第十四讲 内能的利用-2026年中考物理复习课件（37页PPT）

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第一部分 基础过关
第十四讲 内能的利用
人教：九全第十四章 粤教沪科：九上第十二章
　　 能量的转化与守恒(6年5考，2025、2024、2023、2022、
2021年考)
能量的转化 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互①
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
种形式② 为其他形式，或者从一个物体
③ 到其他物体，而在转化和转移的过程中，
能量的总量④
转
化
转化
转移
保持不变
　　特别提醒
　　能量守恒定律不同于机械能守恒．所有的能量转化和转移过程，都
遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有一定条件的．
　　1．一题多设问下列现象中，能量如何转化：
　　(1)篮球加速下落时， 能转化为 能；
　　(2)陨石坠入大气层剧烈燃烧的过程中， 能转化
为 能；
　　(3)电池放电，将 能转化为 能；
　　(4)植物的光合作用，将 能转化为 能；
　　(5)给蓄电池充电，将 能转化为 能；
　　(6)电热水器烧水，将 能转化为 能．
重力势
动
机械
内
化学
电
光
化学
电
化学
电
内
　　2．(2025·连云港)下图为某核电站的发电流程图，关于核电站发电
的过程，下列说法正确的是（　A　）
A． 核反应堆中，发生的是核裂变
B． 核反应堆中，将核能转化为电能
C． 汽轮机工作时，将内能转化为电能
D． 发电机工作时，将内能转化为电能
A
　　 热机(6年3考，2023、2022、2021年考)
　　一、热机：利用① 做功的机械，原理是燃料的化学能Ｆ内
能Ｆ机械能．
　　二、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生② 的
热机．
　　内燃机分为汽油机和柴油机两大类．
内能
动力
　　三、汽油机的工作过程
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
进气门③ ， 排气门④ ， 活塞向⑤ 运动，汽油和空气混合物进入气缸 进气门和排气门都⑥ ，活塞向⑦ 运动，将⑧ 能转化为⑨ 能 进气门和排气门都⑩ ，活塞向 运动，将 能转化为 能
进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，排出气缸内的废气
打开
关闭
下
关闭
上
机械
内
关闭
下
内
机械
关闭
打开
上
　　说明：除了做功冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程都是靠
飞轮的惯性完成的．
　　3．如图所示为四冲程汽油机的工作示意图，一个工作循环的正确
顺序： ，图 冲程能获得动力，图丁冲程将
能转化为 能．若这台汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，则
在1 s内，汽油机完成 个冲程，对外做功 次．
乙丁甲丙
甲
机
械
内
80
20
　　思路点拨 (1)判断是哪个冲程：①看两个门的开、闭情况；②看活
塞的运动方向．(2)内燃机每个工作循环有四个冲程，活塞往复两次，曲
轴转动两周，对外做功一次．
　　4．某汽油机的工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程．如
图是 冲程的工作示意图，活塞向 运动，燃料混合物被
压缩，在这个过程中机械能转化为 ．
压缩
上
内能
　　 热值及其计算(6年5考，2025、2024、2023、2022、2021年考)
定义 某种燃料① 放出的热量与其质量之② ，叫
作这种燃料的热值
单位 焦每千克，符号是③
计算
式 q＝或q＝.计算燃料燃烧的放热公式：Q＝qm或Q＝qV
理解 酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示④

热值是燃料本身的一种属性，它只与燃料的⑤ 有关，
与燃料的质量、状态、体积、是否完全燃烧等均无关
完全燃烧
比
J/kg
1 kg酒精完全燃烧放出
3.0×107 J的热量
种类
　　5.(2024·连云港)下列关于燃料的热值说法正确的是（　D　）
A． 燃料燃烧越充分，其热值越大
B． 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C． 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D． 焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的
热量
D
　　6．(2025·德阳改编)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初
温为20 ℃、质量为2 kg的水加热至沸腾(一个标准大气压下)，该过程中
水吸收的热量是 J，水吸收的热量相当于完全燃烧
2.24×10-2 m3天然气放出的热量，则天然气的热值为 J/m3，
未使用完的天然气的热值 (选填“变大”“变小”或“不
变”)．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
6.72×105
3×107
不变
　　7．实验探究小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出
的热量会被水吸收，而水的比热容已知，于是设计了一个实验来探究煤
油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了如图所示的装置进行实验，记
录结果见下表：
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
　　 (1)为了保证实验结论可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实
验中还应控制煤油和菜籽油的 相等．
　　(2)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是
．
质量
煤
油
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
　　(3)小明同学还利用此实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么他
计算出的热值将比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)，原因
是 ．
偏小
燃料燃烧放出的热量没有被水全部吸收
燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
　　 热机的效率
定义 用来做① 的这部分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比
公式 η＝
提高途径 (1)让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉，加大送风量等
(2)利用废气的能量
(3)不断改进和创新热机，减少能量损失
有用功
　　8. 已知某种汽油的热值是4.6×107 J/kg，现有汽油0.02 kg，完全燃
烧其中的一半，汽油放出的热量是 J；若上述放出的热量
使2 kg的水温度升高25 ℃(未沸腾)，则水吸收的热量为 J；
剩余0.01 kg的汽油热值是 J/kg.如图为某汽油机工作时能量
转化图，由图可知，在各种热损失中， 最多，因此，提高
热机效率的主要途径是 ．该汽
油机的效率是 ．[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
4.6×105
2.1×105
4.6×107
废气内能
尽量使燃料完全燃烧和利用废气能量
40%
A． 甲图是做功冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B． 由乙图可知该汽油机的效率
是38%
C． 若能利用尾气中的余热给车内
供暖，该举措将大大提高燃料
的热值
D． 汽车尾气中“汽油味”越重，说明汽油燃烧越不充分，汽油机的工作效率越低
　　9．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．下列有关说法正确的是（　D　）
甲 乙
D
　　10．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料．水壶装入
2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃，消耗了25 g丁烷气
体．求：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，丁烷的热值为4.8×107 J/kg]
　　(1)壶中水的质量；
　　解：壶中水的质量m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3＝2 kg
　　(2)水吸收的热量；
　　解：水吸收的热量Q水＝c水m水Δt水＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100
℃－25 ℃)＝6.3×105 J
　　10．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料．水壶装入
2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃，消耗了25 g丁烷气
体．求：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，丁烷的热值为4.8×107 J/kg]
　　(3)卡式炉的加热效率．
　　解：丁烷放出的热量Q丁烷＝m丁烷q丁烷＝25×10-3 kg×4.8×107 J/kg
＝1.2×106 J
　　卡式炉的加热效率η＝×100%＝×100%＝52.5%.
　　10．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料．水壶装入
2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃，消耗了25 g丁烷气
体．求：[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，丁烷的热值为4.8×107 J/kg]
　　解：答：(1)壶中水的质量为2 kg；
　　(2)水吸收的热量为6.3×105 J；
　　(3)卡式炉的加热效率为52.5%.
　　1. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，小球弹起的高度逐渐减
小，同时发现小球变热．小球在下落时，它的 能减小，
动能 .根据 定律，小球在弹跳过程中有一部
分机械能转化为 ，但能量在整个转化和转移的过程
中， 保持不变．
重力势
增加
能量守恒
内能
总量
　　2. 如图是一种设想中的永动机．设想“利用上水池的水使水轮发电
机发电，然后，利用发电机产生的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回
上水池(一部分电能供用电器使用)，这样不断循环下去，就可以制成一
个永动机”．这个永动机 (选填“能”或“不能”)持续运
转．实际过程中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能量转化
为 能，抽水机向上的抽水量 (选填“大于”“等于”或
“小于”)经水轮发电机流下来的水量．
不能
内
小于
　　3. 跨生物学如图所示，人类需要进食适当的食物以满足生命活动所
需．食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞内与氧结合，提供细
胞组织所需的能量．这种过程尽管没有火焰，但食物的化学能同样可以
转化为 ；人在进行各种运动时，食物提供的化学能转变为人
的 ；另外，人体内会产生微弱的生物电流，所以食物的化学
能还可以转变为 ．
内能
机械能
电能
　　4.如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾．当
水沸腾一段时间以后，塞子会被试管内的水蒸气推出．此过程中酒精燃
烧把 能转化为 能，使水的温度 ，直至沸腾；
水沸腾后产生大量水蒸气，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，即水蒸气
的内能转化为塞子的 能．
化学
内
升高
机械
　　1． (2025·连云港)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液
态氢具有（　A　）
A． 较大的热值 B． 较低的沸点
C． 较大的比热容 D． 较高的凝固点
A
　　2． (2023·广东)如图是四冲程内燃机的某一冲程示意图，该冲程是
（　C　）
A． 吸气冲程 B． 压缩冲程
C． 做功冲程 D． 排气冲程
C
　　3．(2023·广东节选)完成下列风力发电的主要能量转化流程图：
① ，② ．
机械能
电能
　　4．(2022·广东)如图表示四冲程汽油机处于 冲程，汽车尾
气带走的能量 (选填“能”或“不能”)自动汇集起来转化成燃
料的化学能，这反映了能量的转化具有 ．
排气
不能
方向性
　　5．燃油汽车的动力机械是内燃机，燃油汽车行驶过程中，燃料
的 能通过燃烧转化为燃气的内能，再通过发动机做功把内能转
化为汽车的 能．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用来驱动汽车，可
见，能量的转化和转移过程是有 性的．
化学
机械
内
方向
　　6．图A、B、C、D是某单缸四冲程汽油机的工作示意图，图E、F
是演示实验的示意图，气缸中气体内能最小的是图 所示的冲程，
将内能转化为机械能的是图 所示的冲程，与图B原理相同的是
图 所示的演示实验．若该汽油机1 s对外做功15次，则汽油机的飞
轮速度为 r/min.
A
C
E
1 800
　　7．(2021·广东)如图所示为火箭发射的场景．火箭的燃料使用了液
态氢，主要是因为它的 大．火箭发射升空时，燃料的化学能转
化为 能，再转化为火箭的机械能．这个过程中火箭的机械能
(选填“守恒”或“不守恒”)．
热值
内
不
守恒
　　8．在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量1 kg的水，从20 ℃
加热到沸腾，水吸收的热量是 J． 他家天然气热水器的热
效率是70%，他某次洗澡，耗水20 kg，热水器进水温度是22 ℃，出水
温度是42 ℃，他这次洗澡消耗天然气 m3.已知水的比热容是
4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值是3.2×107 J/m3.
3.36×105
0.075
　　9． 跨数学小帆在老师指导下，用如图甲所示的同一个实验装置分
别加热100 g的a、b两种液体(其中一种是水)，用测得的数据绘制了温度
随时间变化的图像如图乙，b从20 ℃加热至沸腾刚好消耗了4 g酒精(q酒精
＝3×107 J/kg)．若单位时间内a吸收的热量与b吸收的热量相等，c水＝
4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法中正确的是（　C　）
A． b的比热容为2.4×103 J/(kg·℃)
B． b的吸热能力大于a的吸热能力
C． 0～8 min b吸收的热量为3.36×104 J
D． 该酒精灯的加热效率为28%
C