1、1 【章末归纳整合】 【体系构建】 请将右面表格中正确答案的序号填入对应的横线上方。 答案 I F C E D A G B H 【中考体验】 考点 1 热机 在中考中，对于热机的考查主要侧重于热机的工作过程的相关知识。例如，能量转化过程， 气门的开闭情况， 活塞的运动方向， 以及一个工作循环与冲程数、 做功次数、 活塞往复次数、 曲轴转动次数的关系。主要以选择题和填空题的形式出现。 【例 1 1】图 141 所示是四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为 ( ) 序号 答案 A 完全燃 烧 B W有 Q总 C 做功 D 喷油嘴 E 两周 F 火花塞 G J/kg H 不同 I 机械
2、能 2 甲 乙 丙 丁 图 141 A甲、乙、丙、丁 B丁、丙、乙、甲 C甲、丁、乙、丙 D甲、丙、乙、丁 分析：甲图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；乙图中两个气门都关 闭，活塞向下运动，是做功冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气 冲程；丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 答案：C 【点拨】 判断内燃机的工作冲程应抓住两点： 一是进气门和排气门的开关状态， 二是活塞的运动方向。 如下表。 气门的开 与关 只有一个气门打 开 两个气门都关闭 两个气门都关闭 只有一个气 门打开 活塞运动 方向 活塞向下 活塞向上 活塞向下 活塞向上 冲程名称
3、吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 考点 2 燃料的热值 本考点主要考查对燃料热值的理解以及涉及到燃料热值的简单计算。 经常会结合比热容和热 机效率进行考查。主要出现在选择题、填空题和部分计算题中。 【例 2 2】向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较 ( ) A变大 B不变 C变小 D无法确定 分析：向酒精灯内添加适量酒精后，酒精的质量增加，但是燃料的种类不变，热值不变。 答案：B 【点拨】 热值和密度、 比热容等物理量一样， 是物质本身的一种特性， 它只与物质的种类有关， 与燃料的质量、体积、燃烧的情况无关。 3 考点 3 热量、效率的综合计算 本考点比较综合，在中
4、考题中属于中等以上的难度。经常会结合比热容、燃料热值、能量转 化和传递、热机效率和能量转化率等知识点综合考查。主要出现在填空题和计算题中。 【例 3 3】王大刚同学和家人在郊外野餐，用木炭烧水。铁锅内装有 5 kg 水，把水从 18 加 热至 98 ，已知水的比热容为 4.210 3 J/(kg)。木炭的热值为 3.4107 J/kg，它燃 烧放出的热量有 10%被水吸收。求： (1)在这个过程中水吸收的热量； (2)在这个过程中用掉多少木炭？ 分析： (1)知道水的质量和始末温度， 利用热量公式Q吸cm(tt0)t计算水吸收的热量； (2) 因为燃烧放出的热量有 10%被水吸收，所以根据公式
5、Q 吸 Q放变形得出 Q放，再由公式Q放mq 变形得mQ 放 q 计算需要的木炭的质量。 解：(1)水吸收的热量 Q吸cm(tt0)4.210 3 J/(kg)5 kg(98 18 )1.68106 J； (2)由公式Q 吸 Q放变形得 Q放Q 吸 1.6810 6 J 0.1 1.6810 7 J， 由公式Q放mq变形得，需要的木炭的质量 mQ 放 q 1.6810 7 J 3.410 7 J/kg0.49 kg。 【点拨】 【真题集训】 一、选择题 1 1图 142 所示是四冲程内燃机的某个冲程示意图，这个冲程是 ( ) 图 142 A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 4 2
6、2下列关于内燃机的说法正确的是 ( ) A汽车的发动机是内燃机 B蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机 C内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能 D先进的制造技术能将内燃机的效率提高到 100% 3 3某机器的能量流向如图 143 所示，据此推理该机器可能是 ( ) 图 143 A热机 B电动机 C发电机 D电热水器 4 4图 144 是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是 ( ) 图 144 A25% B40% C75% D35% 5 5下列说法正确的是 ( ) A电饭锅工作时，将内能转化为电能 B电风扇工作时，将机械能转化为电能 C干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D在阳光照射
7、时，太阳能电池将太阳能转化为电能 6 6图 145 所示情景，属于将内能转化为机械能的是 ( ) A滑下滑梯 B弯折铁丝 C做功冲程 D压缩点火 图 145 5 7 7下列关于热值和热机效率的描述，正确的是 ( ) A使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 D热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 二、非选择题 8 8世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意。比如：蒸汽机和汽油机，它们 工作时， 能的转化过程是_； 图 146 中_是汽油机的工作原理图。 甲 乙 图 146 9 9中国南海海底探明有大量的“可燃冰”。同等
8、条件下， “可燃冰”完全燃烧放出的热量达 到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的_很大。以 10 倍的关系粗略计算，1 kg“可燃 冰”完全燃烧放出的热量为_J，可以使_kg 的水从 20 加热至 60 。q 煤气4.210 7 J/kg，水的比热容 c4.210 3 J/(kg) 1010菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通。具体操作是，先将适量的疏通剂倒 入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气 体 的膨 胀将 管道疏 通。 在疏 通剂 与水的 化学 反应 过程 中 ，能 量的 转化 情况 是 _， 高温高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的_
9、冲程。 1111木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了下表的 数据： 燃料的质量/g 100 200 300 400 燃料 完全 燃烧 放出 的热 量/J Q木柴 1.310 6 2.610 6 3.910 6 5.210 6 Q焦炭 3.010 6 6.010 6 9.010 6 12.010 6 Q木炭 3.410 6 6.810 6 10.210 6 13.610 6 (1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是_ 6 的；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越_。 (2)从表中的数据还可以看出， 对于同一种燃料，
10、_和_ 的比值是不变的， 这个不变的比值， 反映了燃料本身的一种性质， 物理学中把它称为_， 它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量。 (3)完全燃烧 0.01 m 3的天然 气放出的热量是_J；如果这些热量完全用于加热水，可使_kg 的水温度升高 10 ；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水 吸收的热量外，一部分传给了盛水容器，另外一部分传给了_(答一个即可)。q天然 气4.210 7 J/m3，c 水4.210 3 J/(kg) (4)在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水 吸收的热量在完全燃烧天然气放
11、出的热量中所占比例， 物理中引入_来描述， 它的值 越_越好。 1212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 100 g 的水加热，经过 一段时间测得水温升高了 60 ，消耗了 4.2 g 酒精。已知：水的比热容为 4.210 3 J/(kg)，酒精的热值为 310 7 J/kg。求： (1)此过程中水吸收的热量； (2)4.2 g 酒精完全燃烧放出的热量； (3)酒精灯烧水时的热效率。 7 章末归纳整合章末归纳整合 【真题集训】 1 1C 解析：本题考查对内燃机的四个冲程的判断。从图中可以看出：两气门都关闭，活塞 向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程。故选 C。 2 2A
12、解析：蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机都属于热机。内燃机工作时，压缩冲程 将机械能转化为内能。热机在工作时，由于废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、 克服部件之间的摩擦会消耗能量等，因此热机的效率不可能达到 100%。综合分析只有 A 选 项说法正确。 3 3B 解析：题图中的能量流向是将电能主要转化为机械能，一少部分转化为内能，故属于 电动机。 4 4D 解析：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，即做有 用功的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比， 所以内燃机的热机效率125% 40%35%。 5 5D 解析：电饭锅主要是用来发热的，因此，电饭锅工作时
13、，主要将电能转化为内能；电 风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能；干电池给灯泡供电时，将化学能 转化为电能，再提供给灯泡；在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能。 6 6C 解析：滑下滑梯感觉热，是摩擦生热，是机械能转化为内能。弯折铁丝，铁丝发热， 是对物体做功，物体的内能增大，是机械能转化为内能。内燃机正在工作，高温高压的燃气 推动活塞做功，是内能转化为机械能。压缩点火，是对空气做功使空气的内能增加，温度升 高达到了棉花的燃点，是机械能转化为内能。 7 7B 解析：热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等 均无关，故 A、C 选项说法错误；燃料的
14、燃烧情况、能量的损失都会影响热机效率，在工作 过程中，燃料燃烧越充分，损失的能量越少，热机的效率越高，故 B 选项说法正确，D 选项 说法错误。 8 8内能转化为机械能 乙 解析：蒸汽机和汽油机都属于热机，是将内能转化为机械能的 机器。由题图甲可知，燃料燃烧，将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能，从玻璃管口喷 出的水蒸气对叶轮做功，驱动叶轮转动，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，此过程与蒸 汽机的工作过程相似，反映了蒸汽机的工作原理。在题图乙中，火焰使上方空气温度升高、 上升，热空气带动叶轮转动，内能转化为机械能，与汽油机的工作原理相同。 9 9热值 4.210 8 2 500 解析：在同等条
15、件下，包含质量相同， “可燃冰”完全燃烧放 8 出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大；1 kg 煤气完全燃烧放出的热量： Q放mq煤气1 kg4.210 7 J/kg4.2107 J，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量：Q 放 Q放104.210 7 J104.2108 J；由题知，Q 吸Q放4.210 8 J，由 Q吸cm t得，水的质量：m水 Q吸 ct 4.210 8 J 4.210 3 J/（kg）（60 20 ） 2 500 kg。 1010化学能转化为内能 做功 解析：疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，此时温度升高，内能增加，是化学能转 化为内能；通过高温高压
16、气体的膨胀将管道疏通，该过程是内能转化为机械能，汽油机的做 功冲程也是将内能转化为机械能。 1111(1)不同 多 (2)燃料完全燃料放出的热量 质量 热值 (3)4.210 5 J 10 空气 (4)热效率 高 解析：(1)由表格中数据可知，完全燃烧质量相同的木柴、焦炭、木炭放出的热量不同；对 于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越多。 (2)对于同一种燃料，完全燃烧放出的热量与燃料的质量成正比，即放出热量与质量的比值 不变；物理学中用热值表示燃料的这一特性。 (3)完全燃烧 0.01 m 3的天然气放出的热量： Q放Vq0.01 m 34.2107 J/m34.2105 J； Q吸
17、Q放，由Qcmt得，水的质量：m Q吸 ct 4.210 5 J 4.210 3 J/（kg）10 10 kg； 天然气完全燃烧放出的热量除被水吸收外，还会被容器、空气等吸收。 (4)为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入的是热效 率的概念；能量损失越少，热效率越高，越节约能源，对环境的破坏也越小。 1212解：(1)m100 g0.1 kg，水吸收的热量： Q吸cmt4.210 3 J/(kg)0.1 kg60 2.52104 J； (2)酒精完全燃烧放出的热量： Q放mq0.0042 kg310 7 J/kg1.26105 J； (3)酒精灯烧水时的热效率： 9 Q 吸 Q放 2.5210 4 J 1.2610 5 J20%。 解析：利用吸热公式Q吸cmt求水吸收的热量；已知酒精的质量和热值，利用Qmq可 求酒精完全燃烧放出的热量； 烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量 之比。
