第十四章《内能的利用》总专题
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__________ 完全燃烧 放出的能量之比.
充分燃烧 ； 2.提高热机效率的途径：一是让燃料尽可能地__________ 损失 ；三是设法利用__________ 废气 二是要减少热量的__________ 的能量.
知识梳理
五、能量的转化和守恒 1.能量的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相 互__________. 转化 2.能量守恒定律：能量既不会凭空__________ 消失 ，也不会 产生 凭空__________ ，它只会从一种形式__________ 为其他 转化 转移 形式，或者从一个物体__________ 到另一个物体，而在 保持不变 转化和转移的过程中，能量的总量__________. 3.任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种 形式，而不能无中生有地制造能量，因此， 根本不可能 ______________ 造出永动机.
力的热机，叫做内燃机.
2.内燃机的工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高
内 压的燃气，把__________ 能转化为__________ 能；然后 化学
燃气推动活塞做功，把__________ 能转化为__________ 内 机械 能. 汽油机 和 3.内燃机的分类：内燃机分为：__________ 柴油机 两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料. __________
知识梳理
二、汽油机和柴油机
1.汽油机的四个冲程的特点:
下 吸气
知识梳理
机械
上
做功
内
下
排气
上
知识梳理
2.柴油机和汽油机的区别:
火花塞 汽油 空气 空气
机械 内
内 机械
知识梳理
三、燃料的热值
1.定义：把某种燃料__________ 完全 燃烧放出的热量与其
__________ 之比，叫做这种燃料的热值. 质量
答案：（1）3.2 ×107 J
（2）1.26 ×107 J （3）39.4%
9. （2016天水）混合动力汽车具有节能、低排放等优点， 成为汽车研究与开发领域的重点. 某新型混合动力汽车 启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量. 当需 要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可
以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电. 车速与所受
（2）40 ℃
6. （2016凉山）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8 kg 的水加热，同时他们绘制了如图Z14-3-3所示的加热过程 中水温随时间变化的图线，若在4 min内完全燃烧了
1.4 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），煤
的热值约为3×107 J/kg，求：
（1）经过4 min时间加热，水所吸收的热量.
5.
（2016苏州）己知天然气的热值为4.2 ×
Leabharlann Baidu
107 J/m3 ，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）.求： （1）完全燃烧0.04 m3天然气可放出的热量. （2）某天然气灶烧水的效率为50 %，完全燃烧0.04 m3天 然气可使常温下5 kg的水升高的温度.
答案：（1）1.68 ×106 J
学以致用
2. 汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的 动力设备，如图Z14-2-2所示是四冲程汽油机工作的其中 一个冲程示意图，则此冲程是 （ C ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
第十四章 内能的利用
专题三 热量、热值、机械效率计 算
1. （2016南京）利用如图Z14-3-1所示的装置，运用控制
是多少 ？
（3）内燃机工作时转化成电能的效率. 答案：（1）1×108 J
（2）3.6×108 J
（3）15%
10. （2016枣庄）质量为2.5 t的小型载重汽车，额定功
率为100 kW，车上装有5 t的砂石，已知汽车在平直公路
上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车先以 15 m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽
第十四章 内能的利用
专题二 易错点透析
易错点一
对热值的概念把握不清
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.
【例1】关于燃料和燃料的热值，以下说法正确的是 （ A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 ）
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃
℃时，吸
收的热量是__________J 2.1×107 ，这些水吸收的热量相当于完全 燃烧__________kg 焦炭放出的热量. ［c水=4.2×103 0.7 J/（kg·℃），q焦炭=3× 107J /kg］ 4.（2016连云港）某家庭需要将50 kg、初温为10 ℃的 水加热到50 ℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需 要燃烧0.8 kg的煤气. 这些水从10 ℃加热到50 ℃需要 吸收的热量为__________J 8.4×106 ，0.8 kg的煤气完全燃烧放出 的热量为__________J 25% 3.36×107 ，煤气灶烧水的效率为__________. ［c水=4.2×103 J/（kg·℃），q煤气=4.2×107 J/kg］
量比酒精多
易错点二
内燃机的四个冲程的区分
判断内燃机工作在哪个冲程应抓住两点：一是气门
的开与关；二是活塞的运动方向.有一个气门关闭，活塞
向下运动，是吸气冲程，活塞向上运动，排气冲程；两 个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞向下 运动，是做功冲程. 【例2】如图Z14-2-1所示，是四冲程
汽油机工作的部分冲程示意图，其中
和B两种液体加热（不计热量损失）,如图Z14-3-2是A和B
的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是 （ A ） A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3 C.都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度，B吸收热量较多
3. 质量为100 kg的水温度从20 ℃升高到70
2.单位符号：__________ J/kg （或J/m3）.
3.计算公式：（1）固体和液体：Q放=__________. qm
（2）气体：Q放=__________. qV 注意：热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、 体积等均无关.
知识梳理
四、热机的效率
1.概念：用来做__________ 有用功 的那部分能量，与燃料
__________图是做功冲程，甲图是 __________冲程.做功冲能中 __________能转化为__________能.
易错提醒：观察活塞运动方向与气门开关情况. 正解：甲图活塞向上运动，两气门都关闭，是压缩冲程， 是靠着惯性工作的，乙图活塞往下运动，两气门都关闭， 为做功冲程.
答案：乙压缩内机械
大小无关，选项B不对；煤的热值比干木柴大，说明1 kg
的煤完全燃烧放出的热量比1 kg干木柴完全燃烧放出的 热量多，C选项的说法中不一定完全燃烧，故选项C不对； 锅炉的效率与燃料的热值高低没有关系，故选项D不对. 答案：A
学以致有
1. 关于燃料的热值，以下说法正确的是 （ B ）
A.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 B.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的 C.当燃料未燃烧时，其热值为零 D.煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧放出的热
油2 kg，然后又以额定功率行驶100 s的时间，将砂石从
坡底运送到50 m高的坡顶施工现场（g=10 N/kg），求：
（1）2 kg的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值
取4.5×107 J/kg） （2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？ （3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？ 答案：（1）9×107 J （3）25% （2）2.25×105 W
第十四章 内能的利用
专题一 本章知识梳理
思维导图
考纲要求
1. 认识热机的工作过程，了解内能的利用在人类社会发
展史上的重要意义
2. 认识热量及其单位，从能的转化的角度理解燃料的热
值
3. 知道能量守恒定律，能量的转化和转移有一定的方向
性，会能量转化与守恒及其物理现象的简单分析
知识梳理
一、热机：利用内能做功的机器 汽缸 1.内燃机：燃料直接在发动机__________ 内燃烧产生动
变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值大小.为
完成实验，要求 （ A ）
A.酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同
B.酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同 C.酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同 D.酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同
2.
（2016四川）用相同的电加热器分别对质量相等的A
阻力的关系如图Z14-3-4所示. 在某次测试中，由内燃机
提供能量，汽车以50 km/h的速度匀速行驶了
0.5 h，同时蓄电池的电能增加了5.4×107 J，求： （1）汽车牵引力做的功. （2）若所用燃料的热值是4.5×107 J/kg，测试过程中消 耗8 kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量
（2）煤炉烧水时的热效率. 答案：（1）1.68×106 J （2）4%
7. （2016安徽）某家用轿车，重为1.5×104 N，当车以
72 km/h的速度匀速直线行驶了0.5 h，消耗汽油3 kg，
期间车受到的阻力为车重的0.08倍. 已知汽油的热值为
4.6×107 J/kg，在此过程中，求：
（1）车通过的路程. （2）牵引力做功的功率. （3）汽车发动机的效率. 答案：（1）36 km （2）2.4×104 W （3）31.3％
烧干木柴放出的热量一定多
D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
易错提醒：对热值的概念理解不透，把影响燃料燃烧放
出热量的多少的因素与影响燃料热值大小的因素相互混
淆造成错解. 正解：燃料的热值是单位质量的燃料完全燃烧放出的热 量多少，只要说热值，都是在燃料完全燃烧状态下，故 选项A正确；燃料是否容易燃烧，是着火点不同，与热值
8. （2016孝感）某家庭用燃气热水器将质量为100 kg， 温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃，消耗的天然气体积 为1 m3 （假设天然气完全燃烧）. 已知水的比热容为
4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值为3.2×
107 J／m3.求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量；.
（2）水吸收的热量. （3）该热水器工作时的效率.
充分燃烧 ； 2.提高热机效率的途径：一是让燃料尽可能地__________ 损失 ；三是设法利用__________ 废气 二是要减少热量的__________ 的能量.
知识梳理
五、能量的转化和守恒 1.能量的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相 互__________. 转化 2.能量守恒定律：能量既不会凭空__________ 消失 ，也不会 产生 凭空__________ ，它只会从一种形式__________ 为其他 转化 转移 形式，或者从一个物体__________ 到另一个物体，而在 保持不变 转化和转移的过程中，能量的总量__________. 3.任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为另一种 形式，而不能无中生有地制造能量，因此， 根本不可能 ______________ 造出永动机.
力的热机，叫做内燃机.
2.内燃机的工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高
内 压的燃气，把__________ 能转化为__________ 能；然后 化学
燃气推动活塞做功，把__________ 能转化为__________ 内 机械 能. 汽油机 和 3.内燃机的分类：内燃机分为：__________ 柴油机 两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料. __________
知识梳理
二、汽油机和柴油机
1.汽油机的四个冲程的特点:
下 吸气
知识梳理
机械
上
做功
内
下
排气
上
知识梳理
2.柴油机和汽油机的区别:
火花塞 汽油 空气 空气
机械 内
内 机械
知识梳理
三、燃料的热值
1.定义：把某种燃料__________ 完全 燃烧放出的热量与其
__________ 之比，叫做这种燃料的热值. 质量
答案：（1）3.2 ×107 J
（2）1.26 ×107 J （3）39.4%
9. （2016天水）混合动力汽车具有节能、低排放等优点， 成为汽车研究与开发领域的重点. 某新型混合动力汽车 启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量. 当需 要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可
以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电. 车速与所受
（2）40 ℃
6. （2016凉山）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给8 kg 的水加热，同时他们绘制了如图Z14-3-3所示的加热过程 中水温随时间变化的图线，若在4 min内完全燃烧了
1.4 kg的煤，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），煤
的热值约为3×107 J/kg，求：
（1）经过4 min时间加热，水所吸收的热量.
5.
（2016苏州）己知天然气的热值为4.2 ×
Leabharlann Baidu
107 J/m3 ，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）.求： （1）完全燃烧0.04 m3天然气可放出的热量. （2）某天然气灶烧水的效率为50 %，完全燃烧0.04 m3天 然气可使常温下5 kg的水升高的温度.
答案：（1）1.68 ×106 J
学以致用
2. 汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的 动力设备，如图Z14-2-2所示是四冲程汽油机工作的其中 一个冲程示意图，则此冲程是 （ C ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
第十四章 内能的利用
专题三 热量、热值、机械效率计 算
1. （2016南京）利用如图Z14-3-1所示的装置，运用控制
是多少 ？
（3）内燃机工作时转化成电能的效率. 答案：（1）1×108 J
（2）3.6×108 J
（3）15%
10. （2016枣庄）质量为2.5 t的小型载重汽车，额定功
率为100 kW，车上装有5 t的砂石，已知汽车在平直公路
上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车先以 15 m/s的速度在平直公路上匀速行驶到山坡底，消耗汽
第十四章 内能的利用
专题二 易错点透析
易错点一
对热值的概念把握不清
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.
【例1】关于燃料和燃料的热值，以下说法正确的是 （ A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 ）
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃
℃时，吸
收的热量是__________J 2.1×107 ，这些水吸收的热量相当于完全 燃烧__________kg 焦炭放出的热量. ［c水=4.2×103 0.7 J/（kg·℃），q焦炭=3× 107J /kg］ 4.（2016连云港）某家庭需要将50 kg、初温为10 ℃的 水加热到50 ℃作为生活用水，他们利用煤气灶烧水，需 要燃烧0.8 kg的煤气. 这些水从10 ℃加热到50 ℃需要 吸收的热量为__________J 8.4×106 ，0.8 kg的煤气完全燃烧放出 的热量为__________J 25% 3.36×107 ，煤气灶烧水的效率为__________. ［c水=4.2×103 J/（kg·℃），q煤气=4.2×107 J/kg］
量比酒精多
易错点二
内燃机的四个冲程的区分
判断内燃机工作在哪个冲程应抓住两点：一是气门
的开与关；二是活塞的运动方向.有一个气门关闭，活塞
向下运动，是吸气冲程，活塞向上运动，排气冲程；两 个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞向下 运动，是做功冲程. 【例2】如图Z14-2-1所示，是四冲程
汽油机工作的部分冲程示意图，其中
和B两种液体加热（不计热量损失）,如图Z14-3-2是A和B
的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是 （ A ） A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3 C.都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度，B吸收热量较多
3. 质量为100 kg的水温度从20 ℃升高到70
2.单位符号：__________ J/kg （或J/m3）.
3.计算公式：（1）固体和液体：Q放=__________. qm
（2）气体：Q放=__________. qV 注意：热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、 体积等均无关.
知识梳理
四、热机的效率
1.概念：用来做__________ 有用功 的那部分能量，与燃料
__________图是做功冲程，甲图是 __________冲程.做功冲能中 __________能转化为__________能.
易错提醒：观察活塞运动方向与气门开关情况. 正解：甲图活塞向上运动，两气门都关闭，是压缩冲程， 是靠着惯性工作的，乙图活塞往下运动，两气门都关闭， 为做功冲程.
答案：乙压缩内机械
大小无关，选项B不对；煤的热值比干木柴大，说明1 kg
的煤完全燃烧放出的热量比1 kg干木柴完全燃烧放出的 热量多，C选项的说法中不一定完全燃烧，故选项C不对； 锅炉的效率与燃料的热值高低没有关系，故选项D不对. 答案：A
学以致有
1. 关于燃料的热值，以下说法正确的是 （ B ）
A.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 B.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样的 C.当燃料未燃烧时，其热值为零 D.煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧放出的热
油2 kg，然后又以额定功率行驶100 s的时间，将砂石从
坡底运送到50 m高的坡顶施工现场（g=10 N/kg），求：
（1）2 kg的汽油完全燃烧放出多少热量？（汽油的热值
取4.5×107 J/kg） （2）汽车在平直公路上匀速行驶的功率为多少？ （3）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？ 答案：（1）9×107 J （3）25% （2）2.25×105 W
第十四章 内能的利用
专题一 本章知识梳理
思维导图
考纲要求
1. 认识热机的工作过程，了解内能的利用在人类社会发
展史上的重要意义
2. 认识热量及其单位，从能的转化的角度理解燃料的热
值
3. 知道能量守恒定律，能量的转化和转移有一定的方向
性，会能量转化与守恒及其物理现象的简单分析
知识梳理
一、热机：利用内能做功的机器 汽缸 1.内燃机：燃料直接在发动机__________ 内燃烧产生动
变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值大小.为
完成实验，要求 （ A ）
A.酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量相同
B.酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量不同 C.酒精和碎纸的质量相同，两只烧杯内水的质量不同 D.酒精和碎纸的质量不同，两只烧杯内水的质量相同
2.
（2016四川）用相同的电加热器分别对质量相等的A
阻力的关系如图Z14-3-4所示. 在某次测试中，由内燃机
提供能量，汽车以50 km/h的速度匀速行驶了
0.5 h，同时蓄电池的电能增加了5.4×107 J，求： （1）汽车牵引力做的功. （2）若所用燃料的热值是4.5×107 J/kg，测试过程中消 耗8 kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量
（2）煤炉烧水时的热效率. 答案：（1）1.68×106 J （2）4%
7. （2016安徽）某家用轿车，重为1.5×104 N，当车以
72 km/h的速度匀速直线行驶了0.5 h，消耗汽油3 kg，
期间车受到的阻力为车重的0.08倍. 已知汽油的热值为
4.6×107 J/kg，在此过程中，求：
（1）车通过的路程. （2）牵引力做功的功率. （3）汽车发动机的效率. 答案：（1）36 km （2）2.4×104 W （3）31.3％
烧干木柴放出的热量一定多
D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
易错提醒：对热值的概念理解不透，把影响燃料燃烧放
出热量的多少的因素与影响燃料热值大小的因素相互混
淆造成错解. 正解：燃料的热值是单位质量的燃料完全燃烧放出的热 量多少，只要说热值，都是在燃料完全燃烧状态下，故 选项A正确；燃料是否容易燃烧，是着火点不同，与热值
8. （2016孝感）某家庭用燃气热水器将质量为100 kg， 温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃，消耗的天然气体积 为1 m3 （假设天然气完全燃烧）. 已知水的比热容为
4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值为3.2×
107 J／m3.求：
（1）天然气完全燃烧放出的热量；.
（2）水吸收的热量. （3）该热水器工作时的效率.