第14章《内能的利用》章末复习习题课ppt课件+教学设计+同步练习（含参考答案）

第14章《内能的利用》单元检测卷

一、单选题(共15小题)                                                                         

1.内燃机工作过程中，关于能量转化的下列说法中错误的是(　　)

A． 燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能

B． 在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能

C． 在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能

D． 在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能

2.如图所示试管中装有水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮，加热试管使水沸腾后，小叶轮转动，下列说法正确的是(　　)

A． 小叶轮的转动是热传递的结果

B． 小叶轮的转动是内能转化为机械能

C． 小叶轮的转动是机械能转化为内能

D． 内燃机中的压缩冲程与此相同

3.一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800 r/min，则柴油机每秒(　　)

A． 完成30个冲程，做功30次

B． 完成60个冲程，做功60次

C． 完成60个冲程，做功15次

D． 完成120个冲程，做功30次

4.学习了“能量的转化和守恒”的知识后，同学们提出了下面的一些关于利用和开发能源的建议，其中不可行的是(　　)

A． 我国煤炭资源丰富，应研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施

B． 电力部门应加快进行将内能直接转化为电能的研究，以减少内能在多次转化过程中的损失

C． 我国应进一步开发利用江河水利资源

D． 随着资源的不断消耗，应研究出一种既可以不消耗或少消耗能量，又能不断对外多做功的机器

5.四冲程内燃机工作的共同特点错误的是(　　)

A． 都有燃料进入汽缸

B． 将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功

C． 都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能

D． 一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成

6.如图所示的四幅图片是生活和生产中的场景，对其能量变化的描述，正确的是(　　)

A．货物被举高后内能增加了

B．列车进站速度减小后内能增加

C．握力计被握扁后其弹性势能减小

D．飞机升空后高度增加内能变大

7.汽油的热值是4.6×107J/kg，它的物理意义是(　　)

A． 燃烧1 kg汽油能放出4.6×107J的热量

B． 完全燃烧1 kg汽油能放出4.6×107J的热量

C． 完全燃烧1 kg汽油能放出4.6×107J/kg的热量

D． 1 kg汽油含有4.6×107J的热量

8.以下四幅图中，关于能量转化说法错误的是(　　)

A． 图甲所示，过山车向下运动时是重力势能转化为动能

B． 图乙所示，水电站将水的机械能转化为电能

C． 图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能

D． 图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能

9.下列四种能量的传递和转化过程中，只有热传递方式的是(　　)

A． 植物吸收太阳光进行光合作用

B． 水蒸气把壶盖顶起

C． 冬天用手摸户外的金属时感到冷

D． 闭合开关，电灯发光

10.有关能量守恒定律，下列说法中正确的是(　　)

A． 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化

B． 能量守恒定律只适用于能量转化过程

C． “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律

D． 按照能量守恒定律，宇宙中的能量总和永远不会增减

11.关于四冲程汽油机的工作过程，有以下几种说法：①在做功冲程中，活塞向上运动；②在排气冲程中，进气门关闭，排气门打开；③做功冲程火花塞产生电火花；④在一个冲程中对外做功两次．以上说法正确的是(　　)

A． 只有②③

B． 只有①③

C． 只有②④

D． 只有②③④

12.关于热机效率，下列说法正确的是(　　)

A． 两台热机，做有用功多的那台效率高

B． 热机的效率总小于1，只因为废气带走了余热

C． 热机的效率总小于1，说明使用热机的过程能量不守衡

D． 某热机的效率为35%，说明其用来做有用功的那部分能量占燃料完全燃烧放出的热量的35%

13.如图是某地使用的“风光互补”景观照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的是(　　)

A． 光电池板是将电能转化为光能

B． 小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能

C． 照明灯是将内能转化为电能

D． 蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能

14.关于能量的转移和转化，下列判断正确的是(　　)

A． 热量可以从低温物体转移到高温物体

B． 能量转移和转化没有方向性

C． 电取暧器辐射到房间里的热量可以再利用

D． 汽车由于刹车散失的热量可以再自动地用来驱动汽车

15.煤炭是一种重要能源，区别优劣煤最科学的办法是检测煤炭的(　　)

A． 比热容

B． 密度

C． 热值

D． 温度

二、填空题(共3小题)                                                                         

16.现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧________放出的热量多，1 kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值________．(选填“变大”、“变小”或“不变”)

17.如图是汽油机的剖面图，此时汽油机处于________冲程，和柴油机比，结构上的不同是________．

18.按如图所示装置进行实验，把试管中的水加热至沸腾，试管上方的小叶轮会转动起来，此过程中能量的转化与热机工作中的________冲程能量的转化相同．

三、实验题(共3小题)                                                                         

19.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同．

(1)比较不同物质吸热升温的特点，应选择___________两图进行实验．如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，_________液体的温度升高得较慢，_________液体的比热容较大．

(2)比较不同燃料的热值，应选择__________两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过_______________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)．

若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的测量仪器是__________，利用此实验方法计算出的热值将比真实值___________ .

20.比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相 同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧．

(1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整．

(2)实验后小明根据实验数据利用公式Q＝cmΔt算出了水吸收的热量，结合“10  g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，算出的酒精热值是否可靠，请说明理由__________.

21.木柴、焦炭、木炭等都是常用的燃料，对它们取不同质量进行完全燃烧，得到了如表的数据：

(1)从表中的数据可以得到，相同质量的不同燃料，它们完全燃烧所释放的热量是________的；

(2)从表中的数据可以得到，对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．

(3)从表中的数据可以得到，对于不同的燃料，燃料的热值一般情况下是________．

四、计算题(共3小题)                                                                         

22.如图所示，简易太阳能热水器受光面积1.2 m2，内装80 kg水，太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J，如果60%的热量被水吸收，问：

(1)20 ℃的水晒3  h后水温是多少摄氏度？

(2)煤气的热值是4.2×107J/kg，若煤气灶的效率为40%，则烧热这些水(达到上一问中水的末温)需燃烧多少煤气？

23.小华家使用的天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，表示该热水器工作时，天然气完全燃烧所消耗的化学能，有多大比例转化为水的内能．小华尝试估测该热水器的热效率，以核对名牌上的数值是否准确．他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注水的体积达到40L的时候洗衣机会自动停止注水．已知当时自来水的温度是15 ℃，热水器输出热水的温度为40  ℃，注水前天然气表的示数是2365.89 m3，注水后变为2366.05 m3，天然气的热值为3.2×107J/m3.解决以下问题：(6分)

(1)注入洗衣机的水在热水器中所吸收的热量是多少J?

(2)天然气热水器加热注入洗衣机里的水时，消耗了多少化学能？

(3)热水器的热效率？

24.安全、清洁、方便的太阳能越来越受到广泛利用，一太阳能热水器内装有250 kg，温度为20 ℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升到80  ℃.(q＝1.2×107J/kg)

(1)水吸收的太阳能是多少？

(2)这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？

(3)储水箱很重，放在热水器的下部更稳定，为何太阳能热水器的水箱都在热水器上部？

第14章《内能的利用》单元检测卷参考答案与解析

1.【答案】D

【解析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程．A项，燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能，说法正确；B、D项，在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能，故B说法正确，D说法错误；C项，在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能，说法正确．

2.【答案】B

【解析】燃料燃烧的过程是化学能转化为内能，这种内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，是内能做功的结果；故选项AC错误，选项B正确；内燃机的压缩冲程是压缩空气做功，将机械能转为内能，故D错误．

3.【答案】C

【解析】一个工作循环包括四个冲程，对外做功1次，活塞往复2次，曲轴(飞轮)转动2周．

由题知，飞轮每秒转数为：

n＝＝30  r，所以每秒钟完成了30×2＝60个冲程，对外做功15次．

4.【答案】D

【解析】A项，煤炭在燃烧的过程中，由于燃烧不够充分，导致散失的热量较多，故研究并采用如何让燃料充分燃烧，以减少热量损失的措施是必要的，此项说法正确；B项，现在我国的发电主要是火力发电，故研究内能直接转化为电能，以减少内能在多次转化过程中的损失，也是非常必要的．此项说法正确；C项，根据我国地利特点，进一步的开发潮汐能，也是可行的．此项说法正确；D项，能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变；此项说法错误．

5.【答案】C

【解析】汽油机和柴油机的异同点：

(1)相同点：四个冲相同，能的转化相同；

(2)不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油．产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大，温度升高达到柴油的着火点，汽油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油依靠压缩时内能增大，温度升高，达到柴油着火点而燃烧，点燃方式是压燃式．燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机的压缩比例更大，温度更高，做功越多，效率越高

根据以上分析可以看出，该题中汽油机和柴油机工作的共同特点是：都有燃料进入气缸；都有四个冲程；且将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外做功．A项，都有燃料进入汽缸，不合题意；B项，将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外作功，不合题意；C项，都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能，符合题意；D项，一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成，不合题意．

6.【答案】B

【解析】A项，货物被举高后，重力势能增加了，但内能不会改变，故A说法错误；B项，列车速度减小，质量不变，所以列车的动能减小，在刹车减速过程中，克服摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，故B说法正确；C项，握力计发生形变后弹性势能增加，故C说法错误；D项，飞机升空后，高度增大，所以其重力势能增加，但内能不会改变，故D说法错误．

7.【答案】B

【解析】汽油的热值是4.6×107J/kg，它表示的物理意义是：1  kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J，故A、C、D错误，B正确．

8.【答案】D

【解析】A项，图甲所示，过山车向下运动时高度减小，速度增大，是重力势能转化为动能，故A正确；B项，图乙所示，水力发电，将机械能转化为电能，故B正确；C项，图丙所示，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能，故C正确；D项，图丁所示，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将动能转化为内能，故D错误．

9.【答案】C

【解析】A项，植物进行光合作用，是光能转化为化学能，不符合题意；B项，水蒸气顶起壶盖，是水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为机械能，不符合题意；C项，冬天手摸户外的金属时感到冷，手的温度高，而金属的温度低，手接触金属，把热量传递给金属，是热传递，属于能量的转移，符合题意；D项，闭合开关，灯泡发光，是电能转化为光能，不符合题意．

10.【答案】C

【解析】A项，核反应堆，核能减少，内能增加，故核能转化为内能；B项，蒸汽轮机工作时，蒸汽冲击叶轮转动，内能转换为机械能；C项，发电机工作时，是机械能转化为电能；D项，电采暖：消耗电能，发出热量温度升高，是电能转化为内能．

11.【答案】B

【解析】图1是压缩空气引火仪实验，下压活塞时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，使气体的内能增大、温度升高，当达到棉花的燃点，使棉花燃烧．能量转化过程是机械能转化为内能．在内燃机的四个冲程中，压缩冲程是机械能转化为内能．A项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；B项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；把机械能转化为内能；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；把内能转化为机械能；D项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；因此与图1能量转化相同的是压缩冲程，即选项B.

12.【答案】D

【解析】A项，能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，故A错误．B项，燃料的燃烧得产生的能量才能利用，而燃料一旦消耗完，不能得到补充，因此能源存在危机；故B错误；C项，高山上滚落的石头，高度降低重力势能减小，速度加快，动能增大，所以是重力势能转化为动能．故C错误；D项，酒精燃烧时温度升高，所以是得到了内能，但内能不会自发的转化为酒精的化学能，故D正确．

13.【答案】A

【解析】(1)第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故将一部分动能转化为电能；

(2)列车在第二阶段机械制动过程中，列车的质量不变，其速度减小，其动能减小，故其所具有的机械能减小，据摩擦生热知，所以该过程中减小机械能转化成了内能．

14.【答案】D

【解析】根据燃料燃烧放出热量的公式Q＝mq可知燃料在燃烧时放出的热量与热值，燃料的质量，燃料是否完全燃烧有关；

根据Q＝cmΔt可知，放出的热量与物体的比热容、质量和降低的温度有关；

只知其中一个物理量不能做出判断．

15.【答案】C

【解析】热值是燃料的一种特性，是指1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时放出的热量越多，掺假后煤的热值降低，所以可以用热值来区分．而从比热容、质量、温度无法区分．

16.【答案】可燃冰　不变

【解析】已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧可燃冰放出的热量多；因为热值是燃料的一种性质，1 kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的种类没变，状态没变，故其热值不变．

17.【答案】压缩　汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴

【解析】如图所示，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩成高温高压气体，所以是压缩冲程；

汽油机和柴油机在构造上的区别是：汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴．

18.【答案】做功

【解析】由图可知，从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能．

19.【答案】(1)甲、丙　b　b　(2)甲、乙　温度计示数　天平　小

【解析】(1)在比较不同物质吸热升温的特点时，我们应控制燃料相同而吸热物质不同，因此应选择甲、丙两图来进行实验；如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，观察图丁可以看出，b液体的温度升高得较慢，b液体的比热容较大；

(2)要比较不同燃料的热值，我们应选择甲乙两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以通过温度计示数的变化量来反应；估测燃料的热值，还需要补充的实验仪器是天平；由于燃烧放出的热会有一部分散失到空气中去、烧杯等实验器材也会吸收一部分热量，从而使Q放大于Q吸，因此，利用此实验方法计算出燃料的热值比实际要偏小些．

20.【答案】(1)①加热后的水温/℃　②10  g碎纸片　(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收

【解析】(1)①需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量；

②根据控制变量法的思想，酒精和碎纸片的质量必须相等；

(2)酒精完全燃烧放出的热量不能被水全部吸收，故算出的酒精热值要小于真实值．

22.【答案】解：(1)∵太阳每分钟辐射到1  m2面积上的热量是7.56×104J,

∴太阳能热水器3  h得到太阳的辐射热量为：Q＝1.2 m2×3×60  min×7.56×104J/(m2·min)＝16329600  J,

而Q吸＝Qη＝16329600 J×60%＝9797760 J,

又∵C＝4.2×103J/(kg·℃)，m＝80 kg,

∴Δt＝＝＝29.2 ℃，

从而可知t＝Δt＋t0＝29.2 ℃＋20  ℃＝49.2  ℃.

(2)∵Q吸＝9797760 J，η热＝40%，

∴煤气燃烧放出的热量为：

Q放＝＝＝24494400 J,

又∵q气＝4.2×107J/kg,

∴m气＝＝＝0.5832 kg.

答：(1)20 ℃的水晒3  h后水温是49.2 ℃.(2)烧热这些水需燃烧0.5832 kg煤气．

【解析】(1)已知太阳每分钟辐射到1 m2面积上的热量是7.56×104J，便可以计算出太阳能热水器3  h得到太阳的辐射热量Q，已知60%的热量被水吸收，从而可利用公式Q吸＝Qη求出水吸收的热量，已知水的质量和比热容，可利用公式Δt＝计算出温度变化，已知水的初温，可利用公式t＝Δt＋t0计算出末温．

(2)已知水吸收的热量和煤气灶的效率，可利用公式Q放＝计算出煤气燃烧放出的热量，已知煤气的热值，可利用公式m气＝计算质量．

23.【答案】解：

(1)水的质量：

m＝ρV水＝1.0×103kg/m3×40×10－3m3＝40 kg，

水吸收的热量：

Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×40  kg×(40  ℃－15  ℃)＝4.2×106J；

(2)天然气释放的能量：

Q＝qv＝3.2×107J/m3×(2366.05 m3－2365.89 m3)＝5.12×106J；

(3)该热水器的热效率：

η＝×100%＝×100%≈82%.

【解析】(1)热水器加热过程中天然气释放的能量根据Q＝qv即可求出；

(2)直接根据Q＝cmΔt即可求出洗衣机中的水所吸收的热量；

(3)机械效率等于水吸收的热量与消耗总的能量之比．

24.【答案】解：(1)水吸收的热量：

Q吸＝cm1Δt＝4.2×103J/(kg·℃)×250  kg×(80  ℃－20  ℃)＝6.3×107J，

(2)这些热量相当于完全燃烧m2千克干木柴：

根据Q吸＝Q放＝m2q得：

m2＝＝＝5.25 kg.

(3) 因为玻璃管中的水被加热后，体积变大，密度变小，会向上流动，所以水箱在上面．

答：(1)水吸收的热量是6.3×107J；

(2)这些能量相当于完全燃烧5.25 kg干木柴放出的热量；

(3) 因为玻璃管中的水被加热后，体积变大，密度变小，会向上流动，所以水箱在上面．

【解析】本题考查了太阳能热水器使用、吸热公式计算、燃料燃烧放热计算，通过做题使学生了解太阳能的优点，引导学生积极开发新能源．

(1)知道水的质量、水的初温和末温，根据吸热公式计算水吸收的热量；

(2)求出了水吸收的热量，由题知Q吸＝Q放，利用Q放＝mq计算需要完全燃烧多少干木柴；