2022年九年级物理辅导讲义与练习：专题06 内能的利用（学生版+解析版）.docx

1、专题专题 06 06 内能的利用（讲义）内能的利用（讲义） 一、知识梳理一、知识梳理 一、热机一、热机 1.热机：利用内能做功的机械叫热机。 热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 内燃机： 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 内燃机根据其所使用的燃料分 为汽油机和柴油机两类。 2. 内燃机的工作原理 （1）汽油机：四冲程汽油机的结构汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火 花塞。 冲程活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 吸气冲程靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物； 压缩冲程

2、外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高； 做功冲程化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能； 排气冲程靠惯性运动，排出废气。 （2）柴油机：四冲程柴油机的结构汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷 油嘴。 柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是 汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空 气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷 油嘴喷油。 二、热机效率二、热机效率 1热值（q） ：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg

3、。 （1）燃料燃烧放出热量：Q放 qm； （Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg； m 是质量，单位是kg。 ） 对于热值的概念，要注重理解三个关键词： “1kg” 、 “某种燃料” 、 “完全燃烧” 。1kg 是 指燃料的质量，如果燃料的质量不是 1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的 数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则 1kg 燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 （2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学 能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性

4、，只与燃料的种类有关，与 燃料的形态、质量、体积等均无关。 2.热机的效率： 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比， 叫热机的 效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。公式： qm W Q W 有用 总 有用 3.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用 率的重要措施。 注意： 热机能量的损失： 燃料未完全燃烧 （完全燃烧条件： 充足空气， 研磨成细颗粒） ； 废气排出带走能量（废气的利用） ；克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦） 。 三、能量转化与守恒三、能量转化与守恒 1. .能量守恒定律： 能量既不会消灭， 也不会创生， 它只会从

5、一种形式转化为另一种形式， 或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 2能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无 论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从 能量守恒定律。 二、重点与难点二、重点与难点 重点一：热机效率重点一：热机效率 1.热机工作时， 不能把燃料释放的能量全部利用。 主要原因是机械散发热量造成能量损 失、废气排放也损失部分能量、发动机各部分零件相互摩擦消耗部分能量等。所以，热机利 用的做有用功的热量只占燃料燃烧放出热量小部分。 2.热机效率： 用来做有用功的那部分能量和燃

6、料完全燃烧放出的热量之比。 由于热损失 的原因多，热机效率一般较低。热机是人类使用的主要动力机，尽管它的效率不高，我们仍 然离不开它。 3.为了合理利用能量人类一直在努力提高热机效率。 提高热机效率的途径： 让燃料充分 燃烧；减少发动机各部分之间的摩擦。 重点二：能量转换重点二：能量转换与守恒与守恒 能量守恒定律， 是自然界最普遍、 最重要的基本定律之一。 从物理、 化学到地质、 生物， 大到宇宙天体。小到原子核内部，只要有能量转化，就一定服从能量守恒的规律。从日常生 活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。人类对各种能量，如煤、石油等 燃料以及水能、风能、核能等的利用，都是通过能

7、量转化来实现的。能量守恒定律是人们认 识自然和利用自然的有力武器。 三、考查方向三、考查方向 1.1.热机及其内能转化热机及其内能转化 典例一：典例一：（20202020 衡阳） 衡阳） 如图所示为内燃机四冲程工作示意图， 下列说法正确的是 （ ） 。 A一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁； B乙图冲程能获得动力； C丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程； D丙图冲程存在化学能转化为内能的过程 【答案】C。 【解析】甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内 能转化为机械能； 乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程； 丙图中排气门打开，活塞向上运动，

8、气缸容积减小，是排气冲程； 丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能； A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故 A 错误； B、乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故 B 错误； C、丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故 C 正确； D、 丙图为排气冲程， 而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程， 故 D 错误。 故选： C。 典例二：典例二： （20202020岳阳）岳阳）下列与热学有关叙述合理的是（ ） 。 A年平均气温为-25的南极的冰山没有内能； B烤火取暖是火焰的温度转移到人身上； C内燃机压缩冲程将机械能转化为内能； D “端午佳节粽

9、叶飘香” ，人们闻到粽子的香味是升华现象 【答案】C。 【解析】一切物体都有内能；烤火取暖是通过热传递的方式传播的内能；内燃机压缩冲 程将机械能转换为内能；粽叶飘香是扩散现象，说明构成物质的分子在不停息地运动。 故选 C。 2.2.热值及相关计算热值及相关计算 典例三：典例三： （20202020自贡）自贡）用煤气灶把 2kg、初温为 20的水加热到 70，消耗了 20g 煤 气。已知水的比热容是 4.210 3J/（kg） ，煤气的热值为 4.0107J/kg，则水吸收的热 量为_J，煤气灶烧水的效率为_。 【答案】 （1）4.210 5 ； （2）52.5%。 【解析】水吸收的热量： Q吸

10、=cmt=4.210 3J/(kg)2kg(70-20)=4.2105J 20g 煤气完全燃烧放出的热量： Q放=mq=2010 -3kg4.0107J/kg=8105 J 燃气灶烧水的效率：= 5 5 4.2 10 J = 8 10 J Q Q 吸 放 =52.5%。 典例四： （典例四： （20202020四川南充）四川南充）若一辆小汽车一年行驶一万公里，消耗 1t 汽油，这次汽 油完全燃烧放出_J 的热量； 某次行驶过程中， 该汽车汽油机曲轴的转速为 3600r/min， 在 1s 内汽油机对外做功_次(q汽=4.610 7J/kg)。 【答案】 （1） 10 4.6 10 ； （2）3

11、0。 【解析】这次消耗的汽油为1t1000kg，根据公式=Qmq 放 可算出汽油完全燃烧放出 的热量为： 710 4.6 10 J/k=1000kg=4.6 10gJQmq 放 故汽油完全燃烧放出的热量为 10 4.6 10 J。 该汽车汽油机曲轴的转速为3600r/min60r/s，内燃机做一次功，曲轴转动两次，某 次行驶过程中，该汽车汽油机曲轴 1s 内转动 60 次，则该汽车 1s 内油机对外做功 30 次。 3.3.热机效率热机效率 典例五： （典例五： （20202020四川甘孜州）四川甘孜州）下列关于热值和热机效率说法，正确的是（ ） 。 A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值； B

12、. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率； C. 柴油机的热机效率通常为 100%； D. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 【答案】B。 【解析】A热值是燃料的特性，与燃烧情况无关，故 A 错误； B使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故 B 正确； C任何机器的做功时都不可避免的做额外功，效率不可能达到 100%，故 C 错误； D热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故 D 错误。故选 B。 典例六：典例六： （20202020安徽）安徽）某同学家使用燃气热水器，平均每天需将 100kg 的水从 18 加热到 58，若天然气完全燃烧放出热量的 70%被水吸收，则热水

13、器平均每天消耗天然气 _m. c 水=4.210 3J/（kg） ，q 天然气=4.010 7J/m。 【答案】0.6。 【解析】根据 Q=cmt 可以算出水吸收的热量： Q 吸=c 水 mt =4.210 3J/（kg）100kg（5818）=1.68107J； 根据 放 吸 Q Q 100%可知，则天然气完全燃烧放出的热量 Q放 %70 1068. 1 7 JQ 吸 = 2.4 10 7； 则根据 Q=Vq 可知， 3 37 7 6 . 0 /104 104 . 2 m mJ J q Q V 放 故答案为 0.6m。 典例七：典例七： （20202020山东聊城）山东聊城）小华家使用的是天

14、然气热水器，他尝试估测该热水器的效 率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时。把 50kg 的水从 20加 热到 54，天然气表的示数由 1365.05m 3变为 1365.17m3，已知水的比热容 c=4.210 3J/ （kg） ，天然气的热值q=7.010 7J/m3。求： (1)水吸收的热量； (2)消耗的天然气完全燃烧故出的热量； (3)该热水器的效率。 【答案】(1)7.1410 6J；(2)8.4106J；(3)85%。 【解析】(1)水吸收的热量： 36 0 4.2 10 J/ kg50kg54207.14 10 JQcmtt 吸水 (2)消耗的天然气体积：V

15、=1365.17m 3-1365.05m3=0.12m3 消耗的天然气完全燃烧放出的热量： 3673 7.0 10 J/m0.12m8.4 10 JQqV 放 (3)该热水器的效率： 6 6 7.14 10 J 85% 8.4 10 J Q Q 吸 放 。 答： (1)水吸收热量是 7.1410 6J； (2)消耗的天然气完全燃烧故出的热量是 8.4106J； (3)该热水器的效率是 85%。 4.4.能量转换与守恒能量转换与守恒 典例八：典例八： （20202020黑龙江）黑龙江）目前，市区里的老旧小区正在进行水路改造，改造中用到了 一种打孔工具一冲击钻，冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，

16、不断冲击墙壁打出圆孔。 如图，冲击钻在工作过程中，关于其能量转化正确的是（ ） 。 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 【答案】D。 【解析】冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下转动，该过程电能主要转化成机械能和 一少部分内能；冲击钻在冲击墙壁打圆孔时，机械能转化为内能；故选 D。 典例九：典例九： （20202020安徽）安徽）在物理学习的过程中，对物理知识的正确认识是非常重要的。 以下说法正确的是（ ） 。 A. 物体的运动速度越大，惯性越大； B. 磁场和磁感应线都是真实存在的 ； C. 电动机工作时消耗的电能主要转化成机

17、械能 ； D. 热机工作的实质是把机械能转化为内能 【答案】C。 【解析】A.物体的惯性只和质量有关，与速度无关，故 A 错误； B.磁场是真实存在的， 磁感线是为了描述磁场而假想出来的物理模型， 不是真实存在的， 故 B 错误； C.电动机工作时消耗的电能主要转化为机械能，一小部分转化为内能，故 C 正确； D.热机工作的实质是把内能转化为机械能，故 D 错误。 典例十：典例十：（20202020河南）（双选）河南）（双选）在科学晚会上，小明所在的科技小组示了一个“隔 板推物”的节日，其原理如图 8 所示：甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁铁的磁场中，两 线圈通过导线连接构成一个闭合电路，用手

18、推动甲线圈摆动时，乙线圈会随之摆动，对于这 个过程，下列说法正确的是（ ） A.甲线图相当于电源，乙线圈相当于用电器； B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能； C.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能； D.乙线圈摆动是因为通电导线在测场中受力 【答案】AD。 【解析】A 选项，推动甲线圈，乙线圈随之摆动，甲线圈是发电机，乙线圈是电动机， 故 A 正确； B 选项，甲线圈是发电机，机械能转化为电能，故 B 错误； C 选项，乙线圈是电动机，电能转化为机械能，故 C 错误； D 选项，乙线圈是电动机，其原理为通电导体在磁场中受力。 专题专题 06 06 内能的利用（练习） （学生版）内能的利用（练习

19、） （学生版） 第一部分第一部分 基础练习基础练习 一、选择题一、选择题 1如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） 。 A压缩冲程，将化学能转化成内能 B压缩冲程，将机械能转化成内能 C做功冲程，将内能转化成机械能 D做功冲程，将机械能转化成内能 2四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ） 。 A吸气冲程；B压缩冲程；C做功冲程；D排气冲程 3.点火爆炸实验中， 电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气， 产生的燃气将塑料盒盖喷出 很远。此过程的能量转化方式类似于汽油机的（ ） 。 A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 4四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的

20、冲程是（ ） 。 A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 5关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法： 在吸气冲程中，都会吸入空气； 在做功冲程中，是机械能转化为内能； 只有做功冲程是燃气对外做功； 汽油机和柴油机的点火方式相同； 以上说法中正确的是（ ） 。 A只有 B只有 C只有 D只有 6.生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（ ） 。 A摩擦生热是把内能转化为机械能； B燃料燃烧放热是把内能转化为化学能； C电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能； D摩擦起电是把电能转化为机械能 72018 年 4 月 2 日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5

21、t 重的天宫一号，在 100km 左右的高空以约 22 倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀 销毁。最后大约 1.5t 残骸坠入南太平洋。在这个过程中，天宫一号的部分机械能（ ） 。 A通过热传递转化为大气的内能； B通过重力做功转化为大气的内能； C通过摩擦做功转化为大气的内能；D通过重力做功转化为残骸的内能 8如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ） 。 A25% B40% C75% D35% 二、填空题二、填空题 9.汽油机是热机中的一种， 如图所示是汽油机的 冲程， 此过程是将内能转化为 能。已知某型号汽油机效率是 30%，假设在汽油机内完全燃烧 2kg

22、 汽油，所放出的这些热量 通过汽油机的转化可以对外做 J 的有用功（汽油的热值为 510 7J/kg） 。 10.可燃冰，石油、煤都属于 (选填“可“或“不” 再生能源。若可燃冰的热 值为 4.2 10 3J/m3,完全燃烧 lm3的可燃冰可放出的热量是 J，这些热量有 60%被水吸 收，可把 kg 的水从 20加热到 80。水的比热容 C=4.210 3J/ (kg) 11如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_ 冲程； 为了降低汽油机内汽缸的温度， 汽缸外有一个水箱将汽缸包围住， 这是通过_ 的方式减少汽缸的内能。 12.如图，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团

23、硝化棉，把活塞迅速下压，结果观察 到硝化棉燃烧，上述改变物体内能的方式是 ；此过程能量的转化是 能转化 成 能。 13甲图中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是 。乙图内燃机 的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是 （选填图中的代号） 。 14.“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的“明星” 。页岩气属于 _（填“可再生”或“不可再生” ）能源。页岩气的热值为 3.210 7J/m3，完全 燃烧 0.1m 3页岩气可放出_J 的热量。 15.汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能 的是 冲程。已知汽油的热值为 4.610 7J/kg，2kg 汽油完全

24、燃烧时释放的热量 为 J。已知汽车防冻液的比热容为 4.210 3J/（kg） 。某汽车中的防冻液从 90 冷却到 20的过程中，放出的热量为 2.9410 6J，则该汽车中防冻液的质量为 kg。 三、计算题三、计算题 16用天然气灶给水加热，在 1 标准大气压下，把体积为 10L，温度为 15的水加热到 沸腾，求： （1）水吸收了多少热量？水=1.010 3kg/m3 C 水=4.210 3J/（kg） （2）若不计热量损失，需要燃烧多少 m 3的天然气？（q 天燃气=4.210 7J/m3） 第二部分第二部分 提高练习提高练习 一、选择题一、选择题 1 （20202020德州）德州）如图是

25、四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于冲程及其能量 转化判断正确的是（ ） 。 A. 做功冲程，将机械能转化为内能；B. 做功冲程，将内能转化为机械能； C. 压缩冲程，将机械能转化为内能；D. 压缩冲程，将内能转化为机械能 2.（20202020威海）威海）关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（ ） 。 A. 地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能； B. 自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律； C. 空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能； D. 热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体 3.（20202020枣庄）枣庄）关于热机的效率，下列说法正

26、确的是（ ） 。 A. 在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多； B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高； 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 4 （20202020陕西）陕西）下列与汽车有关的说法正确的是（ ） 。 A汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能； B司机和乘客系安全带，是为了防止惯性带来的危害； C汽车在行驶中，汽油的热值不断减小； D汽车两侧的后视镜是凹面镜，可以扩大视野 5.（20202020江西）江西）下列说法中正确的是（ ） 。 A. 敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤热值； B. 汽车在减速过程

27、中，惯性减小，动能减小； C. 当仅有热传递时，物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减小； D. 与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为丝绸的正电荷转移到玻璃棒上 二、填空题二、填空题 6.（20202020四川甘孜州）四川甘孜州）生活处处有物理。小朱发现汽车应用了大量物理知识。汽车的 导航系统是通过_ （选填 “电磁波” 或 “声波 ） 来传递信息的， 其发动机是由吸气、 _、 做功、 排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 7.（20202020贵州黔西南）贵州黔西南）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被 推出。 (1)给水加热是通过_方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸

28、气的内能 _（选填“增大” “减小”或“不变” ） 。 (2)四冲程内燃机的_冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和 _会对环境造成污染。 8.（20202020江苏泰州）江苏泰州）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进 行相关设定，即可实现 24 小时无人值守自动作业。 (1)北斗导航卫星是通过_向插秧机发送位置信息的； (2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于_冲程。如果该汽油机飞 轮的转速是 60r/s，则汽油机每秒钟对外做功_次； (3)汽油属于_（选填“清洁”或“非清洁” ）能源，某段时间插秧机消耗汽油 0.21kg， 汽油完全燃烧放出的热量是_J；

29、 若这些热量完全被 40kg 初温 15C 的水 吸收，则水温升高_C。q汽油=4.610 7J/kg，c 水=4.210 3J/（kgC） 9.（20202020镇江）镇江）质量为 10kg 的水温度升高 22，需要吸收的热量为_J，若不考 虑热量散失，这些热量需要完全燃烧_g 的天然气来提供，天然气是_ （选填“可 再生”或“不可再生” ）能源。c水=4.210 3J/（kg） ，q 天然气=4.410 7J/kg 10 （20202020苏州）苏州）某燃气热水器将 20kg 的水从 10加热到 60，完全燃烧了 0.21m 3 的煤气。水吸收的热量是 J热水器烧水的效率是 。已知水的比热

30、容为 4.2 10 3J/（kg） ，煤气的热值为 4107J/m3 11 （20202020无锡）无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输 入的化学能为 2000J，输出的动能为 300J则输出的内能和声能共计 J；输出的有用 能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为 。 12（20202020 宿迁） 宿迁） 天然气的热气值放出为4.410 7J/kg， 小明烧开一壶水消耗了0.05kg。 完全燃烧这些天然气放出热量为 J； 水沸腾时壶盖被顶起， 这是内能转化为 能， 汽油机的 冲程与此原理相似。 13.（20202020营口）营口）如图所示，小刚从滑梯下滑的过程中，

31、他的重力势能_（选填 “增大” 、 “不变”或“减小” ） ，在此过程中，小刚感觉到臀部发热，这说明通过_的方 式可以改变物体的内能，这个过程发生的能量转化类似于四冲程汽油机的_冲程。 14.（20202020朝阳）朝阳）内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循 环中的_冲程，若飞轮转动 40 周，则对外做功_次。 15.（20202020丹东）丹东）一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是 2400r/min， 它 每秒完成_个冲程，对外做功_次。 16 （20202020眉山）眉山）完全燃烧 20g 热值为 2.110 7J/kg 的某种燃料，放出的热量可以使 质量

32、10kg，温度 25的水，温度升高 。四冲程汽油机，把机械能转化成内能的 是 冲程。水的比热容 c水4.210 3J/（kg） 17.（20202020广元）广元）可燃冰作为一种新型燃料。是天然气与水在高压低温条件下形成的 类冰状的结晶物质，可直接点燃，1m 3可燃冰在常温常压下可释放 160m3的天然气。根据以上 信息可知，可燃冰是_（选填“可再生”或“不可再生” ）能源。1m 3的可燃冰释放的 天然气完全燃烧放出的热量为_J， 若该热量全部被水吸收， 可将_kg 的水从 10 加热到 90。c水=4.210 3J/（kg） ，天然气的热值 q =4.210 7J/m3，环境为标准大 气压

33、三、计算题三、计算题 18 （20202020凉山）凉山）2020 年 5 月 13 日，备受大家关注的“悬崖村”的村民们逐渐搬进 位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了“拎包入住” 。易地扶贫搬迁安置户小 强同学家里有一个容积为 5L 的水壶，水壶里装有 3.5kg 初温为 50的水，他用家里的液化 气炉具把水加热到 70使用。 （已知液化气的热值 q4.910 7J/m3）求： （1）烧水过程水吸收了多少热量？ （2）若实际使用了 0.02m 3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？ 专题专题 06 06 内能利用（练习） （教师版）内能利用（练习） （教师版） 第一部分第一部分

34、基础练习基础练习 一、选择题一、选择题 1如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） 。 A压缩冲程，将化学能转化成内能 B压缩冲程，将机械能转化成内能 C做功冲程，将内能转化成机械能 D做功冲程，将机械能转化成内能 2四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ） 。 A吸气冲程；B压缩冲程；C做功冲程；D排气冲程 3.点火爆炸实验中， 电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气， 产生的燃气将塑料盒盖喷出 很远。此过程的能量转化方式类似于汽油机的（ ） 。 A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 4四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ） 。 B吸气冲程 B压

35、缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 5关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法： 在吸气冲程中，都会吸入空气； 在做功冲程中，是机械能转化为内能； 只有做功冲程是燃气对外做功； 汽油机和柴油机的点火方式相同； 以上说法中正确的是（ ） 。 A只有 B只有 C只有 D只有 6.生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是（ ） 。 A摩擦生热是把内能转化为机械能； B燃料燃烧放热是把内能转化为化学能； C电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能； D摩擦起电是把电能转化为机械能 72018 年 4 月 2 日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t 重的天宫一号，在 100km

36、左右的高空以约 22 倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀 销毁。最后大约 1.5t 残骸坠入南太平洋。在这个过程中，天宫一号的部分机械能（ ） 。 A通过热传递转化为大气的内能； B通过重力做功转化为大气的内能； C通过摩擦做功转化为大气的内能；D通过重力做功转化为残骸的内能 8如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ） 。 A25% B40% C75% D35% 二、填空题二、填空题 9.汽油机是热机中的一种， 如图所示是汽油机的 冲程， 此过程是将内能转化为 能。已知某型号汽油机效率是 30%，假设在汽油机内完全燃烧 2kg 汽油，所放出的这些热量 通过汽油

37、机的转化可以对外做 J 的有用功（汽油的热值为 510 7J/kg） 。 10.可燃冰，石油、煤都属于 (选填“可“或“不” 再生能源。若可燃冰的热 值为 4.2 10 3J/m3,完全燃烧 lm3的可燃冰可放出的热量是 J，这些热量有 60%被水吸 收，可把 kg 的水从 20加热到 80。水的比热容 C=4.210 3J/ (kg) 11如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_ 冲程； 为了降低汽油机内汽缸的温度， 汽缸外有一个水箱将汽缸包围住， 这是通过_ 的方式减少汽缸的内能。 12.如图，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，结果观察

38、到硝化棉燃烧，上述改变物体内能的方式是 ；此过程能量的转化是 能转化 成 能。 13甲图中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是 。乙图内燃机 的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是 （选填图中的代号） 。 14.“页岩气”是蕴藏在岩层中的天然气，被誉为未来能源的“明星” 。页岩气属于 _（填“可再生”或“不可再生” ）能源。页岩气的热值为 3.210 7J/m3，完全 燃烧 0.1m 3页岩气可放出_J 的热量。 15.汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能 的是 冲程。已知汽油的热值为 4.610 7J/kg，2kg 汽油完全燃烧时释放的热量 为 J。已知汽车

39、防冻液的比热容为 4.210 3J/（kg） 。某汽车中的防冻液从 90 冷却到 20的过程中，放出的热量为 2.9410 6J，则该汽车中防冻液的质量为 kg。 三、计算题三、计算题 16用天然气灶给水加热，在 1 标准大气压下，把体积为 10L，温度为 15的水加热到 沸腾，求： （1）水吸收了多少热量？水=1.010 3kg/m3 C 水=4.210 3J/（kg） （2）若不计热量损失，需要燃烧多少 m 3的天然气？（q 天燃气=4.210 7J/m3） 第二部分第二部分 提高练习提高练习 一、选择题一、选择题 1 （20202020德州）德州）如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，

40、下列关于冲程及其能量 转化判断正确的是（ ） 。 A. 做功冲程，将机械能转化为内能；B. 做功冲程，将内能转化为机械能； C. 压缩冲程，将机械能转化为内能；D. 压缩冲程，将内能转化为机械能 2.（20202020威海）威海）关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（ ） 。 A. 地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能； B. 自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律； C. 空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能； D. 热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体 3.（20202020枣庄）枣庄）关于热机的效率，下列说法正确的是（ ） 。 A. 在做功同样

41、多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多； B. 一般情况下柴油机的效率比汽油机的高； 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 4 （20202020陕西）陕西）下列与汽车有关的说法正确的是（ ） 。 A汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能； B司机和乘客系安全带，是为了防止惯性带来的危害； C汽车在行驶中，汽油的热值不断减小； D汽车两侧的后视镜是凹面镜，可以扩大视野 5.（20202020江西）江西）下列说法中正确的是（ ） 。 A. 敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤热值； B. 汽车在减速过程中，惯性减小，动能减小； C. 当

42、仅有热传递时，物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减小； D. 与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为丝绸的正电荷转移到玻璃棒上 二、填空题二、填空题 6.（20202020四川甘孜州）四川甘孜州）生活处处有物理。小朱发现汽车应用了大量物理知识。汽车的 导航系统是通过_ （选填 “电磁波” 或 “声波 ） 来传递信息的， 其发动机是由吸气、 _、 做功、 排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 7.（20202020贵州黔西南）贵州黔西南）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被 推出。 (1)给水加热是通过_方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能 _（选填“增大” “减小

43、”或“不变” ） 。 (2)四冲程内燃机的_冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和 _会对环境造成污染。 8.（20202020江苏泰州）江苏泰州）如图甲所示的某品牌插秧机使用北斗导航，农民只需在作业前进 行相关设定，即可实现 24 小时无人值守自动作业。 (1)北斗导航卫星是通过_向插秧机发送位置信息的； (2)该插秧机使用四冲程汽油机，图乙中汽油机处于_冲程。如果该汽油机飞 轮的转速是 60r/s，则汽油机每秒钟对外做功_次； (3)汽油属于_（选填“清洁”或“非清洁” ）能源，某段时间插秧机消耗汽油 0.21kg， 汽油完全燃烧放出的热量是_J； 若这些热量完全被 40kg 初温

44、 15C 的水 吸收，则水温升高_C。q汽油=4.610 7J/kg，c 水=4.210 3J/（kgC） 9.（20202020镇江）镇江）质量为 10kg 的水温度升高 22，需要吸收的热量为_J，若不考 虑热量散失，这些热量需要完全燃烧_g 的天然气来提供，天然气是_ （选填“可 再生”或“不可再生” ）能源。c水=4.210 3J/（kg） ，q 天然气=4.410 7J/kg 10 （20202020苏州）苏州）某燃气热水器将 20kg 的水从 10加热到 60，完全燃烧了 0.21m 3 的煤气。水吸收的热量是 J热水器烧水的效率是 。已知水的比热容为 4.2 10 3J/（kg）

45、 ，煤气的热值为 4107J/m3 11 （20202020无锡）无锡）某辆行驶的小轿车，其正常工作时的能量转化情况如图所示，若输 入的化学能为 2000J，输出的动能为 300J则输出的内能和声能共计 J；输出的有用 能量是动能，则小轿车正常工作时的效率为 。 12（20202020 宿迁） 宿迁） 天然气的热气值放出为4.410 7J/kg， 小明烧开一壶水消耗了0.05kg。 完全燃烧这些天然气放出热量为 J； 水沸腾时壶盖被顶起， 这是内能转化为 能， 汽油机的 冲程与此原理相似。 13.（20202020营口）营口）如图所示，小刚从滑梯下滑的过程中，他的重力势能_（选填 “增大” 、

46、 “不变”或“减小” ） ，在此过程中，小刚感觉到臀部发热，这说明通过_的方 式可以改变物体的内能，这个过程发生的能量转化类似于四冲程汽油机的_冲程。 14.（20202020朝阳）朝阳）内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循 环中的_冲程，若飞轮转动 40 周，则对外做功_次。 15.（20202020丹东）丹东）一台四冲程汽油机正常工作时曲轴和飞轮的转速是 2400r/min， 它 每秒完成_个冲程，对外做功_次。 16 （20202020眉山）眉山）完全燃烧 20g 热值为 2.110 7J/kg 的某种燃料，放出的热量可以使 质量 10kg，温度 25的水，温度升高

47、 。四冲程汽油机，把机械能转化成内能的 是 冲程。水的比热容 c水4.210 3J/（kg） 17.（20202020广元）广元）可燃冰作为一种新型燃料。是天然气与水在高压低温条件下形成的 类冰状的结晶物质，可直接点燃，1m 3可燃冰在常温常压下可释放 160m3的天然气。根据以上 信息可知，可燃冰是_（选填“可再生”或“不可再生” ）能源。1m 3的可燃冰释放的 天然气完全燃烧放出的热量为_J， 若该热量全部被水吸收， 可将_kg 的水从 10 加热到 90。c水=4.210 3J/（kg） ，天然气的热值 q =4.210 7J/m3，环境为标准大 气压 三、计算题三、计算题 18 （20

48、202020凉山）凉山）2020 年 5 月 13 日，备受大家关注的“悬崖村”的村民们逐渐搬进 位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了“拎包入住” 。易地扶贫搬迁安置户小 强同学家里有一个容积为 5L 的水壶，水壶里装有 3.5kg 初温为 50的水，他用家里的液化 气炉具把水加热到 70使用。 （已知液化气的热值 q4.910 7J/m3）求： （1）烧水过程水吸收了多少热量？ （2）若实际使用了 0.02m 3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？ 参考答案参考答案 第一部分第一部分 基础练习基础练习 一、选择题一、选择题 1 【答案】C。 【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功 冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能,故选 C。 2 【答案】C。 【解析】 吸气冲程、 排气冲程都是消耗机械能的冲程， 压缩冲程是把机械能转化为内能， 而做功冲程是把内能转化为机械能，故 C 是正确的。 3.【答案】C。 【解析】塑料盒相当于一个气缸，塑料盒的盖相当于活塞，酒精在塑料盒内燃烧，产生