中考科學(xué) 二輪專題 專題26 內(nèi)能、核能、能量守恒與轉(zhuǎn)化 學(xué)案

專題26內(nèi)能、核能、能量守恒與轉(zhuǎn)化【思維導(dǎo)圖】【知識(shí)點(diǎn)回顧】一、能的多種形式考點(diǎn)1列舉能的多種形式(機(jī)械能、內(nèi)能、電能、化學(xué)能、核能)能量是以多種形式存在的，常見(jiàn)的能量形式有機(jī)械能、內(nèi)能、________、化學(xué)能、________等。二、內(nèi)能eq\a\vs4\al(考點(diǎn)2知道克服摩擦做功與物體內(nèi)能改變的關(guān)系)1．內(nèi)能含義：構(gòu)成物質(zhì)的大量微粒(如分子、原子、離子等)做________而具有的能，俗稱熱能。________都有內(nèi)能。2．物體溫度________，內(nèi)能________；溫度越低，內(nèi)能越小。3．克服摩擦做功，能使物體的內(nèi)能增加。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)3知道做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種途徑)1．做功：對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能________；物體對(duì)外界做功，物體的內(nèi)能________。實(shí)質(zhì)是能的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)化。2．熱傳遞：物體吸熱，內(nèi)能________；物體放熱，內(nèi)能________。實(shí)質(zhì)是內(nèi)能從高溫物體傳遞到低溫物體，或者內(nèi)能從同一物體的高溫部分________到低溫部分的過(guò)程。能的形式未發(fā)生轉(zhuǎn)化。注意：做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是________的。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)4知道在熱傳遞過(guò)程中用熱量來(lái)量度內(nèi)能的變化)在熱傳遞中，傳遞的能量多少叫________。低溫物體從外界吸收多少熱量，內(nèi)能就________多少；高溫物體向外界放出多少熱量，內(nèi)能就________多少。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)5舉例說(shuō)出化學(xué)能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化)1．化學(xué)能是物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)所釋放的能量，它不能直接用來(lái)做功，只有在發(fā)生________的時(shí)候才釋放出來(lái)，變成內(nèi)能或者其他形式的能量。2．化學(xué)能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化常見(jiàn)吸熱反應(yīng)：________轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能大多數(shù)分解反應(yīng)；大多數(shù)需要加熱或高溫條件下才能進(jìn)行的反應(yīng)。常見(jiàn)放熱反應(yīng)：化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能燃燒；中和反應(yīng)；金屬與酸反應(yīng)；一般化合反應(yīng)(如生石灰和水反應(yīng))。三、熱機(jī)考點(diǎn)6說(shuō)出汽油機(jī)的工作過(guò)程，知道汽油機(jī)的能量轉(zhuǎn)化1．熱機(jī)是指各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械。熱機(jī)原理是將燃料的____________轉(zhuǎn)化成內(nèi)能再轉(zhuǎn)化成____________。2．熱機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣沖程，____________沖程，____________沖程，____________沖程。四、核能的利用eq\a\vs4\al(考點(diǎn)7知道裂變和鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；知道聚變和熱核反應(yīng))1．含義：原子核是可以改變的，且在有些改變的過(guò)程中還會(huì)釋放出巨大的能量，這種能量叫做核能。2．獲得核能的途徑重核裂變：質(zhì)量較大的原子核在中子轟擊下分裂成兩個(gè)新原子核，并釋放出能量的過(guò)程。原子彈：根據(jù)________的原理制成。輕核聚變：兩個(gè)質(zhì)量較小的原子核結(jié)合成質(zhì)量較大的新核，同時(shí)釋放出能量的過(guò)程。氫彈：根據(jù)________的原理制成。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)8知道放射性及其應(yīng)用)1．原子核的裂變和聚變都會(huì)產(chǎn)生一些放射性物質(zhì)，如α射線、γ射線、X射線、β射線等。2．大量放射線對(duì)人畜會(huì)造成很大的傷害。如：建造核電站通常要修建很厚的水泥防護(hù)層，防止放射線外泄。3．較小量的射線可以為人類做許多事。如：利用γ射線探傷；育種；放射線治療腫瘤等疾病。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)9知道核電站是利用核裂變的原理來(lái)工作的)1．核電站原理：________。五、能量的轉(zhuǎn)化與守恒eq\a\vs4\al(考點(diǎn)10舉例說(shuō)出能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律)1．能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式________為其他形式，或者從一個(gè)物體________到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能的________，這就是________。2．能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)最基本的規(guī)律。“永動(dòng)機(jī)”是不可能成功的，因?yàn)樗`背了___________________________________________________________________。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)11舉例說(shuō)出能量的轉(zhuǎn)化與傳遞有一定的方向性)能量的轉(zhuǎn)化與傳遞有一定的________：例如熱能可以從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體；可燃物可以通過(guò)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，但不可能將內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。eq\a\vs4\al(考點(diǎn)12知道能量利用效率和節(jié)能的關(guān)系)1．能量利用效率是指有效利用的能與總能量之比。2．提高能量利用效率的方法：減少能量浪費(fèi)和損失；改進(jìn)機(jī)械設(shè)備。考點(diǎn)1電能核能考點(diǎn)21.無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)任何物質(zhì)2.越高越大考點(diǎn)31.增加減少2.增加減少傳遞等效考點(diǎn)4熱量增加減少考點(diǎn)51.化學(xué)變化2.內(nèi)能考點(diǎn)61.化學(xué)能機(jī)械能2.壓縮做功排氣考點(diǎn)72.核裂變核聚變考點(diǎn)91.原子核裂變2.內(nèi)能電能考點(diǎn)101.轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移總量保持不變能量轉(zhuǎn)化和守恒定律2.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律考點(diǎn)11方向性【例題精析】例1．（2021?紹興）如圖所示，在試管內(nèi)裝適量的水，用橡皮塞塞緊管口，加熱一段時(shí)間后橡皮塞沖出，同時(shí)管口附近產(chǎn)生“白氣”。以下分析不正確的是（）A．水溫上升時(shí)，水的內(nèi)能增加 B．加熱時(shí)管內(nèi)的水不斷汽化 C．管內(nèi)氣體對(duì)橡皮塞做功，其內(nèi)能減少 D．試管口的“白氣”是水蒸氣【解答】解：A、水吸收熱量，溫度上升，水的內(nèi)能增加，故A正確；B、加熱時(shí)管內(nèi)的水，水吸收熱量不斷汽化，故B正確；C、水蒸氣膨脹對(duì)橡皮塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減小，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡皮塞的機(jī)械能，故C正確；D、試管口的“白氣”是熱的水蒸氣遇到冷的空氣液化成的小水滴，故D錯(cuò)誤。故選：D。例2．（2020?寧波）如圖為一種自熱火鍋的構(gòu)件圖。該自熱火鍋的發(fā)熱包內(nèi)有鐵粉、鋁粉、炭粉、生石灰等物質(zhì)，將發(fā)熱包放到水中，會(huì)放出大量的熱。有關(guān)該自熱火鍋的說(shuō)法不合理的是（）A．生石灰與水反應(yīng)，會(huì)放出大量的熱 B．設(shè)計(jì)出氣孔的目的是避免使用時(shí)盒內(nèi)氣壓過(guò)高 C．遇水能放出熱量的物質(zhì)都能作為發(fā)熱包的內(nèi)容物 D．使用過(guò)的發(fā)熱包即使干燥后也不能重復(fù)使用【解答】解：A、由化學(xué)知識(shí)可知，生石灰與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，會(huì)釋放出大量的熱量，故A正確；B、盒蓋上有出氣孔，這樣會(huì)避免使用時(shí)盒內(nèi)氣壓過(guò)高，能防止危險(xiǎn)的發(fā)生；故B正確；C、發(fā)熱包用于自熱食品，要注意發(fā)熱材料不能有強(qiáng)腐蝕性和毒性，所以不是遇水能放出熱量的物質(zhì)都能作為發(fā)熱包的內(nèi)容物，故C錯(cuò)誤；D、使用過(guò)的發(fā)熱包發(fā)生了化學(xué)變化，干燥后不能重復(fù)使用，故D正確。本題選錯(cuò)誤的；故選：C。例3．（2020?衢州）將冰塊放在泡沫箱中可制成簡(jiǎn)易“冰箱”，把一瓶飲料放入“冰箱”后，冰塊和飲料的溫度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，在兩物體溫度達(dá)到相同之前，下列說(shuō)法正確的是（）A．甲是冰塊 B．乙吸收熱量 C．甲內(nèi)能增加 D．乙內(nèi)能減少【解答】解：由圖可知，物體甲的溫度是降低的，即物體甲放出熱量，內(nèi)能減??；物體乙的溫度是升高的，即物體乙吸收熱量，內(nèi)能變大；所以物體甲是飲料，乙是冰塊；故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選：B。例4．（2020?衢州）下列用電器把電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A．電風(fēng)扇 B．電燈 C．電飯煲 D．電熨斗【解答】解：電燈在工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，電熨斗和電飯鍋在工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故BCD不符合題意；而電風(fēng)扇可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A符合題意。故選：A。例5．（2020?杭州）如圖一只瓶子，內(nèi)裝一些鐵屑。我們既可以通過(guò)振蕩，也可以通過(guò)加熱，使鐵屑的溫度升高，內(nèi)能增大。從改變物體內(nèi)能的方法來(lái)看，前者是通過(guò)做功方法，后者是通過(guò)熱傳遞方法來(lái)增大鐵屑的內(nèi)能。如果你沒(méi)有看到內(nèi)能改變的過(guò)程，僅憑鐵屑溫度的改變，能否確定采用了什么方法改變了鐵屑的內(nèi)能？不能（能或不能），這是因?yàn)槎咝Ч嗤?。【解答】解：使鐵屑內(nèi)能增加的方法：①用力晃動(dòng)瓶子，對(duì)瓶子和鐵屑做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使鐵屑的內(nèi)能增加，溫度升高；②將裝鐵的瓶子加熱，鐵屑的溫度升高，這是通過(guò)熱傳遞的方式改變鐵屑的內(nèi)能；如果沒(méi)有看到內(nèi)能改變的過(guò)程，單憑鐵屑溫度的升高，不能判斷出具體的方法，因?yàn)樽龉εc熱傳遞兩種方法對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。故答案為：做功；熱傳遞；不能；二者效果相同。例6．（2019?臺(tái)州）某電子打火機(jī)打火原理如圖，壓電陶瓷受到撞擊時(shí)表面電荷重新分布，產(chǎn)生高電壓，發(fā)出電火花點(diǎn)燃?xì)怏w。撞擊時(shí)，通過(guò)壓電陶瓷實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；放電時(shí)，兩塊壓電陶瓷的連接方式是并聯(lián)?！窘獯稹拷猓河蓧弘娞沾傻墓ぷ鬟^(guò)程可知，壓電陶瓷受到撞擊時(shí)產(chǎn)生高電壓，發(fā)出電火花，因此撞擊時(shí)，通過(guò)壓電陶瓷實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；由圖可知，兩塊壓電陶瓷的正極、負(fù)極分別并列連在一起，因此是并聯(lián)的。故答案為：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；并?！玖?xí)題鞏固】一．選擇題（共8小題）1．下列不是通過(guò)做功方式改變物體內(nèi)能的是（）A．鉆木取火 B．用氣筒給輪胎打氣，氣筒壁發(fā)熱 C．冬天用熱水袋取暖 D．兩手摩擦發(fā)熱【解答】解：A、鉆木取火是克服摩擦做功，屬于做功改變物體的內(nèi)能，故A不符合題意；B、用氣筒給輪胎打氣，氣筒壁發(fā)熱，是壓縮氣體做功，屬做功改變物體的內(nèi)能，故B不符合題意；C、冬天用熱水袋取暖，是通過(guò)熱傳遞改變物體的內(nèi)能，故C符合題意；D、兩手摩擦?xí)r，克服摩擦做功，屬于做功改變物體的內(nèi)能，故D不符合題意。故選：C。2．如圖所示，在大口厚玻璃瓶?jī)?nèi)裝入少量的水。塞緊塞子后，用氣筒往瓶?jī)?nèi)打氣。當(dāng)塞子跳出時(shí)，看到瓶口有白霧出現(xiàn)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析錯(cuò)誤的是（）A．往瓶?jī)?nèi)打氣時(shí)，外界對(duì)氣體做功 B．往瓶?jī)?nèi)打氣時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能變小 C．瓶塞跳出時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低 D．瓶塞跳出時(shí)，水蒸氣液化形成白霧【解答】解：AB、往瓶?jī)?nèi)打氣時(shí)，外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體做功，使瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增加、溫度升高，故A正確、B錯(cuò)誤；CD、當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)瓶塞做功，瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，瓶口附近的水蒸氣遇冷液化成小水滴，形成白霧，故CD正確。故選：B。3．熱量的傳遞是有方向性的。物體間自發(fā)進(jìn)行熱量傳遞的方向應(yīng)是（）A．熱量多的物體傳給熱量少的物體 B．熱量少的物體傳給熱量多的物體 C．溫度高的物體傳給溫度低的物體 D．溫度低的物體傳給溫度高的物體【解答】解：物體間自發(fā)進(jìn)行熱量傳遞的條件是：物體之間存在溫度差，即熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體或從物體的高溫部分傳遞給低溫部分，且熱量是過(guò)程量，不能說(shuō)物體含有熱量多少。故選：C。4．以下事例在改變物體內(nèi)能的方式上與其他三項(xiàng)不同的是（）A．冬天，通過(guò)搓手來(lái)取暖 B．劃火柴時(shí)，火柴燃燒 C．把袋裝牛奶放在熱水中加熱 D．鐵絲反復(fù)彎折，彎折處變熱【解答】解：A、寒冷的冬天，搓手取暖，要克服摩擦做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能；B、劃火柴時(shí)，要克服摩擦做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能；C、用熱水加熱牛奶，牛奶吸收熱量，是通過(guò)熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能；D、反復(fù)彎折鐵絲，彎折處變熱，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能；所以，C與ABD改變物體內(nèi)能的方式不同，C符合題意。故選：C。5．下列事例中，物體間因發(fā)生熱傳遞而導(dǎo)致內(nèi)能改變的是（）A．夏天雙手緊緊捂住冰袋感覺(jué)涼爽 B．冬天兩手相互摩擦感到暖和 C．用力將“摔炮”扔在地上而爆炸 D．用鋸條鋸木頭，鋸條會(huì)發(fā)熱【解答】解：A、夏天雙手捂住冰袋感覺(jué)涼爽，這里沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)化，而是能量的轉(zhuǎn)移，是通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的，故A符合題意；B、兩手相互摩擦?xí)r，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為手的內(nèi)能，手的內(nèi)能增大、溫度升高，是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能，故B不符合題意；C、用力將“摔炮”扔在地上時(shí)，使鞭炮與地面發(fā)生碰撞，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能，故C不符合題意；D、用鋸條鋸木頭，鋸條會(huì)發(fā)熱，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能，故D不符合題意。故選：A。6．下列說(shuō)法正確的是（）A．同一物體，溫度升高，內(nèi)能增加 B．物體的內(nèi)能增加，一定是吸收了熱量 C．一個(gè)物體舉得越高，內(nèi)能一定增大 D．一個(gè)物體內(nèi)能越大，機(jī)械能也越大【解答】解：A、對(duì)于同一物體，其溫度升高了，其內(nèi)能一定增加了，故A正確；B、改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞；物體內(nèi)能增加可能是吸收了熱量，也可能是外界對(duì)物體做功，故B錯(cuò)誤；C、一個(gè)物體舉得越高，其具有的重力勢(shì)能就會(huì)越大，但機(jī)械能與內(nèi)能是無(wú)必然聯(lián)系的，故C錯(cuò)誤；D、內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間的相互作用情況有關(guān)，而與整個(gè)物體機(jī)械能無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選：A。7．下列關(guān)于熱量的說(shuō)法，正確的是（）A．溫度高的物體，熱量越多 B．內(nèi)能大的物體，具有的熱量也多 C．物體的內(nèi)能增加，一定是吸收了熱量 D．熱量是物體在熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能的改變量【解答】解：A、溫度越高的物體，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，內(nèi)能越多，熱量是熱傳遞過(guò)程中傳遞的內(nèi)能多少，不是含有熱量多，故A錯(cuò)誤；B、熱量是過(guò)程量，不能說(shuō)含有或者具有熱量，故B錯(cuò)誤；C、改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞；物體內(nèi)能增加可能是吸收了熱量，也可能是外界對(duì)物體做功，故C錯(cuò)誤；D、熱量總從高溫物體傳遞到低溫物體，熱量只存在于熱傳遞或熱交換過(guò)程中，因此熱量是熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能的改變量，故D正確。故選：D。8．5月8日，我國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙成功降落，標(biāo)志著此次試驗(yàn)船飛行任務(wù)取得圓滿成功。關(guān)于新一代載人飛船試驗(yàn)船分析正確的是（）A．飛船減速下落過(guò)程中機(jī)械能保持守恒 B．飛船減速下落過(guò)程中，能量轉(zhuǎn)化是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能 C．飛船下落過(guò)程中與大氣劇烈摩擦，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．飛船運(yùn)行過(guò)程中燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能【解答】解：ABC、飛船減速下落過(guò)程中，速度減小，動(dòng)能減小，高度減小，重力勢(shì)能減小，不是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能；飛船與大氣劇烈摩擦、迅速升溫、猛烈燃燒，又將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，故機(jī)械能減小，故ABC錯(cuò)誤；D、飛船運(yùn)行過(guò)程中，燃料燃燒會(huì)釋放出熱量，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，故D正確。故選：D。二．填空題（共7小題）9．某地居民利用竹炭能做一些美食，比如，用竹炭和黃泥混合，包在用荷葉包裹的雞的外面，然后放在火堆里加熱，烤出來(lái)的雞肉味道特別酥嫩。（1）竹炭能夠迅速的“加熱”食物，這個(gè)過(guò)程中食物改變內(nèi)能的途徑是熱傳遞。（2）竹炭?jī)?nèi)有很多空隙，具有很強(qiáng)的吸附作用，可以吸附烤雞的腥味，竹炭吸附異味屬于物理變化。（填“物理變化”或“化學(xué)變化”）【解答】解：（1）竹炭能夠迅速的“加熱”食物，是因?yàn)槭澄锬芪諢崃浚峭ㄟ^(guò)熱傳遞改變內(nèi)能的；（2）竹炭?jī)?nèi)有很多空隙，竹炭吸附異味只是將異味吸附在表面，沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。故答案為：（1）熱傳遞；（2）物理變化。10．小明去修電腦時(shí)，發(fā)現(xiàn)主板上有一根粗粗的銅條連著風(fēng)扇（如圖）。師傅說(shuō)，電腦的散熱就是靠它來(lái)完成的。銅條散熱是利用它的導(dǎo)熱性（填一條物理性質(zhì)），其內(nèi)能的改變方式是熱傳遞。【解答】解：電腦的散熱就是靠銅條來(lái)完成的，銅條的導(dǎo)熱性很好，銅條會(huì)傳遞熱量，是通過(guò)熱傳遞的方式改變內(nèi)能的。故答案為：導(dǎo)熱性；熱傳遞。11．在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)示意圖；丙、丁是四沖程汽油機(jī)工作過(guò)程中的兩個(gè)沖程示意圖。其中丙圖是做功沖程，它與甲圖所示的演示實(shí)驗(yàn)原理相同?，F(xiàn)有一種單缸汽油機(jī)在原有四沖程的基礎(chǔ)上增加兩個(gè)沖程，成為六沖程汽油機(jī)，也就是在原有四沖程汽油機(jī)完成排氣沖程后向氣缸內(nèi)噴水，水在氣缸內(nèi)汽化成水蒸氣，水蒸氣膨脹對(duì)外做功，這種汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有六個(gè)沖程。這種汽油機(jī)這樣設(shè)計(jì)的目的是提高了熱機(jī)的效率?！窘獯稹拷猓海?）甲圖對(duì)試管中的水加熱，使試管中水的內(nèi)能增大，水蒸氣體積膨脹，對(duì)外做功，使塞子飛出去，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；乙圖是用力將活塞壓下，活塞對(duì)空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到了棉花的著火點(diǎn)，棉花就會(huì)燃燒。是通過(guò)對(duì)物體做功來(lái)增大物體內(nèi)能的，即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程。丙圖中兩氣門(mén)都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。它與圖甲所示的演示實(shí)驗(yàn)原理相同。（2）由題知，六沖程汽油機(jī)比原有的四沖程汽油機(jī)多做一次功，因此一個(gè)工作循環(huán)中共做功兩次，因?yàn)槔昧伺艢鉀_程后的余熱，所以大大的提高了熱機(jī)的效率，節(jié)約了能源。故答案為：做功；甲；提高了熱機(jī)的效率。12．如圖是空氣壓縮引火儀，先往容器中裝入少量硝化棉，緩緩提起活塞，后用力快速向下壓活塞，看到底部的硝化棉迅速燃燒。（1）該現(xiàn)象說(shuō)明做功能改變物體的內(nèi)能；（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后小明發(fā)現(xiàn)里面還有硝化棉，馬上按同樣的操作重做，卻沒(méi)有看到硝化棉再次燃燒的現(xiàn)象。第二次硝化棉不能燃燒的主要原因是引火儀內(nèi)缺少氧氣。【解答】解：（1）迅速向下壓活塞，活塞壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)時(shí)，硝化棉就會(huì)燃燒，該現(xiàn)象說(shuō)明做功能改變物體的內(nèi)能；（2）由于第一次燃燒耗盡了引火儀內(nèi)的氧氣，則可知第二次硝化棉不能燃燒的主要原因是引火儀內(nèi)缺少氧氣。故答案為：（1）做功；（2）引火儀內(nèi)缺少氧氣。13．夏天，突然打開(kāi)汽水瓶時(shí)，隨著“嘭”一聲響，往往可以看到瓶口處冒“白氣”，這是因?yàn)楫?dāng)突然打開(kāi)瓶蓋時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體迅速膨脹對(duì)外做功，氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，瓶口附近的水蒸氣遇冷液化形成大量的小水珠，就是我們看到的“白氣”。【解答】解：突然打開(kāi)汽水瓶時(shí)，瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，對(duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，內(nèi)能減少、溫度降低；瓶口附近的水蒸氣遇冷會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象形成大量的小水珠。故答案為：減少；降低；液化。14．在吹氣球時(shí)，吹大了的氣球沒(méi)握住，它叫嘯著飛跑了！你及時(shí)撿起氣球會(huì)發(fā)現(xiàn)它的嘴部溫度變低，是因?yàn)楫?dāng)球內(nèi)氣體噴出來(lái)時(shí)氣體對(duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。【解答】解：當(dāng)球內(nèi)氣體噴出來(lái)時(shí)，氣體會(huì)對(duì)外做功，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化情況是氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為氣球的機(jī)械能，氣體的內(nèi)能減小、溫度降低，故它的嘴部溫度會(huì)變低。故答案為：變低；氣體對(duì)外做功。15．2018年4月1日，武漢“光谷量子號(hào)”有軌電車(chē)開(kāi)始載客試運(yùn)營(yíng)，開(kāi)通了交路1和交路2兩條線路。交路2全長(zhǎng)約20km，若電車(chē)某次跑完全程需要50min。（1）“光谷量子號(hào)”采用了能量回收系統(tǒng)，例如電車(chē)下坡時(shí)為了保持勻速運(yùn)動(dòng)，采用帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電進(jìn)行“剎車(chē)”，則在此過(guò)程中是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存起來(lái)后供電車(chē)重新使用，所以更加節(jié)能環(huán)保；（2）如果電車(chē)下坡時(shí)為了保持勻速運(yùn)動(dòng)，或進(jìn)站時(shí)采用的是與普通汽車(chē)同樣的剎車(chē)方式，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，就無(wú)法重新供電車(chē)使用，說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化具有一定的方向性?！窘獯稹拷猓海?）當(dāng)電車(chē)下坡時(shí)，會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電進(jìn)行“剎車(chē)”，發(fā)電機(jī)工作時(shí)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能供電車(chē)使用，更加節(jié)能環(huán)保；（2）電車(chē)下坡制動(dòng)剎車(chē)時(shí)消耗的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而這些內(nèi)能卻不能再次轉(zhuǎn)化為汽車(chē)的機(jī)械能，說(shuō)明能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化具有方向性。故答案為：（1）電；（2）方向性。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共1小題）16．風(fēng)能是一種潛在的新能源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以將獲得的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在蓄電池中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)都有一定的能量轉(zhuǎn)化效率。為了研究“風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率是否與風(fēng)輪葉片數(shù)量有關(guān)？”小明利用電風(fēng)扇、秒表、風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型、電量表（可準(zhǔn)確測(cè)量蓄電池充電百分比）按照?qǐng)D甲方式進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①將圖乙中單葉式風(fēng)輪安裝在風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型上；②閉合電風(fēng)扇開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電風(fēng)扇擋位使其風(fēng)速最大，計(jì)時(shí)20分鐘，測(cè)量并記錄蓄電池電量變化；重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)并計(jì)算蓄電池電量變化平均值；③分別換用圖乙中雙葉式、三葉式風(fēng)輪，重復(fù)步驟②；④處理相關(guān)數(shù)據(jù)得到“蓄電池含量與時(shí)間的關(guān)系”如圖丙。（1）本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察并記錄相同時(shí)間內(nèi)蓄電池電量變化量來(lái)比較風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率。（2）分析圖丙，解釋我國(guó)大型風(fēng)力發(fā)電廠均采用三葉式風(fēng)輪發(fā)電，其依據(jù)是當(dāng)風(fēng)速相同時(shí)，使用三葉式風(fēng)輪能量轉(zhuǎn)化效率較高。（3）“葉尖速比”為風(fēng)輪葉片尖端運(yùn)動(dòng)速度與風(fēng)速之比，葉尖速比會(huì)影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率。當(dāng)單葉式風(fēng)輪的葉尖速比為λ時(shí)，其能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)到最大值，已知該風(fēng)輪半徑為r（如圖?。L(fēng)輪每秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，應(yīng)將風(fēng)速控制在v風(fēng)=4πrλ【解答】解：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案可知，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察并記錄相同時(shí)間內(nèi)蓄電池電量變化量來(lái)比較風(fēng)力發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化效率。（2）根據(jù)圖丙可知，在20min內(nèi)，三個(gè)葉片的轉(zhuǎn)化效率為20%，此時(shí)最高，那么得到結(jié)論：當(dāng)風(fēng)速相同時(shí)，使用三葉式風(fēng)輪能量轉(zhuǎn)化效率較高，因此我國(guó)石油三葉式風(fēng)輪發(fā)電；（3）風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周經(jīng)過(guò)的距離為2πr，那么風(fēng)輪尖端的速度為：v尖=4πr根據(jù)公式葉尖速比=v尖v解得：v風(fēng)故答案為：（1）相同時(shí)間內(nèi)蓄電池電量變化量；（2）當(dāng)風(fēng)速相同時(shí)，使用三葉式風(fēng)輪能量轉(zhuǎn)化效率較高；（3）v風(fēng)四．計(jì)算題（共1小題）17．生活中我們常遇到這些情況：當(dāng)你從熱水瓶里倒出一杯開(kāi)水，然后再把瓶塞蓋上去的時(shí)候，熱水瓶塞會(huì)自己跳出來(lái)；當(dāng)水燒開(kāi)后灌入熱水瓶中（未灌滿），蓋上瓶塞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，常會(huì)發(fā)生瓶塞拔不出來(lái)的現(xiàn)象，請(qǐng)你就上述情況說(shuō)明原因?！窘獯稹看穑海?）從熱水瓶里倒出一杯開(kāi)水，然后再把瓶塞蓋上去的時(shí)候，熱水瓶?jī)?nèi)的冷空氣與熱水之間存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，使冷空氣的內(nèi)能增加、溫度升高，空氣膨脹對(duì)瓶塞做功，把瓶塞頂出瓶口；（2）當(dāng)水燒開(kāi)后灌入熱水瓶中（水灌滿），蓋上瓶塞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，熱水瓶?jī)?nèi)溫度降低，水蒸氣液化，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣壓減小，當(dāng)小于外界大氣壓時(shí)，大氣壓就將瓶塞壓住而難以拔出來(lái)。五．解答題（共3小題）18．如圖甲裝置所示，探究“做功改變物體內(nèi)能”，該裝置由圓底燒瓶、溫度傳感器、橡皮塞、橡皮管、打氣筒等組成。向圓底燒瓶?jī)?nèi)注入適量酒精，使用打氣筒向燒瓶?jī)?nèi)打氣，根據(jù)傳感器采集的數(shù)據(jù)，電腦處理后得到如圖乙所示圖像。（1）結(jié)合乙圖分析，描述打氣筒打氣5秒后出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象橡皮塞彈出，瓶口冒白霧，溫度傳感器顯示溫度下降；（2）有同學(xué)認(rèn)為，圖乙中BC段對(duì)應(yīng)發(fā)生情況與熱機(jī)中做功沖程相似，請(qǐng)說(shuō)出相似處：均為氣體對(duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能；（3）在用本裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)能否去掉瓶?jī)?nèi)的酒精，請(qǐng)判斷并說(shuō)明理由：能，通過(guò)溫度傳感器的溫度變化可反映內(nèi)能改變情況?！窘獯稹拷猓海?）用氣筒向玻璃瓶?jī)?nèi)打氣，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大，瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)塞子做功，塞子彈起；瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)塞子做功，瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能減少，溫度降低，酒精蒸氣放出熱量，發(fā)生液化，出現(xiàn)白氣。（2）圖乙BC段氣體內(nèi)能減少，溫度降低，塞子被試管內(nèi)酒精蒸氣推出，即該過(guò)程中消耗蒸氣的內(nèi)能，獲得機(jī)械能，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相類似；（3）實(shí)驗(yàn)的目的是為了探究做功可以改變物體的內(nèi)能，如果去掉酒精，則溫度傳感器可以測(cè)量瓶?jī)?nèi)空氣的溫度的變化，也可以完成實(shí)驗(yàn)探究。故答案為：（1）橡皮塞彈出，瓶口冒白霧，溫度傳感器顯示溫度下降；（2）均為氣體對(duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能；（3）能，通過(guò)溫度傳感器的溫度變化可反映內(nèi)能改變情況，19．如圖是我國(guó)西部某地區(qū)風(fēng)力發(fā)電的外景。該地區(qū)空氣密度為1.3kg/m3，一臺(tái)風(fēng)車(chē)的輪葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以形成面積為100m2的圓面。下表給出了在不同風(fēng)速下一臺(tái)風(fēng)車(chē)獲得的能量。平均風(fēng)速（m/s）510152025301s內(nèi)獲得的能量（×104J）4812162024（1）對(duì)表格進(jìn)行分析，你發(fā)現(xiàn)風(fēng)車(chē)獲得的能量與風(fēng)速有什么關(guān)系？（2）若此地平均風(fēng)速為15m/s，1臺(tái)這樣的風(fēng)車(chē)10分鐘獲得的風(fēng)能是多少？這么多能量若有42%被80kg初溫為20℃的水吸收，水溫可達(dá)到多少℃？（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）（3）若某時(shí)間內(nèi)風(fēng)速為10m/s，一臺(tái)風(fēng)車(chē)工作1小時(shí)所產(chǎn)生的電能供10只“220V100W”燈泡正常工作8h，求這臺(tái)風(fēng)車(chē)發(fā)電的效率?！窘獯稹拷猓海?）由表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)車(chē)獲得的能量隨風(fēng)速的增大而增大，并且成倍數(shù)的增加，所以