第十四章 內能的利用第1節(jié) 熱機自主預習1.閱讀課本第17頁圖14.1-1的實驗，觀察并思考酒精燈對試管中水加熱時，水的內能變化.思考：（1）看到什么現(xiàn)象？（2）木塞被頂開，是誰對它做了功？（3）水蒸氣既然能夠對木塞做功，說明水蒸氣具有能，它具有的是什么能？（4）在加熱過程中水蒸氣內能的變化情況是怎樣的？（5）在這個過程中，有沒有不同形式能量的相互轉化？2.汽油機和柴油機有幾個沖程？每個沖程的特點是什么？3.汽油機和柴油機有哪些共同點和不同點？不同點汽油機柴油機構造燃料吸氣沖程吸進的物質點火方式優(yōu)缺點應用相同點1.構造：2.工作：.即學即練A級1.在汽油機工作的四個沖程中，實現(xiàn)內能轉化為機械能的沖程是( )A.吸氣沖程 B.壓縮沖程C.做功沖程 D.排氣沖程2.汽油機吸入汽缸的物質是( ),柴油機吸入汽缸的是( ).A.汽油B.空氣C.燃料與空氣混合物D.燃氣3.汽油機工作的四個沖程為：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程.如圖所示為壓縮沖程.4.四沖程單缸內燃機飛輪轉速為3 000 r/min，那么，每秒鐘燃氣推動活塞做功的次數(shù)為（ ）A.50次 B.25次 C.100次 D.200次5.汽油機在某個沖程中，進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，此沖程是A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程B級6.在圖155所示的內燃機工作的一個循環(huán)中，其四個沖程的順序應當是圖155A.乙、甲、丁、丙B.甲、乙、丙、丁C.乙、丁、甲、丙D.甲、乙、丁、丙7.下面的流程圖是用來說明汽油機的一個工作循環(huán)及涉及的主要能量轉化情況,請將其補充完整.吸氣沖程壓縮沖程(_能 _能)_沖程(內能_能)排氣沖程當堂達標A級1.下列設備不屬于熱機的是( )A.蒸汽機 B.內燃機 C.汽輪機 D.電動機2.單缸四沖程內燃機在工作過程中，將機械能轉化為內能的是( )A.吸氣沖程 B.壓縮沖程C.做功沖程 D.排氣沖程3.關于柴油機和汽油機,下列說法錯誤的是( )A.柴油機以柴油為燃料 B.汽油機以汽油為燃料C.柴油機頂部有一個噴油嘴 D.汽油機對環(huán)境沒有污染4.（2020·常州）點火爆炸實驗中，電子式火花發(fā)生器點燃盒中酒精蒸氣，產(chǎn)生的燃氣將塑料盒蓋噴出很遠.此過程的能量轉化方式類似于汽油機的( )A.吸氣沖程 B.壓縮沖程C.做功沖程 D.排氣沖程B級5.（2020·山西）如圖是內燃機的某沖程工作示意圖，以下改變內能方式與此相同的是( )A.烤火取暖 B.搓手取暖C.向手“呵氣”取暖 D.用熱水袋取暖 第4題圖 第5題圖 第6題圖6.(2020·恩施)如圖所示,在試管中裝一些水,用軟木塞塞緊,對試管加熱使水沸騰,會看到蒸汽把軟木塞頂開.“蒸汽頂開軟木塞”的過程中_轉化為_能.課后提升A級1.（2020·淮安）在汽油機壓縮沖程中，氣缸內氣體的( )A.溫度降低 B.密度變小C.熱量增多 D.內能增加2.（2020·龍巖）摩托車上的熱機工作時提供動力的是( )A.吸氣沖程 B.壓縮沖程C.做功沖程 D.排氣沖程3.關于壓縮沖程的作用,下列說法正確的是( )A.將廢氣排出缸外B.完成對外做功C.吸進汽油和空氣的混合物D.壓縮燃料和空氣的混合物4.（2020·南京）如圖所示是內燃機的四個沖程，其中屬于壓縮沖程的是( )5.(2020·內江)在汽油機的一個工作循環(huán)中,內能轉化為機械能的是_沖程,其他三個沖程都是靠飛輪的_來完成的.B級6.（2020·江西）如圖所示，是世界上早期的蒸汽汽車模型.燃料燃燒使水溫升高，水的_增加，再轉化為汽車的_能，使汽車前進.7.一臺單缸四沖程汽油機,它的轉速是1 200 r/min,則其每秒做功_次.若其做功沖程工作時推動活塞一次做功1 500 J,則其功率為_W.挑戰(zhàn)自我8.如圖表示的是汽油機的_沖程；在壓縮沖程中，是通過_方式增加氣體內能的.C級9一臺內燃機的轉速是1440轉分，那么在每秒鐘內 （ ）A轉軸轉動24轉，燃氣對活塞做功12次，活塞完成48個沖程B轉軸轉動1440轉，燃氣對活塞做功720次，活塞完成2880個沖程C轉軸轉動1440轉，燃氣對活塞做功1440次，活塞完成1440個沖程D轉軸轉動24轉，燃氣對活塞做功24次，活塞完成24個沖程10四沖程汽油機做功沖程中，汽油燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動活塞向下運動。在活塞向下運動的過程中，汽缸內氣體的（ ）A.內能減少 B.溫度升高C.密度增大D.分子熱運動加快11.汽油機的壓縮沖程中，氣缸內汽油和空氣的混合物的壓強（ ），溫度（ ）。12在汽油機的一個工作循環(huán)中，內能轉化為機械能的是（ ）沖程，其它三個沖程都是靠飛輪的（ ）來完成的。第2節(jié) 熱機的效率溫故知新某校師生在學習了熱機的知識以后,組織興趣小組調查學校幾種爐灶的能量利用效率.他們發(fā)現(xiàn)學校的一個老式鍋爐燒水時,經(jīng)常冒出大量的黑煙,且燒水時鍋爐周圍的溫度很高,鍋爐的效率很低.(1)請你根據(jù)調查中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象分析此鍋爐效率低的原因,并提出相應的改進措施.(2)要減少煙氣帶走的熱量,可以采用什么辦法？自主預習1.閱讀課本有關熱機效率部分，回答以下問題：_的能量E1_的能量E2燃料完全燃燒放出的能量E_的能量E3做有用功的能量E4（1）熱機的能量來源是什么？（2）熱機的能量都到那里去了？為什么熱機的效率很低？（3）如何提高熱機效率？（4）效率與功率有何聯(lián)系？分別表示什么？2.熱值的概念和物理意義是什么？如何計算燃燒放出的熱量？即學即練A級1.燃料燃燒,燃料的_能轉化為_能.2.某種燃料_放出的熱量與其_之比，叫做這種燃料的熱值.熱值的定義式是_.熱值的單位是_.3.用來_的那部分能量,與燃料_放出的能量之比,叫做熱機的效率,熱機的效率總_1.4.現(xiàn)在火箭中用液態(tài)氫作燃料，是因為它具有( )A.較小的密度 B.較小的比熱容C.較低的沸點 D.較大的熱值5.柴油的熱值是4.3×107J/kg，它的物理意義是 ，完全燃燒3 kg柴油能釋放出 J熱量.3.酒精的熱值是3.0×107 J/kg，酒精燈里裝有20 g酒精，若燃燒掉一半，放出的熱量是 J剩余部分酒精的熱值是3.0×107J/kg.B級4.某同學在實驗室用酒精燈把0.1 kg的水從20 加熱到100 .求：(1)水吸收的熱量.(2)如果這些熱量由酒精燃燒提供，至少要完全燃燒多少千克酒精? 水的比熱容c水=4.2×103 J(kg·)；酒精的熱值q酒精=3.0×107 Jkg當堂達標A級1.三口之家分別單獨使用不同燃料的平均月消耗量分別為：干木柴約150 kg,無煙煤約50 kg,煤氣約30 kg,天然氣約15 kg,這四種燃料中熱值最高的是( )A.干木柴 B.無煙煤 C.天然氣 D.煤氣2.關于燃料的熱值，以下說法中正確的是( )A.燃料的熱值與燃料的種類有關系，與燃料的質量和燃燒狀況無關B.燃燒1千克某種燃料放出的熱量叫這種燃料的熱值C.燃料燃燒時，質量越大，熱值越大D.燃料不完全燃燒時的熱值比完全燃燒時的熱值小3.如圖所示為某品牌內燃機工作過程中能量流向扇形圖,則該熱機的效率為( )A.38% B.30% C.22% D.8%4.熱機的效率高，它表明這臺熱機( )A.燃料燃燒放出的熱量多B.做的功多C.做功快些D.用來做有用功的熱量跟燃料完全燃燒放出熱量的比值大5.下列提高熱機效率的措施中,可行的是( )改進結構,盡量使燃料完全燃燒合理使用,盡量減少輸出功率加強保養(yǎng),盡量減小摩擦設法利用廢氣的能量A. B. C. D.B級6.3.0×107 J/kg、0.8×103 kg/m3、2.4×03 J/(kg·)是表示酒精特征的三個物理量,它們依次表示的是酒精的_、_和_.7.（2020·恩施）一般家用轎車使用標號為93的汽油作燃料（熱值為4.6×107 J/kg），端午節(jié)放假,小翔爸爸駕車攜全家出游,儀表顯示全程燃油20 kg.此次出游,轎車耗能_.8.天然氣、煤氣的熱值和價格如表所示，在相同條件下使用_（填“天然氣”或“煤氣”）更經(jīng)濟.小明家一個月用去70元的煤氣費，則小明家一個月所用煤氣完全燃燒放出的熱量為_ J.物質天然氣煤氣熱值（J/ m3)7.5×1073.9×107單價（元/ m3)2.01.4課后提升A級1甲內燃機比乙內燃機的效率高，表示（ ）A甲的功率比較大B甲燃燒需要的燃料較少C工作時間相同，甲耗油較少D甲把燃料燃燒時釋放的內能轉化為機械能的比例較大2柴油機效率比汽油機效率高，是因為（ ）A柴油的燃燒值較大B柴油機點火方式為壓燃式C柴油機內壓縮空氣的壓強和溫度比較高D柴油機的構造所決定3為了提高熱機效率，應盡可能做到（ ）A采用優(yōu)質燃料B降低熱機功率C減少熱機的各種熱損失，保持良好的潤滑D避免使用熱機4大型火力發(fā)電廠里使用的熱機是（ ）A汽油機B柴油機C噴氣發(fā)動機D蒸汽輪機或燃氣輪機5關于熱機的效率，下列說法正確的是（ ）A蒸汽機效率比內燃機高B熱機的功率越大，它的效率一定越高C熱機的效率是熱機性能的重要指標D熱機使用的燃料熱值越大，熱機效率就越高B級6.在研究和學習物理學的過程中，方法是不可缺少的.比值法是對與多個因素有密切關系的某個物理量進行測量的思路和方法.我們學習過的速度和密度概念都是通過比值法建立起來的.下列物理量的建立與這種方法無關的( )A.熱值 B.功率 C.功 D.比熱容7.近期煤價節(jié)節(jié)攀升,少數(shù)不法商販將煤礦石破碎后摻在優(yōu)質煤中高價銷售,客戶為了不上當受騙,最恰當?shù)姆椒ㄊ菣z測下列物理量中的( )A.熱值 B.比熱容 C.溫度 D.質量8.天然氣的熱值為煤氣熱值的2倍,這表明( )A.產(chǎn)生相同的熱量,使用天然氣的成本為使用煤氣成本的2倍B.產(chǎn)生相同的熱量,完全燃燒天然氣的質量為完全燃燒煤氣質量的2倍C.產(chǎn)生相同的熱量,完全燃燒天然氣的質量為完全燃燒煤氣質量的一半D.天然氣火焰的溫度為煤氣火焰溫度的2倍9.有經(jīng)驗的柴油機維修師，不用任何儀器，只是靠近柴油機排氣管口觀察和聞一下，并將手伸到排氣管口附近感覺一下尾氣的溫度，就能初步判斷這臺柴油機的節(jié)能效果.在同樣負荷的情況下，關于柴油機的節(jié)能效果，下列判斷中正確的是( )A.尾氣的溫度越高，柴油機越節(jié)能B.尾氣的溫度越低，柴油機越節(jié)能C.尾氣的柴油味越濃，柴油機越節(jié)能D.尾氣的顏色越發(fā)黑，柴油機越節(jié)能10.2020年9月29日，我國成功發(fā)射了“天宮一號”衛(wèi)星.點火后燃氣向后高速噴出，運載火箭騰空而起，燃氣的_能轉化為火箭的_能；運載火箭選用液態(tài)氫作燃料，主要是因為液態(tài)氫具有較大的_.C級11.如圖所示,甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同,燃料的質量都是10 g,燒杯內的液體質量也相同.(1)比較不同燃料的熱值,應選擇_兩圖進行實驗;比較不同物質的比熱容,應選擇_兩圖進行實驗.(2)水的比熱容為4.2×103 J/(kg·),它的物理含義是_.(3)酒精的熱值為3.0×107 J/kg,完全燃燒10 g酒精放出的熱量為_J.12一臺效率為40的柴油機,當輸出66000J的有用功時，消耗的柴油為_kg。柴油的熱值3.3×107J/kg13、鄰居小許家用煤氣把3kg的水從20加熱到100消耗煤氣約0.12m3 求煤氣的熱效率? （煤氣的熱值：3.9×107 J/m3）第3節(jié) 能量的轉化和守恒溫故知新汽車的誕生改變了人類的生活方式.事實上,人類很早就在探尋著更好的代步工具,法國人居紐于1769年制造了世界上第一輛蒸汽驅動的三輪車.現(xiàn)在你看到的這幅漫畫(如圖所示),據(jù)說是牛頓所設計的蒸汽汽車原理圖,試就該原理圖回答下列問題：(1)原理圖中運用了哪些物理知識？(2)該原理圖中涉及哪幾種形式的能量？請簡述對應的能量轉化過程.自主預習1.觀察課本第27頁圖14.3-1，發(fā)現(xiàn)自然界中各種現(xiàn)象，完成填空，你能得到哪些啟示？在下列現(xiàn)象中，能量是怎樣轉化的？用鋸條鋸木頭，過一會鋸條變熱了：植物進行光合作用：蓄電池放電：對蓄電池充電：2. 可以從以下四個方面加以理解：(1)存在：能量既不會憑空 ，也不會憑空 .(2)轉化或轉移：從一種形式 為其他形式，或者從一個物體 到另一個物體.(3)結果：在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持 ，某種形式的能減少，一定轉化為其他形式的能.(4)普遍性：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一即學即練A級1.下列能量的轉化中，屬于機械能轉化為內能的是( )A.點燃爆竹，爆竹騰空而起B(yǎng).汽車緊急剎車，輪胎發(fā)熱C.給生石灰加水，溫度升高D.給電爐通電，電爐發(fā)熱2.火箭在大氣層里加速上升的過程中( )A.機械能減少，內能增加 B.機械能增加，內能減少C.機械能與內能都增加 D.機械能不變，內能增加3.各種形式的能量在一定條件下都可以相互轉化，指出下列情況下能量的轉化.（1）氣體膨脹做功：（2）硅光電池接收太陽光：（3）核電站發(fā)電：（4）正在工作的電飯鍋：B級1.在一個密封的小房間里，放著一臺開著門的電冰箱，給電冰箱通電，過一段時間后，房間的溫度將( )A.升高 B.降低C.不變 D.無法確定2.用熱傳遞的方法來改變物體的內能，實質上是能量的 過程；用做功的方法來改變物體的內能，實質上是能量的 過程.3.焦耳是一位偉大的物理學家，他成功地發(fā)現(xiàn)了焦耳定律，測出了熱量但他在探索科學真理的道路上，也走過彎路.年輕的時候，焦耳也和許多人一樣設想能制作出一種“永動機”不需要給它提供任何動力(即不消耗任何能源)就能自動工作起來的機械裝置.他曾通宵達旦地冥思苦想，不斷地設計、制作，但沒有一次是成功的.接連的失敗引起了焦耳的深思，他沒有像有些人那樣“執(zhí)迷不悟”，而是反思原來的設想，重新確定新的探究課題.經(jīng)過不懈地努力，他終于在新的研究領域中取得了成功，發(fā)現(xiàn)了科學真理.(1)“永動機”制造一直失敗的原因是：它違背了 .(2)你從焦耳科學探究的歷程中得到的啟示是:當堂達標A級1.下列關于能量轉化、轉移現(xiàn)象的說法中，錯誤的是( )A.電池充電，電能轉化為化學能B.電動機工作，電能轉化為機械能C.暖瓶塞被熱氣彈開，機械能轉化為內能D.用熱水袋取暖，內能發(fā)生了轉移2.在能的轉化的過程中( )A.機械能一定守恒 B.各種形式的能都守恒C.各種形式的能量的總和一定守恒 D.內能一定守恒3.如圖所示,小孩從滑梯上自由滑下的過程中,臀部有灼熱的感覺,下列說法正確的是( )A.機械能一定變小 B.機械能一定保持不變C.重力勢能一定變大 D.動能一定變小4.人們是在能的轉移和轉化過程中利用能量的,下列現(xiàn)象與對應的能的轉化不正確的是( )A.汽艇在海上行駛化學能轉化為光能B.用電照明電能轉化為光能C.篝火燃燒化學能轉化為內能和光能D.原子彈爆炸核能轉化為機械能小華在做如圖所示的滾擺實驗中,發(fā)現(xiàn)滾擺每次上升的高度逐漸減小.在這個過程中,機械能_,總的能量_,.(填“守恒”或“不守恒”)B級6.關于能量及能量之間的轉化，下列說法正確的是( )A.火山具有內能，冰山不具有內能B.火箭在加速上升時，機械能保持不變C.攔河大壩使水位升高，增加了水的重力勢能D.墜落的隕石在空中劃過一道亮光時，內能轉化為機械能7.在學習了內能及能量的轉化和守恒后,同學們在一起梳理知識時交流了以下想法,你認為其中不正確的是( )A.做功可以改變物體的內能B.熱傳遞改變物體內能是不同形式的能量在相互轉化C.在一定條件下各種形式的能量都可以相互轉化D.能量在轉移和轉化的過程中總會有損耗,但能量的總量總保持不變8.拋向地面的乒乓球上下彈跳幾次后停下來，說明乒乓球的_減少了，減少的那部分能量轉化成了_能.9.如圖是我國在寧夏建造的一座試驗性發(fā)電站的示意圖.陽光穿過透明的集熱棚頂使棚內空氣變熱,熱空氣在煙囪中上沖,帶動發(fā)電機發(fā)電.這種發(fā)電站利用的能源是_能.這種發(fā)電站_ (填“能”或“不能”)將獲得的能量完全轉化為電能.這種發(fā)電方式與火力發(fā)電相比優(yōu)點是_ (寫出一條即可).10.“五一”黃金周,吳昊同學和爸爸媽媽一起游覽花果山,在他們乘坐旅游車沿盤山公路下山的過程中,發(fā)現(xiàn)司機師傅要不時地踩踏剎車踏板;當車行駛至中途還要停下來,讓工作人員用水龍頭向車輪閘片部位噴水.吳昊同學提出了以下幾種看法,你認為這些看法中符合實際的是_.噴水的主要目的是為了降低車閘的溫度,以防車閘因溫度過高而損壞下山過程中,機械能不變下山過程中,重力對汽車不做功剎車過程中有部分機械能轉化為內能11.用繩子把一個鐵鎖懸掛起來,把鐵鎖拉到剛好貼著自己的鼻子,穩(wěn)定后松手,頭不動(如圖所示),鐵鎖由開始位置a沿弧線ac向另一側的最高點c運動,然后再從c往回運動.(1)從a點到最低點b點的過程中,鐵鎖的動能、重力勢能如何變化？從能的轉化和守恒角度分析鐵鎖擺回時能否碰到鼻子.課后提升A級1自然界中能量展現(xiàn)的形式形形色色、多種多樣，其中化學能是由于化學反應，物質的_變化而產(chǎn)生的能量，而核能則是由于核反應，物質的_發(fā)生變化而產(chǎn)生的能量。2地球上大多數(shù)能量來源于太陽，人類及其它生命體利用太陽能的過程就是把太陽能轉化為其它形式能的過程。如右圖，太陽能熱水器是把太陽能轉化為_能；植物在陽光的照射下把太陽能轉化為_能。3寫出下列過程中能量轉化或轉移的情況。（1）木柴燃燒：_；（2）核電站：_；（3）物體碰撞：_。葉輪水管水池送水管水 泵抽水管水池打磨輪4能量即不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式_為另一種形式，或者從一個物體_到另一個物體，而能的總量保持不變，這就是能量守恒定律。如圖展示了一個極具想象力的設想，其大意是：上面水池中的水流下來，沖擊葉輪轉動；葉輪帶動打磨輪和水泵的軸轉動；人利用打磨輪打磨工件，同時，運轉的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中，只要一開始在上面水池中注滿水，就能通過水的上下循環(huán)，使機器不停地工作.這個設想曾得到不少人的贊許，并把這個裝置譽為“永動機”。你認為人類夢想的永動機存在嗎？答： 。5我們玩溜溜球時發(fā)現(xiàn)，如果不用力將球向下擲出，球就不能自動回到手中同樣在做如圖所示的實驗時，也會發(fā)現(xiàn)擺球每次上升的高度都比前一次要低些，這是因為 。B級6唐朝詩人杜甫的詩作登高中有這樣的兩句詩：“無邊落木蕭蕭下，不盡長江滾滾來?！?從物理學角度來說，“不盡長江滾滾來”則揭示著一種能量的轉化關系，即： 能轉化為 能。7關于能量守恒定律，下列說法中錯誤的是 A能的轉化和守恒定律只適用于物體內能的變化B能的轉化和守恒定律是人們認識自然和利用自然的有力武器C只要有能的轉化和轉移，就一定遵從能量守恒定律D任何一種形式的能在轉化為其他形式的能的過程中，消耗多少某種形式的能量，就能得到多少其他形式的能量，而能的總量是保持不變的8下列幾個例子中，屬于機械能轉化為內能的是 A火箭升空而起 B燃料燃燒得到的內能C冬天，人站在陽光下感到暖和 D用錘敲石頭，石頭和錘都要發(fā)熱9下列說法不正確的是 A太陽能被植物吸收，發(fā)生光合作用，促進植物生長，太陽能轉化為植物的化學能B葛洲壩水電站是利用水的機械能轉化為電能來發(fā)電的C熱機工作時是將內能轉為化機械能D歷史上先后出現(xiàn)的“永動機”符合能的轉化和守恒定律，大大提高了工作效率10為改善駐守在南沙某島礁邊防戰(zhàn)士的工作、生活條件，今年在島上安裝了太陽能電池板白天，太陽能電池板給蓄電池充電；晚上，蓄電池為探照燈供電這樣白天與晚上的能量轉化形式是 A白天：太陽能內能電能 B白天：太陽能電能化學能C晚上：化學能電能太陽能 D晚上：化學能電能化學能11如圖所示澳大利亞準備建造的一個太陽能發(fā)電廠，它的中間是一個高1000米的太陽能發(fā)電塔，位于一片巨大的玻璃暖房中央，碟形暖房占地4英里，整個工程將耗資3.5億英鎊，預計2020年完工。它利用溫室原理，陽光透過玻璃暖房的屋頂，加熱暖房的空氣，暖空氣沿塔身內32個巨大的管道升騰，推動發(fā)電機組源源不斷地產(chǎn)生清潔環(huán)保的電力。發(fā)電塔的裝機容量為200兆瓦，能滿足20萬家庭一年的電力需求。試說明這一過程中所涉及的能量轉化情況。C級12如圖所示，簡易太陽能熱水器受光面積，內裝水，太陽每分鐘輻射到 面積上的熱量是，如果60的熱量被水吸收，問：太陽能熱水器內壁為什么涂成黑色？20的水曬3后水溫達多度（）？煤氣的熱值是，若煤氣灶的效率為40燒熱（達到中水的末溫）這些水需燃燒多少煤氣？13請閱讀下面的介紹，回答相關問題焦耳是一位偉大的物理學家，他成功地發(fā)現(xiàn)了焦耳定律，測出了熱功當量。但他在探索科學真理的道路上，也走過彎路。年輕的時候，焦耳也和許多人一樣設想制作一種“永動機”不需要給它提供任何動力（即不消耗任何能源）就能自動工作起來的機械裝置。他曾通宵達旦地冥思苦想，不斷地設計、制作，但沒有一次是成功的。接連的失敗引起了焦耳的深思，他沒有像有些人那樣“知迷不悟”，而是反思原來的設想，重新確定新的探究課題。經(jīng)過不懈的努力，他終于在新的研究領域中取得了成功，發(fā)現(xiàn)了科學真理。（1）“永動機”制造一直失敗的原因是：它違背了_。（2）你從焦耳科學探究的歷程中得到的啟示是：_單元檢測一、選擇題1.下列設備中，沒有利用熱機的是( )A.火車 B.飛機 C.輪船 D.自行車2.汽車上的熱機工作時，直接帶來空氣污染的是( )A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程3.（2020·自貢）下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)及涉及的主要能量轉化情況.關于對圖中的補充正確的是( )A.做功沖程 內能轉化為機械能 壓縮沖程 機械能轉化為內能B.壓縮沖程 內能轉化為機械能 做功沖程 機械能轉化為內能C.壓縮沖程 機械能轉化為內能 做功沖程 內能轉化為機械能D.做功沖程 機械能轉化為內能 壓縮沖程 內能轉化為機械能4.關于熱機，下列說法是正確的是( )A.汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞B.柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸C.汽油機在做功沖程中，進氣門關閉，排氣門打開D.四個沖程中，做功是唯一一個對外做功的沖程5.下列有關熱和能的說法中正確的是( )A.物體內能增大，一定從外界吸收熱量B.汽油機在做功沖程中把機械能轉化為內能C.物體的溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈D.燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多6.煤氣的熱值大于煤的熱值,這說明( )A.燃燒時,煤氣放出的熱量比煤多B.燃燒時,煤氣的溫度比煤高C.使它們放出同樣多的熱量,完全燃燒所需的煤氣比煤少D.燃燒相同的質量的煤氣所放出的熱量一定比煤多7.下列關于熱值的說法正確的是( )A.熱值是指某種燃料完全燃燒時放出的熱量B.熱值是指1 kg某種燃料燃燒時放出的熱量C.熱值與物質的質量和燃燒時放出的熱量有關D.熱值是指1 kg某種燃料完全燃燒時放出的熱量8.一臺單缸四沖程汽油機，它的轉速是800 r/min，做功沖程中燃氣推動活塞一次做功1 500 J，那么這臺汽油機的功率為( )A.10 kW B.15 kW C.20 kW D.1 200 kW9.下列現(xiàn)象與對應的能的轉化不正確的是( )A.火車過后，鐵軌發(fā)熱是機械能轉化為內能B.太陽灶使物體發(fā)熱是光能轉化為內能C.電熨斗通電后發(fā)熱是內能轉化為電能D.生石灰加水后發(fā)熱是化學能轉化為內能10.在學習了內能及能量的轉化和守恒后，同學們在一起梳理知識時交流了以下想法，你認為其中不正確的是( )A.做功可以改變物體的內能B.熱傳遞改變物體內能是不同形式的能量在相互轉化C.在一定條件下各種形式的能量都可以相互轉化D.能量在轉移和轉化的過程中總會有損耗，但能量的總量總保持不變11.某機器的能量流向圖如圖所示，據(jù)此推測該機器可能是( )A.熱機 B.電動機 C.發(fā)電機 D.電熱水器12.如圖所示,水沸騰后會將軟木塞沖開,其能量轉化情況和四沖程內燃機的哪一個工作沖程相似( )A.吸氣沖程 B.壓縮沖程C.做功沖程 D.排氣沖程 第5題圖 第6題圖13.如圖是四沖程汽油機做功沖程的示意圖.汽油燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動活塞向下運動.在活塞向下運動的過程中,汽缸內氣體的( )A.內能減少 B.溫度升高C.密度增大 D.分子熱運動加快14.單缸四沖程內燃機工作時,依靠飛輪的慣性來完成的沖程有( )A.吸氣、做功和排氣沖程B.吸氣、壓縮和做功沖程C.壓縮、做功和排氣沖程D.吸氣、壓縮和排氣沖程15.1 kg的酒精燒去一半后,則剩余的一半( )A.密度、比熱容和熱值都變?yōu)樵瓉淼囊话隑.密度為原來的一半,比熱容和熱值不變C.密度、比熱容為原來的一半,熱值不變D.密度、比熱容和熱值都不變16.下列說法正確的是( )A.升高相同溫度時，吸收熱量越多的物體比熱容越大B.燃料不完全燃燒時，熱值變小C.物體吸收熱量，內能不一定變大D.太陽能的開發(fā)和利用，說明能量是可以創(chuàng)造的17.如圖所示為內燃機的能量流向圖,熱機效率等于( )A. ×100%B. ×100%C. ×100%D. ×100%18.兩輛排量相同的小汽車,以相同的速度行駛相同的距離,則( )A.耗油小的那輛車熱機做功少B.耗油量大的那輛車熱機做功快C.耗油量大的那輛車熱機效率高,性能好D.排量一樣,則這兩輛車的熱機效率相同19.下列說法錯誤的是( ) A.將菜炒熟的過程中，分子熱運動加劇，香味越來越濃B.將活塞迅速壓下時，筒內空氣的溫度升高，蘸了乙醚的棉花燃燒起來C.1 kg的汽油在氣缸內燃燒放出的熱量，就是汽油的熱值D.由于沙石的比熱容比海水的小，導致沙漠地區(qū)的晝夜溫差比沿海地區(qū)的大二、填空題20.中國南海海底探明有大量的“可燃冰”，同等條件下，“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達到煤氣的數(shù)十倍，說明“可燃冰”的_很大； 以10倍的關系粗略計算，1 kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可以使_kg的水從20 加熱至60 .q煤氣=4.2×107 J/kg，水的比熱容c=4.2×103 J/（ kg·）21.在綿陽很多較偏遠的農(nóng)村還沒有用上天然氣，使用的是瓶裝的液化氣，每瓶中裝入液化氣的質量為20 kg，液化氣的熱值取4.2×107 J/kg，每瓶液化氣全部燃燒放出的熱量是_J，若放出的熱量有50%被利用，可把_kg的水從20 加熱到100 .c水=4.2×103 J/(kg·）23.冬天、人們常用煙煤生火取暖.查表知煙煤的熱值為2.9×107 ，完全燃燒2 kg的煙煤放出的熱量Q1為 J.如圖所示，家用煤爐很難使煙煤完全燃燒，則這些煙煤的熱值 (填“變大”“不變”或“變小”)，燃燒2 kg煙煤放出的熱量 (填“大于”“等于”或“小于”)Q1. 第12題圖 第13題圖24.如圖所示，電動汽車在水平路面上加速前進，其動能 ，機械能 ;在這一過程中，能量 (填“守恒”或“不守恒”).25.（2020·錦州）目前我國研發(fā)一款以壓縮空氣為動力的環(huán)保車.汽車使用前需要壓縮存儲氣體，這一過程通過 的方式使氣體內能增加，開動時，釋放的氣體推動發(fā)動機，將氣體的內能轉化為 能，此車緊急剎車時，剎車片和輪胎都變熱，汽車的機械能轉化為 能.三、實驗題26.小明設計實驗探究煤油和酒精的熱值大小關系.他實驗時組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1 min記錄了杯中水的溫度(見下表).加熱時間/min123456甲杯水溫/202224262830乙杯水溫/202122232425(1)實驗中所需的測量儀器是 和 .(2)為保證實驗結論的可靠，實驗時應控制兩套裝置中相同的量有加熱時間和水的 和 .(3)分析表中數(shù)據(jù)可知，煤油和酒精兩種燃料中，熱值較大的是 .27.如圖所示，甲、乙、丙三圖中裝置完全相同.燃料的質量都是10g，燒杯內的液體初溫相同.（1）比較不同燃料的熱值，應選擇 兩圖進行實驗；比較不同物質的比熱容，應選擇 兩圖進行實驗；（2）若在研究不同燃料熱值實驗時，記錄數(shù)據(jù)如下表：燃料加熱前液體溫度/燃料燃盡時液體溫度/燃料的熱值/（J/kg）115352.4×10621525？根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：完全燃燒10 g燃料1放出的熱量為 J；燃料2的熱值是 J/kg.（3）通過實驗得到的燃料熱值與實際相比是偏 （填“大”或“小”），你認為出現(xiàn)這種情況的主要原因是： .四、計算題28.安全、清潔、方便的太陽能越來越受到人們的重視和廣泛利用.如圖所示,一太陽能熱水器內裝有質量為250 kg、溫度為20 的水,在陽光照射一段時間后,水溫升高到80 .c水=4.2×103 J/(kg·)、q干木柴=1.2×107 J/kg(1)水吸收的太陽能是多少；(2)這些能量相當于完全燃燒多少千克干木柴放出的熱量.29.某校物理興趣小組的同學做了如下實驗：取30 g酒精放在酒精燈中，另取500 g水放入燒杯中，測得水溫為10 ，然后點燃酒精燈給水加熱，當水剛一沸騰時，便將燈熄滅，測得水溫為100 ，酒精燈中剩余的酒精質量為10 g.c水=4.2×103 J/（kg·）、酒精的熱值q=3.0×107 J/kg求：（1）實驗中水吸收的熱量；（2）該實驗裝置的效率.