(共18张PPT)
14.1 热机
知识点1 热机
【知识链接】①热机是将燃料燃烧的________能转化为______能，再转化为________能的机器；②热机的种类有蒸汽机、__________、汽轮机、喷气发动机等。燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机叫做__________。按燃料的种类分为________机和________机。
化学
内
机械
内燃机
内燃机
汽油
柴油
1．下列所示的交通工具工作过程中使用热机的是( )
B
2．热机工作时能量的转化过程是( )
A.内能→化学能→机械能
B.化学能→内能→机械能
C.化学能→机械能→内能
D.内能→机械能→化学能
B
知识点2 汽油机和柴油机
【知识链接】①汽油机一个工作循环由________、________、________、________四个冲程组成，________冲程对活塞做功，其他三个冲程靠________来完成。________冲程把机械能转化为内能，________冲程把内能转化为机械能；②柴油机的构造和工作与汽油机相似，不同的是柴油机的汽缸顶部是__________，汽油机的汽缸顶部是__________，柴油机吸入汽缸的是________，汽油机吸入汽缸的是______________________。
吸气
压缩
做功
排气
压缩
做功
喷油嘴
惯性
做功
火花塞
空气
汽油和空气的混合物
3．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是( )
A.一个完整的工作循环顺序是：乙甲丁丙
B.乙图冲程能获得动力
C.只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
D.丙冲程存在化学能转化为内能的过程
C
4．(芜湖期中)如图所示是四冲程内燃机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是( )
A.该内燃机是柴油机
B.该冲程中活塞向上运动
C.该冲程是做功冲程，是内能转化为机械能的过程
D.该冲程是压缩冲程，是机械能转化为内能的过程
C
5．(教材P21T2变式)如图所示依次为四冲程内燃机工作示意图，这四个冲程中活塞和曲轴的位置、进气门和排气门的开闭情况有错误的是( )
A B C D
A.吸气 B.压缩 C.做功 D.排气
B
6．(教材P17图)如图所示，在试管内装一些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后观察现象，下列说法正确的是( )
A.活塞冲出管口时，试管口出现的白气是水蒸气
B.该实验中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
C.活塞冲出后，试管内水蒸气内能降低
D.酒精燃烧时将内能转化为化学能
C
7．在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是( )
A.燃气的内能减少，温度降低
B.燃气的内能增加，温度降低
C.燃气的内能减少，温度升高
D.燃气的内能增加，温度升高
A
8．柴油机上安装了一个笨重的飞轮是为了( )
A.提高热机效率
B.节省燃料
C.可以做更多的功
D.利用飞轮惯性完成吸气、压缩和排气三个辅助冲程
D
9．一台四冲程内燃机的飞轮转速为1 800 r/min，则下列说法正确的是( )
A.1 min飞轮转3 600圈，完成1 800个冲程
B.1 min完成900个冲程，做功450次
C.1 s飞轮转30圈，完成60个冲程
D.1 s完成30个冲程，做功15次
C
10．世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意，比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是________________________。如图甲、乙所示中，______是汽油机的工作原理图。
内能转化为机械能
乙
11. 如图所示为四缸发动机的工作原理图。内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气冲程。
排量 2.0 L
输出功率 120 kW
转速 6 000 r/min
(1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将______能转化为________能。
(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如上表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
①该发动机在1 s内做功____________J，单缸排量V＝________L。
②在每个做功冲程里，发动机做功W＝________J。
(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝______________Pa。(1 L＝10－3 m3)
内
机械
1.2×105
0.5
600
1.2×106(共14张PPT)
专题二 热学的综合计算
甲
4.2×104
2.1×103
4.5×107(共26张PPT)
第十四章 内能的利用
知识回顾
内
机械
吸气
压缩
机械
内
升高
做功
内
机械
降低
排气
2
1
完全燃烧
q
mq
Vq
用来做有用功
燃料完全燃烧
转化
转化
保持不变
喷油嘴
汽油
柴油
空气
增大
升高
火花塞
喷油嘴
有用功的那部分
燃料完全燃烧放出的
高低
快慢
【易错辨别改正】
一、热机
1．内燃机一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动两周，对外做功两次，有四次能量转化。( )
改正：_______________________________________________________________
_____________________________。
2．内燃机两个气门关闭，活塞向上运动是做功冲程。( )
改正：_____________________________________________。
3．在四冲程汽油机的工作过程中，汽缸内气体内能最小的是排气冲程。( )
改正：_______________________________________________________________。
×
×
内燃机一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动两周，只有做功冲程对外做功一次，有两次能量转化
内燃机两个气门关闭，活塞向上运动是压缩冲程
×
在四冲程汽油机的工作过程中，汽缸内气体内能最小的是吸气冲程
二、热机效率
4．燃料燃烧越充分，放出热量越大，其热值越大。( )
改正：_______________________________________________________________
____________________________。
5．热机做的有用功多，其效率一定高。( )
改正：_______________________________________________________________
_________________。
×
热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与是否充分燃烧，放出热量多少无关
×
由热机效率公式可知，当消耗的燃料一定时，所做的有用功越多，效率就越高
6．热机的功率越大，其效率就一定高。( )
改正：_______________________________________________________________
_____________________。
7．热值越大的燃料，完全燃烧时放出的热量一定越多。( )
改正： _______________________________________________________________
_____________________。
×
功率是表示做功快慢的物理量，与效率是两个完全不同的概念，它们之间没有关系
×
由Q放＝mq可知，热值越大的燃料，完全燃烧时放出的热量不一定越多，还与质量有关
三、能量的转化和守恒
8．做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量。( )
改正：_______________________________________________________________
_________________________________。
9．做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少。( )
改正：_____________________________________________________。
×
×
做功的物体具有能量，不做功的物体也可能具有能量，如高山上的石头静止，不做功但具有重力势能
能够做功说明具有能量，具有的能量多不一定都做功
10．一个物体只有对其他物体做了功，这个物体才具有能量。( )
改正：______________________________________________________________
________________________。
11．各种形式的能量是可以互相转化的，在它们互相转化的过程中，各种形式的能都守恒，机械能一定守恒。( )
改正：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________。
×
能量表示物体能够对外做功的本领，而不是一定要对其他物体做功。一个物体具有能量不一定要对其他物体做功
×
各种形式能量互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的。因此各种形式能的总量一定守恒，单一的某一种形式的能或几种能不一定守恒
中考热点题型训练
考点1 热机及原理
1．(2022·庐阳区期中)礼花喷射器结构如图所示，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时，转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。下列分析正确的是( )
A.罐内气体的内能增加
B.该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
C.气罐内壁温度升高
D.罐内气体通过热传递方式改变了其内能
B
2．(2022·芜湖期中)如图所示是汽油机的四个工作冲程之一，下列关于该冲程及其能量转化说法正确的是( )
A.吸气冲程，只需将空气吸入汽缸
B.压缩冲程，将机械能转化为内能
C.做功冲程，将内能转化为机械能
D.排气冲程，靠飞轮的惯性完成转动
B
3．(2022·蚌埠期中)某台单缸四冲程汽油机的转速为1 200 r/min，在1 s内汽油机对外做了____次功。如果一次做功为200 J，那么该汽油机的功率为____kW。
4．(锦州中考改)内燃机的问世极大改善了人类的交通运输方式，如图所示是汽油机工作循环中的________冲程，该冲程将内能转化为________能。但同时也带来许多环境污染问题，如四冲程内燃机工作时因________冲程排放的废气对大气造成污染，应该提倡________________________________________。
10
2
做功
机械
排气
汽车使用清洁燃料，降低尾气污染排放
D
6．(南宁中考)如图所示，将活塞迅速下压，玻璃筒底的棉花被点燃。此过程是通过________的方式增加了筒内空气的内能，能量转化方式与汽油机的________冲程相同。某汽油机在一次工作中消耗了2 kg汽油，对外做功为2.3×107 J，则汽油机的效率是________。(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
7．(2022·日照)使用天然气烧水，天然气燃烧所消耗的________能转化为水的内能。小明想测量家中利用天然气烧开一壶水的效率，他记录了水壶的容积、水的比热容和密度、当地水的沸点、天然气的热值、燃烧的天然气体积，还应记录____________就可完成测量。
做功
压缩
25%
化学
水的初温
8．(南通中考改)小明想估测薯片的热值，进行了如下实验。
(1)如图所示，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2 kg的水温度升高了5 ℃，则水吸收的热量Q吸＝____________J。[c水＝4.2×103 J/( kg·℃)]
(2)根据Q放＝Q吸和Q放＝mq，算出薯片的热值比实际值小得多。原因是____________________________________________。
4.2×103
薯片燃烧放出的热量不能完全被水吸收
考点3 能量的转化和守恒
9．(黑龙江中考)目前，某市里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具——冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，不断地冲击墙壁打出圆孔，如图所示，下列关于冲击钻在工作过程中的能量转化的说法正确的是( )
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
D
10．(安徽中考)关于能量及其能量之间的转化，下列说法正确的是( )
A.火山具有内能，冰山不具有内能
B.火箭在加速上升时，机械能保持不变
C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能
D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能
C
考点4 热学和力学综合计算
11．如图所示是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机，铭牌部分信息如下表所示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩冲程中汽缸内气体内能增加是通过______方式实现的；正常工作1 min，柴油机输出的有用功为__________J，消耗柴油______kg，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为______N。(q柴油＝4.0×107 J/kg)
做功
型号 HR05b
活塞行程 100 mm
转速 2 400 r/min
输出功率 8 kW
效率 40%
4.8×105
0.03
4000(共17张PPT)
14.2 热机的效率
知识点1 燃料的热值
【知识链接】我们把某种燃料________燃烧放出的________与其________之比叫做这种燃料的热值，用符号______表示，单位是________________。它是物质一种特性，只与燃料的________有关。燃料完全燃烧放出热量的计算公式是Q放＝_______________ 。
完全
热量
质量
q
焦每千克(J/kg)
种类
mq(或Vq)
1．(淮北月考)关于燃料的热值，下列说法中正确的是( )
A.汽油的热值为4.6×107 J/kg，表示每燃烧1 kg的汽油可以获得4.6×107 J的热量
B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
C.燃料不燃烧时，热值为0
D.燃料的热值与燃料燃烧时放出的热量和质量无关
D
2．(2022·济宁)某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是______________(填序号：①质量，②密度，③比热容，④热值)。完全燃烧10 kg柴油放出的热量Q＝____________J。(q柴油＝4.3×107 J/kg)
3．(2022·阜阳期末)可燃冰是一种热值较大的燃料，2 m3的可燃冰完全燃烧可以释放出6.3×109 J的热量，则可燃冰的热值是______________J/m3；可燃冰燃烧一半后，剩余可燃冰的热值________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②、③、④
4.3×108
3.15×109
不变
有用功
能量
损失
废气
4．(教材P24图)如图所示是内燃机的能量流向图，其中对(1)和(2)最恰当的表述是( )
A.(1)内能 (2)机器散热
B.(1)内能 (2)废气带走的能量
C.(1)化学能 (2)机械损耗
D.(1)化学能 (2)废气带走的能量
D
5．汽车发动机一般是汽油机，汽油的热值为4.6×107 J/kg，若某内燃机的能量流向如图所示，则下列说法正确的是( )
A.该汽油机的效率为30%
B.1 kg的汽油燃烧能够释放4.6×107 J的能量
C.换用热值较大的燃料，热机效率会提高
D.如果改进技术，汽油机的效率就可以达到100%
A
6．若某厂家设计了一台酒精内燃机，且预想该酒精内燃机的效率为50%，酒精的热值为3.0×107 J/kg，则燃烧0.05 kg的酒精时，按照预想，该内燃机所做的有用功为( )
A.7.5×105 J B.7.5×104 J
C.7.5×103 J D.7.5×106 J
7．为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量
D.尽量增加热机的工作时间
A
D
8．长征系列火箭使用液态氢作燃料，主要是由于该燃料( )
A.比热容大 B.热值大
C.所含热量多 D.内能大
9．(2022·马鞍山开学)天然气的热值约为8.4×107 J/m3，完全燃烧0.02 m3的天然气产生的热量，可以使5 kg的40 ℃的水，温度升高[不计热量损耗，在标准大气压下，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]( )
A.50 ℃ B.60 ℃ C.70 ℃ D.80 ℃
B
B
D
D
0.6
8
2(共21张PPT)
14.3 能量的转化和守恒
知识点1 能量转化和转移
【知识链接】①自然界存在着各种形式的能量，在一定条件下，各种形式的能量可以相互________；②同种形式的能量之间在一定条件下发生________(填“转化”或“转移”)，不同种形式的能量之间在一定条件下发生________(填“转化”或“转移”)。
转化
转移
转化
1．学习了能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是( )
A.机械能和内能之间可以相互转化
B.所有的能量之间都可以相互转化
C.热传递改变物体的内能是同种形式的能的相互转移
D.做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化
B
2．(2022·益阳)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.用热水袋取暖
C.钻木取火
D.电动机带动水泵把地下水送到地面
B
知识点2 能量守恒定律
【知识链接】能量守恒定律：能量既不会凭空________，也不会凭空________，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____________。
消灭
产生
转化
转移
保持不变
3．下列关于能量守恒定律的说法错误的是( )
A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化
B.只要有能的转化和转移，就一定遵循能量守恒定律
C.能量守恒定律是人们认识自然的有力武器
D.任何一种形式的能在转化为其他形式能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能量的总量保持不变
A
4．(教材P29图)如图所示是一种设想中的永动机，永动机至今没有制造成功，原因是( )
A.科学技术还不够先进
B.机器不能对外输出能量
C.违背了能量守恒定律
D.机器只能转移能量不能转化能量
C
5．如图所示，小孩从滑梯上自由滑下的过程中，臀部有灼热的感觉，下列说法正确的是( )
A.机械能一定变小
B.机械能守恒
C.重力势能一定变大
D.动能一定变小
A
6．(教材P27图)如图所示，关于能量转化图的说法不正确的是( )
A.摩擦生热，机械能转化为内能
B.能量转化是非常普遍的现象，但是各种形式的能量
之间不能自由地相互转化
C.随着技术的发展，电灯通电后可以全部转化为光能
D.燃料燃烧时，将化学能转化为光能和内能
C
7．(教材P29T1改)一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在泥土中，以上过程中发生了哪些形式的能量转化呢？有四个同学分别给出了能量转化的顺序，你认为正确的是( )
A.机械能→内能→化学能→机械能
B.化学能→机械能→内能→机械能
C.化学能→内能→机械能→内能
D.内能→化学能→机械能→内能
C
8．(2022·上海)瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中能量转化的顺序为( )
A.动能→重力势能→电能
B.重力势能→动能→电能
C.电能→重力势能→动能
D.重力势能→电能→动能
B
9．( 岱岳区模拟)对于如图所示滚摆运动的现象，下列解释中不正确的是( )
A.动能与势能可以相互转化
B.有部分机械能转化为内能，但总能量不变
C.上升的最大高度逐次降低，说明能量不守恒
D.下降时重力势能减小、动能增大
C
10．(2022·淮北月考)如图所示的是小球在地面弹跳的频闪照片，小球越跳越低，最终会静止，这说明小球减小的机械能转化为其他形式的能，而能的总量____________(填“减小”“保持不变”或“增大”)。
保持不变
11．如图所示反映了电风扇正常工作时能量流向图，请在图中( )里填写对应的能量名称。
12．(2022·宜昌)现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的________能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了________________。
机械
能量守恒定律
