内容正文:
九年级物理上学期 期中复习大串讲 北师大版 考情分析 知识串讲 题型串讲 实战演练 专题01 机械能、内能及其转化 一 考情分析 二 知识串讲 三 题型串讲 四 实战演练 考点导航 考情分析 第一部分 考情分析 核心考点 机械能 内能 内能的利用 复习目标 1.准确说出动能、势能的概念及影响因素, 2.深刻理解机械能转化与守恒 1.准确说出内能、比热容、热值等概念及影响因素。 2.深刻理解改变内能的两种方式 1.准确比热容、热值等概念及影响因素 2.理解热机工作过程。 3. 熟练运用比热容公式、热值公式、热机效率公式进行计算。 考查形式 单选题 多选题 填空题 解答题 填空题 多选题 填空题 解答题 单选题 多选题 填空题 解答题 考情规律 动能、势能、机械能转化与守恒 概念、改变方式(做功/热传递)、比热容及计算 热机四冲程、热机效率、热值及计算 知识串讲 第二部分 知识串讲01 机械能 知识点一:机械能(概念) 动能: 物体由于________而具有的能。 · 影响因素:______ 和 ______. · 重力势能: 物体由于受到重力并处在一定 ______ 时所具有的能。 · 影响因素: ______ 和 ______。 · 弹性势能: 物体由于发生 __________ 而具有的能。 · 影响因素:____________。 · 机械能: ______ 和 ______ 统称为机械能。 运动 质量 速度 高度 质量 高度 弹性形变 弹性形变量 势能 动能 知识串讲01 机械能 (转化与守恒) 机械能的转化: · 实例:自由下落 → _________ 转化为_________;上抛 → _________ 转化为 _________。 · 机械能守恒: · 条件: 如果只有_________ 或 _________ 对物体做功。 · 实际情况: 由于存在阻力,机械能 _________(转化为内能)。 重力势能 动能 重力势能 弹力 重力 不守恒 动能 知识串讲02 内能(概念与影响因素) · 内能: 物体内部所有分子热运动的________和________ 的总和。 · 特点: 一切物体在任何情况下都具有________。 · 影响因素: · 温度: 温度越高,分子运动越剧烈,内能________。 · 质量: 质量越大,分子总数越多,内能________。 · 状态: 同一物体,在不同状态下内能________(如冰化成水,内能增加)。 不同 越大 越大 内能 分子势能 动能 知识串讲02 内能(改变方式) · 做功: · 实质: 能量的 ________(如机械能 ↔ 内能)。 · 实例: 钻木取火(_______→_______)、气体膨胀做功(_______→_______)。 · 热传递: · 实质: 能量的 _______。 · 条件: 存在_______。 · 方向: 从_______物体到_______物体。 · 实例: _______、_______。 低温 高温 温度差 转移 机械能 内能 内能 机械能 转化 炉子烧水 晒太阳 知识串讲02 比热容与热量计算 · 比热容(c): · 定义: 单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。 · 特性: 是物质的一种属性。水的比热容较大。 · 公式: Q = cmΔt · Q吸 = cm(t - t0) · Q放 = cm(t0 - t) 知识串讲03 热机 · 定义: 将______转化为______的机器。 · 四冲程汽油机: 1. 吸气冲程: 吸入__________的混合物。 2. 压缩冲程: ______ → ______。 3. 做功冲程: ______ →______(获得动力的冲程)。 4. 排气冲程: 排出废气。 · 口诀: “吸、压、功、排”;“压缩机械转内能,做功内能转机械”。 机械能 内能 内能 机械能 汽油和空气 机械能 内能 知识串讲04 热机效率与热值 · 热值(q): · 定义: 1kg燃料完全燃烧放出的热量。是燃料的特性。 · 公式: Q放 = mq(固体/液体)或 Q放 = Vq(气体)。 · 热机效率(η): · 定义: 用来做 _________ 的能量与燃料 ________ 放出总能量的比值。 · 公式: η = W有用 / Q放 · 提高效率: 减少废气带走的热量、减少摩擦等。 完全燃烧 有用功 题型串讲 第三部分 解|题|技|巧——机械能转化和守恒问题 题型一 机械能及其转化 1. 明对象,定过程: 确定研究哪个物体,在哪段过程中能量发生变化。 2. 析变化,判增减: 根据速度、高度、形变程度判断动能、势能的增减。 3. 判守恒: 若只有重力或弹力做功,则机械能守恒(动能增加量=势能减少量);若有摩擦力等,则机械能减少。 【典例1】(2025·河南周口·三模)科技赋能乡村振兴,某农场农业科技人员正在使用无人机给农作物施肥,如图所示,无人机在某一高度正沿水平方向匀速飞行,下列说法中正确的是( ) A.动能与重力势能均不变 B.动能与重力势能均减小 C.动能不变,重力势能减小 D.动能减小,重力势能不变 题型一 机械能及其转化 B 【典例2】(2025·江苏常州·中考真题)2025年2月20日,实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后,实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142kg燃料。燃料加注过程中,两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变,加注过程中北斗G7卫星的动能_________、重力势能________、机械能_________。 题型一 机械能及其转化 变大 变大 变大 【典例3】关于能量守恒定律,下列说法中错误的是( ) A.能量守恒定律的成立是有一定条件的 B.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化 C.做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程 D.热传递改变内能的过程是能量的转移过程 题型一 机械能及其转化 A 解|题|技|巧——改变内能方式的判断 题型二 改变内能的方式 · 核心区别: · 做功: 伴随力的作用(摩擦、压缩、敲打),是 能量转化。 · 热传递: 不伴随力的作用,因温度差发生,是 内能转移。 · 判断步骤: 1. 看过程中是否有机械动作(如摩擦、压缩)。 2. 有机械动作 → 做功;无机械动作,仅因温差 → 热传递。 【典例1】(2025·山西朔州·一模)如图所示的事例中,改变物体内能的方式与其他三项不同的是( ) A.弯折铁丝变热 B.食品放入冰箱冷藏 C.钻木取火 D.压缩空气,乙醚着火 题型二 改变内能的方式 B 【典例2】“神舟十八号”返回舱返回过程中,进入大气层,与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是( ) A.棉被晒热 B.用燃气烧 C.鸡蛋放入冷水变凉 D.空气被压缩,温度升高 题型二 改变内能的方式 D 解|题|技|巧——热机冲程判断与能量转化 题型三 热机 · 判断口诀: “一看气门,二看活塞,三看火花。” · 吸气/排气: 一开一闭。 · 压缩/做功: 两门都闭。 · 活塞向上:压缩冲程(机械能→内能)。 · 活塞向下,有火花:做功冲程(内能→机械能)。 【典例1】(25-26九年级上·天津·期中)如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于使汽车获得动力的冲程是( ) A. B. C. D. 题型三 热机 B 【典例2】老师用如图(a)所示实验装置加热试管使水沸腾时,发现试管上方的小风车开始不停地转动,在此过程中,以下说法错误的是( ) A.a图中水蒸气的内能转化 为风车的机械能 B.a图中能量转化方式与图b 丙冲程相同 C.a图中的装置是简易蒸汽机模型 D.a图中的装置是简易内燃机模型 题型三 热机 D 解|题|技|巧——热值与热机效率的综合计算 题型四 热值与热机效率综合计算 · 核心公式: 1. Q放 = mq (燃料放热) 2. η = W有用 / Q放 (热机效率) 3. Q吸 = cmΔt (物体吸热) · 解题关键: · 明确哪个是有效利用的能量(W有用 或 Q吸)。 · 单位统一(质量用kg,热量用J)。 · 效率公式是桥梁,将燃料放热与有用功/吸热联系起来。 【典例1】(2025·四川广元·中考真题)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为________ ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使________ kg水的温度升高50℃。【汽油热值为 ,水的比热容为 】 题型四 热值与热机效率综合计算 4600 25% 【典例2】(2025·四川广安·中考真题)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求: (1)汽车通过隧道的平均速度; (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量; (3)汽车通过隧道发动机的效率。 题型三 平均速度 瞬时速度 【答案】(1)20m/s (2) 4.6× J (3)30% 【详解】(1)汽车通过隧道的平均速度 (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 (3)汽车通过隧道牵引力做的有用功 汽车通过隧道发动机的效率 题型四 热值与热机效率综合计算 · 易错点1: 内能与机械能的区别。 · 关键: 内能是分子层面的能量,永远存在;机械能是宏观层面的能量,可以为零。 · 易错点2: 温度、热量、内能的关系。 · 关键: 温度是状态量,热量是过程量,内能是状态量。物体吸热,内能不一定增加(可能同时对外做功)。 · 重难点: 比热容相关图像分析。 · 关键: 相同质量、相同放热时间,温度下降慢的物质比热容大。 易错点 & 重难点突破 实战演练 第四部分 基础通关练 1.烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽;傍晚沙子很快凉了,但海水却暖暖的。同样的日照条件下,沙子和海水的温度不一样的原因是( ) A.沙子的比热容比海水的比热容小,温度容易升高、容易下降 B.沙子的比热容比海水的比热容大,温度不易升高、不易下降 C.沙子的密度比海水的密度大 D.沙子的质量比海水的质量小 A 基础通关练 【答案】A 【详解】AB.沙子比热容比海水小,质量相同且吸收相同的热量沙子升温和降温都比海水快,所以白天沙子升温快,温度高导致沙子烫,晚上沙子降温快,很快就凉了;水的比热容大,升温和降温都比较慢,所以白天海水凉凉的,晚上海水暖暖的,故A符合题意,B不符合题意; CD.密度是物质的特性,质量是物体的属性,他们都不是白天沙子升温快而水升温慢,晚上沙子降温快而水降温慢的原因,故CD不符合题意。 故选A。 基础通关练 2.(2025·北京朝阳·二模)汽车紧急刹车时,轮胎的温度急剧升高,内能增大,下列实例中改变物体内能的方式与之相同的是( ) A.在炉子上烧水,水的温度升高 B.将冰块放入常温饮料中,饮料的温度降低 C.在阳光的照射下,公园里石凳的温度升高 D.用手反复弯折铁丝,铁丝弯折处的温度升高 D 基础通关练 【答案】D 【详解】汽车紧急刹车时,轮胎与地面摩擦,通过做功的方式使轮胎内能增大、温度升高。 A.在炉子上烧水,水从炉子吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能,故A不符合题意; B.将冰块放入常温饮料中,饮料放出热量,温度降低,是通过热传递的方式改变物体内能,故B不符合题意; C.在阳光照射下,石凳吸收太阳能,温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能,故C不符合题意; D.用手反复弯折铁丝,对铁丝做功,铁丝弯折处温度升高、内能增大 ,是通过做功的方式改变物体内能,与题干中改变内能的方式相同,故D符合题意。 故选D。 基础通关练 3.(2025·江苏南京·二模)古代原始人在生活中学会了钻木取火.以下四个事例中能量转化与之相同的是( ) A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁 D 基础通关练 【答案】D 【详解】钻木取火是克服摩擦做功,将机械能转化为内能。 甲、按动电火花发生器按钮,盒盖飞出,是内能转化为机械能,故甲不合题意; 乙、活塞迅速下压,棉花燃烧,是压缩气体做功,将机械能转化为内能,故乙符合题意; 丙、汽油机的做功冲程中,燃气对外做功,将内能转化为机械能,故丙不合题意; 丁、汽油机的压缩冲程中,压缩气缸内物质做功,将机械能转化为内能,故丁符合题意。 综上所述,四个事例中能量转化与钻木取火相同的是乙、丁。故选D。 基础通关练 4.关于热机效率,下列说法正确的是( ) A.热机的效率越高,热机消耗的燃料越少 B.热机的效率越高,热机做的有用功越多,热机的功率就越高 C.热机的效率越高,消耗相同的燃料,热机做的有用功就越多 D.热机的效率越高,热机做相同的有用功,消耗燃料就越多 C 基础通关练 【答案】C 【详解】A.热机效率越高,做同样多的有用功,热机消耗燃料越少,这里有用功不确定,所以热机消耗的燃料多少无法比较,故A错误; B.热机效率越高,热机的有用功与总功的比值越大,热机的效率和功率是两个不同的物理概念,两者无必然关系,故B错误; C.热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,效率高的热机,消耗相同的燃料,获得的有用功就越多,故C正确; D.热机效率越高,获得相同的有用功,由 , 知,消耗燃料就越少,故D错误; 故选C。 基础通关练 5.(2025·北京房山·二模)如图所示的四个实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( ) A.锯木板时,钢锯条温度升高 B.来回快速拉动皮条,金属管的温度升高 C.酒精灯加热试管中的水,水的温度升高 D.迅速下压活塞,管内气体的温度升高 C 基础通关练 【答案】C 【详解】A.锯木板时,克服摩擦做功,钢锯条温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故A不符合题意; B.来回快速拉动皮条,克服摩擦做功,金属管温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故B不符合题意; C.用酒精灯给水加热,水从酒精灯火焰吸收热量,属于通过热传递改变物体的内能,故C符合题意; D.迅速下压活塞时,活塞压缩筒内气体做功,机械能转化为内能,使筒内气体温度升高,属于通过做功改变物体的内能,故D不符合题意。故选C。 基础通关练 6.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( ) A.吸气冲程:只吸入空气 B.压缩冲程:缸内温度升高 C.做功冲程:活塞对缸内气体做功 D.排气冲程:内能转化为机械能 B 基础通关练 【答案】B 【详解】四冲程汽油机的工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在吸气冲程中,吸入的是汽油和空气的混合物;压缩冲程中,活塞压缩气体,对气体做功,机械能转化为内能,气体的温度升高;做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,内能转化为机械能;排气冲程中,将燃烧后的废气排出气缸。 A.吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物,故A错误; B.压缩冲程中,活塞压缩气体,对气体做功,机械能转化为内能,气缸内气体的温度升高,故B正确; C.做功冲程中,是高温高压的燃气对活塞做功,故C错误; D.排气冲程没有能量的转化,故D错误。故选B。 基础通关练 7.(2025·四川·中考真题)制作酥油茶时,先要煮茶叶,这是通过_________的方式使茶水内能增加(选填“做功”或“热传递”);煮茶叶时茶香四溢,这是__________现象(选填“扩散”或“液化”)。 做功 扩散 基础通关练 【答案】 热传递 扩散 【详解】[1]煮茶叶时,茶叶吸收热量,是通过热传递的方式使茶水内能增加。 [2]茶香四溢,是因为茶香分子在不停地做无规则运动,进入到空气中,这属于扩散现象。 基础通关练 8.(2025·河北张家口·一模)如图所示,盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,是基建的核心装备。刀盘旋转击碎石料的过程中,温度升高,这是通过________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变了刀盘的内能。请你任举一例与此改变内能方式相同的实例:_______________ 。 做功 钻木取火 基础通关练 【答案】 做功 钻木取火(冬天搓手取暖、摩擦生热、弯折铁丝变热等,合理即可) 【详解】[1]盾构机的刀盘旋转击碎石料过程中,刀盘的温度升高,内能增大,将机械能转化为内能,是通过做功方式改变了刀盘的内能的。 [2]钻木取火、冬天搓手取暖、摩擦生热、弯折铁丝变热等,都是将机械能转化为内能,都是通过做功方式改变了物体的内能的。 重难突破练 9.(2025·安徽滁州·三模)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( ) A.机械能为零的物体,内能也一定为零 B.冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能增加 C.100℃的水的内能比0℃的水的内能大 D.内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体 B 重难突破练 【答案】B 【详解】A.内能和机械能是两种不同形式的能量,机械能为零的物体,内能不一定为零,故A错误; B.冰熔化时,吸收热量,温度保持不变,但它的内能增加,故B正确; C.内能的大小与物体的质量、温度、物态有关,在不明确水的质量时,100℃的水的内能不一定比0℃的水的内能大,故C错误; D.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,内能小的物体可能温度高,因此内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故D错误。故选B。 重难突破练 10.(2025·湖南长沙·二模)冬至是二十四节气之一,也是中华民族的一个传统节日,关于冬至节活动涉及的物理知识,以下说法合理的是( ) A.吃水饺:煮水饺时,通过做功的方式增加饺子的内能 B.吃汤圆:刚煮熟的汤圆很烫,是因为含有的热量多 C.腌制腊肉:一段时间后,鲜肉内部有了咸味,说明分子在永不停息地做无规则运动 D.喝羊肉汤:煮羊肉汤时,正在沸腾的汤温度不变,内能不变 C 重难突破练 【答案】C 【详解】A.煮水饺时,饺子吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递增加饺子的内能,故A不符合题意; B.刚煮熟的汤圆很烫,是因为其温度高,热量是过程量,不能说“含有的热量”,故B不符合题意; C.腌制腊肉:一段时间后,鲜肉内部有了咸味,说明分子在永不停息地做无规则运动,这是扩散现象,故C符合题意; D.喝羊肉汤:煮羊肉汤时,正在沸腾的汤温度不变,但不断吸热,其内能变大,故D不符合题意。 故选C。 重难突破练 11.(2025·安徽·二模)如图所示,甲、乙两个相同的杯子中分别装有温度不同的热水,其中甲杯中水的质量较小,且其上面的“白气”较浓。则关于两杯水,下列判断正确的是( ) A.“白气”是热水蒸发出的水蒸气 B.甲杯中水分子无规则运动更剧烈 C.甲杯水的内能一定比乙杯大 D.若将两个杯子接触,则温度将从甲杯传递给乙杯 B 重难突破练 【答案】B 【详解】A.“白气”是热水蒸发出的水蒸气在空气中上升时遇冷液化成的小水珠,故A错误; B.甲杯上方的“白气”较多,说明甲杯中的水温度高,蒸发产生的水蒸气较多且温度较高,更容易液化,温度越高,分子无规则热运动越剧烈,所以,甲杯中水分子无规则运动更剧烈,故B正确; C.内能不仅与温度有关,还与质量、状态有关;同种物质,状态相同时,质量越大,温度越高,内能越大;甲杯中的水温度较高,质量较小,甲杯水的内能不一定比乙杯大,故C错误; D.若将两个杯子接触,则热量将从甲杯传递给乙杯,温度不能传递,故D错误。 故选 B。 重难突破练 12.(2025·四川成都·中考真题)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知 ,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( ) A.液体M的比热容为 B.液体M放热能力比水放热能力强 C.在 时间段两种物质都是固液共存状态 D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量 A 重难突破练 【答案】A【详解】A.由图可知,上面物质的熔化图像中,熔点为0℃,下面物质的熔化图像中,熔点为-4℃,所以上面物质是水,下面物质是液体M;由题意可知,单位时间内它们放出的热量相等,则由图可知,0~t2时间内,它们放出的热量相等,水由20℃降温到4℃,液体M由20℃降温到-4℃,则 则水和某液体M的质量相等,则液体M的比热容为 故A正确; B.由于水和某液体M的质量相等,单位时间内它们放出的热量相等,水的温度变化慢,所以水的放热能力强,故B错误; C.由图可知,液体M在 时间段处于凝固过程中, 是固液共存状态,水在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,故C错误; D.由图可知,从20℃刚好降到0℃时,水放热时间比液体M放热时间长,由于单位时间内它们放出的热量相等,所以水放出的热量大于M放出的热量,故D错误。故选A。 重难突破练 13.(24-25九年级下·山东济南·期中)水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。如图所示,在可乐瓶中装入适量的水,用用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住,配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作。利用打气筒通过打气管向瓶内打气,当瓶内压强足够大时,瓶塞脱落,瓶内的水向后喷出,水火箭迅速飞起。下列说法正确的是( )(多选题) A.水火箭能够升空是利用了力的作用是相互的 B.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C.水火箭升空过程内能转化为水火箭的机械能 D.火箭发射时发出的巨大轰鸣声属于超声波 AC 重难突破练 【答案】AC 【详解】A.水火箭发射时,高压气体将水从火箭尾部高速喷出,水给空气一个向后的力,同时空气给火箭一个向前的反作用力,使火箭上升,这体现了力的作用是相互的,故A正确; B.水从水火箭中喷出是因为瓶内气压大于外界气压,水在压力作用下喷出,而内燃机排气冲程是依靠活塞的运动将废气排出气缸,二者原理不同,故B错误; C.水火箭发射前,通过打气筒向瓶内打气,使瓶内气体压强增大,储存了内能。发射时,瓶内气体膨胀对外做功,将内能转化为水火箭的机械能,推动水火箭升空,故C正确; D.人能听见的声音频率范围在20Hz到20000Hz左右,火箭发射时发出的巨大轰鸣声人耳能听到,不属于超声波,故D错误。 故选AC。 综合拓展练 涡轮增压发动机 涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术,涡轮国发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,增压器(如图送由管道送来的空气,使之增压进入气缸。汽车发动涡轮又带动同轴的机的工作,大多是靠燃料在发动机气缸内燃烧做功,对外输出功率。涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入气缸,这样增大了进入气缸的气体的密度。空气的密度增大后,就可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,从而增加了发动机的输出功率。 (1)涡轮增压器利用的是废气的______能。 (2)一台发动机在t时间内烧掉的燃料质 量为m,发动机输出功率为P,燃料的热值 为g则该发动机这段时间损失的能量为_________(用已知物理量的符号表示)。 (3)现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多以下说法正确的是( ). A.使用涡轮增压发动机,燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.燃料燃烧更充分,可以提高热机效率 C.吸人相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力 所做的功不变 D.涡轮增压发动机的热机效率可达100% mq−Pt B 动 综合拓展练 (1)【答案】:动 【详解】:“涡轮靠发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮”。 惯性是物体由于运动而具有的属性,物体因运动具有的能量称为动能。 废气推动涡轮的过程,本质是废气的动能传递给涡轮,使涡轮转动。 (2)【答案】:mq−Pt 【详解】发动机这段时间损失的能量计算 解题思路 第一步:计算燃料完全燃烧释放的总能量燃料燃烧释放的能量由燃料质量、热值决定,根据热值公式:总能量 Q总=mq(m 为燃料质量,q 为燃料热值)。 第二步:计算发动机输出的有用能量发动机输出功率为 P,工作时间为 t,根据功率公式 P=tW,变形可得有用能量(即输出的机械能):有用能量 W有=Pt。 第三步:计算损失的能量热机的能量损失 = 燃料总能量 - 有用能量(能量守恒定律:总能量不会凭空消失,未转化为有用功的部分即为损失能量):损失能量 Q损=Q总−W有=mq−Pt。 综合拓展练 (3)【答案】:B 【详解】 选项 A:“使用涡轮增压发动机,燃料燃烧更充分,可以增大热值” 错误原因:热值是燃料的固有属性(只与燃料种类有关,如汽油的热值固定,柴油的热值固定),与燃烧是否充分、是否使用涡轮增压无关。涡轮增压仅能让更多燃料燃烧,不能改变燃料本身的热值。 选项 B:“燃料燃烧更充分,可以提高热机效率” 正确原因:热机效率的定义是 “有用功与燃料完全燃烧释放总能量的比值”(η=Q总W有×100%)。燃料燃烧更充分时,相同质量的燃料能更接近 “完全燃烧”,减少了因燃料未充分燃烧导致的能量损失,在有用功不变或增加的情况下,总能量损失减少,因此热机效率提高。 选项 C:“吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力所做的功不变” 错误原因:涡轮增压的核心是 “压缩空气,增大空气密度”—— 吸入相同体积的空气时,涡轮增压发动机吸入的空气质量更大(密度 = 质量 / 体积,体积相同则密度大→质量大)。更多的空气能匹配更多的燃料燃烧,释放更多能量,转化的有用功(牵引力做功)会增加,因此牵引力所做的功不相等,涡轮增压车型的功更大。 选项 D:“涡轮增压发动机的热机效率可达 100%” 错误原因:根据热力学第二定律,任何热机都无法避免能量损失(如废气带走的热量、发动机散热、机械摩擦损耗等),因此热机效率永远无法达到 100%,涡轮增压仅能提高效率,不能消除损失。 感谢聆听 每天解决一个小问题,每周攻克 一个薄弱点,量变终会引发质变。 教师寄语