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專題14 內能的利用
母題揭秘中考考點：
1、熱機；
2、熱機的效率；
3、能量的轉化和守恒

一、單選題
1．（2020·江蘇無錫市·中考真題）煤炭是一種重要能源。為判斷煤炭品質的優劣，最科學的方法是檢驗煤炭的（　　）
A．比熱容 B．密度 C．熱值 D．溫度
2．（2020·江蘇鎮江市·中考真題）某汽油機的四個沖程如圖所示，在該汽油機的一個工作循環中，壓縮沖程結束后，下個沖程是（ ）

A．① B．② C．③ D．④
3．（2020·江蘇南京市·中考真題）如圖是內燃機某沖程的工作示意圖，四個事例中能量轉化與之相同的是（　　）

A． 瓶塞沖出B． 搓手取暖
C． 壓縮氣體 D． 鉆木取火
4．（2020·江蘇連云港市·中考真題）關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（　　）
A．0℃的冰塊內能為0
B．汽油機做功沖程氣缸內燃氣的內能增加
C．存在溫度差的兩個物體相接觸會發生熱傳遞
D．出籠的饅頭變涼的過程中所含的熱量在減少
5．（2020·江蘇泰州市·）將熱水倒進玻璃杯中，玻璃杯會變熱，下列說法正確的是（　　）
A．水將溫度傳給了玻璃杯
B．水含有的熱量減少
C．玻璃杯增加的內能大于水減少的內能
D．能的總量保持不變
中考考點知識點詳解
第十四章 內能的利用知識點總結
第1節 熱機
一、內能的獲得： 通過燃料的燃燒，將燃料內部的化學能轉化為內能。
二、內能的利用：1、直接加熱物體（如煮飯燒菜）；2、利用內能做功（如各種熱機）
三、熱機的種類：蒸汽機、汽輪機、內燃機、噴氣發動機
熱機的工作原理：燃料燃燒將化學能轉化為內能，又通過做功將內能轉化為機械能
四、內燃機的含義：燃料直接在發動機汽缸內燃燒產生動力的熱機
內燃機的分類：汽油機、柴油機
五、汽油機
1、一個沖程: 活塞由汽缸的一端運動到另一端的過程
多數內燃機都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環來保證連續工作的
2、汽油機的構造及工作原理：
3、汽油機和柴油機的點燃方式的區別：
汽油機（點燃式）：在壓縮沖程末尾，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。
柴油機（壓燃式）：在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。
1、 汽油機和柴油機的相同點：
（1） ．基本構造和主要部件的作用相似。
（2） ．每個工件循環都經歷四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
（3） ．四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。
（4） ．一個工作沖程中，活塞往復兩次，飛輪轉動兩周，做功一次。

第2節 熱機的效率
一、燃料的熱值
（1）表示：不同燃料在燃燒時將化學能轉變成內能的本領大小
（2）定義：單位質量某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值
（3）熱值的符號：q
（3）單位：焦/千克，符號為J / ㎏
（4）意義：汽油的熱值是4.6×107J/kg，其意義是1 kg汽油完全燃燒放出的熱量是4.6×107J
（5）注意：燃料的熱值大小只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒狀況等無關。
（6）應用：火箭常用液態氫燃料是因為：液態氫的熱值大，體積小便于儲存和運輸。
二、燃料燃燒的放熱公式： 燃燒固體或液體燃料放出的熱量：Q放=qm
燃燒固體或液體燃料放出的熱量：Q放=qv
(Q---燃料燃燒的放出的熱量，q---燃料的熱值，m---燃料的質量，v---燃料的體積)
三、爐子的效率：
1、定義：有效利用的熱量（水吸收的熱量）與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
3、提高燃料利用率的方法：1）使燃料充分燃燒：如將煤磨成煤粒，加大送風量
2）加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量
四、熱機的效率：
1、定義：熱機中用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機效率。
2、公式：
其中:有用功的計算:可用W有用=FS，或W有用=Pt
燃料完全燃燒放出的能量:Q=qm
3、幾種熱機的效率：蒸氣機的效率：6 ﹪～15 ﹪；汽油機的效率：20﹪～30﹪ ；柴油機的效率：30﹪～ 45﹪
4、熱機能量損失的原因：燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后的熱量散失、克服摩擦做功而消耗的能量、廢氣帶走的熱量 （這個是主要的）
5、提高熱機效率的途徑和節能方法：
（l）盡可能減少各種熱損失，如保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；
（2）充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站來，燃料的利用率大大提高。

第3節 能量的轉化和守恒
1、 各種形式的能量間可以發生相互轉化
植物進行光合作用 光能轉化為化學能
燃燒燃料 化學能轉化為內能
白熾燈發光 電能轉化為光能和內能
電飯鍋煮飯 電能轉化為內能
電風扇轉動 電能轉化為機械能
發電機發電 機械能轉化為電能
太陽能電池板 太陽能轉化為電能
太陽能熱水器 太陽能轉化為內能
從滑梯上滑下來臀部會燙 機械能轉化為內能
鉆木取火 機械能轉化為內能
隕石跟大氣摩擦升溫變流星 機械能轉化為內能
2、 能量守恒定律
1） 內容：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。
2） 注意：A、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
B、大到天體，小到原子核，無論是物理學的問題，還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都服從能量守恒定律
C 、從日常生活到科學研究、工程技術，這一規律都發揮著重要的作用。
3、永動機
? 1）、含義：不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器
? 2）、不可能制造出永動機，因為永動機違反了能量守恒定律

6．（2019·江蘇淮安市·中考真題）如圖所示是演示點火爆炸的實驗裝置，按動電火花發生器的按鈕，點燃盒內酒精．盒蓋迅速飛出．這個過程與四沖程汽油機中的哪一個沖程的能量轉化相同

A．吸氣沖程 B．壓縮沖程
C．做功沖程 D．排氣沖程
7．（2019·江蘇中考真題）如圖所示，用電火花發生器點燃塑料盒內的酒精氣體，能將盒蓋噴出很遠．此過程中的能量轉化方式與汽油機的哪一個沖程相似

A．壓縮沖程
B．吸氣沖程
C．排氣沖程
D．做功沖程
8．（2019·江蘇連云港市·中考真題）關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是
A．0℃的冰塊內能為零
B．溫度高的物體含有的熱量多
C．汽油機壓縮沖程中，機械能轉化為內能
D．反復彎折鐵絲，鐵絲溫度升高，這是通過熱傳遞的方式增加了鐵絲的內能
9．（2019·高郵市汪曾祺學校中考真題）關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是
A．溫度相同的物體內能一定相等
B．汽油機做功沖程中燃氣的內能減小
C．我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯，是因為湯含有的熱量較多
D．電能可以使燈泡發光，同時產生內能，這些內能又可以自動地轉化為電能
10．（2019·江蘇揚州市·中考真題）下列說法正確的是
A．0℃的物體沒有內能
B．物體具有內能，也同時具有機械能
C．只要設計巧妙，永動機就可以制成
D．核能屬于可再生能源
11．（2019·高郵市汪曾祺學校中考真題）利用圖示甲、乙裝置（燃燒皿內燃料和燒杯內液體未畫出），既可以比較不同液體的比熱容，又可以比較不同燃料的熱值．要求僅根據溫度計示數的變化完成實驗，則兩個實驗都需要控制相同的

A．液體種類 B．燃料種類 C．液體質量 D．燃料質量
二、實驗題
12．（2020·江蘇南通市·中考真題）小明想估測薯片的熱值，進行了如下實驗?

(1)將天平放在水平面上并將游碼歸零，發現指針偏左，則應將平衡螺母向_____端週節；測量質量時，調節天平再次平衡，右盤中的砝碼和游碼位置如圖甲，其質量為_____g?
(2)如圖乙，將薯片放在燃燒皿中充分燃燒后，燒杯中0.2kg的水溫度升高了5℃，則水吸收的熱量Q吸=_____J?[c水=4.2×103J/（kg?℃）]
(3)根據Q放=Q吸和Q放=mq，算出薯片的熱值比實際值小得多，原因是∶_____?
13．（2020·江蘇揚州市·中考真題）下面兩個探究實驗中：

（1）圖甲的實驗是通過__比較小車動能的大小；圖乙的實驗是通過__（填“加熱時間”或“溫度計升高的示數” 比較兩種燃料完全燃燒放出熱量的多少。
（2）圖甲的實驗中，使同一小車從斜面不同高度由靜止滑下，是為了探究動能大小與__的關系；圖乙實驗中不僅要選擇兩套完全相同的裝置，還要控制兩種燃料的__相等。
（3）小明認為圖乙實驗中，兩杯水質量一定要相同，但兩杯水的初溫不一定要相同。小明的理由是__。
14．（2019·江蘇中考真題）在“比較質量相等的不同燃料燃燒時放出的熱量”實驗中，小林選用碎紙片和酒精為燃料進行了實驗．
（1）小林將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后，若指針靜止時位置如圖甲所示，則他應將平衡螺母向_______端調節；圖乙是正確測量所用碎紙片質量時的場景，此時游碼所處位置如圖丙所示，則他還應稱量_____g的酒精；

（2）小林組裝的實驗裝置如圖丁所示，他在器材安裝中的一處錯誤是_________；
（3）本實驗中，燃料完全燃燒放出熱量的多少是通過_______來反映的；
（4）正確組裝實驗裝置后，小林用（1）中所稱量的碎紙片和酒精分別進行實驗，正確采集的數據如下表所示．根據實驗數據，小林卻得出了與事實相反的實驗結論：質量相同的碎紙片和酒精完全燃燒后，碎紙片放出的熱量較多．你認為他在實驗中最有可能遺漏的操作是_______．
溫度
燃料 加熱前的水溫/℃ 燃料燃盡時的水溫/℃ 水溫的變化/℃
酒精 20 65 45
碎紙片 20 80 60
15．（2019·江蘇揚州市·中考真題）閱讀短文，回答問題。
水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600 2018 年 10 月 20 日，國產大型水陸兩棲飛機“鯤龍”AG600 成功實現水上起降， 如圖所示。AG600 裝有 4 臺國產 WJ6 渦輪螺旋槳發動機，是國家為滿足森林滅火和水上救援的迫切需要，研制的大型特種用途民用飛機，既能在陸地上起降，又能在水面上起降，是一艘會飛的船。

飛機發動機的熱效率和推進效率是反映飛機性能的重要指標。發動機的熱效率是指發動機獲得的機械能與燃料完全燃燒產生的內能 之比，推進效率是指發動機傳遞給飛機的推進功（推力所做的功）與獲得的機械能之比。
飛機的部分參數如下表所示：
WJ6 發動機數量 4 臺 M 大起飛質量 53.5t
最大巡航速度 500km/h 發動機巡航推力 4.6×104 N
發動機的熱效率 40% 發動機的推進效率 ……
（1） “鯤龍”AG600 在水面降落的過程中，重力勢能_________，動能_________。
（2）機翼外形做成上凸下平的流線型是利用了_________的原理，從而產生較大的升力。
（3）AG600 以最大速度滿載巡航 2h，消耗燃油 5000kg，燃油完全燃燒獲得的內能是_________J， 此過程中發動機的推進效率為_________。（燃油的熱值g=4.6×107J/kg）
（4）觀看“鯤龍”AG600 在水面上起降后，小明發現“鯤龍”AG600 與普通飛機不同，機身下部制成“V”形，除了能減小阻力外，這樣設計的目的還有_________。
三、填空題
16．（2020·江蘇宿遷市·中考真題）天然氣的熱值為4.4×107J/kg，小明燒開一壺水消耗了0.05kg。完全燃燒這些天然氣放出熱量為______J；水沸騰時壺蓋被頂起，這是內能轉化為______能，汽油機的______沖程與此原理相似。
17．（2020·江蘇常州市·中考真題）2020年1月18日，第十屆江蘇。“臺灣燈會”在常州恐龍城開幕。如圖所示為展會中的“走馬燈”，點燃底部蠟燭，熱空氣上升驅動扇葉轉動，觀眾驚奇地看到紙片小人的影子動了起來。熱空氣上升驅動扇葉轉動的能量轉化方式為______，這與四沖程汽油機的______沖程相同。

18．（2020·江蘇無錫市·中考真題）某輛行駛的小轎車，其正常工作時的能量轉化情況如圖所示，若輸入的化學能為2000J，輸出的動能為300J。則輸出的內能和聲能共計______J；輸出的有用能量是動能，則小轎車正常工作時的效率為______。


19．（2020·江蘇揚州市·中考真題）如圖，“長征五號B”運載火箭首次采用了我國最新研制的大推力液氧煤油發動機。煤油的熱值為 ，完全燃燒 煤油放出的熱量為__J，火箭升空后助推器會自動脫落。助推器脫落后在__作用下落回地面。此時火箭相對地面是__的。

20．（2020·江蘇淮安市·中考真題）如圖所示，用力將空氣壓縮引火儀的活塞迅速下壓，玻璃筒底部的棉花冒煙燃燒，下壓過程將機械能轉化為______能，此過程與汽油機的______沖程能量轉化形式相同。

21．（2020·江蘇蘇州市·中考真題）某燃氣熱水器將 的水從 加熱到 ，完全燃燒了 的煤氣。水吸收的熱量是__J。熱水器燒水的效率是__。（已知水的比熱容為 ，煤氣的熱值為 ）
22．（2020·江蘇鹽城市·中考真題）小華在燃燒皿中放入5g酒精，對300g水加熱，待酒精燃盡后水溫升高了50℃。已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），酒精的熱值為3.0×107J/kg此過程中，酒精燃燒放出的熱量為______J，水吸收的熱量為______J，水的內能是通過______方式增加的。
23．（2020·江蘇鹽城市·中考真題）燃油汽車的核心部件是熱機，通過______沖程將廢氣排出氣缸，造成大氣污染，電動汽車正逐步替代燃油汽車。一輛電動汽車在平直的公路上以54km/h的速度勻速行駛10min，通過的路程是______km。關閉電源后，由于______電動汽車還要繼續向前滑行一段距離。
24．（2020·江蘇鎮江市·中考真題）質量為10kg的水溫度升高22℃，需要吸收的熱量為_____J，若不考慮熱量散失，這些熱量需要完全燃燒_____g的天然氣來提供，天然氣是_____ （選填“可再生”或“不可再生”）能源。[c水=4.2×103J/（kg?℃），q天然氣=4.4×107J/kg]
25．（2020·江蘇南通市·中考真題）5月5日，我國“長征五號B”大型運載火箭首飛成功，火箭使用液態氫作為燃料，氫能 _____（選填“是”或“不是”）清潔能源。火箭向下噴射燃氣獲得推力加速升空，說明力的作用是_____的，此過程中火箭受到_____（選填“平衡”或“非平衡”）力作用，搭載的試驗飛船的動能將_____?
26．（2020·江蘇泰州市·）2020年6月23日上午，長征三號火箭將北斗三號全球衛星導航系統最后一顆組網衛星送入太空預定軌道。火箭在大氣層中高速飛行時，外殼與空氣劇烈摩擦，將__________能轉化為內能會使外殼溫度升高，為防止內部溫度過高，火箭采用__________（選填“導熱性”或“隔熱性”）好的新型陶瓷作為防護層。
27．（2019·江蘇常州市·中考真題）家用轎車常用汽油機驅動,汽油機在______沖程將__________能轉化為機械能.汽車行駛過程中,油箱內汽油越來越少,汽油的熱值_________（選填“變小”“不變”“變大”）
28．（2019·江蘇中考真題）圖中單缸四沖程汽油機正處在_______沖程。若該汽油機轉速為1800r/min，則它每秒鐘完成______沖程。用水循環帶走汽油機產生的熱量，這是利用了水的________較大的特性。