2024年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測專題05 內(nèi)能、內(nèi)能的利用（講義）含答案

2024年中考物理一輪復(fù)習(xí)講練測專題05內(nèi)能、內(nèi)能的利用（講義）（原卷版）目錄考情分析TOC\o"1-3"\h\u 2知識建構(gòu) 3考點一分子熱運動 4夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 4提升·必考題型歸納 7考向01分子熱運動與擴(kuò)散現(xiàn)象 7考向02分子間相互作用力 7考點二內(nèi)能 8夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 8提升·必考題型歸納 12考向01內(nèi)能的概念與內(nèi)能大小的比較 12考向02改變物體內(nèi)能的方式 13考向03溫度、內(nèi)能與熱量辨析 14考點三比熱容 14夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 14提升·必考題型歸納 12考向01比熱容概念及應(yīng)用 17考向02探究不同物質(zhì)吸熱能力 18考向03比熱容相關(guān)計算 20考點四熱機(jī) 21夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 21提升·必考題型歸納 24考向01熱機(jī)及其工作原理 24考向02汽油機(jī)、柴油機(jī)及相關(guān)計算 25考點五熱機(jī)效率 26夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 26提升·必考題型歸納 28考向01熱值及其相關(guān)計算 28考向02熱機(jī)效率及其計算 29考點六能量轉(zhuǎn)化與守恒 30夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 30提升·必考題型歸納 32考向01能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移 32考向02能量守恒定律 32

一、課標(biāo)考點分析考點內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測分子熱運動理論知道常見的物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。了解分子熱運動的主要特點，知道分子動理論的基本觀點分子熱運動理論是?？紵狳c，在歷年中考試卷中，無論試題形式怎樣，都會出現(xiàn)考查此考點的考題?？碱}形式以選擇題、填空題為主，有時也會出現(xiàn)在綜合題中。主要命題點有：對分子熱運動理論的理解、物質(zhì)的擴(kuò)散、分子間相互作用力等。物體的內(nèi)能與內(nèi)能的改變知道自然界和生活中簡單的熱現(xiàn)象。了解內(nèi)能和熱量。通過實驗，認(rèn)識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化對物體內(nèi)能的認(rèn)識，屬于較難的考點。改變物體內(nèi)能的方式是?？紵狳c，也是與生活實際結(jié)合最緊密的考點。所以，對本考點的考查是考題較為集中的考查方向。在有關(guān)此考點的考題中，選擇題多于填空題。此考點的命題點主要有：內(nèi)能的概念、影響物體內(nèi)能大小的因素、物體內(nèi)能的改變、溫度與內(nèi)能以及熱量的辨析，尤其是物體內(nèi)能的改變出現(xiàn)的概率更大。比熱容及其應(yīng)用通過實驗了解比熱容。能運用比熱容說明簡單的自然現(xiàn)象比熱容是本單元重點內(nèi)容，無論比熱容的概念還是比熱容的應(yīng)用，都屬于?？紵狳c。對此考點的考查常見題型有選擇題、填空題，有時也會出現(xiàn)實驗探究題和簡答題。無論考查題型怎樣，其命題點大都是：比熱容的概念、比熱容的相關(guān)計算、水的比熱容大的應(yīng)用、探究不同物質(zhì)的吸熱能力等。熱機(jī)了解熱機(jī)的工作原理。知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史中的重要意義熱機(jī)是內(nèi)能利用最典型的例子。對此考點的考查題型大都是選擇題和填空題。主要命題點有：熱機(jī)工作原理、內(nèi)燃機(jī)四沖程工作過程和能量轉(zhuǎn)化關(guān)系等。熱值與熱機(jī)效率從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值。從能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識效率有關(guān)燃料的熱值和熱機(jī)效率的計算問題較多，在考題中有關(guān)熱機(jī)效率的計算問題經(jīng)常物質(zhì)的比熱容結(jié)合在一起，所以，此類考題的題型多數(shù)是填空題和綜合計算題。主要命題點有：熱值的概念及相關(guān)計算、熱機(jī)效率相關(guān)計算等。能量守恒定律了解能量及其存在的不同形式。描述不同形式的能量和生產(chǎn)生活的聯(lián)系。列舉能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性的常見實例。知道能量守恒定律。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析問題的意識能量守恒定律是自然界普遍遵守的規(guī)律，所以認(rèn)識能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移以及在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中能量守恒的認(rèn)識理所當(dāng)然成為?？紵狳c。命題點主要有：能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的辨別、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性、能量守恒定律及其應(yīng)用等。二、考情分析《內(nèi)能、內(nèi)能的利用》是中考必考內(nèi)容。本單元在試卷中的體量和分值差距也較大，一般情況下有兩個考題，有時和其他考點結(jié)合時也會出現(xiàn)三個考題的情況，考題所占分值在2-6分之間?？碱}形式多樣，由選擇題、填空題、實驗探究題、綜合計算題等。

考點一分子熱運動一、物質(zhì)的構(gòu)成1.物質(zhì)的構(gòu)成：常見物質(zhì)是由大量及其微小的粒子—構(gòu)成的。2.分子的大?。悍肿拥闹睆胶苄?，通常以10-10m來量度，所以一個看似很小物質(zhì)中都會包含大量的分子，如一個小水滴中含有約1021個水分子。常見的微小物體不是分子：分子的尺度很小，人們用肉眼觀察到的都不是分子，分子只能用電子顯微鏡觀察到。細(xì)小的灰塵、空氣中極小的水滴，極細(xì)的鐵粉都是微小物體，而不是分子，它們?nèi)匀皇怯纱罅糠肿訕?gòu)成的宏觀物體。常見的微小物體不是分子：分子的尺度很小，人們用肉眼觀察到的都不是分子，分子只能用電子顯微鏡觀察到。細(xì)小的灰塵、空氣中極小的水滴，極細(xì)的鐵粉都是微小物體，而不是分子，它們?nèi)匀皇怯纱罅糠肿訕?gòu)成的宏觀物體。3.分子間有間隙實驗演示：取50ml的水與50ml酒精，倒入量筒中，輕輕搖晃幾下，靜止后觀察量筒中液體體積，發(fā)現(xiàn)水喝酒精混合后的總體積小于100ml。這是酒精與水的混合過程。實際上是酒精分散到了水中，從微觀的角度看，酒精分子分散到了水分子中間，這一現(xiàn)象說明水分子和酒精分子間都有間隙。二、分子熱運動1.探究實驗：物質(zhì)的擴(kuò)散氣體擴(kuò)散實驗液體擴(kuò)散實驗固體擴(kuò)散實驗實驗操作和現(xiàn)象在透明的瓶中分別裝入空氣和二氧化氮，抽去玻璃板后，無色的空氣和紅棕色的二氧化氮混合在一起，最后顏色變得均勻在裝入清水的量筒底部注入藍(lán)色的硫酸銅溶液。靜待幾天后，清水與硫酸銅溶液的界面變得模糊，靜待幾周后顏色變得均勻把磨的很光滑鉛塊和金塊緊緊壓在一起，在室溫下防止五年后在將它們切開，發(fā)現(xiàn)它們互相滲入月1mm深現(xiàn)象分析空氣和二氧化氮氣體彼此進(jìn)入對方水和硫酸銅溶液彼此進(jìn)入對方金和鉛彼此進(jìn)入對方實驗結(jié)論氣體、液體和固體分子都在不停地做無規(guī)則運動，能彼此進(jìn)入分子的間隙中，即固體、液體和氣體都會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象2.擴(kuò)散現(xiàn)象（1）定義：相互接觸時，彼此的現(xiàn)象叫擴(kuò)散。擴(kuò)散現(xiàn)象的實質(zhì)是分子(原子)的相互滲入。（2）擴(kuò)散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在，也說明物質(zhì)的分子間存在間隙。（3）影響擴(kuò)散的因素：溫度越高，擴(kuò)散(即分子無規(guī)則運動跟溫度有關(guān)，溫度越高分子無規(guī)則運動越劇烈)。擴(kuò)散現(xiàn)象的認(rèn)識和理解：擴(kuò)散現(xiàn)象的認(rèn)識和理解：（1）擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在不同的物質(zhì)之間，同種物質(zhì)之間不能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象；（2）不同物質(zhì)只有相互接觸時，才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，沒有相互接觸的物質(zhì)，是不會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象的；（3）擴(kuò)散現(xiàn)象是兩種物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對方，而不是單一的某種物質(zhì)的分子進(jìn)入另一種物質(zhì)；（4）氣體、液體和固體之間都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，不同狀態(tài)的物質(zhì)之間也可以發(fā)生。擴(kuò)散現(xiàn)象的物理意義：在擴(kuò)散過程中，氣體分子從密度較大的區(qū)域移向密度較小的區(qū)域，經(jīng)過一段時間的摻和，密度分布趨向均勻。在擴(kuò)散過程中，遷移的分子不是單一方向的，只是密度大的區(qū)域向密度小的區(qū)城遷移的分子數(shù)，多于密度小的區(qū)域向密度大的區(qū)域遷移的分子數(shù)。擴(kuò)散現(xiàn)象的實質(zhì)：擴(kuò)散現(xiàn)象是氣體分子的內(nèi)遷移現(xiàn)象。從微觀上分析是大量氣體分子做無規(guī)則熱運動時，分子之間發(fā)生相互碰撞的結(jié)果。由于不同空間區(qū)域的分子密度分布不均勻，分子發(fā)生碰撞的情況也不同。這種碰撞迫使密度大的區(qū)域的分子向密度小的區(qū)域轉(zhuǎn)移，最后達(dá)到均勻的密度分布。判斷擴(kuò)散現(xiàn)象的方法：確認(rèn)某種現(xiàn)象是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象時，關(guān)鍵是要看不同的物質(zhì)彼此進(jìn)入對方是自發(fā)形成的，還是在外力作用下形成的，是由于分子運動形成的，還是由于宏觀的機(jī)械運動形成的。由于分子運動而自發(fā)形成的屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，受外力作用下的宏觀機(jī)械運動形成的現(xiàn)象就不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。例如，秋天，桂花飄香屬于由于分子運動而形成的擴(kuò)散現(xiàn)象，而冬天，雪花飄揚是由于雪花受重力和風(fēng)力作用下的機(jī)械運動，它不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。3.分子熱運動（1）探究實驗：物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象如圖所示，取兩個相同的燒杯，分別裝入質(zhì)量相等的適量冷水和熱水，分別向兩杯水中滴入一滴紅墨水現(xiàn)象分析紅墨水在熱水?dāng)U散得快是因為熱水中分子運動劇烈，在冷水中擴(kuò)散慢是因為冷水分子運動較慢探究歸納分子熱運動的快慢與溫度有關(guān)：溫度越高，物質(zhì)擴(kuò)散得越快，分子運動月劇烈分子熱運動的意義：分子熱運動的意義：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則熱運動。這種無規(guī)則運動叫分子熱運動。分子熱運動的特點：同一物體，分子運動越劇烈，物體的溫度越高。即溫度是物體分子熱運動劇烈程度的標(biāo)志。0℃的物體分子照樣做無規(guī)則熱運動：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則熱運動。只是分子運動的劇烈程度不同。溫度低時，分子熱運動相對緩慢，但并沒有停止，不能錯誤的認(rèn)為0℃時物質(zhì)分子不再做熱運動。三、分子間相互作用力1.探究實驗：分子間的作用力實驗觀察現(xiàn)象分析現(xiàn)象1：將兩個鉛塊地面磨平，緊壓在一起，在下面重物不能它們分開；現(xiàn)象2：用膠水涂抹在兩物體表面，壓實后兩個物體被牢牢得粘在一起現(xiàn)象3：生活中常見的固體、液體能保持一定的體積，不會散開因為物體分子之間存在引力，分子間的壓力使兩個鉛塊或涂膠水的兩個物體結(jié)合在一起，分子間的壓力使固體和液體的分子不會散開現(xiàn)象4：用力去壓一個鐵塊，它的體積不會不發(fā)生明顯的變化；現(xiàn)象5：向配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)注入一些水，用力壓活塞，發(fā)現(xiàn)水的體積沒有明顯變化雖然分子間有間隙，但要壓縮固體和液體卻很困難，這是因為分子之間存在著斥力結(jié)論分子間存在相互作用的引力和斥力2.對分子間引力和斥力的理解鄰近分子間同時存在相互作用的引力和斥力；實際表現(xiàn)出來的是分子引力和斥力的合力，稱為分子力；分子間的引力和斥力都跟分子間距離有關(guān)系。（1）固體中分子之間的距離小，相互作用力（1）固體中分子之間的距離小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振動，所以既有一定的體積，又有一定的形狀。（2）液體中分子之間的距離較小，相互作用力較大，以分子群的形態(tài)存在，分子可在某個位置附近振動，分子群卻可以相互滑過，所以液體有一定的體積，但有流動性，形狀隨容器而變化。（3）氣體分子間的距離很大，相互作用力很小，每一個分子幾乎都可以自由運動．所以氣體既沒有固定的體積，也沒有同定的形狀，可以充滿能夠達(dá)到的整個空間。（4）同體物質(zhì)很難被拉伸，是因為分子間存在著引力的緣故；液體很難被壓縮，是因為分子間存在著斥力的原因。液體能保持一定的體積是因為分子間存在著引力的原因。3.分子動理論：物質(zhì)是由大量的分子或原子組成的，分子間有間隙；構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則熱運動；分子間存在著引力和斥力?？枷?1分子熱運動與擴(kuò)散現(xiàn)象一、識別分子熱運動一、識別分子熱運動（1）分子熱運動是分子運動。所以，如果研究對象是宏觀物體，則它的運動一定不是分子熱運動；（2）分子熱運動是自發(fā)的，不受外力影響，如果研究的運動受到外力作用的影響，則一定不是分子熱運動。二、明確擴(kuò)散概念：擴(kuò)散是不同物質(zhì)相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。注意擴(kuò)散現(xiàn)象的標(biāo)識：不同物質(zhì)、相互接觸、彼此進(jìn)入對方。三、溫度對擴(kuò)散現(xiàn)象的影響：討論擴(kuò)散的快慢，一般只考慮溫度的影響；反之，看到溫度不同，就應(yīng)想到擴(kuò)散得快慢不同?！纠?】（2023·長沙）下列現(xiàn)象能說明分子做無規(guī)則運動的是（）。A.春風(fēng)拂面，柳絮飛揚 B.晨曦微露，霧漫山野C.百花齊放，花香四溢 D.天寒地凍，大雪紛飛【變式1-1】（2023·蘭州）打開中藥包會聞到淡淡的藥香味，這是___________現(xiàn)象。慢火熬制，等藥湯沸騰后，藥香味更加濃郁，這說明溫度越高，分子的運動越___________（選填“劇烈”或“緩慢”）。捆扎藥包的細(xì)繩很難被拉斷，是因為分子間存在___________（選填“引力”或“斥力”）?！咀兪?-2】（2023·齊齊哈爾）農(nóng)歷五月初五，人們喜愛煮茶葉蛋為節(jié)日增添一道美食。下列關(guān)于制作茶葉蛋所涉及的物理知識，說法正確的是（）。A.煮熟雞蛋是通過做功增大雞蛋內(nèi)能；B.蛋殼能輕松被敲碎，說明蛋殼分子間不存在引力；C.蛋清從白色變成褐色的原因是發(fā)生了擴(kuò)散現(xiàn)象；D.茶葉蛋在湯中越泡越咸，說明分子運動劇烈程度與溫度無關(guān)考向02分子間相互作用力【例2】（2023·無錫）如圖所示，將兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓，它們會粘在一起，下方可以掛起重物，該現(xiàn)象主要說明了（）。A.分子間有空隙B.分子間存在吸引力C.分子間存在排斥力D.分子處在永不停息的無規(guī)則運動中【變式2-1】水很難被壓縮，其原因是（）。A．水分子之間沒有空隙B．水分子之間有引力C．水分子之間有斥力D．水分子在不停的運動【變式2-2】在2021年12月9日的航天員太空授課中，“感覺良好乘組”成員之一王亞平把一滴藍(lán)色顏料滴入水球中，水球很快就變成一個大的藍(lán)水球，如圖1所示；當(dāng)她把一朵折紙花放入水膜中時，花朵竟然神奇地綻放了，如圖2所示。圖1呈現(xiàn)的現(xiàn)象和圖2現(xiàn)象形成的原因分別是（）。A．分子之間有間隙；分子間的引力作用；B．?dāng)U散現(xiàn)象；分子間的引力作用；C．?dāng)U散現(xiàn)象；分子之間有間隙；D．分子間的引力作用；分子間的斥力作用考點二內(nèi)能一、內(nèi)能1.分子動能和分子勢能(1)分子動能：分子在永不停息地做著無規(guī)則的熱運動。物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則熱運動所具有的能量稱為分子動能。物體的溫度越高，分子運動得越快，它們的動能越大。（2）由于分子之間具有一定的距離，也具有一定的作用力，因而分子具有勢能，稱為分子勢能。分子間距發(fā)生變化時，物體的體積也會變，所以分子勢能與物體的體積有關(guān)。2.內(nèi)能（1）內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子的與的總和，叫做物體的內(nèi)能。（2）內(nèi)能的單位：焦耳，簡稱焦，符號J。3.對內(nèi)能的理解內(nèi)能是物質(zhì)分子的熱運動能量，是由物質(zhì)內(nèi)部狀況決定的能量。物質(zhì)由大量分子、原子組成，儲存在系統(tǒng)內(nèi)部的能量是全部微觀粒子各種能量的總和，即微觀粒子的動能、勢能等的總和。物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動跟溫度直接相關(guān)，物體內(nèi)部大量做熱運動的粒子之間也具有動能和勢能，動能和勢能的總和叫做內(nèi)能。理解物體內(nèi)能時，要注意以下三點：(1)內(nèi)能是指物體的內(nèi)能，不是分子的，更不能說內(nèi)能是個別分子和少數(shù)分子所具有的。內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子共同具有的動能和勢能的總和，所以，單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有現(xiàn)實意義的。(2)任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。(3)內(nèi)能具有不可測性。只能比較物體內(nèi)能的大小，不能確定這個物體具有的內(nèi)能究竟是多少，因為內(nèi)能是物體的所有分子具有的總能量，宏觀量度比較困難。4.影響物體內(nèi)能大小的因素（1）溫度是影響物體內(nèi)能最主要的因素，同一個物體，溫度越高，它具有的內(nèi)能就越大，物體的內(nèi)能還受質(zhì)量、材料、狀態(tài)等因素的影響。（2）物體的內(nèi)能跟質(zhì)量有關(guān)。在溫度一定時，物體的質(zhì)量越大，也就是分子的數(shù)量越多，物體的內(nèi)能就越大。（3）物體的內(nèi)能還和物體的體積有關(guān)。在質(zhì)量一定時，物體的體積越大，分子間的勢能越大，物體的內(nèi)能就越大。（4）同一物質(zhì)，狀態(tài)不同時所具有的內(nèi)能也不同。特別提醒：物體內(nèi)能改變的宏觀表現(xiàn)溫度變化：物體溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小；物態(tài)變化：例如，晶體熔化時內(nèi)能增加，晶體凝固時內(nèi)能減小。5.內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系內(nèi)能機(jī)械能區(qū)別定義構(gòu)成物體的所有分子的分子動能和分子勢能的總和物體所具有的動能和勢能的總和影響因素物體的溫度、質(zhì)量、狀態(tài)、體積、物質(zhì)的種類物體的質(zhì)量、速度、高度和彈性形變的程度研究對象微觀世界的大量分子宏觀世界的所有物體存在條件永遠(yuǎn)存在物體運動時，被舉高時，發(fā)生彈性形變時聯(lián)系物體無論是否具有機(jī)械能，一定具有內(nèi)能；物體的內(nèi)能和機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化二、物體內(nèi)能的改變1.熱傳遞改變物體的內(nèi)能（1）探究熱傳遞改變物體內(nèi)能用暖袋暖手給工件淬火燒水現(xiàn)象現(xiàn)象分析暖袋溫度降低，內(nèi)能減少；人體溫度升高，內(nèi)能增大；能量從熱水袋傳遞給人工件溫度降低，內(nèi)能減少；冷水溫度升高，內(nèi)能增大；能量從工件傳遞給水燒水時，水的溫度升高，內(nèi)能增加，能量從火焰?zhèn)鬟f給鍋和水實驗結(jié)論溫度不同的物體相互接觸時，發(fā)生熱傳遞，低溫物體溫度升高，內(nèi)能增加，高溫物體溫度降低，內(nèi)能減少；即能量從高溫物體傳遞給低溫物體，所以熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能（2）對熱傳遞的理解條件不同物體或同一物體的不同部分之間存在溫度差方向由高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體或由物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分過程最終狀態(tài)溫度相同，沒有溫度差實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移，能量的形式并未發(fā)生變化2.熱量（1）熱量（Q）：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。用符號Q表示。（2）單位：在國際單位制中，熱量單位是焦耳，符號是J。對熱量認(rèn)識的三個誤區(qū)對熱量認(rèn)識的三個誤區(qū)（1）熱量是能量轉(zhuǎn)移多少的量度，是一個過程量，它存在于熱傳遞的過程中，只有發(fā)生了熱傳遞，有了能量的轉(zhuǎn)移，才能討論熱量問題，離開熱傳遞談熱量也就沒有了意義。（2）熱量只能有“吸收”或“放出”來表述，而不能用“具有”或“含有”來表述，不能說某物體含有或具有多少熱量，只能說物體吸收或放出了多少熱量。（3）吸收或放出熱量的多少與物體內(nèi)能的多少、溫度的高低沒有關(guān)系。3.做功改變物體的內(nèi)能探究做功改變物體的內(nèi)能做功的兩種情況外界對物體做功物體對外界做功探究過程與現(xiàn)象分析與論證迅速壓下活塞，玻璃筒內(nèi)的氣體被壓縮，活塞對筒內(nèi)氣體做功，從而使筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到硝化棉的燃點時，硝化棉開始迅速燃燒向瓶內(nèi)打氣，壓縮瓶內(nèi)的空氣，不斷對瓶內(nèi)空氣做功，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能增加，溫度升高，隨著打入空氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞，此時，瓶內(nèi)的空氣推動瓶塞做功，內(nèi)能減少，溫度降低，其中水蒸氣液化成小水滴，形成白霧得出結(jié)論做功可以改變物體的內(nèi)能；外界對物體做功，物體溫度升高，物體內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體溫度降低，物體內(nèi)能減少4.熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系區(qū)別聯(lián)系實質(zhì)方式舉例熱傳遞能量的轉(zhuǎn)移高溫物體放熱，低溫物體吸熱生活中燒、烤、烙、炒，生產(chǎn)中的淬火等做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且效果相同。某物體的內(nèi)能發(fā)生改變，可能是通過熱傳遞改變的，也可能是通過做功改變的，或者兩者都有。若不知道具體過程，則無法確定內(nèi)能的改變方式做功其他形式能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化壓縮體積、摩擦生熱、鍛打物體、彎折物體等打氣筒打氣、鉆木取火、來回多次彎折鐵絲等體積膨脹等裝開水的暖水瓶內(nèi)的氣體將瓶塞沖開燈做功、熱傳遞改變物體內(nèi)能的實質(zhì)做功、熱傳遞改變物體內(nèi)能的實質(zhì)（1）做功改變物體的內(nèi)能的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，即內(nèi)能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化；（2）熱傳遞改變物體內(nèi)能實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)移，即能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，無不同形式能量的相互轉(zhuǎn)化；（3）不是任何情況下對物體做功都能改變物體的內(nèi)能。例如，用手托起物理課本，雖然人對課本做了功，但課本的內(nèi)能沒有增加，增加的是課本的機(jī)械能。5.溫度、熱量、內(nèi)能三者之間的區(qū)別于聯(lián)系溫度熱量內(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動的劇烈程度在熱傳遞過程中傳遞能量的多少構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和表述用“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)能會增加，溫度不一定升高，如晶體熔化；物放出熱量，內(nèi)能會減少，但物體溫度不一定降低，如晶體凝固歸納總結(jié)一個一定物體溫度升高或降低時，其內(nèi)能一定增加或減少四個不一定（1）一個物體的內(nèi)能增加或降低時，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過程；（2）一個物體的內(nèi)能增加或降低時，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是外界對物體做功或物體對外界做功；（3）一個物體吸收或放出熱量時，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程；（4）一個物體溫度升高或降低時，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是因為做功，如摩擦生熱或物體對外界做功考向01內(nèi)能的概念與內(nèi)能大小的比較不是“炙熱”的物體才有內(nèi)能不是“炙熱”的物體才有內(nèi)能（1）任何物體在任何情況下都有內(nèi)能，不只是“炙熱”的物體才有內(nèi)能；（2）影響物體內(nèi)能大小的因素有溫度、質(zhì)量、體積、狀態(tài)、物質(zhì)的種類，僅根據(jù)其中某一因素?zé)o法判斷內(nèi)能的大小。內(nèi)能與機(jī)械能完全不同：（1）內(nèi)能是微觀和統(tǒng)計上的概念，而機(jī)械能是宏觀上的概念；機(jī)械能與宏觀物體的機(jī)械運動對應(yīng)，內(nèi)能與微觀的熱運動對應(yīng)；（2）機(jī)械能與物體的質(zhì)量、速度、高度、彈性形變程度等有關(guān)；內(nèi)能只與物體內(nèi)分子熱運動和分子間的相互作用有關(guān)?！纠?】（2023·宜賓）關(guān)于內(nèi)能及其利用，下列說法正確的是（）。A.一切物體都具有內(nèi)能；B.足球運動越慢，它的內(nèi)能越??；C.冬天搓手取暖，是通過做功的方式改變內(nèi)能；D.熱機(jī)的功率大，效率就一定高【變式1-1】（2023·郴州）下列關(guān)于物體的溫度和內(nèi)能說法正確的是（）。A.溫度越高的物體，內(nèi)能越大；B.摩擦生熱是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能；C.物體運動的速度越快，內(nèi)能越大；D.﹣20℃的冰塊沒有內(nèi)能【變式1-2】四只相同規(guī)格的燒杯中裝有水，水量及其溫度如圖所示。關(guān)于四只燒杯中水的內(nèi)能的大小，下列說法中正確的是（）。A．燒杯a中的水的內(nèi)能大于燒杯b中水的內(nèi)能；B．燒杯c中的水的內(nèi)能大于燒杯d中水的內(nèi)能；C．燒杯a中的水的內(nèi)能大于燒杯c中水的內(nèi)能；D．燒杯d中的水的內(nèi)能大于燒杯b中水的內(nèi)能考向02改變物體內(nèi)能的方式（1）做功改變物體的內(nèi)能：（1）做功改變物體的內(nèi)能：做功可以改變物體的內(nèi)能有兩層含義：外界對物體做功，則機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能；若物體對外界做功，則物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（2）判斷內(nèi)能改變方式的關(guān)鍵：判斷物體內(nèi)能的改變方式的關(guān)鍵是看內(nèi)能改變過程中能量形式是否發(fā)生了變化。熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過程，在此過程中能的形式不發(fā)生變化；做功的實質(zhì)是能的轉(zhuǎn)化過程，能量從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式?！纠?】（2023·連云港）下列事例中，用熱傳遞的方式來改變物體內(nèi)能的是（）。A.古人鉆木取火 B.冬天雙手摩擦取暖C.一杯熱水慢慢變涼 D.人從滑梯滑下臀部發(fā)熱【變式2-1】（2023·包頭）如圖，用酒精燈加熱試管中的水，水加熱后產(chǎn)生大量水蒸氣將塞子頂出，同時管口出現(xiàn)“白霧”。下列說法正確的是（）。A.水受熱是通過做功方式改變內(nèi)能B.塞子被頂出，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.“白霧”是水汽化形成的D.酒精消耗過程中熱值變小【變式2-2】（2023·天津）熱愛勞動的津津?qū)W做天津特色菜“貼餑餑熬魚”。烹飪時主要是通過______的方式來增大食材的內(nèi)能（選填“做功”或“熱傳遞”）；鍋內(nèi)冒出的大量“白氣”是水蒸氣______形成的小水滴（填物態(tài)變化名稱）?？枷?3溫度、內(nèi)能與熱量辨析（1）溫度表示物體的冷熱程度，同一物體，溫度越高，分子熱運動越劇烈，內(nèi)能越大；（1）溫度表示物體的冷熱程度，同一物體，溫度越高，分子熱運動越劇烈，內(nèi)能越大；（2）熱量和功一樣，是過程量，只是用來衡量物體內(nèi)能或機(jī)械能變化了多少，離開過程，談熱量毫無意義。就某一狀態(tài)而言，只有內(nèi)能，不存在熱量?！盁帷辈恢皇菧囟鹊母叩?，“熱”在不同的語境中具有不同的含義：1）表示溫度，如“今天很熱”；2）表示“熱量”，如“物體吸熱”；3）表示內(nèi)能，如“摩擦生熱”，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這里的“熱”指的是內(nèi)能?！纠?】關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系，下列說法正確的是（）。A．冰熔化時吸收熱量，內(nèi)能增加，分子的運動越來越劇烈；B．物體的溫度升高，一定是從外界吸收了熱量；C．對物體做功，它的內(nèi)能一定增加，溫度不一定升高；D．物體的溫度升高，內(nèi)能一定增加【變式3-1】關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確是（）。A.0℃的冰塊內(nèi)能為0 B.溫度高的物體含有的熱量多C.汽油機(jī)做功沖程氣缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能增加 D.兩個發(fā)生熱傳遞的物體之間一定存在溫度差【變式3-2】（2023·郴州）下列關(guān)于物體的溫度和內(nèi)能說法正確的是（）。A.溫度越高的物體，內(nèi)能越大；B.摩擦生熱是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能；C.物體運動的速度越快，內(nèi)能越大；D.﹣20℃的冰塊沒有內(nèi)能考點三比熱容一、比較不同物質(zhì)的吸熱能力1.探究不同物質(zhì)吸熱能力【實驗?zāi)康摹刻骄坎煌矬w的吸熱能力?！緦嶒炂鞑摹肯嗤蔫F臺架、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、溫度計、攪拌器兩套，火柴、秒表、水和另一種液體（如煤油）?！緦嶒灢襟E】一、按圖組裝器材。二、取質(zhì)量相同的水和煤油（60g），常溫下待溫度穩(wěn)定后（控制兩種液體初溫相同），測出兩種液體的溫度，并計入表格。三、點燃酒精燈，同時給水和煤油加熱，加熱時間為5分鐘，測量此時兩種液體溫度并計入表格。四、實驗表格（參考數(shù)據(jù)）物質(zhì)種類質(zhì)量/g初溫/°C末溫/°C溫升/°C加熱時間（min）水602040205煤油602056365…五、整理器材?！緦嶒灲Y(jié)論】質(zhì)量相同的水和另一種液體（如煤油），吸收相同的熱量，煤油的溫度升高較大。2.考查內(nèi)容考查方向解答思路兩套裝置相同目的在相同時間內(nèi)，液體吸收熱量相同控制兩種裝置相同的量保證實驗結(jié)論可靠性，酒精燈火焰大小、液體質(zhì)量和初溫實驗方法控制變量法兩種液體吸收熱量能力是通過什么反映的溫度升高值實驗中不停攪拌液體的目的液體上下溫度均勻如果要使水和煤油的最后溫度相同如何操作給水繼續(xù)加熱溫升相同那種液體吸收熱量多水哪種液體的吸熱能力強(qiáng)水表示不同物質(zhì)吸熱能力的物理量比熱容吸收熱量計算利用比熱容公式進(jìn)行計算安裝順序自下而上二、比熱容1.定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高時，吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比叫做這種物質(zhì)的比熱容，用符號c表示。2.定義式：。3.單位：焦耳每千克攝氏度，符號是：J/（kg·℃），比熱容單位是由質(zhì)量、溫度和熱量組成的組合單位。4.物理意義：水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意義是：1千克的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。5.一些常見物質(zhì)的比熱容6.對比熱容的理解（1）一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高時，吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比叫做這種物質(zhì)的比熱容，用符號c表示。比熱容是物質(zhì)的特性之一，所以某種物質(zhì)的比熱容不會因為物質(zhì)吸收或放出熱量的多少而改變，也不會因為質(zhì)量的多少或溫度變化的多少而改變。也就是說，比熱容的大小只與物質(zhì)的種類及其狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)）有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量、溫度的變化無關(guān)。（2）比熱容的大小與物質(zhì)的種類和物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。不同物質(zhì)的比熱容一般不同。同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下，比熱是一個不變的定值。如果物質(zhì)的狀態(tài)改變了，比熱容的大小隨之改變，如水變成冰。7.比熱容的應(yīng)用（1）與質(zhì)量相同的其他物質(zhì)相比，水的比熱容在常見的物質(zhì)中是比較大的。動物體中70%左右是水，例如黃牛。與質(zhì)量相同的其他物質(zhì)相比，水吸收(或放出)相同的熱量，升高(或降低)的溫度相對較小。體型較大的溫血動物體內(nèi)水分多，對維持自身的體溫有優(yōu)勢。（2）水是生命之源，人的生活離不開水，冬天人們用熱水流過散熱器來取暖，用熱水的好處是由于相同質(zhì)量的水和其他物質(zhì)相比，降低相同的溫度，由于水的比熱容大，水放出的熱量多，所以用熱水流過散熱器來取暖。（3）炒栗子時里面加沙子有何作用?炒栗子時，栗子表面與熱鍋的接觸面積很小，不利于傳熱。沙子的顆粒小可以填塞栗子間的空隙，這些被炒熱的沙子大大增加了對栗子傳熱的面積，使栗子能均勻受熱。另外，沙子的比熱容較小，吸熱時升溫較快，可縮短炒熟的時間。也可以節(jié)能。（4）城市種植花草樹木，提高綠地覆蓋率，修建人工湖，擴(kuò)大水域面積，大大改善了市民的居住環(huán)境，讓全市民享受到了“綠城”帶來的實惠。從物理角度講，花草樹木對聲音有一定的吸收作用，起到減弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比熱容較大，吸收或放出熱量時，水的溫度變化較小，即溫差小，有恒溫作用。（5）夏日，在烈日暴曬下，游泳池旁的混凝土地面熱得燙腳，而池中的水卻不怎么熱，這是因為質(zhì)量相等的水和混凝土，照射同樣的時間，吸收相同熱量，由于水的比熱容較大，水的溫度升高較小。因此，池水的溫度比混凝土低，所以在烈日暴曬下，游泳池旁的混凝土地面熱得燙腳，而池中的水卻不怎么熱。三、熱量的計算（1）物質(zhì)吸熱時熱量的簡單計算：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）物質(zhì)放熱時熱量的計算：Q放=cm△t=cm(t0-t)。（3）其中：Q吸—吸收的熱量，單位：焦（J），Q放—放出的熱量。c—比熱容，單位：焦每千克攝氏度（J/(kg·℃)）m—質(zhì)量，單位：千克（kg）△t—變化的溫度（升高或降低的溫度），單位：攝氏度（℃）；t0—初始溫度、t—末溫?？枷?1比熱容概念及應(yīng)用1.屬性物質(zhì)在任何條件下都具有的、不變的性質(zhì)，如質(zhì)量，不隨外界的條件的變化而變化。特性一種物質(zhì)區(qū)別于其他物質(zhì)的性質(zhì)，在外界條件變化時會發(fā)生變化，比如比熱容是物質(zhì)的已知特性，會隨物質(zhì)狀態(tài)的變化而變化。1.屬性物質(zhì)在任何條件下都具有的、不變的性質(zhì)，如質(zhì)量，不隨外界的條件的變化而變化。特性一種物質(zhì)區(qū)別于其他物質(zhì)的性質(zhì)，在外界條件變化時會發(fā)生變化，比如比熱容是物質(zhì)的已知特性，會隨物質(zhì)狀態(tài)的變化而變化。2.比熱容圖像（1）等時分析法：作一條垂直于溫度軸的直線，可以看出升高相同的溫度時，加熱時間的長短；（2）等溫分析法：作一條垂直于時間的直線，可以比較加熱時間相同時，溫度升高的多少。3.水的比熱容大的應(yīng)用，主要有兩個方面（1）一定質(zhì)量的水吸收（或放出）很多的熱量而自身的溫度卻變化不多，有利于調(diào)節(jié)溫度；（2）一定質(zhì)量的水升高（或降低）一定溫度，吸熱（或放熱）很多，常用作冷卻劑或供熱介質(zhì)?！纠?】（2023·廣州）以下過程不發(fā)生物態(tài)變化，初溫相同的兩塊金屬甲、乙吸收了相同熱量，甲的末溫比乙的低，那么初溫相同的甲、乙放出相同熱量（）。A.甲的末溫比乙的低，但無法判斷甲、乙比熱容哪一個大；B.甲的末溫比乙的高，但無法判斷甲、乙比熱容哪一個大；C.甲的末溫比乙的高，且可以判斷甲、乙比熱容哪一個大；D.無法判斷甲、乙的末溫哪一個高，且無法判斷甲、乙比熱容哪一個大【變式1-1】（2023·宜昌）在兩個相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量和初溫相同的水和某種液體，用兩個完全相同的電加熱器對其加熱，每隔一段時間用溫度計分別測量它們的溫度，并畫出了溫度隨時間變化的圖像如圖，由圖像可知（）。A.a液體比熱容??；B.b液體是水；C.0~3min內(nèi)a液體吸收的熱量少；D.升高相同的溫度時，b液體吸收的熱量少【變式1-2】（2023·常德）下表是一些物質(zhì)的比熱容[單位J/(kg·℃)]，根據(jù)表中數(shù)據(jù)和生活現(xiàn)象，下列判斷中正確的是（）。水4.2×103鋁0.88×103煤油、冰2.1×103鐵、鋼0.46×103砂石約0.92×103銅0.39×103A.不同種類的物質(zhì)，比熱容一定不同；B.比熱容與物質(zhì)物質(zhì)的狀態(tài)無關(guān)；C.質(zhì)量相同、初溫相同的鋁塊和銅塊吸收相同的熱量，銅塊的末溫更低；D.沿海地區(qū)晝夜溫差小，是因為水的比熱容較大【變式1-3】（2023·連云港）沿海地區(qū)的晝夜溫差較小，而內(nèi)陸地區(qū)（尤其是沙漠）的晝夜溫差較大，這主要是因為（）。A.水的內(nèi)能多，沙石的內(nèi)能少 B.水的導(dǎo)熱性好，沙石的導(dǎo)熱性差C.水的比熱容大，沙石的比熱容小 D.水吸收的熱量多，沙石吸收的熱量少【變式1-4】（2023·揚州）下列與比熱容有關(guān)的生活現(xiàn)象，描述正確的是（）。A.沙漠地區(qū)晝夜溫差??；B.汽車發(fā)動機(jī)常用水做冷卻劑；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(qū)的生活寫照考向02探究不同物質(zhì)吸熱能力（1）控制變量法：（1）控制變量法：該實驗中藥注意三個變量：質(zhì)量、溫度、加熱時間。分析時主要哪個量是變化的，哪些量是相同的；（2）轉(zhuǎn)換法：物質(zhì)吸收熱量的多少難以直接測量，所以該實驗中使用加熱時間長短反映吸收熱量的多少?！纠?】（2023·益陽）某小組同學(xué)為了比較水和沙石的比熱容大小，在兩個相同的燒杯中分別裝入質(zhì)量相同的水和沙石，用相同的酒精燈加熱。（1）小組的實驗裝置如圖所示，其中有一處明顯的錯誤，錯誤之處是_________；（2）更正錯誤后，加熱相同的時間，沙石升高的溫度比水多，說明沙石的比熱容比水______（選填“大”或“小”）；（3）比較全班不同小組的實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)各小組之間的實驗數(shù)據(jù)有較大的不同，可能原因是________（請寫出一條）?！咀兪?-1】（2023·蘭州）為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小亮用完全相同的加熱裝置對質(zhì)量分別為100g和400g的A、B兩液體進(jìn)行加熱，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的溫度隨時間變化的圖像如圖所示。根據(jù)圖像信息，下列說法中正確的是（）。A.A、B兩液體在0~8min內(nèi)吸收的熱量之比為；B.A、B兩液體的比熱容之比為；C.B液體的吸熱能力比A液體的強(qiáng)；D.A液體比B液體更適合作發(fā)動機(jī)的冷卻液【變式2-2】（2023·綏化）如圖是“探究水和煤油的吸熱能力”的實驗裝置。實驗記錄如下表：物質(zhì)初溫/℃加熱時間/min末溫/℃水20430煤油20440（1）實驗中利用相同規(guī)格的電加熱器給水和煤油加熱，需要控制水和煤油的______（選填“質(zhì)量”或“體積”）相等；（2）本實驗是通過比較______來反映水和煤油吸熱能力的強(qiáng)弱；分析數(shù)據(jù)可知______（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力較強(qiáng)；（3）若實驗中水的質(zhì)量是200g，加熱4min，水吸收的熱量為______J；（4）汽車發(fā)動機(jī)用水作冷卻劑，這是利用了水______的性質(zhì)?？枷?3比熱容相關(guān)計算（1）用公式計算時注意區(qū)分溫度和溫度差：（1）用公式計算時注意區(qū)分溫度和溫度差：計算物質(zhì)吸收或放出熱量時，要注意公式中的△t是溫度差而不是某一溫度。（2）用比例法解題：第一步，以比值的形式寫出要求的比值；第二步，用公式展開要求的比值；第三步，代入各物理量的數(shù)值；第四步，計算求解?！纠?】（2023·泰安）質(zhì)量均為0.5kg的水和另一種液體在相同時間內(nèi)放出的熱量相等，它們溫度隨時間變化的關(guān)系如圖所示。已知水的比熱容，。下列說法中（）。①甲物質(zhì)是水；②0~12min乙溫度降低了20℃；③0~12min甲放出了的熱量；④乙物質(zhì)的比熱容為。A.只有①②正確 B.只有②④正確C.只有①③正確 D.只有①④正確【變式3-1】（2023·哈爾濱）北方的暖氣大多用水作為散熱劑，是因為水的比熱容較______。有質(zhì)量為50kg的水流過暖氣，溫度下降2℃，放出的熱量是______J。[]【變式3-2】小麗用相同的電加熱器分別對質(zhì)量為0.2kg的水和0.3kg的另一種液體進(jìn)行加熱，得到的實驗數(shù)據(jù)如圖所示，則水在16min內(nèi)吸收的熱量為______J，另一種液體的比熱容為______J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]考點四熱機(jī)一、熱機(jī)1.實驗探究—熱機(jī)工作原理【實驗現(xiàn)象】如圖所示，在試管中裝一些水，用橡皮塞塞住試管口，固定在鐵架臺上，用酒精燈給試管加熱，水沸騰后，水蒸氣會把橡皮塞沖出去，試管口觀察到大量“白霧”出現(xiàn)?！緦嶒灧治觥烤凭紵尫懦鰺崃浚ɑ瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），通過熱傳遞將一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移給水，水的內(nèi)能增加，溫度升高，產(chǎn)生大量水蒸氣。水蒸氣越來越多，對橡皮塞的壓力越來越大，最后將橡皮塞沖出，這時水蒸氣對橡皮塞做功。同時，水蒸氣內(nèi)能減小，溫度降低，水蒸氣液化成小水滴，在試管口可以觀察到“白霧”?！咎骄繗w納】該實驗裝置就是一個簡單的熱機(jī)。其工作過程是：燃料燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分內(nèi)能通過熱傳遞方式傳遞給工作物質(zhì)—水，水內(nèi)能增大，溫度升高，產(chǎn)生大量水蒸氣，水蒸氣將橡皮塞沖出，水蒸氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡皮塞機(jī)械能。2.熱機(jī)（1）熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫熱機(jī)。汽車、輪船和飛機(jī)等的發(fā)動機(jī)都是利用燃燒燃料釋放的內(nèi)能做功的裝置，都是熱機(jī)。（2）熱機(jī)的種類：分為蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)。它們構(gòu)造不同，但它們有一個共同特點，那就是利用內(nèi)能做功。（3）內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)。內(nèi)燃機(jī)根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩類。二、汽油機(jī)1.工作原理：利用氣缸內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈦硗苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2.構(gòu)造（1）主要結(jié)構(gòu)：如圖所示，汽油機(jī)的主體是氣缸。氣缸上部有進(jìn)氣門和排氣門，頂部有火花塞，下部有活塞，活塞通過連桿與曲軸相連。（2）沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。利用氣缸內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈦硗苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（3）試管實驗與汽油機(jī)構(gòu)造比較：如圖。3.工作過程（1）汽油機(jī)的一個工作循環(huán)：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。通過四個沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工作。（2）每完成一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪均轉(zhuǎn)動兩周，活塞往返兩次，對外做功一次。在四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性帶動活塞完成，周而復(fù)始，使汽油機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動下去。（3）汽油機(jī)工作過程如下：1.吸氣沖程：進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉?？繎T性運動，吸進(jìn)汽油與空氣的混合物2.壓縮沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉。外界對氣體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高3.進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉?；瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體溫度升高，氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能4.進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開。靠慣性運動，排出廢氣三、柴油機(jī)1.工作原理：利用柴油在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈦硗苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2.構(gòu)造：柴油機(jī)構(gòu)造和汽油機(jī)構(gòu)造相似，所不同的是柴油機(jī)氣缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。3.工作過程：柴油機(jī)與汽油機(jī)工作過程大致相同，也是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構(gòu)成一個工作循環(huán)，在一個工作循環(huán)中，曲軸連續(xù)轉(zhuǎn)動兩周，活塞往復(fù)兩次，對外做功一次。見下表：1.吸氣沖程：進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉?；钊蛳逻\動，吸入空氣2.壓縮沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉?；钊蛏线\動，壓縮空氣，氣體溫度升高，超過柴油燃點3.進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門關(guān)閉。噴油嘴噴出霧狀柴油，遇到熱空氣立即猛烈燃燒，差高溫高壓氣體，推動活塞向下運動4.進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開?；钊蛏线\動，排出廢氣4.汽油機(jī)與柴油機(jī)的異同相同點：（1）基本構(gòu)造和主要部件作用相似。（2）每個工作循環(huán)都一樣，有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。（3）四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。（4）一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩圈，飛輪轉(zhuǎn)兩圈，做功一次。不同點：（1）構(gòu)造不同：汽油機(jī)汽缸頂部有火花塞，而柴油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴。（2）燃料不同：汽油機(jī)燃燒汽油，而柴油機(jī)燃燒柴油。（3）吸氣沖程不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣和燃料混合物，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。（4）點火方式不同：汽油機(jī)屬點燃式點火，柴油機(jī)屬壓燃式點火?？枷?1熱機(jī)及其工作原理熱機(jī)和人力機(jī)械、電動機(jī)械的主要區(qū)別熱機(jī)利用“內(nèi)能”來做功，最終將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不是利用其他能量來做功。熱機(jī)和人力機(jī)械、電動機(jī)械的主要區(qū)別熱機(jī)利用“內(nèi)能”來做功，最終將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不是利用其他能量來做功。內(nèi)燃機(jī)工作沖程的判斷：第一步看氣門看兩氣門開、閉情況。若兩氣門都關(guān)閉，則內(nèi)燃機(jī)處于壓縮或做功沖程；若有一個氣門打開，內(nèi)燃機(jī)處于吸氣或排氣沖程第二步看活塞看活塞運動方向?；钊蛏线\動時，內(nèi)燃機(jī)處于壓縮或排氣沖程；若活塞向下運動，內(nèi)燃機(jī)處于吸氣或做功沖程第三步綜合分析綜合兩個氣門和活塞的工作情況得出結(jié)論【例1】（2023·廣東）如圖為四沖程汽油機(jī)工作過程中的某沖程示意圖，該沖程為（）。A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程【變式1-1】（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)動機(jī)B.汽油機(jī)C.滑輪組D.洗衣機(jī)【變式1-2】（2023·無錫）如圖所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花會立即燃燒，下壓過程中活塞對筒內(nèi)空氣______，空氣的______能增大，該能量轉(zhuǎn)化過程與汽油機(jī)的______沖程相同。考向02汽油機(jī)、柴油機(jī)及相關(guān)計算（1）汽油機(jī)與柴油機(jī)的判斷（1）汽油機(jī)與柴油機(jī)的判斷汽油機(jī)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)氣缸頂部有火花塞氣缸頂部有噴油嘴吸氣沖程吸進(jìn)空氣和汽油的混合物吸進(jìn)空氣點火方式點燃式壓縮式（2）內(nèi)燃機(jī)做功中的關(guān)聯(lián)條件：內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)完成四個沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周，活塞往返兩次，對外做功一次。【例2】（2023·潛江、天門、仙桃）一臺單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1200r/min，如圖所示為它工作循環(huán)中的一個沖程。下列說法正確的是（）。A.汽油是化石能源；B.該沖程為做功沖程；C.該汽油機(jī)每秒對外做功20次；D.熱機(jī)的功率越大，效率就越高【變式2-1】（2023·南充）某單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，則每秒對外做功_______次，每次對外做功115J，該汽油機(jī)的效率為25%，連續(xù)工作1小時需消耗汽油________kg（q汽油=4.6×107J/kg）?！咀兪?-2】小明一家駕車旅行，（1）加油時，聞到汽油味，說明分子在______；（2）圖示為車發(fā)動機(jī)的一個沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況是______；（3）若車的總質(zhì)量為1.5t，勻速直線行駛9km，所受阻力為車重的0.1倍，完全燃燒汽油1L，則1L汽油完全燃燒放出的熱量是______J，車所受牽引力是______N，車的工作效率是______%。（ρ汽油

=0.8×103

kg/m3

；q汽油

=4.5×107

J/kg；g取10N/kg）考點五熱機(jī)效率一、燃料的熱值1.燃料（1）燃料的種類：燃料是指可燃燒的物質(zhì)，根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)，燃料可分為不同的種類，最常見的是按其物理狀態(tài)分類。（2）燃料燃燒時能量轉(zhuǎn)化：燃料在燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。2.燃料的熱值：燃料種類很多，由于其燃燒成分不同，相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒時放出的熱量不同，在物理學(xué)上用“熱值”來表示燃料燃燒的放熱本領(lǐng)。（1）熱值：某種燃料完全燃燒放出的熱量，與其質(zhì)量的比值叫這種燃料的熱值；用“q”表示。（2）熱值單位：J/kg。（3）熱值的物理意義：一、1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量就等于該燃料的熱值；二、熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大?。灰簿褪钦f，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。（4）燃料燃燒放出的熱量：特別提醒：固體燃料、液體燃料的熱值以“J/kg”為單位，而氣體燃料的熱值以“J/m3”為單位。因此（5）對燃料熱值的透析熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大??；也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質(zhì)量，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數(shù)值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關(guān)；完全燃燒意思是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值燃料熱值的高低是衡量燃料優(yōu)劣的主要指標(biāo)二、熱機(jī)的效率1.燃料的有效利用：用煤氣灶、鍋爐、煤爐等燒水時，燃料不能完全燃燒利用，具體原因是多樣的。例如，燃料不能完全燃燒而損失了一部分能量，裝水的容器吸收了一部分能量、灶體本身也會吸收一部分能量，高溫的煙氣帶走了一部分能量，還有一部分能量直接散失掉了，水吸收的熱量只占燃料燃燒放出熱量的一部分，只有水吸收的熱量才是有效利用的部分。如圖所示：2.鍋爐的效率（1）鍋爐是利用燃料或其他熱源把水加熱成熱水或蒸汽的設(shè)備。鍋爐包括鍋和爐兩部分，鍋是指盛水的容器，爐是燃料燃燒的裝置。（2）提高鍋爐燃料利用率的途徑：一、讓燃料盡可能充分燃燒，如將煤研磨成粉狀，加大進(jìn)風(fēng)量等；二、減少熱量損失，如加大有效受熱面積等。3.內(nèi)燃機(jī)中熱量燃燒的能量流向圖4.熱機(jī)效率（1）定義：用來做有用功的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值。（2）計算公式：對熱機(jī)而言，其中用來做有用功的能量Q有用等于熱機(jī)對外的有用功W有用，故熱機(jī)的效率公式又可寫成：。（3）物理意義：熱機(jī)的效率表示使用熱機(jī)時對燃料的利用率的高低，因此熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。（4）常見熱機(jī)效率：蒸汽機(jī)6%-15%，汽油機(jī)20%-30%，柴油機(jī)30%-45%。特別提醒：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)計和制造上，采用先進(jìn)的技術(shù)；④保障良好的潤滑，減少機(jī)械摩擦?？枷?1熱值及其相關(guān)計算（1）對熱值的理解（1）對熱值的理解某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫這種燃料的熱值。從定義上看，熱值是燃料的一種性質(zhì)，它只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等無關(guān)。（2）熱值相關(guān)計算解答是要注意干木柴完全燃燒放出的熱量完全被水吸收，從而建立等式關(guān)系Q放=Q吸?！纠?】關(guān)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(zhì)量和燃燒狀態(tài)無關(guān)；D.燃料燃燒時溫度越高，放出的熱量越多【變式1-1】（2023·常德）汽油是_________能源（選填“可再生”或“不可再生”）；2kg汽油完全燃燒，釋放出____________J的熱量（q汽油=4.6×107J/kg）?！咀兪?-2】某同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，自己設(shè)計了一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系，他實驗時組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1分鐘記錄了杯中水的溫度（見表）。加熱的時間/min0123456甲杯水溫/℃25272932343638乙杯水溫/℃25262728293031（1）在安裝、調(diào)整實驗器材時，科學(xué)合理的順序是（甲圖中）：先調(diào)整固定______的位置，再調(diào)整固定______的位置。（填“A”或“B”）（2）為保證實驗結(jié)論的可靠，實驗時應(yīng)控制兩套裝置中相同的量有加熱時間和水的______。（3）通過表中記錄的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是______。（4）該同學(xué)實驗前用天平測出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量，并利用記錄的數(shù)據(jù)、公式Q吸＝cm（t－t0）計算出了水吸收的熱量，他認(rèn)為通過這些數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確地計算出煤油和菜籽油的熱值。你認(rèn)為他的計算結(jié)果可靠嗎？______，為什么？______。考向02熱機(jī)效率及其計算（1）對熱機(jī)效率高的兩種理解：（1）對熱機(jī)效率高的兩種理解：1）當(dāng)燃燒相同的燃料時，效率高的做的功多；2）當(dāng)做的有用功相同時，效率高的消耗的燃料少。（2）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間內(nèi)做的功物理意義反映熱機(jī)對能量的利用反映熱機(jī)做功的快慢定義式（3）熱值、比熱容與熱機(jī)效率綜合：1）物質(zhì)吸熱時，利用比熱容的概念計算吸收的熱量；2）物質(zhì)燃燒時，利用熱值概念計算發(fā)出的熱量；3）根據(jù)熱機(jī)效率的概念計算待求物理量?！纠?】（2023·隨州）汽車是現(xiàn)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(jī)的某沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說法正確的是（）。A.甲圖是壓縮沖程，活塞對氣缸內(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，這會降低燃料的熱值；D.為節(jié)能冬天汽車都會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【變式2-1】有一功率為92kW、熱機(jī)效率為20%的汽車正在一平直的公路上行駛，此時油箱中僅剩下10kg的汽油，汽車以72km/h的速度向前勻速沿直線行駛，問：（1）汽車運行過程中，若汽缸內(nèi)汽油燃燒不充分時，排氣管會冒“黑煙”，此時汽油的熱值，汽油機(jī)的效率將。（兩空均選填“變大”“不變”或“變小”）（2）完全燃燒10kg的汽油能放出多少熱量？（q汽油＝4.6×107J/kg）（3）汽車還可以前進(jìn)多遠(yuǎn)？（4）完全燃燒10kg的汽油放出的熱量用來加熱質(zhì)量2000kg初溫為5℃的水，能使水溫升到多少℃？[結(jié)果保留到整數(shù)位，不考慮能量損失，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【變式2-2】（2023·錦州）我國道路交通安全規(guī)定，貨車輪胎對地面的壓強(qiáng)應(yīng)控制在7×105Pa以內(nèi)，王師傅的貨車自身質(zhì)量是6t．車輪與地面總接觸面積是0.5m2。一次，王師傅開著裝有24t沙子的貨車在平直的公路上勻速行駛30km，貨車受到的阻力是貨車總重力的0.02倍，消耗柴油10kg。（g取，）求：（1）通過計算判斷裝有沙子的貨車靜止時，對水平地面的壓強(qiáng)是否符合安全規(guī)定？（2）這一過程中貨車牽引力所做的功是多少？（3）這一過程中貨車發(fā)動機(jī)的效率是多少？（計算結(jié)果精確到1%）考點六能量轉(zhuǎn)化與守恒一、能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移1.能量的存在形式2.能量的轉(zhuǎn)化：在一定條件下，能量可以從一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量，這種現(xiàn)象叫能量的轉(zhuǎn)化。自然界轉(zhuǎn)化各種形式的能，在一定條件下都可以相互轉(zhuǎn)化。如圖為能量轉(zhuǎn)化示意圖。3.能量的轉(zhuǎn)移：能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，也可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。例如，在熱傳遞過程中，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，或從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，這屬于能量的轉(zhuǎn)移。能量的“轉(zhuǎn)化”和“轉(zhuǎn)移”的區(qū)別能量的“轉(zhuǎn)化”和“轉(zhuǎn)移”的區(qū)別（1）能量的轉(zhuǎn)化：能量的轉(zhuǎn)化時能的形式發(fā)生了改變。在能量轉(zhuǎn)化過程中，一種形式的能量增加了，必然其他形式的能量減少了。（2）能量的轉(zhuǎn)移：能量的轉(zhuǎn)移是指能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，能量的形式?jīng)]有改變。二、能量守恒定律1.能量守恒定律（1）能量守恒定律內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量的總量保持不變。（2）對能量守恒定律的理解①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(xué)問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律。②能量守恒定律包括“能量轉(zhuǎn)化”和“能量轉(zhuǎn)移”兩個方面。特別提醒：機(jī)械能守恒和能量守恒的區(qū)別與聯(lián)系（1）機(jī)械能守恒需要滿足一定的條件，能量守恒不需要條件。（2）機(jī)械能守恒是能量守恒的特殊情況。2.永動機(jī)（1）不少人曾設(shè)想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機(jī)器，人們把這種機(jī)器叫做永動機(jī)。然而，從沒有一種永動機(jī)成功過。（2）能量守恒定律使人們認(rèn)識到：任何一部機(jī)器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，而不能無中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永動機(jī)?？枷?1能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移（1）能量轉(zhuǎn)化類型的識別技巧：識別能量轉(zhuǎn)化類型時要注意：一是弄清哪種形式的能減少，哪種形式的能增加，結(jié)果就是減少的那種形式的能轉(zhuǎn)化為增加的另一種形式的能；二是注意描述中的關(guān)鍵字，一般“動”字對應(yīng)的是機(jī)械能，“熱”字對應(yīng)的是內(nèi)能，“電”字對應(yīng)的是電能。（1）能量轉(zhuǎn)化類型的識別技巧：識別能量轉(zhuǎn)化類型時要注意：一是弄清哪種形式的能減少，哪種形式的能增加，結(jié)果就是減少的那種形式的能轉(zhuǎn)化為增加的另一種形式的能；二是注意描述中的關(guān)鍵字，一般“動”字對應(yīng)的是機(jī)械能，“熱”字對應(yīng)的是內(nèi)能，“電”字對應(yīng)的是電能。（2）判斷能量是轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移關(guān)鍵在于分析能量的形式是否發(fā)生了變化。若能量的形式發(fā)生了變化，則為能量的轉(zhuǎn)化；若能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化，則為能量的轉(zhuǎn)移?！纠?】（2023·東營）2023年5月17日，我國用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。在衛(wèi)星發(fā)射過程的點火加速上升階段，發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是：燃料的___________能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后再轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星的___________能?！咀兪?-1】（2023·聊城）如圖所示是一種太陽能背包。它的前面有一個太陽能電池板，里面有一個蓄電池，可以給手機(jī)、小風(fēng)扇或數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品供電。下列說法錯誤的是（）。A.太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B.給蓄電池充電將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.蓄電池放電將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D.小風(fēng)扇工作將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能【變式1-2】（2023·成都）我們生活在能量的世界，社會的進(jìn)步和發(fā)展離不開能量。對于能量、能源的認(rèn)識，下列說法正確的是（）。A.做功過程實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程B.能量轉(zhuǎn)化具有方向性，所以能量不守恒C.核燃料能量轉(zhuǎn)化效率可達(dá)100%，需大力發(fā)展D.煤、石油、天然氣提供的能量源自地球本身考向02能量守恒定律解答此類問題的關(guān)鍵是：（1）根據(jù)能量守恒定律準(zhǔn)確把握能量之間的關(guān)系；（2）觀察物體運動過程中能量轉(zhuǎn)化的形式以及量的關(guān)系。解答此類問題的關(guān)鍵是：（1）根據(jù)能量守恒定律準(zhǔn)確把握能量之間的關(guān)系；（2）觀察物體運動過程中能量轉(zhuǎn)化的形式以及量的關(guān)系?！纠?】（2023·永州）發(fā)展是人類永恒的主題，能源與社會發(fā)展關(guān)系密切。關(guān)于能源與可持續(xù)發(fā)展，下列說法正確的是（）。A.煤、石油屬于可再生能源；B.太陽能電池可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；C.能量是守恒的，我們不需要節(jié)約能源；D.核電站是利用核聚變釋放的能量進(jìn)行發(fā)電【變式1-1】（2023·揚州）請補(bǔ)全下面知識結(jié)構(gòu)圖?！咀兪?-2】（2023·徐州）燈泡中有電流時，燈泡發(fā)光。關(guān)于這個過程中的能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）。A.燈泡消耗電能全部轉(zhuǎn)化成了光能；B.因為消耗電能，流過燈泡后的電流變小了；C.電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能；D.光能最終消失了，沒有轉(zhuǎn)化成其他形式的能量

專題05內(nèi)能、內(nèi)能的利用（講義）（解析版）考情分析 2知識建構(gòu) 3TOC\o"1-3"\h\u考點一分子熱運動 4夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 4提升·必考題型歸納 7考向01分子熱運動與擴(kuò)散現(xiàn)象 7考向02分子間相互作用力 8考點二內(nèi)能 9夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 9提升·必考題型歸納 13考向01內(nèi)能的概念與內(nèi)能大小的比較 13考向02改變物體內(nèi)能的方式 15考向03溫度、內(nèi)能與熱量辨析 16考點三比熱容 17夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 17提升·必考題型歸納 20考向01比熱容概念及應(yīng)用 20考向02探究不同物質(zhì)吸熱能力 22考向03比熱容相關(guān)計算 25考點四熱機(jī) 27夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 27提升·必考題型歸納 30考向01熱機(jī)及其工作原理 30考向02汽油機(jī)、柴油機(jī)及相關(guān)計算 31考點五熱機(jī)效率 33夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 33提升·必考題型歸納 35考向01熱值及其相關(guān)計算 35考向02熱機(jī)效率及其計算 37考點六能量轉(zhuǎn)化與守恒 39夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理 39提升·必考題型歸納 41考向01能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移 41考向02能量守恒定律 42

一、課標(biāo)考點分析考點內(nèi)容課標(biāo)要求命題預(yù)測分子熱運動理論知道常見的物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。了解分子熱運動的主要特點，知道分子動理論的基本觀點分子熱運動理論是常考熱點，在歷年中考試卷中，無論試題形式怎樣，都會出現(xiàn)考查此考點的考題?？碱}形式以選擇題、填空題為主，有時也會出現(xiàn)在綜合題中。主要命題點有：對分子熱運動理論的理解、物質(zhì)的擴(kuò)散、分子間相互作用力等。物體的內(nèi)能與內(nèi)能的改變知道自然界和生活中簡單的熱現(xiàn)象。了解內(nèi)能和熱量。通過實驗，認(rèn)識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化對物體內(nèi)能的認(rèn)識，屬于較難的考點。改變物體內(nèi)能的方式是常考熱點，也是與生活實際結(jié)合最緊密的考點。所以，對本考點的考查是考題較為集中的考查方向。在有關(guān)此考點的考題中，選擇題多于填空題。此考點的命題點主要有：內(nèi)能的概念、影響物體內(nèi)能大小的因素、物體內(nèi)能的改變、溫度與內(nèi)能以及熱量的辨析，尤其是物體內(nèi)能的改變出現(xiàn)的概率更大。比熱容及其應(yīng)用通過實驗了解比熱容。能運用比熱容說明簡單的自然現(xiàn)象比熱容是本單元重點內(nèi)容，無論比熱容的概念還是比熱容的應(yīng)用，都屬于?？紵狳c。對此考點的考查常見題型有選擇題、填空題，有時也會出現(xiàn)實驗探究題和簡答題。無論考查題型怎樣，其命題點大都是：比熱容的概念、比熱容的相關(guān)計算、水的比熱容大的應(yīng)用、探究不同物質(zhì)的吸熱能力等。熱機(jī)了解熱機(jī)的工作原理。知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史中的重要意義熱機(jī)是內(nèi)能利用最典型的例子。對此考點的考查題型大都是選擇題和填空題。主要命題點有：熱機(jī)工作原理、內(nèi)燃機(jī)四沖程工作過程和能量轉(zhuǎn)化關(guān)系等。熱值與熱機(jī)效率從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值。從能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識效率有關(guān)燃料的熱值和熱機(jī)效率的計算問題較多，在考題中有關(guān)熱機(jī)效率的計算問題經(jīng)常物質(zhì)的比熱容結(jié)合在一起，所以，此類考題的題型多數(shù)是填空題和綜合計算題。主要命題點有：熱值的概念及相關(guān)計算、熱機(jī)效率相關(guān)計算等。能量守恒定律了解能量及其存在的不同形式。描述不同形式的能量和生產(chǎn)生活的聯(lián)系。列舉能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性的常見實例。知道能量守恒定律。有用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析問題的意識能量守恒定律是自然界普遍遵守的規(guī)律，所以認(rèn)識能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移以及在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中能量守恒的認(rèn)識理所當(dāng)然成為?？紵狳c。命題點主要有：能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的辨別、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性、能量守恒定律及其應(yīng)用等。二、考情分析《內(nèi)能、內(nèi)能的利用》是中考必考內(nèi)容。本單元在試卷中的體量和分值差距也較大，一般情況下有兩個考題，有時和其他考點結(jié)合時也會出現(xiàn)三個考題的情況，考題所占分值在2-6分之間。考題形式多樣，由選擇題、填空題、實驗探究題、綜合計算題等。

考點一分子熱運動一、物質(zhì)的構(gòu)成1.物質(zhì)的構(gòu)成：常見物質(zhì)是由大量及其微小的粒子—分子、原子構(gòu)成的。2.分子的大?。悍肿拥闹睆胶苄?，通常以10-10m來量度，所以一個看似很小物質(zhì)中都會包含大量的分子，如一個小水滴中含有約1021個水分子。常見的微小物體不是分子：分子的尺度很小，人們用肉眼觀察到的都不是分子，分子只能用電子顯微鏡觀察到。細(xì)小的灰塵、空氣中極小的水滴，極細(xì)的鐵粉都是微小物體，而不是分子，它們?nèi)匀皇怯纱罅糠肿訕?gòu)成的宏觀物體。常見的微小物體不是分子：分子的尺度很小，人們用肉眼觀察到的都不是分子，分子只能用電子顯微鏡觀察到。細(xì)小的灰塵、空氣中極小的水滴，極細(xì)的鐵粉都是微小物體，而不是分子，它們?nèi)匀皇怯纱罅糠肿訕?gòu)成的宏觀物體。3.分子間有間隙實驗演示：取50ml的水與50ml酒精，倒入量筒中，輕輕搖晃幾下，靜止后觀察量筒中液體體積，發(fā)現(xiàn)水喝酒精混合后的總體積小于100ml。這是酒精與水的混合過程。實際上是酒精分散到了水中，從微觀的角度看，酒精分子分散到了水分子中間，這一現(xiàn)象說明水分子和酒精分子間都有間隙。二、分子熱運動1.探究實驗：物質(zhì)的擴(kuò)散氣體擴(kuò)散實驗液體擴(kuò)散實驗固體擴(kuò)散實驗實驗操作和現(xiàn)象在透明的瓶中分別裝入空氣和二氧化氮，抽去玻璃板后，無色的空氣和紅棕色的二氧化氮混合在一起，最后顏色變得均勻在裝入清水的量筒底部注入藍(lán)色的硫酸銅溶液。靜待幾天后，清水與硫酸銅溶液的界面變得模糊，靜待幾周后顏色變得均勻把磨的很光滑鉛塊和金塊緊緊壓在一起，在室溫下防止五年后在將它們切開，發(fā)現(xiàn)它們互相滲入月1mm深現(xiàn)象分析空氣和二氧化氮氣體彼此進(jìn)入對方水和硫酸銅溶液彼此進(jìn)入對方金和鉛彼此進(jìn)入對方實驗結(jié)論氣體、液體和固體分子都在不停地做無規(guī)則運動，能彼此進(jìn)入分子的間隙中，即固體、液體和氣體都會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象2.擴(kuò)散現(xiàn)象（1）定義：不同的物質(zhì)相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散。擴(kuò)散現(xiàn)象的實質(zhì)是分子(原子)的相互滲入。（2）擴(kuò)散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動，也說明物質(zhì)的分子間存在間隙。（3）影響擴(kuò)散的因素：溫度越高，擴(kuò)散越快(即分子無規(guī)則運動跟溫度有關(guān)，溫度越高分子無規(guī)則運動越劇烈)。擴(kuò)散現(xiàn)象的認(rèn)識和理解：擴(kuò)散現(xiàn)象的認(rèn)識和理解：（1）擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在不同的物質(zhì)之間，同種物質(zhì)之間不能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象；（2）不同物質(zhì)只有相互接觸時，才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，沒有相互接觸的物質(zhì)，是不會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象的；（3）擴(kuò)散現(xiàn)象是兩種物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對方，而不是單一的某種物質(zhì)的分子進(jìn)入另一種物質(zhì)；（4）氣體、液體和固體之間都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，不同狀態(tài)的物質(zhì)之間也可以發(fā)生。擴(kuò)散現(xiàn)象的物理意義：在擴(kuò)散過程中，氣體分子從密度較大的區(qū)域移向密度較小的區(qū)域，經(jīng)過一段時間的摻和，密度分布趨向均勻。在擴(kuò)散過程中，遷移的分子不是單一方向的，只是密度大的區(qū)域向密度小的區(qū)城遷移的分子數(shù)，多于密度小的區(qū)域向密度大的區(qū)域遷移的分子數(shù)。擴(kuò)散現(xiàn)象的實質(zhì)：擴(kuò)散現(xiàn)象是氣體分子的內(nèi)遷移現(xiàn)象。從微觀上分析是大量氣體分子做無規(guī)則熱運動時，分子之間發(fā)生相互碰撞的結(jié)果。由于不同空間區(qū)域的分子密度分布不均勻，分子發(fā)生碰撞的情況也不同。這種碰撞迫使密度大的區(qū)域的分子向密度小的區(qū)域轉(zhuǎn)移，最后達(dá)到均勻的密度分布。判斷擴(kuò)散現(xiàn)象的方法：確認(rèn)某種現(xiàn)象是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象時，關(guān)鍵是要看不同的物質(zhì)彼此進(jìn)入對方是自發(fā)形成的，還是在外力作用下形成的，是由于分子運動形成的，還是由于宏觀的機(jī)械運動形成的。由于分子運動而自發(fā)形成的屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，受外力作用下的宏觀機(jī)械運動形成的現(xiàn)象就不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。例如，秋天，桂花飄香屬于由于分子運動而形成的擴(kuò)散現(xiàn)象，而冬天，雪花飄揚是由于雪花受重力和風(fēng)力作用下的機(jī)械運動，它不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。3.分子熱運動（1）探究實驗：物質(zhì)的擴(kuò)散現(xiàn)象如圖所示，取兩個相同的燒杯，分別裝入質(zhì)量相等的適量冷水和熱水，分別向兩杯水中滴入一滴紅墨水現(xiàn)象分析紅墨水在熱水?dāng)U散得快是因為熱水中分子運動劇烈，在冷水中擴(kuò)散慢是因為冷水分子運動較慢探究歸納分子熱運動的快慢與溫度有關(guān)：溫度越高，物質(zhì)擴(kuò)散得越快，分子運動月劇烈分子熱運動的意義：分子熱運動的意義：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則熱運動。這種無規(guī)則運動叫分子熱運動。分子熱運動的特點：同一物體，分子運動越劇烈，物體的溫度越高。即溫度是物體分子熱運動劇烈程度的標(biāo)志。0℃的物體分子照樣做無規(guī)則熱運動：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則熱運動。只是分子運動的劇烈程度不同。溫度低時，分子熱運動相對緩慢，但并沒有停止，不能錯誤的認(rèn)為0℃時物質(zhì)分子不再做熱運動。三、分子間相互作用力1.探究實驗：分子間的作用力實驗觀察現(xiàn)象分析現(xiàn)象1：將兩個鉛塊地面磨平，緊壓在一起，在下面重物不能它們分開；現(xiàn)象2：用膠水涂抹在兩物體表面，壓實后兩個物體被牢牢得粘在一起現(xiàn)象3：生活中常見的固體、液體能保持一定的體積，不會散開因為物體分子之間存在引力，分子間的壓力使兩個鉛塊或涂膠水的兩個物體結(jié)合在一起，分子間的壓力使固體和液體的分子不會散開現(xiàn)象4：用力去壓一個鐵塊，它的體積不會不發(fā)生明顯的變化；現(xiàn)象5：向配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)注入一些水，用力壓活塞，發(fā)現(xiàn)水的體積沒有明顯變化雖然分子間有間隙，但要壓縮固體和液體卻很困難，這是因為分子之間存在著斥力結(jié)論分子間存在相互作用的引力和斥力2.對分子間引力和斥力的理解鄰近分子間同時存在相互作用的引力和斥力；實際表現(xiàn)出來的是分子引力和斥力的合力，稱為分子力；分子間的引力和斥力都跟分子間距離有關(guān)系。（1）固體中分子之間的距離小，相互作用力（1）固體中分子之間的距離小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振動，所以既有一定的體積，又有一定的形狀。（2）液體中分子之間的距離較小，相互作用力較大，以分子群的形態(tài)存在，分子可在某個位置附近振動，分子群卻可以相互滑過，所以液體有一定的體積，但有流動性，形狀隨容器而變化。（3）氣體分子間的距離很大，相互作用力很小，每一個分子幾乎都可以自由運動．所以氣體既沒有固定的體積，也沒有同定的形狀，可以充滿能夠達(dá)到的整個空間。（4）同體物質(zhì)很難被拉伸，是因為分子間存在著引力的緣故；液體很難被壓縮，是因為分子間存在著斥力的原因。液體能保持一定的體積是因為分子間存在著引力的原因。3.分子動理論：物質(zhì)是由大量的分子或原子組成的，分子間有間隙；構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則熱運動；分子間存在著引力和斥力?？枷?1分子熱運動與擴(kuò)散現(xiàn)象一、識別分子熱運動一、識別分子熱運動（1）分子熱運動是分子運動。所以，如果研究對象是宏觀物體，則它的運動一定不是分子熱運動；（2）分子熱運動是自發(fā)的，不受外力影響，如果研究的運動受到外力作用的影響，則一定不是分子熱運動。二、明確擴(kuò)散概念：擴(kuò)散是不同物質(zhì)相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)