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第5节 物体的内能1.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。
关于对图中①②③④的补充正确的是（ ）A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能C.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能D.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能2.如下图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（ ）3.汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质；如果散热器中装有10kg 的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是 J ；这些热量相当于完全燃烧 kg 的天然气放出的热量【天然气的热值q=8.4×107J/kg ，水的比热容C 水=4.2×103J/(Kg ·℃)】。
4.单缸四冲程柴油机，做功冲程将 能转化为 能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。
5.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。
(1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择两图进行实验；(2)水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，它的物理含义是；(3)酒精的热值为3.0×107J／kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为 J。
6.计算与简答题：近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场。
如图所示是我国自行研制的QQ小汽车的单缸四冲程内燃机，在1min内火花塞点火1000次，做功冲程推动活塞一次做功1150J，在这段时间内，气缸内共燃烧汽油0.1kg。
【汽油的热值为4.6×107J／kg】请你算出：（1）消耗完汽油时，内燃机获得的总能量为多少？（2）内燃机对外所做的功是多少？（3）已知内燃机的效率η＝W/Q×100%（式中W为内燃机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量】求热效率？7.现有5千克汽油，完全燃烧了3千克，放出的热量可以使多少千克的水温度从15℃升高到100℃，这时剩下的汽油的热值为多少？(热值为4.6×107J/kg)参考答案1.D2.比热容 8.4×105 0.013.5.04×103快些4.内机械惯性5. (1)甲、乙甲、丙(2)lkg水温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量为4.2×103J(3)3.0×1056.（1）消耗完汽油时，内燃机获得的总能量：Q=mq=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J；（2）内燃机对外所做的功：W=1150J×1000=1.15×106J；（3）η= W/Q×100% =1.15×106J/4.6×106J=×100%=25%答：（1）消耗完汽油时，内燃机获得的总能量为4.6×106J；（2）内燃机对外所做的功是1.15×106J（3）该内燃机正常工作时的效率约为25%7.3.87×105千克， 4.6×107J/kg。
第三章能量的转化与守恒提升训练浙教版科学九年级上册一、选择题1．现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲>m乙>m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。
F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（）A．W甲>W乙>W丙B．W甲<W乙<W丙C．W甲=W乙=W丙D．W甲=W乙<W丙2．如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上“1600imp/kW·h”表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次。
下列选项中正确的是（）A．若指示灯闪烁越快，电能表所在电路消耗的电能越多B．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时C．该电路允许通过最小电流为10AD．若只让一个标有“220V，1000W”电热水器正常工作15min，则指示灯要闪烁400次3．在3米板跳水运动过程中，其跳水的过程可简化为：运动员将跳板向下压到最低点C，跳板自然伸展的位置B点，运动员向上运动的最高A点，那么运动员从C点到A点的运动过程中（不考虑空气阻力的影响）（）A ．整个过程中运动员的机械能不变B ．运动员从C 点到A 点的过程中动能先增大后减小，机械能先增大后减小C ．运动员速度达到最大值时在B 点的下方D ．运动员在A 点和C 点时处于平衡状态4．如图所示的各种情景，属于热传递改变物体内能的是（ ）A ．滑下滑梯B ．给水加热C ． 压缩点火D ．搓手取暖5．小金用如图所示装置和相关的实验仪器探究斜面机械效率的影响因素，斜面长为L ，高为h ，他用沿斜面向上的拉力F 把重为G 的物体从斜面底端匀速拉到顶端。
下列说法错误的是（ ）A ．改变h 即可研究斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响B ．该过程中克服斜面摩擦力做的功属于额外功C ．该斜面的机械效率为100%Gh FsD ．若物体没有被拉到斜面顶端，则无法测出斜面的机械效率6．如图，把同一小球从同一高度，以相同大小的速度分别沿斜向上和水平方向抛出，小球第一次落地速度为v 1，第二次落地速度为v 2，不计空气阻力，则v 1和v 2的大小关系正确的是（ ）A．v1>v2B．v1=v2C．v1<v2D．无法比较7．某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼，他提鸡蛋的力做的功最接近于（）A．6J B．30J C．60J D．90J8．甲物体放在粗糙程度不变的水平地面上，在大小为6牛的水平推力F作用下，向右做速度为5米/秒的匀速直线运动，如图所示（忽略空气阻力）。
第3章能量的转化与守恒第5节物体的内能第3课时热机燃料的热值基础过关全练的理解,下列说法中正确的是(S9103005)() 1.关于q=QmA.热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比B.若燃料燃烧不充分时,部分能源将被浪费掉,热值将减小C.当燃料未燃烧时,其热值为零D.某种燃料的热值大小与是否充分燃烧无关2.【新特色·清洁环保】(2023浙江杭州余杭期中)小金阅读了某汽车发动机的说明书后,其内燃机的能量流向如图所示,汽油的热值为4.6×107J/kg。
下列说法正确的是()A.燃烧1 kg的汽油一定释放4.6×107 J的能量B.该内燃机的做功冲程将机械能转化为内能C.该内燃机的效率为40%D.为确保发动机正常工作,可用水对其冷却,利用了水的比热容较大的特性3.(2022湖北宜昌中考)关于燃料及其热值,下列说法中正确的是()A.没有燃烧的燃料,热值等于零B.燃料完全燃烧时,它的热值最大C.燃料的热值与质量和燃烧状态无关D.燃料燃烧时温度越高,放出的热量越多4.【新方法·模型法】(2022浙江温州中考节选)科学中普遍存在着“系统与模型”。
内燃机可当作一个动力系统,工作时将化学能转化为内能,内能再转化为。
5.一台单缸柴油机飞轮的转速为3 600 r/min,则在1 s内,共有个冲程,对外做功次。
能力提升全练6.(2023浙江温州期末,11,★☆☆)汽车排量“1.6 L”表示内燃机汽缸吸气冲程一次吸入空气和汽油的总体积为1.6升,下图能表示吸气冲程的是()A BC D7.(2022湖北十堰中考,8,★★☆)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。
与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。
如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是(S9103005)()A.尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全B.该冲程为做功冲程,内能转化为机械能C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护8.(2022安徽中考,7,★★☆)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。
第3节能量转化的量度第1课时功(见B本29页)1．在科学上，如果物体受到们就说这个力对物体做了功。
2．做功的两个必要因素(1)__作用在物体上的力__；(2)__物体在力的方向上通过一段距离__。
3．功的计算公式：__W＝Fs__；单位：__焦耳__；单位符号：__J__。
4．做功的实质就是__能量__转化的过程，因此可以用功来度量 __能量转化的多少__。
A 练就好基础基础达标1．下列情况中做功一定为1 J的是( D )A. 将重为1 N的物体移动1 mB．将重为1 N的物体竖直向上移动1 mC．用1 N的力使物体移动1 mD．用竖直向上的1 N的力使受力物体竖直向上移动1 m2．下列单位属于功的单位的是( C )A. 牛 B．牛/米C．牛·米 D．千克3．若把掉在地面上的《科学》课本捡回桌面，估计人手克服课本重力所做的功约为( C )A. 0.2 J B．20 J C．2 J D．0.02 J4．湖州中考以下四幅图中，克服物体重力做功的是( C )A B C D5．关于功的概念，下列说法正确的是( D )A. 只要物体移动了距离，物体就做了功B．只要有力作用在物体上，力就对物体做了功C．有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就对物体做了功D．有力作用在物体上，物体又在力的方向上移动了距离，则力对物体做了功6．水平地面上有一重为4 N的足球，一个小孩用20 N的力踢球，使球向前运动了30 m，那么小孩对球所做的功为( D )A. 120 J B．600 JC．0 J D．条件不足，无法计算7．如图所示，某人用20 N的力推着重300 N的小车在水平地面上匀速前进10 m，则人的推力对小车做了__200__ J的功，小车的重力做了__0__ J的功。
该人至少有__200__ J 的__化学__能转化为__机械__能。
第7题图B 更上一层楼能力提升8．一物体在水平拉力的作用下，在水平面上先后以1 m/s和2 m/s的速度匀速运动了相同的距离。
3．5物体的内能(3)【点击要点】1．蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都属于，它们的共同点是通过做功把能转化为能。
以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机，以柴油为燃料的内燃机叫柴油机。
大多汽油机都有、、、四个冲程。
2．热机的效率是指热机工作时，用来做能量与放出的能量之比。
提高热机效率，减少能源消耗，是人类不懈的追求。
3．燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的能转化为能的过程。
4．燃料的热值：某种燃料时放出的热量叫做这种燃料的热值。
热值的单位:焦／千克。
燃料完全燃烧时放出的热量=燃料的热值×燃料的质量，即Q= 。
【典题分析】例1 （2014•十堰）如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于利用机械能转化内能冲程的是（）A．B．C．D．巩固训练1（山东省潍坊市2014）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（）A．甲冲程是把机械能转化为内能B．乙冲程是把内能转化为机械能C．丙冲程是把机械能转化为内能D．丁冲程是把内能转化为机械能例2（2014•南昌）某汽车的最低油耗可达0.2kg/（kW•h）．最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量．（温馨提示：0.2kg/（kW•h）表示获得1kW•h的能量需要消耗0.2kg汽油）．已知汽油的热值为4.6×107J/kg，请你通过这些数据写出判断该汽车发动机最高效率的办法．巩固训练2 （2014•泰州）三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉，它的年平均发电量约为8.5×1010kW•h，相当于一座年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的发电量．（1）标准煤的热值为2.9×107J/kg，完全燃烧5×l010kg标准煤能放出多少热量；（2）以三峡水力发电代替同等的火力发电，每年会少排CO2气体1.2×1011kg，这些气体的体积是多少m3（通常情况下CO2气体的密度为2kg/m3）；（3）根据本题中的数据，计算火力发电的效率【跟踪演练】一、选择题1．（2014•永州）下列机械不是利用内能做功的是（）A．电动机B．柴油机C．蒸汽机D．汽油机2．(2014武汉)下列说法正确的是（）A．热值与燃料的燃烧情况有关B．比热容与物体吸收或放出的热量有关C．做功和热传递是改变物体内能的两种方式D．固体很难被压缩，是因为分子之间只存在斥力的作用3．（2014•遂宁）下列有关热机的说法中不正确的是（）4．（2014•海南）内燃机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（）A．吸气冲程B．压缩冲程C．排气冲程D．做功冲程5．（2014四川资阳）关于燃料的热值下列说法正确的是（）A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B．容易燃烧的燃料的热值一定大C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大6．（2014•绥化）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（）A．B．C．D．7．（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8．如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图．汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动．在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（）A．内能减少 B．温度升高C．密度增大 D．分子热运动加快二、填空题9．（2014•威海）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机关工作过程中的两个冲程示意图．与压缩冲程原理相同的是图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是图．10．（2014•南京）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，挥动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的煤气对外，燃气的能转化为盒盖的能，这与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同．11．人体就像一部复杂的机器一样，包含许多物理知识。
第3课时热机热值
1．热机：热机包括__蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机__等。
热机共同特点：通过__做功__把__内能__转化为__机械能__。
大多数汽油机都是由__吸气、压缩、做功、排气__四个冲程循环工作。
其中__做功__冲程实现内能转化为机械能。
__压缩__冲程机械能转化为内能。
2．燃料的热值：__1千克某种燃料完全燃烧__时__放出的热量__叫做这种燃料的__热值__。
热值的单位：__焦/千克__。
燃料完全燃烧时放出的热量＝燃料的热值×燃料的质量，即：Q＝__qm__。
A 练就好基础基础达标
1．以下机械属于热机的是( A )
A. 火箭发动机 B．发电机
C．滑轮组 D．洗衣机
2．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况。
关于对图中①②③④的补充正确的是( C )
第2题图
A. ①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
3．单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是( B ) A．压缩冲程 B．做功冲程
C．吸气冲程 D．排气冲程
4．下列关于热值的说法正确的是( D )
A．物质的热值跟物质燃烧放出的热量有关
B．物质的热值跟物质的温度有关
C．物质的质量越大，它的热值越大
D．物质的热值是物质本身的一种特性，与质量没有关系
5．煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中正确的是( C )
A．煤油比酒精含有的热量多
B．燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些
C．完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水(效率相同条件下)
D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大
6．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高，是通过__做功__的方式增加了燃料混合物的内能。
为了不让柴油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽
缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是以__热传递__的方式降低汽缸的温度(减小汽缸的内能)。
7．在内燃机的“吸气”“压缩”“做功”“排气”四个冲程中，将内能转化为机械能的是__做功__冲程；常用水来给内燃机降温，是因为水的__比热容__比较大。
B 更上一层楼能力提升
8．关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法中正确的是( D )
A. 在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气
B．在压缩冲程末，汽油机汽缸内气体温度比柴油机高
C．在做功冲程初，都是火花塞点火
D．在排气冲程中，排气都依靠飞轮的惯性完成
9．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中，正确的是( A )
第9题图
A. 甲冲程是把机械能转化为内能
B．乙冲程是把内能转化为机械能
C．丙冲程是把机械能转化为内能
D．丁冲程是把内能转化为机械能
10．柴油机工作时在1 s内完成10个工作循环，那么1 s内柴油机的曲轴转动的周数和对外做功的次数是( C )
A. 10周10次 B．20周20次
C．20周10次 D．10周20次
11．绍兴中考如图甲所示是生活中常用的热水瓶，当注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，有时软木塞会跳起来。
这一过程瓶内气体通过__做功__ 改变了内能。
图乙是四冲程汽油机的工作示意图，其中__B__图(选填符号)所示的冲程也发生同样的能量变化。
A B C D
甲乙
第11题图
12．体积为0.28 m3、热值为 3.6×107J/m3的煤气完全燃烧放出的热量为__1.008×107__J；若这些热量的50%被温度为20 ℃、质量为30 kg的水吸收，则水的末温是__60__℃。
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
13．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10 g，烧杯内液体的
质量都相同。
第13题图
(1)比较不同燃料的热值应选择__B、C__两个装置，比较不同物质的比热容应选择__A、B__两个装置。
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的示数变化比较燃料燃烧放出热量的
多少。
已知酒精的热值为3.0×107J/kg，10 g酒精完全燃烧放出的热量是__3×105_J__。
(3)水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，它的含义是__1_kg水温度升高(或降低)1_℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103_J__。
14．若一辆氢动力汽车正常行驶时，功率是70 kW，氢气的热值是1.4×108 J/kg，燃料电池的能量转化效率是50%，在阻力不变和不考虑其他能量损耗时，要使该车能正常行驶，汽车每小时至少消耗氢气多少千克？
【解】 W＝Pt＝70 000 W×3 600 s＝2.52×108 J，
Q＝W/η＝2.52×108 J÷50%＝5.04×108 J，
m＝Q/q＝5.04×108 J÷(1.4×108 J/kg)＝3.6 kg。
C 开拓新思路拓展创新
15．桂林着力打造广西风电基地，预计到“十二五”期末，全市建成的风电装机容量达到100万千瓦。
风力发电即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动，继而带动发电机工作输出电能。
若风力发电机每片风叶质量为6 t，长为40 m。
下表给出了1 kg空气在不同风速下速度(v)3
(1)当风速为
(2)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×105 J的电能，则1 000台这样的风力发电机，一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量？(一年工作时间按3 000 h计算，煤的热值为3×107 J/kg)
(3)当风速为10 m/s时，若风力发电机风轮正面迎风，这台发电机每秒钟能对外提供3.8×105 J的电能，则它将风能转化为电能的效率是多少？
【答案】 (1)30 J (2)4.32×107 kg (3)12.6%。
