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(共27张PPT)
第1节　能量的转化与守恒
【知识要点】
1．能量的形式
能量存在的形式有：_________、________、电能、化学能、光能、核能等。
2．能量的转化
在一定条件下，不同形式的能量可以__________。能量转化的过程是__________的能转化为__________的能的过程。
机械能
内能
相互转化
一种形式
其他形式
3．能量的转移
能量从一个物体转移到另一个物体，或者从同一物体的某一部分转移到另一部分，能量的形式_______。
4．能量守恒定律
(1)内容：能量既不会凭空消失，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______和_______的过程中，能量的总量____________。
不变
转化
转移
转化
转移
保持不变
(2)表现形式
①等量转化：一种形式的能量减少多少，其他形式的能量就会_______多少。
②等量转移：一个物体的能量减少多少，其他物体的能量就会______多少。
永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，永动机违背了_______________，不可能实现。
增加
增加
能量守恒定律
5．机械能守恒与能量守恒的区别
(1)机械能守恒是有条件的，如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。若还有其他形式的能量参与转化过程，则机械能不再守恒。
(2)能量守恒是没有条件的，任何能量的转化和转移过程都遵循能量守恒定律，即能量的总量是不变的。
【随堂小练】
1．下列事例中，属于内能转化为机械能的是(　 　)
A．用打气筒给自行车内胎打气
B．用火箭发射人造卫星
C．古人钻木取火
D．开水倒入杯中逐渐冷却
B
2．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是(　 　)
A．随着科学技术不断进步和发展，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
D．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动
B
3．填写下列各物体具有什么形式的能量。汹涌澎湃的钱塘江大潮具有_______能；崭新的干电池具有_______能；烧红的铁块具有____能。
4．汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和_______(填“增大”“不变”或“减小”)。散失到空气中的内能不能用来再次开动汽车。
机械
化学
内
不变
【易错警示】
能量转化与转移的区别
能量转化：能量的形式发生了改变。
能量转移：能量的形式未发生改变，只是从物体的一个部位转移到另一个部位或从一个物体转移到另一个物体。
【名题引路】
下列说法正确的是(　 　)
A．摩擦生热创造了热，不符合能量守恒定律
B．不可能造出永动机，是因为它违反了能量守恒定律
C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况
D．火箭升空时，其势能和动能都在增大，能量守恒定律不适用
点拨：所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。永动机是让能量凭空产生，违背了能量守恒定律。
B
1．下列实例中，属于内能转化为机械能的过程是(　 　)
A．双手摩擦生热 B．用电水壶烧水
C．火箭升空 D．衣服在阳光下暴晒升温
C
能量的转化和转移
2．核心素养　社会责任(2024·安顺模拟)党的二十大报告中指出要全方位、全地域、全过程加强生态环境保护。创新能源也是一种环保。有一种利用玻璃纤维和碳纤维制成的“发热纸”，末端接上电池不久后就会发热，用它可以包装面包等小食品，这种“发热纸”中发生的能量转化是　(　 　)
A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能
C．内能转化为电能 D．电能转化为内能
D
3．下列能量转化或转移的情况中，属于能量转移的是(　 　)
A.燃料燃烧时放热
B．脚放在热水中取暖
C．钻木取火
D．电动机带动水泵把地下水送到地面
B
4．在各种形式的能量相互转化的过程中，下列说法正确的是 (　 　)
A.机械能一定守恒
B．各种形式的能量都守恒
C．各种形式的能的总量一定守恒
D．内能一定守恒
C
能量守恒定律
5．在学习了内能及能量的转化和守恒后，同学们在一起梳理知识时交流了以下想法，你认为其中不正确的是(　 　)
A.永动机是不可能制造出来的
B．热传递改变物体内能是不同形式能量的相互转化
C．在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化
D．能量在转移和转化的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变
B
6．小华在做如图所示的滚摆实验中，发现滚摆每次上升的高度逐渐减小。在这个过程中，滚摆的一部分机械能转化成了____能，所以滚摆的机械能_________，但总的能量_______。(后两空均填“守恒”或“不守恒”)
不守恒
对能量守恒和机械能守恒分辨不清
守恒
内
7．(2024·遵义三模)如图所示是某太阳能路灯工作的能量流程图，对图中能量形式的判断正确的是(　 　)
A．甲是“化学能” B．乙是“电能”
C．丙是“内能” D．丁是“机械能”
B
8．(教材图片改编)如图所示，下列关于能量转化图的说法，不正确的是(　 　)
A．摩擦生热，机械能转化为内能
B．能量转化是非常普遍的现象，但是各种形式的能量之间不能自由的相互转化
C．随着技术的发展，电灯通电后电能可以
全部转化为光能
D．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
C
9．(黔南期中)(多选)如图所示是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”推动“永动机”转动，离开热水后形状记忆合金迅速复原。下列关于该“永动机”的说法正确的是 ( )
A．该“永动机”转动过程中，不消耗能量，不遵循能量守恒定律
B．该“永动机”转动过程中，将内能转化为机械能
C．该“永动机”转动过程中，将机械能转化为内能
D．当容器中水的温度与室温相同时，
该“永动机”将停止转动
BD
10．如图所示是饭店里、车站里常用的一款干手器，它在工作时，电动机转动的同时可以吹出热风，在这一过程中，电能转化为____能和_______能。
内
机械
11．各种形式的能量之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成下列表格。
能量转化 实例
化学能转化为电能 干电池对外供电
(1) 用电熨斗熨烫衣服
机械能转化为内能 (2)
电能转化为内能
摩擦生热
12.(2024·黔东南期中)现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机将汽车的机械能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。小明认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶一边发电，永远运动下去，成为永动机。你认为小明的观点正确吗？请说明理由。
答：不正确；因为能量的转化和转移具有方向性，能量在转化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉，这些能量无法重新利用，所以汽车一边行驶一边发电，永远运动下去的设想是不能实现的。
13．(教材图片改编)如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，小球弹起的高度逐渐降低，A、B两点等高。请你根据图中的场景，回答下列问题：
(1)小球在A点的速度________(填“大于”“等于”或“小于”)在B点的速度。
(2)小球在A点的机械能_______(填
“大于”“等于”或“小于”)在B点的机械能。
大于
大于
(3)利用红外线测温仪分别测量实验前小球的初温t1和实验后小球的末温t2，则t1____(填“＞”“＜”或“＝”)t2，导致这种现象出现的原因是_________________________________________________________。
＜
小球在运动的过程中机械能转化为它的内能，使小球的温度升高(共16张PPT)
第4节　跨学科实践：
制作简易热机模型【项目提出】
1．制作简易热机。
实验器材：透明塑料盒、剪刀、电子式火花发生器、酒精。
实验步骤：
(1)在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中。
(2)打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧。
(3)按动电火花发生器的按钮……
①在此过程中，酒精燃烧后的燃气的________能转化为盒盖的机械能。
②在这一实验过程中，你应当注意观察的是____。
A．电火花发生器 B．盒内的酒精
C．盒盖跳起的现象 D．盒盖跳起的瞬间盒内出现的现象
③汽油机的_______冲程与这一实验过程中能量的转化情况是一致的。
内能
D
做功
2．制作简易蒸汽机。
实验器材：易拉罐、剪刀、细线、水、密封胶、一小块泡沫。
实验步骤：
(1)在易拉罐的侧壁的同一高度，用剪刀开3个小孔，注意小孔的开口方向要向同一侧，如图(a)所示。(操作过程中要注意安全)
(2)在易拉罐内加入少量的水。
(3)用一小块泡沫和密封胶，将易拉罐顶部的口封住。
(4)用细线吊起易拉罐，在煤气灶上加热，
如图(b)所示。
(5)当水沸腾后，会看到________飞出去。
这个过程是由于水蒸气的内能转化为易拉
罐的_________。
易拉罐
机械能
3．小明注意到水烧开时，壶盖会被水蒸气顶起，受此启发，小明准备寻求老师的帮助并自制一台简易蒸汽机，并由此开展以下项目式研究。
【项目制作】
主要实验器材：注射器(无针头)、废旧光盘、耐热导管、铁丝、固体燃料、易拉罐等；
实验步骤：用铁丝将废旧光盘和注射器尾部连接好，注射器注射端与右侧易拉罐接通(易拉罐在密闭前装有水)，点燃固体燃料并将其放在易拉罐下加热易拉罐中的水(固体燃料热值为3×107 J/kg，实验中假设燃料完全燃烧)。
【项目研究】
(1)在标准大气压下，实验中易拉罐中装有100 g初温为20 ℃的水，将水加热到100 ℃需要吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低，为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端，请你提出一条合理的改进方案。
解：(1)将100 g初温为20 ℃的水加热到100 ℃需要吸收的热量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(100 ℃－20 ℃)＝3.36×104 J。　
(2)增加密封燃料燃烧装置，减少燃料燃烧时向周围环境散失热量。
热机是人们获得动力的重要机械，在生活生产中非常重要，为了更好地了解其工作原理及能量转换，我们制作一个简易热机模型。
【项目分析】
1．了解热机的工作原理
如图所示，加热试管使水沸腾，观察到小叶轮旋转起来。这个实验中热源是________，工作物质是________，说明燃料的化学能转化为____能，热量通过热传递转移给水，水沸腾变成水蒸气，水蒸气驱动小叶轮转动，水蒸气的____能转化为小叶轮的_________。该过程相当于四冲程内燃机的_______冲程。
这个实验说明热机是________________的机械。
燃料盒
水蒸气
内
内
机械能
做功
利用内能做功
【项目实施】
2．制作一个简易热机模型
(1)材料准备：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。
(2)制作步骤：向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐如图所示放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，会发现扇叶__________，该热机模型属于_______(填“内燃”或“外燃”)机。
转动起来
外燃
(3)测试调整：如果扇叶旋转不够快，可以调整______的位置或增加酒精灯的______强度。
笔芯
火焰
【交流评价】
3．如图所示是小金制作的简易“蒸汽船”模型，将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”，用蜡烛对铜器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向____行驶。该过程的能量转化与汽油机的_______冲程相同。
左
做功
4．小华和小明利用酒精灯、玻璃弯管、塑料瓶、软木活塞、木条制成的连杆曲轴及小轮自制了一个简易“蒸汽机”，如图所示。加热烧瓶使水沸腾，观察到小轮旋转起来。蒸汽将软木活塞向下推的过程中，实现了____能向_____能的转化。该装置存在的不足是____________。
内
机械
没有排气孔
【项目拓展】
5．小聪和小明在校园科技节中展示了自制的热机模型。小聪在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，启动电子打火器，活塞瞬间飞出，如图甲所示；小明用酒精灯加热固定试管里的空气，结果活塞、连杆带动轮子转动起来了，如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 甲图中，活塞飞出是机械能转化为内能
B. 甲图中，乙醚燃烧是内能转化为化学能
C. 乙图中，工作物质是酒精灯
D. 乙图中，活塞在试管中向右运动，相当于汽油机的做功冲程
D(共31张PPT)
第3节　热机的效率
【知识要点】
1．燃料的热值
(1)定义：某种燃料______燃烧放出的______与其_______之比 。
(2)单位：___________，符号是_______。
完全
热量
质量
焦每千克
J/kg
(3)公式：固体和液体的燃料完全燃烧释放的热量：Q ＝______，公式中，Q的单位为J，m的单位为kg，q的单位为J/kg；气体的燃料完全燃烧释放的热量：Q ＝____，公式中，Q的单位为J，V的单位为m3，q的单位为J/m3。
(4)意义：热值在数值上等于______某种燃料______燃烧放出的______。
qm
qV
1 kg
完全
热量
【说明】热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关。
2．热机的效率
(1)定义：用来做________的那部分能量与燃料______燃烧放出的热量之比。
(2)公式：_________。
有用功
完全
(3)提高热机效率的途径：
①尽量使燃料__________；
②减少各种____________；
③设法利用_______的能量。
充分燃烧
能量损失
废气
【随堂小练】
1．我国在“可燃冰”的深海探测与开发方面取得了巨大成就。“可燃冰”是天然气水合物，其能量密度高。完全燃烧相同质量的“可燃冰”和煤气，“可燃冰”放出的热量达到煤气的十倍，这表示“可燃冰”的
(　 　)
A．比热容大 B．内能多
C．热值大 D．密度大
C
2．热机自发明以来，已有几百年的历史了，但热机效率还没能达到100%，如柴油机的效率通常在30%至45%之间，关于为何热机效率不能达到100%，下列原因中错误的是(　 　)
A．尾气会带走能量
B．燃料不能完全燃烧
C．内能不能全部转化成机械能
D．技术还不够成熟
D
3．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图所示是某汽油机工作时的能量流向图。由图可知该汽油机的效率是______，汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这种情况下燃料的热值会_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
28%
不变
4．氢气的热值为1.4×108 J/kg，其表示的物理意义是质量为_______的氢气完全燃烧放出的热量为1.4×108 J；完全燃烧0.5 kg的氢气可放出热量__________J。
1 kg
7×107
5．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意思是______________ 的那部分能量与___________________的热量之比是_______。用这台柴油机工作时，完全燃烧2 kg的柴油可做有用功____________J。(柴油的热值为4.3×107 J/kg)
用来做有用功
燃料完全燃烧放出
25%
2.15×107
【易错警示】
热值是燃料的一种特性，其大小只与物质的种类有关，与燃料的质量、形态以及是否完全燃烧无关。
热机能量损失的主要途径：废气带走、热传递损失、机械磨损等。
热机工作的过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于100%。
【名题引路】
下列关于热机的说法中正确的是(　 　)
A．热机是把机械能转化为内能的机器
B．汽油机经过技术改进，效率可达百分之百
C．效率高的热机对燃料的利用率就高
D．使用热值大的燃料，热机就能提高其效率
点拨：热机是把内能转化为机械能的装置，其在工作过程中总有能量损失；热机的效率是指做有用功的这部分能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，反映的是燃料的利用率而与燃料的热值是无关的。
C
1．根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题。
燃料的热值
干木柴 酒精 汽油 煤油
1.2×107 J/kg 3.0×107 J/kg 4.6×107 J/kg 4.6×107 J/kg
(1)从表格中的数据可知不同燃料的热值__________。质量相同的四种表格中的燃料完全燃烧后，放出热量最少的是_________。
一般不同
干木柴
干木柴 酒精 汽油 煤油
1.2×107 J/kg 3.0×107 J/kg 4.6×107 J/kg 4.6×107 J/kg
(2)酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示的物理意义是_________________________________________。那么完全燃烧1 g的酒精可放出热量___________J。
(3)若质量为5 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是6×107 J，则这种燃料可能是__________。
1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J
3.0×104
干木柴
2．现有一瓶液体燃料，若倒掉一半后完全燃烧，则(　 　)
A.热值减半，放出的热量减半
B．热值减半，放出的热量不变
C．热值不变，放出的热量减半
D．热值不变，放出的热量不变
C
3．(2024·毕节期中)如图所示，是燃料在内燃机中燃烧的能量流向图，该内燃机的热机效率是(　 　)
A.10%
B．20%
C．30%
D．70%
C
热机的效率
4.(多选)为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施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．尽量减少废气带走的热量
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
ABC
5．很多出租车使用天然气代替汽油，某段时间一辆出租车消耗0.2 m3天然气，如果该出租车发动机的效率为20%，则得到的机械能为__________J。(天然气的热值为7×107 J/m3)
2.8×106
6．下列对热值和热机的效率的描述，正确的是(　 　)
A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
D．热值和热机的效率都是定值，与外界条件无关
B
不能正确理解热值和热机的效率
7．热机的效率是热机性能的重要指标。甲发动机的效率为37%，乙发动机的效率为33%。如果上述两款发动机工作时汽油均完全燃烧，下列表述正确的是(　 　)
A.甲发动机消耗1 kg汽油获得的有用功更多
B．甲发动机消耗1 kg汽油释放的内能更多
C．甲发动机消耗1 kg汽油散失的内能更多
D．甲发动机工作时消耗的燃料一定更少
A
8．(2024·毕节模拟)火力发电厂通过燃烧煤而获得能量发电。若使用劣质煤，会因燃烧不充分而严重污染环境。质检部门检测煤的品质时主要是依据煤的下列哪种物理性质(　 　)
A．弹性 B．热值
C．质量 D．导热性
B
9．跨学科　社会发展(2024·贵阳期中)(多选)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程为：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法正确的是 ( )
A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高
B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大
C．压气机压缩空气，空气的内能增大
D．高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能
ACD
10．如图所示是完全燃烧A、B两种燃料放出的热量与质量的关系图像，由图像可知，A、B两种燃料的热值大小qA____qB。
＞
11．(2024·贵州模拟)我国的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡、葛洲坝水电站实现联合调度，标志着世界最大的“清洁能源走廊”已形成。水电站年均发电量可达1.08×1018 J，若这些电量改用煤进行火力发电，其效率为40%，煤的热值为3.0×107 J/kg，则需要用煤____________kg。
9×1010
12．(2024·巴中中考改编)若某单缸四冲程汽油机的转速为1 200 r/min，在1 s内汽油机对外做了_____次功。如果汽油机在某段时间内消耗了500 g汽油，这些汽油完全燃烧可释放的热量为___________J。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
10
2.3×107
13．(2024·贵阳月考)随着社会的发展，传统能源的开发和利用过程中会产生大量的污染物，对自然环境和人类健康造成严重威胁，开发与利用新型清洁燃料可有效解决这一问题，现已开发某种新型清洁燃料，它的热值为2.1×107 J/m3。
(1)求4 m3上述燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若小明在某次探究实验中，想使1 kg的水温度从30 ℃升高至65 ℃，假设燃料完全燃烧放出的热量有70%被水吸收，则小明需要准备上述燃料多少立方米？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：(1)4 m3燃料完全燃烧放出的热量：Q放＝Vq＝4 m3×2.1×107 J/m3 ＝ 8.4×107 J。(共35张PPT)
第2节　热机
【知识要点】
1．热机
(1)定义：通过做功把_______转化为______能的机械。
(2)分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
(3)内燃机：燃料直接在发动机________燃烧产生动力的热机。可分为________和________。
内能
机械
气缸内
汽油机
柴油机
2．汽油机
(1)结构：①_______，②________，③进气门，④________， ⑤_______， ⑥曲轴，⑦连杆。
气缸
火花塞
排气门
活塞
(2)冲程：活塞从气缸的_______运动到________的过程。
(3)工作过程：多数汽油机一个工作循环是由_______、_______、_______、_______四个冲程组成的。有两个冲程发生了能量转化：压缩冲程中把机械能转化成_______；做功冲程中把____能转化成_______能。四个冲程中除_______冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的_______来完成。
一端
另一端
吸气
压缩
做功
排气
内能
内
机械
做功
惯性
【拓展】识别内燃机四冲程的方法：
四冲程汽油机完成一个工作循环中的“4、2、2、1”规律：
冲程个数 活塞往复次数 曲轴(或飞轮)转动周数 做功次数
4 2 2 1
3.柴油机
(1)工作原理：柴油在气缸内燃烧生成高温高压的燃气，推动活塞做功。
(2)构造：柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。柴油机在吸气冲程吸进气缸的是空气。
(3)工作过程：柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
4．汽油机和柴油机的异同点
汽油机 柴油机
构造不同 气缸顶部有_________ 气缸顶部有__________
燃料不同 ________ ________
吸气不同 汽油与空气的混合物 ________
点火方式 __________ __________
主要特点 轻巧、输出功率较小 笨重、输出功率大
实际应用 自重轻便的汽车、飞机、摩托车等 机体笨重的载重汽车、火车、轮船等
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
空气
点燃式
压燃式
汽油机 柴油机
相同点 (1)都是将内能转化为机械能的热机。 (2)都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 (3)压缩冲程都是机械能转化为内能，做功冲程都是内能转化为机械能 【随堂小练】
1．“鸣笛水壶”的特点是当水烧开的时候，就会发出好听的鸣笛声，提醒人们水烧开了。你知道鸣笛水壶为什么会发出笛音吗？“鸣笛水壶”鸣笛的奥秘就在壶盖上。在壶盖的内侧，装有一个圆片，上面有几片簧片(类似于口琴中的簧片)，利用水烧开时产生大量高压的水蒸气冲击簧片，使簧片振动发声。内燃机四个冲程中与其原理相似的是(　 　)
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
C
2．如图所示为四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，图中画出的活塞和曲轴的位置以及进气门、排气门的开闭情况与文字描述对应的是(　 　)
C
3．在汽油机的做功冲程之后，气缸内气体的温度和内能的变化情况是(　 　)
A.温度降低，内能减少
B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增加
D．温度降低，内能增加
A
4．下列关于汽油机和柴油机对比的说法中，正确的是(　 　)
A．汽油机在做功冲程中，气缸内气体的温度和压强比柴油机大，因此输出功率较大
B．柴油机的气缸壁比较厚，因此柴油机比汽油机笨重
C．汽油机工作时产生的噪音比柴油机大
D．在同等使用条件下，汽油机的燃油成本较低
B
5．如图所示是内燃机某一冲程的示意图，由图可知：这种内燃机是________(填“汽油机”或“柴油机”)，它在吸气冲程吸入的物质是_______，图中内燃机处在_______冲程。　
柴油机
空气
吸气
【易错警示】
内燃机的一个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
热机包括内燃机和其他用内能做功的机器，二者的概念不能混淆。
【名题引路】
如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是_______冲程。若该汽油机1 s对外做功15次，则汽油机的飞轮转速为________r/min。
压缩
1 800
点拨：(1)根据气门的闭合情况、活塞的运动方向分析是哪个冲程。
(2)四冲程内燃机完成1个工作循环，曲轴、飞轮转2圈，完成4个冲程并对外做功1次。
1．跨学科　社会发展(2024·贵阳月考)近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是(　 　)
A．新能源电动汽车 B．东风号远洋轮船
C．国产大飞机C919 D．长征五号运载火箭
A
热机及原理
2．热机在工作过程时，能量的转化过程是(　 　)
A.内能→化学能→机械能 B．化学能→内能→机械能
C．化学能→机械能→内能 D．化学能→机械能→化学能
B
3．某同学分别画出四冲程内燃机工作示意图中的吸气、压缩、做功、排气冲程。观察活塞和曲轴的位置以及进气门、排气门的开闭情况，其中不正确的是(　 )
B
汽油机和柴油机
4．如图所示是四冲程_______(填“汽油”或“柴油”)机的工作状态示意图，由图可知，此时它正处在_______冲程，将____能转化为_______能，接下来它处于______冲程。
汽油
做功
内
机械
排气
5.柴油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机的气缸顶部没有________而有________，在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是___________________，而柴油机吸入的是_______。　
火花塞
喷油嘴
汽油和空气的混合物
空气
6．如图所示是某内燃机的某一冲程示意图，该内燃机的曲轴转速为2 400 r/min。则下列说法正确的是(　 　)
A.该冲程是排气冲程
B．一秒钟对外做功60次
C．该冲程气缸内的气体内能减小
D．活塞向上运动
D
对四冲程内燃机工作过程认识模糊
7．(教材图片改编)如图所示，在试管内装一些水，用橡胶塞塞住管口，用酒精灯将水加热一段时间后观察现象，下列说法正确的是 (　 　)
A.活塞冲出管口时，试管口出现的“白气”是水蒸气
B．该实验中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
C．活塞冲出后，试管内水蒸气内能减小
D．酒精燃烧时将内能转化为化学能
C
8．(2024·广元)1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程(　 　)
A．是压缩冲程
B．气体对外做功，内能转化为机械能
C．活塞依靠飞轮的惯性而运动
D．气体对外做功，气体的内能增加
B
9．(多选)下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是( )
A．柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式
C．柴油机和汽油机一个工作循环都是由4个冲程组成，压缩冲程把内能转化为机械能
D．柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物
BC
10．(2024·贵阳月考)暑假，小明随爸爸去4S店保养车。小明爸爸问师傅：“该换什么了？”师傅告诉小明爸爸：“该换火花塞了”，通过此对话你判断他家的车用的机器是内燃机中的_______(填“汽油机”或“柴油机”)。
汽油机
11．(教材习题改编)(2024·六盘水期中)如图所示是“走马灯”学具，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式与四冲程汽油机的_______冲程相同。
做功
12．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，快速下压活塞，可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能______，这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。
增大
压缩
13．一台四冲程汽油机的飞轮转速为3 600 r/min，则该汽油机每秒做功_____次，活塞往复运动_____次，完成____个工作循环。
30
60
30
14．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30 cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50 mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa，飞轮1 min转动1 800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
(3)汽油机的功率。
解：(1)燃气对活塞的平均压力：F＝pS＝9.0×105 Pa×30×10-4 m2＝2 700 N。
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W1＝Fs＝2 700 N×50×10-3 m＝135 J 。
(3)飞轮每转两周对外做功一次，则飞轮1 min 转动 1 800 周对外做功900次，
则燃气对活塞做的总功：W总＝900 W1＝900×135 J＝1.215×105 J，(共18张PPT)
第十四章 内能的利用　章末复习
贵州高频考点训练
考点1　能量转化及守恒
1．(2024·六盘水期中)下面几种现象中，只有能量的转移而不发生能量的转化的是(　 　)
A．压缩筒内空气使筒内乙醚达到着火点燃烧
B．国庆节放礼花弹，礼花腾空而起
C．冬天，人在暖气旁感到暖暖的
D．电灯发光
C
2．(多选)如图所示，用蒸锅在天然气灶上烧水蒸包子的过程中，下列说法正确的是 ( )
A．蒸包子时能量的转化和转移遵循能量守恒定律
B．包子的温度越高所含热量越大
C．“蒸包子”是通过热传递的方式改变包子内能的
D．锅盖被“顶起”，该过程中能量转化方式与内燃机的做功冲程相同
ACD
3．常用打火机的打火方式有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看，前者是把______能转化为内能；后者是把____能转化为内能。
机械
电
4．(2024·长春中考改编)生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。生物航煤燃烧时将_______能转化为____能。在上述过程中，能量的总量____________。
化学
内
保持不变
5．(2024·黔东南二模)如图所示为某国产插电混动汽车工作原理图。单独用汽油作燃料，内燃机驱动(虚线框内的结构原理)时，最多可以行驶600 km，单独充满电只用电驱动时，最多可以行驶100 km。如果是满油并且满电状态，在内燃机和电动机共同工作状态下，最多可以行驶1 000 km。根据上述描述，回答下列问题：
(1)在单独用电驱动混动汽车时，能量是如何转化的？
(2)请结合插电混动汽车工作的原理图，用能量转化知识说明该车在满油且满电状态下行驶里程超过纯油和纯电状态行驶里程总和的原因。
答：(1)在单独用电驱动混动汽车时，能量是电池组的化学能转化为电能，电能再转化为机械能。
(2)由插电混动汽车工作原理图可知，混动汽车在内燃机和电动机共同工作状态下行驶时，内燃机一边带动驱动轴转动，一边带动发电机发电，将动能转化为电能，电能通过电动机又可以驱动汽车前进，这样提高了能量的转化效率，所以汽车行驶的里程超过纯油和纯电状态行驶里程的总和。
考点2　热机
6．(2024·贵州)内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是(　 　)
A．电动机 B．计算机
C．汽油机 D．照相机
C
7．(2024·黔东南期中)某单缸四冲程内燃机的转速为1 800 r/min，如图所示为该内燃机某冲程的示意图。下列说法错误的是(　 　)
A．该内燃机是柴油机
B．这是压缩冲程，机械能转化为内能
C．该冲程是靠飞轮惯性完成的
D．该内燃机正常工作时，1 s对外做功15次
A
8．新情境　传统文化气功是我国特有的一种健身术，小明用所学的绘画技能画出了气功的几个基本动作，如图所示。其中与四冲程内燃机的压缩冲程原理相同的是____(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，压缩冲程通过_______的方式改变了气缸内气体的内能。
乙
做功
9．(2025·贵阳期末)为使舰载机在短时间内达到起飞速度，航母上安装了蒸汽弹射装置，如图所示为其简化原理图。气缸内蒸汽体积膨胀对外做功，同时推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。该过程的能量转化与四冲程内燃机工作时的______冲程工作原理相似。
做功
考点3　热值及热机效率
10．在常温下，采用压缩体积的办法，将石油气液化后储存在钢罐的过程中，下列物理量中不变的是(　 　)
A．分子间隙 B．内能
C．热值 D．体积
C
11．(2024·广安)内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1 800 r(q汽油＝4.6×107 J/kg)，则下列说法正确的是(　 　)
A．图中所示冲程是做功冲程
B．若该汽油机完全燃烧5 kg汽油，则汽油机
做的有用功为6.9×107 J
C．该汽油机在1 s内做功30次
D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高
B
12．(2025·贵阳期末)“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。这样做的好处是提高了内燃机的_______(填写物理量名称)。
效率
13．在加油站能闻到汽油味，这是_______现象；某汽油机在一段时间内消耗了10 kg汽油，根据它的工作能量流向图(如图所示)，它在这段时间内输出的机械能为___________J。(汽油的热值是4.6×107 J/kg)
扩散
1.38×108
14．(2024·遵义期中)我国家用小汽车的普及率越来越高，某次测试，小汽车在一段平直的公路上匀速行驶了10 km，受到的阻力是800 N，消耗汽油0.7 L。汽油的密度ρ＝0.7×103 kg/m3，热值q＝4.6×107 J/kg，求：
(1)该汽车牵引力做的功。
(2)完全燃烧0.7 L汽油放出的热量。
(3)此次测试汽车发动机的效率。
解：(1)汽车做匀速直线运动，汽车的牵引力：F＝f＝800 N，
汽车牵引力做的功：W＝Fs＝800 N×1.0×104 m＝8.0×106 J。
(2)汽油的体积V＝0.7 L＝0.7×10-3 m3，
汽油的质量：m＝ρV＝0.7×103 kg/m3×0.7×10-3 m3＝0.49 kg；
汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝0.49 kg×4.6×107 J/kg＝2.254×107 J。

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