2019中考物理二轮练习专项知识练习_机械能与内能的相互转化.doc

. . . . 2019中考物理二轮练习专项知识练习-机械能与内能的相互转化 一.教学内容： 机械能与内能的相互转化 二.教学重点、难点： 1、做功改变物体的内能；机械能和内能的相互转化 2、热机及其种类和工作原理 3、热值的概念、单位、计算公式及简单的热值计算。 三.主要知识点： 1.做功改变物体的内能，对物体做多少功就有多少能转化为内能；物体对外做功，内能减少，做了多少功，内能就减少多少。 2.热机：是将燃料燃烧所产生的高温高压的燃气的内能转变为机械能的装置 A.汽油机：A.构造 B.工作过程：一个工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 能的转化情况：吸气冲程，没有能的转化；压缩冲程使机械能转化为内能；使混合气的温度升高的是做功冲程；内能转化成机械能对外做功的是排气冲程。 3.燃料的热值； A.物理意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量，每种燃料都有自己的热值。 B.定义：1KG某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号Q表示。 C.单位：J／KG，如酒精的热值是3.0×107J／KG，表示质量为1KG的酒精完全燃烧时所放出的热量是3.0×107J。 D.计算公式：Q放＝QM 【典型例题】 例1.在以下过程中，由于做功而使物体内能增加的是〔〕 A.把铁丝反复弯曲，弯曲处变热。 B.用酒精灯对烧杯中的水加热。 C.把钢球放入炉火中烧一段时间。 D.烧开水时，蒸气将壶盖顶起。 分析：此题考查做功和物体内能变化的关系。要点和分析如下： 1.要求物体的内能“增加”。选项D为蒸气对壶盖做功后，内能减少，不符合题意 2.增加物体内能的方法必须是对物体“做功”。选项B、C使用的方法均为热传递，不合要求 解答：正确选项是A。 说明：改变物体的内能的两种方式：做功和热传递，在进行相关的判断时，一要看是否有力，二要看该力是否做功；还要看是否发生了热传递。 例2.用比热是0.13×103焦／〔千克℃〕的铅与比热是0.22×103焦／〔千克℃〕的锡混合成比热为0.18×103焦／〔千克℃〕的混合金属，铅与锡的质量配合之比为＿＿＿＿＿＿。 分析：此题考查求解混合物比热的能力。 根据定义，比热这一特性只有在“物体吸收或放出热量，发生温度变化”的过程中才能表现出来。此题的困难在于并不存在上述过程。解决这一问题的方法为－－－－虚拟两个过程：设铅和锡的质量分别为M铅和M锡，比热分别为C铅和C锡，混合后的比热为C混。 第一个过程两者温度各自升高ΔT，吸热分别为Q铅和Q锡；第二个过程成为混合金属后，温度仍然升高ΔT，共吸热Q总。根据能量守恒，有 Q铅＋Q锡＝Q总 两边展开 C铅M铅ΔT＋C锡M锡ΔT＝C混〔M铅＋M锡〕ΔT 带入数据后，解得 M铅／M锡＝4／5 解答：4：5 小结：此题所采用的方法——“虚拟过程”法，能够轻松地打开许多“死结”，堪称物理学解题的一项“独门绝技”！值得下气力去学习、掌握。 例3.在四冲程内燃机工作的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程，这两个能量转化的过程存在于〔〕 A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程 C.做功冲程和排气冲程 D.吸气冲程和排气冲程 分析：此题考查对于四冲程内燃机工作过程的了解。 首先要明确：使用内燃机的目的，是“利用燃烧燃料做功，让内能转化为机械能”－－－－这一过程发生在做功冲程，这样，不包含做功冲程的选项A和选项D就被一举排除 －－－－“四选一”变成了〔从选项B和选项C中〕“二选一”。其次要理解：内燃机为什么需要存在“机械能转化为内能”的过程？〔从表面看起来，这是和使用内燃机的目的－－－－内能转化为机械能－－－－背道而驰的〕。原来，做功冲程把内能转化为机械能的效率，取决于燃烧室〔气缸〕的温度，温度越高，转化效率越高。“提高燃烧室的温度，以提高内燃机效率”，这就是在做功冲程之前，插入一个〔对气缸内的气体压缩做功的〕压缩冲程的目的。弄清了这一点，问题便迎刃而解－－－－应该选B。 解答：B 说明：学物理，不“悟理”不行。不但要“知其然”，还要“知其所以然”。对于选择题，“排错”〔排除错误〕＋“择优”是事半功倍的好方法 例4.太阳光垂直照射到地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到8.4×104焦耳的热量，如果我们能利用太阳光热的10％，那么在面积为50米2的屋顶上可以利用的太阳热的功率为＿＿＿＿＿＿千瓦。 分析：此题为效率与功率的综合题。可分步求解如下： 1.在屋顶上每分钟能得到的热量 Q总＝NQ0＝50×8.4×104焦耳＝4.2×106焦耳 2.其中我们能利用的热量 Q有用＝ηQ总＝0.1×4.2×