專題03內(nèi)能的利用易錯分析(原卷版+解析)

專題03內(nèi)能的利用易錯分析（原卷版）考點直擊易錯知識點分析1、做功沖程和壓縮沖程的比較：（1）活塞的運動方向不同：做功沖程活塞向下運動，壓縮沖程活塞向上運動。（2）能量的轉(zhuǎn)化不同；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2、四沖程熱機工作時，一個工作循環(huán)完成四個沖程，連桿和曲軸轉(zhuǎn)兩圈，活塞往復運運動兩次，做一次功。3、熱值：表示不同燃料完全燃燒時放熱的能力；它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等沒有關(guān)系。4、熱機工作時，燃料完全燃燒放出的能量流向:（1）廢氣排出帶走能量；（2）克服摩擦消耗能量；（3）機械傳熱損失能量；（4）做有用功消耗能量。5、能量轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)移的區(qū)別:若能量的形式發(fā)生了改變就是能量轉(zhuǎn)化，若能量的形式不變則為能量轉(zhuǎn)移。6、能量守恒定律的適用條件:一切情況。7、永動機不能實現(xiàn)的原因:違背能量守恒定律。典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練易錯點1

汽油機和柴油機的區(qū)別【典例1】（2021秋?渠縣期末）關(guān)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【變式1-1】（2021秋?張家界期中）下列關(guān)于汽油機的說法正確的是（）A．汽油機上的火花塞壞的時候，可以用柴油機的噴油嘴代替 B．汽油機和柴油機可以達到相同的功率 C．汽油機中的燃料完全可以用柴油來代替 D．汽油機與柴油機除了所用燃料之外，其余沒有區(qū)別【變式1-2】（2021秋?船山區(qū)校級月考）汽油機和柴油機在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是：的點火裝置是火花塞，它在吸氣沖程吸入氣缸的是。此外，二者比較：在壓縮沖程中的壓縮程度更高。易錯點2

與壓強有關(guān)的熱機計算【典例2】單缸四沖程內(nèi)燃機的四個沖程的示意圖如圖所示，下列關(guān)于這種內(nèi)燃機一個工作循環(huán)的四個沖程的順序排列正確的是A．丙、丁、乙、甲B．乙、丁、甲、丙C．乙、甲、丁、丙D．甲、乙、丙、?。?）某四沖程內(nèi)燃機，飛輪轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，活塞面積為120cm2，行程L是0.3米，假如做功沖程中燃氣的平均壓強是5×105Pa，求：①做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；②一個做功沖程中燃氣對活塞做的功；③內(nèi)燃機的功率是多少？【變式2-1】（2021秋?讓胡路區(qū)校級月考）某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)到2400周，當汽油機滿負荷工作時（不計摩擦），則做功沖程燃氣對活塞平均壓力N，一個做功沖程中燃氣對活塞做功J，汽油機的功率是W?！咀兪?-2】（2021秋?麒麟?yún)^(qū)校級月考）某單缸四沖程汽油機的活塞橫截面積為50cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是8cm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9×105Pa，曲軸轉(zhuǎn)速為2400r/min，求：（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；（2）汽油機的功率；（3）若汽油機在吸氣沖程中吸入的空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為14：1，吸入的油氣混合物的平均密度為1.35kg/m3，汽油的熱值取4.5×107J/kg，則該汽油機的效率為多大？易錯點3

熱值的影響因素【典例3】（2021秋?懷化期中）關(guān)于熱值，下列說法正確的是（）A．燃料燃燒時放出的熱量越多，其熱值越大 B．燃料燃燒越充分，其熱值越大 C．燃料燃燒時溫度越高，其熱值越大 D．熱值的大小由燃料本身決定【變式3-1】（2021秋?泗縣期末）由熱值的定義可知，熱值q＝，式中m是燃料的質(zhì)量，Q是燃料完全燃燒放出的熱量，那么（）A．熱值的大小與Q成正比 B．熱值的大小與m成反比 C．熱值的大小與Q、m都有關(guān)，由Q與m共同決定 D．熱值的大小與Q、m都無關(guān)，由燃料的種類決定【變式3-2】（2021秋?德城區(qū)校級月考）燃料的熱值與燃料的燃燒程度（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）天然氣的熱值是q＝4.25×107J/m3，完全燃燒10m3的天然氣產(chǎn)生的熱量為J。易錯點4

誤認為利用廢氣可以提高熱機效率【典例4】（2021秋?汝州市期末）為了節(jié)約能源，需要提高熱機的效率，下列措施不能提高熱機效率的是（）A．在設(shè)計與制造熱機時要不斷改進與創(chuàng)新，以減少能量的損失 B．盡量減少熱機內(nèi)部各部件間的摩擦 C．讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全 D．盡量增加熱機的工作時間【變式4-1】（2021秋?坊子區(qū)期末）下列措施可以提高熱機效率的是（）A．燃燒更多的燃料 B．使用熱值更大的燃料 C．使燃料燃燒更充分 D．提高熱機的功率【變式4-2】（2021?興慶區(qū)校級三模）055型驅(qū)逐艦是我國新一代主力驅(qū)逐艦，也是我國打造藍水海軍的重要力量。（1）我國055型驅(qū)逐艦南昌艦的排水量為1.2×104t，南昌艦滿載時，受到的浮力為N。在有風的天氣，南昌艦以相同的速度逆風行駛比順風行駛時，艦體外側(cè)面受到的大氣壓強更。（填“大”或“小”）（2）南昌艦進行反潛訓練時，會將產(chǎn)生的尾氣和冷空氣混合后再排出，目的是為了減弱敵方的（填“紅外”或“紫外”）探測。南昌艦以柴油作為動力燃料，每消耗1t柴油產(chǎn)生的可利用的能量為1.72×1010J，柴油的熱值為4.3×107J/kg，則南昌艦熱機的效率為。請寫出一種提高熱機效率的方法。易錯點5

不能正確理解能量守恒定律【典例5】在各種形式的能量相互轉(zhuǎn)化過程中，下列說法正確的是（）A．動能一定守恒 B．內(nèi)能一定守恒 C．各種形式能的總量一定守恒 D．各種形式的能量都守恒【變式5-1】有關(guān)能量守恒定律，下列說法中正確的是（）A．能量守恒定律只適用于機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化 B．能量守恒定律只適用于能量轉(zhuǎn)化過程 C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，宇宙中的能量總和永遠不會增減【變式5-2】（2022?花山區(qū)校級二模）如圖為麻省理工大學教授課堂演示情景，教授將一個擺球從下巴處放手，結(jié)果擺球擺回時并沒有砸到他的下巴，這是因為擺球在擺動過程中部分的機械能因為和空氣摩擦轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而導致擺球的機械能減少，這一過程（選填“符合”或“不符合”）能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。能力提升訓練能力提升訓練一、選擇題。1．（2021秋?恩陽區(qū)期中）關(guān)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燃燒情況無關(guān) B．容易燃燒的燃料熱值一定大 C．使用熱值高的燃料可以放出更多的熱量 D．煤的熱值大于干木材的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒干木材放出的熱量一定多2．（2020?湘西州）關(guān)于能量守恒定律的下列說法中，正確的是（）A．能量既可以憑空消失 B．能量也可以憑空產(chǎn)生 C．熱機的工作過程不遵循能量守恒定律 D．能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變3．（2021秋?興文縣期末）關(guān)于熱機的效率，下列說法正確的是（）A．熱機的效率越高，說明做功越快 B．熱機的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的燃料越多 C．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機的效率 D．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的4．（2022?枝江市一模）單缸四沖程汽油機在某一沖程表現(xiàn)有如下特征：進氣門和排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)壓強增大，利用飛輪的慣性完成。下列符合這一特征的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程5．（2021秋?崆峒區(qū)期末）關(guān)于柴油機與汽油機的區(qū)別，下面敘述錯誤的是（）A．柴油機的汽缸頂部有一個噴油嘴而沒有火花塞 B．柴油機在吸氣沖程中吸入的是空氣 C．柴油機可應用于輪船 D．汽油機在壓縮沖程中對氣體的壓縮程度更高6．（2021?洪山區(qū)模擬）關(guān)于熱機，下列說法正確的是（）①汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞②柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸③在壓縮沖程中有很明顯的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。④在做功沖程中存在著化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程⑤在做功沖程中存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；⑥汽油機和柴油機除了做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的A．①②③④⑤⑥正確 B．①②③④⑥正確 C．②③⑤⑥正確 D．③④⑤⑥正確7．（2021秋?益陽期末）如圖所示是汽油機工作時的四個沖程，其中說法正確的是（）A．按一個工作循環(huán)，其正確的排列順序是丁、乙、丙、甲 B．甲沖程中的能量轉(zhuǎn)換過程為機械能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能 C．使用熱值更高的燃料可提高熱機的工作效率 D．丁沖程中活塞向下運動汽缸內(nèi)壓強變大，大氣壓將空氣壓入汽缸二、填空題。8．（2021秋?香洲區(qū)校級期中）如圖所示為汽車的發(fā)動機的沖程，用水來冷卻汽缸是因為水的較大。熱機的效率是熱機性能的重要指標，下列操作中不能提高汽車熱機效率的有。（選填序號）①定期保養(yǎng)，更換機油；②添加燃油添加劑，使燃燒更充分；③停車等待較長時間時，熄火；④使用渦輪增壓，利用尾氣。9．（2021秋?西寧月考）汽油的熱值是4.6×107J/kg，熱值是一種特性，與燃料的有關(guān)；完全燃燒5kg的汽油，能放出的熱量是J。10．（2022?東莞市校級三模）如圖為火箭發(fā)射的場景，火箭的燃料使用了液態(tài)氫，主要是因為它的大，火箭發(fā)射升空時，燃料的化學能轉(zhuǎn)化為能，再轉(zhuǎn)化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能（選填“守恒”或“不守恒”）。11．（2020秋?冠縣期末）我國于2019年5月17日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功發(fā)射一顆北斗導航衛(wèi)星。如圖所示，“長征三號丙”運載火箭升空時，燃料燃燒后通過做功，把能轉(zhuǎn)化為能，在此過程中火箭的機械能。（選填“守恒”或“不守恒”）12．（2021秋?高州市期中）如圖是汽油機的沖程，若行駛時汽油機的飛輪的轉(zhuǎn)速為3600r/min，則每秒鐘做功的次數(shù)為次。下列提高熱機效率的途徑中，說法錯誤的是。A、盡量設(shè)法利用廢氣的能量B、盡量減少輸出功率C、盡量減少摩擦損耗的能量D、盡量讓燃料完全燃燒13．（2021秋?和平區(qū)月考）如圖是一臺內(nèi)燃機，一個沖程活塞在氣缸內(nèi)移動的距離是50cm，這個內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速為1800r/min，一秒鐘對外做功次，做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為2700N，一個做功沖程中燃氣對活塞做的功J，該內(nèi)燃機的功率。14．（2021秋?韓城市校級月考）汽油機與柴油機結(jié)構(gòu)上最大的區(qū)別是汽油機有火花塞，而柴油機有；汽油機的效率很低，主要原因之一是帶走了大量的能量。一臺單缸四沖程柴油機，其飛輪的轉(zhuǎn)速為3600r/min，則該柴油機1s內(nèi)完成個沖程，對外做功次。三、計算題。15．（2021秋?天心區(qū)校級月考）國產(chǎn)165型單缸四沖程汽油機的活塞面積為30cm2，活塞沖程長為50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為2×105Pa，飛輪的轉(zhuǎn)速是3000r/min，求：（1）該汽油機1min內(nèi)做次功；（2）汽油機滿負荷工作時做功沖程燃氣對氣缸的壓力；（3）汽油機滿負荷工作時做功的功率（不計摩擦損失）；（4）如果滿負荷工作時每分鐘消耗30g汽油，這種汽油機把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率是多少？（汽油的熱值為4.6×107J/kg，結(jié)果保留一位小數(shù)）16．（2022春?興仁市期末）某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)動1800周，當汽油機滿負荷工作時（不計摩擦），求：（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功；（3）汽油機的功率。專題03內(nèi)能的利用易錯分析（解析版）考點直擊易錯知識點分析1、做功沖程和壓縮沖程的比較：（1）活塞的運動方向不同：做功沖程活塞向下運動，壓縮沖程活塞向上運動。（2）能量的轉(zhuǎn)化不同；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2、四沖程熱機工作時，一個工作循環(huán)完成四個沖程，連桿和曲軸轉(zhuǎn)兩圈，活塞往復運運動兩次，做一次功。3、熱值：表示不同燃料完全燃燒時放熱的能力；它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等沒有關(guān)系。4、熱機工作時，燃料完全燃燒放出的能量流向:（1）廢氣排出帶走能量；（2）克服摩擦消耗能量；（3）機械傳熱損失能量；（4）做有用功消耗能量。5、能量轉(zhuǎn)化與能量轉(zhuǎn)移的區(qū)別:若能量的形式發(fā)生了改變就是能量轉(zhuǎn)化，若能量的形式不變則為能量轉(zhuǎn)移。6、能量守恒定律的適用條件:一切情況。7、永動機不能實現(xiàn)的原因:違背能量守恒定律。典例分析＋變式訓練典例分析＋變式訓練易錯點1

汽油機和柴油機的區(qū)別【典例1】（2021秋?渠縣期末）關(guān)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【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、柴油機使用的燃料是柴油，故A正確；B、汽油機的使用的燃料是汽油，故B正確；C、柴油機氣缸頂端有個噴油嘴，汽油機氣缸頂端有個火花塞，故C正確；D、汽油機排放出的SO2和CO2，污染環(huán)境，還會形成酸雨，故D錯誤。故選：D?！咀兪?-1】（2021秋?張家界期中）下列關(guān)于汽油機的說法正確的是（）A．汽油機上的火花塞壞的時候，可以用柴油機的噴油嘴代替 B．汽油機和柴油機可以達到相同的功率 C．汽油機中的燃料完全可以用柴油來代替 D．汽油機與柴油機除了所用燃料之外，其余沒有區(qū)別【答案】B。【解答】解：A、汽油機氣缸頂部有個火花塞，柴油機氣缸頂部有個噴油嘴，兩者不能互換，故A錯誤；B、雖然柴油機對空氣的壓縮程度比汽油機更高，在做功沖程中氣體的壓強大于汽油機，因而可以輸出更大的功率，但汽油機和柴油機可以達到相同的功率，故B正確；C、汽油機和柴油機使用的燃料不同，汽油機使用汽油，柴油機使用柴油，兩者不能互換，故C錯誤；D、汽油機與柴油機所用燃料不同，結(jié)構(gòu)不同，點燃方式不同，故D錯誤。故選：B。【變式1-2】（2021秋?船山區(qū)校級月考）汽油機和柴油機在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是：汽油機的點火裝置是火花塞，它在吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物。此外，二者比較：在壓縮沖程中柴油機的壓縮程度更高?！敬鸢浮科蜋C；汽油與空氣的混合物；柴油機?！窘獯稹拷猓翰裼蜋C和汽油機構(gòu)造上的區(qū)別：柴油機氣缸頂部有噴油嘴，而汽油機頂部的點火裝置是火花塞；汽油機和柴油機工作時，吸氣沖程吸入氣體的區(qū)別：汽油機吸入的是汽油與空氣的混合物，而柴油機吸入的是空氣。在壓縮沖程末，柴油機壓縮程度更高，汽缸內(nèi)的溫度比汽油機的高，故答案為：汽油機；汽油與空氣的混合物；柴油機。易錯點2

與壓強有關(guān)的熱機計算【典例2】單缸四沖程內(nèi)燃機的四個沖程的示意圖如圖所示，下列關(guān)于這種內(nèi)燃機一個工作循環(huán)的四個沖程的順序排列正確的是BA．丙、丁、乙、甲B．乙、丁、甲、丙C．乙、甲、丁、丙D．甲、乙、丙、?。?）某四沖程內(nèi)燃機，飛輪轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，活塞面積為120cm2，行程L是0.3米，假如做功沖程中燃氣的平均壓強是5×105Pa，求：①做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；②一個做功沖程中燃氣對活塞做的功；③內(nèi)燃機的功率是多少？【解答】解：（1）甲圖中兩個氣門都關(guān)閉，火花塞點火，此時活塞向下運動，應該是第三個沖程﹣﹣做功沖程；乙圖中進氣門打開，排氣門關(guān)閉，應該是第一個沖程﹣﹣吸氣沖程；丙圖中進氣門關(guān)閉，排氣門打開，應該是第四個沖程﹣﹣排氣沖程；丁圖中兩個氣門都關(guān)閉，火花塞沒有點火，此時活塞向上運動，應該是第二個沖程壓縮沖程。按照四個沖程的先后順序應該是乙、丁、甲、丙。故選B。（2）①活塞的面積S＝120cm2＝0.012m2，由p＝得做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力：F＝pS＝5×105Pa×0.012m2＝6000N；（2）氣體每次膨脹對活塞做功：W′＝Fs＝6000N×0.3m＝1800J，（3）300r/min表示每分鐘曲軸轉(zhuǎn)動300轉(zhuǎn)，每兩轉(zhuǎn)對外做功一次，所以每分鐘做功150次，汽油機每分鐘做的功：W＝150W′＝150×1800J＝2.7×105J；汽油機的功率：P＝＝＝4500W。答：（1）B；（2）①做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力6000N；②一個做功沖程中燃氣對活塞做的功1800J；③汽油機的功率4500W。【變式2-1】（2021秋?讓胡路區(qū)校級月考）某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×105Pa，飛輪1min轉(zhuǎn)到2400周，當汽油機滿負荷工作時（不計摩擦），則做功沖程燃氣對活塞平均壓力2700N，一個做功沖程中燃氣對活塞做功135J，汽油機的功率是2700W?！敬鸢浮?700；135；2700?！窘獯稹拷猓海?）p＝9.0×105Pa，S＝30cm2＝30×10﹣4m2，由p＝可得燃氣對活塞的平均壓力為：F＝pS＝9.0×105Pa×30×10﹣4m2＝2700N；（2）一個沖程活塞在氣缸中移動的距離：s＝50mm＝0.05m，一個做功沖程中燃氣對活塞做的功：W＝Fs＝2700N×0.05m＝135J；（3）飛輪每轉(zhuǎn)兩圈對外做功一次，所以飛輪轉(zhuǎn)動2400周，要對外做功1200次，所以燃氣對活塞做的總功為：W總＝W×1200＝135J×1200＝162000J，而t＝1min＝60s，汽油機的功率為：P＝＝＝2700W。故答案為：2700；135；2700。【變式2-2】（2021秋?麒麟?yún)^(qū)校級月考）某單缸四沖程汽油機的活塞橫截面積為50cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是8cm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9×105Pa，曲軸轉(zhuǎn)速為2400r/min，求：（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；（2）汽油機的功率；（3）若汽油機在吸氣沖程中吸入的空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為14：1，吸入的油氣混合物的平均密度為1.35kg/m3，汽油的熱值取4.5×107J/kg，則該汽油機的效率為多大？【解答】解：（1）已知活塞橫截面積為S＝50cm2＝5×10﹣3m2，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為p＝9×105Pa，由p＝可知做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為：F＝pS＝9×105Pa×5×10﹣3m2＝4.5×103N；（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為：W＝FL＝4.5×103N×8×10﹣2m＝360J，飛輪轉(zhuǎn)速為2400r/min＝40r/s，表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動40圈，活塞往復40次，對外做功20次，所以汽油機的平均功率為：P＝n＝20×＝7200W；（3）一個工作循環(huán)吸入混合物的體積為：V＝SL＝5×10﹣3m2×8×10﹣2m＝4×10﹣4m3，一個工作循環(huán)吸入混合物的質(zhì)量為：m混＝ρ混V＝1.35kg/m3×4×10﹣4m3＝5.4×10﹣4kg，一個工作循環(huán)吸入汽油的質(zhì)量為：m油＝m混＝×5.4×10﹣4kg＝3.6×10﹣5kg，一個工作循環(huán)，汽油完全燃燒放出的熱量為：Q放＝qm油＝4.5×107J/kg×3.6×10﹣5kg＝1620J；該車發(fā)動機的效率為：η＝×100%＝×100%≈22.2%。答：（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為4.5×103N；（2）汽油機的功率為7200W；（3）該汽油機的效率為22.2%。易錯點3

熱值的影響因素【典例3】（2021秋?懷化期中）關(guān)于熱值，下列說法正確的是（）A．燃料燃燒時放出的熱量越多，其熱值越大 B．燃料燃燒越充分，其熱值越大 C．燃料燃燒時溫度越高，其熱值越大 D．熱值的大小由燃料本身決定【答案】D?！窘獯稹拷猓簾嶂凳侨剂媳旧淼囊环N特性，只與燃料本身決定，和燃料放出熱量的多少、燃燒是否充分、溫度高低無關(guān)。故選：D?！咀兪?-1】（2021秋?泗縣期末）由熱值的定義可知，熱值q＝，式中m是燃料的質(zhì)量，Q是燃料完全燃燒放出的熱量，那么（）A．熱值的大小與Q成正比 B．熱值的大小與m成反比 C．熱值的大小與Q、m都有關(guān)，由Q與m共同決定 D．熱值的大小與Q、m都無關(guān)，由燃料的種類決定【答案】D?！窘獯稹拷猓簾嶂凳琴|(zhì)量為1kg的燃料完全燃燒時所釋放出的熱量；熱值是燃料本身的特性，熱值的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃燒程度無關(guān)、與燃料的質(zhì)量和放出的熱量無關(guān)，故D正確、ABC錯誤；故選：D?！咀兪?-2】（2021秋?德城區(qū)校級月考）燃料的熱值與燃料的燃燒程度無關(guān)（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）天然氣的熱值是q＝4.25×107J/m3，完全燃燒10m3的天然氣產(chǎn)生的熱量為4.25×108J。【答案】無關(guān)；4.25×108?！窘獯稹拷猓喝剂系臒嶂凳俏镔|(zhì)的一種特性，與燃料的燃燒程度無關(guān)；完全燃燒10m3的天然氣產(chǎn)生的熱量為Q＝Vq＝10m3×4.25×107J/m3＝4.25×108J。故答案為：無關(guān)；4.25×108。易錯點4

誤認為利用廢氣可以提高熱機效率【典例4】（2021秋?汝州市期末）為了節(jié)約能源，需要提高熱機的效率，下列措施不能提高熱機效率的是（）A．在設(shè)計與制造熱機時要不斷改進與創(chuàng)新，以減少能量的損失 B．盡量減少熱機內(nèi)部各部件間的摩擦 C．讓燃料與空氣混合充分，使燃料燃燒得比較完全 D．盡量增加熱機的工作時間【答案】D?！窘獯稹拷猓簾釞C效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比；所以減少熱量的損失、使燃料充分燃燒、減少廢氣帶走的熱量、減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率；而增加熱機的工作時間，并不能減少熱量的損失，所以不能提高熱機的效率，故A、B、C不符合題意，D符合題意。故選：D?！咀兪?-1】（2021秋?坊子區(qū)期末）下列措施可以提高熱機效率的是（）A．燃燒更多的燃料 B．使用熱值更大的燃料 C．使燃料燃燒更充分 D．提高熱機的功率【答案】C。【解答】解：熱機效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，提高燃料利用率和減少熱量損失均可以提高熱機效率；使燃料燃燒更充分可以提高燃料的利用率，因此可以提高熱機效率；但熱機效率與燃燒燃料的質(zhì)量、燃料的熱值和熱機的功率等因素無關(guān)，故A、B、D錯誤，C正確。故選：C?！咀兪?-2】（2021?興慶區(qū)校級三模）055型驅(qū)逐艦是我國新一代主力驅(qū)逐艦，也是我國打造藍水海軍的重要力量。（1）我國055型驅(qū)逐艦南昌艦的排水量為1.2×104t，南昌艦滿載時，受到的浮力為1.2×108N。在有風的天氣，南昌艦以相同的速度逆風行駛比順風行駛時，艦體外側(cè)面受到的大氣壓強更小。（填“大”或“小”）（2）南昌艦進行反潛訓練時，會將產(chǎn)生的尾氣和冷空氣混合后再排出，目的是為了減弱敵方的紅外（填“紅外”或“紫外”）探測。南昌艦以柴油作為動力燃料，每消耗1t柴油產(chǎn)生的可利用的能量為1.72×1010J，柴油的熱值為4.3×107J/kg，則南昌艦熱機的效率為40%。請寫出一種提高熱機效率的方法盡量使燃料充分燃燒。【答案】（1）1.2×108；??；（2）紅外；40%；盡量使燃料充分燃燒。【解答】解：（1）已知南昌艦的排水量為1.2×104t，根據(jù)阿基米德原理可知，南昌艦滿載時受到的浮力為：F?。紾排＝m排g＝1.2×104×103kg×10N/kg＝1.2×108N；在有風的天氣，南昌艦以相同的速度逆風行駛時，艦體外側(cè)的風流速更大，則艦體外側(cè)面受到的大氣壓強更?。唬?）將產(chǎn)生的尾氣和冷空氣混合后再排出，是為了降低溫度，減弱敵方的紅外探測；柴油完全燃燒放出的熱量為：Q放＝mq＝1×103kg×4.3×107J/kg＝4.3×1010J，則柴油機的效率為：η＝；提高熱機效率的方法是盡量使燃料充分燃燒。故答案為：（1）1.2×108；?。唬?）紅外；40%；盡量使燃料充分燃燒。易錯點5

不能正確理解能量守恒定律【典例5】在各種形式的能量相互轉(zhuǎn)化過程中，下列說法正確的是（）A．動能一定守恒 B．內(nèi)能一定守恒 C．各種形式能的總量一定守恒 D．各種形式的能量都守恒【答案】C?！窘獯稹拷猓焊鞣N能量形式互相轉(zhuǎn)換是有方向和條件限制的，能量互相轉(zhuǎn)換時其總量保持不變，表明能量是不能被創(chuàng)造或消滅的。因此各種形式能的總量一定守恒，單一的某一種形式的能或幾種能不一定守恒，故C選項說法正確。故選：C。【變式5-1】有關(guān)能量守恒定律，下列說法中正確的是（）A．能量守恒定律只適用于機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化 B．能量守恒定律只適用于能量轉(zhuǎn)化過程 C．“摩擦生熱”是創(chuàng)造了熱，它不符合能量守恒定律 D．按照能量守恒定律，宇宙中的能量總和永遠不會增減【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化，故A錯誤；B、能量守恒定律既適用能量轉(zhuǎn)化過程，又適用于能量的轉(zhuǎn)移過程，故B錯誤；C、“摩擦生熱”是將機械轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C錯誤；D、根據(jù)能量守恒定律，宇宙中的能量總和不變，故D正確。故選：D?！咀兪?-2】（2022?花山區(qū)校級二模）如圖為麻省理工大學教授課堂演示情景，教授將一個擺球從下巴處放手，結(jié)果擺球擺回時并沒有砸到他的下巴，這是因為擺球在擺動過程中部分的機械能因為和空氣摩擦轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而導致擺球的機械能減少，這一過程符合（選填“符合”或“不符合”）能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律?！敬鸢浮糠?。【解答】解：擺球在擺動過程中部分的機械能因為和空氣摩擦轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而導致擺球的機械能減少，這一過程同樣符合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律，即能的總量保持不變。故答案為：符合。能力提升訓練能力提升訓練一、選擇題。1．（2021秋?恩陽區(qū)期中）關(guān)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燃燒情況無關(guān) B．容易燃燒的燃料熱值一定大 C．使用熱值高的燃料可以放出更多的熱量 D．煤的熱值大于干木材的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒干木材放出的熱量一定多【答案】A。【解答】解：A、熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無關(guān)。故A正確；B、熱值大小與燃料是否容易燃燒無關(guān)，故B錯誤；C、燃料燃燒放出熱量的多少不僅與燃料的熱值大小有關(guān)，還與燃料的質(zhì)量以及燃燒程度有關(guān)，故C錯誤；D、煤的熱值大于干木材的熱值，由于放出的熱量與燃料的質(zhì)量以及燃燒程度有關(guān)，所以燃燒煤放出的熱量不一定比燃燒干木材放出的熱量多，故D錯誤；故選：A。2．（2020?湘西州）關(guān)于能量守恒定律的下列說法中，正確的是（）A．能量既可以憑空消失 B．能量也可以憑空產(chǎn)生 C．熱機的工作過程不遵循能量守恒定律 D．能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變【答案】D?！窘獯稹拷猓篈B、能量既不能憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，故AB錯誤；C、能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉(zhuǎn)化，熱機的工作過程也遵循能量守恒定律，故C錯誤；D、一個物體能量增加，必然伴隨著別的物體能量減少，在能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中能量的總量是保持不變的，故D正確。故選：D。3．（2021秋?興文縣期末）關(guān)于熱機的效率，下列說法正確的是（）A．熱機的效率越高，說明做功越快 B．熱機的效率越高，在做功同樣多的情況下消耗的燃料越多 C．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機的效率 D．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、熱機的效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，與做功快慢無關(guān)，故A錯誤；B、由熱機效率的概念可知，在做功同樣多的情況下，消耗的燃料越少，則有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值越大，即熱機的效率越高，故B錯誤；C、使燃料燃燒更充分，可以提高燃料的利用率，即可以提高熱機效率，故C正確；D、熱機損失的能量中，廢氣溫度最高，帶走熱量最多，故D錯誤。故選：C。4．（2022?枝江市一模）單缸四沖程汽油機在某一沖程表現(xiàn)有如下特征：進氣門和排氣門關(guān)閉，氣缸內(nèi)壓強增大，利用飛輪的慣性完成。下列符合這一特征的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】B?！窘獯稹拷猓核臎_程汽油機在工作過程中，進氣門和排氣門同時關(guān)閉的沖程是壓縮沖程和做功沖程，壓縮沖程活塞壓縮氣缸內(nèi)氣體，使氣缸內(nèi)壓強增大，是依靠飛輪的慣性完成的，故B符合題意。故選：B。5．（2021秋?崆峒區(qū)期末）關(guān)于柴油機與汽油機的區(qū)別，下面敘述錯誤的是（）A．柴油機的汽缸頂部有一個噴油嘴而沒有火花塞 B．柴油機在吸氣沖程中吸入的是空氣 C．柴油機可應用于輪船 D．汽油機在壓縮沖程中對氣體的壓縮程度更高【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、汽油機與柴油機的結(jié)構(gòu)上不同：汽油機頂部是個火花塞，柴油機的頂部是噴油嘴，故A正確；B、工作過程中，柴油機吸入氣缸的是空氣，故B正確；C、柴油機比較笨重，可應用于輪船，故C正確；D、一般柴油機的壓縮比比汽油的大得多，且氣缸內(nèi)柴油燃燒要比汽油燃燒更充分，所以柴油機的效率更高一些，故D錯誤。故選：D。6．（2021?洪山區(qū)模擬）關(guān)于熱機，下列說法正確的是（）①汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞②柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸③在壓縮沖程中有很明顯的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。④在做功沖程中存在著化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程⑤在做功沖程中存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；⑥汽油機和柴油機除了做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的A．①②③④⑤⑥正確 B．①②③④⑥正確 C．②③⑤⑥正確 D．③④⑤⑥正確【答案】D?！窘獯稹拷猓孩倨蜋C頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴，故①錯誤；②柴油機在吸氣沖程中，將空氣吸入氣缸，汽油機吸入的是空氣和汽油的混合氣體，故②錯誤；③在壓縮沖程中，壓縮空氣做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故③正確；④在做功沖程的開始，燃料燃燒將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故④正確；⑤在做功沖程中，燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故⑤正確；⑥在汽油機和柴油機的四個沖程中，只有做功沖程做功，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的，故⑥正確。綜合分析可知③④⑤⑥正確。故選：D。7．（2021秋?益陽期末）如圖所示是汽油機工作時的四個沖程，其中說法正確的是（）A．按一個工作循環(huán)，其正確的排列順序是丁、乙、丙、甲 B．甲沖程中的能量轉(zhuǎn)換過程為機械能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能 C．使用熱值更高的燃料可提高熱機的工作效率 D．丁沖程中活塞向下運動汽缸內(nèi)壓強變大，大氣壓將空氣壓入汽缸【答案】B?！窘獯稹拷猓篈、丁圖中進氣門開啟，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；甲圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程；丙圖中兩氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程；乙圖中排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；則正確的排列順序是丁、甲、丙、乙，故A錯誤；B、甲圖是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；C、質(zhì)量相同的燃料完全燃燒時，熱值大的放出的熱量多，但用來做有用功的能量不一定多，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出能量的比值不一定大，所以熱機效率不一定能得到提高，故C錯誤；D、丁圖是吸氣沖程，活塞向下運動氣缸內(nèi)壓強變小，大氣壓將汽油與空氣的混合物壓入氣缸，故D錯誤；故選：B。二、填空題。8．（2021秋?香洲區(qū)校級期中）如圖所示為汽車的發(fā)動機的做功沖程，用水來冷卻汽缸是因為水的比熱容較大。熱機的效率是熱機性能的重要指標，下列操作中不能提高汽車熱機效率的有③。（選填序號）①定期保養(yǎng)，更換機油；②添加燃油添加劑，使燃燒更充分；③停車等待較長時間時，熄火；④使用渦輪增壓，利用尾氣?！敬鸢浮孔龉Γ槐葻崛?；③?！窘獯稹拷猓簣D中氣門都關(guān)閉，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程；用水來冷卻汽缸，因為水的比熱容較大，即相同質(zhì)量的水和其它液體相比較，若都是升高1℃時，水能吸收的熱量較多，故用水冷卻效果較好；①定期保養(yǎng)，更換機油，可以減小摩擦，減少額外功，從而提高熱機效率，故①不符合題意；②添加燃油添加劑，使燃燒更充分，可提高燃料的利用率，從而提高熱機效率，故②不符合題意；③停車等待較長時間時，熄火，可節(jié)約能源，減少做功時間，但不能提高熱機效率，故③符合題意；④使用渦輪增壓，利用尾氣，減少了熱量損失，從而提高熱機效率，故④不符合題意。故答案為：做功；比熱容；③。9．（2021秋?西寧月考）汽油的熱值是4.6×107J/kg，熱值是一種特性，與燃料的種類有關(guān)；完全燃燒5kg的汽油，能放出的熱量是2.3×108J。【答案】種類；2.3×108?！窘獯稹拷猓簾嶂凳侨剂系奶匦裕瑹嶂档拇笮∨c燃料的種類有關(guān)；汽油的熱值是4.6×107J/kg，完全燃燒5kg的汽油能放出的熱量是：Q放＝mq＝5kg×4.6×107J/kg＝2.3×108J。故答案為：種類；2.3×108。10．（2022?東莞市校級三模）如圖為火箭發(fā)射的場景，火箭的燃料使用了液態(tài)氫，主要是因為它的熱值大，火箭發(fā)射升空時，燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再轉(zhuǎn)化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能不守恒（選填“守恒”或“不守恒”）?！敬鸢浮繜嶂?；內(nèi)；不守恒?！窘獯稹拷猓海?）由于液態(tài)氫的熱值較大，因此運載火箭中，采用液態(tài)氫作燃料；（2）燃料燃燒過程中，將化學能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能，又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能；（3）由于這個過程中，燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能，因此火箭的機械變大，機械能不守恒。故答案為：熱值；內(nèi)；不守恒。11．（2020秋?冠縣期末）我國于2019年5月17日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功發(fā)射一顆北斗導航衛(wèi)星。如圖所示，“長征三號丙”運載火箭升空時，燃料燃燒后通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，在此過程中火箭的機械能不守恒。（選填“守恒”或“不守恒”）【答案】內(nèi)；機械；不守恒?！窘獯稹拷猓夯鸺l(fā)射升空時，燃料通過燃燒將化學能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能，燃氣對火箭做功，又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能，使得火箭的機械能增大，所以機械能不守恒。故答案為：內(nèi)；機械；不守恒。12．（2021秋?高州市期中）如圖是汽油機的做功沖程，若行駛時汽油機的飛輪的轉(zhuǎn)速為3600r/min，則每秒鐘做功的次數(shù)為30次。下列提高熱機效率的途徑中，說法錯誤的是B。A、盡量設(shè)法利用廢氣的能量B、盡量減少輸出功率C、盡量減少摩擦損耗的能量D、盡量讓燃料完全燃燒【答案】做功；30；B。【解答】解：（1）圖A中，兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程；飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min＝60r/s，表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動60圈，要經(jīng)過120個沖程，對外做功30次。（2）熱機效率是指熱機有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。所以減少熱量的損失可以提高熱機的效率；D使燃料充分燃燒、C減少熱機部件間的摩擦都可以減少熱量的損失，提高效率；B減少熱機的輸出功率，并不能減少熱量的損失，所以不能提高熱機的效率；A利用廢氣的能量，可以提高燃料的利用率，可提高熱機效率。故選B。故答案為：做功；30；B。13．（2021秋?和平區(qū)月考）如圖是一臺內(nèi)燃機，一個沖程活塞在氣缸內(nèi)移動的距離是50cm，這個內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速為1800r/min，一秒鐘對外做功15次，做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為2700N，一個做功沖程中燃氣對活塞做的功1350J，該內(nèi)燃機的功率20250