專題14 內能及其利用本專題中考考點和要求（“”表示該標準要求屬于評價水平這一層次）評價目標和評價水平標準要求 知識性目標技能性目標體驗性目標了解認識理解獨立操作經歷認同內化1.從能量轉化的角度認識燃料的熱值。2.了解熱機的工作原理。知道內能的利用在人類社會發展史上的重要意義。3.知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉化與守恒的觀點分析問題的意識。4.從能量的轉化和轉移的角度認識效率。5.知道能量的轉化和轉移有一定的方向性。規律總結1：對汽油機和柴油機的認識及其相關問題的處理1.熱機定義：熱機是利用內能來做功，把內能轉化為機械能的機器。2.熱機的種類：蒸汽機、內燃機（汽油機和柴油機）、汽輪機、噴氣發動機等內燃機活塞在汽缸內往復運動時，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。四沖程內燃機包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在單缸四沖程內燃機中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環，每個工作循環曲軸轉2周，活塞上下往復2次，做功1次。在這四個沖程中只有做功沖程是燃氣對活塞做功，而其它三個沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程）是依靠飛輪的慣性來完成的。壓縮沖程將機械能轉化為內能。做功沖程是由內能轉化為機械能。汽油機工作過程：柴油機工作過程：3.汽油機和柴油機的比較： 汽油機的氣缸頂部是火花塞；柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物；柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。汽油機做功沖程的點火方式是點燃式；柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。柴油機比汽油及效率高，比較經濟，但笨重。汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。規律總結2：解決熱值與熱效率問題思維方法與技巧1.燃料完全燃燒放出熱量（1）燃料完全燃燒釋放出的熱量公式為：Q放=mq。（2）氣體燃料完全燃燒釋放出的熱量公式也可為：Q放=qV。推導過程如下：說明：中的公式對固體、液體、氣體、均適用。只對氣體適用。兩個公式的得出都是根據熱值的定義式得到的。其中，Q放表示燃料完全燃燒放出的熱量，單位是J；q表示燃料的熱值，單位是J/kg；m表示質量，單位是kg。V表示體積，單位是3。2.熱效率公式（1）熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。熱機的效率是熱機性能的一個重要指標。汽車發動機的效率、飛機發動機的效率、輪船發動機的效率均屬于熱機的效率，其公式為：=。（2）爐具的熱效率：天然氣燃燒放出的熱量是爐具提供的總熱量，Q總=Q放，水吸收的熱量是有用的熱量Q有=Q吸，則=。（3）電熱水器的效率：電熱絲所產生熱量為Q總，總=Q放，水需要吸收熱量為Q有，有=Q吸，則=。規律總結3：用能量守恒定律解決問題思路1.要理解能量守恒定律（1） 能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。（2） 能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都遵從能量守恒定律。（3）“第一類永動機”永遠不可能實現，因為它違背了能量守恒定律。2.試論述能量的轉化、轉移和守恒問題。（1）在一定條件下各種形式的能都可以相互轉化。能量轉化反映了各種現象之間的聯系，如摩擦生熱說明了機械運動和熱現象之間存在的聯系；電風扇轉動說明了電現象和機械運動之間存在的聯系。（2）不同形式的能量通過做功可以相互轉化，同種形式的能量之間通過熱傳遞可以進行轉移，能量可以從一個物體轉移到另一個物體，也可以從物體的一部分轉移到另一部分。（3）能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。（4）根據能量守恒定律，在分析自然現象時，如果發現某種形式的能量減少，一定能找到另一種形式的能量增加;反之，當某種形式的能量增大時，也一定可以找到另一種形式的能量減少。【例題1】（2018成都）如圖所示是內燃機工作循環中的一個沖程，它是（ ）A.壓縮沖程，將化學能轉化為內能 B.壓縮沖程，將機械能轉化為內能C.做功沖程，將內能轉化為機械能 D.做功沖程，將機械能轉化為內能【答案】C【解析】圖中進氣門和排氣門均閉合，活塞向下運動，且火花塞放電，所以是內燃機的做功沖程，此沖程將內能轉化為機械能.故選C.【例題2】（2019武漢）甲圖中，迅速向下壓活塞，能量的轉化情況是 。乙圖內燃機的工作過程中與甲圖能轉化情況相同的是 (選填圖中的代號)。【答案】機械能轉化為內能；B。【解析】（1）對物體做功，是機械能轉化為內能；（2）由進氣門和排氣門的關閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；四個沖程中壓縮沖程是機械能轉化為內能，做功沖程是內能轉化為機械能，排氣和吸氣沖程沒有能的轉化。圖甲中，迅速向下壓活塞，活塞的機械能轉化為筒內空氣的內能；圖乙中：A.進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，是吸氣沖程，沒有能量轉化；B.兩個氣門都關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，將機械能轉化為內能，故B符合題意；C.兩個氣門都關閉，活塞向下運動，是做功沖程，將內能轉化為機械能；D.排氣門打開，進氣門關閉，活塞向上運動，是排氣沖程，沒有能量轉化。【例題3】（2018大慶）天然氣已經被廣泛利用，它是一種 （選填“可”或“不可”）再生能源，完全燃燒0.07m3天然氣釋放的熱量為 J，若這些熱量的30%被水吸收，可以將4kg的水由20加熱到 q天然氣=4107J/m3，c水=4.2103J/（kg）【答案】不可；2.8106；70【解析】（1）天然氣屬于化石能源，不可能在短期內從自然界得到補充，屬于不可再生能源；（2）完全燃燒0.07m3天然氣釋放的熱量：Q放=Vq=0.07m34107J/m3=2.8106J；（3）由題知，水吸收的熱量：Q吸=30%Q放=30%2.8106J=8.4105J，由Q吸=cm（tt0）可得：8.4105J=4.2103J/（kg）4kg（t20），解得水的末溫：t=70。【例題4】（2019四川廣元）若家用天然氣的熱值為4.2107J/kg 水的比熱容為4.2103J/（kg）。（1）完全燃燒0.04m3天然氣放出的熱量是多少？（2）若某新型天然氣灶燒水的效率為40%，完全燃燒0.04m3天然氣可使室溫下5kg的水溫度升高多少？【答案】（1）1.68106J；（2）32。【解析】（1）燃燒0.04m3天然氣放出的熱量：Q放=Vq=0.04m34.2107J/m3=1.68106J；（2）由題知，水吸收的熱量：Q吸=Q放40%=1.68106J50%=6.72105J，由Q吸=cmt可得水升高的溫度：t=32。【例題5】（2018長沙）現在流行一款鞋，穿上它走路時，鞋會發光，站著不動就不會發光。則這款鞋發光的原理，從能量轉化的角度分析正確的是（）A機械能轉化為電能，再轉化為光能B電能轉化為機械能，再轉化為光能C機械能轉化為光能，再轉化為電能D光能轉化為機械能，再轉化為電能【答案】A【解析】穿上鞋走路時，具有機械能，鞋會發光，具有光能；根據題意可知，該鞋（發電鞋）的工作原理是電磁感應現象，先是機械能轉化為電能，電能又轉化為光能。【例題6】（2019沈陽）根據能量守恒定律，下列情形可能發生的是( )A.隨著科學技術不斷發展和提高，永動機是可以制成的B.兩個斜面相對連接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面C.電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻一直持續下去D.出槍膛的子彈射穿木板后，以更快的速度繼續運動【答案】B【解析】永動機違反了能量守恒定律，永遠無法制成，故A項錯誤；兩個斜面相對接，小球從左斜面滾下后，由于小球具有動能，會繼續沖上右斜面，故B項正確；在電水壺的使用過程中，消耗了電能，而水的溫度升高，內能增加，斷電后，水不再吸收熱量，水的沸騰會停止，故C項錯誤；出槍膛的子彈高速運動，說明子彈具有動能，射穿木板時，由于摩擦生熱會使動能減小，它的速度減慢，故D項錯誤。故選B。【2019年題組】一、填空題1.（2019綿陽）把一個薄壁金屬管固定在桌上，里面放一些酒精，用塞子塞緊，拿一根繩子在管外繞幾圈，并迅速地來回拉動繩子，過一會兒，你會看到塞子跳了起來，如圖所示。從能量的角度分析,這個現象表明_______內能轉化機械能__________________。【答案】內能和機械能之間可以相互轉化（和轉移）【解析】繩子與金屬管摩擦，機械能轉化為內能；高溫筒壁對酒精加熱，這是能量的轉移；高溫酒精推動塞子做功，使塞子跳起，內能轉化為機械能。所以在整個過程中，存在著內能和機械能之間的相互轉化，也存在著能量的轉移。能答出“內能和機械能之間可以相互轉化”即可。2.（2019撫順）如圖表示汽油機的 沖程。汽油屬于 能源（可再生/不可再生），完全燃燒0.1kg的汽油，放出熱量為 J，如果這些熱量全部被質量為100kg、初溫為20的水吸收，能使水的溫度升高 。（q汽油=4.6107J/kg，c水=4.2103（J/kg）【答案】壓縮；不可再生；4.6106；11【解析】（1）圖中，汽油機的兩個氣閥都關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程；（2）汽油來源于石油，石油是經過幾百萬年的演變形成的，汽油是從石油中提煉出來的，屬于不可再生能源；（3）完全燃燒0.1kg汽油放出的熱量：Q放=m煤油q=0.1kg4.6107J/kg=4.6106J；（4）根據Q吸=cmt=Q放可知水溫度升高值：t=Q吸/ cm =11。二、選擇題3.（2019北部灣）在內燃機的四個沖程中，如圖所示的是（ ）A吸氣沖程B壓縮沖程C做功沖程D排氣沖程【答案】C【解析】內燃機的四個沖程中有兩個沖程發生能量轉化，一是壓縮沖程中機械能轉化為內能；二是做功沖程中內能轉化為機械能。判斷出是哪個沖程，再判斷能量是怎樣轉化的。由圖可以看出：內燃機的兩個氣閥關閉，活塞向下運動，所以是做功沖程。4.（2019深圳）能量守恒定律表明的是（ ）A動能和勢能是守恒的B內能和機械能是守恒的C能量的變化等于做功的多少D能量既不會憑空產生，也不會憑空消失【答案】D【解析】能量既不會消失，也不會創生，它只會從一種形式轉化為另一種形式或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變三、簡答題5.（2019荊州）如圖，是承承在乒乓球比賽中，高拋發球時的情景，不計空氣阻力，請你回答下列問題：（1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的能量是如何轉化的？其機械能如何變化？（2）乒乓球運動到最高點時，是否處于平衡狀態？請說明理由【答案】（1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的質量不變，速度變小，動能減小，同時高度升高，重力勢能變大，動能轉化為重力勢能；機械能為動能和勢能之和，所以不計空氣阻力，機械能大小不變；（2）乒乓球運動到最高點時，不處于平衡狀態；因乒乓球運動到最高點時，只受重力作用，合外力不為零【解析】影響動能的影響因素是物體的質量和物體運動的速度，影響重力勢能的因素是物體的質量和物體的高度，其中動能和勢能統稱為機械能在分析各個能量的變化時，根據各自的影響因素進行分析處于平衡狀態的物體一定受到非平衡力的作用，對乒乓球運動到最高點時進行受力分析即可解答四、綜合計算題6.（2019湖北宜昌）近幾年來，我國大力推廣新能源汽車，2017年12月宜昌市正式發放新能源汽車牌照，某款電動汽車（如圖）以60km/h的速度勻速行駛了80km,所受的牽引力720N，耗電18kWh,請解答下列問題：（1)牽引力所做的功及功率各是多少？（2上述行駛過程中，電動車的效率是多少？（3）有一款與它外形、重量均相同的汽油車，在相同路面上以60km/h的速度行駛80km，其效率25，需要消耗多少kg汽油？（q汽油=4.5107J/kg)（4）我們常說新能源汽車能夠“節能減排”，請你回答，“減排”為什么是和“節能”連在一起的？【答案】見解析。【解析】（1）牽引力所做的功：牽引力的功率：（2）消耗的電能即總功：新能源車的效率：（3）汽油燃燒放出的熱量：汽油的質量：（4）因為目前人類使用的主要能源是化石能源，其燃燒會產生二氧化碳、二氧化硫及其污染物，所以要“減排”就必須減少化石能源的消耗，即“節能”。【2018年題組】一、填空題1.（2018南京）由金屬桿組成如圖所示的導軌，其中水平面上兩平行導軌足夠長且全部置于豎直向上的磁場中，與傾斜放置的導軌ABCD平滑且固定連接將一金屬棒ab從傾斜導軌上一定高度由靜止釋放，運動過程中始終與導軌垂直接觸且不受摩擦，請你判斷ab棒在水平導軌上的運動情況： ；并從能量轉化的角度簡述理由： 【答案】減速運動，最后靜止；導體棒在下滑過程中，重力勢能轉化動能；滑到水平導軌上后，導體棒需要克服安培力做功，消耗機械能，機械能越來越小，速度越來越慢，最后靜止【解析】導體棒在下滑過程中，重力勢能轉化為動能；滑到水平導軌上后，根據右手定則判斷出導體棒中的電流方向，再根據左手定則判斷出導體棒受到安培力的方向，導體棒需要克服安培力做功，消耗機械能，動能越來越小導體棒在下滑過程中，重力勢能轉化為動能，做加速運動；滑到水平導軌上后，導體棒做切割磁感線運動，根據右手定則可以判斷出導體棒中的電流方向為ba，再根據左手定則判斷出導體棒受到安培力的方向和導體棒運動方向相反，對導體棒的運動起到阻礙作用，導體棒需要克服安培力做功，消耗機械能，機械能越來越小，所以做減速運動，最后靜止2.（2018牡丹江）汽車的發動機常用水作為降溫的物質，這是因為水的_________較大的緣故。汽油的熱值是4.6107J/kg，1kg汽油完全燃燒放出的熱量是________J。目前熱機的效率還比較低，在熱機的能量損失中，_______帶走的能量最多，設法利用這部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。【答案】比熱容 4.6107 廢氣【解析】汽車的發動機常用水作為降溫的物質，是因為水的比熱容較大的緣故；1kg汽油完全燃燒放出的熱量是Q=qm=4.6107J/kg1kg=4.6107J；熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最多。二、選擇題3.（2018柳州）如圖是汽車四沖程發動機的一個沖程示意圖，下列說法正確的是（ ）A.該沖程是做功沖程 B.該沖程機械能轉化為內能C.這種汽車對環境沒有污染 D.此發動機的效率可達90%【答案】A【解析】做功沖程：內能轉化為機械能。熱機對環境有一定污染，比如廢氣污染。4.（2018福建）根據能量守恒定律，下列情形可能發生的是（）A隨著科學技術不斷發展和提高，永動機是可以制成的B兩個斜面相對連接，小球從左斜面滾下后沖上右斜面C電水壺里的水沸騰后斷電，水的沸騰卻一直持續下去D出槍膛的子彈射穿木板后，以更快的速度繼續運動【答案】B【解析】A.永動機違反了能量的轉化與守恒，不可能實現，故A錯誤；B.兩個斜面相對接，小球從左斜面滾下后，由于具有動能，會繼續沖上右斜面，故B正確；C.在電水壺的使用過程中，消耗了電能，而水的溫度升高，內能增加，斷電后，水不再吸收熱量，水的沸騰會停止，故C錯誤；D.子彈射穿木板的情景，子彈高速運動，說明子彈具有動能，由于摩擦生熱會使動能減小，它的速度減慢，故D錯誤。三、簡答題5.（2018新疆）請閱讀下面的介紹，回答相關問題。焦耳是一位偉大的物理學家，他成功地發現了焦耳定律，測出了熱功當量。但他在探索科學真理的道路上，也走過彎路。年輕的時候，焦耳也和許多人一樣設想能制作出一種“永動機”不需要給它提供任何動力（即不消耗任何能源）就能自動工作起來的機械裝置。他曾通宵達旦地冥思苦想，不斷地設計、制作，但沒有一次是成功的。接連的失敗引起了焦耳的深思，他沒有像有些人那樣“執迷不悟”，而是反思原來的設想，重新確定新的探究課題。經過不懈地努力，他終于在新的研究領域中取得了成功，發現了科學真理。（1）“永動機”制造一直失敗的原因是：它違背了______________________。（2）你從焦耳科學探究的歷程中得到的啟示是: ______________________。【答案】（1）能量守恒定律（2）科學探究要善于思考，認清方向，經常反思，不懈努力。【解析】解決此類問題，首先要靜下心來讀題，先粗讀，知道題目敘述的概況；后精讀，分析有關題目的內容和特征。然后提取相關信息，排出干擾因素，弄清物理情景、物理過程，建立物理模型，找出物理規律。最后應用所學知識解答題目中的問題。四、綜合計算題6.（2018江西）某家庭用燃氣熱水器將質量為100kg、溫度為20的自來水加熱到50，消耗的天然氣體積為1m3（假設天然氣完全燃燒）。已知水的比熱容為4.2103J/(kg.)，天然氣的熱值為3.2107J/m3.求：（1）天然氣完全燃燒放出的熱量；（2）水吸收的熱量；（3）該熱水器工作的效率。【答案】（1）3.2107J；（2）1.26107J；（3）39.38%.【解析】（1）天然氣完全燃燒放出的熱量：Q放=qv=3.2107J/m31m3=3.2107J；（2）水吸收的熱量：Q吸=cmt=4.2103J/(kg.)100kg（50-20）=1.26107J；則熱水器工作效率：=Q吸/Q放100%=1.26107J/3.2107J100%39.38%【2020年模擬壓軸題組】一、填空題1.（2020齊齊哈爾三中模擬）在摩擦生熱的現象中機械能能轉化為________能；在氣體膨脹做功的現象中內能轉化為________能；在熱傳遞的過程中，高溫物體的內能________，低溫物體的內能________，內能從高溫物體轉移到低溫物體，而能的總量________【答案】內；機械；減少；增加；保持不變【解析】分析此題的關鍵在于如何理解“能量守恒定律”中的“轉化”、“轉移”和“守恒”這幾個關鍵的詞，當能量發生轉化時一定表現為：一種形式的能減少而變化成另一種形式的能，則另一種形式的能增大而“轉移”則是指一種形式的能在物體與物體間，或同一物體的不同部分間發生了數量的變化，即增加與減少，而沒有形式的變化但能的總量卻保持不變所以無論在摩擦生熱現象中，氣體膨脹做功的過程中及熱傳遞的過程中，都服從“能量守恒”定律2.（2020天津模擬）可燃冰，石油、煤都屬于 （選填“可“或“不可”）再生能源。若可燃冰的熱值為4107J/m3，完全燃燒lm3的可燃冰可放出的熱量是 J，這些熱量有60%被水吸收，可把 kg的水從20加熱到80水的比熱容C=4.2103J/（kg）【答案】不可；4l07；95.2【解析】（1）可燃冰、石油、煤開發使用后，會越來越少，不可能在短期內從自然界得到補充，所以它們都屬于不可再生能源；（2）1m3天然氣完全燃燒產生熱量：Q放=Vq=1m34107J/m3=4107J；（3）由題知，水吸收的熱量：Q吸=60%Q放=60%4107J=2.4107J；由Q吸=cm（tt0）可得加熱水的質量：m=Q吸/ c（tt0）95.2kg。二、選擇題3.（2020河北模擬）如圖所示是四沖程汽油機的剖面圖，關于其四個沖程的描述正確的是（）A吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進入汽缸B壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內氣體的內能減小C做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉化為機械能D排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分【答案】A【解析】四沖程汽油機一個工作循環有四個沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣，其中只有做功沖程對外做功，將內能轉化為機械能；另外還有壓縮沖程有能量轉化，將機械能轉化為內能；根據氣門的狀態、活塞運動的方向確定沖程的種類。 A.汽油機在吸氣沖程中，進氣門打開、排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入汽缸，故A正確； B.在壓縮沖程中，進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，氣體的內能變大，此過程是機械能轉化為內能的過程，故B錯誤；C.在做功沖程中，燃料燃燒釋放的內能大部分需要克服摩擦、發生熱傳遞而散失，只有一少部分轉化為機械能，故C錯誤； D.在排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分，故D錯誤。 4.（2020濟南模擬）如圖所示是某老師的自制教具，他在礦泉水瓶的側壁上鉆一個孔,把電火花發生器緊緊塞進孔中，實驗時從瓶口噴入酒精并蓋上錐形紙筒，按動電火花發生器的按鈕，點燃瓶內酒精后，紙筒即刻飛出。關于此實驗，下列分析不正確的是（ ）A.酒精不完全燃燒時熱值不變B.能聞到酒精的氣味說明分子在永不停息地做無規則運動C.燃氣推動紙筒飛出的過程相當于內燃機的壓縮沖程D.紙筒飛出后瓶內氣體的內能減小，溫度降低【答案】C 【解析】燃料的熱值只與燃料的種類有關，與燃料的質量、是否完全燃燒等因素無關，故A選項說法正確；能聞到酒精的氣味是酒精分子永不停息地做無規則運動的結果，故B選項說法正確；燃氣推動紙筒飛出時將燃氣的內能轉化為紙筒的機械能，這時瓶內氣體的內能減小，溫度降低，這與內燃機的做功沖程類似，故C選項說法不正確，D選項說法正確，故選C。三、簡答題5.（2020廊坊模擬）某校師生在學習了能量的轉化與守恒以后，組織興趣小組調查學校幾種爐灶的能量利用效率。他們發現學校的一個老式鍋爐燒水時，經常冒出大量的黑煙，且燒水時鍋爐周圍的溫度很高，鍋爐的效率很低。（1）請你根據調查中發現的現象分析此鍋爐效率低的原因，并提出相應的改進措施。（2）要減少煙氣帶走的熱量，可以采用什么辦法？【答案】（1）鍋爐效率低的原因：鍋爐冒出大量的黑煙，說明煤燃燒不完全；鍋爐周圍的溫度很高，說明鍋爐向周圍散失的熱量太多。（2）改進措施：盡量使燃料燃燒充分；利用煙氣攜帶的熱量對其他的水進行預加熱，綜合利用內能。【解析】在當今的低耗、高效的形式下，鍋爐效率低是社會關注的焦點問題。在本題中，師生通過共同調查研究，發現了鍋爐效率低的主要原因表現癥狀：經常冒出大量的黑煙；鍋爐周圍的溫度很高。針對這兩種表現，通過分析，揭示其效率低的原因：燃燒問題和散熱問題。發現問題，分析問題，如何解決問題呢？煙氣帶走熱量，是普遍存在的問題，讓同學們提出解決方案，滲透、融合了情感態度價值觀的教育，可謂是一箭雙雕。6.（2020云南模擬）排球充氣后，讓排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時的高度（1）解釋整個過程中能量是否守恒（2）排球從接觸地面到形變最大的過程中，速度v與形變大小V之間的關系大致如圖，請說明該過程中，排球受力情況與機械能變化的關系【答案】（1）整個過程中能量守恒排球從手上自由落下，排球每次彈回的高度都低于落下時的高度，是因為由于空氣的摩擦，有一部分機械能逐漸轉化為內能，但能量總量是守恒的（2）排球從接觸地面到形變最大的過程中，受到重力和地面給予的彈力的作用，開始時重力大于彈力，速度逐漸增大；當重力等于彈力時，速度達到最大值；最后重力小于彈力，速度逐漸減小，直至速度為零同時這一過程中動能轉化為排球的彈性勢能【解析】根據能量守恒定律的觀點，結合機械能與內能的轉化可做出解釋；排球從接觸地面到形變最大的過程中，受到重力與彈力的作用，同時動能轉化為球的彈性勢能，據此分析四、綜合計算題7.（2020河南模擬）某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2103J/（kg），煤的熱值約為3107J/kg。求：（1）煤完全燃燒產生的熱量；（2）經過6min時間加熱，水所吸收的熱量；（3）煤爐燒水時的熱效率。【答案】（1）6107J（2）2.52106J（3）4.2。【解析】根據熱值公式能直接求出煤完全燃燒產生的熱量；在圖像獲得信息是經過6min時間加熱，水的溫度從20升高到80，也就是溫度升高了60.根據吸熱公式很方便求得水所吸收的熱量；根據熱效率公式求得煤爐燒水時的熱效率。（1）煤完全燃燒產生的熱量為Q放=m煤q=2kg3107J/kg=6107J（2）水所吸收的熱量為Q吸=cm水t=4.2103J/（kg）10kg60=2.52106J（3）煤爐燒水時的熱效率為=Q吸/Q放=（2.52106J/6107J）100=4.216