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1、内能及其应用一、学习指要1、本章中考考试内容和要求（“表示该标准要求属于评价水平这一层次）评价目标标准要求 评价水平知识性目标技能性目标体验性目标了解认识理解独立操作经历认同内化（1)从能量转化的角度认识燃料的热值。(2)了解热机的工作原理.知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。(3）知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例.有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。（4）从能量的转化和转移的角度认识效率。(5)知道能量的转化和转移有一定的方向性。2、中考怎样考考查学生对热机的工作原理了解情况。能否从使用燃料的价值出发,从能的转化的角度来认识燃料的热值。中考试卷以填空题、选择题、计算
2、题形式考查。一般在1分4分左右.二、高频考点例析【例1】关于燃料的热值，下面的说法正确的是 ( ）A、 相同质量的不同燃料完全燃烧时,燃料热值较大的放出热量较多B、 相同质量的不同燃料完全燃烧时,燃料热值较小的放出热量较多C、 1 kg某种燃料完全燃烧时内能转化为化学能的量，叫做这种燃料的热值D、 1 kg某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量，叫做这种燃料的热值【答案】AD【解析】本题通过回忆燃料的热值方面的知识就可识别正确的选项.可以考查学生能否从能量转化的角度来认识燃料的热值及是否了解热值的物理意义。考查的目标属于知识技能领域中的“知道”水平.【详解易错点】1kg某种燃料完全燃烧时化学能
3、转化为内能的量,叫做这种燃料的热值.1kg的燃料完全燃烧放出的热量，叫燃料的热值.知道燃料的热值概念是解决易错题的基本办法。【例2】双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐.(已知汽油的热值为3、2107J/L3、天然气的热值为7、2107J/m3）(1)内燃机是汽车的“心脏”,它是把内能转化为 的机器。（2)完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧 m3的天然气放出的热量相等.(3)天然气的主要成分是甲烷。甲烷燃烧的化学方程式为 .【答案】(1)机械能；（2)4； （3）CH4+2O2CO2+2H2O.【详解易错点】(1)此题主要考查了内燃机工作时的能量转化情况;（2）学生对
4、燃料完全燃烧放热公式掌握和运用；（3）方程式的书写题时,首先根据反应找出反应物、生成物和反应条件,再根据方程式的书写规则书写方程式。【例3】某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9、0lO5Pa，飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min消耗汽油0、01L。汽油的密度=0、8103kg/m3;汽油的热值为4、6l07J/kg。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.(4）该汽油机的效率.【答案】2700N；135J;20
5、25W；33%.【解析】(1)燃气对活塞的平均压力:F=PS=9、0lO5Pa30104m2=2700N；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=FS=2700N0、05m=135J;（3）曲轴每转两圈对外做功一次，所以lmin转动1800周，要做功900次，所以P=W/t=2025W (4）该汽油机1min消耗汽油质量:m=v=0、8103kg/m30、01103m3=0、008kg，效率:=W/Q=33 。【详解易错点】深入了解汽油机工作原理是解决问题的关键。【例4】请阅读下面的介绍,回答相关问题。 焦耳是一位伟大的物理学家,他成功地发现了焦耳定律，测出了热功当量.但他在探索科学真理的道
6、路上，也走过弯路.年轻的时候,焦耳也和许多人一样设想能制作出一种“永动机”-不需要给它提供任何动力(即不消耗任何能源）就能自动工作起来的机械装置。他曾通宵达旦地冥思苦想，不断地设计、制作,但没有一次是成功的。接连的失败引起了焦耳的深思，他没有像有些人那样“执迷不悟”，而是反思原来的设想，重新确定新的探究课题.经过不懈地努力，他终于在新的研究领域中取得了成功,发现了科学真理.（1）“永动机”制造一直失败的原因是:它违背了_.(2)你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是: _.【答案】（1）能量守恒定律(2）科学探究要善于思考,认清方向,经常反思，不懈努力。【详解易错点】学习科学家研究问题方法至关重
7、要。【例5】用热传递的方法来改变物体的内能,实质上是能量的_过程；用做功的方法来改变物体的内能,实质上是能量的_过程。【答案】转移 转【解析】在能量守恒定律中，能量的“转化是指:一种形式的能量转化成为另一种形式的能量，即前后两种状态,能量的形式发生了变化，如“钻木取火”是机械能转化为内能，“电车运动”是电能转化为机械能；而能量的“转移”是指：一个物体所具有的一种形式的能量，转移到另一个物体上后，还是同一种形式的能量，即前后两种状态,能量的形式并没有发生变化，只是能量发生了转移,如“热传递”就是一个物体具有的内能转移到另一个物体上，前后都是内能。【详解易错点】弄清楚在能量守恒定律中，能量的“转移
8、”和“转化”的含义是解决问题关键。不然两个空容易填串。还要了解热传递和做功的对内能改变情况.最新人教版中考总复习内能的利用单元综合达标检测试题一、单项选择题（本题包括12小题，每小题2分,共24分。每小题只有一个正确答案，把正确答案的序号填写入题后的括号内)1、一台内燃机的转速是1440转分，那么在每秒钟内 （ ）A。转轴转动24转,燃气对活塞做功12次,活塞完成48个冲程B。转轴转动1440转,燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程C.转轴转动1440转,燃气对活塞做功1440次,活塞完成1440个冲程D。转轴转动24转，燃气对活塞做功24次,活塞完成24个冲程2、下列关于能量的转化
9、和守恒的说法中错误的是 （ ） A。钻木取火是将机械能转化成内能B。酒精燃烧时，将化学能转化为内能 C.发电机发电时，将机械能转化为电能 D.人们对太阳能的开发和利用,说明能量可以凭空产生 3。下列有关热机的说法中不正确的是 ( )A.热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程B。为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热大的特性C.可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率D。热机的大量使用会造成环境污染4。如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于做功冲程的是 ( )5. 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.关于对图中的补充正确的是 （
10、 ）A.做功冲程内能转化为机械能压缩冲程机械能转化为内能B。压缩冲程内能转化为机械能做功冲程机械能转化为内能C.压缩冲程机械能转化为内能做功冲程内能转化为机械能.D.做功冲程机械能转化为内能压缩冲程内能转化为机械能6.下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是 ( )A.两手相互摩擦，手的温度升高 B.用煤气炉给水加热,水的温度升高C.把蔬菜放进冰箱，蔬菜的温度降低 D。在阳光照射下,公园里石凳的温度升高7。完全燃烧1kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20,已知柴油的热值是4、2107Jkg，水的比热容是4、2103J（kg),假定放出的热量被水完全吸收.( )A.2 kg B.20
11、kg C.50kg D.500kg8。下列关于“热机”的说法中，正确的是 ( )A.通过技术改进,热机效率可达100% B。做功冲程将机械能转化为内能C.热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高 D.火箭发动机属于热机91。如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是 （ )10、某机器的能量流向图如图所示，据此推测该机器可能是 （ ） A。热机 B。电动机C.发电机 D。电热水器11.提高热机效率的主要途径是 ( ）A.保证燃料的完全燃烧 B.减少克服摩擦所做的功C。减少废气所带走的内能 D。以上办法,效果相同12.若将2千克、8的水烧开，用燃烧值为4、6107焦千克的煤油作燃料，设煤油完全燃烧
12、放出的内能有25被水吸收，需燃烧煤油的质量是 （ ）A。16、8克 B。268、8克 C。67、2克 D。6、72克二、多项选择题（本题包括3小题,每小题3分,共9分。每小题有多个正确答案,把正确答案的序号填写入题后的括号内，都选对给分)13.如图，改变内能的方法相同的是 ( )14、下列现象中不属于能量转移的是 ( )A 古人钻木取火 B 热水瓶中的水蒸气把瓶塞顶开 C 钢铁在火炉中熔化 D 人造地球卫星的太阳能光电池充电 15、下列过程中的能量转化的认识正确的是 （ )A、水力发电是机械能转化为电能; B、电炉发热是电能转化为内能; C、摩擦生热是内能转化为机械能; D、燃料燃烧是化学能转
13、化为内能;三、填空题(每空1分，共20 分)16.如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按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燃气对外 ，燃气的 能转化为盒盖的机械能能 这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同,17、如图是某型号空调扇的示意图，空气通过湿帘时,湿帘表面的水在 过程中 热量,产生的湿热空气被风机吹出。一定质量的空气通过空调扇后,这部分空气(不含增加的水蒸气)的内能 。 18.已知天然气的热值为4、4107J/kg,20g天然气完全燃烧放出的热量为_J。用天然气将一壶水烧开，水壶中水的温度升高的过程中，水的内能_。壶口上方的水蒸气液化成“白气”的过程
14、中_(吸收/放出)热量。19。双能源(汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐.(已知汽油的热值为3、2107J/L3、天然气的热值为7、2107J/m3）（1)内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为 的机器.(2)完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧 m3的天然气放出的热量相等。20、近年来,烟台市大力发展清洁能源产业，尤其是风电发展尤为迅速,目前，烟台并网运行的风电场达28座。风机900余台，授产的风电装机容量为130万千瓦,预计年发电量2、7108kWh，相当于完全燃烧 煤放出的能量。（煤的热值3、0107J/kg)21、兵兵同学想通过实验来比较液体A和液体B的比热容是否相
15、同，他采用的实验方法是：取相同 的两种液体，用相同的电热器加热,在相同的时间内比较它们 的温度。他所用的公式是c= .22、大型载重汽车下坡时间较长时，为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片和轮胎喷水降温。刹车片过热是通过 方式增加内能的；水喷到刹车片上时,看到热气腾腾，是利用水的 （填一种物态变化名称）过程吸热,来降低刹车片的温度。23.经历多年的中俄天然气进口谈判近日终于达成协议,已知天然气的热值q=7108J/m3,小明家完全燃烧10dm3天然气,放出的热量为 J，使用天然气时会闻到一股味道,这是 现象.24.科学家们发现,以一种新式钙钛矿为原料的太阳能电池对太阳能转化为电能的转化效率
16、可高达50，为当前市面上太阳能电池转化效率的2倍.如果某工厂安装了总功率为200KW的钙钛矿太阳能电池发点系统，且某天的有效光照时间为9h,则该发电系统在这天能发电 度；该发电系统在这天的发电量，如果由热电转化效率为30的热电厂来完成,需要燃烧热值为3、0107J/kg的煤 kg.四、分析简答题（ 25题4分、26题6分，共10分）25。如图所示,给试管里的水加热。水沸腾后，水蒸气推动活塞迅速冲出管口，水蒸气在这个过程中,内能，温度如何变化的？在试管口你会发现什么现象?这个现象是怎样产生的？26、如图所示为一种人们设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高
17、处，从而循环工作。这种永动机不能够永远工作下去.请你用能量转化和守恒定律解释。 五、探究与实验题（27题6分、28题5分、30题4分，共11分）27.某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q,图中A为穿有小木棍的容器（内装有水),B为下部开了许多通气孔的罩子。(1）观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量间接测量蜡烛燃烧放出的热量;（2)要完成本实验,除了图中的实验器材,还必需的测量工具是和;(3）某次实验测得的数据如下表,则粗略测得这支蜡烛的热值q = J/kg.（4)本实验测出的热值会比真实值更,造成这一偏差的原因是（写一条即可）.28、为比较酒精和汽油热值的大小，俊荣制定了以
18、下实验方案:（1）取质量相同的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯.(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相同的水加热(烧杯质量相同，如图所示）（3)通过观察水温的变化,由此判断两种燃料热值的大小。请根据俊荣的设计方案回答：图中温度计的读数是 。当两灯的燃料完全燃烧完后，甲装置中温度计读数是80,而乙装置的读数是90。由此判断 的热值比较大.实验中燃料燃烧放出的热量,通过 方式使水的内能增大。根据Q吸=cm水（t-t0)计算出水吸收的热量,然后利用这个热量计算出汽油的热值,发现结果与资料中给出的汽油热值相比 (选填:“偏大”或“偏小”）了。结合装置图，分析原因： 。六、综合应用题（29题6
19、分、30题4分、31题8分、32题8分，共26分）29、2013年CYCC中国房车锦标赛分站赛于7月5日至7月7日在鄂尔多斯国际赛车场举行。某一型号的房车在一段平直公路上匀速行驶了56km，用时半小时,车的总质量为3103kg,受到的阻力为车重的1/10。求：（1）该房车的行驶速度;（2)该房车牵引力所做的功;（3)已知这一过程消耗燃油1、5102m3，则热机在这一过程中消耗的总能量（假设燃油完全燃烧，燃油密度为0、8103kg/m3,燃油热值q为4、5107J/kg)；30、现有一壶水要烧开需要吸收1、38108J的热量,若不计热量损失，需要完全燃烧多少克煤油？(煤油的燃烧值是4、6107焦
20、千克）若实际燃烧了5千克的煤油,则该煤油炉的效率是多少？31、如图甲所示,是使用吊运机从水中打捞重物的示意图。柴油机通过一个定滑轮和一个动滑轮牵引水下一个圆柱形重物,动滑轮重为200N。图乙是此过程中汽油机拉动重物时,绳子自由端的拉力F随时间t变化的图象,图丙是重物的速度随时间t变化的关系图像.设t=0时汽油机开始提升重物，忽略水的阻力、绳重和摩擦.（1）重物浸没在水中时,所受到的浮力为多少？(2）重物的密度为多少？（3）重物出水后，汽油机拉重物的功率为多少？(4）若汽油机的效率为40,则重物在露出水面前，汽油机的耗油量为多少克？(已知汽油的热值为q汽=4、6107Jkg，计算结果保留到小数点
21、后一位）32、在一些农村地区建造的沼气池，通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气，利用沼气来烧火做饭,点灯照明。沼气池的应用,不仅使上述资源得以更好的利用，同时也给生活带来了诸多便利,使环境得以改善。这是一个一举多得的惠民工程.如图所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图。说明:1。沼气池 2。水压池 3。进料口 4。密封盖 5.输气管 6.贮气室 7.沼气压力显示器 8.总阀门 9。U形管压强计（里面装有染成红色的水） l0.出料口盖板(不密封水压池,水压池仍与外面大气相通） 11。阀门 已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下：使用燃料液化石油气天然气人工煤气人工沼气灶前压强（kPa)2、8
22、 2、01、0 0、5额定热流量（kW)普通炉左:3、6组合炉左：3、6右：4、0右:3、6单炉4、0取g=10 Nkg,水的比热容c水=4、2l03J(kg)(1)根据图所示，通过计算说明,该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭?（2)有一天,该农户发现，沼气压强小于燃气灶的要求。为了能尽快利用沼气生火做饭,从物理学的角度看,可采取哪些措施？(3)若该农户所用的燃气灶是普通炉,通常情况下，普通炉中的右炉单独正常工作时，将一壶质量为2、5 kg、温度为20的水烧开，耗时约10 min.试估算右炉烧水的效率.（4)请你就如何提高燃气灶的效率问题谈淡你的设想。内能的利用单元综合达标检测
23、试题参考答案一、单项选择题(本题包括12小题,每小题2分，共24分。每小题只有一个正确答案，把正确答案的序号填写入题后的括号内)1、A 2、D 3、C4、B5、 C 6、A 7、D 8、D 9、D 10、A 11.C 12。C二、多项选择题(本题包括3小题，每小题3分，共9分。每小题有多个正确答案，把正确答案的序号填写入题后的括号内,都选对给分)13。ACD14.ABD15。ABD三、填空题(每空1分,共20 分）16。做功 内 做功17.蒸发 吸收减小18.8、8105 增大 放出19.（1)机械能(2）4 20。3、24107kg 21。质量升高Q/m22.做功汽化 23.7105扩散24
24、.900360四、分析简答题（ 25题4分、26题6分，共10分）25。答:给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动塞子迅速冲出管口，在这个过程中，水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，在试管口液化成小水滴.26、 解:由于从上面流到下面水池过程中，由于用来打磨物体消耗能量,故流下来的水不能全部被抽送到上面的水池中.即流下来的水要比抽上去的水多,随着时间的推移，上面水池中的水越来越少，一定时间后便不再有水从上面流下来，所以这个装置不能够“永动五、探究与实验题（27题6分、28题5分、30题4分,共11分)27.(1)A容器中水升高的温度和水的质量(2）温度计天平(3)1、575107(4)偏小蜡烛燃烧放出的热量没有被水完全吸收28。（3）56汽油 热传递 偏小烧杯没有加盖,在进行热传递时,有部分内能直接散失了六、综合应用题(29题6分、30题4分、31题8分、32题8分,共26分）29.（1)112km/h(2)1、68108J（3）5、4108J30。（1）3kg(2)60%31、32、略。
