資源簡介

/ 讓教學更有效 精品試卷 | 物理學科
第5講　內能　內能的利用
　考點1分子熱運動
物質構成 常見的物質是由極其微小的粒子——　分子　和　原子　構成的。分子很小，人們通常以　10－10 m　為單位來量度分子
分子熱運動 一切物質的分子都在不停地做無規則的運動，因分子的運動跟溫度有關，所以這種無規則運動叫做分子的　熱運動　；溫度越高，分子熱運動越　劇烈　
擴散 現象 定義 不同的物質在相互　接觸　時彼此進入對方的現象叫做擴散
生活舉例 “花氣襲人知驟暖”“墻角放煤，日久變黑”“酒香不怕巷子深”“槐花飄香”等
說明 一切物質的分子都在不停地做　無規則運動　，分子間有　間隙　
影響因素 擴散現象與　溫度　有關，且溫度越高，擴散得越　快　
分子間的作 用力 ①分子之間存在　引力　，因而固體和液體能保持一定的體積； ②分子之間存在　斥力　，所以固體和液體很難被壓縮
分子動理論 ①常見的物質是由大量的　分子、原子　構成的； ②物質內的分子在不停地做　熱　運動； ③分子之間存在　引力　和　斥力　
　考點2內能和熱量
1.內能及其改變
定義 構成物體的所有分子，其熱運動的　動能　與分子　勢能　的總和，叫做物體的內能。內能的單位是焦耳（J）
決定因素 物體的內能與溫度、質量、材料、狀態有關；由于分子在永不停息地做　無規則運動　，所以物體的內能永不為　零　
改變方式 熱傳遞 做功
實質 能量的　轉移　 能量的　轉化　
生活舉例 曬太陽、燒水做飯、哈氣取暖等 鉆木取火、摩擦生熱、搓手取暖等
補充說明 ①熱傳遞條件：物體間存在　溫度差　；②熱傳遞方向：能量從高溫物體傳遞到低溫物體，直到兩物體的溫度　相等　為止 做功的兩種情況：一是外界對物體做功，物體內能增加，其他形式的能轉化為　內能　；二是物體對外界做功，物體內能　減小　，　內能　轉化為其他形式的能
聯系 熱傳遞和做功在改變物體內能上是等效的，一個物體溫度升高，有可能是對物體做了功，也有可能是發生了熱傳遞
2.熱量
定義 在熱傳遞過程中，傳遞　能量的多少　叫做熱量，用符號Q表示
單位 　焦耳　（符號：　J　）
與內能關系 物體吸收熱量，內能　增加　；放出熱量，內能　減少　
說明 熱量是一個過程量，伴隨著熱傳遞的產生而出現，隨其終止而消失；物體本身并沒有熱量，不能說某個物體“具有”或“含有”熱量，更不能說“比較”兩物體熱量的多少，只能說物體“吸收”或“放出”了熱量
　考點3比熱容
物理意義 比熱容是描述物質吸、放熱能力的物理量
定義 　一定　質量的某種物質，在溫度升高時　吸收的熱量　與　它的質量　和　升高的溫度　乘積之比，叫做這種物質的比熱容。比熱容用符號c表示
說明 單位質量的某種物質，溫度降低1 ℃所放出的熱量與它溫度升高1 ℃所吸收的熱量相等，數值上也等于它的比熱容
單位 焦每千克攝氏度[符號：J/（kg·℃）]
水的比熱容 ①水的比熱容是4.2×103 J/（kg·℃），它的物理意義：1 kg的水溫度升高（或降低）　1 ℃　所吸收（或放出）的　熱量　為4.2×103 J。 ②水的比熱容大的利用：培育秧苗時，傍晚灌水，白天放水；汽車發動機用水作為冷卻劑；取暖劑；調節氣候等
吸、放熱公式 吸熱公式：　Q吸＝cm（t－t0）　；放熱公式：　Q放＝cm（t0－t）　；若不考慮熱損失，則Q吸＝Q放
　考點4熱機
定義 利用內能做功的機械
原理 化學能內能機械能
應用 蒸汽機、內燃機、噴氣發動機等
認識“內燃機”
定義 燃料直接在發動機　汽缸　內燃燒產生動力的熱機叫內燃機
分類 　汽油機　和　柴油機　
示意圖
（續表）
沖程 　吸氣　沖程 　壓縮　沖程 　做功　沖程 　排氣　沖程
進氣門 　打開　 關閉 關閉 關閉
排氣門 關閉 關閉 關閉 　打開　
活塞運動方向 　向下　 向上 向下 向上
能的轉化 無 　機械　能轉化為　內　能 　內　能轉化為　機械　能 無
工作過程 （四沖程） 每一個工作循環分為四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，此過程中曲軸和飛輪轉動2周，活塞往復2次，對外做功1次
吸氣、壓縮和排氣沖程是依靠飛輪的　慣性　來完成的，　做功　沖程是唯一對外做功的沖程
說明 汽油機和柴油機在構造上有所不同，汽油機頂部有火花塞，而柴油機頂部有噴油嘴，另外二者在工作過程中也略有不同；吸氣沖程中，汽油機吸入的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸入的是空氣
　考點5熱機效率
1.熱值
定義 某種燃料　完全　燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值，用符號　q　表示
單位 　焦每千克　（符號：J/kg）；焦每立方米（符號：J/m3）
公式 q＝（適用于固體燃料） q＝（適用于液體或氣體燃料）
物理意義 酒精的熱值是3.0×107 J/kg，表示：　1 kg　酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107 J
煤氣的熱值是3.9×107 J/m3，表示：　1 m3　煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107 J
2.熱機效率
定義 熱機用來做　有用功　的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的　能量　之比，叫做熱機的效率
公式 η＝　＝
提高效率的途徑 ①使燃料充分　燃燒　，如：將煤粒磨成煤粉、加大送風量等；②盡量減小各種　損耗　；③機件間保持良好的　潤滑　、減小　摩擦　
　考點6能量的轉化與守恒定律
項目 概念 舉例
轉化 能量由一種形式轉變為另一種形式 電燈發光：電能轉化為光能和內能
轉移 能量不經過變化直接由一個物體轉移到另一個物體 碰撞時，動能從一個物體轉移到另一個物體上
能量守恒定律
內容 能量既不會憑空消失，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
說明 ①能量的轉化和轉移都是有方向性的； ②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一
命題點1　分子無規則運動 1.如圖，有兩個瓶子，其中一個瓶子內是空氣，另一個瓶子內裝著密度更大的紅棕色二氧化氮氣體，使這兩個瓶子瓶口相對，之間用一塊玻璃板隔開，抽掉玻璃板后，我們看到的現象是兩個瓶子內的氣體會混合在一起，最后顏色變得　均勻　（選填“均勻”或“不均勻”），這個現象叫　擴散　。在實驗開始前，　B　（選填“A”或“B”）瓶子里裝的是二氧化氮氣體，這樣可以避免受　二氧化氮氣體密度大　而對實驗造成的影響 （RJ九全P3圖13.1-2）
命題點2　改變內能的方式及其能量的轉化 2.如圖，在試管里裝入一些水，用軟木塞塞住試管口，將試管放在酒精燈上加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖開，在這一過程中，水蒸氣膨脹對軟木塞　做功　，水蒸氣的內能　減小　，塞子的動能　增大　（后兩空均選填“增大”“減小”或“不變”） （RJ九全P17圖14.1-1）
　實驗1　比較不同物質的吸熱能力
　　【例1】為了比較水和食用油的吸熱能力，小明用如圖甲所示的實驗裝置進行探究。
【設計與進行實驗】
（1）實驗前，小明應該選用初溫和　質量　（選填“質量”或“體積”）相等的水和食用油，除了圖中所給的實驗器材外，還需要的測量工具有天平和　秒表　。
（2）實驗中選擇相同規格的電加熱器加熱，通過比較　加熱時間　（選填“升高的溫度”或“加熱時間”）來反映兩種液體吸收熱量的多少。
（3）下表是實驗中小明收集到的數據，第6 min時水的溫度如圖乙所示，為　20　℃。
加熱時間/min 0 2 4 6 8 10
水的溫度/℃ 5 10 15 25 30
食用油的溫度/℃ 5 15 25 35 45 55
【分析與論證】
（4）分析表格數據可知，在相同時間內，　食用油　的溫度變化大，可得出
　水　的吸熱本領大。
【交流與評估】
（5）實際實驗中發現存在一些不好控制的因素，例如水和食用油散熱快慢不同，請另外舉出一條：　溫度計的靈敏度差等（合理即可）　。
（6）實驗結束后，換用多種液體進行實驗，發現不同物質在質量相同、升高的溫度相同時，吸收的熱量一般不同，為了表示不同物質的這種性質差別，物理學中引入了　比熱容　這個物理量。
（7）實驗中，若取水的質量為200 g，水在0～10 min過程中吸收的熱量是　2.1×104　J，食用油的比熱容為　2.1×103　J/（kg·℃）。[不計熱量散失，水的比熱容為4.2×103 J/（kg·℃）]
【創新設問】
（8）冬天，小明想自制一個暖手袋，若從水或食用油中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱介質，選擇　水　（選填“水”或“食用油”）為介質保暖效果更佳。
　實驗2　探究燃料的熱值
【實驗裝置】
1.如圖所示：
2.實驗器材：兩只相同的燒杯、水、煤油、花生油、　天平　、　溫度計　。
【設計與進行實驗】
3.兩燈具內盛有　質量　相同的煤油和花生油作為燃料。
4.在兩只相同的燒杯內，分別倒入　初溫　和質量相同的水。
5.分別用煤油和花生油加熱，使燃料　燃盡　，記下水的末溫分別為t1℃和t2℃。
6.實驗數據表格：
燃料 加熱前水溫/℃ 燃料燃盡后水溫/℃
煤油 20
花生油 20
【數據處理和分析】
7.分析表格數據，通過觀察水溫的變化，由此判斷兩種燃料的熱值大小。當兩燈的燃料完全燃燒后，甲裝置中水的溫度為48 ℃，乙裝置中水的溫度為38 ℃，由此可以初步判斷　煤油　（選填“花生油”或“煤油”）的熱值更大一些。
【實驗結論】
8.　質量　相同的不同燃料完全燃燒時，放出的熱量　越多　，其熱值　越大　。
【交流與反思】
9.組裝如圖甲、乙所示的兩套裝置時，正確的順序是　自下而上　（選填“自上而下”或“自下而上”）。
10.為了保證實驗結論的可靠性，實驗時應控制兩燈具內所盛煤油和花生油的　質量　相同、兩只相同的燒杯內盛有水的　質量　和　初溫　相同，這里用到的實驗方法是　控制變量法　。
11.加熱同一種液體，通過　溫度計的示數高低　得出吸熱多少，進而判斷熱值大小。
12.根據Q吸＝cmΔt計算出水吸收的熱量，再根據Q＝mq計算出煤油的熱值，發現結果與資料中給出的煤油熱值相比　偏小　（選填“偏大”或“偏小”），結合實驗，分析原因可能是　有熱量損失（或煤油燃燒不充分，合理即可）　。
　重難點1溫度、熱量和內能的關系
　　【例1】關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（　D　）
A.物體的溫度越高，所含熱量越多
B.溫度高的物體，內能一定大
C.0 ℃的冰塊的內能一定為0
D.內能少的物體可能將能量傳給內能多的物體
【例2】下列說法正確的是（　B　）
A.物體吸收熱量，內能一定增加，溫度一定升高
B.物體內能減少，物體不一定放出熱量
C.固體有固定的形狀，所以固體分子之間的作用力只有引力
D.溫度高的物體分子運動劇烈，具有的熱量多
溫度、熱量和內能的聯系與區別：
1.溫度升高→內能增加→不一定吸熱（如：鉆木取火，摩擦生熱）。
2.吸收熱量→不一定升溫（如：晶體熔化，水沸騰）→內能不一定增加（如：吸收的熱量全都對外做功，內能可能不變）。
3.內能增加→不一定升溫（如：晶體熔化，水沸騰）→不一定吸熱（如：鉆木取火，摩擦生熱）。
　重難點2熱量的計算
　　【例3】隨著鄉村振興政策的持續推進，以天然氣為燃料的燃氣灶逐漸取代了以干木材為燃料的土灶，保護了生態環境，將質量為3 kg、初溫為23 ℃的水加熱到98 ℃，土灶燃燒了干木材0.315 kg，則該土灶的熱效率為　25％　；若用熱效率為60％的燃氣灶，則需要消耗天然氣　0.04　m3（結果保留兩位小數）。[干木材熱值取1.2×107 J/kg，天然氣熱值取3.9×107 J/m3，水的比熱容為4.2×103 J/（kg·℃）]
【解析】水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t2－t1）＝4.2×103 J/（kg·℃）×3 kg×（98 ℃－23 ℃）＝9.45×105 J。干木材完全燃燒放出的熱量：Q放＝m干木材q干木材＝0.315 kg×1.2×107 J/kg＝3.78×106 J。土灶的熱效率：η＝＝＝25％；若用熱效率為60％的燃氣灶來加熱這些水，則需要天然氣完全燃燒釋放的熱量：Q放'＝＝＝1.575×106 J，需要消耗天然氣體積：V＝＝≈0.04 m3。
運用熱值計算的相關方法：
固體（液體）燃料 Q＝mq：m表示質量，單位是kg；q表示熱值，單位是J/kg；Q表示放出的熱量，單位是J
氣體燃料 Q＝Vq：V表示體積，單位是m3；q表示熱值，單位是J/m3；Q表示放出的熱量，單位是J
　命題點1　分子動理論
1.（2022·鄂州）做完廣播體操后，來到餐廳，媽媽為你端上香噴噴的早餐（如圖）。關于人能聞到食物的香味，下列說法不正確的是（　D　）
A.是一種擴散現象
B.是由于分子不停地做無規則運動產生的
C.溫度越高，香味越濃
D.溫度越高，香味越淡
2.（2022·宜昌）如圖，把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面，讀出測力計的示數，使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，彈簧測力計的示數　變大　（選填“變大”“變小”或“不變”），原因是　分子間存在引力　。
　命題點2　內能及其改變
3.（2024·湖北）如圖是小明煮的一碗冒著“白氣”的面條。他將木筷和金屬勺同時放入其中，過一會兒感覺金屬勺燙手而木筷不燙手。下列說法正確的是（　C　）
A.木材的導熱性比金屬好
B.木筷不燙手其內能不變
C.金屬勺通過熱傳遞變燙
D.“白氣”是由汽化形成的
4.（2020·咸寧）如圖所示的現象中，利用做功使物體內能增加的是（　B　）
A.發燒時，用冷毛巾給頭部降溫
B.鉆木時，來回轉動硬木棒取火
C.天晴時，曬太陽使身體變暖和
D.煮茶時，火焰使茶水溫度升高
5.（2023·黃岡改編）2023年5月30日，長征2F遙十六運載火箭搭載著神舟十六號的三名航天員，從酒泉衛星發射中心發射升空。高速運動的火箭在升空過程中與空氣摩擦，火箭整流罩外殼溫度升高，這是通過　做功　（選填“熱傳遞”或“做功”）的方式改變內能。
　命題點3　比熱容的理解及應用
6.（2024·武漢）下列實例中，與“水的比熱容較大”這個特性無關的是（　B　）
A.汽車發動機用水作冷卻劑
B.人游泳之后從水中出來，風一吹感覺更冷
C.海邊晝夜溫度變化比沙漠中小，適于居住
D.生物體內水的比例很高，有助于調節生物體自身的溫度
7.（2023·恩施州）冬季，某供熱系統中有10 kg水[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]，當溫度降低1 ℃時，可給房間放熱（　C　）
A.4.2×102 J B.4.2×103 J
C.4.2×104 J D.以上都不對
8.（2024·湖北）如圖甲，利用相同規格的加熱器加熱等質量的a、b兩種液體，得到溫度隨時間變化的圖像如圖乙，分析可知（　C　）
甲　 　乙
A.相同時間內a中加熱器產生的熱量比b中的多
B.a和b的吸熱能力都隨著溫度的升高不斷增大
C.升高相同溫度a所用時間比b少，a的吸熱能力比b弱
D.相同時間內a升高的溫度比b多，a的吸熱能力比b強
9.（2022·宜昌）小麗用相同的電加熱器分別對質量為0.2 kg的水和0.3 kg的另一種液體進行加熱，得到的實驗數據如圖所示，則水在16 min 內吸收的熱量為　2.52×104　J，另一種液體的比熱容為　1.4×103　J/（kg·℃）。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
10.（2021·宜昌）小明學習了燃料的熱值后，很想知道家中使用的天然氣的熱值是多少，但在教材的燃料熱值表中沒有查閱到。于是，他在家里將裝有2 kg水的水壺放到天然氣灶上去燒，用溫度計測量水從20 ℃加熱至80 ℃的過程中，觀察到天然氣表的數字變化了0.035 m3。他通過上網查閱得知天然氣灶的效率約為36％，已知水的比熱容c水＝4.2×103 J/（kg·℃）。
（1）在這個過程中水吸收了多少熱量？
（2）請你幫小明算出天然氣的熱值。
解：（1）在這個過程中水吸收的熱量：
Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（80 ℃－20 ℃）＝5.04×105 J。
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q放＝＝ ＝1.4×106 J，
天然氣的熱值：
q天然氣＝＝＝4×107 J/m3。
　命題點4　熱機
11.（2023·隨州）汽車是現代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機的某沖程及能量流向圖。下列有關說法正確的是（　A　）
甲　　乙
A.圖甲是壓縮沖程，活塞對汽缸的氣體做功，氣體溫度升高
B.由圖乙可知該汽油機的效率是30％
C.汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會降低燃料的熱值
D.為節能冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值
12.（2024·湖北）2024年4月30日，全球最大的壓縮空氣儲能項目在我國并網發電，工作原理如圖。在用電低谷時段利用電網多余電能驅動壓縮機壓縮空氣，使空氣　內能　（填能量形式）增大；在用電高峰時段高壓空氣被釋放，膨脹對外　做功　，使膨脹機轉動，將內能轉化為　機械能　，帶動發電機產生電能輸送至電網。
　命題點5　熱現象綜合
13.（2023·隨州）近年來許多家庭使用電熱液體蚊香器（如圖），瓶中的碳纖維棒將瓶內的殺蟲劑吸到棒的頂端，而發熱電阻傳遞的熱會使棒的上端溫度達到50 ℃左右，此時殺蟲劑蒸發得更快從而提高了驅蚊效果。以下說法正確的是（　D　）
A.蒸發是液化的一種方式
B在常溫下，碳纖維棒里的殺蟲劑分子不會運動
C.殺蟲劑分子運動的快慢與溫度高低有關，50 ℃時殺蟲劑分子運動得最慢
D.一般情況下，溫度升高汽化的速度會加快
14.（2023·黃岡）我國幅員遼闊，人文自然資源豐富，下列分析正確的是（　B　）
A.新疆吐魯番的火焰山晝夜溫差大，是因為火焰山沙石比熱容大
B.云南大理的蝴蝶泉邊花香四溢，是因為分子不停地做無規則運動
C.黑龍江哈爾濱寒冷的冰雕不易融化，是因為冰雕沒有內能
D.山東濰坊的濰柴內燃機工作時，將機械能轉化成內能
　命題點6　效率的相關計算
15.（2024·武漢）綠色發展是高質量發展的底色，為了更好地踐行綠色發展和“雙碳目標”，武漢市區某高架橋上修建了一段全封閉“光伏聲屏障”試驗路段，如圖所示。“光伏聲屏障”既可以控制噪聲，又可以提供電能，比傳統的聲屏障設備更節能環保。“光伏聲屏障”路段的每一塊玻璃上貼滿了81個小光伏電池板，這些光伏電池板利用太陽能的方式是將太陽能轉化為　電能　。這段“光伏聲屏障”試驗路段每年發電約1.7×105 kW·h，相當于完全燃燒　1.8×104　kg的無煙煤釋放的能量。（q無煙煤＝3.4×107 J/kg）
16.（2023·鄂州）小勇同學購買了一款戶外分體式燃氣爐，準備去戶外野炊，用該燃氣爐燒水時，把初溫為20 ℃的1 kg水加熱到100 ℃，燃燒了0.025 m3天然氣，則水吸收的熱量為　3.36×105　J。假設天然氣完全燃燒，則燃氣爐燒水的效率為　33.6％　。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃），天然氣的熱值取4×107 J/m3]
17.（2024·湖北節選）據統計，每燃燒1 kg燃油約排放3.3 kg二氧化碳。以氫燃料電池卡車為例，若卡車在水平路面上勻速行駛72 km用時1 h，功率為172 kW。與燃油卡車相比，氫燃料電池卡車行駛72 km可減排二氧化碳的質量為多少？（燃油機的效率取36％，燃油的熱值q取4.3×107 J/kg）
解：卡車所做的機械功：
W＝Pt＝172×103 W×3 600 s＝6.192×108 J，
根據η＝可知，燃料完全燃燒放出的熱量：
Q放＝＝＝1.72×109 J，
消耗燃油的質量：
m＝＝＝40 kg，
則減排二氧化碳的質量：
m'＝3.3m＝3.3×40 kg＝132 kg。
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第5講　內能　內能的利用
　考點1分子熱運動
物質構成 常見的物質是由極其微小的粒子——　分子　和　原子　構成的。分子很小，人們通常以　10－10 m　為單位來量度分子
分子熱運動 一切物質的分子都在不停地做無規則的運動，因分子的運動跟溫度有關，所以這種無規則運動叫做分子的　熱運動　；溫度越高，分子熱運動越　劇烈　
擴散 現象 定義 不同的物質在相互　接觸　時彼此進入對方的現象叫做擴散
生活舉例 “花氣襲人知驟暖”“墻角放煤，日久變黑”“酒香不怕巷子深”“槐花飄香”等
說明 一切物質的分子都在不停地做　無規則運動　，分子間有　間隙　
影響因素 擴散現象與　溫度　有關，且溫度越高，擴散得越　快　
分子間的作 用力 ①分子之間存在　引力　，因而固體和液體能保持一定的體積； ②分子之間存在　斥力　，所以固體和液體很難被壓縮
分子動理論 ①常見的物質是由大量的　分子、原子　構成的； ②物質內的分子在不停地做　熱　運動； ③分子之間存在　引力　和　斥力　
　考點2內能和熱量
1.內能及其改變
定義 構成物體的所有分子，其熱運動的　動能　與分子　勢能　的總和，叫做物體的內能。內能的單位是焦耳（J）
決定因素 物體的內能與溫度、質量、材料、狀態有關；由于分子在永不停息地做　無規則運動　，所以物體的內能永不為　零　
改變方式 熱傳遞 做功
實質 能量的　轉移　 能量的　轉化　
生活舉例 曬太陽、燒水做飯、哈氣取暖等 鉆木取火、摩擦生熱、搓手取暖等
補充說明 ①熱傳遞條件：物體間存在　溫度差　；②熱傳遞方向：能量從高溫物體傳遞到低溫物體，直到兩物體的溫度　相等　為止 做功的兩種情況：一是外界對物體做功，物體內能增加，其他形式的能轉化為　內能　；二是物體對外界做功，物體內能　減小　，　內能　轉化為其他形式的能
聯系 熱傳遞和做功在改變物體內能上是等效的，一個物體溫度升高，有可能是對物體做了功，也有可能是發生了熱傳遞
2.熱量
定義 在熱傳遞過程中，傳遞　能量的多少　叫做熱量，用符號Q表示
單位 　焦耳　（符號：　J　）
與內能關系 物體吸收熱量，內能　增加　；放出熱量，內能　減少　
說明 熱量是一個過程量，伴隨著熱傳遞的產生而出現，隨其終止而消失；物體本身并沒有熱量，不能說某個物體“具有”或“含有”熱量，更不能說“比較”兩物體熱量的多少，只能說物體“吸收”或“放出”了熱量
　考點3比熱容
物理意義 比熱容是描述物質吸、放熱能力的物理量
定義 　一定　質量的某種物質，在溫度升高時　吸收的熱量　與　它的質量　和　升高的溫度　乘積之比，叫做這種物質的比熱容。比熱容用符號c表示
說明 單位質量的某種物質，溫度降低1 ℃所放出的熱量與它溫度升高1 ℃所吸收的熱量相等，數值上也等于它的比熱容
單位 焦每千克攝氏度[符號：J/（kg·℃）]
水的比熱容 ①水的比熱容是4.2×103 J/（kg·℃），它的物理意義：1 kg的水溫度升高（或降低）　1 ℃　所吸收（或放出）的　熱量　為4.2×103 J。 ②水的比熱容大的利用：培育秧苗時，傍晚灌水，白天放水；汽車發動機用水作為冷卻劑；取暖劑；調節氣候等
吸、放熱公式 吸熱公式：　Q吸＝cm（t－t0）　；放熱公式：　Q放＝cm（t0－t）　；若不考慮熱損失，則Q吸＝Q放
　考點4熱機
定義 利用內能做功的機械
原理 化學能內能機械能
應用 蒸汽機、內燃機、噴氣發動機等
認識“內燃機”
定義 燃料直接在發動機　汽缸　內燃燒產生動力的熱機叫內燃機
分類 　汽油機　和　柴油機　
示意圖
（續表）
沖程 　吸氣　沖程 　壓縮　沖程 　做功　沖程 　排氣　沖程
進氣門 　打開　 關閉 關閉 關閉
排氣門 關閉 關閉 關閉 　打開　
活塞運動方向 　向下　 向上 向下 向上
能的轉化 無 　機械　能轉化為　內　能 　內　能轉化為　機械　能 無
工作過程 （四沖程） 每一個工作循環分為四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，此過程中曲軸和飛輪轉動2周，活塞往復2次，對外做功1次
吸氣、壓縮和排氣沖程是依靠飛輪的　慣性　來完成的，　做功　沖程是唯一對外做功的沖程
說明 汽油機和柴油機在構造上有所不同，汽油機頂部有火花塞，而柴油機頂部有噴油嘴，另外二者在工作過程中也略有不同；吸氣沖程中，汽油機吸入的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸入的是空氣
　考點5熱機效率
1.熱值
定義 某種燃料　完全　燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值，用符號　q　表示
單位 　焦每千克　（符號：J/kg）；焦每立方米（符號：J/m3）
公式 q＝（適用于固體燃料） q＝（適用于液體或氣體燃料）
物理意義 酒精的熱值是3.0×107 J/kg，表示：　1 kg　酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107 J
煤氣的熱值是3.9×107 J/m3，表示：　1 m3　煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107 J
2.熱機效率
定義 熱機用來做　有用功　的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的　能量　之比，叫做熱機的效率
公式 η＝　＝
提高效率的途徑 ①使燃料充分　燃燒　，如：將煤粒磨成煤粉、加大送風量等；②盡量減小各種　損耗　；③機件間保持良好的　潤滑　、減小　摩擦　
　考點6能量的轉化與守恒定律
項目 概念 舉例
轉化 能量由一種形式轉變為另一種形式 電燈發光：電能轉化為光能和內能
轉移 能量不經過變化直接由一個物體轉移到另一個物體 碰撞時，動能從一個物體轉移到另一個物體上
能量守恒定律
內容 能量既不會憑空消失，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
說明 ①能量的轉化和轉移都是有方向性的； ②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一
命題點1　分子無規則運動 1.如圖，有兩個瓶子，其中一個瓶子內是空氣，另一個瓶子內裝著密度更大的紅棕色二氧化氮氣體，使這兩個瓶子瓶口相對，之間用一塊玻璃板隔開，抽掉玻璃板后，我們看到的現象是兩個瓶子內的氣體會混合在一起，最后顏色變得　均勻　（選填“均勻”或“不均勻”），這個現象叫　擴散　。在實驗開始前，　B　（選填“A”或“B”）瓶子里裝的是二氧化氮氣體，這樣可以避免受　二氧化氮氣體密度大　而對實驗造成的影響 （RJ九全P3圖13.1-2）
命題點2　改變內能的方式及其能量的轉化 2.如圖，在試管里裝入一些水，用軟木塞塞住試管口，將試管放在酒精燈上加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖開，在這一過程中，水蒸氣膨脹對軟木塞　做功　，水蒸氣的內能　減小　，塞子的動能　增大　（后兩空均選填“增大”“減小”或“不變”） （RJ九全P17圖14.1-1）
　實驗1　比較不同物質的吸熱能力
　　【例1】為了比較水和食用油的吸熱能力，小明用如圖甲所示的實驗裝置進行探究。
【設計與進行實驗】
（1）實驗前，小明應該選用初溫和　質量　（選填“質量”或“體積”）相等的水和食用油，除了圖中所給的實驗器材外，還需要的測量工具有天平和　秒表　。
（2）實驗中選擇相同規格的電加熱器加熱，通過比較　加熱時間　（選填“升高的溫度”或“加熱時間”）來反映兩種液體吸收熱量的多少。
（3）下表是實驗中小明收集到的數據，第6 min時水的溫度如圖乙所示，為　20　℃。
加熱時間/min 0 2 4 6 8 10
水的溫度/℃ 5 10 15 25 30
食用油的溫度/℃ 5 15 25 35 45 55
【分析與論證】
（4）分析表格數據可知，在相同時間內，　食用油　的溫度變化大，可得出
　水　的吸熱本領大。
【交流與評估】
（5）實際實驗中發現存在一些不好控制的因素，例如水和食用油散熱快慢不同，請另外舉出一條：　溫度計的靈敏度差等（合理即可）　。
（6）實驗結束后，換用多種液體進行實驗，發現不同物質在質量相同、升高的溫度相同時，吸收的熱量一般不同，為了表示不同物質的這種性質差別，物理學中引入了　比熱容　這個物理量。
（7）實驗中，若取水的質量為200 g，水在0～10 min過程中吸收的熱量是　2.1×104　J，食用油的比熱容為　2.1×103　J/（kg·℃）。[不計熱量散失，水的比熱容為4.2×103 J/（kg·℃）]
【創新設問】
（8）冬天，小明想自制一個暖手袋，若從水或食用油中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱介質，選擇　水　（選填“水”或“食用油”）為介質保暖效果更佳。
　實驗2　探究燃料的熱值
【實驗裝置】
1.如圖所示：
2.實驗器材：兩只相同的燒杯、水、煤油、花生油、　天平　、　溫度計　。
【設計與進行實驗】
3.兩燈具內盛有　質量　相同的煤油和花生油作為燃料。
4.在兩只相同的燒杯內，分別倒入　初溫　和質量相同的水。
5.分別用煤油和花生油加熱，使燃料　燃盡　，記下水的末溫分別為t1℃和t2℃。
6.實驗數據表格：
燃料 加熱前水溫/℃ 燃料燃盡后水溫/℃
煤油 20
花生油 20
【數據處理和分析】
7.分析表格數據，通過觀察水溫的變化，由此判斷兩種燃料的熱值大小。當兩燈的燃料完全燃燒后，甲裝置中水的溫度為48 ℃，乙裝置中水的溫度為38 ℃，由此可以初步判斷　煤油　（選填“花生油”或“煤油”）的熱值更大一些。
【實驗結論】
8.　質量　相同的不同燃料完全燃燒時，放出的熱量　越多　，其熱值　越大　。
【交流與反思】
9.組裝如圖甲、乙所示的兩套裝置時，正確的順序是　自下而上　（選填“自上而下”或“自下而上”）。
10.為了保證實驗結論的可靠性，實驗時應控制兩燈具內所盛煤油和花生油的　質量　相同、兩只相同的燒杯內盛有水的　質量　和　初溫　相同，這里用到的實驗方法是　控制變量法　。
11.加熱同一種液體，通過　溫度計的示數高低　得出吸熱多少，進而判斷熱值大小。
12.根據Q吸＝cmΔt計算出水吸收的熱量，再根據Q＝mq計算出煤油的熱值，發現結果與資料中給出的煤油熱值相比　偏小　（選填“偏大”或“偏小”），結合實驗，分析原因可能是　有熱量損失（或煤油燃燒不充分，合理即可）　。
　重難點1溫度、熱量和內能的關系
　　【例1】關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（　D　）
A.物體的溫度越高，所含熱量越多
B.溫度高的物體，內能一定大
C.0 ℃的冰塊的內能一定為0
D.內能少的物體可能將能量傳給內能多的物體
【例2】下列說法正確的是（　B　）
A.物體吸收熱量，內能一定增加，溫度一定升高
B.物體內能減少，物體不一定放出熱量
C.固體有固定的形狀，所以固體分子之間的作用力只有引力
D.溫度高的物體分子運動劇烈，具有的熱量多
溫度、熱量和內能的聯系與區別：
1.溫度升高→內能增加→不一定吸熱（如：鉆木取火，摩擦生熱）。
2.吸收熱量→不一定升溫（如：晶體熔化，水沸騰）→內能不一定增加（如：吸收的熱量全都對外做功，內能可能不變）。
3.內能增加→不一定升溫（如：晶體熔化，水沸騰）→不一定吸熱（如：鉆木取火，摩擦生熱）。
　重難點2熱量的計算
　　【例3】隨著鄉村振興政策的持續推進，以天然氣為燃料的燃氣灶逐漸取代了以干木材為燃料的土灶，保護了生態環境，將質量為3 kg、初溫為23 ℃的水加熱到98 ℃，土灶燃燒了干木材0.315 kg，則該土灶的熱效率為　25％　；若用熱效率為60％的燃氣灶，則需要消耗天然氣　0.04　m3（結果保留兩位小數）。[干木材熱值取1.2×107 J/kg，天然氣熱值取3.9×107 J/m3，水的比熱容為4.2×103 J/（kg·℃）]
【解析】水吸收的熱量：Q吸＝c水m水（t2－t1）＝4.2×103 J/（kg·℃）×3 kg×（98 ℃－23 ℃）＝9.45×105 J。干木材完全燃燒放出的熱量：Q放＝m干木材q干木材＝0.315 kg×1.2×107 J/kg＝3.78×106 J。土灶的熱效率：η＝＝＝25％；若用熱效率為60％的燃氣灶來加熱這些水，則需要天然氣完全燃燒釋放的熱量：Q放'＝＝＝1.575×106 J，需要消耗天然氣體積：V＝＝≈0.04 m3。
運用熱值計算的相關方法：
固體（液體）燃料 Q＝mq：m表示質量，單位是kg；q表示熱值，單位是J/kg；Q表示放出的熱量，單位是J
氣體燃料 Q＝Vq：V表示體積，單位是m3；q表示熱值，單位是J/m3；Q表示放出的熱量，單位是J
　命題點1　分子動理論
1.（2022·鄂州）做完廣播體操后，來到餐廳，媽媽為你端上香噴噴的早餐（如圖）。關于人能聞到食物的香味，下列說法不正確的是（　D　）
A.是一種擴散現象
B.是由于分子不停地做無規則運動產生的
C.溫度越高，香味越濃
D.溫度越高，香味越淡
2.（2022·宜昌）如圖，把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面，讀出測力計的示數，使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，彈簧測力計的示數　變大　（選填“變大”“變小”或“不變”），原因是　分子間存在引力　。
　命題點2　內能及其改變
3.（2024·湖北）如圖是小明煮的一碗冒著“白氣”的面條。他將木筷和金屬勺同時放入其中，過一會兒感覺金屬勺燙手而木筷不燙手。下列說法正確的是（　C　）
A.木材的導熱性比金屬好
B.木筷不燙手其內能不變
C.金屬勺通過熱傳遞變燙
D.“白氣”是由汽化形成的
4.（2020·咸寧）如圖所示的現象中，利用做功使物體內能增加的是（　B　）
A.發燒時，用冷毛巾給頭部降溫
B.鉆木時，來回轉動硬木棒取火
C.天晴時，曬太陽使身體變暖和
D.煮茶時，火焰使茶水溫度升高
5.（2023·黃岡改編）2023年5月30日，長征2F遙十六運載火箭搭載著神舟十六號的三名航天員，從酒泉衛星發射中心發射升空。高速運動的火箭在升空過程中與空氣摩擦，火箭整流罩外殼溫度升高，這是通過　做功　（選填“熱傳遞”或“做功”）的方式改變內能。
　命題點3　比熱容的理解及應用
6.（2024·武漢）下列實例中，與“水的比熱容較大”這個特性無關的是（　B　）
A.汽車發動機用水作冷卻劑
B.人游泳之后從水中出來，風一吹感覺更冷
C.海邊晝夜溫度變化比沙漠中小，適于居住
D.生物體內水的比例很高，有助于調節生物體自身的溫度
7.（2023·恩施州）冬季，某供熱系統中有10 kg水[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]，當溫度降低1 ℃時，可給房間放熱（　C　）
A.4.2×102 J B.4.2×103 J
C.4.2×104 J D.以上都不對
8.（2024·湖北）如圖甲，利用相同規格的加熱器加熱等質量的a、b兩種液體，得到溫度隨時間變化的圖像如圖乙，分析可知（　C　）
甲　 　乙
A.相同時間內a中加熱器產生的熱量比b中的多
B.a和b的吸熱能力都隨著溫度的升高不斷增大
C.升高相同溫度a所用時間比b少，a的吸熱能力比b弱
D.相同時間內a升高的溫度比b多，a的吸熱能力比b強
9.（2022·宜昌）小麗用相同的電加熱器分別對質量為0.2 kg的水和0.3 kg的另一種液體進行加熱，得到的實驗數據如圖所示，則水在16 min 內吸收的熱量為　2.52×104　J，另一種液體的比熱容為　1.4×103　J/（kg·℃）。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
10.（2021·宜昌）小明學習了燃料的熱值后，很想知道家中使用的天然氣的熱值是多少，但在教材的燃料熱值表中沒有查閱到。于是，他在家里將裝有2 kg水的水壺放到天然氣灶上去燒，用溫度計測量水從20 ℃加熱至80 ℃的過程中，觀察到天然氣表的數字變化了0.035 m3。他通過上網查閱得知天然氣灶的效率約為36％，已知水的比熱容c水＝4.2×103 J/（kg·℃）。
（1）在這個過程中水吸收了多少熱量？
（2）請你幫小明算出天然氣的熱值。
解：（1）在這個過程中水吸收的熱量：
Q吸＝c水m水（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（80 ℃－20 ℃）＝5.04×105 J。
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q放＝＝ ＝1.4×106 J，
天然氣的熱值：
q天然氣＝＝＝4×107 J/m3。
　命題點4　熱機
11.（2023·隨州）汽車是現代生活中最常見的一種交通工具，如圖甲、乙分別是某汽油機的某沖程及能量流向圖。下列有關說法正確的是（　A　）
甲　　乙
A.圖甲是壓縮沖程，活塞對汽缸的氣體做功，氣體溫度升高
B.由圖乙可知該汽油機的效率是30％
C.汽車尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分，這會降低燃料的熱值
D.為節能冬天汽車都會利用尾氣中的余熱給車內供暖，該舉措大大提高了燃料的熱值
12.（2024·湖北）2024年4月30日，全球最大的壓縮空氣儲能項目在我國并網發電，工作原理如圖。在用電低谷時段利用電網多余電能驅動壓縮機壓縮空氣，使空氣　內能　（填能量形式）增大；在用電高峰時段高壓空氣被釋放，膨脹對外　做功　，使膨脹機轉動，將內能轉化為　機械能　，帶動發電機產生電能輸送至電網。
　命題點5　熱現象綜合
13.（2023·隨州）近年來許多家庭使用電熱液體蚊香器（如圖），瓶中的碳纖維棒將瓶內的殺蟲劑吸到棒的頂端，而發熱電阻傳遞的熱會使棒的上端溫度達到50 ℃左右，此時殺蟲劑蒸發得更快從而提高了驅蚊效果。以下說法正確的是（　D　）
A.蒸發是液化的一種方式
B在常溫下，碳纖維棒里的殺蟲劑分子不會運動
C.殺蟲劑分子運動的快慢與溫度高低有關，50 ℃時殺蟲劑分子運動得最慢
D.一般情況下，溫度升高汽化的速度會加快
14.（2023·黃岡）我國幅員遼闊，人文自然資源豐富，下列分析正確的是（　B　）
A.新疆吐魯番的火焰山晝夜溫差大，是因為火焰山沙石比熱容大
B.云南大理的蝴蝶泉邊花香四溢，是因為分子不停地做無規則運動
C.黑龍江哈爾濱寒冷的冰雕不易融化，是因為冰雕沒有內能
D.山東濰坊的濰柴內燃機工作時，將機械能轉化成內能
　命題點6　效率的相關計算
15.（2024·武漢）綠色發展是高質量發展的底色，為了更好地踐行綠色發展和“雙碳目標”，武漢市區某高架橋上修建了一段全封閉“光伏聲屏障”試驗路段，如圖所示。“光伏聲屏障”既可以控制噪聲，又可以提供電能，比傳統的聲屏障設備更節能環保。“光伏聲屏障”路段的每一塊玻璃上貼滿了81個小光伏電池板，這些光伏電池板利用太陽能的方式是將太陽能轉化為　電能　。這段“光伏聲屏障”試驗路段每年發電約1.7×105 kW·h，相當于完全燃燒　1.8×104　kg的無煙煤釋放的能量。（q無煙煤＝3.4×107 J/kg）
16.（2023·鄂州）小勇同學購買了一款戶外分體式燃氣爐，準備去戶外野炊，用該燃氣爐燒水時，把初溫為20 ℃的1 kg水加熱到100 ℃，燃燒了0.025 m3天然氣，則水吸收的熱量為　3.36×105　J。假設天然氣完全燃燒，則燃氣爐燒水的效率為　33.6％　。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃），天然氣的熱值取4×107 J/m3]
17.（2024·湖北節選）據統計，每燃燒1 kg燃油約排放3.3 kg二氧化碳。以氫燃料電池卡車為例，若卡車在水平路面上勻速行駛72 km用時1 h，功率為172 kW。與燃油卡車相比，氫燃料電池卡車行駛72 km可減排二氧化碳的質量為多少？（燃油機的效率取36％，燃油的熱值q取4.3×107 J/kg）
解：卡車所做的機械功：
W＝Pt＝172×103 W×3 600 s＝6.192×108 J，
根據η＝可知，燃料完全燃燒放出的熱量：
Q放＝＝＝1.72×109 J，
消耗燃油的質量：
m＝＝＝40 kg，
則減排二氧化碳的質量：
m'＝3.3m＝3.3×40 kg＝132 kg。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共58張PPT)
中考物理一輪復習課件
人教版
2025年中考物理 一輪復習（回歸教材夯實基礎）
第5講　內能　內能的利用
考點梳理精練
一、聲、光、熱學
考點1　
分子熱運動
分子
原子
10－10 m
熱運動
劇烈
接觸
無規則運動
間隙
溫度
快
引力
斥力
分子、原子
熱
引力
斥力
考點2　
內能和熱量
動能
勢能
無規則運動
零
轉移
轉化
溫度差
相等
內能
減小
內能
能量的多少
焦耳
J
增加
減少
考點3　
比熱容
一定
吸收的熱量
它的質量
升高的溫度
1 ℃
熱量
Q吸＝cm（t－t0）
Q放＝cm（t0－t）
考點4　
熱機
汽缸
汽油機
柴油機
吸氣
壓縮
做功
排氣
打開
打開
向下
機械
內
內
機械
慣性
做功
考點5　
熱機效率
完全
q
焦每千克
1 kg
1 m3
有用功
能量
燃燒
損耗
潤滑
摩擦
考點6　
能量的轉化與守恒定律
均勻
擴散
B
二氧化
氮氣體密度大
（RJ九全P17
圖14.1-1）
做功
減小
增大
實 驗 1
比較不同物質的吸熱能力
質量
秒表
加熱時間
20
食用油
水
溫度計的靈敏度差等（合理即可）
比熱容
2.1×104
2.1×103
水
實 驗 2
探究燃料的熱值
天平
溫度計
質量
初溫
燃盡
煤油
質量
越多
越大
自下而上
質量
質量
初溫
控制變量法
溫度計的示數高低
偏小
有熱量損失（或煤油燃燒不充分，合理即可）
重難點1
溫度、熱量和內能的關系
D
B
重難點2
熱量的計算
25％
0.04
命題點1
分子動理論
D
變大
分子間存在引力
命題點2
內能及其改變
C
B
做功
命題點3
比熱容的理解及應用
B
C
C
2.52×104
1.4×103
命題點4
熱機
答案：A
內能
做功
機械能
命題點5
熱現象綜合
D
B
命題點6
效率的相關計算
電能
1.8×104
3.36×105
33.6％
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