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知识预习09 机械能与内能的相互转化
1、做功——改变物体内能的另一种方式。（第一种方式：热传递）
2、热机（热力发动机）—一种将内能（燃料产生的高温、高压燃气）转化为机械能的装置。
3、汽油机工作循环：——可对比柴油机。
吸气冲程（进气口打开、活塞向下运动）——压缩冲程（机械能转变为内能、活塞向上运动）——做功冲程（内能转变为机械能、活塞达到顶端而后推动活塞向下运动、燃气对外做功的过程）——排气冲程（出气口打开、活塞向上运动）。
注意：冲程是指活塞从汽缸的一端运动到另一端。
曲轴旋转2圈，活塞往复2次，四冲程，对外做功一次。
4、内能（对外做功）→机械能 机械能【（摩擦）对内】→内能
5、书本12-27 实验现象：盒盖被弹起
原因：将内能转化为机械能，内能减少，温度降低，空气中水蒸气液化成小水滴。
燃料的热值：
质量相同的不同燃料完全燃烧所放出的热量一般是不同的。
燃料的热值：单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量。
单位：q（J/Kg） Q放=mq
3、热值是燃料的属性，与质量、体积、是否完全燃烧无关，与燃料的种类有关。
一、选择题
1.如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法正确的是（　　）
A.向瓶内打气，外界对气体做功，气体温度降低
B.瓶塞从瓶口冲出，瓶口产生“白气”的原因是水蒸气汽化
C.塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少
D.塞子从瓶口冲出，外界对气体做功，气体内能不变
2. 成都有轨电车（如图）蓉2号线已经开通运营两年多时间，线路全长39.3km。它具有零排放、无污染等特点。有轨电车运行时其动力系统在输出动力的过程中（　　）
A.内能转化为机械能 B.电能转化为机械能
C.机械能转化为电能 D.机械能转化为内能
3. 下列图形中，不属于机械能转化为内能的是（　　）
A. B. C. D.
滑下滑梯 弯折铁丝 做功冲程 压缩点火
4. 如图所示为汽油机工作过程的示意图，按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的顺序排列，正确的是（　　）
A.丙、丁、甲、乙 B.丁、丙、甲、乙
C.乙、甲、丙、丁 D.甲、丁、乙、丙
5. 一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（　　）
A.完成10个冲程，做功10次 B.完成10个冲程，做功5次
C.完成20个冲程，做功10次 D.完成20个冲程，做功5次
6. 下列说法正确的是（　　）
A.热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B.物体的温度不变，它的内能一定不变
C.物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
7. 下列关于热值和热机效率的说法中，正确的是（　　）
A.使燃料燃烧的更充分，可以增大热值
B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C.柴油机的热机效率最高可以达到100%
D.燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
8. 现代火箭常用液态氢做燃料，氢的热值是1.4×1J/，在完全燃烧一样多的燃料时，可以获得更多的能量。因为液态氢具有（　　）
A.较小的密度 B.较低的沸点 C.较大的比热容 D.较高的热值
9. 2020年11月24日，“长征五号”运载火箭将“嫦娥五号”探测器发射升空，并将其送人预定轨道。“嫦娥五号”不负众望，于12月17日携带月球样品着陆地球。下列说法正确的是（　　）
A.“长征五号”运载火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的密度小
B.“长征五号”运载火箭加速升空过程中，液氢热值保持不变
C.“长征五号”运载火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能不变
D.“嫦娥五号”在环月运行过程中，以地球为参照物，“嫦娥五号”是静止的
二、填空题
10. 在一只瓶子内装一些铁屑，我们既可以通过使劲震荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过_____方式，如果你没有看到其内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？_____（选填“能”或“不能”）。
11. 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。
12. 2017年中国长征系列运载火箭进行了16次航天发射，在九天之上镌刻上中国印记。在火箭携带飞船加速升空阶段，燃料燃烧时将_____能转化为内能，飞船的机械能_____（填“增大”“减小”或“不变”）。
13. 如图所示，将活塞迅速下压，玻璃筒底的棉花被点燃，此过程的能量转化方式与汽油机的_____冲程相同；汽油机通过_____冲程将废气排出汽缸。
14. 如图所示是四冲程汽油机工作时的_____冲程，气缸内燃料混合物的内能_____（选填“增大”或“减小”）。
15.运载卫星的火箭常常选用液体燃料偏二甲肼，它具有较高的_____，与其它燃料相比较，完全燃烧相同质量的该燃料，可以释放出更多的_____，如果该燃料的热值是4.25×1J/kg，表示完全燃烧1kg的偏二甲肼，可以放出_____J的热量。
16. 有一盒牛奶，盒子上标有“能量：360kJ/100mL”的字样。其中“能量”的含义跟_____（选填“内能”、“热量”或“热值”）相似。100mL牛奶的能量相当于燃烧_____g干木柴放出的热量（干木柴的热值为1.2×1J/kg）
17. 目前，大部分汽车仍然是使用汽油机提供动力，对于汽油机，它的能量转化如图所示，请你把能量的名称填写完整：_____、_____。根据能量数据，这台汽油机的效率是_____。
三、实验探究题
18. 如图是课本中的两个热学实验：
（1）如果要探究物质吸热升温的属性，应选择图_____，该实验中通过比较_____（选填“加热时间”或“升高温度”）来比较物质吸收热量的多少。
（2）在比较不同燃料热值的时候，需要控制_____相同。（填字母）
A．燃料的种类 B．燃料的质量 C．被加热液体的种类
D．被加热液体的质量 E．燃料燃烧的时间
（3）下表是其中某个实验的设计表格，请把横线部分补充完整。
① _____





② _____
沙子




水





（4）小明认为：若比较不同燃料的热值时，如果被加热液体是水，可以根据实验所测得的质量及温度计算出燃料的热值，则小明的计算结果与真实值相比_____（“相同”或“偏大”或“偏小”）原因是：_____。
19. 热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车（图甲），传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧（图乙），热效率为5%～8%之间。
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机（内燃指燃料在气缸内燃烧）的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的_____冲程实现。
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于_____的猜想；
（3）老师在重复演示“做功改变内能”实验（图丙）之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的_____（选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程的原理相似。
知识预习09 机械能与内能的相互转化答案
C
B
C
A
D
C
B
D
B
做功；不能
机械；隔热性
化学；增大
压缩；排气
压缩；增大
热值；热量；4.25×10 7
热值；30
（1）内；机械；（2）25%
（1）甲、丙；加热时间；（2）BCD；（3）①加热时间/min；②温度/℃；（4）燃
料燃烧产生的热量不能完全被水吸收
19、（1）C；（2）燃料在气缸内燃烧，热量损失少，热效率高；（3）排气

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