广东省中考物理 第14章 内能的利用复习课件.ppt

内能的利用 第十四章内能的利用 目录 contents 考点梳理 考点一考点二考点三 课前检测 考点突破 考点一考点二考点三 考点一考点二考点三 五年广东中考 课后作业 考点一考点二考点三 夯实基础能力提升 考点梳理 考点一热机考点二热值考点三能量的转换和守恒 目录 contents 1 原理 燃料在汽缸内燃烧 产生高温高压的燃气 把转化为 然后燃气推动活塞做功 把转化为 2 工作过程 四冲程内燃机的工作过程是由 和四个冲程组成的 四个冲程叫一个工作循环 每一个工作循环活塞往复运动两次 曲轴转动两周 对外做功一次 3 能量转化 在压缩冲程中 转化为 在做功冲程中 转化为 4 用途 内燃机广泛应用于汽车 拖拉机 坦克 轮船等各种工业 农业和工程机械中 化学能 内能 内能 机械能 吸气 压缩 做功 排气 机械能 内能 机械能 内能 1 物理意义 表示燃料燃烧时的物理量 燃料的热值取决于燃料本身的化学成分 每种燃料都有自己的热值 2 定义 某种燃料放出的热量与所用燃料质量的 叫做这种燃料的热值 3 公式 燃料完全燃烧放出热量的计算公式 q为燃料的热值 m为燃料的质量 比值 完全燃烧 放热本领 q m q 4 燃料的利用率 1 提高燃料利用率的途径 一是让燃料尽可能地 二是要减少热量的 2 热机的效率 用来做有用功的那部分能量与之比 散失 充分燃烧 燃料完全燃烧放出的能量 1 能的转化 各种形式的能量都可以在一定条件下相互 2 能量守恒定律 能量既不会凭空 也不会凭空 它只会从一种形式为其他形式 或者从一个物体到另一个物体 而在转化和转移的过程中 能量的总量保持不变 转化 消灭 产生 转化 转移 课前检测 目录 contents 考点一热机考点二热值考点三能量的转换和守恒 1 2016 南昌 汽油机在做功冲程中 高温气体迅速膨胀而做功 此时气体的温度和内能的变化情况是 a 温度降低 内能增大b 温度不变 内能不变c 温度升高 内能增大d 温度降低 内能减小 d 2 2015 厦门 下列关于热值和热机效率的描述 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 可以提高热机效率c 燃料燃烧释放的热量越大 热值越大d 热值和热机效率都是定值 与外界条件无关 b 3 2016 绵阳 关于能量的转移和转化 下列判断正确的是 a 热量可以从低温物体转移到高温物体b 能量转移和转化没有方向性c 电取暧器辐射到房间里的热量可以再利用d 汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车 a 4 2016 镇江 如图所示 某单缸四冲程汽油机正处于 冲程 此冲程将 能转化为 能 接下来它应该处于 冲程 压缩 机械 内 做功 5 2016 日照 1kg铀全部裂变 释放的能量不低于2000t煤完全燃烧时释放的能量 已知煤的热值为3 0 107j kg 那么1 2kg铀全部裂变 释放的能量至少为 j 7 2 1013 考点突破 目录 contents 考点一热机考点二热值考点三能量的转换和守恒 例1 2016 天门 如图是四冲程汽油机工作的四个冲程示意图 其中使汽车获得动力的冲程是 a b c d a 方法规律 本考点的考查的重点是内燃机的四个冲程 1 内燃机的四个冲程有吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 2 将机械能转化为内能的是压缩冲程 将内能转化为机械能的是做功冲程 3 压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的 4 一个工作循环 有四个冲程 活塞往复两次 曲轴转动两周 对外做功一次 易错点 压缩冲程和做功冲程极易混淆 要特别注意区分 压缩冲程 两个气门都关闭 活塞向上运动 机械能转化内能 做功冲程 两个气门都关闭 活塞向下运动 内能转化机械能 变式拓展1 2016 宿迁 如图 给试管里的水加热 水沸腾后 水蒸气推动橡皮塞冲程试管口 这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的 a 吸气冲程b 压缩冲程c 做功冲程d 排气冲程 c 2 2016 海南 从能量转换的角度看 一台四冲程内燃机在一个循环中 存在着机械能转化为内能过程的是 a 吸气冲程b 压缩冲程c 做功冲程d 排气冲程3 2015 益阳 下列关于内燃机的说法正确的是 a 汽车的发动机是内燃机b 蒸汽机 汽轮机 喷气发动机都是内燃机c 内燃机工作时 压缩冲程将内能转化为机械能d 先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100 b a 例2 2015 宜昌 为节约能源 需提高热机的效率 下列措施中不能提高热机效率的是 a 尽量使燃料充分燃烧b 尽量减少热机部件间的摩擦c 尽量减少废气带走的热量d 尽量增加热机的工作时间 d 方法规律 本考点的考查重点1 热值 1 有关热值的计算 解题时要认真审题利用公式q mq进行解答 热机的效率近几年均未考查 复习时也应重视 2 热值大小由燃料种类有关 与燃料的质量和状态 是否完全燃烧等等因素无关 2 热机的效率 1 计算 w有指用来做有用功的能量 q总指燃料完全燃烧释放的能量 2 提高机械效率的途径 燃料尽可能充分燃烧 尽量减少各类热量损失 在热机的设计和制造上 采用先进技术 使用时 注意保养 保证良好的润滑 减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功 3 炉子的热效率 q有指有效利用的热量 q总指燃料完全燃烧释放的能量 若是太阳能热水器 则q总指太阳照射到热水器上的总能量 若是电热水器 则q总指电流做功放出的总能量 易错点 1 区分比热容和热值 比热容指物体吸收 或放出 的热量与物体的质量和升高 或降低 的温度乘积的比值 物体吸收 或放出 的热量之后 物质只发生物理变化 没有发生化学变化 热值是指燃料燃烧放出的热量和燃料质量比值 燃料燃烧放出热量后 燃料发生了化学变化 变式拓展4 2016 连云港 将一瓶酒精用去三分之一 则剩余酒精的密度 比热容和热值 a 都不变b 都变为原来的三分之二c 热值不变 密度 比热容变为原来的三分之二d 热值变为原来的三分之二 密度 比热容不变 a 5 2014 眉山 下列有关热机效率 燃料热值 物体内能的说法中 正确的是 a 热机所用燃料的热值越大 效率越高b 热机所用燃料的化学能转化成的内能越多 效率越高c 物体的内能越大 温度越高d 摩擦生热是利用做功的方式来增加物体的内能 d 6 2015 苏州 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率 他们用酒精灯给100g的水加热 经过一段时间测得水温升高了60 消耗了4 2g酒精 已知 水的比热容为4 2 103j kg 酒精的热值为3 107j kg 求 1 此过程中水吸收的热量 2 4 2g酒精完全燃烧放出的热量 3 酒精灯烧水时的热效率 6 解 1 100g 0 1kg 水吸收的热量 q吸 cm t 4 2 103j kg 0 1kg 60 2 52 104j 2 酒精完全燃烧产生的热量 q放 mq 0 0042kg 3 107j kg 1 26 105j 3 酒精灯烧水时的热效率 q吸 q放 100 2 52 104j 1 26 105j 100 20 答 1 水吸收的热量是2 52 104j 2 4 2g酒精完全燃烧放出的热量是1 26 105j 3 酒精灯烧水时的热效率是20 例3 2016 内江 以下四幅图中 关于能量转化说法错误的是 a 图甲所示 过山车向下运动时是重力势能转化为动能b 图乙所示 水电站将水的机械能转化为电能c 图丙所示 自行车运动员奋力蹬车时 人体内的一部分化学能转化为动能d 图丁所示 汽车在刹车过程中 刹车片会发热 将内能转化为动能 d 方法规律 本考点考查的重点是动能和势能的转化 机械能与内能的转化或其他形式的能之间的转化 考查难度不大 解答的关键是要掌握和理解好能量守恒定律 变式拓展7 2016 常州 世界上还有许多欠发达地区至今用不上电 美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球 球在被踢的过程中 其内部装置能够发电 并将产生的电能储存在蓄电池中 用来点亮led灯 该过程中的能量转化形式是 a 动能 电能 化学能 光能b 电能 动能 化学能 光能c 动能 电能 光能 化学能d 电能 动能 光能 化学能 a 8 2016 枣庄 太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一 关于太阳能的利用 下列说法正确的是 a 图甲中 绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能b 图乙中 太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能c 图丙中 太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能d 图丁中 首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能 a 五年广东中考 目录 contents 考点一热机考点二热值考点三能量的转换和守恒 1 2013 广东 在汽油机的四个冲程中 机械能转化为内能的是冲程 如图所示汽油机正在进行的是冲程 2 2013 广东 已知汽油的热值为4 6 107j kg 则完全燃烧100g汽油放出的热量为j 压缩 做功 4 6 106 3 2016 广东 如图所示 把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中 下列说法正确的是 a 煤气的燃烧过程是内能转化为化学能b 煤气燃烧越充分 它的热值越大c 水的温度越高 水分子运动越剧烈d 烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能 c 4 2016 广东 如图所示 图a b c d是四冲程汽油机的功工作示意图 图e f是演示实验的示意图 c图是 冲程 与它原理相同的是 图所示的演示实验 汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是 图 后两空选填字母 做功 f b 5 2016 广东 如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图 电炖锅上有1000w和400w两档功率 档位可自动调节 其工作过程是 按下开关 自动选择1000w档将汤煮至100 然后自动跳至400w档进行保温慢炖 设汤的初温为20 质量为3kg 汤的比热容为4 0 103j kg 求 若电炖锅将汤从初温加热至100 耗时20min 在此过程中汤吸收的热量是多少 电炖锅的效率是多少 解 汤吸收的热量 q吸 cm t t0 4 0 103j kg 3kg 100 20 9 6 105j 加热功率p加热 1000w 加热时间t 20min 1200s 由p 得 电炖锅消耗的电能 w p加热t 1000w 1200s 1 2 106j 则电炖锅的效率 100 100 80 课后作业 目录 contents 夯实基础能力提升 1 2016 湘西州 人们发现内能可以做功 并制造出各种利用内能做功的机械 热机 下面这些机械中不属于热机的是 a 电动机b 柴油机c 汽油机d 蒸汽机2 2016 桂林 关于内燃机 下列说法正确的是 a 内燃机的实际工作效率可达100 b 汽油机和柴油机使用同种燃料c 汽油机和柴油机均属于内燃机d 在做功冲程中 机械能转化为内能 a c 3 2016 潍坊 汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分 汽油机的四个冲程中 使汽车获得动力的是 a 吸气冲程b 压缩冲程c 做功冲程d 排气冲程 c 4 2016 永州 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 ab bc cd d c 5 2016 大庆 如图是汽油机工作的 冲程 汽油机工作时要产生大量的热 通常采用水循环将热量带走 这是利用水 的特性 水箱中5kg的水温度升高了20 这些水吸收的热量为 j 水的比热容为4 2 103j kg 6 2015 赤峰 阅读短文 回答问题 从火车到火箭生产的发展需要强大的动力 17世纪 人类发明了热机 最早的热机是蒸汽机 在锅炉里把水烧成水蒸气 水蒸气在气缸里推动活塞做功 原始的蒸汽机不便于使用 排气 比热容大 4 2x10 交通运输的发展迫切需要轻便的热机 于是 内燃机应运而生 内燃机分为汽油机 柴油机两大类 汽油机是1876年发明的 柴油机是1892年发明的 内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤 不但轻便 效率也提高了 早期的飞机是由内燃机提供动力的 从上世纪40年代开始 飞机上越来越多的使用喷气发动机 它向后高速喷出气体 从而获得前进的动力 在功率相同时 喷气发动机比内燃机更轻便 根据材料内容 请在答题卡上回答下列问题 1 在功率相同时 蒸汽机 内燃机 喷气发动机的重力依次 选填 增大 或 减小 减小 2 在结构上汽油机的顶部是火花塞 柴油机的顶部是 3 汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能 内能再转化为 喷油嘴 机械能 7 2016 邵阳 据中央电视台新闻联播报道 2016年7月 我国将发射全球首颗量子通信卫星 发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢 这是利用了氢燃料的 a 热值大b 比热容大c 密度大d 以上说法都不正确 a 8 2016 南京 利用如图所示的装置 运用控制变量法 通过现察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小 为完成实验 要求 a 酒精和碎纸的质量相同两只烧杯内水的质量相同b 酒精和碎纸的质量不同两只烧杯内水的质量不同c 酒精和碎纸的质量相同两只烧杯内水的质量不同d 酒精和碎纸的质量不同两只烧杯内水的质量相同 a 9 2016 张家界 新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气 如果每瓶中装入12kg液化气 液化气的热值取4 2 107j kg 则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 j 若放出的热量有40 被利用 在标准大气压下可把 kg的水从20 加热至沸腾 c水 4 2 103j kg 5 04 108 600 10 2015 无锡 现探明中国南海海底有大量的可燃冰 已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多 则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气 燃烧 放出的热量多 1kg的可燃冰 燃烧一半后 剩余可燃冰的热值 选填 变大 变小 或 不变 可燃冰 不变 11 2015 内江 如图所示 是最新一款无人驾驶汽车原型图 汽车自动驾驶时使用雷达传感器 以及激光测距器来了解周围的交通状况 该款车以72km h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时 消耗汽油1 5l 假设燃油完全燃烧 汽油机的效率为30 那么 在这段运动过程中 求 1 该汽车发动机做的有用功是多少 2 该汽车的输出功率为多少 已知 汽油的密度为0 8 103kg m3 汽油的热值为4 5 107j kg 11 解 1 由 得消耗汽油的质量为 m v 0 8 103kg m3 1 5 10 3m3 1 2kg 汽油完全燃烧放出的热量 q放 mq 1 2kg 4 5 107j kg 5 4 107j 由 得 汽油机的有用功 w q放 30 5 4 107j 1 62 107j 2 由v 得汽车运动的时间 t h 400s 汽车的输出功率 p 4 05 104w 答 1 该汽车发动机做的有用功是1 62 107j 2 该汽车的输出功率为4 05 104w 12 2014 江西 莲莲家的汽车尾部上标有 2 0t 的字样 其中 t 就是 涡轮增压 是利用高温 高压的废气去冲击 废气涡轮 高速旋转 来带动同轴的 进气涡轮 也高速旋转 从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压 使汽油燃烧更充分 燃气压强更大 同时也减少了废气中的有害物质 达到提高发动机效率和减少废气污染的目的 这辆汽车的最低油耗可达0 2kg kw h 已知汽油的热值为4 6 107j kg 温馨提示 最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量 0 2kg kw h 表示获得1kw h能量消耗0 2kg汽油 求 1 0 2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少 2 该汽车发动机的效率最高可达多少 结果保留整数 12 解 1 0 2kg的汽油完全燃烧时放出的热量 q放 mq 0 2kg 4 6 107j kg 9 2 106j 2 根据题意可知 完全燃烧0 2kg汽油获得的能量为w 1kw h 3 6 106j 汽车发动机的效率 100 100 39 答 1 0 2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9 2 106j 2 该汽车发动机的效率最高可达39 13 2016 绥化 生活中能量转化的实例很多 下列描述中 错误的是 a 摩擦生热是把机械能转化为内能b 摩擦起电是把电能转化为机械能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 燃料燃烧放热是把化学能转化为内能 b 14 2016 滨州 把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部 如图所示 松手后 乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上 乒乓球在上升的过程中 它的机械能不断增加 下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是 a 是由水的内能转化来的b 是由水的重力势能转化来的c 是由乒乓球的内能转化来的d 是由乒乓球的化学能转化来的 b 15 2016 滨州 把一乒乓球压入盛有水的烧杯底部 如图所示 松手后 乒乓球上升至水面最后漂浮在水面上 乒乓球在上升的过程中 它的机械能不断增加 下列关于乒乓球机械能来源的说法中正确的是 a 是由水的内能转化来的b 是由水的重力势能转化来的c 是由乒乓球的内能转化来的d 是由乒乓球的化学能转化来的 b 16 2015 成都 关于能源 能量 下列说法不正确的是 a 能源是人类物质生活 社会经济发展的基础b 太阳能 风能 地热能等是目前正在努力研究 开发的新能源c 根据能量守恒定律 能量不会消灭 但可以创造d 电风扇工作时 主要将电能转化为机械能 c 17 2014 成都 下列关于能量的说法中 不正确的是 a 所有能量转化过程 都遵守能量守恒定律b 汽油机的做功冲程中 内能转化为机械能c 电动机在工作的过程中 电能转化为机械能的效率小于1d 物体受到平衡力的作用时 其重力势能一定保持不变 d 18 2014 娄底 下列关于能量及其转化的说法正确的是 a 物体匀速上升的过程中其机械能不变b 热机的四个冲程中做功冲程将机械能转化成内能c 给蓄电池充电将化学能转化成电能d 风力发电将风的动能转化成电能 d 19 2015 攀枝花 菲菲家的下水道堵了 爸爸用固体疏通剂进行疏通 具体操作是 先将适量的疏通剂倒入下水道 再缓慢加入清水 疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体 通过高温高压气体的膨胀将管道疏通 在疏通剂与水的化学反应过程中 能量的转化情况是 高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的 化学能转化为内能 做功冲程 20 2016 泰州 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 选填 增大 不变 或 缩小 散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车 这是因为能量的转移和转化具有 性 不变 方向 21 2015 德州 混合动力汽车具有节能 低排放等优点 成为汽车研究与开发领域的重点 某新型混合动力汽车启动时 内燃机不作 蓄电池向车轮输送能量 当需要高速行驶或蓄电池电能过低时 内燃机启动 既可以向车轮输送能量 又可以给蓄电池充电 车速与所受阻力的关系如图所示 在某次测试中 蓄电池储存的电能为5 12 108j 由内燃机提供能量 汽车以50km h的速度匀速行驶了0 5h 同时蓄电池的电能增加了10 求