1、三 机械能和内能的相互转化题型归结：本节中主要介绍了三大知识点：一是改变物体内能的两种方法：做功和热传递。这类选择题（如题 5，8）比较多，重点是会分析某个物体内能的改变是由哪种方法引起的。二是热机，有关热机的题型主要是填空（如题 15）和选择（如题 12，13） 。三是热值，往往将有关热值的计算（如题 1）与热量计算综合起来命题。1B 西部地区蕴藏大量的天然气，将其通过管道送到能源缺乏的东部，这个工程叫“西气东输” ，此工程已经到达苏州，2004 年 5 月苏州已开始实施天然气换煤气工程。（1）天然气和煤气相比，从环保角度来年，天然气有什么优点？（2）从能量角度分析天然气有什么优点？（3）天
2、然气的热值是 8.4107J/m3，煤气的热值是 3.9107J/m3，在不计热量损失的情况下，分别加热一壶质量为 10kg、初温为 20的水至沸腾（标准大气压下） ，各需多少天然气和煤气？天然气的价格是 2.0 元/m 3，煤气的价格是 0.95 元/m 3，用哪一个更划算？命题意图：把几个知识点串联起来，考察综合解题能力思路点拨：天然气与煤气相比，天然气燃烧后的生成物是二氧化碳和水，而煤气燃烧后的生成物不仅有二氧化碳和水，还有二氧化硫，有时还有一些一氧化碳。天然气的热值与煤气相比，天然气的热值大，并且天然气容易完全燃烧，热损失少。全解：（1）天然气和煤气相比，从环保角度来看，天然气的污染少
3、。（2）从能量的角度来说，天然气的热值大，能量储存、输送均较煤气方便。（3）10kg 的水温度从 20加热到 100，需要吸收的热量：Q 吸c 水 m 水 t 水4.210 3J/(kg)10kg(10020)3.3610 6J。Q 放Q 吸3.3610 6J，所以消耗的天然气是：V 1Q 吸/q3.3610 6J/（8.410 7J/m3)0.04m 3，花费的钱是：2.0 元/m 30.04m30.08 元；消耗的煤气是：V 2Q 吸 /q23.3610 6J/（3.910 7J/m3)0.086m 3，花费的钱是：0.95 元/m 30.086m30.0812 元。从价格上看，烧天然气更
4、划算。误区分析：在计算热传递中的热量时应选用公式 Qcmt，在计算燃料燃烧放出的热量时就要选 用 VQ/q。2A 酒精的热值比煤油小，这表示（ ）A. 燃烧酒精比燃烧煤油放出的热量少。B. 燃烧酒精比燃烧煤油达到的温度低。C. 相同质量的酒精和煤油中，煤油含的热量多。D. 相同质量的煤油和酒精 完全燃烧时，煤油放出的热量多命题意图：剖析热值的概念，更深刻的去理解热值的物理意义。思路点拨：单位质量的某种燃料在完全燃烧时所放出的热量，叫这种燃料的热值一般来说，不同燃料热值是不同的，只有在质量相同，均完全燃烧的条件下，才可比较放出热的多少。全解：选 D。误区分析：我们抓住热值这一概念来分析，A 选项
5、中没有指出燃料的质量是否相同。B 选项中的温度与热值没有什么关系。C 选项中把热量与热能概念混淆了。3B 如图所示，能量转化形式完全相同的是（ ）A、和 B、和 C、 和 D、和命题意图：学会用学过的能量转化的相关知识解决实际问题。思路点拨： 仔细观察四幅图，了解图中的各个物体最终分别获得了什么能量。全解：选 D。中是水蒸气对瓶塞做功，瓶塞获得机械能被“弹”出来，这是内能转化为机械能；中活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度升高，达到棉花着火点，而使棉花燃烧；中是内燃机的 做功冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能；中是利用暖气取暖，这是热传递 ，没有能量转化。误区分析： 判断机械能与内能的相互转化
6、，首先要分清转化前后的能量的表现形式，而物体的机械能必以机械运动为特征，物体的机械能改变，必有做功的过程，然后根据物体能量的变化情况确定能量的转化形式，如：内能减小，机械能增大，则内能转化为机械能；内能增大，机械能减小，则机械能转化为内能。考点链接：本节考试命题的类型主要为选择填空和计算，考察的重点为改变物体内能的两种方法，热机工作时的能量转化，热值的物理意义和计算等。4A 小梅同学将能量的转 化及常见的例子连线如下，其中有一组出现了错误，请你帮她找出（ ）A. 机械能转化为内能用磨刀石磨刀B. 内能转化为机械能暖水瓶瓶盖蹦起C. 电能转化为内能电炉工作D. 势能转化为动能向上运动的乒乓球思路
7、点拨：先排除肯定正确的选项，再比较拿不准的。全解：选 D 向上运动的乒乓球是动能转化为重力势能。5A 图中的男孩和女孩是通过什么方式暖手的（ ）A.他们都是通过热传递来暖手 B.他们都是通过做功来暖手C.女孩通过热传递来暖手，男孩通过做功来暖手D.女孩通过做功来暖手，男孩通过热传递来暖手思路点拨：仔细观察图中两人的动作，在了解改变物体内能有做功和热传递两种方法的基础上加以判断。全解：选 C 女孩把手放在嘴边呵气取暖，是通过热传递的方式增加手的内能。男孩用摩擦的方法取暖，属于做功的方式。训练题组6 A 以下关于能量的转化的叙述中错误的是（ ）A 电饭锅工作时，将电能转化为内能 B 汽油机做功冲程
8、，将机械能转化为内能 C 电动机车行驶时，将电能转化为机械能 D 绿色植物的光合作用，将光能转化为化学能全解：选 B 做功冲程应该是内能转化 为机械能。7B 关于对 q=Q/m 的理解A. 热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比。B. 热值与燃料的质量成反比。C. 热值与燃料的质量成反比,与燃料完全燃烧放出的热量成正比。D. 热值的大小由燃料本身决定的,与质量和热量无关。思路点拨：燃料的热值是反映燃料燃烧时放出能量本领的物理量.误解：选 C全解:选 D。燃料的热值的大小只取决于燃料的种类,与燃料的多少及完全燃烧放出的热量的多少无关。诊断：由于没能认识到热值和密度一样，都属于物质的物理属性。8A 下
9、列事例中利用热传递改变内能的是 ( )A 太空中的陨石，坠入地球大气层，成为流星B、从滑梯上滑下时，臀部有灼热的感觉 C 冬天手冷时，搓搓手就暖和了 D 夏天，广场上的石凳因太阳照射而发烫思路点拨：热传递改变物体内能的同时必然存在两个有温度差的物体。全解：选 D 回味 ：内能的变化 主要体现在物体温度的变化上。9A 夏天，用棉被盖住冰块，冰块就不容易熔化，这是因为（ ）A. 冰块的冷气不容易传到外边去 B. 棉被外的温度不容易传到冰块上 C. 棉被外的热不容易传到冰块上 D. 以上说法都不对全解：选 C10A 下列现象中，属于内能转化为机械能的是（ ）A.用打气筒打气 ，气筒壁发热 B.锯木头
10、时，锯条发热C.用电熨斗烫衣服，电熨斗发热 D.被点燃的冲天炮腾空而起思路点拨：内能转化为机械能，最终获得的是机械能，可以根据这一特点进行判断。全解：选 D 爆竹腾空而起的过程是火药的化学能转化为内能，内能再转化为机械能。11A 下列现象中，利用内能做功的是 ( )A 冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B 车刀在砂轮的高速磨擦之下溅出火花 C 在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D 火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起思路点拨：利用内能做功，其实就 是内能转化为机械能过程全解：D回味：内能有两个方面的运用：利用内能加热物体和利用内能来做功。12 A 内燃机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程是（
11、）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程全解：选 C13 B 下图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（ ）A. 乙、甲、丁、丙 B. 甲、乙、丙、丁C. 乙、丁、甲、丙 D. 甲、丁、乙、丙思路点拨：在判断顺序时要注意观察进气门和排气门的情况，活塞的运动方向。例如吸气冲程肯定是进气门打开，否则无法吸气。全解：选 A14 A 我们每天都要生火煮饭，这是利用内能直接来_，内能的另一个重要应用就是用它来_。全解：加热物体， 做功15B 如图所示，此图是汽油机的 冲程。在此冲程中，气缸中的气体体积 ，压强 。 （填“变大” 、 “变小”或“不变” ）思路点拨：该图中两
12、个气门均关闭，活塞向上运动，可知是压缩冲程全解：压缩，变小，变大 16 B 焦炭的热值 3017.焦/千克，它的物理意义是_。完全燃烧_千克的焦炭放出的热量能把 200 千克的水温度升高 50C。思路点拨：先计算出 200 千克水上升 50所需要的热量，再根据 Q=mq 算出焦炭的需要量全解：1kg 焦炭完全燃烧放出的热量是 3.0107J, 1.417A 一根铁丝，可以把它放在砂纸上反复摩擦，使之温度升高，也可以将其放在火焰上烤，使其温度升高。这说明 和 都可以改变物体的内能。全解：做功 热传递18 B 为了适应建设“绿色经济强省”战略目标的需要，某城区二环路以内的城市居民生活不能用蜂窝煤作
13、燃料，全部使用煤气，这一措施既环保又提高了燃料的利用率。一个三口人之家烧蜂窝煤平均月消耗 70kg，蜂窝煤的热值 q=3.0107J/kg。求：（1）一个家庭月消耗煤完全燃烧时放出的热量；(2) 蜂窝煤炉热效率约为 20%，一个家庭月烧煤散失的热量。思路点拨：煤炉的效率就是用实际利用的 那部分能量比上燃料燃烧放出的总能量。全解 （1） Q=mq=70kg3.010 7J/kg=2.1109J（2）Q 散失 =Q(1-20%)=2.1109J80%=1.68109J19 B 一块蜂窝煤的质量为 0.6 千克，其热值是 3 107Jkg。如果蜂窝煤完全燃烧时放出的热量有 21%被水吸收，则完全燃烧
14、一块蜂窝煤最多能把多少千克 10的水加热到100？思路点拨：将公式 Q=mq 与公式 Q= cm(t-t0)结合使用。全解 Q=mq=0.6kg3 107Jkg=1.8 10 7JQ 吸=21%Q= cm(t-t 0),即 21%1.8 107J=4.2103J/(kg) m(100-10)解得：m=10kg一致，是越来越_的。小明想用“冷却速度”(用字母 V 代表)来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：_叫做冷却速率。（4）小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到_的影响。(5)根据(4)中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一
15、反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：_ 。全解：（1）牛奶的质量、初温；（2）水传递热的本领比空气强；（3）慢；单位时间内温度降低的多少；（4）外界温度；（5）流动的水善于传热；水循环流动，保持水的低温。20 B 完全燃烧热值为 3.0107J/kg 的酒精 0.7kg，放出的热量为多少？若这些热量的 40%被质量为 100kg、温度为 10的水吸收，水的温度将升高到多少摄氏度？全解：Q=mq=0.73.010 7J=2.1107JQ=40%Q=0.42.1107J=0.84107J102.483CmQt20t=t0+t=10+20=30 流水喷淋法的工作过程：如图通过喷头，大量细小的水珠源源不断地喷洒在高温物体上，落水收集后通过冷却塔再循环使用。
