第十四章内能的利用单元复习导学案-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理单元学案以“内能的利用”为核心，围绕能量转化与守恒、热机构造及工作原理、燃料热值与热机效率计算等目标，通过“能量转化与守恒—热机—热机效率”三模块递进设计，结合知识点梳理与即学即练，构建连贯的知识建构路径。 亮点在于融入科学思维与科学探究素养，如“永动机”探究任务引导学生用能量守恒定律分析其不可行性，自制汽轮机实验让学生动手组装并观察能量转化过程。“百炼成钢”板块结合中考真题，助力学生巩固应用，为教师单元复习提供系统教学支持。

第十四章 内能的利用单元复习导学案学生版 【学习目标】 1.了解自然界中能量的多样性，掌握能量守恒定律。 2.掌握四冲程内燃机的构造和工作过程；理解压缩冲程与做功冲程中的能量转化。 3.理解燃料的热值概念，知道热值是燃料的特性，能进行燃料完全燃烧放热的计算。 4.理解热机效率的概念，能进行热机效率的相关计算。 【学习过程】 一、能量的转化与守恒 （一）能量的转化与转移 1.能量的转移：能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式 __________；如冬天晒太阳感动暖和。 2.能量的转化：能量的转化是能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量________了，必然其他形式的能量 ______了（均选填“增加”或“减少”）；如太阳能热水器。 3.能量的转化和转移具有__________。 即学即练 1.下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　　） A．燃料燃烧时发热 B．加热使水沸腾 C．钻木取火 D．电动机带动水泵把地下水送到地面 2.能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（    ） A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能 B．给蓄电池充电时，将化学能转化为电能 C．炉灶中烘焙燃烧时，将内能转化为化学能 D．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能 3.如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．光电池板是将太阳能转化为化学能 B．照明灯工作时，LED 灯是将内能转化为电能 C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能 D．蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能 4.随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有_________，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 5.把10℃、500g的某金属块放入100℃的开水中（水足量），当金属块温度升高了80℃时，一共吸收了1.84×104J的热量，则该金属块的比热容是 J/（kg•℃）；这个吸热过程属于能量的 （选填“转移”或“转化”）过程。 （二）能量守恒定律 1.能量守恒定律：大量事实表明，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，而在转化和转移的过程中，能量的总量__________。 2.永动机：永动机永远无法制造成功：因为它违背__________。 1.学习了能量的转化与守恒后，你觉得下面哪句话是正确的（　　） A．在操场上滚动的小球，动能越来越小，最后消失了 B．随着科学技术的进步，热机的效率可以达到100% C．人们曾经设想的永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 D．由于自然界中的总能量是不变的，所以我们不需要节约能源 2.掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度越来越低。如图3所示是小球在地面弹跳的频闪照片。下列说法正确的是（　　） A．小球在1位置和2位置的动能相同 B．在小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能 C．小球弹起的高度越来越低，说明小球在此过程中能量不守恒 D．此过程机械能是守恒的 3.我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（ ） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 4.小强制作了一个实验装置，自称为“永动机”，如图所示，它由转轮（5根轻杆组成）和转轴构成，在轻杆末端装有形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮，弯曲的叶片进入热水后，因吸热而伸展，起到“划水”的作用，从而推动转轮转动．叶片离开热水后，因冷却形状迅速恢复成弯曲，转轮因此能较长时间转动．请你回答： （1）进入热水的叶片会伸展，它的弹性势能转化为　　　　　能． （2）叶片在热水中吸收的热量一定_______叶片对水做的功．（选填“大于”、“等于”或“小于”） （3）实验证明这个“永动机”并不能一直工作，“永动机”的设想违背了__________． 二、热机 （一）热机 1.热机：通过燃料燃烧，将燃料的____能能转化为工作物质的内能，并利用内能____的机械。 2.内燃机:燃料直接在发动机的____燃烧产生动力的热机，分为_____和_______两大类。 即学即练： 1.热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（    ） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．燃油摩托车 2.下列机械的动力装置不是使用热机的是（　　） A．玉兔号月球车 B．山东号航母 C．C919客机 D．长征五号火箭 3.如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 4.某小组同学制作了如图所示的“汽轮机”。 （1）制作叶轮：将两个塑料瓶盖口对口粘在一起，用小刀在瓶盖侧边切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中；在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使瓶盖能在铁丝上自由转动。 （2）组装“汽轮机”：用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上，并按照如图所示组装器材，调整“叶轮”的位置，使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。 （3）“汽轮机”工作：点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。 【交流】 （1）根据所学的知识判断，该“汽轮机”属于_______（选填“内燃机”或“蒸汽机”）。 （2）该“汽轮机”的燃料是 ，工作时燃料的化学能转化为水和水蒸气的 能。高温水蒸气由导管喷出对叶轮做功，又将 能转化为 能。 （3）“汽轮机”工作时，水蒸气不易推动叶轮转动，则可进行的改进措施有： ①将叶轮 （选填“靠近”或“远离”）导管口； ② 。 （二）汽油机 1.汽油机的一个工作循环有四个冲程，依次是___冲程、____冲程、_____冲程和____冲程。 2.吸气冲程吸入气缸的是____和____组成的燃料混合物；压缩冲程将_____能转化为____能； 做功冲程将_______能转化为________能。 3.只有_____冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的__________来完成的。 4.一个工作循环有_____个冲程，活塞往复___次，曲轴或飞轮旋转____周，对外做功____次。 即学即练： 1. 热机是把内能转化为 能的装置，图是汽油机工作时的 冲程，汽油机的每一个工作循环活塞对外做功 次，曲轴转动 周． 2.如图是四冲程汽油机的工作原理图，关于汽油机正确的是（     ） A．一个工作循环的顺序是甲乙丙丁 B．获得动力的是乙图冲程 C．丙图吸入的是空气 D．丁图是机械能转化为内能 3.课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（   ） A．矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变 B．瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似 C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D．瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴 4.如图甲所示，用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时，可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功，使得试管内气体内能 （选填“增大”或“减小”或“不变”），此过程发生的能量转化与图乙中的汽油机在 （选填“A”或“B”）图所示的能量转化是一致的，某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min，则每秒钟对外做功 次。 （3） 柴油机与汽油机的区别 序号 汽油机 柴油机 构造 有__________ 有__________ 吸气冲程吸进气缸的物质 吸入_______和_______的混合物 吸入的只是_______ 点火方式 点燃式 压燃式 效率 热机效率高 热机效率低 即学即练： 1.如图为一台单缸四冲程______（选填“汽油机”或“柴油机”），它的吸气冲程吸入汽缸内的物质是______（选填“空气”“柴油”“汽油和空气的混合物”），若飞轮转速是2400r/min，则每秒完成　　　　　个冲程。 2.如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（　　） A．甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭 B．甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花 C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物 D．乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油 三、热机的效率 （一）燃料的热值 1.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，用字母q表示。 2.公式及单位：公式q=_____=或q= ；单位：__________或__________。 3.燃料的热值是燃料的一种属性：只与燃料的____有关，与燃料的质量、是否充分燃烧无关。 即学即练： 1.下列关于比热容和热值的说法正确的是（　　） A．物体的质量越大，它的比热容越大 B．物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 C．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关D．燃烧时放出热量多的燃料热值大 2.氢能是新能源利用的新潮流。如图是某品牌氢能自行车，充满0.02kg氢后，能匀速骑行50km，氢气热值为，氢气完全燃烧产生的热量是________J，选用氢气做燃料是因为氢气的________（选填“比热容”或“热值”）大。 2. 秸秆可以回收加工制成秸秆煤，已知秸秆煤的热值q秸秆煤=2.1×107J/kg， 天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3。求： （1）完全燃烧0.5kg的秸秆煤放出的热量？ （2）这些热量相当于完全燃烧多少体积的天然气？ （2） 热效率： 1. 概念：物质吸收的能量与燃料__________放出能量的之比。 2.公式： 即学即练: 1. 潜艇以柴油作为动力燃料，每消耗1t柴油产生的热量为________J，若这些热量的40%被水吸收，可以将 kg的水由20℃加热到100℃。[q柴油=4.2×107J/kg， c水=4.2×103J/(kg·℃)] 2.小区使用管道天然气为住户供气，所用天然气热值为。某天，小明家利用燃气热水器将20kg的水从20℃加热40℃，热水器的加热效率为80%。已知水的比热容。求： (1)水升温吸收的热量。 (2)消耗的天然气体积。 （3） 热机的效率 1. 定义：用来做_________的这部分能量，与燃料完全燃烧释放的热量之比。 2.公式： η = ______ 即学即练： 1.氢燃料汽车能实现真正意义上的零排放。某氢燃料汽车在平直公路上匀速行驶一段时间，牵引力做功，消耗氢燃料的质量为0.6kg。求：（氢燃料的热值为） (1)0.6kg氢燃料完全燃烧释放的热量。 (2) 氢燃料汽车发动机的热机效率。 2.小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况（如图）。查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，最多可容纳40L的汽油，q汽油＝4.5×107J/kg，ρ汽油＝0.7×103kg/m3。请完成以下问题： (1)该车汽油机的热机效率为 。 (2)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)满箱汽油完全燃烧，可使小汽车输出的有用功是多少？ 【百炼成钢】 1.（2026·内蒙古·中考真题）搭载我国自主研发的全球首款兆瓦级氢燃料涡桨发动机的无人运输机，于2026年4月完成首飞。选择质量更小、放热更多、零碳排放的液氢作为发动机的燃料，是因为液氢的（　　） A．沸点高 B．热值大 C．比热容大 D．凝固点高 2.（2026·湖南·中考真题）2025年11月25日，“长征”2号F遥22运载火箭托举“神舟”22号飞船在酒泉卫星发射中心顺利升空。火箭在上升过程中短暂遮挡部分太阳圆面，形成如图所示的“神箭凌日”画面。关于此过程，说法正确的是（     ） A．飞船重力势能变小 B．火箭的热机效率为100% C．飞船相对于火箭始终是运动的 D．“神箭凌日”现象是由光的直线传播形成的 3.如图所示，传承百年的昌平阳坊涮肉，采用传统的铜锅炭火清汤涮食，味道鲜美，是北京著名美食。下列说法正确的是（     ） A．木炭燃烧过程中，其热值逐渐减小 B．闻到浓郁的香气，说明分子在不停地运动 C．汤的温度越高，其所含有的热量越多 D．汤逐渐变凉的过程，其内能逐渐消失 4.下列有关能量转化的说法正确的是（     ） A．钻木取火将内能转化成机械能 B．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 C．太阳能电池板将电能转化成光能 D．给蓄电池充电时，化学能转化为电能 5.如图是小安同学自制的火箭发射模型，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后，酒精燃烧，纸杯飞出。下列说法正确的是（     ） A．置于0℃以下的环境中保存的液态酒精没有内能 B．酒精未完全燃烧时，酒精的热值会比完全燃烧时小 C．纸杯飞出时，瓶内气体的内能增大 D．纸杯飞出的过程相当于四冲程汽油机的做功冲程 6.下列关于热机效率，说法正确的是（　　） A．热机功率越大，效率必定越高 B．用热值大的燃料就能提高热机效率 C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，最终热机效率会达到100% D．利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径 7.某款新能源汽车采用氢燃料发动机获得动力。若某次汽车以的恒定功率在水平公路上匀速行驶，消耗的氢能为。下列说法正确的是（     ） A．汽车发动机的效率为 B．汽车牵引力做的功为 C．氢燃料燃烧是内能转化为化学能 D．氢燃料的热值越大，发动机的效率一定越高 8.汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中燃料完全燃烧释放的能量为______J。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为__________kg。 9.小明使用家中的燃气热水器将质量为30kg的水加热，温度从20℃升高30℃，该热水器消耗了的天然气。求：[已知水的比热容为J/（kg·℃）天然气的热值为] （1） 水吸收的热量； （2） 该燃气热水器的效率。 10. 无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示，某无人驾驶汽车以10m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶了，行驶过程受到的牵引力为，发动机消耗柴油0.21kg。求：（已知柴油的热值为） （1） 完全然然0.21kg放出的热量； （2） 牵引力做功的功率； （3） 发动机的效率。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十四章 内能的利用单元复习导学案教师版 【学习目标】 1.了解自然界中能量的多样性，掌握能量守恒定律。 2.掌握四冲程内燃机的构造和工作过程；理解压缩冲程与做功冲程中的能量转化。 3.理解燃料的热值概念，知道热值是燃料的特性，能进行燃料完全燃烧放热的计算。 4.理解热机效率的概念，能进行热机效率的相关计算。 【学习过程】 一、能量的转化与守恒 （一）能量的转化与转移 1.能量的转移：能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式 没有改变 ；如冬天晒太阳感动暖和。 2.能量的转化：能量的转化是能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量 增加了，必然其他形式的能量 减少 了（均选填“增加”或“减少”）；如太阳能热水器。 3.能量的转化和转移具有方向性。 即学即练 1.下列能量转化或转移的情景中，属于能量转移的是（　B　） A．燃料燃烧时发热 B．加热使水沸腾 C．钻木取火 D．电动机带动水泵把地下水送到地面 2.能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（ D   ） A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能 B．给蓄电池充电时，将化学能转化为电能 C．炉灶中烘焙燃烧时，将内能转化为化学能 D．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能 3.如图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　C　） A．光电池板是将太阳能转化为化学能 B．照明灯工作时，LED 灯是将内能转化为电能 C．利用风力发电时，“小风扇”将机械能转化为电能 D．蓄电池夜晚放电时，蓄电池将化学能转化为光能 4.随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的 内能 转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有 方向性 ，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 5.把10℃、500g的某金属块放入100℃的开水中（水足量），当金属块温度升高了80℃时，一共吸收了1.84×104J的热量，则该金属块的比热容是 0.46×103 J/（kg•℃）；这个吸热过程属于能量的 转移 （选填“转移”或“转化”）过程。 （二）能量守恒定律 1.能量守恒定律：大量事实表明，能量既不会凭空消失，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 。 2.永动机：永动机永远无法制造成功：因为它违背能量守恒定律。 1.学习了能量的转化与守恒后，你觉得下面哪句话是正确的（　C　） A．在操场上滚动的小球，动能越来越小，最后消失了 B．随着科学技术的进步，热机的效率可以达到100% C．人们曾经设想的永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 D．由于自然界中的总能量是不变的，所以我们不需要节约能源 2.掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度越来越低。如图3所示是小球在地面弹跳的频闪照片。下列说法正确的是（　B　） A．小球在1位置和2位置的动能相同 B．在小球运动的过程中，有一部分机械能转化成了内能 C．小球弹起的高度越来越低，说明小球在此过程中能量不守恒 D．此过程机械能是守恒的 3.我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（ B） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 4.小强制作了一个实验装置，自称为“永动机”，如图所示，它由转轮（5根轻杆组成）和转轴构成，在轻杆末端装有形状记忆合金制成的叶片．轻推转轮，弯曲的叶片进入热水后，因吸热而伸展，起到“划水”的作用，从而推动转轮转动．叶片离开热水后，因冷却形状迅速恢复成弯曲，转轮因此能较长时间转动．请你回答： （1）进入热水的叶片会伸展，它的弹性势能转化为　　动　　　能． （2）叶片在热水中吸收的热量一定大于叶片对水做的功．（选填“大于”、“等于”或“小于”） （3）实验证明这个“永动机”并不能一直工作，“永动机”的设想违背了　能量守恒定律　． 二、热机 （一）热机 1.热机：通过燃料燃烧，将燃料的化学能能转化为工作物质的内能，并利用内能做功的机械。 2.内燃机:燃料直接在发动机的气缸内燃烧产生动力的热机，分为汽油机和柴油机两大类。 即学即练： 1.热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（   C ） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．燃油摩托车 2.下列机械的动力装置不是使用热机的是（　A　） A．玉兔号月球车 B．山东号航母 C．C919客机 D．长征五号火箭 3.如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　B　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 4.某小组同学制作了如图所示的“汽轮机”。 （1）制作叶轮：将两个塑料瓶盖口对口粘在一起，用小刀在瓶盖侧边切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中；在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使瓶盖能在铁丝上自由转动。 （2）组装“汽轮机”：用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上，并按照如图所示组装器材，调整“叶轮”的位置，使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。 （3）“汽轮机”工作：点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。 【交流】 （1）根据所学的知识判断，该“汽轮机”属于 蒸汽机 （选填“内燃机”或“蒸汽机”）。 （2）该“汽轮机”的燃料是 酒精 ，工作时燃料的化学能转化为水和水蒸气的 内 能。高温水蒸气由导管喷出对叶轮做功，又将 内 能转化为 机械 能。 （3）“汽轮机”工作时，水蒸气不易推动叶轮转动，则可进行的改进措施有： ①将叶轮 靠近 （选填“靠近”或“远离”）导管口； ② 减小铁丝与瓶盖之间的摩擦 。 （二）汽油机 1.汽油机的一个工作循环有四个冲程，依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 2.吸气冲程吸入气缸的是汽油_和空气_组成的燃料混合物；压缩冲程将机械能转化为内能； 做功冲程将内能转化为机械能。 3.只有__做功___冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的。 4.一个工作循环有_四_个冲程，活塞往复_两_次，曲轴或飞轮旋转两周，对外做功一次。 即学即练： 1. 热机是把内能转化为 机械 能的装置，图是汽油机工作时的 压缩 冲程，汽油机的每一个工作循环活塞对外做功 一 次，曲轴转动 两 周． 2.如图是四冲程汽油机的工作原理图，关于汽油机正确的是（  D  ） A．一个工作循环的顺序是甲乙丙丁 B．获得动力的是乙图冲程 C．丙图吸入的是空气 D．丁图是机械能转化为内能 3.课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾。关于上述过程，下列说法错误的是（ B   ） A．矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变 B．瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似 C．瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D．瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴 4.如图甲所示，用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时，可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功，使得试管内气体内能 减小 （选填“增大”或“减小”或“不变”），此过程发生的能量转化与图乙中的汽油机在 A （选填“A”或“B”）图所示的能量转化是一致的，某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min，则每秒钟对外做功 25 次。 （3） 柴油机与汽油机的区别 序号 汽油机 柴油机 构造 有火花塞 有喷油嘴 吸气冲程吸进气缸的物质 吸入汽油和空气的混合物 吸入的只是空气 点火方式 点燃式 压燃式 效率 热机效率高 热机效率低 即学即练： 1.如图为一台单缸四冲程___柴油机___（选填“汽油机”或“柴油机”），它的吸气冲程吸入汽缸内的物质是___空气___（选填“空气”“柴油”“汽油和空气的混合物”），若飞轮转速是2400r/min，则每秒完成　　　80　　　个冲程。 2.如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（　B　） A．甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭 B．甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花 C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物 D．乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油 三、热机的效率 （一）燃料的热值 1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，用字母q表示。 2.公式及单位：公式 q=或 q= ；单位：焦/千克（J/kg）或焦/立方米（J/） 。 3.燃料的热值是燃料的一种属性：只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否充分燃烧无关。 即学即练： 1.下列关于比热容和热值的说法正确的是（　C　） A．物体的质量越大，它的比热容越大 B．物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 C．燃料的热值与燃料是否完全燃烧无关D．燃烧时放出热量多的燃料热值大 2.氢能是新能源利用的新潮流。如图是某品牌氢能自行车，充满0.02kg氢后，能匀速骑行50km，氢气热值为，氢气完全燃烧产生的热量是________J，选用氢气做燃料是因为氢气的___热值_____（选填“比热容”或“热值”）大。 3.秸秆可以回收加工制成秸秆煤，已知秸秆煤的热值q秸秆煤=2.1×107J/kg，天然气的热值q天然气=4.2×107J/m3。求： （1）完全燃烧0.5kg的秸秆煤放出的热量？ （2）这些热量相当于完全燃烧天然气的体积？ 解：（1）完全燃烧秸秆煤放出的热量 Q放=m煤q秸秆煤=0.5kg×2.1×107J/kg=1.05×107J （2）这些热量相当于完全燃烧天然气的体积为 （2） 热效率： 1. 概念：物质吸收的能量与燃料完全燃烧放出能量的之比。 2.公式： 即学即练: 1. 潜艇以柴油作为动力燃料，每消耗1t柴油产生的热量为 J，若这些热量的40%被水吸收，可以将 kg的水由20℃加热到100℃。[q柴油=4.2×107J/kg， c水=4.2×103J/(kg·℃)] 2.小区使用管道天然气为住户供气，所用天然气热值为。某天，小明家利用燃气热水器将20kg的水从20℃加热40℃，热水器的加热效率为80%。已知水的比热容。求： (1)水升温吸收的热量。 (2)消耗的天然气体积。 解:（1）水升温吸收的热量 （2）天然气完全燃烧放出的热量 消耗天然气的体积 （3） 热机的效率 1. 定义：用来做有用功的这部分能量，与燃料完全燃烧释放的热量之比。 2.公式： ____η = _______ 即学即练： 1.氢燃料汽车能实现真正意义上的零排放。某氢燃料汽车在平直公路上匀速行驶一段时间，牵引力做功，消耗氢燃料的质量为0.6kg。求：（氢燃料的热值为） (1)0.6kg氢燃料完全燃烧释放的热量。 (2) 氢燃料汽车发动机的热机效率。 解：（1）0.6kg氢燃料完全燃烧释放的热量 （2）氢燃料汽车发动机的热机效率为 2.小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况（如图）。查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，最多可容纳40L的汽油，q汽油＝4.5×107J/kg，ρ汽油＝0.7×103kg/m3。请完成以下问题： (1)该车汽油机的热机效率为 。 (2)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)满箱汽油完全燃烧，可使小汽车输出的有用功是多少？ 解：（1）30 （2） 满箱汽油的体积为V=40L= 根据密度公式变形，可得满箱汽油的质量为 , 由燃料完全燃烧放出热量的计算公式得 （3） 根据热机的效率定义式变形，可得小汽车输出的有用功是 . 【百炼成钢】 1.（2026·内蒙古·中考真题）搭载我国自主研发的全球首款兆瓦级氢燃料涡桨发动机的无人运输机，于2026年4月完成首飞。选择质量更小、放热更多、零碳排放的液氢作为发动机的燃料，是因为液氢的（　B　） A．沸点高 B．热值大 C．比热容大 D．凝固点高 2.（2026·湖南·中考真题）2025年11月25日，“长征”2号F遥22运载火箭托举“神舟”22号飞船在酒泉卫星发射中心顺利升空。火箭在上升过程中短暂遮挡部分太阳圆面，形成如图所示的“神箭凌日”画面。关于此过程，说法正确的是（ D    ） A．飞船重力势能变小 B．火箭的热机效率为100% C．飞船相对于火箭始终是运动的 D．“神箭凌日”现象是由光的直线传播形成的 3.如图所示，传承百年的昌平阳坊涮肉，采用传统的铜锅炭火清汤涮食，味道鲜美，是北京著名美食。下列说法正确的是（  B   ） A．木炭燃烧过程中，其热值逐渐减小 B．闻到浓郁的香气，说明分子在不停地运动 C．汤的温度越高，其所含有的热量越多 D．汤逐渐变凉的过程，其内能逐渐消失 4.下列有关能量转化的说法正确的是（  B   ） A．钻木取火将内能转化成机械能 B．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 C．太阳能电池板将电能转化成光能 D．给蓄电池充电时，化学能转化为电能 5.如图是小安同学自制的火箭发射模型，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后，酒精燃烧，纸杯飞出。下列说法正确的是（  D   ） A．置于0℃以下的环境中保存的液态酒精没有内能 B．酒精未完全燃烧时，酒精的热值会比完全燃烧时小 C．纸杯飞出时，瓶内气体的内能增大 D．纸杯飞出的过程相当于四冲程汽油机的做功冲程 6.下列关于热机效率，说法正确的是（　D　） A．热机功率越大，效率必定越高 B．用热值大的燃料就能提高热机效率 C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，最终热机效率会达到100% D．利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径 7.某款新能源汽车采用氢燃料发动机获得动力。若某次汽车以的恒定功率在水平公路上匀速行驶，消耗的氢能为。下列说法正确的是（ A    ） A．汽车发动机的效率为 B．汽车牵引力做的功为 C．氢燃料燃烧是内能转化为化学能 D．氢燃料的热值越大，发动机的效率一定越高 8.汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中燃料完全燃烧释放的能量为___1.16___J。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为____3.5______kg。 9.小明使用家中的燃气热水器将质量为30kg的水加热，温度从20℃升高30℃，该热水器消耗了的天然气。求：[已知水的比热容为J/（kg·℃）天然气的热值为] （1） 水吸收的热量； （2） 该燃气热水器的效率。 解：水吸收的热量 燃料完全燃烧放热 该燃气热水器的效率 10. 无人驾驶汽车是一种智能汽车，主要依靠车内以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。如图所示，某无人驾驶汽车以10m/s的速度沿水平路面匀速直线行驶了，行驶过程受到的牵引力为，发动机消耗柴油0.21kg。求：（已知柴油的热值为） （1） 完全然然0.21kg放出的热量； （2） 牵引力做功的功率； （3） 发动机的效率。 解：（1）已知柴油质量，热值， 根据燃料完全燃烧放热公式， 得柴油完全燃烧放出的热量= （2）已知牵引力，速度，根据功率公式， 得汽车匀速行驶牵引力做功的功率= （3）已知行驶距离，根据功的公式， 得汽车行驶过程中，牵引力做的功= 根据热机效率公式，则汽车发动机的效率为。 学科网（北京）股份有限公司 $