資源簡介

(共16張PPT)
12.2　熱量與熱值
早預習　新知梳理 01
一、熱量
1.定義:在物理學中,把物體在熱傳遞過程中　 　的多少叫做熱量。
2.單位與符號:用符號　 　表示。在國際單位制中,熱量
的單位是　 　。
內能改變
Q
焦耳
3.物體吸收或放出的熱量與質量和溫度的關系:當物體溫度升高或者降低時,它吸收或放出的熱量與物體　 　的大小、
　 　多少成正比。
二、燃料的熱值
1.定義:在物理學中,把某種燃料 　 燃燒時所放出的
　 　與燃料 　(或 　)之比,叫做這種燃料的熱值。
2.單位與符號:熱值用符號　 　表示;液體、固體燃料的
熱值單位是　 　,氣體燃料的熱值單位是　 　。
質量
溫度變化的
完全
熱量
質量
體積
q
J/kg
J/m3
3.計算公式:固體或液體燃料Q=　 　,氣體燃料Q=　 　,其中Q是燃料完全燃燒釋放的熱量,m是固體或液體燃料的質量,V是氣體燃料的體積。
4.熱值是燃料的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的質量、狀態以及是否完全燃燒無關。
qm
qV
析要點　以練代講 02
知識點一　熱量
典例1 以下關于同一物體的內能、熱量、溫度的說法正確的是( )
A.物體內能增加,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,內能一定增加
D.物體內能增加,一定吸收了熱量
C
知識點二　熱值的概念
典例2 關于燃料及其熱值,下列說法中正確的是( )
A.沒有燃燒的燃料,熱值等于零
B.燃料完全燃燒時,它的熱值最大
C.燃料的熱值與質量和燃燒狀態無關
D.燃料燃燒時溫度越高,放出的熱量越多
C
方法技巧
1.意義:熱值表示在燃料完全燃燒時放熱本領的大小,熱值大,反映這種燃料放熱本領強。
2.特性:熱值是燃料本身的一種特性,同種燃料的熱值是不變的。
3.規避“兩個失誤點”
(1)熱值大的燃料燃燒,放出熱量不一定多。
(2)不能說熱值與放出熱量成正比,與燃料質量成反比。
知識點三　熱值的計算
典例3 一個成年人參加一次長跑,身體消耗的能量為6.6×
106 J,這些能量相當于完全燃燒550 g的干木柴才能得到,則干木柴的熱值為　 　J/kg。如果用掉一半后,干木柴的熱值將　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
1.2×107
不變
典例4 北京冬奧會主火炬以“微火”取代熊熊燃燒的大火,
“微火”由清潔氫能源作為燃料供給,每小時消耗氫燃料約為1.2 m3,每小時消耗的氫燃料完全燃燒放出的熱量為
　 　J,若這些熱量全部由焦炭提供,則需要完全燃燒
　 　kg焦炭。(q氫氣=1.26×107 J/m3,q焦炭=3.0×107 J/kg)
1.512×107
0.504
方法技巧
在利用Q=mq或Q=Vq及其變形公式計算時,質量的單位一定是千克(kg),體積的單位一定是立方米(m3)。
精評價　課堂反饋 03
1./ 知識點一 /關于熱量,下列說法正確的是( )
A.熱水比冷水含的熱量多
B.一大桶水比一小桶水含的熱量多
C.一個物體內能越多,它具有的熱量越多
D.熱量是熱傳遞過程中物體內能的改變量
D
2./ 知識點二 物理學與社會發展 / 2024年9月6日,長征六號遙十一運載火箭在太原衛星發射中心發射成功。火箭采用航空煤油作燃料,是因為航空煤油具有較大的( )
A.沸點 B.熱值 C.燃點 D.熔點
B
3./ 知識點二 / 關于燃料的熱值,下列說法正確的是( )
A.容易燃燒的燃料,熱值一定大
B.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關
C.1 kg煤的熱值是2 kg煤的熱值的一半
D.木炭的熱值大于煤的熱值,燃燒木炭放出的熱量一定比燃燒煤放出的熱量多
B
4./ 知識點三 教材樣板題 / 已知干木柴的熱值為1.2×
107 J/kg,焦炭的熱值為3.0×107 J/kg,如果完全燃燒干木柴與完全燃燒焦炭放出的熱量相等,則干木柴的質量與焦炭的質量之比是( )
A.2∶5 B.5∶2 C.4∶1 D.1∶4
B
5./ 知識點一 / 在“探究水的吸熱與其溫度變化、質量的關系”實驗中,小明用完全相同的兩套裝置對水(初溫均為
20 ℃)加熱,如圖所示。當兩杯水的溫度都達到45 ℃時,可以粗略判斷兩套裝置中水吸收的熱量較多的是　 　;若給兩杯水加熱相同時間,則兩套裝置中水溫升高較多的是　 　。(均選填“甲”或“乙”)
甲
乙
6./ 知識點一、三 / 氫燃料具有清潔無污染、效率高等優
點,被認為是21世紀最理想的能源,q氫=1.4×108 J/kg。求:
(1)質量為0.3 kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量。
解析:(1)0.3 kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量
Q放=m氫q氫=0.3 kg×1.4×108 J/kg=4.2×107 J。
答案:(1)4.2×107 J
(2)某氫能源公交車以140 kW的恒定功率做勻速行駛,如果
0.3 kg的氫燃料完全燃燒獲得熱量的焦耳數和公交車所做的功相等,則這些熱量能讓該公交車勻速行駛多長時間
答案:(2)300 s(共20張PPT)
第2課時　比熱容的應用
早預習　新知梳理 01
一、比熱容的應用
水的比熱容比較　 　,相同質量的水和其他物質比較,吸收或放出相同的熱量,水升高或降低的溫度少,所以水可以起到調節氣溫的作用。升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多,所以日常生活中常用水來降溫或取暖。
大
二、熱量的計算
1.吸熱公式:Q吸=cm(t2-t1)。放熱公式:Q放=cm(t1-t2)。
2.公式中t2表示變化后的溫度,t1表示原來的溫度。
3.若用Δt表示物體溫度的變化量,則吸放熱公式可變形為Q=
cmΔt。
析要點　以練代講 02
知識點一　比熱容的應用
典例1 下列與比熱容有關的生活現象,描述正確的是( )
A.沙漠地區晝夜溫差小
B.汽車發動機常用水作冷卻劑
C.在太陽光的照射下,干泥土比濕泥土升溫慢
D.“早穿棉襖午穿紗,圍著火爐吃西瓜”是我國沿海地區
的生活寫照
B
典例2 夏日晴朗的白天,在太陽光照射下,某海邊城市陸地與海面之間空氣流動示意圖(如圖中箭頭表示空氣流動方向)合理的是( )
D
方法技巧
白天,在太陽照射下,海洋和陸地的溫度都升高,由于水的比熱容大,吸收相同的熱量,海洋溫度升高慢,所以陸地的氣溫高,氣壓低,風從海洋吹向陸地;晚上,溫度都降低,水的比熱容大,放出相同的熱量,海洋溫度下降慢,所以海洋的氣溫高,氣壓低,風從陸地吹向海洋。
知識點二　熱量的計算
典例3 在標準大氣壓下,把一壺質量為2 kg,溫度為25 ℃的
水,加熱到80 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg· ℃)]
(1)求水升高的溫度。
解析:(1)水升高的溫度
Δt=t2-t1=80 ℃-25 ℃=55 ℃。
答案:(1)55 ℃
(2)求水吸收的熱量。
解析:(2)水吸收的熱量
Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg· ℃)×2 kg×55 ℃=4.62×
105 J。
答案:(2)4.62×105 J
(3)接著再繼續加熱,若水又吸收了 2.52×105 J的熱量,求水的末溫。
答案:(3)100 ℃
方法技巧
1.物質吸熱或放熱的多少跟物質的比熱容、質量和溫度變化有關。計算熱量的公式Q=cmΔt(Δt是變化的溫度,即物體吸熱時表示升高的溫度,物體放出熱量時表示降低的溫度)。
2.熱平衡方程:Q吸＝Q放(在沒有熱損失時適用)。
典例4 物理學與社會發展 我國自主研發建造的“深海一號”超深水大氣田具備遠程遙控生產能力的超深水半潛式生產儲油平臺。若“深海一號”一期工程年產天然氣3×109 m3,則這些天然氣完全燃燒可以放出的熱量為多少焦耳 若這些熱量由完全燃燒煤來提供,則需要消耗多少千克的煤 (q天然氣取3.6×
107 J/m3,q煤取3.0×107 J/kg)
答案:1.08×1017 J　3.6×109 kg
易錯辨析
例 在標準大氣壓下,完全燃燒10 dm3天然氣,忽略熱量損失。可以使質量為2 kg、初溫為30 ℃的水升高　 　℃。[c水=
4.2×103 J/(kg·℃),q天然氣=8.4×107 J/m3]
70
易錯警示
水沸騰時溫度不再升高。
精評價　課堂反饋 03
1./ 知識點一 / 下列實例中,沒有應用“水的比熱容大”這一特性的是( )
A.沿海地區的氣溫變化比內陸地區的氣溫變化小
B.夜間,在秧田里灌水保溫
C.冬天北方菜窖里放幾桶水,以防窖內的菜被凍壞
D.有些城市在小區建造人工湖調節氣溫
C
2./ 知識點一 / 如圖所示是某沿海城市和某內陸城市一年內氣溫隨月份變化的圖線。下列說法正確的是( )
A.實線是內陸城市的氣溫圖線,因為砂石的比熱容較小
B.實線是內陸城市的氣溫圖線,因為砂石的比熱容較大
C.實線是沿海城市的氣溫圖線,因為水的比熱容較小
D.實線是沿海城市的氣溫圖線,因為水的比熱容較大
A
3./ 知識點一、二 / 香山湖公園不僅風景優美,其中的人工湖還能有效調節其周圍環境的氣溫,這是由于水的　 　大。假設人工湖湖水的質量是1.0×108 kg,若水溫度升高2 ℃,則湖水吸收的熱量為　 　J。如圖所示是西安和珠海兩地的氣溫情況,請根據兩個地方的氣溫變化情況判斷城市　 　 .
(選填“甲”或“乙”)是珠海。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
比熱容
8.4×1011
甲
4./ 知識點二 / 水的比熱容是4.2×103 J/(kg· ℃),將質量為10 kg的水從30 ℃加熱到80 ℃,需要吸收的熱量是
　 　J,如果將水倒去一半后,剩余水的比熱容為
　 　J/(kg· ℃)。
2.1×106
4.2×103
5./ 知識點二 / 小明同學用他家的天然氣灶將質量為2 kg,初溫為15 ℃的水加熱到95 ℃,水吸收的熱量是　 　 J;
若此過程的熱效率為40%,則此過程消耗天然氣　 　m3。
[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),天然氣熱值取4.2×
107 J/m3]
6.72×105
0.04
6./ 知識點二 / 將210 g的金屬塊加熱到232 ℃,迅速投到440 g、12 ℃的冷水中,達到平衡后水溫升高到32 ℃,(不計熱損失)求:
(1)水吸收的熱量。[水的比熱容為c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
解析:(1)水的質量m水=440 g=0.44 kg,
水吸收的熱量Q吸=c水m水(t2-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×
0.44 kg×(32 ℃-12 ℃)=3.696×104 J。
答案:(1)3.696×104 J　
(2)金屬的比熱容。
答案:(2)0.88×103 J/(kg·℃)(共18張PPT)
核心素養專題三
熱學綜合計算
類型一　熱量的計算
1.質量均為0.5 kg的水和另一種液體在相同時間內放出的熱量相等,c水>c液,它們溫度隨時間變化的關系如圖所示。已知水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg·℃)。下列說法中正確的是( )
A.乙物質是水
B.0～12 min乙溫度降低了20 ℃
C.0～12 min甲放出了8.4×104 J的熱量
D.乙物質的比熱容為2.1×103 J/(kg·℃)
D
2.用兩個相同的加熱器給初溫相同,質量同為2 kg的物質甲和水加熱,它們的溫度隨時間的變化關系如圖所示,由圖可知,甲物質的比熱容　 　(選填“小于”“等于”或“大于”)水的比熱容;甲物質加熱10 min吸收的熱量為　 　J,甲物質的比熱容是　 　J/(kg·℃)。[水的比熱容c=
4.2×103 J/(kg·℃)]
小于
2.52×105
2.1×103
3.小兵利用圖示裝置測算酒精的熱值。燃燒皿中酒精的質量為20 g,燒杯中水的質量為200 g,初溫為25 ℃,點燃酒精,當水溫升高到45 ℃時,立即熄滅火焰。該過程水吸收的熱量Q=
　 　J。他想利用Q吸=Q放計算酒精的熱值,還需進行的實驗操作是　 　,他所測算出的熱值與真實值相比偏　 　。[已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]
1.68×104
測出剩余酒精的質量
小
4.如圖所示,丁烷卡式爐經常出現在餐桌上。若將一鍋2 kg的水從20 ℃加熱升溫至65 ℃,消耗丁烷21 g,則水吸收的熱量為　 　J,該卡式爐的加熱效率為　 　,剩余丁烷的熱值　 　(選填“變大”“不變”或“變小”)。[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),丁烷的熱值為4.5×107 J/kg]
3.78×105
40%
不變
5.為比較A、B兩保溫杯的保溫性能,小紅在兩個保溫杯中分別倒入0.1 kg相同溫度的熱水,用溫度計測量其初溫t0,示數如圖甲所示,t0=　 　 ℃。繪制水溫隨時間的變化圖像如圖乙所示,A杯中水放出的熱量為　 　J。保溫性能更好的是
　 　(選填“A”或“B”)杯。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
80
2.1×104
A
6.(2024廣州)如圖是燃氣灶燒水的情境和該燃氣灶灶頭的示意圖。
壺中裝有密度為1.0×103 kg/m3、質量為2 kg的水,則壺中水的體積為　 　m3。根據Q=qV,若天然氣的熱值q取4.2×
107 J/m3,完全燃燒V=1.0×10-2 m3的天然氣放出熱量為　 .
　J,其中1.68×105 J的熱量被水吸收,已知水未沸騰,比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),則水的溫度升高了　　 ℃。
2×10-3
4.2
×105
20
類型二　熱效率的計算
類型解讀
熱效率的計算問題,找出有用能量和總能量。
1.有用能量:用來對外做有用功的能量;
總能量:燃料燃燒時所釋放的能量。
2.(1)熱水壺燒水效率和太陽能熱水器的效率:有用的能量為水吸收的熱量Q有用＝cmΔt,總能量為燃料完全燃燒放出的熱量Q總＝mq或熱水器接收的太陽輻射的能量。
(2)汽車發動機效率:有用的能量大小為牽引力做的功W有用＝Fs或W有用＝Pt,總能量為燃油完全燃燒放出的熱量Q總＝mq。
類型解讀
題組一　燒水型
7.用某型號天然氣熱水器燒水,完全燃燒熱值為4×107 J/m3的天然氣0.125 m3,放出熱量為　 　J;若該熱水器的加熱效率為84%,則能將40 kg初始溫度為20 ℃的水加熱至　 　℃。
[水的比熱容為4.2×103 J/(kg· ℃)]
5.0×106
45
8.太陽能是一種清潔能源,小華家太陽能熱水器水箱最多可盛 200 kg 水。某天早晨,小華用溫度計測得自來水的溫度為
20 ℃,然后給熱水器加滿水,晚上熱水器顯示的水溫是70 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg· ℃),q天然氣取4.2×107 J/m3]求:
(1)這段時間水箱中的水吸收的熱量。
解析:(1)水吸收的熱量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg· ℃)×200 kg×
(70 ℃-20 ℃)=4.2×107 J。
答案:(1)4.2×107 J
(2)如果水吸收的熱量由完全燃燒天然氣來提供,爐子的效率是40%,則消耗天然氣的體積是多少
答案:(2)2.5 m3
題組二　熱機型
9.氫燃料具有清潔、效率高等優點,被認為是理想的能源之
一,目前我國部分城市已有多批氫能源公交車投放使用。已知c水=4.2×103 J/(kg· ℃),q氫=1.4×108 J/kg。問:
(1)質量為0.6 kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量是多少
解析:(1)0.6 kg的氫燃料完全燃燒放出的熱量Q放=m氫q氫=
0.6 kg×1.4×108 J/kg=8.4×107 J。
答案:(1)8.4×107 J　
(2)若(1)中這些熱量全部被質量為500 kg,溫度為15 ℃的水吸收,水升高的溫度是多少
答案:(2)40 ℃　
(3)若(1)中這些熱量恰好能供某氫能源公交車以140 kW的恒定功率勻速行駛5 min,則該氫能源公交車的效率是多少
答案:(3)50%
題組三　太陽能熱水器型
10.有一款太陽能熱水器,銘牌上的部分參數如下表所示,將它安裝在陽光充足的平臺上,并裝滿水。
型　號 JL-88
水容量/L 80
自身質量/kg 40
(1)廣州地區晴天平均每平方米的面積上每小時接收太陽能約為2.8×106 J,若該熱水器接收太陽能的有效面積為1.5 m2,每天日照時間按8 h計算,則它一天中接收的太陽能約為多少
解析:(1)一天中接收的太陽能E=2.8×106 J/(h·m2)×1.5 m2
×8 h=3.36×107 J。
答案:(1)3.36×107 J
(2)若這些太陽能有60%被水吸收,則可使水溫升高多少 [c水=
4.2×103 J/(kg·℃),水的密度ρ=1.0×103 kg/m3]
答案:(2)60 ℃
謝謝觀賞！(共29張PPT)
12.4　熱機與社會發展
早預習　新知梳理 01
一、熱機
熱機是將燃料的　 　能轉化為　 　能,然后通過做功,把　 　能轉化為　 　能的裝置。
化學
內
內
機械
二、汽油機
1.結構:如圖所示
(1)氣缸,(2)　 　,(3)進氣門,(4)排氣門,(5)　 　,
(6)曲軸,(7)連桿。
火花塞
活塞
2.沖程:汽油機工作時,活塞在氣缸里做往復運動,活塞從氣缸的　 　運動到　 　的過程叫做一個沖程(也可稱行程)。
3.工作過程:單缸四沖程汽油機是由　 　、　 　、
　 　和　 　四個沖程不斷循環來保證連續工作的。除做功沖程外,其他三個沖程是靠安裝在曲軸上的飛輪的　 .
來完成動作。在一個工作循環中,活塞往復運動兩次,曲軸(或飛輪)轉動兩周,對外做功一次。
一端
另一端
吸氣
壓縮
做功
排氣
慣性
三、熱機的效率
1.定義:熱機工作時,用來做　 　的能量與燃料　 .
　的能量之比。
有用功
完全
燃燒時放出
2.汽油機和柴油機的異同
不同點 相同點
類別 構造 吸入氣缸 的物質 點火 方式 輸出功率 汽油機 頂部有 　 汽油和 空氣的 混合物 點燃式 較小 一個工作循環由　 沖程組成,活塞往復運動　 　,曲軸轉動　 　,對外做功　 　
火花塞
四個
兩次
兩周
一次
柴油機 頂部有 　 　 　 　
噴油嘴
空氣
壓燃式
較大
析要點　以練代講 02
知識點一　熱機
典例1 如圖所示,在試管里裝入一些水,用軟木塞塞住試管口,用酒精燈加熱至水沸騰,發現水沸騰后,木塞　 　,試管口有　 　產生。
被沖出
白霧
(1)酒精燃燒,酒精的　 　能轉化為水和水蒸氣的　 　能。
(2)水蒸氣對木塞做功,水蒸氣的　 　能轉化為木塞的　 .
能,從而使水蒸氣的內能　 　 ,溫度　 　。試管口的水蒸氣遇冷　 　成白霧。
(3)像上述那樣,利用內能做功的機械叫做　 　(把　 　能轉化為　 　能)。
化學
內
內
機械
減少
降低
液化
熱機
內
機械
知識點二　汽油機與柴油機
典例2 (2025江門期末)如圖所示是四沖程汽油機的一個工作循環示意圖,正確的順序是( )
A.甲、乙、丙、丁
B.乙、丁、甲、丙
C.甲、丁、乙、丙
D.丁、丙、甲、乙
C
典例3 關于熱機,下列說法正確的是( )
A.汽油機頂部有噴油嘴,柴油機頂部有火花塞
B.柴油機在吸氣沖程中,將柴油和空氣的混合物吸入氣缸
C.汽油機和柴油機在做功沖程中,都是把內能轉化為機械能
D.汽油機在壓縮沖程燃氣推動活塞運動,其他沖程活塞都是靠慣性運動的
C
典例4 一臺單缸四沖程汽油機,只有做功沖程中燃氣對外做
功,其他沖程是靠飛輪的　 　來完成的;若飛輪的轉速為
1 200 r/min,則該汽油機每秒鐘完成　 　個沖程,每秒鐘做功　 　次。
慣性
40
10
方法技巧
汽油機和柴油機的不同之處
汽油機:氣缸頂有火花塞、吸入空氣和汽油的混合物、點燃式、效率較低。
柴油機:氣缸頂有噴油嘴、吸入空氣、壓燃式、效率較高。
知識點三　熱機效率的理解及簡單計算
典例5 (2024廣州三模)如圖所示的是甲、乙、丙三臺汽油機的參數。甲、乙、丙相比,正確的是( )
A.甲輸出的機械能比丙多,效率比丙高
B.在消耗質量相同的同種燃料時,乙輸出機械能與甲一樣多
C.在輸出的機械能相同時,乙比丙消耗更多的同種燃料
D.三臺汽油機中,乙的效率最高
D
典例6 小明的爸爸新買了一輛小汽車,如圖所示,小明坐著這輛汽車勻速行駛144 km,用時2 h,消耗汽油9 kg,其發動機的功率為 23 kW。(汽油的熱值為4.6×107 J/kg)求:
(1)汽車勻速行駛時所受的牽引力。
答案:(1)1 150 N
(2)汽車發動機的效率。
答案:(2)40%
方法技巧
典例7 某汽車在一段平直的公路上勻速行駛,汽車以50 km/h的速度勻速直線行駛了0.6 h。汽車所受的阻力與速度的圖像如圖所示。且行駛過程中消耗了12.5×10-3 m3的燃油(假設燃油完全燃燒)。若燃油的密度ρ=0.8×103 kg/m3,熱值q=4×
107 J/kg,求:
(1)汽車牽引力所做的功。
解析:(1)當車速為50 km/h時,由圖可知此時汽車所受的阻力為f=4 000 N,
由二力平衡的條件可知汽車的牽引力為F=f=4 000 N,
汽車行駛的路程為s=vt=50 km/h×0.6 h=30 km=30 000 m,
則汽車牽引力做的功為W=Fs=4 000 N×30 000 m=1.2×108J。
答案:(1)1.2×108 J
(2)燃油放出的總熱量Q放是多少
解析:(2)已知消耗燃油的體積為V=12.5×10-3 m3,
則消耗燃油的質量為m=ρV=0.8×103 kg/m3×12.5×10-3 m3=
10 kg,
則燃油完全燃燒放出的熱量為Q放=qm=4×107 J/kg×10 kg=
4×108 J。
答案:(2)4×108 J　
(3)汽車的熱機效率。
答案:(3)30%
精評價　課堂反饋 03
1./ 知識點一 / 如圖所示的工具,工作過程中使用熱機的是
( )
B
A.自行車 B.家用汽車 C.新能源汽車 D.皮劃艇
2./ 知識點二 2024東莞二模 / 如圖所示為某四沖程汽油機工作過程中的一個沖程,下列說法正確的是( )
A.該沖程是汽油機的壓縮沖程
B.該沖程中氣缸的內能增加
C.該沖程是為汽油機提供動力的沖程
D.該沖程中利用了飛輪的慣性
C
3./ 知識點二 2025增城區校級期末 / 往自制火箭模型的瓶內噴入霧狀酒精,啟動電火花發生器點火使酒精燃燒,火箭就會立刻飛出。此過程與四沖程汽油機中能量轉化過程一致的是( )
A.做功沖程 B.壓縮沖程
C.吸氣沖程 D.排氣沖程
A
4./ 知識點三 2024潮州一模 / 如圖是某汽油機的主要能量流向和相關參數圖,下列說法正確的是( )
A.有用機械能所占比例最大
B.廢氣帶走能量占比最多
C.該汽油機的效率為15%
D.減少機械摩擦不能提高汽油機效率
B
5./ 知識點三 環境保護 / 國家提倡節能減排,各地“煤改氣”
正在積極進行,某同學計算他家天然氣燒水的熱效率,將 2 kg 的水倒入燒水壺中,并測出水溫為20 ℃,在標準大氣壓下,把水剛加熱到100 ℃時,測出消耗天然氣0.048 m3,已知水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然氣的熱值取q天然氣=4.0×
107 J/m3。則:
(1)將這些水燒開,需吸收多少熱量
(2)在這種情況下,天然氣完全燃燒放出了多少熱量
解析:(1)水吸收的熱量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)
=6.72×105 J。
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量
Q放=q天然氣V=4.0×107 J/m3×0.048 m3=1.92×106 J。
答案:(1)6.72×105 J　(2)1.92×106 J　
(3)他家天然氣灶的效率為多大
答案:(3)35%
6./ 知識點三 / 氫燃料被認為是21世紀最理想的能源。某氫燃料新能源公交車從A站勻速直線運行2 000 m到B站,公交車勻速行駛時受到的牽引力F=1.4×104 N,消耗氫燃料0.5 kg
(液氫的熱值是1.4×108 J/kg)。求此過程中:
(1)牽引力所做的功。
解析:(1)牽引力所做的功W=Fs=1.4×104 N×2 000 m=2.8×
107 J。
答案:(1)2.8×107 J　
(2)氫燃料完全燃燒放出的熱量。
(3)汽車發動機的效率。
解析:(2)氫燃料完全燃燒放出的熱量Q放=mq=0.5 kg×1.4×
108 J/kg=7×107 J。
答案:(2)7×107 J　(3)40%(共20張PPT)
12.3　物質的比熱容
第1課時　認識比熱容
早預習　新知梳理 01
一、不同物質的吸熱、放熱性能
1.物質溫度升高時吸收的熱量,不僅與物質的　 　及
　 　有關,還與物質的　 　有關。
2.質量相等的不同物質,在升高相同的溫度時,吸收的熱量一般是　 　的。
3.一定質量的某種物質溫度降低1 ℃所放出的熱量和
它溫度升高1 ℃所吸收的熱量　 　。
質量
升高的溫度
種類
不相等
相等
二、比熱容
1.定義:比熱容在數值上等于　 　的某種物質,溫度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的熱量。比熱容用符號　 　表示,單位:　 　,讀作“　 　”。
1 kg
c
J/(kg·℃)
焦每千克攝氏度
3.比熱容是物質的一種屬性,每種物質都有它的比熱容。
析要點　以練代講 02
知識點一　不同物質的吸熱、放熱性能
典例1 關于熱量,下列說法正確的是( )
A.熱量就是內能
B.熱量表示物體冷熱程度的變化
C.熱量總是從含有熱量多的物體傳遞到含有熱量少的物體
D.沒有吸熱過程和放熱過程,討論熱量是毫無意義的
D
典例2 (2025潮安區期末)如圖甲所示是小東探究“不同物質吸熱能力”的實驗裝置。
(1)實驗中選用相同的加熱裝置,通過比較　 　來判斷兩燒杯中液體吸收熱量的多少。該實驗采用的方法有
　 　(填一種即可)。
加熱時間
轉換法
(2)實驗時分別給初溫相同且　 　(選填“質量”或“體積”)相同的水、煤油兩種液體進行加熱,并記錄實驗數據。
(3)根據實驗數據,小東作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖像(如圖乙所示)。由圖乙可知,煤油的比熱容　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)水的比熱容。
質量
小于
(4)為了進一步探究,給一定質量的冰加熱,利用實驗數據繪出冰的溫度隨時間變化的圖像如圖丙所示。分析圖像可知,物質吸收熱量的能力還與該物質的　 　有關。
狀態
(5)表中是某同學正確實驗記錄的數據。
實驗序號 m/g Δt/℃ 加熱時間/min
1 200 20 2
2 400 20 4
3 600 20 6
4 600 30 9
5 600 40 12
分析實驗序號　 　,可以得出結論:在升高相同溫度時,水吸收的熱量與質量成　 　;分析實驗序號　 　,可以得出結論:當水的質量相同時,水吸收的熱量與升高的溫度成　 　。
1、2、3
正比
3、4、5
正比
方法技巧
1.控制變量法的應用:采用質量相同的不同種類物質,且加熱源相同。
2.轉換法的應用:升高相同的溫度比較加熱時間或加熱相同的時間比較升高的溫度。加熱時間用來反映物質吸收熱量的多少。
知識點二　比熱容
典例3 關于比熱容,下列說法中正確的是( )
A.物體的溫度升得越高,它的比熱容越大
B.吸收熱量越多的物體,比熱容越大
C.物質的比熱容與其質量有關
D.比熱容是物質的一種屬性
D
方法技巧
1.比熱容與物質的質量、溫度、吸熱或放熱情況等沒有關系。
2.不同物質的比熱容一般不同;同種物質的比熱容還與物質的狀態有關。
典例4 教材素材改編 表中列出了一些物質的比熱容,根據表中數據,下列判斷正確的是( )
C
物質 水 煤油 冰 鋁 銅
比熱容/ [J·(kg·℃)-1] 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88× 103 0.39×
103
A.不同物質的比熱容一定不同
B.物質的物態發生變化,比熱容不變
C.質量相等的鋁和銅升高相同的溫度,鋁吸收的熱量更多
D.質量相等的水和煤油吸收相同的熱量,水升高的溫度更多
方法技巧
比熱容反映的是物質的吸放熱能力,比熱容大的物質吸放熱能力更強,表現在以下兩個方面
1.吸收或放出的熱量一樣,比熱容大的物質溫度越難改變。
2.溫度變化相同,比熱容大的物質吸收或放出的熱量多。
易錯辨析
例 如圖所示是根據研究物質比熱容實驗時繪制的圖像,實驗中兩種不同的物質質量相同,初溫度相同,選用的加熱器相同,根據圖像可知( )
A.若加熱相同時間,a物質吸收的熱量多,比熱容小
B.若吸收的熱量相同,b物質溫度升高得多,比熱容大
C.若加熱相同時間,b物質的末溫度高,比熱容小
D.若吸收的熱量相同,b物質末溫度低,比熱容大
D
易錯警示
比較物質吸熱能力的兩種方法
1.使質量相同的不同物質升高相同的溫度,比較吸收的熱量(即比較加熱時間),吸收熱量多的吸熱能力強,比熱容大。
2.吸收相同的熱量(即加熱相同的時間),比較溫度升高的情況,升溫慢的吸熱能力強,比熱容大。
精評價　課堂反饋 03
D
2./ 知識點二 / 甲、乙兩種物質質量相同而比熱容不同,當它們升高相同溫度時,則( )
A.末溫高的物質吸收的熱量多
B.比熱容大的吸收熱量多
C.初溫低的吸收熱量多
D.甲、乙吸收的熱量一樣多
B
3./ 知識點一 / 在實驗探究中,小明得到水的比熱容比煤油的大的結論。如圖是實驗裝置,用規格相同的兩試管分別裝入質量相同的煤油和水。下列選項中能反映該實驗情況的是
( )
C
4./ 知識點二 / 水的比熱容是4.2×103 J/(kg· ℃),讀作4.2×103　 　,它的物理意義是質量為1 kg的水溫度升高(或降低)1 ℃時　 　。一杯水倒掉一半,剩下的半杯水的比熱容　 　(選填“變大”“不變”或“變小”)。
焦每千克攝氏度
吸收(或放出)的熱量為4.2×103 J
不變
5./ 知識點一 / 在探究“比較不同物質吸熱能力的情況”的實驗中:稱取質量相等的甲、乙兩種液體,分別倒入相同的燒杯中,用相同的電加熱器加熱(如圖所示),繪制的溫度-時間關系如圖所示。實驗中,可以通過　 　(選填“升高的溫度”或“加熱時間”)比較甲、乙兩種液體吸收的熱量;甲、乙兩種液體比熱容的大小關系c甲　 　(選填“>”“<”或“=”)c乙。
加熱時間
<(共17張PPT)
第十二章　內能與熱機
12.1　內　能
早預習　新知梳理 01
一、內能
1.定義:在物理學中,把物體內所有分子　 　與分子　 　的總和叫做物體的內能。
2.內能與溫度:一般來說,同一物體的溫度越高,表明分子的無規則運動越　 　,物體的內能就越　 　;反之,同一
物體的溫度越低,內能就越　 　。
動能
勢能
劇烈
多
少
3.對于溫度相同的、同種物質組成的物體,質量越大,內能就越　 　。
二、改變物體內能的方式
1.內能的改變:　 　和　 　都可以改變物體的內能。這兩種方式對于改變物體的內能是　 　的。
2.內能的單位:內能的單位與功的單位相同,也是　 　。
3.做功
(1)實質是能量的轉化。
多
做功
熱傳遞
等效
焦耳
(2)對物體做功,物體內能增加。例如壓縮氣體對氣體做功,氣體內能增加。
(3)物體對外做功,物體內能減少。例如氣體膨脹對外做功,氣體內能減少。
4.熱傳遞
(1)實質是能量的轉移。
(2)條件:由高溫物體向低溫物體傳遞,或由物體的高溫部分
向物體的低溫部分傳遞。
(3)熱傳遞的方式:傳導、　 　 和輻射。
對流
析要點　以練代講 02
知識點一　物體的內能
典例1 關于物體的內能,下列說法正確的是( )
A.-20 ℃的冰塊沒有內能
B.物體運動得越快,內能越大
C.高溫物體的內能一定比低溫物體的大
D.同一物體溫度越高,內能越大
D
典例2 教材習題改編 如圖,有甲、乙、丙三杯水,水的質量和溫度如圖所示,則　 　杯中水的內能最大,　 　杯中水的內能最小;(前兩空均選填“甲”“乙”或“丙”)1 kg的0 ℃的冰比1 kg的0 ℃的水內能小,說明內能還與物體的　 　有關。
乙
丙
狀態
方法技巧
1.一切物體在任何情況下都有內能。
2.內能的大小與物體的質量、溫度、物體的狀態等有關,與物體的運動狀態、機械能的大小無關。
3.比較物體的內能大小時,注意控制變量,如“同一物體溫度越高,內能越大”此表述中就控制了物體的質 量、種類、狀態均相同。
知識點二　改變物體內能的方式
典例3 下列生活事例中,利用做功改變物體內能的是( )
D
A.暖手寶暖手 B.棉被被曬熱
C.燒水水溫升高 D.搓手取暖
方法技巧
判斷改變物體內能的方式
典例4 如圖所示為“熱風車”,燭焰加熱空氣,改變空氣內能的方式是　 　;熱空氣推動風車轉動后溫度降低,改變空氣內能的方式是　 　。
熱傳遞
做功
易錯辨析
例 關于內能和機械能的下列說法中,不正確的是( )
A.內能和機械能各自包含動能和勢能,因此,它們在本質
上是一樣的
B.運動物體的內能和機械能均不為零
C.一個物體的機械能可以為零,但它的內能永遠不可能為零
D.物體的機械能變化時,它的內能可能不變
A
易錯警示
內能是微觀上的所有分子動能和分子勢能之和,物體的內能不能為零。機械能是宏觀物體的動能和勢能之和,物體的機械能可以為零。兩者在本質上是不同的。
精評價　課堂反饋 03
1./ 知識點一 / 下列有關物體內能的說法中,正確的是( )
A.0 ℃的物體沒有內能
B.內能是構成物體的所有分子做無規則運動的動能的總和
C.內能是物體具有的動能和勢能的總和
D.一切物體都有內能
D
2./ 知識點二 2025肇慶期末 / 下列事例中不是利用做功改變內能的有( )
A.太空中的隕石,墜入地球大氣層,成為流星
B.從滑梯上滑下時,臀部有灼熱的感覺
C.冬天手冷時,搓搓手就暖和了
D.夏天,廣場上的石凳因太陽照射而發燙
D
3./ 知識點一、二 / 如圖所示,下列關于內能的說法正確的是( )
A.圖甲,冰山的溫度低于0 ℃,冰山沒有內能
B.圖乙,鉆木取火的過程是將機械能轉化為內能
C.圖丙,用鐵鍋炒菜是用做功改變食物的內能
D.圖丁,瓶塞飛起,瓶內氣體的內能增加、溫度升高
B
4./ 知識點二 2025惠城區期末 / 如圖所示是古人鍛造鐵器的情景,下列說法正確的是( )
A.鍛打過程中錘頭的內能不變
B.把鐵放入爐中加熱是通過熱傳遞
改變內能
C.淬火時鐵的內能增加,溫度升高
D.加熱和淬火時鐵器都在吸收熱量
B
5./ 知識點二 / 把刀放在磨刀石上打磨時,刀和磨刀石的溫度　 　,內能　 　。這是通過　 　的方式來改變物體的內能。
升高
增加
做功
6./ 知識點一、二 2025端州區期末 / 圖甲是冰的熔化實驗(試管里放冰,燒杯里有足量的水),這是通過　 　的途徑改變物體的內能,圖乙是冰由固態變為液態過程中溫度隨時間變化的圖像,其中t1時刻物體的內能　 　(選填“大于”“等于”或“小于”)
0 J,t2時刻物體的內能　 　(選填“大于”“等于”或“小于”)t3時刻物體的內能。
熱傳遞
大于
小于(共30張PPT)
第十二章 內能與熱機 章末知識復習
建體系　思維導圖 01
分子動能
分子勢能
多
做功
熱傳遞
內能
Q
焦耳
J
完全燃燒
質量
q
J/kg
J/m3
qm
qV
1 kg
c
J/(kg·℃)
焦每千克攝氏度
Q吸=cm(t2-t1)
Q放=cm(t1-t2)
內
內
機械
火花塞
噴油嘴
汽油和空氣的混合物
空氣
機械
內
機械
內
內
機械
內
機械
串重點　考點突破 02
考點一　內能與熱量
1.(2025順德區期末)“雙皮奶”是順德有名的甜品。加熱過程中,雙皮奶( )
A.吸熱,內能減少
B.吸熱,內能增加
C.放熱,內能增加
D.放熱,內能減少
B
2.關于溫度、熱量、內能,以下說法正確的是( )
A.物體的溫度越高,所含的熱量越多
B.0 ℃的冰沒有內能
C.一個物體吸收熱量時,溫度不一定升高,但內能增加
D.一個物體的溫度升高,一定是別的物體對該物體做了功
C
3.如圖所示往瓶內打氣,當瓶塞跳起來時,以下說法正確的是
( )
A.瓶內氣體的內能增加
B.氣體的內能是通過做功的方式改變的
C.瓶口出現的白霧是因為空氣液化成水蒸氣
D.在這個過程中,氣體膨脹對外做功,溫度升高
B
考點二　比熱容與熱值
4.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( )
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
C
5.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　 　J,假設天然氣完全燃燒,則燃氣爐燒水的效率為　 　。[c水=
4.2×103 J/(kg·℃),天然氣的熱值取4×107 J/m3]
3.36×105
33.6%
6.老舊小區改造措施惠及萬民,其中為房屋外墻安裝保溫層、更換門窗等措施可減少散熱,提高室溫,實現“節能減排”,因此某居民樓一冬天可節約煤2.8×104 kg,這些煤完全燃燒可放出的熱量為　 　J,這些熱量可使太陽島人工湖中1.0×108 kg的水溫度升高　 　℃。[水的比熱容為4.2×
103 J/(kg·℃),煤的熱值為3.0×107 J∕kg]
8.4×1011
2
7.給質量為300 g的水加熱,水溫從20 ℃升高到40 ℃,如果把這些水吸收的一半熱量用來給一塊質量為500 g的金屬加熱,能使金屬塊的溫度從20 ℃升高到80 ℃,求這種金屬的比熱容。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案:0.42×103 J/(kg·℃)
考點三　熱機與熱機效率
8.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.甲圖是壓縮沖程,活塞對氣缸內的氣體做功,氣體的溫度升高
B.由乙圖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,在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
A
9.新考向 開放設問 小明在2024年珠海航展上不僅觀摩了精彩的飛行表演,還了解到一個信息:某型號飛機,其熱機每消耗100 kg燃油可讓飛機獲得2.1×109 J的機械能。若燃油熱值取q=4.2×107 J/kg,則100 kg燃油完全燃燒產生的熱量為
　 　J,該熱機效率為　 　。若要提高熱機效率,請給出一條建議:　 　。
4.2×109
50%
盡可能讓燃油完全燃燒
10.如圖是某品牌SUV汽車,空車質量為1.6 t,以23 m/s的速度沿水平路面勻速直線行駛時受到的阻力為2 000 N。(g取
10 N/kg)求:
(1)車以23 m/s的速度水平勻速直線行駛10 min所做的有用功。
解析:(1)汽車沿水平路面勻速直線行駛時,牽引力等于阻力,即F=f=2 000 N,
車以23 m/s的速度水平勻速直線行駛10 min經過的路程
s=vt=23 m/s×10×60 s=1.38×104 m,
汽車做的有用功
W有用=Fs=2 000 N×1.38×104 m=2.76×107 J。
答案:(1)2.76×107 J
(2)若該車發動機的效率為40%,該車在10 min消耗汽油的質量。(汽油的熱值取4.6×107 J/kg)
答案:(2)1.5 kg
11.太陽能熱水器是直接利用太陽能給水加熱的裝置,表中是小明家的太陽能熱水器某天在陽光照射下的相關信息:
光照時間/h 裝水量/kg 吸熱板面積/m2 水升高的溫度/℃ 水的比熱容∕ [J·(kg· ℃)-1] 太陽輻射功率∕
[J·(m2·h)-1]
8 100 2.5 30 4.2×103 1.26×106
其中太陽輻射功率是指1 h內投射到1 m2面積上的太陽能。求:
(1)水在8 h內吸收的熱量。
解析:(1)水吸收的熱量(有用能量)
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg· ℃)×100 kg×30 ℃=1.26×
107 J。
答案:(1)1.26×107 J　
(2)如果水吸收的熱量用天然氣來提供,需要完全燃燒多少立方米的天然氣 (天然氣的熱值為4.2×107 J/m3,假設天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收)
答案:(2)0.3 m3　
(3)該太陽能熱水器的能量轉化效率。
答案:(3)50%
過實驗　一題通關 03
實驗　探究水和砂石的吸熱性能
要點梳理
實驗器材 規格相同的兩個燒杯、酒精燈、溫度計、砂石、水、托盤天平、攪拌器、秒表
注意事項 1.實驗時應選擇　 　相同的水和砂石。
2.實驗方法
(1)轉換法:實驗通過　 　來比較水和砂石吸收熱量的多少。
(2)控制變量法:選用規格相同的燒杯,并用同一酒精燈分別加熱　 　相同的水和砂石,讓水和砂石升高　 　的溫度,比較吸收熱量的多少。吸收熱量多的吸熱性能好
質量
加熱時間的長短
質量
相同
實驗結論 1.不同物質,在質量相等、升高的溫度相同時,吸收的熱量　 　(選填“相等”或“不相等”)。
2.實驗表明　 　(選填“水”或“砂石”)的吸熱性能更強
實驗拓展 實驗還可以通過加熱相同的時間比較　 　,來比較水和砂石的吸熱性能
不相等
水
升高的溫度
一題通關
在“比較不同物質的吸熱情況”實驗中,有以下儀器:兩個規格相同的酒精燈、兩個相同的燒杯、兩支溫度計、鐵架臺、適量的水和煤油。實驗裝置如圖甲所示。
基礎設問
(1)為了完成實驗,還需要的測量儀器有　 　和　 　。
(2)選用兩個規格相同的酒精燈,目的是使水和煤油在相同時間內　 　。
(3)實驗中,應量取　 　(選填“體積”或“質量”)相等的水和煤油,分別倒入相同的燒杯中。
托盤天平
秒表
吸收的熱量相同
質量
(4)本實驗用　 　來反映水和煤油吸收熱量的多少。當它們吸收相同的熱量時,通過比較　 　 .
來判斷吸熱能力的強弱。
(5)在此實驗中,如果要使水和煤油的最后溫度相同,就要給
　 　加熱更長的時間,此時水吸收的熱量　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的熱量。
(6)實驗表明,　 　 (選填“水”或“煤油”)的吸熱能
力強。
加熱時間的長短
升高溫度的多少
水
大于
水
(7)根據表中的實驗數據繪制的水和煤油溫度隨加熱時間變化的圖像如圖乙所示。據此判斷,圖乙中甲圖像表示的物質是
　 　(選填“水”或“煤油”)。
煤油
物質 質量m/g 初始溫度T1/℃ 最后溫度T2/℃ 加熱時間t/min
水 60 20 45 6
煤油 60 20 68 6
拓展設問
(8)實驗結束后,小明又找來了一些冰塊,探究了冰熔化過程中溫度的變化規律,并根據測得的數據繪制了如圖丙所示的圖
像,由圖丙可以看出AB、CD段升高的溫度相同,但CD段加熱的時間更長,其原因是　 　。
水的比熱容大于冰
(9)該實驗采用了轉換法和　 　,下列探究過程也采用了這些方法的是　 　。
A.探究影響壓力作用效果的因素　　
B.探究平面鏡成像的特點
控制變量法
A
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