人教版中考物理复习第十四章内能的利用课件（45页ppt）

(共45张PPT)
教材梳理
第十四章 内能的利用
1. 从能量转化的角度认识燃料的热值。
2. 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
3. 了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产、生活的联系。
4. 通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化。
课程标准
5. 知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
6. 从能量的转化和转移的角度认识效率。
7. 列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。
考点梳理
热机的工作原理
1. 常见的汽油机是由四个冲程不断循环来保证连续工作的。这四个冲程分别是______________、_______________、_____________、________________。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
2. 汽油机四个冲程的动作特征:
冲程名称 工作示意图 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化 说明
吸气冲程 开 关 向____ 无 汽油与空气的混合物进入气缸（柴油机进入的只有空气）
下
冲程名称 工作示意图 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化 说明
压缩冲程 ____ ____ 向____ ______能转化为____能 混合气被压缩，温度______，内能______
关
关
上
机械
内
升高
增大
冲程名称 工作示意图 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化 说明
做功冲程 _____ _____ 向_____ _____能转化为_____能 ①点火方式为点燃式，利用火花塞产生电火花引燃燃料（柴油机为压燃式，利用被压缩的高温空气引燃燃料）；
②气体膨胀对外做功，温度_______，内能_______
关
关
下
内
机械
降低
减小
冲程名称 工作示意图 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化 说明
排气冲程
____ ____ 向____ 无 排出的废气中含有大量能量
关
开
上
注意：在四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成动作。

内
内
机械
热值
1. 定义：把某种燃料__________燃烧时所放出的__________与燃料__________的比叫做这种燃料的热值。
2. 符号：__________,单位：__________（或J/m3）。
3. 燃料完全燃烧时放出热量的计算公式： Q放=__________
（或Q放=Vq）。
注意： 热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、是否完全燃烧等无关，只与燃料的种类有关。
完全
热量
质量
q
J/kg
mq
1. 能量的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互__________。
2. 能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，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，而在这两个过程中，能量的总量___________________。
转化
能量的转化和守恒
转化
转移
保持不变
3. 能量的转化和转移是有_____________的。
4. 永动机是不可能做成的，因为其违反了能量守恒定律。
方向性
课本简练
1. （九全P21动手动脑学物理2改编）如图1-14-1所示，图甲是四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图乙是该内燃机做功冲程的示意图，请在图乙的方框中画出曲轴的旋转方向并画出进气门和排气门的开闭情况。
如答图1-14-1所示。
2. （九全P24想想议议改编）发动机是汽车的心脏，发动机的效率是汽车的经济性能指标之一，目前发动机的效率还是很低。“节能减排”已引起全球的关注，提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视，请在图1-14-2中的上、下两个方框内各写出一种可能的能量损失方式。
废气带走的能量
机器散热损失的能量
3. （九全P23小资料改编）用液化气作燃料，原因是液化气有 （ ）
A. 较大的密度 B. 较低的沸点
C. 较大的热值 D. 较高的凝固点
C
4. （九全P26动手动脑学物理2改编）2 kg的某种燃料完全燃烧放出的热量是6.0×107 J，则这种燃料的热值是________________。0.2 kg的这种燃料的热值是________________。
3×107 J/kg
3×107 J/kg
5. （九全P28图14.3-2改编）如图1-14-3所示，掉在地上的弹性小球会跳起，但是越跳越低，这是因为（ ）
A. 弹性小球的重力势能转化为动能
B. 弹性小球的机械能转化为内能
C. 弹性小球的内能转化为机械能
D. 弹性小球的机械能不变，它符合能量守恒定律
B
易错精讲
【例1】（2023北京改编）如图1-14-4所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口。将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（ ）
A. 管口出现的“白气”是水蒸气
B. 水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气的内能增加，橡胶
塞的机械能减小
C. 水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的
D. 水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的
易错点1
热机工作过程中的物理量变化
D
思路点拨：注意分清是研究对象对外界做功还是外界对研究对象做功。物体对外界做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
【变式1】【物理学与工程实践】（2024山西）二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术，起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图1-14-5所示，爆破时电加热管发热。使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（ ）
A. 高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低
B. 高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高
C. 高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高
D. 高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低
D
【例2】【物理观念】质量为1 kg的汽油用去一半后，剩下的汽油（ ）
A． 密度、比热容和热值都变为原来的一半
B． 密度和比热容不变，热值变为原来的一半
C． 密度、比热容、热值都不变
D． 密度、比热容变为原来的一半，热值不变
易错点2
热值与比热容的定义
C

D
【例3】利用燃烧酒精给水加热，使质量为2 kg的水温度升高
30 ℃，已知q酒精＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），问：
（1）水吸收的热量是多少焦耳？
（2）若酒精完全燃烧产生的热量只有75%被水吸收，则需要完全燃烧多少千克的酒精？
易错点3
热量的计算
解：（1）水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×
2 kg×30 ℃＝2.52×105 J。

【变式3】【科学思维】（2024烟台）在“探究物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3 kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图1-14-6所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线__________（填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为__________，这种物质在0～5 min内吸收的热量为______________J。
b
煤油
2.52×104
物质 比热容c/[J·（kg·℃）-1]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
考点1 热值［10年4考：2016年(选择)、2021年(填空)、2022年(填空)、2024年(综合)考查］
1. 小明测试了自己家中分别单独使用不同种类燃料时的平均月消耗量分别为木柴约200 kg、烟煤约80 kg、液化石油气约30 kg、煤气约60 kg。这四种燃料中哪种燃料的热值最高？( )
A. 液化石油气 B. 煤气 C. 烟煤 D. 木柴
考点精练
A
2. 如图1-14-7所示，若甲、乙两杯水温度都升高50 ℃。则（ ）
A. 甲杯水吸收的热量较多
B. 乙杯水吸收的热量较多
C. 两杯水吸收的热量一样多
D. 无法比较两杯水吸收的热量
C
3. 【物理学与社会发展】2023年5月10日，搭载着天舟六号货运飞船的长征七号遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空，运载火箭使用液态氢作为燃料的主要原因是液态氢的热值__________，在火箭升空过程中，随着液态氢质量的减少，液态氢的热值__________（填“增大”“不变”或“减小”）。
大
不变
4. 【科学探究】小箕和小秋为了探究煤油和菜籽油的热值大小关系，组装了如图1-14-8甲所示的装置进行实验。实验时煤油和菜籽油的__________（填“质量”或“体积”）应相同，实验中应通过_______________________（填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映煤油和菜籽油放出热量的多少。小琳组装了如图1-14-8乙所示的装置，烧杯内装的是符合实验条件的煤油，如果想要进一步探究煤油和水的吸热能力，应该与图甲中_______（填“A”或“B”）装置的实验数据进行比较，这个实验中能反映
水和煤油所吸收热量的物理量
是___________（填“加热时间”
或“温度计示数的变化”）。
质量
温度计示数的变化
A
加热时间
考点2 热机的工作原理及热机效率［10年6考：2016年(填空)、2019年(填空)、2021年(选择)、2022年(填空)、2023年(选择)、2024年(综合)考查］
5. 【物理观念】（2023广东改编）图1-14-9是四冲程内燃机的某一冲程示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 在这个过程中，气缸内的气体内能增大
B. 该内燃机排出的尾气温度越高，它的效率就越高
C. 该冲程是做功冲程
D. 该冲程的能量转化情况是机械能转化为内能
C
6. 【科学思维】十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。图1-14-10为蒸汽机的工作原理图：打开阀门A，关闭阀门B，锅炉内的高压蒸气进入气缸，推动活塞上行。当活塞达到气缸顶部时，关闭阀门A，打开阀门B，蒸气进入冷凝器，气缸内压强减小，活塞下降，如此循环往复。下列说法错误的是（ ）
A. 用水冷凝蒸气是利用热传递改变内能的
B. 蒸汽机在整个工作过程中的机械能守恒
C. 蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似
D. 蒸气推动活塞向外做功后，蒸气的内能会减小
B
7. （2024潍坊）某建筑工地上，起重机在10 s内将质量为2.15 t的重物沿竖直方向匀速提升6 m，此过程起重机消耗柴油0.01 kg。柴油的热值q＝4.3×107 J/kg，g取10 N/kg。问：
（1）重物上升的速度是多少？
（2）起重机提升重物的功率？
（3）若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，用字母η表示，则起重机的提升效率是多少？

考点3 能量的转化和守恒[10年0考]
8. 从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（ ）
A. 篮球加速下落时，重力势能转化为动能
B. 干电池对外供电时，将电能转化为化学能
C. 陨石坠入大气层剧烈燃烧的过程中，机械能转化为内能
D. 液化气燃烧的过程是化学能转化为内能
B
9.关于能量的转移和转化，下列判断正确的是（ ）
A. 热量可以从低温物体转移到高温物体
B. 能量转移和转化没有方向性
C. 电取暖器辐射到房间里的热量可以再利用
D. 汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车
A
10.燃油汽车的动力机械是内燃机。汽车匀速行驶时，内燃机通过燃烧汽油把__________能转化为气体的内能，然后通过做功冲程把内能转化成汽车的动能；而运动的汽车制动时由于摩擦，动能转化成了轮胎、地面和空气的__________能，这些消耗的能量不能再自动用来驱动汽车，可见，能量的转化和转移过程是有__________性的。
化学
内
方向
11. 【物理学与工程实践】人类文明，一脉相传。从古代的水磨，到今天的水电站，都是人类对水能的合理开发与利用。如图1-14-11所示，图甲是古代的水磨，流水冲击水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图乙是水电站，流水冲击水轮，带动发电机发电。从能量转化和转移的角度来看，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中，水磨工作过程中只有机械能的转移，没有机械能转化为其他形式的能
B. 图甲中，流水通过水轮后，在往下游流动的过程中，水流的速度不变，机械能不变
C. 图乙中，拦河大坝起到了提高水的重
力势能的效果
D. 图乙中，流水冲击水轮，带动发电机
发电，减少的水能全部转化为电能
C
考点4 综合真题
12. （2021广东）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：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功
D. 排气冲程：内能转化为机械能
C
13. 【物理观念】（2022广东）图1-14-12表示四冲程汽油机处于__________冲程。汽车尾气带走的能量__________（填“能”或“不能”）自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有__________。
排气
不能
方向性
14. （2024广东节选）阅读下列短文，回答问题。
载 人 飞 艇
2024年3月30日，我国自主研制的“祥云”AS 700载人飞艇成功完成首飞。某飞艇如图1-14-13甲所示，其气囊体积巨大，采用轻质材料制作。飞艇升空靠浮力来实现，水平飞行靠发动机提供动力。发动机输出的能量用于做推动功和辅助功：推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功；辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功，辅助功的功率恒定。
当飞艇低速（v≤12 m/s）水平直线飞行时，其受到的空气阻力F阻与速度v的关系如图1-14-13乙所示。飞艇部分参数如下表。忽略气囊厚度及气囊外其他部分受到的浮力。
空载质量（不含氦气） 3 750 kg 气囊总容积 4 200 m3
发动机额定输出功率 3×105 W 辅助功的功率 5×104 W
发动机效率 36% 最大速度 70 km/h
（1）飞艇先后以3 m/s和6 m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间，推动功分别为W1和W2，则W1∶W2＝__________。
（2）飞艇低速水平匀速直线飞行时，若消耗10 kg燃油，可飞行的最大距离为__________km。
（燃油热值q油＝4.5×107 J/kg）
1∶4
16.2
15. （2019广东节选）阅读下列短文，回答问题。
可 燃 冰
可燃冰是一种新型能源，主要成分是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，它形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣。1 m3的可燃冰分解后可释放出约0.8 m3的水和164 m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。在1个标准大气压下，0.5 m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量至少可以将质量为__________kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾。［c水=4.2×103 J/(kg·℃),甲烷的热值取4.2×107 J/m3］
8 200