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资源介绍

专题14 内能的利用
母题揭秘中考考点：
1、热机；
2、热机的效率；
3、能量的转化和守恒

一、单选题
1．（2020·江苏无锡市·中考真题）煤炭是一种重要能源。为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（　　）
A．比热容 B．密度 C．热值 D．温度
2．（2020·江苏镇江市·中考真题）某汽油机的四个冲程如图所示，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下个冲程是（ ）

A．① B．② C．③ D．④
3．（2020·江苏南京市·中考真题）如图是内燃机某冲程的工作示意图，四个事例中能量转化与之相同的是（　　）

A． 瓶塞冲出B． 搓手取暖
C． 压缩气体 D． 钻木取火
4．（2020·江苏连云港市·中考真题）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰块内能为0
B．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加
C．存在温度差的两个物体相接触会发生热传递
D．出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少
5．（2020·江苏泰州市·）将热水倒进玻璃杯中，玻璃杯会变热，下列说法正确的是（　　）
A．水将温度传给了玻璃杯
B．水含有的热量减少
C．玻璃杯增加的内能大于水减少的内能
D．能的总量保持不变
中考考点知识点详解
第十四章 内能的利用知识点总结
第1节 热机
一、内能的获得： 通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能转化为内能。
二、内能的利用：1、直接加热物体（如煮饭烧菜）；2、利用内能做功（如各种热机）
三、热机的种类：蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机
热机的工作原理：燃料燃烧将化学能转化为内能，又通过做功将内能转化为机械能
四、内燃机的含义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机
内燃机的分类：汽油机、柴油机
五、汽油机
1、一个冲程: 活塞由汽缸的一端运动到另一端的过程
多数内燃机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的
2、汽油机的构造及工作原理：
3、汽油机和柴油机的点燃方式的区别：
汽油机（点燃式）：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
柴油机（压燃式）：在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
1、 汽油机和柴油机的相同点：
（1） ．基本构造和主要部件的作用相似。
（2） ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
（3） ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
（4） ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。

第2节 热机的效率
一、燃料的热值
（1）表示：不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小
（2）定义：单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值
（3）热值的符号：q
（3）单位：焦/千克，符号为J / ㎏
（4）意义：汽油的热值是4.6×107J/kg，其意义是1 kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J
（5）注意：燃料的热值大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状况等无关。
（6）应用：火箭常用液态氢燃料是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。
二、燃料燃烧的放热公式： 燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q放=qm
燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q放=qv
(Q---燃料燃烧的放出的热量，q---燃料的热值，m---燃料的质量，v---燃料的体积)
三、炉子的效率：
1、定义：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的热量之比。
3、提高燃料利用率的方法：1）使燃料充分燃烧：如将煤磨成煤粒，加大送风量
2）加大受热面积，减少烟气带走的热量
四、热机的效率：
1、定义：热机中用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率。
2、公式：
其中:有用功的计算:可用W有用=FS，或W有用=Pt
燃料完全燃烧放出的能量:Q=qm
3、几种热机的效率：蒸气机的效率：6 ﹪～15 ﹪；汽油机的效率：20﹪～30﹪ ；柴油机的效率：30﹪～ 45﹪
4、热机能量损失的原因：燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的热量 （这个是主要的）
5、提高热机效率的途径和节能方法：
（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；
（2）充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。

第3节 能量的转化和守恒
1、 各种形式的能量间可以发生相互转化
植物进行光合作用 光能转化为化学能
燃烧燃料 化学能转化为内能
白炽灯发光 电能转化为光能和内能
电饭锅煮饭 电能转化为内能
电风扇转动 电能转化为机械能
发电机发电 机械能转化为电能
太阳能电池板 太阳能转化为电能
太阳能热水器 太阳能转化为内能
从滑梯上滑下来臀部会烫 机械能转化为内能
钻木取火 机械能转化为内能
陨石跟大气摩擦升温变流星 机械能转化为内能
2、 能量守恒定律
1） 内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
2） 注意：A、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
B、大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题，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，都服从能量守恒定律
C 、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。
3、永动机
 1）、含义：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器
 2）、不可能制造出永动机，因为永动机违反了能量守恒定律

6．（2019·江苏淮安市·中考真题）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
7．（2019·江苏中考真题）如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远．此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似

A．压缩冲程
B．吸气冲程
C．排气冲程
D．做功冲程
8．（2019·江苏连云港市·中考真题）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是
A．0℃的冰块内能为零
B．温度高的物体含有的热量多
C．汽油机压缩冲程中，机械能转化为内能
D．反复弯折铁丝，铁丝温度升高，这是通过热传递的方式增加了铁丝的内能
9．（2019·高邮市汪曾祺学校中考真题）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是
A．温度相同的物体内能一定相等
B．汽油机做功冲程中燃气的内能减小
C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D．电能可以使灯泡发光，同时产生内能，这些内能又可以自动地转化为电能
10．（2019·江苏扬州市·中考真题）下列说法正确的是
A．0℃的物体没有内能
B．物体具有内能，也同时具有机械能
C．只要设计巧妙，永动机就可以制成
D．核能属于可再生能源
11．（2019·高邮市汪曾祺学校中考真题）利用图示甲、乙装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值．要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的

A．液体种类 B．燃料种类 C．液体质量 D．燃料质量
二、实验题
12．（2020·江苏南通市·中考真题）小明想估测薯片的热值，进行了如下实验｡

(1)将天平放在水平面上并将游码归零，发现指针偏左，则应将平衡螺母向_____端週节；测量质量时，调节天平再次平衡，右盘中的砝码和游码位置如图甲，其质量为_____g｡
(2)如图乙，将薯片放在燃烧皿中充分燃烧后，烧杯中0.2kg的水温度升高了5℃，则水吸收的热量Q吸=_____J｡[c水=4.2×103J/（kg･℃）]
(3)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∶_____｡
13．（2020·江苏扬州市·中考真题）下面两个探究实验中：

（1）图甲的实验是通过__比较小车动能的大小；图乙的实验是通过__（填“加热时间”或“温度计升高的示数” 比较两种燃料完全燃烧放出热量的多少。
（2）图甲的实验中，使同一小车从斜面不同高度由静止滑下，是为了探究动能大小与__的关系；图乙实验中不仅要选择两套完全相同的装置，还要控制两种燃料的__相等。
（3）小明认为图乙实验中，两杯水质量一定要相同，但两杯水的初温不一定要相同。小明的理由是__。
14．（2019·江苏中考真题）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甲所示，则他应将平衡螺母向_______端调节；图乙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丙所示，则他还应称量_____g的酒精；

（2）小林组装的实验装置如图丁所示，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，正确采集的数据如下表所示．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
15．（2019·江苏扬州市·中考真题）阅读短文，回答问题。
水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 2018 年 10 月 20 日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 成功实现水上起降， 如图所示。AG600 装有 4 台国产 WJ6 涡轮螺旋桨发动机，是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。

飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能 之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。
飞机的部分参数如下表所示：
WJ6 发动机数量 4 台 M 大起飞质量 53.5t
最大巡航速度 500km/h 发动机巡航推力 4.6×104 N
发动机的热效率 40% 发动机的推进效率 ……
（1） “鲲龙”AG600 在水面降落的过程中，重力势能_________，动能_________。
（2）机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了_________的原理，从而产生较大的升力。
（3）AG600 以最大速度满载巡航 2h，消耗燃油 5000kg，燃油完全燃烧获得的内能是_________J， 此过程中发动机的推进效率为_________。（燃油的热值g=4.6×107J/kg）
（4）观看“鲲龙”AG600 在水面上起降后，小明发现“鲲龙”AG600 与普通飞机不同，机身下部制成“V”形，除了能减小阻力外，这样设计的目的还有_________。
三、填空题
16．（2020·江苏宿迁市·中考真题）天然气的热值为4.4×107J/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。
17．（2020·江苏常州市·中考真题）2020年1月18日，第十届江苏。“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为______，这与四冲程汽油机的______冲程相同。

18．（2020·江苏无锡市·中考真题）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______。


19．（2020·江苏扬州市·中考真题）如图，“长征五号B”运载火箭首次采用了我国最新研制的大推力液氧煤油发动机。煤油的热值为 ，完全燃烧 煤油放出的热量为__J，火箭升空后助推器会自动脱落。助推器脱落后在__作用下落回地面。此时火箭相对地面是__的。

20．（2020·江苏淮安市·中考真题）如图所示，用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧，下压过程将机械能转化为______能，此过程与汽油机的______冲程能量转化形式相同。

21．（2020·江苏苏州市·中考真题）某燃气热水器将 的水从 加热到 ，完全燃烧了 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 ，煤气的热值为 ）
22．（2020·江苏盐城市·中考真题）小华在燃烧皿中放入5g酒精，对300g水加热，待酒精燃尽后水温升高了50℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），酒精的热值为3.0×107J/kg此过程中，酒精燃烧放出的热量为______J，水吸收的热量为______J，水的内能是通过______方式增加的。
23．（2020·江苏盐城市·中考真题）燃油汽车的核心部件是热机，通过______冲程将废气排出气缸，造成大气污染，电动汽车正逐步替代燃油汽车。一辆电动汽车在平直的公路上以54km/h的速度匀速行驶10min，通过的路程是______km。关闭电源后，由于______电动汽车还要继续向前滑行一段距离。
24．（2020·江苏镇江市·中考真题）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=4.2×103J/（kg･℃），q天然气=4.4×107J/kg]
25．（2020·江苏南通市·中考真题）5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作为燃料，氢能 _____（选填“是”或“不是”）清洁能源。火箭向下喷射燃气获得推力加速升空，说明力的作用是_____的，此过程中火箭受到_____（选填“平衡”或“非平衡”）力作用，搭载的试验飞船的动能将_____｡
26．（2020·江苏泰州市·）2020年6月23日上午，长征三号火箭将北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星送入太空预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，将__________能转化为内能会使外壳温度升高，为防止内部温度过高，火箭采用__________（选填“导热性”或“隔热性”）好的新型陶瓷作为防护层。
27．（2019·江苏常州市·中考真题）家用轿车常用汽油机驱动,汽油机在______冲程将__________能转化为机械能.汽车行驶过程中,油箱内汽油越来越少,汽油的热值_________（选填“变小”“不变”“变大”）
28．（2019·江苏中考真题）图中单缸四冲程汽油机正处在_______冲程。若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟完成______冲程。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的________较大的特性。