第四节 机械能和内能的相互转化

1、第四节 机械能和内能的相互转化课前预习题一、填空题1.内能是物体内部 所有 分子 势能 动能 总和.当物体的温度升高时，它的分子的运动 越快 ，内能 越大 .2.在热传递过程中，传递_热量_的多少叫做热量，热量单位是_焦耳_J_；热传递可以改变物体的_内能_，物体吸收热量，_ 内_能增加.3.改变物体内能的方法有两种： 热传递 和 做功 .这两种方法是 做功 的.下图中， 是利用前者改变物体内能.4.热机是把 内能 能转化成 机械能 能的机器. 汽油机 是最常见的热机，它是利用燃料在 内燃机 里产生的 内能 来推动活塞做功的.5.内燃机的四个冲程分别是： 吸气 冲程、 压缩 冲程、 做功 冲程

2、和 排气 冲程.其中 做功 冲程是把内能转化为机械能.6.质量为 1千克 的燃料 完全 燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值.热值的单位是 J/KG ，符号是 q .已知燃烧某种燃料10 g时，最多可放出3.3×105 J的能量，则该燃料的热值是 3.3x103J .7.下表为几种燃料的热值，由表可知（1）完全燃烧5 kg木炭放出的热量是 1.7x108 J.（2）柴油的热值 大于 酒精的热值，说明完全燃烧质量相同的柴油和酒精时， 柴油 放出的热量多.（3）1 kg焦炭的热值 小于 10 kg焦炭的热值，因为热值的大小仅与 质量 有关.几种燃料的热值 单位 J/kg焦炭木炭酒精柴油3.

3、0×1073.4×1073.0×1073.3×107二、 选择题1.下列各种情况中，使物体的内能增加的是（ b ）A.将物体从一楼搬到三楼 B.物体的温度升高C.物体做机械运动的速度增加 D.物体对外做功2.下列现象中，由于热传递使物体内能增加的是（C ）3.下列说法中正确的是（ D ）A.0 的冰内能为零B.一个物体各部分温度相同，则其中每个分子热运动速度必定相同C.将一个物体放在高速行驶的列车上，其内能增大D.两个物体温度相同，材料相同，其内能不一定相等4.对于四冲程汽油机，燃料进入气缸的冲程是（ A ）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.

4、排气冲程5.过去人们在冬天常用烟煤生火取暖.已知烟煤的热值为2.9×107 J/kg，则当燃烧了1 kg的烟煤时，下列说法正确的是（ D ）A.可放出2.9×107 J的热量 B.屋子吸收了2.9×107 J的热量C.放出的热量大于2.9×107 J D.屋子吸收的热量小于2.9×107 J 课堂练习一、填空题1.当物体对外做功时，它的内能_ 减少_，温度_降低_；当外界对物体做功时，物体的内能_增大_，温度_增高_.给自行车打气，筒壁会发热，这是压缩筒内的空气_压缩_，使空气的_内能_增加，温度升高的缘故.2.火柴可以擦燃也可以放在火上点燃，

5、前者是用_做功_的方法使火柴燃烧，后者是用_热传递_的方法使火柴燃烧.这两种方法都能改变物体的内能.3.用水壶烧水，水烧开以后，水蒸气会把壶盖顶起来，这时水蒸气对壶盖_做功_，水蒸气的一部分_内_能转化为壶盖的_动_能，水蒸气的_内_能减少，它的温度_减少_.4.在古代，人类就掌握了钻木取火的方法，这是用_做功_的方法来改变木头的内能；烧红的铁块放进凉水里，水的温度升高了，这是用_热传递_的方法来改变水的内能.5.在内燃机工作的四个冲程中，只有_做功_冲程燃气对外做功，完成_内_能和_机械能_能的转化；压缩冲程是将_机械能_能转化为_内_能的过程.6.汽油机吸进气缸的物质是_油和空气_.单缸四

6、冲程汽油机完成一个工作循环，活塞往复_2_次，曲轴转动_2_周，对外做功_1_次.7.有的航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的_热值_很大.燃烧1 m3煤气大约能放出热量3.9×107 J，某市管道煤气收费标准为0.87元/m3，有一户人家在一个月内燃烧煤气消耗1.17×109 J热量，这个月应该交煤气费_26.1_元.8.下表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg干木柴无烟煤酒精煤油氢气1.2×1073.4×1073.0×1074.6×1071.4×108从表中可以看出酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示的物

7、理意义是_1KG_酒精中有3.0×_107_J_.那么燃烧1 g的酒精可放出热量_3.0×104J.放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是_7：6_. 9.如图156所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是_，在这个过程中能量的转化是_，_就是根据这种道理制成的.二、选择题1.汽油机飞轮的转速是3000 r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是（ A） A.1500次 B.3000次 C.6000次 D.750次2.关于热机的效率，下列说法中正确的是（ ）A.热机的效率可以等于1 B.燃料完全燃烧放出的热量不可能全

8、部用来做功C.减少热损失对提高热机效率无影响 D.设法利用废气的能量也不能提高热机效率3.下列提高热机效率的做法中，无效的是（ ）A.保证良好的润滑 B.尽量减少各种热损失 C.提高燃油的质量 D.减少因克服摩擦而额外消耗的功4.以下现象中，由内能转化为其他形式能的现象是（ ）A.刀在磨刀石上被磨得发烫 B.雨滴从高空下落时温度会升高C.用电熨斗熨衣服 D.被加热的试管中的水蒸气膨胀做功，把管塞推出管口5.我国发射的宇宙飞船在完成任务后，返回地面指定地点，宇宙飞船在下落到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速直线运动，则宇宙飞船在匀速下降的过程中，它的（ D ）A.动能不变，势能减小，内能增大 B

9、.动能不变，势能增大，内能减小C.动能减小，势能不变，内能增大 D.动能增大，势能减小，内能不变6.如图153所示，从能量的转化和转移的角度可用下面三句话来概括：小孩克服摩擦做功，动能转化为内能小孩从滑梯上滑下时，重力势能转化为动能小孩的臀部吸热，内能增加，温度升高以下排序正确的是（ C ）A. B.C. D.7.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（ C ）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程8.在图155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（ B ）A.乙、甲、丁、丙B.甲、乙、丙、丁C.乙、丁、甲、丙D.甲、乙、丁、丙9.关于燃料的

10、热值，以下说法正确的是（ B）A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料，热值一定大C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D.0.5 g汽油和2 kg汽油，它们的热值是一样10.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（ C ）A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多11.关于热值的下列说法中正确的是（ D ）A.燃料燃烧时，随着不断放热，它的热值越来越小B.采取措施使燃料燃烧更充分，就可以提高燃料的热值C.任何燃料实际燃烧时放出的

11、热量，都比按热值计算出来的数值小D.煤油的热值比酒精大，就是说煤油完全燃烧放出的热量比酒精多12.1990年4月7日，我国“长征3号”火箭成功的把“亚洲一号”国际通信卫星发射到预定的轨道.火箭点火后，高温高压燃气迅速膨胀向外喷出，燃气的温度下降，火箭则获得推力高速上升，并达到一定速度.在这个过程中，下列哪一说法是正确的（ A ）A.燃气的一部分内能转化为箭身的机械能B.燃气的全部内能转化为箭身的机械能C.燃气的一部分机械能转化为内能D.燃气的全部机械能转化为内能13汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，气缸中的 ( C )A压强增大，温度降低 B压强减小，温度升高C压强增大，温度升高 D压强减小，

12、温度降低14航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有 ( D )A较小的质量 B较小的密度 C较大的比热容 D较大的热值15柴油机甲的功率是乙的15倍，甲的效率为20，乙的效率为25，那么甲与乙每小时消耗的油量之比为 ( D )A15：8 B6：5 D C5：6 D8：15三、计算题1.用锯锯木头，每分钟拉锯15次，每次移动0.6 m，人拉锯的作用力是150 N，如果拉锯时所做的功有70%转化为内能，那么2 min木头增加的内能是多少？ 2.方便的煤气越来越多地走进了普通家庭.某市的管道煤气的收费标准为1.0元/m3，一户人家在一个月内烧煤气消耗的热量约为2.5×10

13、9 J，求该户人家这个月应交的煤气费是多少?（煤气的热值为4.2×107 J/kg,密度为1.2 kg/m3，假设为完全燃烧） 3.已知干木柴的热值是1.2×107 J/kg，完全燃烧0.7 kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20 升高到70 ？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·).4.物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：取500 g水放在烧杯中，测得水的温度为20 ，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中，观察水温的变化，当温度计的示数恰为70 时，消耗了10 g酒精.水的比热容为4.2×103 J/(kg·)（1）请计算出实