第6讲能量的利用能源考试说明1.能从能量转化的角度认识燃料的热值.2.了解热机的工作原理.3.能描述各种各样的能量和生产生活的联系.4.知道能量守恒定律.能列举日常生活中能量守恒的实例.5.能列举常见的不可再生能源和可再生能源.热值定义燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的_________，叫做这种燃料的热值单位_____________，符号是_____________公式q=Q/m理解（1）酒精的热值是3.0×107J/kg，表示_____________________________（2）热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的________________有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系【提示】对于气体燃料来说，热值q=Q/V，热值单位为“J/m3”.热机定义把______能转化为______能的机器原理种类蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等内燃机定义燃料在气缸内燃烧产生动力的热机分类汽油机和柴油机工作过程每个工作循环分为四个冲程：_____冲程、______冲程、_____冲程和_____冲程一个工作循环中只有_______冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的_______来完成压缩冲程中_______转化为______，在做功冲程中，______转化为_______热机效率定义热机用来做____的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比公式η=（Q有用／Q总）×100%能量流向提高热机效率途径①让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等；②利用废气的能量；③机件间保持良好的润滑、减小摩擦能量的转化与守恒能量的转化和守恒内容能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式_______为其他形式，或者从一个物体_________到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量______说明①能量的转化和转移都是具有方向性的②能的转化是通过物体做功来实现的.能的转化过程中，能量的形式发生了改变7\n③能的转移过程中能量的形式没有发生变化【提示】能量守恒定律不同于机械能守恒定律.所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有一定条件的.能源的分类分类标准类型定义实例是否要加工一次能源可以_____从自然界获取的能源风能、太阳能、核能、化石能源等二次能源无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源电能、汽油、酒精灯可否再生可再生能源可以从自然界源源____地得到的能源水能、风能、太阳能、生物质能等不可再生能源在短期内不可能从自然界___________的能源核能、化石能源等核能定义原子核________或________时释放的能量叫核能获得方式及应用太阳能来源氢原子核在超高温下发生_______，释放出巨大的核能优点取之不尽、用之不竭，环保无污染利用间接利用:化石燃料直接利用：【提示】核电站的核心设备是核反应堆：控制链式反应的速度，使核能平缓地释放出来，便于利用.命题点1 热值 下列关于热值说法正确的是（）A．燃料燃烧越充分热值越大B．2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大C．1kg煤燃烧放出3×105J的热量，则煤的热值为3×105J/kgD．热值是燃料的一种属性，与燃料的质量无关，不同的燃料热值一般不同点拨：燃料的热值是燃料的一种属性，仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关．热值的定义是1kg的燃料完全燃烧释放的热量．固体燃料的热值的单位与气体燃料的热值的单位不同． 1．(2022·资阳)关于燃料的热值下列说法正确的是（）A．燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B．容易燃烧的燃料的热值一定大C．煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多7\nD．0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大2．(2022·昆明)已知天然气的热值为4.0×107J/m3，完全燃烧2.1m3的天然气可以获得________J的热量，不计热量损失，这些热量可以使500kg的水，温度升高________℃.[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]3．(2022·无锡)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.1kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值________(填“变大”“变小”或“不变”)．命题点2 热机 (2022·昆明)如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示机械能转化为内能的冲程是（）内燃机的四个冲程的特点，吸气冲程：进气门开排气门关，活塞下行；压缩冲程：进气门与排气门关闭，活塞上行；做功冲程：进气门与排气门关闭，火花塞点火，活塞下行；排气冲程：进气门关排气门开，活塞上行．解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答．4．(2022·成都)以下机械属于热机的是（）A．杠杆B．斜面C．洗衣机D．汽油机5．(2022·枣庄)一台柴油机飞轮的转速为2400r/min，则在1s内，柴油机完成________个冲程；对外做功的次数是________．6．(2022·菏泽)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意，比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是________________________．图中________是汽油机的工作原理图．命题点3 热机的效率 建筑工地上有一台大型汽车吊，把100t建筑材料从地面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为________J．在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则完全燃烧2.0kg柴油释放的内能为________J，该过程中汽车吊的效率为________%.(柴油的热值为q＝4.3×107J/kg，取g＝10N/kg)点拨：热机的效率是反映热机对能量的利用效率，热机效率高的机械，热量的利用率大，热机的效率与热机的功率无关，与热机做功的多少无关．提高热机效率的措施主要是减小热量损失，减小机械间的摩擦等，把更多能量转化为机械能． 7．(2022·厦门)下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关8．(2022·株洲)在火电站内，燃料的化学能经锅炉、蒸汽轮机和发电机最终转化为电能．蒸汽轮机的作用是将________能转化为机械能．若锅炉、蒸汽轮机和发电机的效率分别为50%、70%和80%，则火电站的效率为________．7\n9．(2022·河北)用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为________J，煤气完全燃烧放出的热量为________J，煤气灶烧水的效率为________%.命题点4 能量的转化和守恒 (2022·昆明)可充电电筒的电池能反复充放电使用，既节约了资源，也保护了环境．电池充电时，________能转化为化学能，用电筒照明时，小灯泡将电能转化为________能．根据物体在使用过程中消耗和获得的能量来判断其能量的转化形式．能量转化和转移是有方向性的． 10．(2022·南京)关于能源与可持续发展，下列认识正确的是（）A．核燃料是可再生能源B．太阳能电池是将太阳能转化为内能的装置C．能量的转化和转移是有方向的D．能量在转化或转移的过程中，总量会减少11．(2022·淮安)太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（）A．图甲中，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能B．图乙中，太阳能热水器通过做功的方式将太阳能转化为水的内能C．图丙中，太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能D．图丁中，首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能12．(2022·昆明)如图是昆明环湖路两侧安装的“风光互补”新能源景观节能灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，其中小风扇是一个小型风力发电机．它们都是将其他形式的能转化成________能的装置，风力发电机的发电原理是____________．13．(2022·云南)食物也是一种“燃料”，不断地在人体内释放化学能，化学能转化为________能，使人的体温保持在37℃左右．命题点5 能源的分类 (2022·遂宁)自然界中有些能源一旦消耗就很难再生，因此我们要节约能源，下列能源中属于可再生能源的是（）A．石油B．太阳能C．煤D．天然气像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源． 14．(2022·来宾)下列能源中，属于二次能源的是（）A．煤B．石油C．电能D．太阳能15．(2022·漳州)在倡导“生态建设”的今天，我们日常生活中应注重新能源的利用，下列属于新能源的是（）A．煤B．石油C．木材D．太阳能16．(2022·昆明)核能是一种新能源，核裂变是产生核能的一种方式，另一种核反应方式是________；半导体二极管具有单向导电性；若用超导体输电，优点是可以实现输电过程中________电能损失．7\n一、选择题1．(2022·广东)下列能源属于不可再生能源的是（）A．风能B．化石能源C．水能D．太阳能2．(2022·内江)下列说法中正确的是（）A．原子核在常温下就能发生轻核聚变B．太阳的能量来自大量的氘核的裂变C．能量在转化的过程中总量保持不变，并且存在方向性D．煤、石油、天然气都属于可再生性能源3．(2022·宜昌)为节约能源，需提高热机的效率，下列措施不能提高效率的是 （）A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少热机部件间的摩擦C．尽量减少废气带走的热量D．尽量增加热机的工作时间4．(2022·盘锦)下列有关内能利用的说法正确的是（）A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B．通过技术改进，热机效率可达100%C．各种形式的能量都可以相互转化D．热机的工作过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程5．(2022·曲靖)关于热机，下列说法中正确的是（）A．效率越高的热机功率也越大B．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式也相同C．汽油机工作时汽油在汽缸里燃烧，汽油属于二次能源D．使用热值高的燃料可提高热机的效率6．(2022·茂名)如图所示是高速公路使用的“风光互补”照明灯．它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰胯”照明灯，“脚踩”蓄电池．下列解释合理的（）A．小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能B．光电池板将电能转化为光能C．太阳能、风能都是清洁的、不可再生能源D．照明灯消耗的电能是一次能源7．(2022·陕西)如图所示是某老师的自制教具．他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按下电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出．关于此实验，分析不正确的是（）A．酒精不完全燃烧时热值不变B．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息地做无规则运动C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低7\n8．(2022·莱芜)和平利用核能，提高清洁能源比重，是我国能源发展战略的重要内容，关于核能，下列说法正确的是（）A．核反应堆中，核能是通过聚变释放的能量B．核反应堆中，核能是通过裂变释放的能量C．核能是可再生能源D．核能是二次能源二、填空题9．(2022·沈阳)在风力资源丰富的地区，可以看见由许多风力发电机组成的“风车田”．发电机发电的过程是其它形式的能________(填“转移”或“转化”)成电能的过程．风能安全清洁，作为________(填“可再生”或“不可再生”)能源是未来的理想能源之一．10．(2022·宜昌)在比较不同燃料热值的实验中，小明利用与图示完全相同的两套实验装置，分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙，点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热．燃烧相同时间后，用甲加热后的水温度为30℃，另一杯水温度为24℃.此过程水的内能________(填“增大”或“减小”)．用甲加热的水吸收的热量为________________J，此时________(填“能”或“不能”)说明甲的热值较大．[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]11．(2022·广元)低碳生活正在广元兴起，据有关研究表明，在保证生活需要的前提下，每人每年少买一件衣物，可节约2.6kg的标准煤(相当减排CO26.5kg)，若2.6kg的标准煤完全燃烧则可生产________J的热量(煤的热值为3.0×107J/kg)，煤是____________(填“可再生”或“不可再生”)能源．12．(2022·镇江)如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于________冲程，该冲程将________转化为机械能．若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功________次、飞轮转过________圈．13．(2022·汕尾)走近加油站会闻到一股汽油味，这是因为汽油分子在________；完全燃烧10kg汽油可以放出________J的热量(汽油的热值为4.6×107J/kg)；汽油机是把内能转化为________能的动力设备．三、综合题14．(2022·昆明)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，得到了下表的数据：燃料的质量/kg100200300400燃料完全燃烧放出的热量Q木柴/J1.3×1062.6×1063.9×1065.2×106Q焦炭/J3.0×1066.0×1069.0×10612.0×106Q木炭/J3.4×1066.8×10610.2×10613.6×106(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；对于同一种燃料，质量越大，完全燃烧所释放的热量越________．(2)从表中的数据还可以看出，对于同一种燃料，________和________的比值是不变的，这个不变的比值，反映了燃料本身的一种性质，物理学中把它称为________，它是用来描述燃料完全燃烧时，释放热量能力大小的物理量．(3)完全燃烧0.01m3的天然气放出的热量是________J；如果这些热量完全用于加热水，可使________kg的水温度升高10℃；实际加热这些水所燃烧的天然气比上述要多许多，原因是用燃气灶烧水时，除了水吸收的热量外，一部分传给了盛水的容器，另外一部分传给了____________(答一个即可)．[q天然气＝4.2×107J/m3,c水＝4.2×103J/(kg·℃)]7\n(4)在烧水过程中，人们关心的是燃烧天然气所放出的热量中有多少被水吸收，为了衡量水吸收的热量在完全燃烧天然气放出的热量中所占比例，物理中引入________来描述，我们总是希望它的值越________越好．15．(2022·内江)如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图．汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况．该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时，消耗汽油1.5L．假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：(1)该汽车发动机做的有用功是多少？(2)该汽车的输出功率为多少？(已知：汽油的密度为0.8×103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg)第6讲能量的利用能源考点解读考点1比值焦每千克J/kg1kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J种类考点2内机械吸气压缩做功排气做功惯性机械能内能内能机械能有用功废气带走机械损失散热损失考点3转化转移保持不变考点4直接不断得到补充分裂结合聚变电热化学各个击破例1 D题组训练 1.D 2.8.4×107 40 3.可燃冰 不变例2 A题组训练 4.D 5.80 20 6.化学能转化为机械能 乙例3 1.5×107 8.6×107 17.4题组训练 7.B 8.内 28% 9.4.2×105 8.4×105 50例4 电 光题组训练 10.C 11.A 12.电 电磁感应 13.内例5 B题组训练 14.C 15.D 16.核聚变 无整合集训1．B 2.C 3.D 4.D 5.C 6.A 7.C 8.B 9.转化 可再生 10.增大 4.2×103 不能 11.7.8×107 不可再生 12.做功 内能 10 20 13.运动 4.6×108 机械 14.(1)不同 多 (2)热量 质量 热值 (3)4.2×105 10 空气(或燃气灶) (4)效率 大 15.(1)消耗汽油的质量为m＝ρV＝0.8×103kg/m3×1.5×10－3m3＝1.2kg，汽油完全燃烧放出的热量Q＝qm＝4.5×107J/kg×1.2kg＝5.4×107J，汽油机的有用功W有＝ηQ＝30%×5.4×107J＝1.62×107J；(2)汽车运动的时间t＝＝×3600s＝400s，汽车的输出功率P＝＝＝4.05×104W.7
