<<知识框架构建>>
内能的利用
能量的转化与守恒
常见的能量形式及其转化、转移
能量守恒定律:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的①
热机
工作原理:②
分类:蒸汽机、④
内燃机
概念:燃料直接在发动机⑤
工作过程:一个工作循环由吸气、⑥
能量转化
压缩冲程:⑧
做功冲程:⑩
热机的效率
燃料的热值
定义:某种燃料完全燃烧放出的⑫
单位:⑭
放热公式:⑮
热机的效率
定义:用来做⑯
公式:⑱
内能的利用
能量的转化与守恒
常见的能量形式及其转化、转移
能量守恒定律:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的①
总量
保持不变热机
工作原理:②
内
能转化为③机械
能分类:蒸汽机、④
内燃机
、汽轮机、喷气发动机等内燃机
概念:燃料直接在发动机⑤
气缸
内燃烧产生动力的热机工作过程:一个工作循环由吸气、⑥
压缩
、做功、⑦排气
四个冲程组成能量转化
压缩冲程:⑧
机械
能转化为⑨内
能做功冲程:⑩
内
能转化为⑪机械
能 热机的效率
燃料的热值
定义:某种燃料完全燃烧放出的⑫
热量
与其⑬质量
之比单位:⑭
J/kg 或 J/m³
放热公式:⑮
Q = qm 或 Q = qV
热机的效率
定义:用来做⑯
有用功
的这部分能量,与⑰燃料完全燃烧放出
的能量之比公式:⑱
η = $\frac{W_{有}}{Q_{放}}$ ×100%
答案
1. 总量
2. 内
3. 机械
4. 内燃机
5. 气缸
6. 压缩
7. 排气
8. 机械
9. 内
10. 内
11. 机械
12. 热量
13. 质量
14. J/kg 或 J/m³
15. Q = qm 或 Q = qV
16. 有用功
17. 燃料完全燃烧放出
18. η = $\frac{W_{有}}{Q_{放}}$ ×100%
2. 内
3. 机械
4. 内燃机
5. 气缸
6. 压缩
7. 排气
8. 机械
9. 内
10. 内
11. 机械
12. 热量
13. 质量
14. J/kg 或 J/m³
15. Q = qm 或 Q = qV
16. 有用功
17. 燃料完全燃烧放出
18. η = $\frac{W_{有}}{Q_{放}}$ ×100%
解析
【分析】
本题是内能利用章节的知识框架填空,需结合初中物理基础概念逐一推导:①能量守恒定律的核心是能量转化或转移过程中总量不变;②热机的工作原理是将内能转化为机械能;③对应热机的能量转化,即内能转机械能;④热机常见分类包含蒸汽机、内燃机、汽轮机等;⑤内燃机的定义是燃料在发动机气缸内燃烧产生动力;⑥内燃机工作循环的四个冲程依次为吸气、压缩、做功、排气;⑦对应第四个冲程是排气;⑧压缩冲程中活塞压缩气体,将机械能转化为内能;⑨对应压缩冲程的能量转化,即机械能转内能;⑩做功冲程中燃料燃烧释放内能,转化为机械能;⑪对应做功冲程的能量转化,即内能转机械能;⑫热值的定义是燃料完全燃烧放出的热量与其质量(或体积)之比;⑬对应热值定义中的比值项,即质量(或体积);⑭热值的单位为J/kg(固/液体燃料)或J/m³(气体燃料);⑮燃料放热公式为Q=qm(固/液体)或Q=qV(气体);⑯热机效率的定义是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比;⑰对应热机效率定义中的总能量项,即燃料完全燃烧放出的能量;⑱热机效率公式为η=W有/Q放×100%。
【解析】
根据上述分析,各空依次填写:
①总量;②内;③机械;④内燃机;⑤气缸;⑥压缩;⑦排气;⑧机械;⑨内;⑩内;⑪机械;⑫热量;⑬质量;⑭J/kg或J/m³;⑮Q=qm或Q=qV;⑯有用功;⑰燃料完全燃烧放出;⑱η=W有/Q放×100%
【答案】
①总量;②内;③机械;④内燃机;⑤气缸;⑥压缩;⑦排气;⑧机械;⑨内;⑩内;⑪机械;⑫热量;⑬质量;⑭J/kg或J/m³;⑮Q=qm或Q=qV;⑯有用功;⑰燃料完全燃烧放出;⑱η=W有/Q放×100%
【知识点】
能量守恒定律、热机、热机效率
【点评】
本题考查内能利用章节的核心基础概念,通过知识框架填空的形式梳理知识点,帮助学生巩固基础、构建知识体系,属于基础巩固类题目。
【难度系数】
0.8
本题是内能利用章节的知识框架填空,需结合初中物理基础概念逐一推导:①能量守恒定律的核心是能量转化或转移过程中总量不变;②热机的工作原理是将内能转化为机械能;③对应热机的能量转化,即内能转机械能;④热机常见分类包含蒸汽机、内燃机、汽轮机等;⑤内燃机的定义是燃料在发动机气缸内燃烧产生动力;⑥内燃机工作循环的四个冲程依次为吸气、压缩、做功、排气;⑦对应第四个冲程是排气;⑧压缩冲程中活塞压缩气体,将机械能转化为内能;⑨对应压缩冲程的能量转化,即机械能转内能;⑩做功冲程中燃料燃烧释放内能,转化为机械能;⑪对应做功冲程的能量转化,即内能转机械能;⑫热值的定义是燃料完全燃烧放出的热量与其质量(或体积)之比;⑬对应热值定义中的比值项,即质量(或体积);⑭热值的单位为J/kg(固/液体燃料)或J/m³(气体燃料);⑮燃料放热公式为Q=qm(固/液体)或Q=qV(气体);⑯热机效率的定义是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比;⑰对应热机效率定义中的总能量项,即燃料完全燃烧放出的能量;⑱热机效率公式为η=W有/Q放×100%。
【解析】
根据上述分析,各空依次填写:
①总量;②内;③机械;④内燃机;⑤气缸;⑥压缩;⑦排气;⑧机械;⑨内;⑩内;⑪机械;⑫热量;⑬质量;⑭J/kg或J/m³;⑮Q=qm或Q=qV;⑯有用功;⑰燃料完全燃烧放出;⑱η=W有/Q放×100%
【答案】
①总量;②内;③机械;④内燃机;⑤气缸;⑥压缩;⑦排气;⑧机械;⑨内;⑩内;⑪机械;⑫热量;⑬质量;⑭J/kg或J/m³;⑮Q=qm或Q=qV;⑯有用功;⑰燃料完全燃烧放出;⑱η=W有/Q放×100%
【知识点】
能量守恒定律、热机、热机效率
【点评】
本题考查内能利用章节的核心基础概念,通过知识框架填空的形式梳理知识点,帮助学生巩固基础、构建知识体系,属于基础巩固类题目。
【难度系数】
0.8
<<教材图片梳理>>
教材图片
知识点运用

[教材P21图14.1-3]
左图是小球在地面弹跳的频闪照片,在小球的运动中,有一部分机械能转化成了
[教材P25图14.2-2]
如图所示,用酒精灯给试管加热,酒精燃烧将
教材图片
知识点运用
[教材P21图14.1-3]
左图是小球在地面弹跳的频闪照片,在小球的运动中,有一部分机械能转化成了
内
能,这一过程能量的总量不变
(选填“变小”、“不变”或“变大”)[教材P25图14.2-2]
如图所示,用酒精灯给试管加热,酒精燃烧将
化学
能转化为内
能,使试管内水的温度升高直至沸腾,试管内的水蒸气把软木塞崩出,将内
能转化为机械
能,四冲程内燃机的做功
冲程与上述实验木塞被推出过程的能量转化相同答案
1. 内
2. 不变
3. 化学
4. 内
5. 内
6. 机械
7. 做功
2. 不变
3. 化学
4. 内
5. 内
6. 机械
7. 做功
解析
【分析】
首先分析小球弹跳的问题:小球在弹跳过程中,受空气阻力和地面碰撞影响,机械能会不断减少,减少的机械能转化为内能;根据能量守恒定律,能量在转化和转移过程中总量保持不变,因此能量总量不会变化。
再分析试管实验的问题:酒精燃烧是化学变化,将储存的化学能释放转化为内能;试管内水吸热汽化,水蒸气推动软木塞时,自身内能转化为软木塞的机械能;四冲程内燃机的做功冲程是内能转化为机械能,与该过程能量转化一致。
【解析】
1. 小球弹跳时,机械能因克服摩擦、碰撞损耗,转化为内能,故第一空填“内”;根据能量守恒定律,能量总量不变,故第二空填“不变”。
2. 酒精燃烧消耗化学能,产生内能,因此将化学能转化为内能;水蒸气推动软木塞时,消耗内能转化为机械能;四冲程内燃机的做功冲程是内能转化为机械能,与该过程一致,故最后一空填“做功”。
【答案】
内;不变;化学;内;内;机械;做功
【知识点】
能量的转化与守恒、机械能与内能的转化、内燃机的冲程
【点评】
本题结合教材图片考察基础的能量转化、能量守恒及内燃机冲程知识点,是核心概念的直接应用,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.7
首先分析小球弹跳的问题:小球在弹跳过程中,受空气阻力和地面碰撞影响,机械能会不断减少,减少的机械能转化为内能;根据能量守恒定律,能量在转化和转移过程中总量保持不变,因此能量总量不会变化。
再分析试管实验的问题:酒精燃烧是化学变化,将储存的化学能释放转化为内能;试管内水吸热汽化,水蒸气推动软木塞时,自身内能转化为软木塞的机械能;四冲程内燃机的做功冲程是内能转化为机械能,与该过程能量转化一致。
【解析】
1. 小球弹跳时,机械能因克服摩擦、碰撞损耗,转化为内能,故第一空填“内”;根据能量守恒定律,能量总量不变,故第二空填“不变”。
2. 酒精燃烧消耗化学能,产生内能,因此将化学能转化为内能;水蒸气推动软木塞时,消耗内能转化为机械能;四冲程内燃机的做功冲程是内能转化为机械能,与该过程一致,故最后一空填“做功”。
【答案】
内;不变;化学;内;内;机械;做功
【知识点】
能量的转化与守恒、机械能与内能的转化、内燃机的冲程
【点评】
本题结合教材图片考察基础的能量转化、能量守恒及内燃机冲程知识点,是核心概念的直接应用,难度较低,适合巩固基础。
【难度系数】
0.7
1.有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是 (
A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
C
)。A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
答案
1. C
解析
【分析】
本题考查能量的转移与转化、改变内能的方式,需逐个分析选项,明确能量转移和转化的区别,以及热传递、做功改变内能的不同,判断各选项说法是否正确。
【解析】
选项A:电烤炉取暖,是电能转化为内能,再通过热传递将内能转移到人体,并非电能直接转移到人体,A错误。
选项B:钻木取火是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,不是内能转化为机械能,B错误。
选项C:热水泡脚时,热水的内能通过热传递转移到脚部,从而增大脚部的内能,C正确。
选项D:用嘴对着手哈气取暖,是通过热传递(呼出热气的内能转移到手)增大手的内能,不是做功,D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量的转移与转化、改变内能的方式
【点评】
本题为基础概念题,聚焦能量转移、转化及改变内能的两种方式,需准确区分相关概念,难度较低,属于易得分题。
【难度系数】
0.7
本题考查能量的转移与转化、改变内能的方式,需逐个分析选项,明确能量转移和转化的区别,以及热传递、做功改变内能的不同,判断各选项说法是否正确。
【解析】
选项A:电烤炉取暖,是电能转化为内能,再通过热传递将内能转移到人体,并非电能直接转移到人体,A错误。
选项B:钻木取火是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,不是内能转化为机械能,B错误。
选项C:热水泡脚时,热水的内能通过热传递转移到脚部,从而增大脚部的内能,C正确。
选项D:用嘴对着手哈气取暖,是通过热传递(呼出热气的内能转移到手)增大手的内能,不是做功,D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量的转移与转化、改变内能的方式
【点评】
本题为基础概念题,聚焦能量转移、转化及改变内能的两种方式,需准确区分相关概念,难度较低,属于易得分题。
【难度系数】
0.7
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