3.4 燃料的热值 热机及其效率
一．选择题
1．（2018?巴中）下列有关热机的说法正确的是（ ）
A．柴油机顶部是火花塞，吸气冲程吸入的是空气
B．热机的工作原理是将内能转化为机械能
C．内燃机压缩冲程时体积增大，内能减少，温度升高
D．热机效率可以等于1
2．（2019?湘西州）多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，从能量转化的角度看，存在着内能转化为机械能的过程的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
3．（2019?武汉）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
4．（2017?达州）下列关于热现象的说法中，正确的是（ ）
A．冬天，嘴里呼出“白气”属于汽化现象
B．水凝固过程中，温度不变，内能增大
C．扩散现象的发生是由于分子间有相互作用力
D．汽油机飞轮转速是3600r/min，则在1s内汽油机内能转化为机械能30次
5．（2017?河北）下列说法正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低
B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C．同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多
D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
6．（2017?枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．25% B．35% C．40% D．75%
7．（2018?益阳）下列关于热值的说法正确的是（ ）
A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C．热量燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关
8．（2019?乐山）下列关于能量转化的说法，正确的是（ ）
A B C D
A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
9．（2019?宜昌）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（ ）
A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹
D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源
10．（2018?株洲）智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势，零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中（ ）
A．电能转化为机械能 B．内能转化为机械能
C．机械能转化为电能 D．机械能转化为内能
11．（2019?仙桃）下列关于能源的说法错误的是（ ）
A．涉及热现象的能量转化过程是没有方向性的，是可逆的
B．核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备
C．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于不可再生能源
D．人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量
二．填空题
12．（2018?菏泽）热机给人类文明带来进步，也给生态环境造成污染。热机对环境造成的污染主要有：热污染、空气污染和________污染。
13．（2019?辽阳）如图是汽油机两个冲程的示意图，其中 乙 图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是________（填“空气”或“汽油和空气”）汽车发动机用水来冷却、是利用了水的________大的特点。
14．（2018?南充）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了________个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量________J．（q汽油＝4.6×107J/kg）
15．（2019?东营）汽车在平直公路上匀速行驶9.2km，消耗燃油1kg，已知汽车的牵引力是2000N，则汽车发动机的效率是________。（燃油热值取4.6×107J/kg）
16．（2019?菏泽）小明家有辆排量1.6L的汽车，行驶100km油耗约为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出________J热量，燃油汽车产生的________对环境会造成污染。
17．（2019?桂林）我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。如图所示，长征三号丙运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把________能转化为________能。
三．实验探究题
18．（2019?镇江）在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向________端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量________g的酒精；
（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是________；
（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________来反映的。
（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是________。
温度
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
四．计算题
19．（2019?兰州）已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。求：
（1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出多少热量？
（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃？（当地的大气压强为1标准大气压）
1．（2019?菏泽一模）下列机械设备的动力装置不是利用热机的是（ ）
A．我国长征系列运载火箭的发动机 B．我国歼20战机的喷气式发动机
C．我国高铁车头采用的是电力机车 D．我国055型导弹驱逐舰配备燃气轮机
2．（2019?桂林模拟）如图，给试管里的水加热至沸腾后，水蒸气会推动橡皮塞冲出试管口。关于水蒸气将橡皮塞冲出所涉及的能量转化，汽油机的哪一个冲程是相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
3．（2019?双牌县一模）我们学习了热机的相关知识，图中是汽油机上作的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（ ）
A． B． C． D．
4．（2019?安居区校级一模）某四冲程汽油机的转速是1800r/min，那么1秒种内该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是（ ）
A．15个，15次 B．60个，15次 C．60个，30次 D．30个，15次
5．（2019?历下区三模）如图，是某内燃机能量走向示意图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．10% B．25% C．30% D．75%
6．（2019?市中区二模）寒假，《流浪地球》影片大热，激起了同学们对航天科技的浓厚兴趣，选择某种物质作为火箭燃料的首要依据是（ ）
A．比热容大 B．热值大 C．密度小 D．电阻小
7．（2019?邵东县模拟）三口之家分别单独使用不同燃料的平均月消耗量分别为：干木柴约150kg，无烟煤约50kg，煤气约30kg，天然气约15kg，这四种燃料中热值最高的是（ ）
A．干木柴 B．无烟煤 C．天然气 D．煤气
8．（2019?李沧区二模）下列事例中，关于能量转化说法正确的是（ ）
A．手机充电过程是化学能转化为电能 B．发电机发电过程是电能转化为机械能
C．搓手取暖过程是机械能转化为内能 D．汽车的发动机工作过程是机械能转化为电能
9．（2019?城步县模拟）根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（ ）
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
10．（2019?城步县模拟）下列有关能量转化和守恒的说法正确的是（ ）
A．用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能
B．某种化学反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能
C．光电池板是把光能转化为电能
D．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
11．（2019?株洲模拟）下列关于能量转化和转移现象的说法中，正确的是（ ）
A．压缩冲程时，内能转化为机械能 B．烧水过程中壶盖跳起时，机械能化为内能
C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．电动机工作时，机械能转化为电能
12．（2019?广西二模）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功，使气体的________增加，温度升高，这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同；某国产品牌汽车运行100km耗油5kg，这些汽油完全燃烧放出________J的热量。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
13．（2019?泰兴市二模）在汽油机的压缩冲程中，将机械能转化为________能。如果汽油机每分钟对外做1200次功，则每秒完成________个工作循环。
14．（2019?苏州一模）某汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h过程中，消耗了5kg汽油。若汽油在汽缸内完全燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，汽车发动机可获得动力________N．该汽车发动机某工作时刻如图所示，则该四冲程汽油机处于________冲程，该汽油机若每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成________个工作循环。（汽油热值近似取q＝5×107J/kg）
15．（2019?咸安区模拟）可燃冰作为一种潜力巨大的清洁能源，完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，以10倍的关系计算，500g可燃冰完全燃烧放出的热量为________J，如果这些热量的50%被水吸收，可以使________kg的水从50℃加热至100℃（c水＝4.2×103/（kg/℃），q煤气＝4.2×107/kg）
16．（2019?临沂模拟）电动机带动水泵抽水是________能转化成________能，植物吸收阳光进行光合作用是________能转化为________能，燃料燃烧时发热是________能转化为________能。
17．（2019?福建一模）在自然界中，其能量既不会消失，也不会创生，只能发生转化和转移。冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，这属于能量的________；烧水时，水蒸气顶起壶盖，这属于能量的________。
18．（2019?二道区模拟）2017年11月5日19时45分，西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。预计到2018年年底，将有18颗北斗卫星发射升空，服务区覆盖“一带一路”沿线国家及周边国家。长征三号乙运载火箭起飞过程中________能将转化为________能，机械能将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
19．（2019?信阳一模）如图所示，某小组同学深用相同的器材组装了甲乙、两三个实验装置，其中，燃料的质量均相等都为10g。烧杯中a、b两种液体的质量和初温也相同，当燃料燃尽时，立即读取相应温度什的读数，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。
（1）选择甲、丙两个实验装置可以探究比较________。
（2）当燃料燃通过读取的温度计示数可以判断________的比热容较小（选填“a”或“b”）
（3）为比较两种燃料的热值，应选择________两图进行试验，燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1________q2（选填“＞”，“＝”，“＜”）
20．（2019?安丘市二模）五一期间，小明爸爸利用家中汽车进行了自驾旅游，小汽车以120km/h速度行驶了2h，从油量指示表上估计出消耗汽油约16L．汽油密度ρ＝0.75×103kg/m3，汽油热值q＝4.5×107J/kg。小明从物理书上了解到汽油机的效率约为30%．求：
（1）16L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽车发动机输出的有用功；
（3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力。
3.4 燃料的热值 热机及其效率
一．选择题
1．（2018?巴中）下列有关热机的说法正确的是（ ）
A．柴油机顶部是火花塞，吸气冲程吸入的是空气
B．热机的工作原理是将内能转化为机械能
C．内燃机压缩冲程时体积增大，内能减少，温度升高
D．热机效率可以等于1
【答案】B
【解析】A、柴油机与汽油机结构上存在差异，柴油机顶部是喷油嘴，吸气冲程吸入的是空气。故A错误；B、热机是将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞机械能的机器。故B正确；C、内燃机是最常见的热机。在内燃机的压缩冲程，活塞压缩燃气做功，使工作物质的内能增加，温度升高，体积减小，压强增大。故C错误；D、热机工作过程中，尾气带走大量的热量，另外燃料不可能完全燃烧，克服机械摩擦及机械散热损失能量等，所以热机获得的有用机械能很少，机械效率远小于1．故D错误。选B。
【点评】此题考查了热机的工作原理、工作过程中的能量转化及热机效率。明白其工作原理，熟悉工作过程是解答此类问题的基础。
2．（2019?湘西州）多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，从能量转化的角度看，存在着内能转化为机械能的过程的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【解析】汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确。选C。
【点评】此题主要考查的是学生对内燃机四个冲程中能量转化情况的了解和掌握，基础性题目。
3．（2019?武汉）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【答案】A
【解析】A、汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确；B、在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误；C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；D、在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。选A。
【点评】本题考查了汽油机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
4．（2017?达州）下列关于热现象的说法中，正确的是（ ）
A．冬天，嘴里呼出“白气”属于汽化现象
B．水凝固过程中，温度不变，内能增大
C．扩散现象的发生是由于分子间有相互作用力
D．汽油机飞轮转速是3600r/min，则在1s内汽油机内能转化为机械能30次
【答案】D
【解析】A．冬天气温低，嘴里呼出气体中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，悬浮在空气中形成“白气”，故A错误；B．水在凝固过程中，温度不变，向外放热，内能减小，故B错误；C．扩散现象说明了分子在不停的做无规则运动，故C错误；D．汽油机飞轮转速是3600r/min＝60r/s，由“一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次”可知，在1s内汽油机对外做功30次，即在1s内汽油机内能转化为机械能30次，故D正确。选D。
【点评】本题考查了物体变化和扩散现象以及有关热机的计算，记住相关的知识点是关键。
5．（2017?河北）下列说法正确的是（ ）
A．热机消耗的燃料越多，效率就越低
B．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体
C．同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多
D．人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害
【答案】D
【解析】A、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误；B、热传递中，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，传递的不是温度，故B错误；C、由Q＝cm△t可知，没有外界做功时，同一物体，温度降得越多，放出的热量就越多，若物体的状态改变，c也随之改变，故C错误；D、生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。故D正确。选D。
【点评】本题考查了热机的效率概念的了解、还考查学生对温度、热量与内能的关系、热传递的实质以及水的比热容的特点以及在生活中的应用，是热学的难点，是中招的热点。
6．（2017?枣庄）如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．25% B．35% C．40% D．75%
【答案】B
【解析】因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：η＝1﹣25%﹣40%＝35%。选B。
【点评】本题考查了热机效率的计算，明确热机效率的含义是关键。
7．（2018?益阳）下列关于热值的说法正确的是（ ）
A．2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C．热量燃烧不完全时热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关
【答案】D
【解析】A、燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故A错误；B、燃料的热值越大，只有在相同质量并且完全燃烧的情况下，放出的热量才越多，质量少、燃烧不完全放出的热量就少，故B错误；C、热值与燃料是否完全燃烧无关，故C错误；D、热值是燃料本身的特性，与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，故D正确。选D。
【点评】此题主要考查的是学生对燃料热值是燃料特性的理解和掌握，常见题目。
8．（2019?乐山）下列关于能量转化的说法，正确的是（ ）
A B C D
A．图中，风力发电将空气的动能转化为电能
B．图中，拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C．图中，“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D．图中，水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
【答案】A
【解析】A、风力发电是将机械能转化为电能，故A正确；B、拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，当放开石子时，弹弓的弹性形变程度变小，所以弹性势能变小，故B错误；C、当飞船减速着陆时，飞船的质量不变，速度减小，动能减小；质量不变，高度越来越小，重力势能越来越小，机械能减小，故C错误；D、水平路面上疾驰的汽车，在行驶的过程中，质量不变，高度也不变，则汽车的重力势能不变，故D错误。选A。
【点评】本题主要考查学生对能量的转化的理解和掌握，属于常见题型，是一道基础性题目。
9．（2019?宜昌）前段时间，“加水就能跑的神车”事件一度成为舆论热点，该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段），但被曲解为“加水就能跑”。下列对该事件的看法错误的是（ ）
A．氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能
B．水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量
C．对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹
D．该车行驶的能量最终来源于水，水是一种能源
【答案】D
【解析】A、氢燃料电池是将氢气的化学能最终转化为电能，再用来驱动汽车的，故A正确；B、根据能量守恒定律，水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量，故B正确；C、由科学常识可知，对于热点事件要遵从科学原理，不能盲从更不能以讹传讹，故C正确；D、该车行驶的能量最终来源于用水制出的氢气，但不能直接说水是这里的能源，故D错误。选D。
【点评】本题考查了氢燃料电池的原理，能量守恒定律的理解，以及对水能的认识等，注意概念说法的严密性。
10．（2018?株洲）智轨列车融合了有轨电车和公共汽车的优势，零排放、无污染。智轨列车的动力系统在输出动力的过程中（ ）
A．电能转化为机械能 B．内能转化为机械能
C．机械能转化为电能 D．机械能转化为内能
【答案】A
【解析】根据题意可知，智轨列车的动力系统在输出动力的过程中，消耗了电能，得到了机械能，是依靠电动机实现能量转化的。选A。
【点评】本题考查电动机能量的转化，属于基础题。
11．（2019?仙桃）下列关于能源的说法错误的是（ ）
A．涉及热现象的能量转化过程是没有方向性的，是可逆的
B．核反应堆是通过可控裂变反应释放核能的设备
C．我国海域深处蕴藏的大量“可燃冰”属于不可再生能源
D．人类利用太阳能的实质，是将太阳能转化为其他形式的能量
【答案】A
【解析】A、能量的转化和转移是具有方向性的，故A错误；B、核能发电是利用铀原子核裂变时放出的核能来发电的。核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控裂变（链式反应）释放能量的，故B正确；
C、可燃冰不能在短期内从自然界得到补充，所以它们属于不可再生能源，故C正确；D、太阳能可以转化为其他形式的能，故D正确。选A。
【点评】本题考查了能源的来源和利用，熟悉能源间的相互转化及转化的方式即可解答，难度不大。
二．填空题
12．（2018?菏泽）热机给人类文明带来进步，也给生态环境造成污染。热机对环境造成的污染主要有：热污染、空气污染和________污染。
【答案】噪声。
【解析】在生活中，热机主要是汽油机和柴油机，汽油和柴油的燃烧会产生大量的烟尘和废气，所以会造成大气污染，同时，由于热机各部位的振动会产生高分贝的噪声，造成噪声污染。
【点评】此题考查了热机对环境的影响，属于基础性题目。
13．（2019?辽阳）如图是汽油机两个冲程的示意图，其中 乙 图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是________（填“空气”或“汽油和空气”）汽车发动机用水来冷却、是利用了水的________大的特点。
【答案】乙；汽油和空气；比热容。
【解析】由图可知，甲图中两个气门都关闭，活塞上行，为压缩冲程，图乙中，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，为汽车提供动力的冲程是做功冲程，故图乙是正确的；在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；
与其它液体相比较，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，制冷效果最好。
【点评】本题是关于内燃机的综合题目，能否知道汽油机和柴油机的区别、四个冲程的特点及压缩和做功冲程的特点是解决此类问题的关键。
14．（2018?南充）某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了________个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量________J．（q汽油＝4.6×107J/kg）
【答案】15；2.3×l07。
【解析】（1）四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，活塞往复2次，四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，所以1s内，飞轮转30圈，共15个工作循环，60个冲程，做功15次。（2）500g＝0.5kg汽油完全燃烧产生的热量：Q放＝mq＝0.5kg×4.6×l07J/kg＝2.3×l07J。
【点评】此题以常见的汽油机为载体综合考查了热机的工作过程和有关热机的计算，要求学生熟练掌握所学知识。
15．（2019?东营）汽车在平直公路上匀速行驶9.2km，消耗燃油1kg，已知汽车的牵引力是2000N，则汽车发动机的效率是________。（燃油热值取4.6×107J/kg）
【答案】40%。
【解析】汽车牵引力所做的功：W＝Fs＝2000N×9.2×103m＝1.84×107J；
消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1kg×4.6×107J/kg＝4.6×107J；
汽车发动机的效率：η＝＝×100%＝40%。
【点评】本题考查了功的公式、燃料完全燃烧放热公式和效率公式的应用，属于基础题目。
16．（2019?菏泽）小明家有辆排量1.6L的汽车，行驶100km油耗约为5kg，汽油的热值为4.6×107J/kg，若这些汽油完全燃烧，可放出________J热量，燃油汽车产生的________对环境会造成污染。
【答案】2.3×108；噪声（或尾气）。
【解析】这些汽油完全燃烧放出的热量：
Q＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J；
燃油汽车产生的噪声（或尾气）会对环境会造成污染。
【点评】本题考查热量的计算以及热机的污染等知识，难度不大。
17．（2019?桂林）我国于2019年5月17日在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭，成功发射一颗北斗导航卫星。如图所示，长征三号丙运载火箭升空时，燃料燃烧后通过做功，把________能转化为________能。
【答案】内；机械。
【解析】燃料燃烧时化学能转化为内能，燃料燃烧后通过做功，使火箭升空，将内能转化为机械能。
【点评】此题考查的是热机内部的能量转化过程，是一道基础题目。
三．实验探究题
18．（2019?镇江）在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。
（1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向________端调节；图2是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图3所示，则他还应称量________g的酒精；
（2）小林组装的实验装置如图4所示，他在器材安装中的一处错误是________；
（3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过________来反映的。
（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如表所示，根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是________。
温度
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽时的水温/℃
水温的变化/℃
酒精
20
65
45
碎纸片
20
80
60
【答案】（1）左；6.5；（2）温度计的玻璃泡接触到了容器底；（3）温度计的示数变化；（4）没有控制被加热水的质量相等。
【解析】（1）把天平放在水平桌面上，将游码调到标尺左端的零刻线处；此时指针偏向右侧，说明天平的左侧上翘，平衡螺母应向左移动；
如图2和3所示，碎纸片的质量m＝5g+1.5g＝6.5g；
为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，所以则他还应称量6.5g的酒精；
（2）由图4知，实验中温度计的玻璃泡碰到了容器底；
（3）为了比较热值大小，要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；
（4）实验中要用相同质量的不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，而小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多，可能是没有控制被加热水的质量相等。
【点评】本题通过实验考查了学生对控制变量法的应用，同时考查了学生对热值的理解和掌握，考查了学生对实验情况的分析。
四．计算题
19．（2019?兰州）已知天然气的热值为3.8×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）。求：
（1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出多少热量？
（2）若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8kg，初温为25℃的水加热到多少℃？（当地的大气压强为1标准大气压）
【答案】（1）天然气放出的热量为5.32×105J；（2）这些天然气可将初温为25℃的水加热到45℃。
【解析】（1）完全燃烧1.4×10﹣2m3天然气放出的热量：
Q放＝Vq＝1.4×10﹣2m3×3.8×107J/m3＝5.32×105J；
（2）由η＝可得，水吸收的热量：
Q吸＝ηQ放＝60%×5.32×105J＝3.192×105J；
由Q吸＝cm△t可得，水升高的温度：
△t＝＝＝20℃，
则水的末温度为：t＝t0+△t＝25℃+20℃＝45℃。
【点评】此题考查了与热值有关的热量计算公式、热效率计算公式及热量变形公式的应用，属于基本规律的考查，难度不大。
1．（2019?菏泽一模）下列机械设备的动力装置不是利用热机的是（ ）
A．我国长征系列运载火箭的发动机 B．我国歼20战机的喷气式发动机
C．我国高铁车头采用的是电力机车 D．我国055型导弹驱逐舰配备燃气轮机
【答案】C
【解析】A、我国长征系列运载火箭的发动机是热机，以液态的氢为燃料，以液态的氧做助燃剂，故A不符合题意；B、我国歼20战机的喷气式发动机是燃烧燃料将内能转化为机械能，是热机，故B不符合题意；C、我国高铁车头采用的是电力机车，工作时将电能转化为机械能，是电动机，不是热机，故C符合题意；D、我国055型导弹驱逐舰配备燃气轮机工作时将燃气的内能转化为机械能，是热机，故D不符合题意。选C。
【点评】本题考查了热机的应用，掌握热机工作时将内能转化为机械能是解题的关键。
2．（2019?桂林模拟）如图，给试管里的水加热至沸腾后，水蒸气会推动橡皮塞冲出试管口。关于水蒸气将橡皮塞冲出所涉及的能量转化，汽油机的哪一个冲程是相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【解析】水蒸气把橡皮塞冲出，这个过程中水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中也是将内能转化为机械能，因此它们的能量转化情况相同，故C正确。选C。
【点评】本题主要考查学生对：改变内能的方法，以及内燃机做功冲程的特点的理解和掌握。
3．（2019?双牌县一模）我们学习了热机的相关知识，图中是汽油机上作的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A、图中一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；B、图中气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能；C、图中两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能；D、图中一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；选C。
【点评】此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况的了解，是一道基础性的题目。
4．（2019?安居区校级一模）某四冲程汽油机的转速是1800r/min，那么1秒种内该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是（ ）
A．15个，15次 B．60个，15次 C．60个，30次 D．30个，15次
【答案】B
【解析】汽油机完成1个工作循环，要经过四个冲程，曲轴和飞轮转动2转，对外做功1次；单缸四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min＝30r/s，即每秒飞轮转动30r，因为汽油机完成1个工作循环，要经过四个冲程，曲轴和飞轮转动2转，对外做功1次；所以，1秒种内该汽油机完成60个冲程，对外做功15次。选B。
【点评】本题主要考查对热机飞轮转速的含义的理解以及对热机工作循环中各冲程情况的了解，掌握好内燃机完成一个工作循环飞轮转动的圈数和做功次数的关系即可正确解答，属于基础知识的考查，难度不大。
5．（2019?历下区三模）如图，是某内燃机能量走向示意图，该内燃机的热机效率是（ ）
A．10% B．25% C．30% D．75%
【答案】B
【解析】因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：η＝1﹣10%﹣30%﹣35%＝25%。选B。
【点评】本题考查了热机效率的计算，明确热机效率的含义是关键。
6．（2019?市中区二模）寒假，《流浪地球》影片大热，激起了同学们对航天科技的浓厚兴趣，选择某种物质作为火箭燃料的首要依据是（ ）
A．比热容大 B．热值大 C．密度小 D．电阻小
【答案】B
【解析】作为火箭燃料，需要选择热值大的，原因是完全燃烧相同质量的燃料时，热值大，可以释放出更多的热量，故B正确。选B。
【点评】本题考查学生对热值定义的掌握情况，需要根据火箭的具体应用来分析。
7．（2019?邵东县模拟）三口之家分别单独使用不同燃料的平均月消耗量分别为：干木柴约150kg，无烟煤约50kg，煤气约30kg，天然气约15kg，这四种燃料中热值最高的是（ ）
A．干木柴 B．无烟煤 C．天然气 D．煤气
【答案】C
【解析】同一个家庭每月需要的能量是相同的，则可知四种燃料燃烧放出的热量相同，由题知，m木柴＝150kg，m烟煤＝50kg，m煤气＝30kg，m天然气＝15kg，根据公式q＝可知，在放出热量相同，质量越小，燃料的热值越大，所以，天然气的热值最高。选C。
【点评】此题主要考查的是学生对燃料热值定义的理解和掌握，基础性题目。
8．（2019?李沧区二模）下列事例中，关于能量转化说法正确的是（ ）
A．手机充电过程是化学能转化为电能 B．发电机发电过程是电能转化为机械能
C．搓手取暖过程是机械能转化为内能 D．汽车的发动机工作过程是机械能转化为电能
【答案】C
【解析】A、手机充电过程是电能转化为化学能的过程，故A错误；B、发电机发电过程是机械能转化为电能的过程，故B错误；C、搓手取暖过程是摩擦生热，属机械能转化为内能，故C正确；D、汽车的发动机工作过程时，将内能转化为机械能，故D错误。选C。
【点评】在自然界中，能量转化的现象很多，并且能量的转化也是有规律可循的，例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能。在日常的学习中我们要注意总结归纳。
9．（2019?城步县模拟）根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（ ）
A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B．两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年
【答案】B
【解析】A、子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A错误；B、两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于小球具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确；C、在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；D、机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会一直默默地走下去，故D错误。选B。
【点评】熟知能量守恒定律，并知道能量的转化和转移的方向性是解答此类问题的关键。
10．（2019?城步县模拟）下列有关能量转化和守恒的说法正确的是（ ）
A．用电器通电工作时，将其他形式的能转化为电能
B．某种化学反应是放热反应，该反应将内能转化为化学能
C．光电池板是把光能转化为电能
D．植物光合作用合成有机物，说明能量可以创生
【答案】C
【解析】A、各种用电器在工作时利用电流做功，把电能转化成各种形式的能量，故A错误；B、化学物质具有化学能，发生化学反应时放热，说明产生了内能，所以该过程是化学能转化为内能，故B错误；C、光电池板是把光能转化为电能，故C正确；D、绿色植物进行光合作用时光能转变为化学能，不能说明能量是创生的，故D错误；选C。
【点评】本题考查反应能量变化的分析判断掌握基础，理解实质是解题关键，题目较难。
11．（2019?株洲模拟）下列关于能量转化和转移现象的说法中，正确的是（ ）
A．压缩冲程时，内能转化为机械能 B．烧水过程中壶盖跳起时，机械能化为内能
C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．电动机工作时，机械能转化为电能
【答案】C
【解析】A、压缩冲程中活塞压缩空气，对空气做功，空气内能变大，是机械能能转化为内能。故A错误；B、壶盖跳起时，壶内水蒸气的内能减少，壶盖获得了机械能，所以是内能转化为机械能。故B错误；C、利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移。故C正确；D、电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能。故D错误。选C。
【点评】在自然界中，能量转化的现象很多，但需要通过一些器械装置或在一定条件下。 能量的转化也是有规律可循的，例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能。在日常的学习中我们要注意总结归纳。
12．（2019?广西二模）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功，使气体的________增加，温度升高，这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同；某国产品牌汽车运行100km耗油5kg，这些汽油完全燃烧放出________J的热量。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
【答案】内能；压缩；2.3×108。
【解析】在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，棉花燃烧起来；此过程中压缩筒内空气做功，使筒内气体的内能增加；在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。5kg汽油完全燃烧放出的热量为：Q＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J；
【点评】根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理（能量的转化）即可解答此题。
13．（2019?泰兴市二模）在汽油机的压缩冲程中，将机械能转化为________能。如果汽油机每分钟对外做1200次功，则每秒完成________个工作循环。
【答案】内；20。
【解析】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。压缩冲程活塞向上运动，活塞压缩气体，对气体做功，将机械能转化为内能；
内燃机在一个工作循环中活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次。汽油机每分钟对外做1200次功，每秒完成工作循环为：×1200＝20。
【点评】此题主要考查的是学生对汽油机四个冲程及其能量转化的认识和理解，还考查的有关热机的简单计算，属于基础题。
14．（2019?苏州一模）某汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h过程中，消耗了5kg汽油。若汽油在汽缸内完全燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，汽车发动机可获得动力________N．该汽车发动机某工作时刻如图所示，则该四冲程汽油机处于________冲程，该汽油机若每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成________个工作循环。（汽油热值近似取q＝5×107J/kg）
【答案】103；压缩；30。
【解析】（2）汽油完全燃烧释放的热量：
Q放＝mq汽油＝5kg×5×107J/kg＝2.5×108J；
根据η＝可得有用功：
W有＝ηW总＝30%×2.5×108J＝7.5×107J；
由v＝可得，汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶1h的过程中，
通过的路程：s＝vt＝75km/h×1h＝75km＝75000m，
因为汽车匀速直线行驶，所以由W＝Fs可得动力：
F＝f＝＝＝103N；
（2）由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程；
该汽油机每分钟完成7200个冲程，故每秒完成120个冲程，热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成120个冲程，则每秒它对外做功30次，完成30个工作循环，飞轮转动60周。
【点评】此题考查内燃机的四个冲程、功的计算以及热量的计算和效率公式的应用，是一道综合性很强的题目，关键是各种公式的灵活运用。
15．（2019?咸安区模拟）可燃冰作为一种潜力巨大的清洁能源，完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，以10倍的关系计算，500g可燃冰完全燃烧放出的热量为________J，如果这些热量的50%被水吸收，可以使________kg的水从50℃加热至100℃（c水＝4.2×103/（kg/℃），q煤气＝4.2×107/kg）
【答案】2.1×108；500。
【解析】500g“可燃冰”完全燃烧放出的热量相当于5000g煤气完全燃烧放出的热量；5000g煤气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝5kg×4.2×l07J/kg＝2.1×l08J；
由题意可知：Q吸＝ηQ放＝2.1×108J×50%＝1.05×108J，由Q吸＝cm△t可得加热水的质量为：m＝＝＝500kg。
【点评】本题考查了学生对燃料的热值、燃料完全燃烧放热公式、吸热公式的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
16．（2019?临沂模拟）电动机带动水泵抽水是________能转化成________能，植物吸收阳光进行光合作用是________能转化为________能，燃料燃烧时发热是________能转化为________能。
【答案】电；机械；太阳；化学；化学；内。
【解析】发电机是将其它形式的能转化为电能的装置，水轮机转动带动发电机发电是将机械能转化成电能。电动机带动机器转动，消耗电能，将电能转化为机器的机械能。植物进行光合作用，将光能转化为化学能蕴藏在体内。燃料燃烧时，释放出大量的热，将体内蕴含的化学能转化为内能。
【点评】能量转化的过程是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳。
17．（2019?福建一模）在自然界中，其能量既不会消失，也不会创生，只能发生转化和转移。冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，这属于能量的________；烧水时，水蒸气顶起壶盖，这属于能量的________。
【答案】转移；转化
【解析】冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，这是利用热传递改变内能的，这属于能量的转移；烧水时，水蒸气顶起壶盖，这是将内能转化为机械能，这属于能量的转化。
【点评】此题主要考查学生对于能量守恒定律的理解，注意转移和转化的区别。
18．（2019?二道区模拟）2017年11月5日19时45分，西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射两颗北斗三号全球组网卫星。预计到2018年年底，将有18颗北斗卫星发射升空，服务区覆盖“一带一路”沿线国家及周边国家。长征三号乙运载火箭起飞过程中________能将转化为________能，机械能将________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】内；机械；增大。
【解析】长征三号乙运载火箭起飞过程中，燃料燃烧，把化学能转化为内能，而后火箭起飞，即将内能转化为机械能；由于火箭加速升空过程中，其质量不变，速度变大，故动能变大；同时其质量不变，高度增加，故重力势能增大；由于机械能等于动能加势能，故机械能也增大。
【点评】知道动能、势能、机械能大小的影响因素，并能结合影响因素进行分析是解决该题的关键。
19．（2019?信阳一模）如图所示，某小组同学深用相同的器材组装了甲乙、两三个实验装置，其中，燃料的质量均相等都为10g。烧杯中a、b两种液体的质量和初温也相同，当燃料燃尽时，立即读取相应温度什的读数，分别为t甲、t乙、t丙，且有t甲＞t乙＞t丙。
（1）选择甲、丙两个实验装置可以探究比较________。
（2）当燃料燃通过读取的温度计示数可以判断________的比热容较小（选填“a”或“b”）
（3）为比较两种燃料的热值，应选择________两图进行试验，燃料1的热值q1与燃料2的热值q2相比，q1________q2（选填“＞”，“＝”，“＜”）
【答案】（1）两种液体的比热容；（2）a；（3）甲、乙；＞。
【解析】（1）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲丙两图进行实验；（2）甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同，则燃料燃烧释放的热量相等，即Q甲＝Q丙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则Qa＝Qb，甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T丙，则△t甲＞△t丙，即△ta＞△tb，因为Qa＝Qb，m相等，△ta＞△tb，Q＝cm△t，所以由c＝可知，ca＜cb。
（3）为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；
由题意在，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T乙，则△t甲＞△t乙，
由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由热量公式Q＝cm△t可知，Q甲＞Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1＞Q2，由于甲乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q＝mq可知，q1＞q2。
【点评】本题考查了学生对热值概念、比热容概念的了解与掌握，分析时用好控制变量法是本题的关键。
20．（2019?安丘市二模）五一期间，小明爸爸利用家中汽车进行了自驾旅游，小汽车以120km/h速度行驶了2h，从油量指示表上估计出消耗汽油约16L．汽油密度ρ＝0.75×103kg/m3，汽油热值q＝4.5×107J/kg。小明从物理书上了解到汽油机的效率约为30%．求：
（1）16L汽油完全燃烧放出的热量；
（2）汽车发动机输出的有用功；
（3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力。
【答案】（1）16L汽油完全燃烧放出的热量为5.4×108J；（2）汽车发动机输出的有用功为1.62×108J；
【解析】（1）消耗的汽油体积：V＝16dm3＝16×10﹣3m3
汽油质量：m＝ρV＝0.75×103kg/m3×16×10﹣3m3＝12kg，
汽油完全所释放的热量：Q放＝mq＝4.5×107J/kg×12kg＝5.4×108J；
（2）发动机的效率为30%，由η＝得，发动机输出的有用功：
W有＝ηQ放＝5.4×108J×30%＝1.62×108J；
（3）汽车行驶的路程：s＝vt＝120km/h×2h＝240km＝2.4×105m，
由W＝Fs可知，汽车牵引力：F＝＝＝675N，
因汽车匀速行驶，所受的阻力：f＝F＝675N。
（3）汽车匀速行驶过程中所受的阻力是675N。
【点评】本题考查路程、做功、质量、放热、效率等知识的应用，关键是公式及其变形的灵活运用，还要注意单位的换算。
课件29张PPT。3.4 燃料的热值 热机及其效率 中考一轮复习3+2 全国版1．某种燃料 放出的 与其 的比叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于 kg某种燃料完全燃烧放出的 。热值的单位是由热量的单位和质量的单位 而成。热值的单位是焦每千克，符号是 。
2．如果用Q放表示燃料完全燃烧 ，q表示燃料的热值，m（或V）表示燃料的质量（或体积）。Q放= 或Q放= 。
3．热值是反映燃料自身 的物理量。不同燃料的热值一般 。质量相同的不同物质，热值越大，完全燃烧放出的热量 。氢热值较 。
4．人们在原始社会就燃烧柴薪来取暖、烧饭，这是利用内能 ；而古老的热机——蒸汽机利用内能 。
一、燃料的热值完全燃烧 加热质量 1热量热量组合大J/kg放出的热量mqVq越多不同性质做功5．热机原理：燃料通过燃烧释放 ，传给工作物质——水和水蒸气，工作物质膨胀 ，将 能转化为 能。
6．利用 做功的机械—— 。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了 化社会，对人类社会发展起到了 的作用。
7．燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做 机。内燃机分为 和
两大类，它们分别用 和 作为燃料。
8．汽油机气缸上部有 门和 门，顶部有 ，下部有活塞，活塞用
跟曲轴相连。汽油机由 、 、 、 四个冲程不断循环来保证连续工作的。两气门都关闭，活塞上行是 冲程，活塞下行是 冲程。二、热机热机做功内动内能做功工业汽油重要柴油火花塞排气内燃汽油柴油排气进气连杆做功压缩吸气压缩内能在压缩冲程，活塞的 转化为汽油和空气混合物的 ；在做功冲程，燃气的
转化为活塞的 。在四冲程内燃机的工作循环中，只有 冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的 完成。
9．柴油机的构造与汽油机相似，柴油机通过压缩 直接点燃柴油，因此柴油机气缸顶部没有 ，而有一个 。由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，输出的功率 。
10．柴油机比较 ，主要应用于载重汽车、 、 、 上，汽油机比较 ，主要应用于小汽车、 。
二、热机机械内能空气做功机械内能惯性火花塞喷油嘴更大笨重坦克火车轻巧小型农业机械 轮船11．用来做 的能量跟燃料完全燃烧放出的 之比，叫做热机效率。用公式表示为 。热机效率是热机 的重要指标。蒸汽机的效率很低，只有6%~15%；汽油机的效率为 ；柴油机的效率为 。热机效率高，在做功 的情况下，消耗的燃料 ，从而节约 ，减少
。
12．在热机能量损失中， 带走的能量最多，设法利用 的能量，是提高燃料利用率的重要 。在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量的 ，提高 。
三、热机效率有用功能源热量性能20%~30% 30%~45%相同更少污染废气措施损失效率废气13．早期的飞机是由 提供动力的。现代飞机上越来越多地使用 发动机，它向后喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气式发动机比
机更轻便。喷气式发动机分空气喷气发动机和火箭喷气发动机。火箭喷气发动机自带 和氧化剂，可以在大气层 工作，用来发射人造卫星和宇宙
。我国的火箭发动机居世界先进行列。三、热机效率内燃机喷气内燃 燃料外飞船14．能量既不会凭空 ，也不会 ，它只会从一种 转化为
，或者从一个 转移到 ，而在转化和 的过程中，能量的总量 。这就是能量 定律。
15．能量守恒定律是自然界最普遍、最 的基本定律之一。在行驶的汽车中，燃料的 能通过燃烧转化为燃气的 能，再通过热机做功把 能转化为 能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为 能，一部分转化成了热机和周围环境的 能。
16．一切运动都会产生 ，这个能量无法再利用。能量转化有 性。永动机根本不可能 成功。四、能量的转化和守恒转移凭空产生 形式其他形式 物体其他物体 消灭保持不变 守恒内热方向化学重要内机械机械内制造考点一：燃料的热值例1（2019?赤峰）利用先进工艺和科学方法，可以使垃圾变废为宝。若从1吨垃圾中能提炼出140kg燃料油，燃料油的热值为4.5×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为__________J，这些热量可以使___________kg的水温度升高50℃．[水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]【解析】完全燃烧140kg这种燃料油放出的热量： Q放=mq=140kg×4.5×107J/kg=6.3×109J， 由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=6.3×109J， 由Q=cm△t可得， 。 300006.3×109变式跟进1（2019?海南）2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要选用热值________的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值________（选填“变小”或“不变”）。【解析】火箭发射时要选用热值大的固体燃料，原因是热值大，完全燃烧相同质量时，可以放出更多的热量；热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其质量、是否燃烧和燃烧是否充分无关，所以在燃料的质量减少时热值不变。 大不变变式跟进（2019?荆州）2018年4月25日上午，习近平总书记来到荆州港码头乘船，沿江察看荆江两岸生态环境和发展建设情况，强调长江经济带建设要“共抓大保护，不搞大开发”。合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出140kg燃料油。若燃料油的热值为4.0×107J/kg，某城镇每天产生50t生活垃圾，则这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为__________J．在一个标准大气压下，这些热量的30%被500m330℃的水吸收，则水温能升高________℃．[c水=4.2×103J/（kg?℃），ρ水=1.0×103kg/m3]
402.8×1011（1）50t生活垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量： Q放=mq=50×140kg×4.0×107J/kg=2.8×1011J； （2）水的质量：m′=ρV=1.0×103kg/m3×500m3=5×105kg， 水吸收的热量：Q吸=30%Q放=30%×2.8×1011J=8.4×1010J， 由Q吸=cm△t得，水升高的温度： 考点二：热机例2（2019?玉林）如图所示，是内燃机工作循环中的某个冲程，它是（ ）
A．吸气冲程 B．做功冲程 C．压缩冲程 D．排气冲程
【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花喷出电火花，这是做功冲程的特点，该冲程是内燃机工作循环中的做功冲程。B变式跟进3 （2019?昆明）如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【解析】排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程C变式跟进4（2019?绥化）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）
A B． C． D． 【解析】在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。B图：两气门都关闭，活塞向下运行，火花塞点火，气缸容积增大，是做功冲程。B 考点三：热机效率例3（2019?怀化）某种国产汽车，当它在某平直公路上以20m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6L．当汽车行驶500s，则汽车消耗的汽油是________L．假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495N．则汽油机的效率是________%（已知汽油的热值是3.3×107J/L）。【解析】 【解析】（1）汽车行驶距离：s=vt=20m/s×500s=10000m=10km， 因为每百公里的油耗为6L，所以行驶10km（公里）消耗汽油： ；
（2）汽油完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.6L×3.3×107J/L=1.98×107J， 因为汽车匀速行驶，所以汽车牵引力：F=f=495N， 牵引力做功：W=Fs=495N×10000m=4.95×106J， 汽油机的效率： 。
0.625变式跟进5 （2019?东营）汽车在平直公路上匀速行驶9.2km，消耗燃油1kg，已知汽车的牵引力是2000N，则汽车发动机的效率是________。（燃油热值取4.6×107J/kg）【解析】【解析】汽车牵引力所做的功：W=Fs=2000N×9.2×103m=1.84×107J；消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J； 汽车发动机的效率： 。 40%变式跟进6 （2018?益阳）关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的【解析】柴油机的效率一般要高于汽油机，多用在重型机器上。
A考点四：能量转化与守恒例3（2019?邵阳）电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中能量转化情况主要是（ ）
A．电能转化成热能 B．电能转化成机械能
C．机械能转化成电能 D．太阳能转化成机械能【解析】电动机工作过程中，消耗了电能，将其转化为机械能。
B变式跟进5（2018?内江）根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是（ ）
A．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的
B．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面
C．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去
出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动【解析】两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面。
B变式跟进6 （2019?郴州）现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是（ ）
A．机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能【解析】穿上鞋走路时，具有机械能，鞋会发光，具有光能；根据题意可知，该鞋（发电鞋）的工作原理是电磁感应现象，先是机械能转化为电能，电能又转化为光能。A1. （2019?宁夏）2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
C影片“流浪地球”中，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，将地球推开，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。2. （2019?淮安）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精。盒盖迅速飞出。这个过程与四冲程汽油机中的哪一个冲程的能量转化相同（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 C如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，转化为盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程汽油机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，也是将内能转化为机械能。3. （2019?巴中）为了减少大气污染，可对秸秆进行回收加工制成精秆煤，完全燃烧2kg秸秆煤可放出________J热量；若这些热量完全被水吸收，可使_______kg水温度由20℃升高到60℃．[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg?℃）]。 4.2×107秸秆煤完全燃烧释放的热量：Q放=m秸秆煤q=2kg×2.1×107J/kg=4.2×107J。 由题意可知，水吸收的热量为：Q吸=Q放=4.2×107J， 由Q吸=cm△t可得，水的质量： 。2504. （2019?宜宾）我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题。某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃油完全燃烧放出的热量为________J，燃料油燃烧时发热，燃料油的化学能转化为________能。
8.0×109（1）这些燃油完全燃烧放出的热量：Q=mq=200kg×4.0×107J/kg=8.0×109J；（2）燃料油燃烧时发热，燃料油的化学能转化为内能。内5. （2018?泰安）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果正确的是（ ） ①汽车行驶速度是20km/h??②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J ③汽车牵引力做功的功率是30kW????④汽车发动机的效率是20%
A．只有①和② B．只有②和③ C．只有①和④ D．只有②和④ 消耗的燃油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J；汽车消耗燃油的产生的热量：Q放=mq=1.5kg×4.6×107J/kg=6.9×107J，该汽车的效率： 。
故选：D。D6. （2017?益阳）为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（ ）
A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间 D增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。7. （2019?广安）下列关于能量的说法中，正确的是（ ）
A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B．电水壶工作时是将内能转化为电能
C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移
D．能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少 C用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移。8. （2017?内江）不同能量之间可以相互转化，在转化过程中，能量的总量保持________。除此之外，能量的转化还存在一定的________性。 不变根据能量守恒定律可知：能量的利用过程，本质是能量的转移或转化过程，在转移或转化过程中，总量是不变的；但能量的转移或转化具有方向性，所以人类可利用的能量不断减少，出现了能源危机。方向感谢欣赏
