(共13张PPT)
教材改编题—基础题
知识点1 什么是内能
1. (教材P25第1题延伸)小明学习了内能相关知识后，对着如图所示的四杯水，进行了思考和如下操作，请你帮他回答下列问题：
(1)甲杯中水分子运动的剧烈程度______(选填
“大于”“小于”或“等于”)乙杯中水分子
运动的剧烈程度．
(2)四杯水中，内能最大的为___，内能最小的为___；_______两杯水的内能不好比较，原因是：___________________________________________
______.
小于
丁
甲
乙和丙
乙杯中水的质量小、温度高，丙杯中水的质量大、温度低
(3)小明使甲杯中0 ℃的水凝固成0 ℃的冰，则其内能_____(选填“变大”
“变小”或“不变”)，此时0 ℃的冰_____(选填“具有”或“不具有”)内能．
(4)小明想要使丙杯中的0 ℃的水温度上升，可以采用的办法是：
___________________；水的温度上升，则其内能_____(选填“一定”或“不一定”)变大．
变小
具有
对杯中的水进行加热
一定
2. (教材P25第2题改编)如图所示，放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，下列说法正确的是( )
A. 金属勺子的内能不变
B. 通过做功的方式改变勺子的内能
C. 说明热量是可以转移的
D. 金属勺子中分子热运动由快到慢
知识点2 怎么改变物体的内能
C
3. (教材P24图改编)如图所示，一个厚壁筒里放一块浸透乙醚的棉花球，用力把活塞迅速向下压，会发现棉花球立即燃烧起来，请你从功和能的观点解释这个现象．
答：活塞压缩空气做功，气体的内能增加，温度也会随之升高，达到乙醚的燃点使棉花球燃烧起来．
综合题
4. “嫦娥五号”返回器进入大气层的过程中，表面与大气层摩擦，温度升高．下列与其改变内能的方式相同的是( )
A. 扬汤止沸 B. 炙手可热
C. 卧冰求鲤 D. 钻木取火
D
5. 如图所示，B是一个被销钉锁住的活塞，气缸A密封有压缩空气，C是一支温度计，当把销钉K拔出后，下列说法中正确的是( )
A. 向左推动活塞后，气体内能减小
B. 向左推动活塞后，温度计示数增大
C. 向左推动活塞后松手，活塞的内能减小
D. 向左推动活塞到一定程度后，由于活塞与外壁
摩擦，会更吃力
B
6. 如图所示，把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口．把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，金属管发热，很快会观察到塞子被顶出且在管口上方有大量“白气”产生．下列说法中正确的是( )
A. 通过热传递使金属管的内能增大，温度升高
B. 来回拉动橡皮条的过程中，将机械能转化成内能
C. 塞子被顶出的过程中，管内空气的内能增大
D. 管口上方的“白气”是水蒸气
B
7. 据媒体报道，某位顾客买的鱿鱼，用水煮后，竟然变没了，难道是鱿鱼“造假”？原来，导致鱿鱼“凭空消失”的原因是煮得时间过长．正确的烹饪方法是将鱿鱼放入沸水中烫一下便立即捞出，然后再放入冷水中，口感更佳．将鱿鱼放入沸水中烫一下，此时鱿鱼的内能________(选填“增大”或“减小”)，这是通过________的方式改变鱿鱼内能的．
增大
热传递
8. 如图所示为一密闭性容器，被用销钉K锁住的活塞分成了等体积的A、B两部分，两部分都密封一定质量的压缩气体，容器缸左侧有一温度计．若将控制活塞的销钉K卸下，发现温度计示数降低，则___侧容器内的气压较大，___侧容器内气体的内能增大．(均选填“A”或“B”)
A
B
9. 小明想喝热果汁，于是就在一个容器里加一些热水把果汁放入热水中，过了不久果汁就变热了，小明将热水和果汁的温度随时间变化情况绘制成如图所示的图像．
(1)曲线A和B中表示热水的是曲线____；图中C点的
物理意义是_________________________________，
内能逐渐增大的是________(选填“热水”或“果汁”)．
(2)热水与果汁之间发生热传递是因为它们之间存在__________；从图像可以看出，果汁温度随时间的变化特点是________________．
A
果汁和热水达到相同的温度是60 ℃
果汁
温度差
先快后慢地升高
(3)小明说没有进行热传递之前，热水的温度比果汁的高，热传递之后，热水与果汁的内能一样大．小明的说法对吗？ 请说明原因：
_______________________________________________.
(4)[挑战题]如果有一天你要喝一杯奶茶，现有两种冷却方法供你选择：①先将滚烫热茶冷却5 min，然后加一匙冷牛奶；②先将一匙冷牛奶加进滚烫热茶中，然后冷却5 min.你认为______(选填“①”或“②”)方法冷却效果好．
不对，因为内能的影响因素不仅有温度，还有质量等
①
10. [挑战题]学习完内能这一节后，小明在家里用饮料瓶、温度计、细沙做改变物体内能的实验，他在饮料瓶中装入一些细沙，用带孔的软木塞堵住瓶口，并在木塞的小孔中插入一支温度计，如图所示，然后用干燥的厚棉布裹住饮料瓶，用力迅速上下摇动瓶内细沙．
(1)小明是通过观察_______________来比较细沙内能的变化，
这一实验证明了________可以改变物体的内能．
(2)用干燥的厚棉布裹住饮料瓶的目的是___________________________．
(3)请你帮他设计用另一种方式改变物体内能的小实验，并写出实验步骤、可能出现的现象及结论．
温度计的示数
做功
减少饮料瓶与外界的热传递
(3)实验步骤：在饮料瓶中装入一些细沙，用带孔的软木塞堵住瓶口，并在木塞的小孔中插入一支温度计，将饮料瓶放在适度的热水中，静置一会儿，观察温度计示数的变化；可能出现的现象：温度计示数升高；
实验结论：说明热传递可以改变物体的内能．(共13张PPT)
教材改编题—基础题
知识点1 什么叫做热量
1. (教材P30第2题改编)关于热量，下列说法正确的是( )
A. 物体温度高时比温度低时含有的热量多
B. 热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
C. 热量等于热传递过程中物体内能的改变量
D. 一个物体内能越多，它具有的热量就越多
C
知识点2 探究物体吸收或放出的热量
2. (教材P26活动1改编)如图是某实验小组设计的“探究水吸热与其温度、质量的关系”实验装置图，用到的实验器材有铁架台、酒精灯、火柴、量筒、烧杯、水、温度计等．
实验次数 质量m/kg 初温T0/℃ 末温T/℃ 升高的温度ΔT/℃ 加热时间t/min
1 0.1 20 30 10 2
2 0.2 20 30 10 4
3 0.3 20 30 10 6
4 0.3 20 40 20 12
5 0.3 20 50 30 18
(1)实验中除提供的器材外，还需要的测量仪器有________．
(2)实验应按照________(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装器材．
(3)实验中，通过________________来间接反映水吸收热量的多少．
(4)第1、2、3次实验，可以说明当升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成_____．
秒表
自下而上
加热时间的长短
正比
(5)从第3、4、5次实验中，可得出的探究结论是：____________________
___________________________.
(6)小明通过分析实验数据觉得第3次实验不用做也可以得出正确的结论．他的说法是______(选填“正确”或“错误”)的，原因是：___________________________________．
当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比
错误
实验数据太少，得出的结论具有偶然性
知识点3 燃料的热值
3. (教材P28素材改编)由燃料热值表可知天然气的热值是3.5×107 J/m3，它表示的物理意义是__________________________________________；则完全燃烧0.5 m3的天然气所释放的热量是_________J；若这些天然气燃烧了一半，则剩余天然气的热值将_____(选填“变大”“变小”或“不变”)．
完全燃烧1 m3天然气可释放出3.5×107 J的热量
1.75×107
不变
4. (教材P30素材改编)据调查可知，16岁男生每天正常生活所需的热量相当于完全燃烧1 kg干木柴所释放的能量，表中为几种食物被人体吸收后释放的热量，若某天只食用蛋白质类食物，则至少需要____g才能满足16岁男生每天正常生活所需的热量．(结果保留整数，q干木柴＝1.2×107 J/kg)
每克食物 热量Q/J
淀 粉 1.72×104
蛋白质 1.76×104
脂 肪 3.91×104
682
综合题
5. 有关温度、热量和内能的关系，下列说法正确的是( )
A. 物体放出热量，其内能一定减小，温度一定降低
B. 物体温度高时比温度低时含有的热量多
C. 水烧开是通过热传递的方式改变了它的内能
D. 物体内能增加时，温度一定升高
C
6. 如图所示，某学习小组设计实验来比较酒精、煤油和汽油的热值大小．甲、乙、丙三个装置中水的质量和初温及三种燃料的质量均相同．当三种燃料完全燃烧后，水的末温(均未沸腾)关系为t甲＝t丙＞t乙，由此可粗略判断出它们热值q的大小关系为( )
A. q汽油＞q酒精＞q煤油 B. q汽油＞q酒精＝q煤油
C. q汽油＝q酒精＞q煤油 D. q汽油＝q煤油＞q酒精
D
7. 小华根据天然气、液化气以及煤气的热值画出如图所示的柱状图，以下说法不正确的是( )
A. 在完全燃烧的情况下，液化气放出的热量最多
B. 上述燃料均完全燃烧1 m3，煤气放出的热量最少
C. 煤气的热值是1.8×107 J/m3，完全燃烧2 m3
煤气放出的热量是3.6×107 J
D. 天然气的热值是3.4×107 J/m3，0.5 m3天然气
的热值也是3.4×107 J/m3
A
. . .
8. 小明看到在沸腾的油锅中取铁球的表演后，得知锅中的“油”是由油和醋组成的混合液体，油的沸点为287 ℃，醋的沸点只有60 ℃，当温度达到____℃时液体就沸腾了，继续加热，液体_____热量，短时间内液体的温度_____(选填“会”或“不会”)升高，但是内能_____(选填“增大”“减小”或“不变”)．
60
吸收
不会
增大
9. 我们经常早上喝发酵乳来补充能量，一盒发酵乳盒子上标有“能量：420 kJ/100 mL”的字样．其中“能量”的含义跟_______(选填“内能”“热量”或“热值”)相似.100 mL发酵乳含有的能量相当于燃烧____g焦炭放出的热量．(焦炭的热值为3.0×107 J/kg)
热值
14
10. 利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝．若从1 t垃圾中能提炼出140 kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107 J/kg.则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为___________J，这些热量至少可以节约______m3 的煤气．(已知q煤气＝1.8×107 J/m3)
6.3×109
350
创新题
11. [挑战题](科学探究)为了比较煤油和菜籽油的热值大小，小明组装了如图所示的实验装置进行实验，并每隔1分钟记录杯中水的温度，如下表.
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
甲杯水温/℃ 25 27 29 32 34 36
乙杯水温/℃ 25 26 27 28 29 30
(1)实验前，烧杯中水的_____必须相同．
(2)通过表中记录的实验数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_____．
(3)小明根据实验所给装置测出相关数据，并利用记录的数据及相关公式计算出水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值．你觉得能吗？_____，原因是：__________________________
_________.
质量
煤油
不能
燃料燃烧产生的热量不能完全
被水吸收(共14张PPT)
教材改编题—基础题
知识点1 探究物质的吸、放热性能
1. (教材P31活动1改编)为了比较水和砂石吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验．
【设计实验】
(1)在组装器材时，应先调整固定铁圈___(选填“A”或“B”)的高度．
(2)利用相同的酒精灯加热，是为了使两物质在相同的时间内___________
____．
(3)小明在两个烧杯中分别装入了初温与体积相同的水和砂石，小明做法中存在的问题是：__________________________，
改正的方法是：_________________________________________.
(4)在实验中，用搅拌棒不停地搅动水和砂石，其目的是：_____________
________.
B
吸收的热量
相同
没有控制水和砂石的质量相同
使被加热物质
在烧杯中分别加入初温与质量相等的水和砂石
受热均匀
【进行实验】
(5)纠正错误后，小明记录两种物质的质量和物质温度升高10 ℃、20 ℃时的加热时间，数据如下表所示．实验中通过比较________来反映被加热物质吸收热量的多少．
质量m/g 升温10 ℃用时/s 升温20 ℃用时/s
沙子 30 64 120
水 30 96 190
加热时间
【分析论证及解释】
(6)分析表中的实验数据可知：升高相同的温度，水吸收的热量______
(选填“大于”或“小于”)砂石吸收的热量；可以推想，如果给水和砂石加热相同的时间，则______(选填“砂石”或“水”)升高的温度会更高些.
大于
砂石
【合作交流】
(7)实验中有些同学发现：刚开始加热时，水升温较快，然后恢复正常．你认为可能的原因是____(填字母)．
A. 砂石的比热容小
B. 水的比热容大
C. 砂石受热不均匀
D. 水中的温度计碰到了烧杯底部
C
知识点2 什么是比热容
2. (教材P35第3题改编)在我国新疆地区昼夜温差极大，有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象，而在沿海地区昼夜温差较小，是因为 ( )
A. 水吸收的热量多
B. 沙子的比热容小，水的比热容大
C. 水在蒸发时有制冷作用
D. 水的内能大，沙子的内能小
B
3. (教材P34素材改编)冬天用热水取暖、使用水冷却汽车发动机，两种情景中都用到了水作为吸、放热介质，这是利用了水_________的特性，当汽车发动机中的冷却水减少时，水的比热容_____(选填“变大”“变小”或“不变”)．
比热容大
不变
综合题
4. 下表是一些常见物质的比热容，分析表中数据，下列说法正确的是
( )
一些物质的比热容c/[J·(kg·℃)－1] 水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
麻油 1.8×103 水银 0.14×103
砂石 0.92×103 铅 0.13×103
A. 液体的比热容总比固体的大
B. 物质的物态发生变化，比热容不会变化
C. 不同物质的比热容一定不同
D. 质量相等的冰和砂石吸收相同的热量，冰升高的温度较少
D
5. 用两个相同的电加热器加热质量、初温都相等的水和食用油到60 ℃，两者温度随时间变化的图像如图所示，则根据图像可以得出的结论是
( )
A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 吸收相同热量，乙液体的温度变化得多
C. 乙液体代表的是水
D. 升高相同的温度，甲液体所用时间长
C
6. 小红在老师的指导下用如图所示的装置做“比较不同物质吸热情况”的实验，同时打开红外加热器开关，对盛有水和油的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的温度—时间实验图像．用该装置实验相较于用酒精灯加热有很多优点，请你写出两点__________________
________________________________；________________
__________________________.
确保两试管在相同时间内吸收的热量相同且热损失少
可以直观地观察到两种液体的温度随时间的变化
7. 实验室有两个质量相同的铝球和铁球，小明将两个金属球加热相同温度后放在两块相同的冰上，一段时间后冰的情况如图所示，则两个金属球中比热容较大的是________，此实验应用的物理方法是________．
铝球
转换法
8. 某实验小组用如图所示装置做“比较不同物质吸热情况”的实验．
(1)除上述实验器材外，还需要的一个实验器材是________．
(2)实验时分别在两个烧杯中加入质量和初温________(选填“相同”或“不同”)的水和食用油．
(3)本实验使用电加热器而不选用酒精灯，这样做的好处是：___________________________________________________________．
秒表
相同
相同时间内提供的热量相同，或内部加热相对稳定且热损失减小
创新题
9. [挑战题](科学探究)小明想比较水和煤油的比热容大小，他利用生活中器材设计的实验装置如图所示，请你帮他将下列实验步骤及问题补充完整．
(1)实验步骤：在两个相同的塑料瓶甲和乙内分别装入
________、初温相同的水和煤油，在瓶口扎上气球，
将它们一同浸入热水中．
(2)此实验在同一时间是通过__________________来判断瓶内水和煤油温度的高低，实验中还应控制哪些量相同：_____________________(至少填1个)．
质量
瓶口气球的膨胀程度
相同大小、材质的气球
(3)此实验在同一时间观察到的现象是___瓶口的气球膨胀得大些．
(4)此实验表明________(选填“水”或“煤油”)的比热容小些； 要使两气球膨胀的大小相同，应对瓶____(选填“甲”或“乙”)加热的时间长些．
甲
煤油
乙(共14张PPT)
教材改编题—基础题
知识点 比热容相关计算
1. (教材P35第5题改编)在一个标准大气压下，水的沸点为____℃，此条件下小明将一壶质量为5 kg的水从20 ℃加热至沸腾，则水吸收的热量为_________J.
100
1.68×106
2. (教材P34活动2改编)已知砂石的比热容为0.92×103 J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则1 kg的砂石从150 ℃降温到110 ℃放出的热量能使5 kg的水升温____℃.(不计热量损失，结果保留一位小数)
1.8
3. (教材P35第6题改编)太阳能热水器深受广大用户的青睐，在阳光的照射下，该热水器内水温从20 ℃升高到50 ℃，此过程中水吸收的热量为1.26×107 J，则热水器内水的质量是____kg.
100
综合题
4. 使用相同热源加热甲、乙两质量相同的液体，液体吸收热量后温度变化的情况如图所示，则甲、乙两物体的比热容关系正确的是( )
A. c甲∶c乙＝1∶2
B. c甲∶c乙＝3∶4
C. c甲∶c乙＝3∶2
D. c甲∶c乙＝2∶1
B
5. 已知甲、丙两物质质量都为1 kg，乙物质质量为2 kg，三个物质温度都降低1 ℃时放出的热量如图所示，三种物质中比热容最大的为____(选填“甲”“乙”或“丙”)，乙物质的比热容为________J/(kg·℃)；若甲、丙的温度都升高1 ℃，则甲吸收的热量_____(选填“大于”“小于”或“等于”)丙吸收的热量．
甲
1×103
大于
6. 水银温度计是靠水银(汞)的___________性质制成的，已知汞在常温下是液态，而其凝固点为－39 ℃，若1 g的汞从25 ℃降温到刚好凝固，汞放出的热量为8.96 J，则汞的比热容为___________J/(kg·℃)．
热胀冷缩
0.14×103
7. 用两只相同的电加热器，分别给相同体积、初温的水和某种油加热，在开始和加热3 min后各记录一次温度，如下表所示．已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ油＝0.8×103 kg/m3，油的末温没有达到它的沸点．不计热量损失，这种油的比热容为_________J/(kg·℃)；若要选择两种物质中的一种作为暖手袋中的传热介质，则应选用____(选填“水”或“油”).
加热时间/min 0 3
水的温度/℃ 18 28
油的温度/℃ 18 43
2.1×103
水
8. 现在许多家庭都安装了“混水龙头”，其简图如图所示，“混水龙头”的工作原理是：控制进入龙头的冷、热水的流量不同来调节出水温度.若进入龙头冷水的温度为20 ℃，流量是v冷＝10 cm3/s，热水的温度为60 ℃，若不计热量损失，此时从水龙头出水的温度是42.5 ℃，则热水的流量为____[ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，结果保留整数]
13
9. 小万在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”的实验中，用甲、乙两种未知液体进行实验，两种液体的温度随时间变化的关系如图所示(甲、乙两种液体在相同时间内释放的热量相等)．求：
(1)实验中应保证两种液体的________相同，分析图像可知c甲___c乙(选填“＞”“＜”或“＝”)．
(2)若其中甲液体是水，求乙液体的比热容．
[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
质量
＞
解：(2)由图像分析可知，在0～15 min甲液体的温度的变化量Δt甲＝60 ℃－40 ℃＝20 ℃；乙液体温度的变化量Δt乙＝60 ℃－20 ℃＝40 ℃；在0～15 min，液体甲释放的热量Q1＝c甲m甲Δt甲；液体乙释放的热量Q2＝c乙m乙Δt乙，因为Q1＝Q2，m甲＝m乙，所以c乙＝ c甲＝ ×4.2×103 J/(kg·℃)＝2.1×103 J/(kg·℃)
10. 养生壶不仅可以烧水还可以烹煮各种食材，因方便、功能强大而深受人们的欢迎．小明用养生壶烧水，用该养生壶将水从20 ℃加热到40 ℃吸收了1.008×105 J的热量，已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(1)养生壶内水的质量是多少？
解：(1)养生壶内水的质量
(2)若再吸收4.03×105 J的热量，此时壶内水的温度是多少？(一标准大气压下)
解：(2)由Q吸＝cmΔt可知，再吸收4.03×105 J的热量，壶内水温度的变化量
则养生壶内水的末温t末＝Δt′＋t初＝80 ℃＋40 ℃＝120 ℃
一标准大气压下水的沸点为100 ℃，水沸腾时温度不再变化，因此壶内水的末温为100℃.
11. [挑战题]新农村项目建设中，许多乡镇将天然气管道铺设至家家户户，用天然气代替煤炭及干柴．小明家用燃气灶将质量为3 kg的水从20 ℃加热到沸腾(1标准大气压下)，共消耗了0.04 m3天然气，已知天然气的热值为4.2×107 J/m3，煤炭的热值为3.0×107 J/kg.求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量；
解：(1)天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝q天然气V天然气＝4.2×107 J/m3×0.04 m3＝1.68×106 J
(2)水吸收的热量；
解：(2)水吸收的热量
Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×106 J
(3)燃气灶烧水的效率；
解：(3)燃气灶烧水的效率
(4)若水吸收的热量由燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧煤炭的质量(不计热量损失)；
(5)与煤炭和干柴相比，燃烧天然气的优点是什么？
解：(4)若水吸收的热量由燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧的煤炭质量
解：(5)与煤炭和干柴相比，燃烧天然气的优点是洁净、燃烧效率高．(共7张PPT)
1. 四冲程汽油机和柴油机的结构和工作过程都有很多相同点，也有一定区别，下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是( )
A. 柴油机在效率上比汽油机低
B. 柴油机和汽油机的气缸顶部都有一个火花塞
C. 柴油机和汽油机的做功冲程都是将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能
D. 压缩冲程中汽油机比柴油机对空气的压缩程度更高
综合题
C
2. 单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程的说法不正确的是( )
A. 甲是做功冲程，将内能转化为机械能
B. 乙是吸气冲程，只将空气吸入气缸
C. 丙是排气冲程，靠飞轮的惯性来完成
D. 丁是压缩冲程，压缩气体，使其升温
B
. . .
3. 如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度．下列判断不正确的是( )
A. 气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B. 气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小
C. 从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时
与汽油机的压缩冲程原理相似
D. 汽油机一个工作循环的正确顺序是吸气、
压缩、做功、排气
C
. . .
4. 如图是小明同学设计的简易实验装置，用手握住烧瓶的外壁，会看到液柱向左移动．这是因为空气受热膨胀对液柱做功，此能量转化过程与热机的_____冲程原理相同；此时瓶中空气的密度_____(选填“变大”“变小”或“不变”)．
做功
变小
5. 科学家发明了一种“六冲程引擎”．这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入气缸，水在高温气缸内迅速________(填物态变化)成高温、高压的水蒸气，推动活塞再次做功，产生第五冲程，为汽车提供动力，此过程中，水蒸气的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)．第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入气缸的水．此引擎一个工作循环，汽油机对外做功___次．
汽化
减小
2
6. [挑战题]某农用拖拉机的单缸四冲程柴油机气缸直径为100 mm，工作时活塞在缸体内的行程为150 mm，曲轴设计最高转速为3 000 r/min，以最高设计转速工作时，做功冲程气缸内平均气压约为3×105 Pa，(π取3.14)求：
(1)做功冲程中活塞受到的压力；
解：(1)该单缸柴油机气缸的底面积为S＝πr2＝π( )2＝3.14×(
×10－3 m)2＝7.85×10－3 m2
由p＝ 可知，做功冲程中活塞受到的压力F＝pS＝3×105 Pa×7.85
×10－3 m2 ＝2.355×103 N
(2)1 min内燃气推动活塞做的功．(结果保留2位小数)
解：(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功W＝Fs＝2.355×103N
×150×10－3 m＝353.25 J
曲轴最高转速为3 000 r/min，曲轴转动两周，对外做功一次，柴油机每分钟对外做功次数n＝ ＝1 500
1 min内燃气推动活塞做的功为W1＝nW＝1 500×353.25 J≈5.30×105 J(共12张PPT)
综合训练
一、选择题(共2题，每题2分，共4分)
1. 下列生活现象中为了便于发生热传递改变内能的是( )
A. 保温杯内壁一般是双层的
B. 炒勺的勺柄用木头制成
C. 冬天穿羽绒服
D. 体温计的液泡用金属制作
D
2. 质量之比为1∶2 的甲、乙两种液体，当它们放出的热量之比为2∶3时，降低的温度之比为3∶5，则甲、乙的比热容之比为( )
A. 20∶9 B. 9∶20
C. 1∶5 D. 5∶1
A
二、填空题(共3题，每空1分，共7分)
3. 丽丽家用液化燃气灶烹饪食物，妈妈将质量为2 kg的菜籽油从20 ℃加热到170 ℃来炸制小麻花，该过程中菜籽油吸收的热量为___________J；若液化气燃烧放出的热量全部被菜籽油吸收，则需要完全燃烧液化气________m3.[q液化气＝4.0×107 J/m3，c菜籽油＝2.0×103 J/(kg·℃)]
6.0×105
0.015
4. 汽油机在运行过程中，两气门均关闭，活塞向上运动，此时汽油机处于_____冲程，此汽油机曲轴的转速为2 400 r/min时，每小时消耗汽油
5 kg，则每个做功冲程完全燃烧汽油放出的热量为________J．(汽油的热值为4.6×107 J/kg，结果保留1位小数)
压缩
3 194.4
5. 某出租车使用天然气作为燃料，在一段时间匀速直线行驶的过程中消耗了420 g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热量____________J.若该出租车在该时段内行驶里程为5.544 km，受到的平均阻力为1 000 N，则该出租车的燃料利用率为________．这些热量可以使___kg的水从20 ℃升温到100 ℃.(天然气的热值为4.4×107 J/kg)
1.848×107
30%
55
三、实验探究题
6. (7分)实验小组做“比较不同物质的吸热情况”的实验，他们的实验器材有两只相同的烧杯，两支温度计，两个规格相同的酒精灯、钟表、铁架台、陶土网、纸盖、水、食用油等．
(1)组装器材时，温度计玻璃泡的位置要处于
液体的______．
内部
(2)如图所示，小明量取了水和食用油分别放在两只相同的烧杯中，用两盏相同的酒精灯同时加热，小赵发现了小明的一个错误，其错误是：______________________________.
没有控制水和食用油的质量相等
(3)纠正错误后，记录两种液体的初温为t1，预先设定末温为t2，使水和食用油温度先后升高至t2，记录相应的加热时间，实验小组记录的数据如下表所示：
液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min
水 50 20 50 2
食用油 50 20 50 1
分析表格数据可知，升高相同的温度，加热___需要更长的时间，____需要吸收更多的热量，___的吸热能力更强．
水
水
水
(4)实验小组由此便得出结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量_____．请你从实验次数方面对上述结论作出评价：___________________________________________________________.
不同
得出的结论不具有普遍性，应该再换用不同的物质多进行几次实验
四、计算题
7. (12分)参加国庆阅兵的运20是我国自主发展的大型运输机，它的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力．若运20在高空中飞行时在恒定的水平推力F作用下，以756 km/h的速度沿水平方向匀速直线航行378 km，所需的能量为6.4×1010 J，已知运输机发动机提供的机械功率是1.008×107 W，航空煤油的热值为4×107 J/kg.求：
(1)此过程中消耗的能量需要完全燃烧多少kg航空煤油？
解：(1)根据Q＝mq可知，需要完全燃烧航空煤油的质量
(2)发动机获得的水平推力F做的功是多少？
解：(2)该运输机水平匀速飞行的速度
v＝756 km/h＝210 m/s
由 得，发动机获得的水平推力
该运输机沿水平方向匀速直线航行378 km
则发动机获得的水平推力F做的功W＝Fs＝4.8×104 N×378×103 m＝1.814 4×1010 J
(3)该运输机发动机的热机效率是多少？
解：(3)发动机的热机效率
η＝ ×100%＝ ×100%＝28.35%(共13张PPT)
分类针对练
类型1 “火烧水类”综合计算
1. 冬天来临，小明家开始供暖，他家房子的空间为240 m3，供暖时房间的进水温度为45 ℃，出水温度为35 ℃，每小时通过他们家的水量为130 kg，地暖放出的热量有30%被房间的空气吸收，房间通风后空气温度为10 ℃，已知空气的密度为1.29 kg/m3，空气的比热容为1.0×103 J/(kg·℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为3.6×107 J/m3.求：
(1)房间内空气的质量；
解：(1)房间内空气的质量m1＝ρ空气V＝1.29 kg/m3×240 m3＝309.6 kg
(2)地暖1 h内放出的热量；
解：(2)地暖1 h内放出的热量Q放＝c水m2Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×130 kg
×(45 ℃－35 ℃)＝5.46×106 J
(3)1 h后可以将房间空气温度提升到多少；(结果保留1位小数)
解：(3)1 h空气吸收的热量为Q吸＝Q放η＝5.46×106 J×30%＝1.638×106 J
由Q吸＝c空气m1Δt′得，这些热量可以使房间空气升高的温度为
1 h后可以将房间空气温度提升到t末＝t初＋Δt′＝10 ℃＋5.3 ℃＝15.3 ℃
(4)假设暖气管中水放出的热量由天然气提供，完全燃烧天然气0.5 m3，求水吸收热量的效率．(设水吸收的热量全部放出，百分号前保留1位小数)
解：(4)完全燃烧天然气0.5 m3放出的热量为
Q放2＝V天然气q＝0.5 m3×3.6×107 J/m3＝1.8×107 J
水吸收热量的效率
2. 某物理兴趣小组想要研究将一壶水烧开需要多少天然气，他们用天然气灶将体积为1 L、初温为20 ℃的水加热直至沸腾，又在资料书中查到天然气的热值为3.6×107 J/m3，水的比热容为c水＝4.2×103 J/(kg·℃)．实验过程中，外界气压为1个标准大气压，ρ水取1×103 kg/m3.
(1)水刚刚开始沸腾时，在加热过程中水吸收了多少热量？
解：(1)水的体积V＝1 L＝1 dm3＝1×10－3 m3，由ρ＝ 得，水的质量m水＝ρ水V水＝1×103 kg/m3×1×10－3 m3＝1 kg
在1个标准大气压下，水的沸点是100 ℃，则水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×105 J
(2)他们测得整个烧水过程中的效率为40%，烧开这壶水时至少需要完全燃烧多少m3的天然气？(结果保留2位小数)
解：(2)由 得，完全燃烧天然气放出的热量
由Q放＝qV得，需要完全燃烧天然气的体积
V天然气
(3)请你写出一种烧水过程中提高效率的方法．(合理即可)
解：(3)使用火焰外焰加热；及时清除烧水壶中的水垢等(合理即可)
类型2 “太阳能烧水类”综合计算
3. 太阳能热水器是太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器的参数如下表，该热水器能将照射到吸热管上太阳能的50%转化为水的内能，某地区太阳能每秒辐射到地面每平米的平均功率为1.4×103 W．
[已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求：
真空管直径×长度(mm) 70×180 规格(支管) 15
外径尺寸(mm) 1 840×1 587×1 765 保温层(mm) 60
水箱容量(L) 200 采光面积(m2) 2.1
(1)太阳能热水器通过________的方式改变水的内能；
(2)装满水时热水器中水的质量；
热传递
解：(2)由ρ＝ 可知，热水器中水的质量m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×200×10－3 m3＝200 kg
(3)该地区将热水器中的水由初温20 ℃加热到60 ℃需要多少小时．(结果保留2位小数)
解：(3)水吸收的热量Q＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×200 kg×(60 ℃
－20 ℃)＝3.36×107 J
热水器中的水每秒吸收的热量
Q吸＝ tS×50%＝1.4×103 W/(s·m2)×1 s×2.1 m2×50%＝1.47×103 J
则加热时间t1＝ ≈22857.1 s≈6.35 h
类型3 “热机类”综合计算
4. 随着人们生活水平的不断提高，家用轿车飞快地驶进千家万户，汽车的发动机主要是汽油机，某单缸四冲程汽油机一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50 mm，满负荷工作时做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.6×103 N，活塞的横截面积为35 cm2，飞轮1 min转动1 800圈，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，1 min消耗汽油0.01 kg(汽油的热值约为q＝4×107 J/kg)．问：
(1)燃气对活塞的平均压强是多少Pa；(保留3位有效数字)
解：(1)由压强公式可得 ≈7.43×105 Pa
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
(3)汽油机的效率．
解：(2)活塞移动的距离s＝50 mm＝0.05 m
一个做功冲程中燃气对活塞做的功W＝Fs＝2.6×103 N×0.05 m＝130 J
解：(3)飞轮转动两周，对外做功一次，飞轮1 min转动1 800圈，燃气对活塞做功的次数n＝ ＝900，燃气对活塞做的总功W总＝nW＝900×130 J＝1.17×105 J，该汽油机工作1 min汽油完全燃烧放出的热量为Q＝mq＝0.01 kg×4×107 J/kg＝4×105 J
汽油机的效率为η＝ ×100%＝ ×100%＝29.25%
5. [挑战题] 一种全新的压缩燃烧原理可使汽油发动机的效率达到60%，所谓发动机效率是指发动机牵引汽车前进所提供的能量与汽油完全燃烧产生内能的比值．当前汽油发动机的最高效率是30%.假期小明全家驾车去某地旅游，在高速公路上匀速直线行驶270 km，所用时间是2.5 h，消耗汽油21 L(假设汽油完全燃烧)，汽车发动机在这段时间内产生牵引力的功率为21 kW.(已知ρ汽油＝0.8×103 kg/m3，q汽油＝4.5×107 J/kg)求：
(1)该汽车匀速直线行驶过程中受到的牵引力是多大？
解：(1)汽车行驶的速度
根据 可得，汽车受到的牵引力
(2)该汽车发动机的效率是多少？
解：(2)根据ρ＝ 得，消耗汽油的质量m＝ρ汽油V＝0.8×103 kg/m3×21×
10－3 m3＝16.8 kg
汽油完全燃烧放出的热量
Q总＝mq汽油＝16.8 kg×4.5×107 J/kg＝7.56×108 J
根据 可得，牵引力做功W有用1＝Pt＝21×103 W×2.5×3 600 s＝1.89×108 J
根据η＝ ×100%可得，汽车发动机的效率η1＝ ×100%＝
×100%＝25%
(3)假如小明家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理，效率达60%，则21 L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶多长的距离？
解：(3)根据η＝ ×100%可得，效率达到60%后牵引力做的功W有用2＝Q总η2＝7.56×108 J×60%＝4.536×108 J
根据 可得，行驶的时间
根据 可得，行驶路程s′＝vt′＝30 m/s×2.16×104 s＝6.48×105 m
