資源簡介

內能
物體內部所有的分子動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。
（1）熱量和內能間變化關系
熱量是物體在熱傳遞過程中內能變化的量度。物體吸收熱量，則物體的內能增加，這時吸收的熱量等于物體增加的內能，反之，物體放出熱量、物體的內能一定減少。
物體的內能改變了，物體不一定要吸收或放出熱量。物體的內能改變了，可能是由于物體吸收（或放出）了熱量也可能是對物體做功（或物體對外做功）。只有在熱傳遞過程中，物體溫度升高，一定吸收熱量，物體溫度降低，一定放出了熱量。
（2）溫度和熱量間變化關系
物體溫度改變了，物體不一定要吸收或放出了熱量。也可能由于對物體做功（或物體對外做功）使物體的內能變化了，溫度改變了。
同樣，物體吸收熱量，溫度不一定升高，放出熱量，溫度不一定降低。這是因為物體在吸熱或放熱的同時，如果物體本身發生了物態變化（如冰化成水或水結成冰），物體的溫度不一定會改變。因此，只有物體在沒有發生物態變化時，吸收了熱量，溫度一定升高，放出了熱量，溫度才一定降低。
（3）溫度、內能間變化關系
溫度的高低，標志著物體內部分子運動速度的快慢。因此，物體的溫度升高，由于分子運動速度增大，分子具有的動能增大，因此，物體內能增大。反之，溫度降低物體的內能則減少。
物體的內能變了，物體的溫度卻不一定改變。這也是由于物體在內能變化的同時，有可能發生物態變化。物體在發生物態變化時內能變化了，溫度有時改變而有時卻不改變。只有在沒有發生物態變化時，我們才可以說：物體的內能增加，溫度一定升高，內能減少，溫度一定降低。
熱量
比熱容是指單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量，用c表示。
①比熱容跟密度一樣，也是物質的一種特性，它不隨物質質量的改變而改變，也不隨物質吸收(或放出)熱量的多少以及溫度的變化而變化。
②對于同一種物質，比熱容的值還與物質的狀態有關，同一物質在同一狀態下的比熱容是一定的，但在不同狀態時，比熱容是不相同的。如：水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，而冰的比熱容是2.1×103J/(kg·℃)。
物體吸收或放出的熱量計算公式：Q＝cmΔt。
三、燃料的熱值
燃料的熱值：1kg某種燃料完全燃燒時放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，單位是J/kg，氣體燃料的熱值單位通常用J/m3。公式：Q=mq。
熱值的意義是表示單位質量的燃料在完全燃燒時所放出熱量的多少。同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值一般不同。
四、汽油機
①吸氣沖程
是向氣缸內填充新鮮氣體的過程。活塞在氣缸中由曲軸通過連桿帶動從上止點向下止點移動的過程此時進氣門打開，排氣門關閉。當活塞到達下止點時該沖程結束。
②壓縮沖程
是將缸內的氣體壓縮的過程（為燃燒著火創造基本條件，缸內溫度升高）。活塞在氣缸中由曲軸通過連桿帶動從下止點向上止點移動的過程此時進、排氣門均關閉。當活塞到達上止點時該沖程結束。
③
做功沖程
是缸內可燃混合氣燃燒將化學能轉換為熱能的過程。活塞在燃氣壓力的作用下由上止點向下止點運動，曲軸通過連桿帶動旋轉輸出功。此時進、排氣門均關閉，當活塞到達下止點時該沖程結束
④排氣沖程
是為了下一循環工作而清除缸內燃燒后的廢氣的過程。活塞在氣缸中由曲軸通過連桿帶動從下止點向上止點運動的過程。此時進氣門關閉，排氣門打開。當活塞到達上止點時該沖程結束。
溫馨提示：
吸氣
壓縮
做功
排氣
汽油機工作的四個沖程中，只有
做功沖程
燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的
飛輪的慣性
來完成。必須靠
外力
來啟動.
小結：汽油機一個工作循環包括
4
沖程，活塞往復
2
次，曲軸轉動
2
圈，
做功
1
次。有
2
次能量轉化。
例1、如圖甲，網上曾熱銷一種“55度杯”，稱“能很快將開水變成適飲的溫水，而后又能將涼水變成適飲的溫水”．為破解此中秘密，隨州某中學物理小組設計了如圖乙模型．設此杯內膽中被封存著300g水，室溫20℃；現向杯中倒入200g、100℃開水，搖一搖，杯內水溫迅速降至t1，飲用后迅速將200g室溫礦泉水倒入該杯，搖一搖，礦泉水的溫度可升至t2，若忽略內膽及空間的熱能消耗，則t1、t2分別大約為（
?）
A．50℃，50℃
B．52℃，39.2℃
C．40℃，60℃
D．55℃，55℃
例2、如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出。在這個過程中，燃料的　
　能轉化為　
　能，傳給水和水蒸氣，水蒸氣把塞子沖出去時，水蒸氣的　
　能轉化為塞子的　
　能。
例3、如圖，在兩個相同的燒杯中分別裝有質量、初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精燈對其加熱。
⑴
剛加熱時，發現水比沙子溫度升高快，這是因為
。
⑵
當加熱相同的一段時間后，再分別測量兩者的溫度，發現沙子的溫度明顯高于水，這是因為
。
⑶
在兩燒杯上方分別蓋上玻璃片，過一會兒發現裝水燒杯上方的玻璃片內側有小水珠，用手摸兩個玻璃片，發現裝
（沙子/水）燒杯上方的玻璃片溫度比較高，原因是
。
例4、某物理興趣小組的同學，用煤爐給8kg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4min內完全燃燒了1.4kg的煤，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤的熱值約為3×107J/kg。求：
（1）經過4min時間加熱，水所吸收的熱量。
（2）在4min內煤完全燃燒放出的熱量。
（3）煤爐燒水時的熱效率。
例5、人類的祖先鉆木取火，為人類文明揭開了新的一頁。鉆木取火的一種方法如圖所示，將削尖的木棒伸到木板的洞里，用力壓住木棒來回拉動鉆弓。木棒在木板的洞里轉動時，板與棒互相摩擦，機械能轉化為內能，而熱集中在洞內，不易散發，提高了木棒尖端的溫度，當達到約260℃時木棒便開始燃燒。因木頭是熱的不良導體，故受熱厚度很薄，木棒受熱部分的質量只有0.25克。已知：來回拉一次鉆弓需1.0秒，弓長為s=0.
25米，人拉弓的力為16牛頓，木頭比熱C=2×
103焦／（千克·℃），室溫為20℃。問：
(1)、人來回拉一次鉆弓克服摩擦力所做的功為多少？
(2)、人克服摩擦力做功使機械能轉化為內能，若其中有25％被木棒尖端吸收，則1秒內可使木棒尖端溫度提高多少℃？
(3)請你估算用多長時間才能使木棒燃燒起來？
1、下列說法中正確的是（　　）
A．靜止在地面上的冰塊沒有內能
B．空中飛行的飛機比地面上靜止的火車的內能多
C．動能大的物體內能一定大
D．自然界中任何狀態下處于任何位置的物體都有內能
2、下列生活情景中，屬于通過熱傳遞途徑改變物體內能的是（　　）
A．鋸木頭時鋸條會變熱
B．搓手使手變暖
C．用熱水袋取暖
D．鐵絲被反復彎折，彎折處會變熱
3、將裝有酒精的金屬管固定在桌子上，并用塞子塞緊。快速來回拉動繞在管上的繩子，過一會兒塞子跳起來，如圖所示。則
（　　）
A．拉動繩子過程，金屬管溫度升高，內能增加
B．拉動繩子過程，管內酒精溫度升高，蒸發變慢
C．塞子跳起時，管內氣體溫度升高，內能增加
D．塞子跳起時，管內氣體內能全部轉化為塞子的機械能
4、下列關于內能說法中正確的是（　　）
A．物體運動速度越大，內能越大
B．靜止的物體沒有動能，但有內能
C．高溫物體一定比低溫物體內能大
D．內能和溫度有關，所以0℃的水沒有內能
5、關于內能、熱量和溫度，下列說法中正確的是（　　）
A．物體的內能減少，它的溫度一定降低
B．物體的溫度不變，它的內能可能增加
C．物體內能增加，一定是從外界吸收了熱量
D．溫度高的物體一定比溫度低的物體具有的內能多
6、下列關于溫度、內能和熱量的說法，正確的是（　　）
A．物體吸收熱量，溫度一定升高
B．凡是物體溫度升高，就一定吸收了熱量，沒有其他方法和途徑
C．熱量總是從內能大的物體傳到內能小的物體
D．物體的溫度升高，內能一定增加
7、如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硒化棉，用力把活塞迅速下壓，棉花就會立即燃燒。根據該實驗現象，下列結論正確的是（　　）
A．活塞下壓過程中，氣體的內能減小
B．棉花燃燒過程是化學能轉化為內能
C．氣體容易被壓縮，是因為氣體分子間距離較小
D．活塞下壓過程的能量轉化形式與熱機做功沖程能量轉化形式相同
8、如圖所示的事例中，通過熱傳遞的方式改變物體內能的是（　　）
A．
鋸木頭鋸條發熱
B．
劃火柴點火
C．
燒水時水溫升高
D．鐵絲來回彎折溫度升高
9、兩個相同的燒杯里分別盛有質量和溫度都相同的水和煤油，用兩個相同的酒精燈給它們加熱，可以看到煤油的溫度比水的溫度升高的快。若水和煤油的比熱分別用C水和C煤油表示，則（　　）
A．C水＞C煤油
B．C水＝C煤油
C．C水＜C煤油
D．條件不足，無法比較
10、有關溫度、熱量、內能的說法，正確的是（　　）
A．物體吸收熱量，內能一定增加，同時溫度一定升高
B．物體溫度升高，不一定吸收熱量，但內能一定增加
C．物體溫度升高，內能不一定增加，但一定吸收熱量
D．發生熱傳遞時，熱量總是從內能大的物體傳遞給內能小的物體
11、如圖表示四沖程內燃機工作時的示意圖，一個工作循環的正確順序為（　　）
A．甲、乙、丙、丁
B．丁、丙、乙、甲
C．甲、丁、乙、丙
D．甲、丙、乙、丁
12、一臺單缸4沖程柴油機飛輪的轉速是1800r/min，則柴油機每秒（　　）
A．完成30個沖程，做功30次
B．完成60個沖程，做功60次
C．完成60個沖程，做功15次
D．完成120個沖程，做功30次
13、近年來，我國民用汽油發動機技術取得了長足進步，接近國際先進汽油發動機的水平某品牌汽車以80km/h的速度勻速行駛時，儀表盤顯示發動機轉速是1800r/min，若做功沖程每次做功6000J，則下列有關該汽車發動機的說法錯誤的是（　　）
A．每秒飛輪轉60圈
B．每秒完成60個沖程
C．每秒對外做功15次
D．發動機的輸出功率是90kW
14、如圖所示，在試管內裝些水，用橡皮塞塞住，加熱水至沸騰，將會看到的現象是橡皮塞被　
　，并在管口處看到　
　。此實驗能量的轉化過程是：燃料的　
　能通過燃燒轉化為　
能，又通過做功，將　
能轉化為　
　能。
15、如圖所示是用同一酒精燈加熱使100g冰熔化成水，根據實驗數據繪制成的溫度隨時間變化的圖象（假設在加熱過程中物質的質量不變，單位時間內吸收的熱量相同）。根據圖中信息，算出C冰：C水＝　
　，冰在熔化前吸收了　
　J的熱量，冰在熔化過程中吸收了　
　J的熱量。（c水＝4.2×103J/（kg?℃）
16、某家庭需要將50kg、初溫為10℃的水加熱到50℃作為生活用水，他們利用煤氣灶燒水，需要燃燒0.8kg的煤氣。這些水從10℃加熱到50℃需要吸收的熱量為　
　J，煤氣灶燒水的效率為　
　。【c水＝4.2×103J/（kg?℃），q煤氣＝4.2×107J/kg】
17、在汽油機工作的四個沖程中，將機械能轉化為內能的是　
　沖程，若飛輪的轉速是1200r/min，則汽油機每秒鐘完成個　
　沖程，做功　
　次。
18、小明家利用天然氣灶燒水，把質量為1kg的20℃的水燒開（在標準大氣壓下）．則：[水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
（1）通過觀察天燃氣表得知消耗了0.02m3的天然氣，如果天然氣的密度為0.7kg/m3，燒水時消耗天然氣為　
　g；
（2）在此過程中水需要吸收為　
　
J熱量；
（3）若天然氣的熱值為6.0×107J/m3，該天然氣灶的效率是　
　。
19、甲、乙兩物質比熱容之比是2：1，質量之比是2：1，甲、乙兩物體吸收相同的熱量，甲物體溫度升高了20℃，則乙物體的溫度升高了　
　℃．由同樣材料組成的丙、丁兩物體，它們的質量之比為4：1，升高溫度之比是1：3，則兩物體吸收熱量之比為　
　。
20、用燃氣灶燒水，燃燒0.5kg的煤氣，使50kg的水從20℃升高到70℃．已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），煤氣的熱值為4.2×107J/kg。求：
（1）0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量。
（2）水吸收的熱量。
（3）燃氣灶燒水的效率。
21、已知天然氣的熱值為4.2×107J/m3，水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。
（1）完全燃燒0.04m3天然氣可放出熱量為多少J？
（2）某天然氣灶燒水的效率為50%，完全燃燒0.04m3天然氣可使常溫下5L的水溫度升高多少℃？
1、下列各圖所列舉的事例中，屬于熱傳遞改變物體內能的是（　　）
A．對試管加熱，管內水溫升高
B．冬天搓手，手會變暖
C．從滑梯滑下，臀部發熱
D．迅速壓下活塞，筒內氣溫升高
2、如圖所示實驗，在橡膠塞受到水蒸氣的壓力而沖出的過程中，以下說法正確的是（　　）
試管口出現的“白霧”是氣體
B．水蒸氣對外做功，內能增加
C．水蒸氣的溫度升高
D．這個實驗基本展示了蒸汽機的工作原理
3、下列關于溫度、熱量和內能說法正確的是（　　）
A．熱量總是從高溫物體傳給低溫物體
B．物體從外界吸收了熱量，溫度一定升高
C．物體的溫度越高，具有的熱量越多
D．物體的內能增加，則一定是從外界吸收了熱量
4、將質量相同、材料不同的三塊金屬甲、乙、丙，加熱到相同的溫度后，放到表面平整的石蠟上。經過一段時間后，觀察到如圖所示的現象。由此說明三塊金屬的比熱容（　　）
甲最大
B．乙最大
C．丙最大
D．一樣大
5、關于燃料和熱值，以下說法正確的是（　　）
A．燃料熱值與燃料的質量無關
B．容易燃燒的燃料，熱值一定大
C．煤的熱值大于干木柴的熱值，燃燒煤放出的熱量比燃燒木柴放出的熱量一定多
D．為了提高鍋爐的效率，一定要用熱值高的燃料
6、汽車已經成為現代生活不可缺少的一部分，汽車多數采用汽油機作為發動機，如圖是四沖程汽油機的工作循環示意圖，下列說法中不正確的是（　　）
A．甲沖程是把機械能轉化為內能
B．乙沖程是排氣沖程
C．丙沖程是把機械能轉化為內能
D．丁沖程是吸氣沖程
7、下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環及涉及到的主要能量轉化情況。關于對圖中①②③④的補充正確的是（　　）
A．①做功沖程
②內能轉化為機械能
③壓縮沖程
④機械能轉化為內能
B．①壓縮沖程
②內能轉化為機械能
③做功沖程
④機械能轉化為內能
C．①做功沖程
②機械能轉化為內能
③壓縮沖程
④內能轉化為機械能
D．①壓縮沖程
②機械能轉化為內能
③做功沖程
④內能轉化為機械能
8、某品牌無人駕駛汽車在一段平直公路上勻速行駛6.9km，用時5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽車的牽引力是2000N，燃油的熱值為4.6×107J/kg，假設燃油完全燃燒。通過計算可知，下列結果正確的是（　　）
①汽車行駛速度是20km/h
②消耗的燃油完全燃燒放出的熱量是6.9×107J
③汽車牽引力做功的功率是30kW
④汽車發動機的效率是20%
只有①和②
B．只有②和③
C．只有①和④
D．只有②和④
9、寒冷的冬天，雙手摩擦使手發熱，是通過　
　的方式改變手的內能；手捧暖水袋，使手變暖是通過　
　的方式改變手的內能（選填“做功”或“熱傳遞”）．炎熱的夏天，剝開包裝紙的冰棍會冒“白氣”是　
　現象（選填“汽化”或“液化”）；冰棍吃到口中感到很涼，是因為冰棍熔化過程中　
　的原因（選填“吸熱”或“放熱”）。
10、如圖所示是演示點火爆炸的實驗裝置，按動電火花發生器的按鈕，點燃盒內酒精，盒蓋被打出去，這是因為酒精燃燒產生的燃氣對外　
　，燃氣的　
　能轉化為盒蓋的　
　能，這與四沖程汽油機的　
　沖程的能量轉化相同。
11、如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機的功工作示意圖，圖E、F是演示實驗的示意圖，C圖是　
　沖程，與它原理相同的是　
　圖所示的演示實驗，汽油機的工作示意圖中機械能轉化為內能的沖程是　
　圖（后兩空選填字母）
某家庭需要將50kg、初溫為10℃的水加熱到50℃作為生活用水，他們利用煤氣灶燒水，需要燃燒0.8kg的煤氣。這些水從10℃加熱到50℃需要吸收的熱量為　
　J，0.8kg的煤氣完全燃燒放出的熱量為　
　J，煤氣灶燒水的效率為　
　。（c水＝4.2×103J/（kg?℃），q煤氣＝4.2×107J/kg）
某學校鍋爐用天然氣作燃料給水加熱。已知天然氣的熱值為4.0×107J/m3（不計熱量損失）。
（1）完全燃燒4.2m3的天然氣可以獲得多少熱量？
（2）這些熱量可以使1000kg的水從30℃升高到多少℃？
14、某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×l05Pa，求：
（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力。
（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功。
（3）若燃氣對活塞的平均壓強為
p，設活塞的面積為S，沖程長為L，如圖所示，而V＝SL，請推導出一個做功沖程中燃氣對活塞做的功W＝pV。
參考答案
例1、B
例2、化學，內，內，機械。
例3、（1）開始時水利用對流傳熱，升溫快
（2）沙子的比熱小，吸收同樣多的熱量時，升溫比水快
（3）水
；
水蒸氣液化放熱。
例4、（1）經過4min時間加熱，水所吸收的熱量為1.68×106J；
（2）煤完全燃燒產生的熱量為4.2×107J；
（3）煤爐燒水時的熱效率為4%。
例5、（1）人來回拉一次鉆弓克服摩擦力所做的功:
（2）依題意有：
1秒內木棒尖端溫度升高
℃
（3）使木棒燃燒起來需要的時間?
1、D
2、C
3、A
4、B
5、B
6、D
7、B
8、C
9、A
10、B
11、C
12、C
13、A
14、沖出；白霧；化學；內；內；機械。
15、1：2；2.1×103；4.2×103。
16、8.4×106；25%。
17、壓縮；40；10。
18、（1）14；（2）3.36×105；（3）28%。
19、80，4：3。
20、（1）0.5kg煤氣完全燃燒放出的熱量為2.1×107J；
（2）水吸收的熱量為1.05×107J；
（3）燃氣灶燒水的效率為50%。
21、（1）完全燃燒0.04m3天然氣可放出熱量為8.4×105J；
（2）某天然氣灶燒水的效率為50%，完全燃燒0.04m3天然氣可使常溫下5L的水溫度升高40℃。
1、A2、D3、A4、C5、A6、C7、D8、D
9、做功；熱傳遞；液化；吸熱。
10、做功；內；機械；做功。
11、做功；F；B。
12、8.4×106；3.36×107；25%。
13、（1）完全燃燒4.2m3的天然氣可以獲得1.68×108J的熱量；
（2）這些熱量可以使1000kg的水從30℃升高到70℃。
14、（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為2700N。
（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為135J。
（3）活塞受到的壓力：
F＝pS，
∵在做功沖程，活塞移動的距離為L，發動機的單缸排量V＝SL，
∴燃氣對活塞所做的功：
W＝FL＝pSL＝pV。
2020浙教版科學九年級上冊“沖刺重高”講義（十六
）
內能

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