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專題04 內(nèi)能及其應(yīng)用
一、內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別和聯(lián)系 項(xiàng)目?jī)?nèi)能機(jī)械能定義所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和物體動(dòng)能和勢(shì)能的總和決定大小的因素物體的溫度、質(zhì)量、體積、狀態(tài)、物質(zhì)的種類等物體的速度、質(zhì)量、所處的高度、彈性形變程度研究對(duì)象物體內(nèi)部的分子整個(gè)物體聯(lián)系單位均是焦耳，可以相互轉(zhuǎn)化
二、影響內(nèi)能大小的因素 影響因素解釋溫度溫度越高，物體內(nèi)部分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子動(dòng)能越大。另外由于熱脹冷縮，溫度升高，物體體積變大，分子間勢(shì)能也變大，所以物體的溫度越高，內(nèi)能越大質(zhì)量質(zhì)量反映了物體內(nèi)分子數(shù)目的多少。在其他條件相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體內(nèi)分子個(gè)數(shù)越多，分子動(dòng)能和分子勢(shì)能總和就越大，即內(nèi)能越大體積體積體現(xiàn)了分子間平均距離的大小。分子間距離的大小變化引起分子間作用力大小的變化，從而影響分子勢(shì)能的大小，也就影響了內(nèi)能大小種類不同物質(zhì)的分子大小、結(jié)構(gòu)都不同，在溫度、質(zhì)量相同時(shí)，盡管它們的分子平均動(dòng)能相同，但分子間作用力不同，分子勢(shì)能不同，物體內(nèi)分子個(gè)數(shù)也不同，所以內(nèi)能不同狀態(tài)物體的物態(tài)不同，分子間距不同，相互作用力也不同，分子勢(shì)能就不同。因此物體的物態(tài)影響內(nèi)能的大小。比如50 g、0 ℃的水的內(nèi)能比50 g、0 ℃的冰的內(nèi)能大。同種物質(zhì)質(zhì)量、溫度都相同時(shí)，處于氣態(tài)時(shí)內(nèi)能最大，液態(tài)時(shí)次之，固態(tài)時(shí)最小
三、溫度、熱量、內(nèi)能三者之間的區(qū)別于聯(lián)系 溫度熱量?jī)?nèi)能區(qū)別概念宏觀上，表示物體的冷熱程度； 微觀上，反映物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度在熱傳遞過(guò)程中傳遞能量的多少構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和表述用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述用“放出”或“吸收”表述用“有”、“具有”、“改變”、“增加”、“減少”的那個(gè)表述單位攝氏度（℃）焦耳（J）焦耳（J）聯(lián)系（1）溫度反映了內(nèi)能的大小，熱量反映了內(nèi)能變化了多少； （2）物吸收熱量，內(nèi)能會(huì)增加，溫度不一定升高，如晶體熔化；物放出熱量，內(nèi)能會(huì)減少，但物體溫度不一定降低，如晶體凝固歸納總結(jié)一個(gè)一定物體溫度升高或降低時(shí)，其內(nèi)能一定增加或減少四個(gè)不一定（1）一個(gè)物體的內(nèi)能增加或降低時(shí)，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過(guò)程； （2）一個(gè)物體的內(nèi)能增加或降低時(shí)，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是外界對(duì)物體做功或物體對(duì)外界做功； （3）一個(gè)物體吸收或放出熱量時(shí)，內(nèi)能增加或減少，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過(guò)程； （4）一個(gè)物體溫度升高或降低時(shí)，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是因?yàn)樽龉?，如摩擦生熱或物體對(duì)外界做功
四、熱機(jī)效率與功率的區(qū)別 熱機(jī)效率熱機(jī)功率定義用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比單位時(shí)間內(nèi)做的功物理意義反映熱機(jī)對(duì)能量的利用反映熱機(jī)做功的快慢定義式
1．改變物體內(nèi)能的方式 2．溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系 （1）溫度：表示物體的冷熱程度。溫度升高，內(nèi)能增加，但不一定吸熱（如鉆木取火、摩擦生熱）。 （2）熱量：是一個(gè)過(guò)程量。吸收熱量，不一定升溫（如晶體熔化、水沸騰），內(nèi)能不一定增加（如吸收的熱量全部用來(lái)對(duì)外做功，內(nèi)能可能不變）。 （3）內(nèi)能：是一個(gè)狀態(tài)量。內(nèi)能增加，不一定升溫，不一定吸熱（通過(guò)做功使內(nèi)能增加）。 3．內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程 4．辨識(shí)沖程類型的方法 5．提高熱機(jī)效率的主要途徑 （1）改善燃燒的條件，使燃料盡可能充分燃燒（將煤磨成煤粉，用空氣吹進(jìn)爐膛，使之更充分燃燒）； （2）減少各種熱量損失（I. 加大受熱面積，以減少煙塵廢氣帶走的熱量；II. 使用較好的保溫材料，減少熱損失）； （3）在熱機(jī)設(shè)計(jì)和制造上，采用先進(jìn)的技術(shù)； （4）保障良好的潤(rùn)滑，減少機(jī)械摩擦。
模型1 內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
關(guān)于內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是　　
A．的物體沒(méi)有內(nèi)能
B．具有機(jī)械能的物體不一定具有內(nèi)能
C．物體內(nèi)能的大小與溫度無(wú)關(guān)
D．物體具有內(nèi)能也可以同時(shí)具有機(jī)械能
　【答案】D
【解答】解：物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能之和叫內(nèi)能，的物體也具有內(nèi)能，故錯(cuò)誤；．任何物體都有內(nèi)能，具有機(jī)械能的物體一定具有內(nèi)能，故錯(cuò)誤；．物體的內(nèi)能與溫度、質(zhì)量和狀態(tài)都有關(guān)，故錯(cuò)誤；．任何物體都具有內(nèi)能，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，既具有內(nèi)能，又具有機(jī)械能，故正確。故選：。
名師點(diǎn)撥：本題考查了內(nèi)能的概念、影響因素、與機(jī)械能的區(qū)別，注意：一切物體都具有內(nèi)能，但物體的機(jī)械能有時(shí)候?yàn)?br/>【變式練1】關(guān)于內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是　　
A．物體由靜止到運(yùn)動(dòng)，物體的內(nèi)能增加
B．的冰和的水內(nèi)能相等
C．物體可以沒(méi)有機(jī)械能，但一定有內(nèi)能
D．高溫物體一定比低溫物體的內(nèi)能大
　【答案】C
【解答】解：、物體由靜止到運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能發(fā)生了變化，內(nèi)能的大小與機(jī)械能無(wú)關(guān)，故內(nèi)能可能不變，故錯(cuò)誤；、內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量、狀態(tài)有關(guān)，的冰的內(nèi)能比的水內(nèi)能小，故錯(cuò)誤；、一切物體都具有內(nèi)能，故正確；、內(nèi)能的大小與物質(zhì)的種類、溫度、質(zhì)量、狀態(tài)有關(guān)，溫度高的物體的內(nèi)能不一定大，故錯(cuò)誤。
【變式練2】（2023 郴州）下列關(guān)于物體的溫度和內(nèi)能說(shuō)法正確的是（　　）
A．溫度越高的物體，內(nèi)能越大
B．摩擦生熱是通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能
C．物體運(yùn)動(dòng)的速度越快，內(nèi)能越大
D．﹣20℃的冰塊沒(méi)有內(nèi)能
【答案】B
【分析】（1）任何物體都有內(nèi)能。物體的內(nèi)能與溫度、體積等因素有關(guān)；
（2）改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞，改變物體內(nèi)能的兩種方法是等效的；
（3）內(nèi)能的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；
（4）一切物體都具有內(nèi)能。
【解答】解：A．溫度是分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的反映，溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子的平均動(dòng)能增大，但物體的內(nèi)能不一定越大，故A錯(cuò)誤；B．改變物體內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞，摩擦生熱是通過(guò)做功的方式改變物體的內(nèi)能，故B正確；C．內(nèi)能與分子的熱運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)，還與質(zhì)量、溫度有關(guān)，與機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．一切物體都具有內(nèi)能，﹣20℃的冰塊也具有內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選：B。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)影響內(nèi)能因素的掌握，改變內(nèi)能的兩種方式的認(rèn)識(shí)，是熱學(xué)的難點(diǎn)，是中考的熱點(diǎn)。
【變式練3】下列關(guān)于物體內(nèi)能的說(shuō)法正確的是　　
A．內(nèi)能就是機(jī)械能
B．的物體沒(méi)有內(nèi)能
C．物體內(nèi)能大小與其溫度有關(guān)
D．物體內(nèi)能大小與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)
【答案】C
【解答】解：、內(nèi)能與機(jī)械能無(wú)關(guān)，故錯(cuò)誤；、一切物體，不論溫度高低，都具有內(nèi)能，的物體也有內(nèi)能，故錯(cuò)誤；、物體內(nèi)能大小與其溫度有關(guān)，故正確；、內(nèi)能是構(gòu)成物體分子的熱運(yùn)動(dòng)，與機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，故錯(cuò)誤；故選C。
模型2 溫度、內(nèi)能和熱量的關(guān)系
（2022 黑龍江）下列關(guān)于內(nèi)能知識(shí)的描述正確的是（　?。?br/>A．物體溫度越高內(nèi)能越大，所以0℃的冰沒(méi)有內(nèi)能
B．溫度越高的物體含有的熱量越多，所以0℃的冰沒(méi)有熱量
C．摩擦生熱是通過(guò)做功的方式改變了物體的內(nèi)能
D．物體吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度一定升高
【答案】C
【分析】（1）物體的內(nèi)能與質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān)；一切物體在任何情況下都有內(nèi)能；
（2）熱量是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)物體含有多少熱量；
（3）做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能；
（4）內(nèi)能的大小與質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等因素有關(guān)。
【解答】解：A、因?yàn)槲矬w的分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，所以任何物體都有內(nèi)能，0℃的冰仍具有內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；
B、熱量是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)物體含有多少熱量，故B錯(cuò)誤；
C、摩擦生熱是通過(guò)做功的方法改變物體的內(nèi)能，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；
D、物體吸收熱量，內(nèi)能增大，但溫度不一定升高，比如：晶體在熔化過(guò)程中吸收熱量，而溫度保持不變，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
名師點(diǎn)撥：本題圍繞熱學(xué)中的一些基本概念的理解進(jìn)行了考查，包括溫度、熱量、內(nèi)能等，綜合性強(qiáng)，應(yīng)熟練掌握、深入理解。
【變式練1】（2022 威海）小明從冰箱里取出一盒牛奶，放入70℃左右的熱水中加熱。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A．熱水冒出的“白氣”，是水汽化形成的
B．熱水將溫度傳遞給牛奶，使牛奶的溫度升高
C．隨著牛奶溫度升高，牛奶的內(nèi)能保持不變
D．加熱后牛奶香氣四溢，是因?yàn)榕Ｄ谭肿拥臒o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)更劇烈
【答案】D
【分析】（1）液化是指物質(zhì)由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。
（2）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分的現(xiàn)象，叫做熱傳遞：熱傳遞過(guò)程中，傳遞的是熱量。
（3）同一物體，溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加劇，內(nèi)能增加。
【解答】A、熱水冒出的“白氣”，是熱的水蒸氣遇到冷的空氣液化成的小水珠，故A錯(cuò)誤。
B、熱水將熱量傳遞給牛奶，使牛奶的溫度升高。故B錯(cuò)誤。
C、隨著牛奶溫度升高，牛奶分子運(yùn)動(dòng)加劇，內(nèi)能增加，故C錯(cuò)誤。
D、加熱后，牛奶分子運(yùn)動(dòng)加劇，所以牛奶香氣四溢，故D正確。
【變式練2】（2023 黑龍江）以下關(guān)于同一物體的內(nèi)能、熱量、溫度說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A．物體內(nèi)能增大，溫度一定升高
B．物體溫度升高，一定吸收了熱量
C．物體溫度升高，內(nèi)能一定增大
D．物體內(nèi)能增大，一定吸收了熱量
【答案】C
【分析】（1）晶體熔化過(guò)程中，吸熱內(nèi)能增加，但溫度不變；
（2）內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等因素有關(guān)；
（3）物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能會(huì)減?。?br/>（4）做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。
【解答】解：A．物體內(nèi)能增大，溫度不一定升高，比如晶體熔化過(guò)程中，吸熱內(nèi)能增加，但溫度不變，故A錯(cuò)誤； B．物體溫度升高，內(nèi)能增大，可能是吸收了熱量，也可能是由于外界物體對(duì)它做了功，故B錯(cuò)誤；C．同一物體，質(zhì)量不變，物體溫度升高，內(nèi)能一定增大，故C正確； D．物體內(nèi)能增大，可能是吸收了熱量，也可能是由于外界物體對(duì)它做了功，故D錯(cuò)誤。故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】要特別注意：物體溫度升高、內(nèi)能一定增加，但是物體內(nèi)能增加、溫度不一定升高；物體吸熱、溫度不一定升高，物體溫度升高、不一定吸熱。
【變式練3】（2023 營(yíng)口）關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A．溫度高的物體含有的熱量多
B．物體吸收熱量，溫度一定升高
C．氣體膨脹對(duì)外做功，自身內(nèi)能會(huì)減少
D．熱傳遞過(guò)程中，溫度從高溫物體傳遞給低溫物體
【答案】C
【分析】（1）在熱傳遞過(guò)程中傳遞內(nèi)能的多少叫熱量，熱量是個(gè)過(guò)程量；
（2）晶體熔化過(guò)程中，吸收熱量，溫度不變；
（3）做功改變物體內(nèi)能，對(duì)物體做功，物體內(nèi)能會(huì)增加，物體對(duì)外做功，物體內(nèi)能會(huì)減小；
（4）熱量是熱傳遞過(guò)程中傳遞內(nèi)能的多少，是從高溫物體傳向低溫物體或從高溫部分傳向低溫部分。
【解答】解：A、熱量是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)含有，故A錯(cuò)誤；B、物體吸收了熱量，溫度可以不變，比如晶體熔化時(shí)，不斷吸收熱量，但溫度不變，故B錯(cuò)誤；C、氣體膨脹對(duì)外做功后，自身的內(nèi)能減小溫度降低，故C正確；D、熱傳遞過(guò)程中熱量是從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體物體，傳遞的不是溫度，故D錯(cuò)誤。故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查了熱量、溫度、內(nèi)能的關(guān)系，首先要掌握其區(qū)別和聯(lián)系，針對(duì)概念一定要注意把握條件，結(jié)合實(shí)際加以分析。
模型3 影響物體內(nèi)能大小的因素
（2022 武漢）如圖所示，熾熱的巖漿從覆蓋著皚皚白雪的火山上噴涌而出。下列說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A．白雪溫度低，內(nèi)能小
B．巖漿溫度高，內(nèi)能大
C．白雪溫度低，分子熱運(yùn)動(dòng)停止
D．巖漿溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈
【答案】D
【分析】分子有質(zhì)量，分子在不停地做著無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，所以分子具有動(dòng)能；分子間存在著相互作用力，所以分子之間還具有勢(shì)能。在物理學(xué)中，把物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能；一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)．分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，不管溫度高低，分子都在無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，只是運(yùn)動(dòng)的快慢不同．?dāng)U散運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀體現(xiàn)。
【解答】解：AB、內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，與物體質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等有關(guān)，溫度高的內(nèi)能不一定大；溫度低的內(nèi)能不一定小，故AB錯(cuò)誤。CD、溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子平均動(dòng)能越大；分子熱運(yùn)動(dòng)永不停息，白雪溫度低，但分子熱運(yùn)動(dòng)沒(méi)有停止，故C錯(cuò)誤；巖漿溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈，故D正確。故選D。
名師點(diǎn)撥：本題關(guān)鍵是知道內(nèi)能、熱量、和溫度的關(guān)系，明確內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度和體積有關(guān)，是基礎(chǔ)題目。
【變式練1】關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A．在相同物態(tài)下，同一物體溫度降低，它的內(nèi)能會(huì)減少
B．物體內(nèi)能增加，一定要從外界吸收熱量
C．溫度為0℃的物體沒(méi)有內(nèi)能
D．溫度相等的1kg水和100g水內(nèi)能相同
【答案】A
【分析】任何物體在任何溫度下都具有內(nèi)能，同一物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，做功和熱傳遞都能改變內(nèi)能；結(jié)合這些知識(shí)可解答此題．
【解答】解：A、物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，溫度越高內(nèi)能越大；同一物體溫度降低時(shí)，內(nèi)能將減??；故A正確；B、改變內(nèi)能的方法有兩種，做功和熱傳遞；物體內(nèi)能增加，可能是從外界吸收熱量，也可能外界對(duì)它做功；故B錯(cuò)誤；C、物體的內(nèi)能是由于物體內(nèi)部大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的能量，物體在任何溫度下都有內(nèi)能；故C錯(cuò)誤；D、水的內(nèi)能不僅與溫度有關(guān)，還和水的質(zhì)量有關(guān)；故溫度相等的1kg水和100g水的內(nèi)能不同；故D錯(cuò)誤。
【點(diǎn)評(píng)】此題考查了物體內(nèi)能方面的知識(shí)，包括內(nèi)能的概念、改變內(nèi)能的方法（做功、熱傳遞）等；溫度影響物體的內(nèi)能，運(yùn)用所學(xué)的內(nèi)能方面知識(shí)可解決此題．
【變式練2】如圖所示三杯水的內(nèi)能大小，下列判斷正確的是　　
A．杯中的水內(nèi)能最大 B．杯中的水內(nèi)能最大
C．杯中的水內(nèi)能最大 D．三杯水的內(nèi)能一樣大
　【答案】C
【解答】解：對(duì)于同種物質(zhì)，質(zhì)量越大，溫度越高，內(nèi)能就越大，所以丙杯內(nèi)的水內(nèi)能最大。故錯(cuò)誤，正確。
【變式練3】（2022秋 汝陽(yáng)縣期末）關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法正確的是　　
A．溫度在以上的物體才具有內(nèi)能
B．一杯水溫度升高，內(nèi)能增大
C．內(nèi)能是物體的動(dòng)能和勢(shì)能的總和
D．溫度相同的兩杯水內(nèi)能相同
【答案】B
【分析】（1）構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能。
（2）物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，同一物體的溫度越高，內(nèi)能越大。
（3）影響物體內(nèi)能的因素：溫度、質(zhì)量、物質(zhì)的狀態(tài)等。
【解答】解：、任何物體都具有內(nèi)能，故錯(cuò)誤；、一杯水溫度升高，內(nèi)能增大，故正確；、構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做內(nèi)能，故錯(cuò)誤；、溫度相同的兩杯水，內(nèi)能不一定相同，還要考慮水的質(zhì)量大小，故錯(cuò)誤。故選：。
模型4 改變物體內(nèi)能的方式
（2023 懷化）古代人們常用鉆木取火，下列情況改變內(nèi)能方式與其不同的是（　?。?br/>A．甲圖：冬天搓手取暖
B．乙圖：小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱
C．丙圖：熱雞蛋放在冷水中冷卻
D．丁圖：壓縮空氣使其內(nèi)能增大
【答案】C
【分析】改變物體內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞；做功實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化；熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移。
【解答】解：鉆木取火時(shí)，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能；A、冬天搓手時(shí)，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能，故A不符合題意；B、小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱，這是通過(guò)做功的方式來(lái)改變內(nèi)能，故B不符合題意；C、熱雞蛋放在冷水中冷卻，是冷水從熱雞蛋吸收熱量，使熱雞蛋內(nèi)能減小，是通過(guò)熱傳遞改變內(nèi)能的，故C符合題意；D、將活塞迅速下壓，活塞對(duì)筒內(nèi)空氣做功，使其內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)，是通過(guò)做功改變內(nèi)能的，故D不符合題意。
名師點(diǎn)撥：做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方法，是等效的，但有著本質(zhì)的區(qū)別：做功是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，是其他形式能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化；熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程，是內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。
【變式練1】下列現(xiàn)象中，物體的內(nèi)能沒(méi)有發(fā)生明顯變化的是　　
A．給電暖氣通電 B．把貨物吊起
C．將開(kāi)水晾涼 D．對(duì)指甲打磨
【答案】B
【解答】解：、給電暖氣通電，即發(fā)生了熱傳遞，屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能，故錯(cuò)誤；、把貨物吊起，物體的內(nèi)能沒(méi)有發(fā)生明顯變化，故正確；、將開(kāi)水晾涼，即發(fā)生了熱傳遞，是屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能，故錯(cuò)誤；、對(duì)指甲打磨，是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能，故錯(cuò)誤。故選：。
【點(diǎn)評(píng)】此題查學(xué)生對(duì)基本概念和基本規(guī)律的識(shí)記能力，做對(duì)題的前提是熟記這些知識(shí)點(diǎn)，并靈活運(yùn)用。
【變式練2】（2022 鹽城）2022年4月16日，神舟十三號(hào)載人返回艙成功著陸，返回艙與大氣摩擦溫度升高，內(nèi)能增加。下列事例中物體內(nèi)能改變方式與它相同的是（　?。?br/>A．湯勺放在熱湯中溫度升高 B．燒水時(shí)水溫升高
C．壓縮空氣溫度升高 D．取暖器旁的物體溫度升高
【答案】C
【分析】做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，做功是能量的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移；對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能會(huì)增加，物體對(duì)外做功，其內(nèi)能會(huì)減小。
【解答】解：神舟十三號(hào)載人返回艙與大氣摩擦溫度升高，內(nèi)能增加，是通過(guò)克服摩擦做功來(lái)改變內(nèi)能的。
A、湯勺放在熱湯中溫度升高，是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變物體內(nèi)能的，故A不合題意；
B、燒水時(shí)水溫升高，是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變物體內(nèi)能的，故B不合題意；
C、壓縮空氣溫度升高，是活塞對(duì)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大、溫度升高，故C符合題意；
D、取暖器旁的物體溫度升高，是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變物體內(nèi)能的，故D不合題意。
故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】本題通過(guò)生活中的實(shí)例，考查了做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的分析，屬熱學(xué)基礎(chǔ)題。
【變式練3】在進(jìn)行如圖所示的情境中，改變物體內(nèi)能方式與其他不同的是　　
A．利用燃?xì)饧訜崴?，改變水的?nèi)能
B．憑借雙手彎折鐵絲，改變鐵絲的內(nèi)能
C．通過(guò)與大氣的摩擦，改變隕石的內(nèi)能
D．火柴頭在火柴盒邊摩擦，改變火柴頭的內(nèi)能
【答案】A
【解答】解：、利用燃?xì)饧訜崴?，水從火焰吸收熱量，通過(guò)熱傳遞改變了物體的內(nèi)能；、反復(fù)彎折鐵絲，彎折處發(fā)燙，是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能；、隕石進(jìn)入大氣層后與大氣摩擦，隕石克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，屬于做功改變內(nèi)能；、火柴頭在火柴盒上劃過(guò)，火柴被擦燃，火柴頭克服摩擦做功，使火柴頭內(nèi)能增加、溫度升高，是通過(guò)做功把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于做功改變物體的內(nèi)能；綜上所述，是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能，只有是通過(guò)熱傳遞改變了物體的內(nèi)能。故選：。
【點(diǎn)評(píng)】此題是考查對(duì)做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的辨別，是中考熱點(diǎn)，屬于易錯(cuò)題目。
模型5 熱機(jī)的認(rèn)識(shí)
（2023 岳陽(yáng)）小明利用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加熱試管使水沸騰是通過(guò) 　?。ㄟx填“熱傳遞”或“做功”）的方式改變水的內(nèi)能，在水蒸氣驅(qū)動(dòng)下葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了 　 　（選填“熱機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”）的原理。
【答案】熱傳遞；熱機(jī)
【分析】改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞；熱機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)械。
【解答】解：加熱試管使水沸騰，水吸收熱量，是通過(guò)熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能；在水蒸氣驅(qū)動(dòng)下葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這個(gè)過(guò)程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這個(gè)實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了熱機(jī)的原理。
名師點(diǎn)撥：本題考查了內(nèi)能的改變方法、熱機(jī)的工作原理，屬于基礎(chǔ)題。
【變式練1】（2023 牡丹江）以下機(jī)械屬于內(nèi)燃機(jī)的是（　　）
A．火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) B．汽油機(jī)
C．滑輪組 D．洗衣機(jī)
【答案】B
【分析】?jī)?nèi)燃機(jī)，是一種動(dòng)力機(jī)械，它是通過(guò)使燃料在氣缸內(nèi)燃燒，并將其放出的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【解答】解：A、火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)，但與內(nèi)燃機(jī)并不完全相同，它是以熱氣流高速向后噴出，利用產(chǎn)生的反作用力向前運(yùn)動(dòng)的噴氣推進(jìn)裝置。它自身攜帶燃燒劑與氧化劑，不依賴空氣中的氧助燃，火箭在飛行過(guò)程中隨著火箭推進(jìn)劑的消耗，其質(zhì)量不斷減小，是變質(zhì)量飛行體，因此，嚴(yán)格講不屬于內(nèi)燃機(jī)，故A不合題意；B、汽油機(jī)工作時(shí)，燃料在氣缸內(nèi)燃燒，通過(guò)燃?xì)鈱?duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，屬于內(nèi)燃機(jī)，故B符合題意；C、滑輪組屬于簡(jiǎn)單機(jī)械，不是內(nèi)燃機(jī)，故C不合題意；D、洗衣機(jī)利用的是電動(dòng)機(jī)來(lái)工作，不是內(nèi)燃機(jī)，故D不合題意。故選：B。
【變式練2】（2023 遼寧）如圖是噴氣式飛機(jī)，它利用燃料燃燒后產(chǎn)生的高溫、高壓氣體提供動(dòng)力。下列有關(guān)該飛機(jī)說(shuō)法正確的是（　?。?br/>A．發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)
B．在升空的過(guò)程中，飛機(jī)周圍的大氣壓逐漸變大
C．加速升空時(shí)，飛機(jī)所受的力為平衡力
D．飛機(jī)水平飛行時(shí)，機(jī)翼上方的氣體流速大，壓強(qiáng)大
【答案】A
【分析】（1）噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)的一種；
（2）大氣壓隨高度的增加而減??；
（3）物體受平衡力時(shí)，所受合力為零，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
（4）流體在流速大的地方壓強(qiáng)小。
【解答】解：A.噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)的一種，故A正確；B.大氣壓隨高度的增加而減小，故B錯(cuò)誤；C.物體受平衡力時(shí)，所受合力為零，將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，飛機(jī)加速說(shuō)明其受到的合力不為零，所受的力不是平衡力，故C錯(cuò)誤。D.流體在流速大的地方壓強(qiáng)小，故D錯(cuò)誤。故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了熱機(jī)的類別、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、大氣壓強(qiáng)與高度的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)，難度不大。
【變式練3】（2023 新疆）人類最早發(fā)明的熱機(jī)是（　　）
A．蒸汽機(jī) B．內(nèi)燃機(jī) C．噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) D．火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
【答案】A
【分析】熱機(jī)是利用內(nèi)能對(duì)外做功的機(jī)械，據(jù)此分析。
【解答】解：熱機(jī)是指各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械，17世紀(jì)人類發(fā)明了熱機(jī)，最早的熱機(jī)是蒸汽機(jī)；內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)都是19世紀(jì)后期發(fā)明出來(lái)的，故A正確。
模型6 四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程
（2023 營(yíng)口）下列四幅圖中，屬于做功沖程的是（　?。?br/>A． B． C． D．
【答案】C
【分析】在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中，進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉的只有壓縮沖程和做功沖程，而在壓縮沖程中活塞向上運(yùn)動(dòng)，做功沖程中活塞向下運(yùn)動(dòng)；一個(gè)氣門打開(kāi)，另一個(gè)氣門關(guān)閉的是吸氣沖程和排氣沖程，而在吸氣沖程中活塞向下運(yùn)動(dòng)，排氣沖程中活塞向上運(yùn)動(dòng)。
【解答】解：A、兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是壓縮沖程，故A不符合題意；B、進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸容積增大，是吸氣沖程，故B不符合題意；C、兩氣門都關(guān)閉，火花塞噴出電火花，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸容積增大，是做功沖程，故C符合題意；D、排氣門打開(kāi)，進(jìn)氣門關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是排氣沖程，故D不符合題意。故選：C。
名師點(diǎn)撥：此題考查了對(duì)內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程的判斷，要結(jié)合氣門和活塞運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行判斷。
【變式練1】（2022 金昌）如圖所示，用酒精燈加熱試管中的水，當(dāng)水沸騰一段時(shí)間以后，塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出。這是通過(guò) 　 　的方式將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能（選填“做功”或“熱傳遞”）。圖　 ?。ㄟx填“甲”或“乙”）中汽油機(jī)的工作過(guò)程與這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中原理是一致的。
【答案】做功；乙
【分析】（1）做功可以改變物體的內(nèi)能：當(dāng)對(duì)物體做功時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)物體對(duì)外做功時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣，做功沖程對(duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；壓縮沖程有能量轉(zhuǎn)化，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解：用酒精燈加熱試管中的水，當(dāng)水沸騰一段時(shí)間后，塞子被試管內(nèi)水蒸氣推出，水蒸氣對(duì)塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能；
圖甲中進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開(kāi)，活塞由下向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程，沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)化；
圖乙中進(jìn)氣門、排氣門關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞由上向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)內(nèi)能的改變、汽油機(jī)四個(gè)沖程能量轉(zhuǎn)化的了解和掌握，屬于基礎(chǔ)性題目。
【變式練2】（2023 大連）四沖程汽油機(jī)在工作過(guò)程中，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是（　?。?br/>A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程
【答案】C
【分析】在內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，壓縮沖程中能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解：四沖程汽油機(jī)在做功沖程中，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確。故選：C。
【點(diǎn)評(píng)】解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程工作特點(diǎn)進(jìn)行分析解答，基礎(chǔ)性題目。
【變式練3】（2023 古浪縣校級(jí)模擬）在如圖所示的內(nèi)燃機(jī)工作的一個(gè)循環(huán)中，其四個(gè)沖程的順序應(yīng)當(dāng)是（　　）
A．乙、甲、丁、丙 B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、甲、丙 D．甲、乙、丁、丙
【答案】A
【分析】本題應(yīng)抓住汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由如圖所示的四個(gè)沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程；根據(jù)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向判斷活塞的運(yùn)行方向，再根據(jù)氣門的關(guān)閉情況就可以確定是哪一個(gè)沖程。
【解答】解：甲圖中的氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程；
乙圖中的進(jìn)氣門打開(kāi)，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程；
丙圖中的排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是排氣沖程；
丁圖中的氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是做功沖程；
故正確的順序是乙、甲、丁、丙。故選：A。
模型7 熱機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速與對(duì)外做功次數(shù)的關(guān)系
（2023 鞍山）如圖所示的汽油機(jī)處于 　 ?。ㄟx填“壓縮”或“做功”）沖程，這個(gè)沖程將 　 　能轉(zhuǎn)化為 　 　能。某單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度是2400r/min，則此汽油機(jī)每秒對(duì)外做功 　 　次。
【答案】壓縮；機(jī)械；內(nèi)；20。
【分析】汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣，各沖程的特點(diǎn)不同，因此根據(jù)氣門的狀態(tài)和活塞的運(yùn)行方向確定沖程；有做功沖程對(duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；壓縮沖程有能量轉(zhuǎn)化，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
汽油機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，經(jīng)過(guò)四個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功一次，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，完成4個(gè)沖程。
【解答】解：由圖可知，內(nèi)燃機(jī)兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，故可以判斷這個(gè)沖程是壓縮沖程，此沖程是通過(guò)壓縮氣體做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min，說(shuō)明1s內(nèi)汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)等于40r，一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)40次，對(duì)外做功20次。
名師點(diǎn)撥：本題考查了熱機(jī)沖程的識(shí)別、一個(gè)工作循環(huán)中飛輪圈數(shù)與沖程的對(duì)應(yīng)關(guān)系的相關(guān)計(jì)算，屬于易錯(cuò)題。
【變式練1】（2023 萊陽(yáng)市模擬）如圖甲所示，小明在吹氣球時(shí)，被吹大了的氣球沒(méi)能用手握住，呼嘯著飛了出去，若他及時(shí)撿拾起氣球，將會(huì)感覺(jué)到它噴氣的嘴部溫度和原來(lái)相比　 ?。ㄟx填“變高”、“變低”或“沒(méi)有變化”），此過(guò)程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖乙中的　 　（選填“A”或“B”）圖中的能量轉(zhuǎn)化是一致的。若一臺(tái)四沖程柴油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，若氣缸在做功沖程中，每次做功400J，每秒鐘對(duì)外做功　 　J。
【答案】變低；A；10000。
【分析】（1）對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能會(huì)增大，物體對(duì)外做功時(shí)，其內(nèi)能會(huì)減??；內(nèi)燃機(jī)在壓縮沖程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（2）內(nèi)燃機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)，要經(jīng)過(guò)4個(gè)沖程，燃?xì)鈱?duì)外做功1次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，且知道每次做功的多少，進(jìn)而算出每秒鐘對(duì)外做的功。
【解答】解：
（1）氣球內(nèi)的氣體向外噴出時(shí)，氣體對(duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以球內(nèi)氣體的內(nèi)能減小、溫度降低，則它噴氣的嘴部溫度和原來(lái)相比變低了；
如圖A，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，因此是做功沖程，也是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，即圖甲中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖乙的A圖中的能量轉(zhuǎn)化相同；
（2）四沖程柴油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是3000r/min＝50r/s，表示每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)50圈，因?yàn)轱w輪每轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，對(duì)外做功1次，則該柴油機(jī)每秒鐘對(duì)外做功25次，已知每次做功400J，則每秒鐘對(duì)外做的功：W＝25×400J＝10000J。
【變式練2】（2022 張家界）如圖是汽油機(jī)工作過(guò)程中的　 　沖程。一單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min，則該汽油機(jī)每秒內(nèi)對(duì)外做功　 次。
【答案】做功；30
【分析】根據(jù)氣門的閉合情況、活塞的運(yùn)動(dòng)方向判定是哪個(gè)沖程；在四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個(gè)沖程，1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對(duì)外做功1次。
【解答】解：圖中進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，火花塞產(chǎn)生電火花，故此沖程為汽油機(jī)的做功沖程；汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，經(jīng)歷四個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，因?yàn)樵撈蜋C(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是3600r/min＝60r/s，所以飛輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)60周，則汽油機(jī)每秒鐘對(duì)外做功30次。
【變式練3】（2023 常州）壓縮空氣動(dòng)力車。
（1）小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上，制成壓縮空氣動(dòng)力小車，當(dāng)氣球向右噴氣時(shí)，靜止的小車向左運(yùn)動(dòng)起來(lái)，如圖甲所示，該現(xiàn)象說(shuō)明力的作用是 　 ?。贿€說(shuō)明力可以改變物體的 　　。
（2）為制造壓縮空氣動(dòng)力汽車，工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)連接，該發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，如圖乙所示。發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功的是 　?。ㄟM(jìn)氣排氣）沖程，此過(guò)程中鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的溫度 　　。若該發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為，則內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外做功 　　次。汽車行駛一段路程后，鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的密度 　　。
【答案】（1）相互的；運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；（2）進(jìn)氣；降低；20；減小。
【分析】（1）力是物體對(duì)物體的作用，物體間力的作用是相互的；力的作用效果是不但可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，還可以改變物體的形狀；
（2）進(jìn)氣沖程中壓縮空氣進(jìn)入氣缸，壓縮空氣對(duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，據(jù)此判斷出內(nèi)能的變化和溫度的變化；該發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，即一個(gè)工作循環(huán)有兩個(gè)沖程，做一次功，飛輪轉(zhuǎn)一周；汽車行駛一段路程后，壓縮空氣的質(zhì)量減小，體積不變，由判斷出鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣密度的變化。
【解答】解：（1）當(dāng)氣球向右噴氣時(shí)，對(duì)給周圍的空氣有一個(gè)向右的力，由于物體間力的作用是相互的，空氣也給氣球有一個(gè)向左的力，所以靜止的小車向左運(yùn)動(dòng)起來(lái)，該現(xiàn)象說(shuō)明力的作用是相互的，還說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；
（2）如圖乙所示，進(jìn)氣沖程中壓縮空氣進(jìn)入氣缸，壓縮空氣對(duì)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的內(nèi)能減少，溫度降低；
該發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為進(jìn)氣沖程和排氣沖程，若該發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為，則內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)有20個(gè)工作循環(huán)，對(duì)外做功20次；
汽車行駛一段路程后，壓縮空氣的質(zhì)量減小，體積不變，由知鋼瓶?jī)?nèi)壓縮空氣的密度減小。
模型8 熱機(jī)效率及能量守恒
（2022 長(zhǎng)春）內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖如圖所示。內(nèi)燃機(jī)的效率為（　　）
A．7% B．28% C．31% D．34%
【答案】D
【分析】用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率。
【解答】解：由內(nèi)燃機(jī)的能量流向圖知，用來(lái)做有用功的能量占燃料完全燃燒放出能量的34%，即內(nèi)燃機(jī)的效率為34%。故選：D。
名師點(diǎn)撥：此題考查了學(xué)生對(duì)熱機(jī)效率認(rèn)識(shí)和理解，屬于一道基礎(chǔ)性題目。
【變式練1】（2023 河南模擬）如圖為甲、乙兩汽油機(jī)的圓形比例圖，白色部分表示“損耗的能量”，黑色部分表示“有用機(jī)械能”。分析數(shù)據(jù)可知，甲汽油機(jī)　　
A．熱機(jī)效率較高 B．熱機(jī)效率較低
C．產(chǎn)生的有用機(jī)械能較少 D．產(chǎn)生的有用機(jī)械能較多
【答案】
【分析】根據(jù)甲、乙兩汽油機(jī)的圓形比例圖進(jìn)行分析解答。
【解答】解：、由甲、乙兩汽油機(jī)的圓形比例圖可知，甲汽油機(jī)有用機(jī)械能為，乙汽油機(jī)有用機(jī)械能為，所以甲汽油機(jī)熱機(jī)效率較低，故錯(cuò)誤，正確；、甲產(chǎn)生的有用機(jī)械能，乙產(chǎn)生的有用機(jī)械能，故錯(cuò)誤，錯(cuò)誤。
【變式練2】（2023 湘潭）（多選）如圖所示，指尖陀螺中間是軸承，內(nèi)有滾珠，邊上有三個(gè)金屬制作的飛葉，撥動(dòng)后，飛葉可以繞軸在指尖上長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)。下列分析正確的是（　?。?br/>A．指尖陀螺的重心在飛葉上
B．飛葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)遵循能量守恒定律
C．軸承內(nèi)的滾珠，有利于減小摩擦
D．指尖陀螺受到的重力和支持力是一對(duì)相互作用力
【答案】BC
【分析】（1）根據(jù)二力平衡條件確定指尖陀螺的重心位置；
（2）能量守恒定律：是各種能量形式互相轉(zhuǎn)換是有方向和條件限制的，能量互相轉(zhuǎn)換時(shí)其量值不變，表明能量是不能被創(chuàng)造或消滅的。能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量不變；
（3）變滑動(dòng)為滾動(dòng)可以減小摩擦力；
（4）相互作用力的特點(diǎn)：大小相等、方向相反、作用在兩個(gè)物體上，作用在同一條直線上。
【解答】解：A、指尖陀螺在豎直方向上處于平衡狀態(tài)，受到的重力和支持力是一對(duì)平衡力，這兩個(gè)力在同一直線上，因此指尖陀螺的重心一定也在這條直線上，故A錯(cuò)誤；B、任何的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都遵循能量守恒定律，因此，飛葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)遵循能量守恒定律，故B正確；C、軸承內(nèi)的滾珠，是變滑動(dòng)為滾動(dòng)，有利于減小摩擦，故C正確；D、指尖陀螺受到的重力和支持力是作用在同一物體上的兩個(gè)力，不是是一對(duì)相互作用力，故D錯(cuò)誤。故選：BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題圍繞指尖陀螺考查了能量守恒定律、重心位置的確定、減小摩擦的方法、平衡力與相互作用力的辨別等知識(shí)的理解與應(yīng)用，綜合性強(qiáng)，但難度不大。
【變式練3】（2023 隨州）汽車是現(xiàn)代生活中最常見(jiàn)的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲圖是壓縮沖程，活塞對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做功，氣體的溫度升高
B．由乙圖可知該汽油機(jī)的效率是30%
C．汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會(huì)降低燃料的熱值
D．為節(jié)能冬天汽車都會(huì)利用尾氣中的余熱給車內(nèi)供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值
【答案】A
【分析】（1）內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，結(jié)合圖中數(shù)據(jù)分析；
（3）熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)。
【解答】解：A、根據(jù)圖甲可知，兩個(gè)氣門關(guān)閉、活塞上行，為壓縮沖程，活塞對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體的溫度升高，故A正確；
B、熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值，由圖可知，輸出有用功所占比例為：100%﹣36%﹣30%﹣6%＝28%，即該汽油機(jī)的效率為28%，故B錯(cuò)誤；
CD、熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料本身決定，和燃料的質(zhì)量、放出熱量的多少、燃燒是否充分、溫度高低無(wú)關(guān)，故CD錯(cuò)誤。故選：A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程、內(nèi)燃機(jī)的效率、熱值的大小，屬于基礎(chǔ)題。

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