6.第一板块 第6课时 热机 热机的效率 能量的转化与守恒（课堂本）-【中考零障碍】2025年广东中考物理复习

第6课时 热机热机的效率 能量的转化与守恒 考情分析 课标内容要求 对应考点 考频 3.1.1了解能量及其存在的不同形式，能描述不同 形式能量和生产生活的联系。 1.热机 10年6考 3.3.1从能量转化的角度认识燃料的热值。 3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人 2.燃料的热值 10年6考 类社会发展史中的重要意义。 3.5.1知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒 3.热机效率及其相关计算 10年6考 的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。 3.5.2从能量转化和转移的角度认识效率。 4.能量的转化与守恒 10年9考 3.5.3列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。 知识网络 定义：利用内能做功的机械 原理：内能转化成机械能 热机 种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机 汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，符号：q 热值单位：焦每千克，符号是J/kg(气体燃料的热值单位为J/m) 热机热机的效率热机的 能量的转化与守恒 计算公式：q=90=m(固体、液体)：9=m=g(气体) m 效率 W有 公式： 7÷ ×100% gm(gv) 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 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 能量的转 种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他 化和守恒 物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量不变 能量的转化和转移具有一定的方向性 考点过关 考点1①热机 【例1】(2023·广东)如图是四冲程内燃机的某一冲程示意图，该冲程是 A.吸气冲程 B.压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 阅盟学堂LZAZK GDWL43 【方法指导】吸气冲程特，点：排气门关闭，吸气门打开，活塞向下运动。压缩冲程特点：排气 门和吸气门都关闭，活塞向上运动。做功冲程特点：排气门和吸气门都关闭，活塞向下运 动，关键特征是火花塞，点火。排气冲程特点：排气门打开，吸气门关闭，活塞向上运动。 【变式1-1】(2024·扬州)家用燃油汽车的发动 【变式1-2】(2024·深圳模拟)如图所示是某 机主要是汽油机，下列说法正确的是( 汽车发动机的做功冲程的示意图。在活塞向 A.汽油机的效率能达到100% 下运动的过程中，汽缸内气体的 B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染 A.温度保持不变 C. 汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 B.分子热运动加快 D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 C.一部分内能转化为活塞的机械能 D.全部内能转化为活塞的机械能 考点2燃料的热值 【例2】【航天主题】2024年4月25日，长征二号F遥十八运载火箭搭载神舟十八号载人飞船成 功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的 A.热值 B.比热容 C.密度 D.体积 【方法指导】热值是燃料本身的特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料是否完全燃 烧、燃料完全燃烧放出的热量多少等其他因素无关。 【变式2-1】下列关于燃料的热值说法正确的 【变式2-2】用某型号天然气热水器烧水，完全 是 ( 燃烧热值为3.2×10J/m3的天然气0.125m3, A.燃料燃烧越充分，其热值越大 放出热量 J;若该热水器的加热 B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量 效率为84%，则能将40kg初始温度为20℃ 越少 的水加热至 ℃。[水的比热容为4.2× C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热 103J/(kg·℃)] 值将减小 D. 焦炭的热值是3.0×10'J/kg,完全燃烧 1kg焦炭能放出3.0×10J的热量 考点3热机效率及其相关计算 【例3】(2023·随州)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机 的某冲程及能量流向图。下列有关说法中正确的是 ( 克服摩擦 机械散热 废气带走的 耗能(6%) 耗能(30%) 热量(36%) 燃料完全燃烧释放的能量(100%) 有用 能流图 机械能 44阅盟学堂 LZAZK GDWL A. 甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高 B.由乙图可知该汽油机的效率是30% C.汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D.冬天时为节能，汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 【方法指导】热机的效率是指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。理 解好哪一部分能量是用来做有用功的是关键。 【变式3-1】(2024·辽宁)汽油机在 【变式3-2】(2024·汕尾)内燃机的发明是第 冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油 二次工业革命中应用技术领域的一项重大成 机在一段时间内所做的有用功为2.3×10？J, 就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲 效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗 程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮 kg的汽油（汽油的热值取4.6×10'J/kg)。 每分钟转动1800圈(9汽油=4.6×10'J/kg), 则下列说法正确的是 A.图中所示冲程是做功冲程 B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油 则汽油机做的有用功为6.9×10J C.该汽油机在1s内做功30次 D. 汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 考点4能量的转化与守恒 【例4】关于能量守恒定律，下列说法正确的是 A.能量可以凭空消失 B. 能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 C. 能量可以凭空产生 D.热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 【方法指导】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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，能量的总量不变。 【变式4-1】(2024·枣庄)古代的人们曾发明【变式4-2】(2024·湖南)有关能量的转移 一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套 转化和利用，下列说法正确的是( 筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手 A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体 握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下 B.钻木取火，是内能转化为机械能 列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化 C.中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的 情况不同的是 方式增大脚部的内能 A.内燃机的做功冲程 D.用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功 B.内燃机的压缩冲程 的方式增大手的内能 C. 钻木取火 D.流星雨的形成 阅盟学堂LZAZK GDWL45 重难点突破 重难点1①内燃机的工作过程易混 【例1】(2024·临沂)2024年4月20日，我国 【举一反三1】(2024·内江)汽车发动机散热降 研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴 温，常用水作为冷却液是因为水的 油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油 (选填“比热容”或“热值”)较大；在汽油机的 机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四 一个工作循环中，将内能转化为机械能的冲 个冲程，汽缸内气体的内能最小的是( 程是 (选填“做功”或“压缩”)冲程。 精意 【方法指导】(1)四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气。 进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，喷油嘴（或火花塞）处有火花的是 做功冲程，没有门打开，活塞向上压的是压缩冲程。(2)相对而言，吸气冲程中的气体温 度较低，内能最小。 重难点2热机效率与热机功率易混 【例2】关于热机效率的说法正确的是( 【举一反三2】做同样的有用功，甲、乙柴油机 A.热机的功率大，热机效率一定高 用时和消耗柴油对比如下，下列说法中正确 B.用热值大的燃料，就能提高热机效率 的是 ( C. 热机做的有用功越多，热机效率越高 柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油 D.减少各种热损失，可以提高热机效率 为 3h 5 kg 相同 2h 6kg A. 甲的功率小，热机效率低 B. 甲的有用功大，做功快 C.乙的总功大， 热机效率低 D. 消耗相同量的柴油，乙的有用功多 【方法指导】热机的功率越大表示热机做功越快，与效率无关；用热值大的燃料，燃烧相同燃 料可以放出更多的热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量与燃料完 全燃烧产生的能量的比值不一定大，热机效率不一定得到提高；热机做的有用功占燃料完 全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高，热机效率与热机做的有用功的多少无关； 减少热量的损失可以提高热机的效率；使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机 部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。 46阅盟学堂LZAZK GDWL 当堂检测 1.(2024·无锡)四冲程汽油机的工作循环中，主要将机械能转化为内能的冲程是 ()》 A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 2.【航天主题】北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二 号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射任务取得圆满成功。下列说法正 确的是 () A.燃料燃烧越充分，其热值就越大 B.燃气对火箭做功，燃气的内能会增加 C.高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化为机械能 D.用热值大的燃料，就能提高热机的效率 3.(2024·江西)某同学用餐时发现从热汤中取出的金属勺很烫手，这是通过 的方 式改变物体的内能，在这种内能改变的过程中，内能总是自动地从高温物体向低温物体转 移，说明能量在转移过程中具有 性。 4.现有热值为4.6×10'J/kg的汽油，当汽油机燃烧了0.3kg汽油时，实际放出的热量为1.2× 10'J,产生的有用机械能为4.14×10J,则未完全燃烧损耗的能量为 J,此时 汽油机的效率为%。若该四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min,则该汽油机每秒做 功次。 5.一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中的平均功率是9.2kW，该汽油机每分钟需燃烧汽 油50g,问：（汽油的热值为9汽油=4.6×10？J/kg) (1)该汽油机每分钟做多少功？ (2)该汽油机每分钟完全燃烧汽油放出多少热量？ (3)该汽油机的效率是多大？ 阅盟学堂LZAZK GDWL47例2A举一反三2C 例3-115.0放大25 举一反三3-1C 例3-2C举一反三3-2A 精讲实验 例3(1)暗(2)会聚10.0 (3)光具座的长度L大于凸透镜4倍焦距（成 放大的实像时，成像不能超出光具座的范围) (4)使像成在光屏中央(5)光屏 (6)能在凸透镜成像时光路是可逆的投影仪 (7)左缩小照相机(8)虚像放大镜 (9)增大（10)完整变暗 (11)上将光屏向上移动（或将凸透镜向下移 动或将蜡烛向上移动) (12)远视(13)左变小大 (14)成像稳定(15)c 当堂检测 1.C2.B3.A 目 5.(1)10.0(2)不在(3)照相机右大 (4)远视眼 第4课时物态变化 考点过关 例1C 变式1-1热胀冷缩不能36.5 变式1-2C 例2B 变式2-1凝固放熔化 变式2-2C 例3-65放热不变 变式3-1C 变式3-2(1)87(2)不变小 重难点突破 例1B举一反三1C 例2液化外侧内侧 举一反三298液化吸热 精讲实验 例4(1)使烧杯受热均匀(2)较小 (3)自下而上需要(4)使固体受热均匀 (5)试管壁(6)液体的热胀冷缩B6 (7)用灯盖盖灭 (8)①晶体冰有固定的熔点②0固液共存 ③4④保持不变增大(9)比热容 (10)不会没有温度差，试管中的水达到沸 点后不能继续吸热 (11)水吸热汽化 (12)该同学忽略了冰可以从室内空气中吸热， 得出的观点不正确 (13)c 例5(1)外焰②④①③ (2)温度计的玻璃泡接触到烧杯底向上移动 铁夹A和温度计偏高 (3)A (4)①97沸腾时水的温度保持不变99 < ②吸热。保持不变 (5)①提高水的初温；②减少水的质量；③盖 上带孔的盖子 (6)不可行水的沸点与水面上方气体压强有 关，与酒精灯的火力大小无关 (7)热传递液化 (8)错误陶土网温度高于水，水能继续吸热 (9)b 当堂检测 1.C2.B 3.液化吸热 4.甲4固液共存 5.热胀冷缩甲68 6.(1)自下而上(2)正在 (3)①不断升高②不变(4)液化 第5课时分子热运动内能比热容 考点过关 例1A变式1-1D 变式1-2扩散温度 例2A变式2-1D 变式2-2做功 例3C变式3-1A变式3-2D 例4C变式4-1B变式4-2C 例53.36×1050.075 变式5-10.6×101 变式5-24.2×1091.25×10 重难点突破 例1B举一反三1A 例2D举一反三2D 精讲实验 例6(1)质量初温 阅盟学堂LZAZK GDWL一2一参考答案 (2)使水和食用油在相同时间内吸收的热量相 同内部加热，热量损失少 (3)加热时间温度变化量 (4)食用油水水 (5)①控制变量法②转换法加热时间长短 (6)操作方便，容易控制，加热效率高 (7)①加热时间强②升高的温度弱 (8)B(9)水 当堂检测 1.C2.A3.D4.A 5.(2)质量热传递(4)AA 6.解：(1)水吸收的热量 Q=cm△t =4.2×103J/(kg·℃)×200kg×10℃ =8.4×106J (2)水降低温度放出热量与升高温度吸收 热量之比 2这_cm(够-t）_t僻-t座_90℃-50℃ 2暖cm(t升-0所)开-o所80℃-30℃ 4 5 答：略。 第6课时热机热机的效率 能量的转化与守恒 考点过关 例1C变式1-1B变式1-2C 例2A变式2-1D 变式2-24.0×10640 例3A 变式3-1做功2 变式3-2B 例4B变式4-1B变式4-2C 重难点突破 例1D 举一反三1比热容做功 例2D举一反三2C 当堂检测 1.B2.C 3.热传递方向 4.1.8×1063020 5.解：(1)该汽油机每分钟做的功 W=Pt=9.2×103W×60s=5.52×103J (2)该汽油机每分钟完全燃烧50g汽油放 出的热量 2微=mg=50×10-3kg×4.6×10J/kg =2.3×105J (3)该汽油机的效率 =&x1m%-x0%=2% nQ旅 答：略。 第二板块质量密度运动和力 第7课时长度和时间的测量机械运动 考点过关 例1-1B变式1-1-1B变式1-1-2D