苏教版中考物理复习讲义：内能与热机（学生版）

第十六讲内能与热枷缠

I课前小测

1.2018年平昌冬奥会上，我国选手武大靖获得男子500m短道速滑冠军，并且打破世界记录.如图所

示，当运动员用力蹬地后便能加速向前，这是因为力可以改变物体的此过程中，运动员的

动能（选填“增大”“不变”或“减小”）.由于与冰面摩擦，冰刀的温度升高，这是通过_____方

式增加了冰刀的内能.

2.如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察

到影响实验失败的原因可能有许多，请你说出其中的一点：此过程

中活塞对简内气体做功,气体的内能如乙图所示的是汽油的冲程，如果此汽油机每

秒内对外做功20次，则汽油机每秒内完成个冲程，飞轮的转速为r/min.

3.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同.

察比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择两图

1

进行实验，实验时通过__________反映物体吸热的多少.

(2)比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：

质量相同的液体a与b,升高相同的温度时，液体a吸收的热量_____(选填“大于”或“小于”)

液体b吸收的热量.

(3)若甲图烧杯中为50ml的水，10g燃料酒精完全燃烧后，温度计示数升高了2(TC,求.

①水吸收的热量是__________.

②若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，算一算酒精的热值是.

4.太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天给初温为25P

的水在阳光照射下的相关信息

太阳照射时间水的比热容太阳辐射功

装水量/kg吸热板面积/皿2水温升高到/℃

21

/h/J(kg-°C)-1/J-(m.h)

101002.5754.2x1031.68x106

其中太阳辐射功率是指lh内投射到出面积上的太阳能.求：

(I)水在10h内吸收的热量.

(2)如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少n?的天然气.(天然气的热值为

8.4x107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)

(3)该太阳能热水器的能量转化效率.

I能力量表

1运算求解能力：能够根据题目条件寻求合理'简洁的运算途径来解决问题

逻辑推理能力：根据题目的已知条件找出其内在的逻辑关系从而推理出符合逻辑关系

的结论的能力

运算求解逻辑推理信息获取与加工抽象概括与归纳科学探究

能力能力能力能力能力

2

内能、比热容、热值

1.蝴寻“宗，

I三维循环学习之内能比热容

有幸相识：如下图小智在做一个热学实验,请回答以下问题:

（1）安装器材应该顺序应是从到

（2）对比甲图和丙图，是探究相同时，观察温度计变化，温度变化越快，则说明了

液体的.越

（3）对比甲图和乙图，是探究相同时，观察温度计变化，温度变化越快，则说明了

燃料的越

内功心法：（^及=CmAT,Qffi=mq；实验变量很多必须控制变量；温度升高，内能增大。

具体招式（易错概念整理）教师示范（带领学生完成“相识”的例题）

1.温度升高，内能增大对，内能增大，温度不一定

升高；

2.温度是一个状态量，内能是状态量，热量是过程

量，比热容和热值是物理属性，热能俩个字不能

在物理里面出现；

3.热量只会由高温向低温传递。

4.水的比热容特别大。

B小试牛刀

5.关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是（）

A.一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高.

3

B.一个物体温度升高了，它的内能一定增加.

C.温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能多.

D.热量总是从内能大的物体传到内能小的物体.

E.用锯条锯木板，锯条的温度升高，是因为锯条从木板吸收了热量.

F.将试管中的水加热一段时间后，木塞向外飞出，水蒸气的内能转化为木塞的机械能.

G.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小.

H.相同质量的两种物质在升高相同温度时，吸热多的物质比热容大.

6.世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在我国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭成功发射升

空、火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的特性，火箭加速上升过程中重力势

能(选填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，机械能.

7.根据如图所示的四幅图，在下面的空格处填入相应的内容.

(1)图甲，探究“杠杆平衡条件”实验中，使杠杆在水平位置平衡的目的是

(2)图乙，如图所示的滚摆实验说明了.

(3)图丙，在研究影响动能大小因素的实验中，让甲、乙两辆相同的小车从同一斜面不同高度由

静山开始滑下，这是为了探究.

(4)图丁，该装置可用来探究不同物质的_____强弱.

百步穿杨

8.请按要求填空.

(1)我们知道电压是形成电流的原因.那么电压又是怎样形成的呢？认为“电流与电压的关系”跟

水流与水压的关系”类似，并绘制了两幅图对比，这种研究物理问题的方法叫

(2)

4

为了比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别

装有质量，初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，在此实验中用表

示水和沙子吸热的多少.

(3)如图是用来探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验装置，在此实验中“用来反映小

球动能大小的.

rT：a

(4)如图是研究电阻的大小与哪些因素有关，的实验示教板，。为镒铜线，XC、d为三根银铝合金

线.他们的长度、横截面积的关系分别为:Lo=Lb=Lc>La,Sa=Sb〈Sc=Sa,若选择以b

,可研究导体的电阻与的关系.

J独步天下

9.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4.2x103J/(kg.℃),酒精的热值为

3x107J/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.

10.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时

间变化的图线.若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2x103J/(kg-℃),煤的热值约为

3x107J/kg.求：

5

(1)煤完全燃烧产生的热量.

(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量.

(3)煤炉烧水时的热效率.

二、热机、热效率

1.典题寻“宗，

||三维循环学习之热机热效率

6

有幸相识：看下图，请回答：

(1)甲图反映了什么物理知识？

(2)乙图是汽油机还是柴油机？它此时处于什么冲程？

(3)若乙图是你家四缸四冲程发动机的截面图，它以3000r/min工作,排量2L,百公里耗油6L,汽油

密度是O.8g/cm3,汽油热值取5xl()7j/kg,汽车重2t,行驶阻力约为车重的0.1倍，则该车的发动机效率

约为多少？它的发动机每秒做功次.

内功心法：4冲程2圈1次功

具体招式(易错概念整理)教师示范(带领学生完成“相识”的例题)

1.内能改变方式有做功和热传递

2.气体对外做功内能减少，温度随之降低，外物对

气体做功(例如压缩气体)，气体内能增大，温

度随之升高

2.四冲程发动机，压缩冲程将机械能转为内能，做

功冲程是将内能转为机械能

3.燃料释放能量为总功，输出的FS为有用功，机

车匀速运动，根据二力平衡可知牵引力F等于阻力

㈠小试牛刀

11.火力发电站靠的是燃料燃烧带动发电机工作产生电能，在该过程中的能量由能转化

为能，然后再转化为能，最后转化为能.

12.甲图中将温度传感器放在篮球气嘴处，当篮球放气时，发现气嘴处温度会下降.这是由于：气体对

夕M故功，内能；这个现象与(选填“乙”或“丙”)图中所示的原理是一致的.丁图所示是

汽油机的冲程，若该汽油机飞轮的转速为2400r/min,则Is内汽油机做功次.

7

甲乙丙T

13.快艇在运动中受到的阻力与速度平方成正比(即约=•2).若油箱中有20L燃油，当快艇以10m/s匀速

行驶时，还能行驶40km，假设快艇发动机的效率保持不变，则快艇以20m/s匀速行驶时，还能行驶

()

A.80kmB.40kmC.10kmD.5km

J百步穿杨

14.交通运输中用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，即客运效率=人数义路程/消耗能量.一个人

骑电动自行车，消耗100万焦的能量可行驶30千米，一辆载有4人的普通轿车，消耗32000万焦的能量

可行驶100千米，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是.

有一种自动充电式电动车，前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接.当骑车者用力蹬车或车自行滑

行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，转化成电能储存起来.某人骑车以500焦的初动能在

粗糙的水平路面上滑行，若关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所

示；若启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则向蓄电池所充电能

是_____焦.

15.随着物质生活水平的提高，小轿车已经走进了我们普通的家庭.小明家最近也购买了一辆轿车.请

根据下列提供的信息回答相关问题.

8

(1)甲图是轿车车顶“外掀式天窗”，行驶时，如果天窗后部稍微向上掀开，车内的污浊空气就能

被自动“抽出”，这里应用的物理原理是.

(2)当该轿车汽油机的转速为2400r/min时，在1s内汽油机每个气缸里活塞对外做功的冲程次数

是•

(3)小明通过上网查阅得到这款轿车发动机输出功率与转速的关系如图乙所示：小明又通过父亲

了解到，当车速是100km/h时，发动机转速是2000r/min,平均油耗为9L/100km.分析上述信息

可知：当这辆汽车以100km/h匀速行驶时，1小时发动机所做的有用功为J,消耗汽油产

生的内能J,此时发动机的效率约为.(已知汽油的热值为4.6x107J/kg,密度

为0.8x103kg/m3).

(4)小汽车用的汽油属于(选填“可再生”或“不可再生”)能源；氢弹是利用原子

核(选填“裂变”或“聚变”)时释放出巨大能量的一种武器.能源的开发与利用可能会带

来一定的环境问题，请从你的生活实际出发，举出一条有效措施，能够有效地保护环境或有

助于社会的可持续发展，你的措施是：.

o独步天下

16.阅读短文，回答问题.

客机C919

如图，我国研制的大客机C919于5月5日首飞成功.

C919机舱内覆有一层高孔率”超细航空级玻璃棉“，能很好地保温与吸收噪音，其单丝纤维直径

只有3~5“m,In?的质量为5kg.

机舱内先进的“呼吸系统”，使飞机在气压只有2.5x104pa左右的万米高空时，能将机外—50。。以

下的冷空气不断压缩，导致送入舱内的空气温度达到50叼以上，同时系统依靠传感器的自动控制，

使舱内气压和温度达到舒适值.

该机有较大的翼载，翼载指飞机的最大起飞质量与机翼面积的比值；机上搭载的新一代涡扇发

动机的热效率和推进效率比一般客机高，所谓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，而推进效率则是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之

比，下表是飞机的部分技术参数.

最大起飞质量72.5t客舱内气压8.0x104Pa

巡航速度920km/h发动机巡航推力3.6x104N

(1)

9

阳光下，飞机尾翼呈现绿色，是因为尾翼_____绿光；若飞机的翼载是500kg/m2,则机翼面

积为_____m2.

(2)下列关于“超细航空级玻璃棉”性质的描述中，不正确的是()

A.单丝纤维比头发细B.密度与玻璃差不多

C.隔音性能相对较好D.导热能力相对较弱

(3)在万米高空，机体Im2面积上承受内外气压的压力差约为N；为确保机舱内的温度维持

体感舒适值，机上空调需要不断(选填“加热”或“制冷”).

(4)飞机水平匀速巡航时，受到的阻力为N；若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中,耗油

1500kg,发动机的热效率为40%,则此过程中发动机的推进效率为%.(燃油热值g取

4.6x107J/kg)

(5)如图是模拟空调温控装置原理的简化电路，电源电压为6V,用为电阻箱，Z为阻值不计的线

圈，必是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，当控制电路中的电流大于等于某一值时，

接通受控电路使空调工作.

①若要在较低温度下接通受控电路，应将品的阻值适当(选填“增大”或“减小”)

②当电阻已调到1k。时，能接通受控电路.已知热敏电阻的电流随电压变化的图像

17.某汽车在平直路面上以75km/h的速度匀速行驶lh的过程中，消耗了5kg汽油，汽油燃烧释放能量的

40%随废气通过热电转换装置，如图所示，汽油热值近似取q=5x107J/kg,设汽油在气缸内完全燃

烧.

10

(1)如图所示时刻，四冲程汽油机处于冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒

钟完成个工作循环.

(2)若上述过程中汽油燃烧释放能量的30%用来驱动汽车行驶，求汽车所受的阻力九

(3)研究表明新材料的出现可将热电转换装置的效率大幅提高到15%,据此计算，上述过程中，随

废气排出的能量通过热电转换装置后可获得多少电能？这些电能可供车内总功率为IOOOW的用

电器持续工作多长时间.

(4)汽车在水平路面上加速行驶时，对路面的压力的变化情况为

18.我国自主研制的某新型战斗机，具备超音速巡航、电磁隐身、超视距攻击等优异性能，该飞机最大

起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为

10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如表：

速度。(m/s)100200300400500

阻力〃N0.3x1041.2x1042.7x1044.8x1047.5x104

飞机使用的航空燃油的热值为5x107J/kg.求：

(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦？

(2)当飞机以300m/s的速度巡航时，飞机发动机的输出功率是多少千瓦？

(3)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程约是2.6x103km,则

飞机发动机的效率是多少？

」拓展提升

19.某密闭房间内有一台空调，当房间内温度为右，房间外温度为斜，正常工作时空调每秒消耗的电功

卬=2千焦，此时空调每秒从房间吸取的热量为Q2，向室外释放的热量为Qi,印与Q2、Qi之间满足

如下关系式：①W+Q2=Qi；②设：T=t+273,则有：祟=算；若室外向房间每秒漏进(或漏

出)的热量与房间内外的温差成正比.当室外温度为30P,温度控制器开关使其间断运转30%的时间

(例如开了3分钟就停7分钟，如此交替开停)，发现这时室内保持20P不变.试问；

(1)在夏天仍要求维持室内温度为202,则该空调器可允许正常连续运转的最高室外温度是多少

摄氏度？

11

（2）若在冬天，空调从外界吸热，室内放热，仍要求维持室内为20P,则它能正常运转的最低室

外温度是多少摄氏度？

三、课堂练习

20.下列关于能量转化的说法，正确的是（）

A.发电机是把电能转化成机械能B.电动机是把机械能转化成电能

C.电饭煲是把电能转化成机械能D.电铃是把电能转化成机械能

21.下列说法中正确的是（）

A.把一块-10。。的冰放到（TC的房间里，冰会慢慢地熔化

B.汽车发动机用水做冷却剂，主要利用水密度较大的特点

C.内燃机的压缩冲程，主要是用做功的方法增加了气缸内物质的内能

D.往黑板上写粉笔字时需要用力掘着粉笔，“用力”主要是为了让分子引力起作用

22.随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.

（1）“轿车不但要吃油，有时也要喝水"汽油是_____（选填“可再生”或“不可再生”）能源，用水

冷却发动机是因为水的大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能

会这是通过_____方式来改变内能的.

（2）下列四个实验中（图乙所示），其能量转化方式与图甲所示汽油机对应冲程类似的

是•

耳11

A电火花发生器点火B电摆向下运动C向下压缩D需精灯加热

后将盒趋顶出空气引火仪杯中冷水

乙

（3）轿车在上坡时，将档位换成低速档,以减小行驶的速度，这样做的目的是（）

A.安全B.省油

12

C.减小行驶时的阻力D.增大爬坡的牵引力

（4）小林通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的

距离），数据如表所示：