧时放热的本领，应选________两图的装置进行 实验；为了比较液体的吸热本领，应选________两图的装置进行实验。 甲、乙 甲、丙 （2）此实验用__________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映液体 和液体 吸收热量的多少。根据实验数据绘制出如图丁所示的图像，分析图 像可知，液体___的温度升高得较慢，、 两种液体的比热容之比为_____。 加热时间 （3）实验小组的同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测 量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值______（选填“偏大”或“偏 小”）。 偏小 第十四讲 内能的利用 返回目录 34 【方法技巧】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力， 由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料 的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与 燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料质量相同。 变式跟进7 [2024辽宁模拟] 如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同， 燃料的质量都是 ，烧杯内的液体质量和初温也相同。 第十四讲 内能的利用 返回目录 35 （1）为了研究不同物质的吸热能力，应 利用甲、丙两幅图进行实验，理由是____ ______________________，根据记录的数 据做出了两种液体的温度随时间的变化关 系如图丁所示； 甲、丙燃料相同，液体不同 ①由图可以看出、 两种液体中，___液 体的吸热本领更强； ②若已知 液体的比热容是 ，则 液体的比热容为 __________ ； 第十四讲 内能的利用 返回目录 36 （2）为了研究不同燃料的热值，利用其中________（选填“甲”“乙”或“丙”） 两幅图进行实验。实验时发现：两种燃料完全燃烧完了，在这之前液体 都 沸腾了，你能否比较出两种燃料的热值？______（选填“能”或“不能”）。为 避免这种情况的出现，你可以对他们组提什么改进建议？_______________ _______________。 甲、乙 不能 增加水的质量或减少燃料的质量 第十四讲 内能的利用 返回目录 37 05 自主选练 见配套《自主 选练本》 38 39 $$