第一部分教材梳理第十四章內能的利用思維導圖課程標準1.從能量轉化的角度認識燃料的熱值。2.了解熱機的工作原理。知道內能的利用在人類社會發展史中的重要意義。3.了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生產、生活的聯系。4.通過實驗，認識能量可以從一個物體轉移到其他物體，不同形式的能量可以相互轉化。5.知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉化與守恒的觀點分析問題的意識。6.從能量的轉化和轉移的角度認識效率。7.列舉能量轉化和轉移具有方向性的常見實例。考點梳理考點1熱機的工作原理1.熱機工作時，由四個沖程依次組成，分別是_________________、_________________、_________________、_________________。吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程2.汽油機四個沖程的動作特征:沖程名稱工作示意圖進氣門排氣門活塞運動方向能量轉化說明吸氣沖程__________向____無氣缸體積變小，汽油與空氣的混合物在___________的作用下進入，依靠飛輪的________完成（柴油機進入的只有空氣）開關下大氣壓慣性續表沖程名稱工作示意圖進氣門排氣門活塞運動方向能量轉化說明壓縮沖程__________向__________能轉化為___能壓縮氣體做功，氣體溫度_________，內能________，依靠飛輪的__________完成關關上機械內升高增大慣性續表沖程名稱工作示意圖進氣門排氣門活塞運動方向能量轉化說明做功沖程__________向________能轉化為____能①氣體膨脹做功，氣體溫度______，內能_______，對外提供動力；②點火方式為點燃式，利用火花塞產生電火花引燃燃料（柴油機為壓燃式，利用被壓縮的高溫氣體引燃燃料）關關下內機械降低減小續表沖程名稱工作示意圖進氣門排氣門活塞運動方向能量轉化說明排氣沖程__________向____無廢氣中含有大量能量和有害氣體，依靠飛輪的_________完成關開上慣性3.熱機的效率：被有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值。用公式表示為η=×100%。4.熱機中的能量轉化：利用燃料燃燒將化學能轉化為_______能，然后通過做功將_____能轉化為_______能。內內機械1.（九全P19改編）圖1-14-1是汽油機工作的四個沖程，其中表示吸氣沖程的是（）A.甲 B.乙 C.丙 D.丁B2.（九全P24改編）汽車是現代社會的重要交通工具，也是科技的化身。發動機是汽車的心臟，發動機的效率是汽車的經濟性能指標之一。目前，“節能減排”已引起全球的關注，提高汽車發動機的效率越來越受到人們的重視，現在的發動機，其效率還是很低。請在圖1-14-2中的上下兩個方框內各寫出一種可能的能量損失方式。廢氣帶走的能量機器散熱損失的能量考點2熱值1.定義：把某種燃料在__________燃燒時所放出的__________與燃料__________________的比值叫做這種燃料的熱值。2.符號：__________,單位：__________或__________。完全熱量質量（或體積）qJ/kgJ/m33.燃料完全燃燒放出熱量的計算公式：Q放=__________或Q放=__________。注意：熱值是燃料的一種特性，與燃料的質量、是否完全燃燒等無關，只與燃料的種類有關。mqVq3.(九全P23改編)火箭用液態氫做燃料，原因是液態氫有（）A.燃燒產物是水 B.較低的沸點 C.較大的熱值 D.較高的凝固點4.(九全P26改編)2kg的某種燃料完全燃燒放出的熱量是6.0×107J，則這種燃料的熱值是__________。0.2kg的這種燃料的熱值是__________________。C3×107J/kg3×107J/kg考點3能量的轉化和守恒1.能量的轉化的轉化：各種形式的能量都可以在一定條件下相互__________。2.能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式__________為其他形式，或者從一個物體__________到其他物體，而在這兩個過程中，能量的總量__________。轉化轉化轉移保持不變3.能量的轉化和轉移是有__________的。4.永動機是不可能做成的，因為其違反了能量守恒定律。方向性5.（九全P28改編）如圖1-14-3所示，掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低，這是因為（）A.彈性小球的重力勢能轉化為動能B.彈性小球的機械能轉化為內能C.彈性小球的內能轉化為機械能D.彈性小球的機械能不變，它符合能量守恒定律B核心點精練考點1熱機的工作原理[10年5考：2013年(填空)、2016年(填空)、2019年(填空)、2021年(選擇)、2022年(填空)考查]【例1】圖1-14-4是單缸四沖程汽油機的工作原理圖，其中將機械能轉化為內能的是__________，將內能轉化為機械能的是__________，對自然界產生污染的是__________。（均填字母代號）BCD思路點撥：熱機是利用燃料燃燒獲得的內能轉化為機械能的機器，汽油機的一個工作循環由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成，在壓縮沖程中機械能轉化成內能，在做功沖程中內能轉化為機械能。1.（2022廣州）下列選項可能符合汽車熱機能量流向的是（）D2.【科學思維】十八世紀，瓦特發明的冷凝器蒸汽機推動了人類第一次工業革命。如圖1-14-5為蒸汽機的工作原理：打開閥門A，關閉閥門B，高壓蒸氣進入氣缸，推動活塞上行。當活塞達到氣缸頂部時，關閉閥門A，打開閥門B，蒸氣進入冷凝器，氣缸內壓強減小，活塞下降，如此循環往復。下列說法錯誤的是（）A.用水冷凝蒸氣是利用熱傳遞改變內能的B.蒸汽機在整個工作過程中遵循機械能守恒C.蒸汽機活塞上行過程與汽油機的做功沖程相似D.蒸氣推動活塞向外做功后，蒸氣的內能會減小B3.如圖1-14-6所示，甲是四沖程內燃機吸氣沖程的示意圖，乙是做功沖程示意圖，請在圖乙的方框中畫出曲軸的旋轉方向和進氣門的開閉情況。如答圖1-14-1所示。4.（創新題）【科學思維】隨著人們生活水平的日益提高，小汽車越來越多地走進了百姓人家。一輛使用汽油為燃料的小汽車，以72km/h的速度在水平路面上勻速行駛時，發動機的實際功率為20kW。若小汽車行駛的路程為108km，汽油的熱值q＝4.6×107J/kg，小汽車發動機的效率為25%。則關于小汽車在這段路程中，下列說法不正確的是（）A.運動的時間為1.5hB.發動機所做的功為1.08×105kJC.汽車所受的阻力為1000ND.消耗汽油的質量為5kgD考點2熱值[10年5考：2013年(填空)、2014年(選擇)、2016年(選擇)、2021年(填空)、2022年(填空)考查]【例2】四口之家分別單獨使用不同種類燃料時的平均月消耗量分別為木柴約200kg、煙煤約80kg、液化石油氣約30kg、煤氣約60kg。這四種燃料中哪一種燃料的熱值最高？()A.液化石油氣 B.煤氣 C.煙煤

D.木柴A思路點撥：熱值反映的是燃料自身的一種特性，是物質完全燃燒時放出熱量與燃料質量的比值。在分析時要注意題意中的不變量，放出的熱量一定，則質量小的燃料熱值大。5.【物理觀念】如圖1-14-7所示，甲、乙兩杯水溫度都升高50℃。則（）A.甲杯水吸收的熱量較多B.乙杯水吸收的熱量較多C.甲、乙兩杯水吸收的熱量一樣多D.無法比較C6.【物理觀念】關于q=的理解，下列說法中正確的是（）A.熱值與燃料完全燃燒放出的熱量成正比B.若燃料燃燒不充分時，熱值將減小C.當燃料未燃燒時，其熱值為零D.某種燃料的熱值大小與其是否充分燃燒無關D7.已知天然氣的熱值是7.5×107J/m3，若某家庭一個月用8m3的天然氣，則這些天然氣完全燃燒時放出的熱量是______________J，若這些熱量全部由熱值是3.0×107J/kg的焦炭來提供，應完全燃燒__________kg的焦炭。這些焦炭用去一半后，剩下的焦炭的熱值是______________J/kg。6×108203.0×1078.（創新題）小明同學學習了燃料的熱值后，自己設計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關系。他組裝了如圖1-14-8所示的裝置進行實驗，記錄結果如下表：燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃煤油2544菜籽油2534（1）為了保證實驗結論的可靠，小明同學選擇了兩套相同的裝置，在實驗中還應控制的相同的量有_______________、____________________。（2）你認為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是__________。水的質量煤油和菜籽油的質量煤油（3）小明同學還想利用這種實驗方案計算出煤油和菜籽油的熱值，那么小明還需要補充的實驗儀器是__________。利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值__________（填“偏大”或“偏小”）。天平偏小考點3能量的轉化和守恒[10年0考]【例3】（2021海南）從能量轉化的角度來看，下列說法錯誤的是（）A.籃球加速下落時，重力勢能轉化為動能B.干電池對外供電時，將電能轉化為化學能C.隕石墜入大氣層劇烈燃燒的過程中，機械能轉化為內能D.液化氣燃燒的過程是化學能轉化為內能B思路點撥：判斷能量的轉化，我們主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，總是消耗的能量轉化為得到的能量。籃球加速下落時，質量不變，高度減小，重力勢能減小，速度變大，動能變大，重力勢能轉化為動能；電池在對外供電時，是將化學能轉化為電能的過程；隕石墜入大氣層的過程中，與大氣層發生摩擦，機械能轉化為內能，隕石的內能增大、溫度升高；液化氣燃燒過程是將化學能轉化為內能。9.（2021新源模擬）關于能量的轉移和轉化，下列判斷正確的是（）A.熱量可以從低溫物體轉移到高溫物體B.能量轉移和轉化沒有方向性C.電取暖器輻射到房間里的熱量可以再利用D.汽車由于剎車散失的熱量可以再自動地用來驅動汽車A10.（2021東莞模擬）燃油汽車的動力機械是內燃機。汽車勻速行駛時，內燃機通過燃燒汽油把__________能轉化為氣體的內能，然后通過做功沖程把內能轉化成汽車的動能；而運動的汽車制動時由于摩擦，動能轉化成了輪胎、地面和空氣的__________能，這些消耗的能量不能再自動用來驅動汽車，可見，能量的轉化和轉移過程是有__________性的。化學內方向考點4熱量的計算（易錯易混點）【例4】王大剛同學和家人在郊外野餐，用木炭燒水。鐵鍋內裝有5kg水，把水從18℃加熱至98℃，已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。如果木炭的熱值為3.4×107J/kg，它完全燃燒放出的熱量有10%被水吸收。求：（1）在這個過程中水吸收的熱量。（2）在這個過程中用掉的木炭的質量。（結果保留兩位小數）解：（1）Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(98℃-18℃)=1.68×106J。（2）由Q吸=qm×10%得，用掉木炭的質量m=≈0.49kg。答：（略）思路點撥：涉及燃料完全燃燒時用公式Q放＝mq或Q放＝Vq，涉及熱傳遞有溫度變化時用公式Q＝cmΔt。加熱效率η＝×100%。11.（2022九龍坡模擬）2021年是垃圾分類元年，利用垃圾焚燒發電，節能且環保。完全燃燒3kg的某種垃圾可放出______________J的熱量；若這些熱量完全被水吸收，能使質量為__________kg，初溫為25℃的水升高到75℃。［已知q某種垃圾＝1.05×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]3.15×10715012.（創新題）【科學探究】兩個相同的容器內裝有同種液體甲、乙，2m甲＝m乙，分別燃燒不同的燃料A、B對容器加熱（如圖1-14-9①），甲、乙溫度隨加熱時間變化的圖像如圖1-14-9②所示，從0s到60s消耗的燃料A、B質量關系為2mA＝mB，根據比熱容公式：__________和熱值公式：__________，若燃料完全燃燒，且被液體吸收的熱量與燃料放出的熱量的比值相等，則燃料的熱值關系為qA______（填“＞”“＝”或“＜”）qB。c＝q＝＞1.（2021年）關于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（）A.吸氣沖程：只吸入空氣B.壓縮沖程：缸內溫度降低C.做功沖程：氣體推動活塞做功D.排氣沖程：內能轉化為機械能廣東中考C2.（2016年）把熱水壺放在煤氣灶上燒水的過程中，下列說法正確的是（）A.煤氣的燃燒過程是內能轉化為化學能B.煤氣燃燒越充分，它的熱值越大C.水的溫度越高，水分子運動越劇烈D.燒水的過程是通過做功的方式改變水的內能的C3.（2022年