2022年中考物理(百色专用)复习精讲教学案-第13章内能与热机.docx

第十三章内能与热机年份题号题型考查内容分值总分20211018选择填空做功、内燃机的工作原理比热容、热值及热效率的计算325202026综合应用比热容、热值及热效率的计算6620191018选择填空热机(内燃机的工作原理)比热容及其计算(水的比热容的应用、比热容的计算)3252018828(2)选择综合应用改变物体内能的方式比热容的计算3362017226选择综合应用内燃机的工作原理比热容及热值的计算369命题导向本章知识点在百色中考中占59分，主要以选择题、填空题和综合应用题的形式考查。本章的高频考点是比热容及热值的计算、内燃机的工作原理、改变物体内能的方式。本章知识点是百色中考的必考考点，考查比热容及热值的计算的可能性最大，试题较难1内能(1)定义：物体内所有分子无规则运动的_动能_，以及_分子势能_的总和叫做物体的内能。(2)影响因素：物体的内能与温度、分子间距离和质量有关；一切物体在任何情况下都有内能。(3)改变物体内能的两种途径改变方式热传递做功实质内能的_转移_机械能和内能的相互_转化_示例煮饭、热水袋取暖钻木取火、搓手取暖说明条件：物体间存在_温度差_；规律：能量从高温物体传递到低温物体，直到两物体温度相同为止做功改变内能的两种情况：对物体做功，物体内能_增加_；物体对外做功，内能_减少_方法热传导、对流、热辐射压缩体积、摩擦生热、锻打、拧弯等联系做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同 2.热量(1)定义：在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量。(2)单位：焦耳(J)。(3)与内能的关系：在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。1比较不同物质吸热的情况实验装置实验设计比较水和煤油吸热能力的方法：吸收相同的热量，比较_升温_多少；升高相同的温度，比较_吸热_多少探究方法实验时应控制水和煤油的_质量_相同，升高相同的温度或吸收相同的热量(即加热相同的时间)，这种研究问题的方法称为控制变量法续表结论质量相等的水和煤油，升高相同的温度，_水_吸收的热量多，说明水的吸热能力_强_；物体吸收热量的多少与物质种类、质量的多少和升高的温度有关2.比热容(1)物理意义：比热容是描述物质吸热(或放热)本领的物理量。(2)定义：比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的_热量_与它的_质量_和升高(或降低)_温度_的乘积之比，用符号c表示。(3)公式：c。(4)单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·)。(5)水的比热容及意义：水的比热容是4.2×103 J/(kg·)，它表示质量为1 kg的水，温度升高(或降低)1 时，吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。1热机(1)定义：把燃料燃烧时释放的_内_能转变为_机械_能的装置。(2)原理(3)种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。2内燃机(1)定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。(2)分类：汽油机和柴油机。(3)工作过程每个工作循环分为四个冲程：_吸气_冲程、_压缩_冲程、_做功_冲程和_排气_冲程。一个工作循环中只有_做功_冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的_惯性_来完成。压缩冲程中_机械能_转化为_内能_，做功冲程中_内能_转化为_机械能_。1热值(1)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量_之比_，叫做这种燃料的热值。(2)单位：_焦每千克_，符号是_J/kg_。(3)公式：q。(4)理解酒精的热值是3.0×107 J/kg，它表示_1_kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107_J_。热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的_种类_有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。2热机效率(1)定义：热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值。(2)公式：×100%。(3)能量流向：(4)提高热机效率的途径：让燃料尽可能充分燃烧，如将煤粒磨成煤粉、加大送风量等；利用废气的能量；机件间保持良好的润滑，减小摩擦。命题点：改变内能的方式1.如图所示，将一根铁丝用手快速反复弯折，铁丝弯折处会发热，内能增加(选填“增加”“减少”或“不变”)，这个实验说明做功可以改变物体的内能命题点：比热容2.如图所示，家里的暖气片用水作循环物质，主要是利用了水的比热容较大的特性，降低相同的温度放出较多(选填“较多”或“较少”)的热量。一杯水倒掉一半，它的比热容不变(选填“变大”“变小”或“不变”)续表命题点：热机的工作原理3将如图所示试管里的水加热一段时间后，塞在管口的橡皮塞会冲出去，汽油机的四个冲程中与此现象的能量转化情况相同的是CA.吸气冲程B压缩冲程C.做功冲程 D排气冲程1(HK九P44“作业”T3改编)有质量和初温相同的铜块和铁块，使它们吸收相等的热量后互相接触，则(c铁c铜)BA.热量从铁块传给铜块B.热量从铜块传给铁块C.铁块和铜块之间没有热传递D.无法判断2(HK九P35、P46图片改编)图甲中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是机械能转化为内能。图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是A(填字母)。3(HK九P55“本章练习”T5改编)如图所示，在一个薄铜管里装上适量的乙醚(一种沸点很低的挥发性液体)，用软木塞塞紧管口，把铜管固定在底座上。用结实的软绳在铜管上绕一圈，再用两手很快地牵动绳子，让绳子跟铜管摩擦。一会儿发现铜管发热了，接着铜管内乙醚沸腾了，乙醚蒸气把软木塞冲起。在此过程中，铜管发热是通过做功方式改变内能的；软木塞冲起时，即使隔着一段距离也能闻到乙醚的气味，这一现象说明分子在不停地做无规则运动。例1下列关于内能、热量和温度的说法正确的是DA.物体放出热量，温度一定降低B.外界对物体做功，物体内能一定增加C.温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大D.做功改变物体内能的本质是内能和其他形式能之间的转化例2关于温度、热量和内能，下列说法正确的是DA.物体吸收热量，温度一定升高B.80 的水一定比30 的水含有的热量多C.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量D.温度相同的物体接触时不发生热传递1关于温度、热量和内能，下列说法正确的是DA.0 的冰块内能为零B.温度高的物体含有的热量多C.热传递的方向由内能大小决定D.物体吸收热量，温度不一定升高2下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是CA.发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体B.在相同温度下，1 kg的水比1 kg的冰含有的热量多C.一块0 的冰熔化成0 的水，内能增加D.物体温度升高，内能不一定增加，但一定要吸收热量【方法技巧】温度、热量、内能的区别和联系：(1)温度：表示物体的冷热程度，是一个状态量，只能说一个物体的温度是多少，单位：。 (2)热量：是一个过程量，只能用“吸收”或“放出”描述，单位：J。 (3)内能：是一个状态量，只能说“具有”“增加”或“减少”，单位：J。例3(2018·百色中考)如图所示的各种情景，属于热传递改变物体内能的是B例4(百色模拟)下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是BA.用热水袋暖手，手的温度升高B.野外求生时用钻木取火的方法获得火种C.泡在凉水中的西瓜温度会降低D.太阳能热水器中的水被晒热3(2021·南京中考)以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是CA.锯木头锯条发热 B铁丝反复弯折后发热C.阳光下路面发热 D搓手时手掌发热4(2021·百色中考)用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是(C)A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的B.水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能C.水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同D.水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加【方法技巧】1改变内能的两种方式是做功和热传递，虽然在实质上是等效的，但是做功的实质是能量的转化，而热传递的实质是能量的转移。2物体内能改变和温度改变的联系与区别：例5(2019·百色中考)部分高海拔地区昼夜温差较大，为了保护秧苗在夜间不被冻坏，人们常在傍晚往农田中灌水，白天再将水放出，这是利用水的比热容较大的特性。如果让2 000 kg的水温度下降1 ，放出的热量为8.4×106J。c水4.2×103 J/(kg·)例6(2021·安徽中考)沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20 、质量为50 kg的砂石吸收3.6×106 J的热量后，温度升高到100。砂石的比热容为0.9×103 J/(kg·)5(2021·玉林中考)若质量为2 kg的某种物质温度从20 升高到40 时，吸收的热量是1.84×104 J，则该物质的比热容为0.46×103J/(kg·)；比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关(选填“有关”或“无关”)。6依据表格中的数据，下列说法正确的是D物质比热容c/J·(kg·)1水4.2×103煤油2.1×103砂石约0.92×103A.一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小B.水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多C.水的比热容表示水的温度升高1 吸收的热量是4.2×103 JD.质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多【方法技巧】利用公式计算时，要注意是吸热还是放热，特别要注意温度的变化值的计算，要读清楚温度是“升高了”还是“升高到”，两者计算的结果是不同的。如果题目中最后求的是温度升高到多少摄氏度时，要注意水在1个标准大气压下温度只能升高到100 ，不可能超过它。对热现象进行解释时，要注意比热容不同引起的现象的不同。例7(2019·百色中考)关于内燃机，下列说法正确的是BA.四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化B.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的D.只要技术进步，内燃机的效率可以达到100%例8(2021·枣庄中考)如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能；若该汽油机飞轮的转速是60 r/s，则汽油机每秒钟对外做功30次。7(2021·广东中考)关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是CA.吸气冲程：只吸入空气B.压缩冲程：缸内温度降低C.做功冲程：气体推动活塞做功D.排气冲程：内能转化为机械能8如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程。下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是BA.做功冲程，将机械能转化为内能B.做功冲程，将内能转化为机械能C.压缩冲程，将机械能转化为内能D.压缩冲程，将内能转化为机械能【方法技巧】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是：(1)吸气冲程：进气门开启，排气门关闭，活塞从上向下运动；(2)压缩冲程：两气门均关闭，活塞从下向上运动，将机械能转化为燃气的内能；(3)做功冲程：两气门均关闭，活塞从上向下运动，对外做功，将燃气的内能转化为机械能；(4)排气冲程：进气门关闭，排气门开启，活塞从下向上运动。这四个冲程中，飞轮转动2周，对外做功1次。例9(2021·百色中考)某燃气热水器将20 kg的水从10 加热到60 ，完全燃烧了0.21 m3的燃气。水吸收的热量是_4.2×106_J，热水器的效率是_50%_。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·)，燃气的热值为4×107 J/m3例10(2020·百色中考)如今太阳能热水器已走进了千家万户，某家庭太阳能热水器某天内接收太阳能的总热量为2.52×107 J，使质量为80 kg、初温为20 的水温度升高到50 。(1)已知干木柴的热值q1.2×107 J/kg，若由燃烧干木柴来提供2.52×107 J的热量，需要完全燃烧多少千克干木柴？(2)这天该太阳能热水器中的水吸收的热量是多少？水的比热容c4.2×103 J/(kg·)(3)该太阳能热水器的效率是多少？解：(1)由Qmq得，完全燃烧干木柴的质量m2.1 kg。(2)太阳能热水器中水吸收的热量Q吸cm水(t2t1)4.2×103 J/(kg·)×80 kg×(50 20 )1.008×107 J。(3)太阳能热水器的效率×100%×100%40%。 9(2021·常州中考)生活垃圾的热值为3×106 J/kg，位于武进区遥观镇的垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧800 t生活垃圾，放出热量2.4×1012J，放出热量的30%用来发电，每天可发电2×105kW·h，放出热量的42%用来加热水供给附近小区，1标准大气压下，每天可将3×106kg的水由20 恰好加热至沸腾。c水4.2×103 J/(kg·)10(2021·宜昌中考)小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少。但在教材的燃料热值表中没有查阅到准确的值。于是，他在家里将装有2 kg水的水壶(如图)放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20 加热至80 的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水4.2×103 J/(kg·)。(1)在这个过程中水吸收了多少热量？(2)请你帮小明算出天然气的热值。解：(1)在这个过程中水吸收的热量Q吸c水m水(t2t1)4.2×103 J/(kg·)×2 kg×(80 20 )5.04×105 J。(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放1.4×106 J，天然气的热值q天然气4×107 J/m3。【方法技巧】进行热值的相关计算时要注意气体燃料热值的单位一般是J/m3，液体和固体燃料热值的单位一般是J/kg。1(2021·无锡中考)下列实例中，通过做功改变物体内能的是BA.物体放在取暖器旁温度升高B.反复弯折铁丝，弯折处温度升高C.食品放入电冰箱后温度降低D.医生用冰袋给发热的病人降温2在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是CA.沿海地区的气温比内陆变化小 B.夜间，在秧田里灌水保温 C.发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温 D.汽车发动机用水作冷却液 3以下情景中，关于能量转化的说法正确的是DA.钻木取火的过程中，内能转化为机械能B.电动机在通电转动过程中，机械能转化为内能C.电磁感应现象中，电能转化为机械能D.汽油机工作过程中，化学能转化为机械能4下列关于热值和热机效率的说法，正确的是BA.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.柴油机的热机效率通常为100%D.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大5(2021·宁波中考)在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的CA.吸气冲程 B压缩冲程 C.做功冲程 D排气冲程6(2021·自贡中考)关于四冲程内燃机，下列说法正确的是DA.汽油机和柴油机都是内燃机，吸入气缸的物质相同B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的C.燃料在气缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小D.压缩冲程主要是通过做功的方式增加缸内气体的内能7(2021·东营中考)下列说法正确的是CA.热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多B.物体的温度不变，它的内能一定不变C.物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递8(2021·云南中考改编)据悉，联合国生物多样性公约第十五次缔约方大会(COP15)于2021年10月在云南省昆明市召开，远方的宾客都有机会品尝云南特色小吃“过桥米线”。以下说法正确的是DA.热汤表面的油层加快了汤汁的蒸发B.加入米线后，热汤从米线吸收热量C.放入热汤中的肉片很快熟了，是通过做功的方式增加了内能D.汤的香气扑鼻，说明分子在不停地做无规则运动9(2021·成都中考)成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见绿意，抬头望雪山。对下列美好生活场景的分析，正确的是CA.春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能B.夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小C.秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果D.冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零10(2021·昆明中考)小明家有两口轻重不同的铁锅，长期使用的过程中发现：把菜倒入火辣辣的锅中，如果用重的那口锅，火力依旧，很适合“爆炒”；如果用轻的那口锅，火力大减，立刻就变得“温吞吞”的。这是因为重的那口锅，内能较大，温度降低得较慢。11(2021·龙东中考)2020年5月5日，我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的热值较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为机械能。12在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个冲程示意图。利用内能来做功的冲程是丁图；与压缩冲程原理相同的是甲图所示的演示实验。13(2021·鸡西中考)一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2 400 r/min，则该汽油机每秒钟完成80个冲程，对外做功20次。14(2021·自贡中考)在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1 kg的水和某种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：乙(选填“甲”或“乙”)物质是某种液体，某种液体的比热容为2.1×103J/(kg·)。c水4.2×103 J/(kg·)15(2021·济宁中考)完全燃烧140 g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10 、质量为10 kg的水吸收，则水吸收的热量为2.52×106J，水的温度将升高到70。q焦炭3.0×107 J/kg，c水4.2×103 J/(kg·)，在1个标准大气压下16(2021·大庆中考)某汽车在水平地面上以25 m/s的速度匀速行驶，行驶600 s汽车发动机产生的牵引力所做的功为3×107 J，消耗汽油1 kg(假设汽油在发动机气缸内完全燃烧，汽油热值取q5×107 J/kg，g10 N/kg)。针对这一过程，求：(1)汽车行驶的路程。(2)汽车受到的阻力。(3)汽车发动机的效率。解：(1)由v得，汽车行驶的路程svt25 m/s×600 s1.5×104 m。(2)因为汽车匀速行驶，所以受到的阻力和牵引力是一对平衡力，汽车受到的阻力fF2×103 N。(3)1 kg汽油完全燃烧放出的热量Q放mq1 kg×5×107 J/kg5×107 J，汽车发动机的效率×100%×100%60%。