2025年中考物理復習資料專題13 內(nèi)能和內(nèi)能的利用（知識梳理+典例+練習）（教師版）

專題13內(nèi)能和內(nèi)能的利用一、思維導圖二、新課標要求1.3.1知道常見的物質(zhì)是由分子、原子構成的。2.1.2知道自然界和生活中簡單的熱現(xiàn)象。了解分子熱運動的主要特點，知道分子動理論的基本觀點。3.1.1了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生產(chǎn)生活的聯(lián)系。3.1.2通過實驗，認識能量可以從一個物體轉移到其他物體，不同形式的能量可以相互轉化。3.3.1了解內(nèi)能和熱量。從能量轉化的角度認識燃料的熱值。3.3.2通過實驗，了解比熱容，嘗試用比熱容說明簡單的自然現(xiàn)象。3.3.3了解熱機的工作原理。知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史中的重要意義。3.5.1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。3.5.2從能量轉化和轉移的角度認識效率。三、知識梳理與典例一、分子動理論1.物質(zhì)的構成物質(zhì)是由大量及其微小的粒子——分子、原子構成的。分子的直徑很小，通常以10-10m為單位來量度，所以物質(zhì)中都包含大量的分子，如一小水滴中含有約1021個水分子。2.構成物質(zhì)的分子在不停地做熱運動（1）擴散①不同物質(zhì)相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散。②擴散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動，物質(zhì)的分子間存在間隙。③影響擴散的因素：溫度越高，擴散越快。④氣體、液體和固體之間都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，不同狀態(tài)的物質(zhì)之間也可以發(fā)生。氣體擴散最快，液體較快，固體最慢。（2）分子熱運動一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動，這種無規(guī)則運動叫分子的熱運動。溫度越高，分子運動越劇烈，溫度是物體分子熱運動劇烈程度的標志。3.分子間的作用力（1）分子間存在著引力和斥力①當兩個分子的距離處于平衡距離時，分子間的引力等于斥力；②當兩個分子的距離變大時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力；③當兩個分子的距離變小時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力。（2）物質(zhì)的三種狀態(tài)與分子間作用力的關系①固態(tài)分子間距離很小，分子間的作用力很大，只能在平衡位置附近振動。固體很難被壓縮和拉伸，具有一定的體積和形狀。②液態(tài)分子間距離比固體稍大，作用力較大，既可以振動，也可以移動。液體較難被壓縮，具有一定的體積，沒有確定的形狀，可以流動。③氣態(tài)分子間距離很大，分子間力的作用可以忽略，能夠自由移動。氣體沒有一定的體積和形狀，具有流動性，容易被壓縮?！纠}1】裝修房屋時，如果選用不環(huán)保的材料會聞到對人體有害的刺激性氣味。材料散發(fā)出刺激性氣味是現(xiàn)象，說明了。這種現(xiàn)象在夏天特別明顯，原因是，所以我們要選用優(yōu)質(zhì)環(huán)保的材料進行裝修。【答案】擴散；分子在做不停息的無規(guī)則運動；溫度越高，分子熱運動越劇烈。【詳解】聞到刺激性氣味是由于不環(huán)保材料的分子進入到空氣中，屬于不同物質(zhì)相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象叫做擴散現(xiàn)象；擴散現(xiàn)象說明一切物質(zhì)的分子都在做永不停息的無規(guī)則運動。擴散現(xiàn)象與溫度有關，溫度越高，分子熱運動越劇烈，擴散得越快，所以裝修房屋時聞到刺激性氣味的現(xiàn)象在夏天特別明顯。【例題2】圖甲所示的實驗常用來說明分子之間存在引力，但小亮覺得也可能是大氣壓力把兩塊鉛柱擠壓在一起使之難以分開，于是他想在真空罩內(nèi)重做這個實驗，如圖乙所示。當逐漸抽出真空罩中的空氣時，若兩塊鉛柱被重物拉開了，則說明兩塊鉛柱難以分開是因為它們受到了的作用；若兩塊鉛柱仍然沒有被重物拉開，則說明它們難以分開是因為它們受到了的作用?！敬鸢浮看髿鈮毫?，分子引力。【詳解】將兩塊在空氣中擠壓在一起的鉛柱放在真空罩中，空氣抽掉后，鉛柱不受到大氣壓力的作用，兩塊鉛柱被拉開，說明是受到大氣壓力的作用，兩塊鉛柱仍很難被分開，說明它們受到分子引力的作用。【例題3】物質(zhì)是由組成的，如圖所示是表示物質(zhì)處于固、液、氣三種狀態(tài)時分子的分布，丙圖分子間間距較大，作用力，圖表示固體分子之間的相互作用情況?！敬鸢浮糠肿?，較小，甲?！驹斀狻课镔|(zhì)是由分子組成的，分子由原子組成，原子由更小的原子核和核外電子組成。分子間間距最小的物質(zhì)為固態(tài)，形狀、體積不易改變，說明分子間作用力較強；液體分子間距離介于固體和氣體分子間距離之間，形狀隨容器形狀的變化而變化，但體積不易改變，說明分子間作用力較固體弱；氣體分子間距離最大，體積隨容器容積的增大而增大，形狀隨容器形狀的變化而變化，說明分子間作用力最弱。所以，丙圖分子間間距較大，作用力較小，甲圖表示固體分子之間的相互作用情況。二、內(nèi)能1.內(nèi)能的概念（1）分子動能：構成物質(zhì)的分子在不停地做熱運動，物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則熱運動所具有的能稱為分子動能。（2）分子勢能：由于分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用力，所以分子具有勢能，叫做分子勢能。（3）內(nèi)能：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(nèi)能。內(nèi)能的單位：焦耳，簡稱焦，符號J。2.影響物體內(nèi)能大小的因素（1）溫度是影響物體內(nèi)能的一個重要因素。同一個物體，溫度越高，它具有的內(nèi)能就越大。（2）物體的內(nèi)能跟質(zhì)量有關。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)能還和物體的狀態(tài)（體積）有關。例如0℃的冰吸熱熔化成0℃的水時，體積變小，分子間的距離變小，作用力變大，水的內(nèi)能變大。3.理解的物體內(nèi)能（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分子動能和勢能的總和，所以，單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有意義的。（2）任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能。4.熱量（1）熱量（Q）：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。熱量是能量轉移多少的量度，是一個過程量，它存在于熱傳遞的過程中，只有發(fā)生熱傳遞，有能量的轉移，才能討論熱量問題，離開熱傳遞談熱量就沒有意義。（2）熱量的單位：在國際單位制中，熱量單位是焦耳，符號是J。5.改變物體內(nèi)能的兩種方法（1）熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能熱傳遞改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上是內(nèi)能的轉移，即內(nèi)能從一個物體轉移到另一個物體或從物體的一部分轉移到另一部分，沒有不同形式能量的相互轉化；（2）做功也可以改變物體的內(nèi)能做功改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)是能量的轉化，是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生了相互轉化?！纠}1】如圖所示情景中，下列物體的內(nèi)能增加的是（）①搓手取暖

②用火燒水

③水蒸氣將塞子沖出

④壓縮中的空氣A．①②③ B．③④ C．①② D．①②④【答案】D【詳解】①搓手取暖因摩擦而發(fā)熱，屬于做功改變物體的內(nèi)能，內(nèi)能變大；②用火燒水，屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能，水的內(nèi)能變大；③水蒸氣將塞子沖出，水蒸氣對外做功，本身的內(nèi)能減少；④壓縮中的空氣，對空氣做功，空氣的內(nèi)能變大。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D?！纠}2】下列關于內(nèi)能知識的描述正確的是（）A．物體溫度越高內(nèi)能越大，所以0℃的冰沒有內(nèi)能B．溫度越高的物體含有的熱量越多，所以0℃的冰沒有熱量C．摩擦生熱是通過做功的方式改變了物體的內(nèi)能D．物體吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度一定升高【答案】C【詳解】A．一切物體，無論溫度高低，都具有內(nèi)能，0℃的冰有內(nèi)能，故A錯誤；B．熱量是過程量，不能說含有多少熱量，故B錯誤；C．摩擦生熱，機械能轉化為內(nèi)能，是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能，故C正確；D．物體吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度不一定升高，例如晶體熔化時，吸熱內(nèi)能增加，但溫度不變，故D錯誤。故選C?！纠}3】如圖所示，把圖釘按在鉛筆的一端，手握鉛筆使圖釘釘帽在粗糙的硬紙板上來回摩擦，然后用手輕觸釘帽，感覺釘帽的溫度明顯升高了，甚至發(fā)燙。關于該實驗，下列說法正確的是（）A．釘帽的溫度升高，內(nèi)能不變B．此實驗中改變圖釘釘帽內(nèi)能的方式是熱傳遞C．摩擦后釘帽的分子熱運動更劇烈 D．釘帽的內(nèi)能的大小等于釘帽克服摩擦力做功的多少【答案】C【詳解】A．物體的內(nèi)能增加物體的溫度才會升高，所以由圖釘?shù)臏囟壬呖芍鋬?nèi)能增加，故A錯誤；B．硬紙板對圖釘釘帽做功使其內(nèi)能增加，因此改變圖釘內(nèi)能的方式是做功，故B錯誤；C．釘帽溫度升高，甚至發(fā)燙，說明釘帽分子熱運動更劇烈，故C正確；D．釘帽和硬紙板內(nèi)能增加的大小之和等于圖釘克服摩擦力做功的多少，故D錯誤。故選C。三、比熱容1.比熱容的概念（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/（千克·℃），符號是：J/（kg·℃），由質(zhì)量、溫度和熱量的單位組合而成。（4）物理意義：表示不同物質(zhì)的吸熱能力（本領）的大小。如水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），表示1kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。2.對比熱容的理解（1）比熱容是物質(zhì)的特性之一。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，與物質(zhì)的質(zhì)量、吸收的熱量、溫度的變化無關。（2）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，比熱容是一個不變的值。如果物質(zhì)的狀態(tài)改變了，比熱容的大小往往隨之改變，如水變成冰，比熱容變小。（3）單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1°C所放出的熱量，與它溫度升高1°C所吸收的熱量相等，數(shù)值上也等于它的比熱容。3.水的比熱容（1）在常見物質(zhì)中，水的比熱容比較大。表明在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要小些。（2）應用：作散熱劑或冷卻劑。如汽車發(fā)動機用水作冷卻劑；如冬天用水作取暖設備的供熱介質(zhì)等。（3）解釋現(xiàn)象沙漠地區(qū)晝夜溫差比較大，沿海地區(qū)晝夜溫差比較小。這是由于水的比熱容比較大，一定質(zhì)量的水與相同質(zhì)量的沙石相比，吸收或放出相同的熱量時，水的溫度變化比較小。4.熱量的計算（1）物質(zhì)吸熱時，熱量的計算：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)。Q吸表示吸收的熱量，Q放表示放出的熱量，單位：焦（J）。c表示比熱容，單位：焦/（千克·℃）（J/（kg·℃）m表示質(zhì)量，單位：千克（kg）△t表示溫度的變化量（升高或降低的溫度），t0—初溫、t—末溫，單位：℃。5.熱平衡（1）概念：兩個溫度不同的物體放在一起時，高溫物體放出熱量，溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高.若放出的熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”.（2）熱平衡方程：Q吸=Q放【例題1】依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）A．一杯水倒出一半，杯內(nèi)剩余水的比熱容變小B．水和砂石放出相等熱量，水的溫度降低得較多C．水的比熱容表示水的溫度升高1°C吸收的熱量是4.2×103JD．質(zhì)量相等的水和煤油，吸收相等熱量，煤油溫度升高得較多物質(zhì)比熱容c/【J/(kg·°C)】水4.2×103煤油2.1×103砂石約0.92×103【答案】D【詳解】A．比熱容是物質(zhì)特有的一種物理屬性，只跟物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關，所以一杯水倒出一半，杯內(nèi)剩余水的比熱容不變，故A錯誤；B．根據(jù)Q=cmΔt可知，相同質(zhì)量的水和沙石放出相等熱量，由于沙石的比熱容比水小，則沙石的溫度降低得較多，故B錯誤；C．水的比熱容表示的是1kg的水溫度升高（或降低）1°C時吸收（或放出）的熱量是4.2×103J，故C錯誤；D．根據(jù)Q=cmΔt可知，相同質(zhì)量的水和煤油吸收相等熱量，由于煤油的比熱容比水小，則沙石的溫度升高得較多，故D正確。故選D。【例題2】“早穿皮襖午穿紗”表明沙漠地區(qū)晝夜溫差大，而沿海地區(qū)則晝夜溫差小，這是因為水比砂石的大，樓房中的“暖氣”用水作為介質(zhì)，正是利用了水的這一特性。某同學家“暖氣”管道中500kg的水從65℃降低到35℃，放出的熱量為J，這一過程中水的內(nèi)能減少。除熱傳遞外，也可以改變物體的內(nèi)能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【答案】比熱容，6.3×107J，做功?！驹斀狻可衬貐^(qū)晝夜溫差大，而沿海地區(qū)則晝夜溫差小，這是因為水比砂石的比熱容大，相同質(zhì)量的水和砂石，白天吸收相同的熱量后，水的溫度升高的少；夜晚放出相同的熱量后，水的溫度降低的少。放出的熱量Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J改變內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞?！纠}3】甲物體質(zhì)量為2kg，乙、丙兩物體質(zhì)量都為1kg，三個物體初始溫度都是20℃，吸收相同熱量后溫度如圖，以下說法正確的是（）A．甲的比熱容比乙的大B．乙的比熱容與丙的相等C．若乙、丙都升高相同的溫度，乙比丙吸收的熱量多D．若甲、丙都升高相同的溫度，丙比甲吸收的熱量多【答案】C【詳解】A．甲、乙物體質(zhì)量為m甲=2m乙，它們的溫度變化量為Δt乙=2Δt甲吸收相同熱量，根據(jù)Q=cmΔt可知c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙，得c甲=c乙，故A錯誤；B．根據(jù)A解析，同理可得c乙m乙Δt乙=c丙m丙Δt丙c解得c乙=1.5c丙，乙的比熱容與丙的不相等，故B錯誤；C．若乙、丙都升高相同的溫度，即Δt′乙=Δt′丙，乙、丙的質(zhì)量都相等，都為1kg，根據(jù)比熱容公式Q=cmΔt可知Q可得Q′乙=1.5Q′丙,故C正確；D．根據(jù)C解析，同理可得Qc甲=c乙=1.5c丙結合上面兩式，可得Q′甲=3Q′丙,，故D錯誤。故選C。四、熱機1.熱機（1）熱機：利用內(nèi)能做功的機械叫熱機。汽車、輪船和飛機等發(fā)動機都是利用燃燒燃料釋放的內(nèi)能做功的裝置，都是熱機。（2）熱機的種類：常見的有蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。（3）熱機的工作原理：燃料的化學能→內(nèi)能→機械能。（4）內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。內(nèi)燃機根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機和柴油機兩類。2.汽油機（1）工作原理：利用汽油在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃氣來推動活塞做功。（2）主要結構：汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、火花塞。（3）工作過程①沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復運動，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。②四個沖程：汽油機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。③完成一個工作循環(huán)，活塞往復運動2次，飛輪轉動2周，對外做功1次.④汽油機的工作過程沖程名稱進氣門排氣門活塞運動沖程的作用能量轉化吸氣沖程開閉向下吸入燃料和空氣的混合物壓縮沖程閉閉向上壓縮燃料和空氣的混合物，使其內(nèi)能增大，溫度升高機械能轉化為內(nèi)能做功沖程閉閉向下火花塞產(chǎn)生電火花，點燃燃料，高溫高壓的燃氣推動活塞做功，帶動飛輪轉動內(nèi)能轉化為機械能排氣沖程閉開向上排出廢氣（4）柴油機與汽油機的異同柴油機的工作過程與汽油機大致相同，也是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構成一個工作循環(huán)，在一個工作循環(huán)中，活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。柴油機和汽油機構造及工作過程的不同點：①汽油機汽缸頂部有火花塞，在壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體（俗稱“點燃式”）；柴油機汽缸頂部只有噴油嘴，在壓縮沖程末，壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來（俗稱“壓燃式”）。②汽油機吸氣沖程吸入空氣和汽油的混合物；柴油機吸入氣缸內(nèi)的物質(zhì)只有空氣。【例題1】如圖所示，用酒精燈給試管中的水加熱，水溫上升，直至沸騰一段時間后，會看到試管口的橡皮塞被沖出。下列描述正確的是（）A．試管中的水在升溫過程中是通過做功的方式增加內(nèi)能的B．試管中的水沸騰時吸收熱量，溫度升高C．水蒸氣對橡皮塞做功，水蒸氣的內(nèi)能增加D．水蒸氣對橡皮塞做功，其能量轉化與汽油機做功沖程的能量轉化相同【答案】D【詳解】A．試管中的水在升溫過程中是通過熱傳遞的方式增加內(nèi)能的，故A錯誤；B．試管中的水沸騰時吸收熱量，溫度不變，故B錯誤；C．水蒸氣對橡皮塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減小，故C錯誤；D．水蒸氣對橡皮塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能，其能量轉化與汽油機做功沖程的能量轉化相同，故D正確。故選D?！纠}2】如圖所示是四沖程汽油機的一個工作循環(huán)示意圖，其中能使汽車獲得動力的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程C．做功沖程 D．

排氣沖程【答案】C【詳解】在汽油機中只有做功沖程是靠燃氣推動活塞做功，使汽車獲得動力，其它的三個沖程都是靠慣性完成的，故使汽車獲得動力的沖程是做功沖程；A．圖中：進氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程，故A不符合題意；B．圖中：兩氣門都關閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，故B不符合題意；C．圖中：兩氣門都關閉，火花塞點火，活塞向下運行，氣缸容積增大，是做功沖程，故C符合題意；D．圖中：排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程，故D不符合題意。故選C。五、熱機的效率1.燃料（可燃燒的物質(zhì)）（1）燃料的種類：常見的固體燃料如木柴、煤；液體燃料如汽油、酒精；氣體燃料如煤氣、天然氣等。（2）燃料燃燒時能量的轉化：燃料的燃燒是一種化學變化，在燃燒過程中，燃料的化學能轉化為內(nèi)能。2．熱值（1）定義：我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。（2）公式：q=EQ\F(Q放,m)Q放是燃料放出的熱量，單位是J；m是質(zhì)量，單位是kg；q是熱值，單位是J/kg。（3）單位：焦/千克，符號J/kg。（4）熱值的物理意義熱值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。如木炭的熱值為3.4×107J/kg，它表示1kg木炭完全燃燒時放出的熱量是3.4×107J。熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關。同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值一般不同。（5）燃料燃燒放出熱量：Q放＝qm；（6）氣體燃料的熱值：q=EQ\F(Q放,V)V表示氣體燃料的體積，單位是m3；Q表示放出的熱量，單位是J；q表示氣體燃料的熱值，單位使用焦/米3（J/m3）。3.熱機的效率（1）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，叫熱機的效率。（2）公式：。（3）物理意義：熱機的效率是熱機性能的重要指標。熱機的效率表示使用熱機時對燃料的利用率的高低，熱機的效率高，在做功同樣多的情況下，就消耗更少的燃料，節(jié)約能源。（4）提高熱機效率的主要途徑①盡量減少各種熱量損失，設法利用廢氣的能量大型發(fā)電機常常用蒸汽輪機推動，為了提高燃料的利用率，人們利用蒸汽輪機排出的廢氣來供熱，這就是熱電站。②在熱機的設計和制造上，采用先進的技術。③使用時，注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，合理調(diào)整各零件之間的間隙，減小因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。（5）熱機效率總小于1的原因因為熱機中用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的總能量的一部分，由于各種能量的損失和燃燒條件的限制，這部分能量一定小于完全燃燒放出總能量，所以有用功的能量與燃燒放出的總能量的比值必然小于1，即熱機的效率一定小于1?！纠}1】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(zhì)量和燃燒狀態(tài)無關D．燃料燃燒時溫度越高，放出的熱量越多【答案】C【詳解】ABC．熱值是燃料自身的一種屬性，大小與燃料的質(zhì)量、溫度、燃燒情況無關，故AB錯誤，C正確；D．根據(jù)公式Q=mq可知，燃料燃燒放出的熱量多少與燃料的熱值、燃料的質(zhì)量有關，與燃燒時的溫度無關，故D錯誤。故選C?！纠}2】下列選項可能符合汽車等熱機能量流向的是（）A BC D【答案】D【詳解】熱機燃燒燃料放出的能量，有部分轉化為提供熱機動力的機械能，還有相當部分能量散失了。而汽油機的效率一般為20%~30%，則機械能約為W機械能=ηW=30%×1000J=300J散失的內(nèi)能W內(nèi)能=W-W機械能=1000J-300J=700J故ABC不符合題意，D符合題意。故選D?！纠}3】天然氣熱水器將40kg的水從15°C加熱到65°C，此過程中天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收，水吸收熱量J，天然氣完全燃燒釋放熱量J，需要消耗天然氣kg，這是通過方式改變水的內(nèi)能。[c水=4.2×103J/(kg?°C)，q天然氣=4×107J/kg]【答案】8.4×106J，1×107J，0.25，熱傳遞?！驹斀狻繉?0kg的水從15°C加熱到65°C，水吸收熱量Q=cm(t0-t1)=4.2×103J/(kg?°C)×40kg×(65°C-15°C)=8.4×106J此過程中天然氣完全燃燒釋放熱量的84%被水吸收，則天然氣完全燃燒釋放熱量Q需要消耗的天然氣質(zhì)量m改變內(nèi)能的方式有兩種，分別是熱傳遞和做功，用天然氣燒水是通過熱傳遞改變水的內(nèi)能?！纠}4】汽車在給人們的出行帶來便利的同時，也帶來了能源消耗、尾氣污染等問題。材料一：如圖是一輛小汽車行駛時的能耗分配圖。汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒時放出的能量，大約只有13%用于驅動汽車前進，而其余87%的能量則被損耗掉了。材料二：排出的尾氣除了CO2、H2O外，還有CO、NO、NO2及未燃燒的碳氫化合物等有害氣體。結合材料：（1）對汽車行駛時能量形式的轉化與損耗途徑作出分析。（2）請從節(jié)能、減排等方面對燃油汽車提出技術改進建議?！敬鸢浮浚?）見解析；（2）見解析?！驹斀狻浚?）汽車行駛時的能量轉化分析：汽車的化學能轉化為氣體內(nèi)能，然后再轉化為活塞的機械能，最后為汽車機械能，轉化率很低；損耗途徑分析：絕大部分是以熱能形式損失的，部分是未完全燃燒的碳氫化合物損失，有少量是汽油蒸發(fā)損失。（2）技術改進建議：減少散熱器、排氣管和汽油機的熱損失；減少汽油的蒸發(fā)；使汽油充分燃燒；研制和使用混合動力或者純電動的新能源汽車。六、能量的轉化與守恒1.自然界存在著各種不同形式的能量（1）機械能：機械能包括動能、重力勢能和彈性勢能。（2）內(nèi)能：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(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能。（3）太陽能：太陽能是一種可再生能源。（4）化學能：各種物質(zhì)都儲存化學能，如燃料、動物、食物都儲存有化學能。（5）電能：電能是指使用電以各種形式做功的能力。（4）核能：即原子能。原子核結構發(fā)生變化放出的能量。2.能量的轉化自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的。在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉化的。例如“鉆木取火”是機械能轉化為內(nèi)能；蒸汽機火車是內(nèi)能轉化為機械能。3.能量的轉移能量可以從一個物體轉移到其他物體，也可以從物體的一部分轉移到其他部分。例如，在熱傳遞過程中，內(nèi)能從高溫物體轉移到低溫物體或從物體的高溫部分轉移到低溫部分，這些都屬于能量的轉移。4.能量守恒定律（1）能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)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，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。從物理、化學到地質(zhì)、生物，大到宇宙天體。小到原子核內(nèi)部，只要有能量轉化，就一定服從能量守恒的規(guī)律。從日常生活到科學研究、工程技術，這一規(guī)律都發(fā)揮著重要的作用。②能量守恒定律包括“能量轉化”和“能量轉移”兩個方面。5.永動機（1）不少人曾設想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫做永動機。然而，從沒有一種永動機成功過。（2）能量守恒定律使人們認識到：任何一部機器，只能使能量從一種形式轉化為其他形式，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（選填“可能”或“不可能”）?！纠}1】下列能量轉化或轉移的情景中，屬于能量轉移的是（）A．燃料燃燒時發(fā)熱B．用熱水袋取暖C．鉆木取火D．電動機帶動水泵把地下水送到地面【答案】B【詳解】A．燃料燃燒時，將化學能轉化為內(nèi)能，屬于能量的轉化，故A不符合題意；B．用熱水袋取暖，是熱傳遞過程，內(nèi)能從熱水袋轉移到其它物體向上，屬于能量的轉移，故B符合題意；C．鉆木取火，是克服摩擦做功，將機械能轉化為內(nèi)能，屬于能量的轉化，故C不符合題意；D．電動機帶動水泵把地下水送到地面，電動機工作時將電能轉化為機械能，屬于能量的轉化，故D不符合題意。故選B?！纠}2】夜幕下的廣場，孩子們都喜歡騎上能發(fā)光的滑板車遛彎，這種滑板車在人的助力下可以滑行起來，同時輪子會發(fā)光，停下來時就不發(fā)光。關于這種滑板車發(fā)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【詳解】人運動時具有機械能，而輪子發(fā)光需要電能，所以滑板車發(fā)光的能量轉化是：機械能轉化為電能，電能再轉化為光能。故A正確，BCD錯誤。故選A。【例題3】如圖為火箭發(fā)射的場景，火箭的燃料使用了液態(tài)氫，主要是因為它的大，火箭發(fā)射升空時，燃料的化學能轉化為能，再轉化為火箭的機械能，這個過程中火箭的機械能（選填“守恒”或“不守恒”）。【答案】熱值，內(nèi)，不守恒。【詳解】利用液態(tài)氫作為燃料，主要是因為液態(tài)氫的熱值大，相同質(zhì)量的液態(tài)氫完全燃燒產(chǎn)生的熱量多。燃料燃燒時將化學能轉化為內(nèi)能?；鸺諘r，高度和速度都增大，所以重力勢能和動能增大，機械能增大，機械能不守恒。四、實驗專題一、比較不同物質(zhì)的吸熱能力【設計實驗】1.比較不同物質(zhì)的吸熱情況，可以采用以下兩種方案：（1）使質(zhì)量相同的不同物質(zhì)升高相同的溫度，比較加熱的時間，加熱時間長的吸熱能力強。（2）將質(zhì)量相同的不同物質(zhì)加熱相同的時間，比較升高的溫度，升高溫度小的吸熱能力強。2.實驗器材及裝置實驗器材：相同規(guī)格的電加熱器2個、燒杯2個、溫度計2個；天平、停表、水和食用油。3.實驗需測量的物理量水和食用油的質(zhì)量m；水和食用油的初溫t0和末溫t；水和食用油的加熱時間。4.實驗方法（1）控制變量法：實驗過程中控制水和食用油的質(zhì)量不變；加熱相同的時間，比較升高的溫度或升高相同的溫度，比較加熱的時間。（2）轉換法：由于實驗過程中，物質(zhì)吸收熱量的多少無法直接測量，我們用給物質(zhì)加熱時間的長短來代替物質(zhì)吸收熱量的多少?！具M行實驗收集證據(jù)】（1）用天平分別稱取200g的水和食用油，并把它們裝入兩個規(guī)格相同的燒杯中；（2）用溫度計分別測出水和食用油的初溫；（3）用兩個相同規(guī)格的電加熱器分別給水和食用油加熱。（4）收集證據(jù)：方案一，對水和食用油加熱相同的時間，觀察并記錄溫度計的示數(shù)；方案二，使水和食用油升高相同的溫度，觀察并記錄加熱所用的時間。方案方案物質(zhì)質(zhì)量/g初溫/℃末溫/℃溫度變化/℃加熱時間/min方案一水2001545308食用油2001575608方案二水2001545308食用油2001545305【分析論證】（1）方案一：對質(zhì)量相等的水和食用油加熱，使它們吸收的熱量相同（加熱時間相同）食用油升高的溫度比水升高的溫度大，這表明相同質(zhì)量的水和食用油吸收相同的熱量時升高的溫度不同。（2）方案二：對質(zhì)量相等的水和食用油加熱，使它們升高相同的溫度，水吸收的熱量（加熱時間較長）比食用油吸收的熱量（加熱時間較短）多，這表明相同質(zhì)量的水和食用油升高的溫度相同時吸收的熱量不同。【實驗結論】質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量時升高的溫度不同；質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度時吸收的熱量也不同。這表明不同種類的物質(zhì)吸熱情況不同。【評估與交流】（1）測量物質(zhì)的選?。簯x取質(zhì)量、初溫相同的不同物質(zhì)；（2）選擇相同的熱源目的：是為了讓兩種物質(zhì)在相同加熱時間內(nèi)吸收的熱量相同；（3）該實驗用裝置常見的有兩種，甲裝置中散熱集中，可以控制水與煤油在相同的加熱時間內(nèi)吸收的熱量基本相等。二、擴展性實驗——用傳感器比較不同物質(zhì)的比熱容不同物質(zhì)吸熱的差異還可以用圖所示的實驗很快比較出來。用鐵夾將溫度傳感器及分別盛有質(zhì)量相同的水和色拉油的兩個試管固定在鐵架臺上，溫度傳感器的探頭部分要與試管內(nèi)的水或色拉油良好接觸，兩只溫度傳感器通過數(shù)據(jù)采集線與計算機相連接。在計算機上打開與此儀器配套的專用軟件，點擊“開始記錄”，同時打開紅外加熱器開關，對盛有水和油的試管進行加熱，在計算機上可以得到相應的實驗圖線?！纠}1】圖甲是“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實驗裝置。（1）兩支試管里水和煤油的質(zhì)量（選填“相同”或“不同”）；（2）相同時間內(nèi)，水吸收的熱量（選填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的熱量；（3）由圖乙可知，的吸熱能力更強。【答案】（1）相同；（2）等于；（3）水.【詳解】（1）根據(jù)控制變量法，比較不同物質(zhì)的吸熱能力試驗中,用相同的加熱裝置，對質(zhì)量相同、初溫相同的水和煤油進行加熱。（2）比較不同物質(zhì)的吸熱能力實驗中，用加熱時間的長短來比較物質(zhì)吸收熱量的多少，所以同時間內(nèi)，水吸收的熱量等于煤油吸收的熱量。（3）由乙圖可知，質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化大，根據(jù)Q=cmΔt可知，水的比熱容大，即水的吸熱能力更強?！纠}2】為了研究不同物質(zhì)的吸熱能力，某小組利用規(guī)格相同的電加熱器給水和煤油加熱，如圖所示，他們利用實驗得到的數(shù)據(jù)繪制出兩種液體溫度隨加熱時間的變化圖像。（1）在燒杯中加入兩種液體時，要控制它們的初溫和相同。（2）實驗中通過比較來反映液體吸收熱量的多少；若讓水和煤油加熱時間相同，通過比較它們的多少，來比較它們的吸熱能力。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖像，由圖像可知，煤油的比熱容是J/（kg?℃）；[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]（4）若在這兩種液體中選擇一種作為汽車發(fā)動機的冷卻劑，冷卻效果更好?！敬鸢浮浚?）質(zhì)量；（2）加熱時間，升高溫度；（3）2.1×103；（4）水.【詳解】（1）根據(jù)比較吸熱能力的兩種方法，在該實驗中要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同，故在兩個完全相同的燒杯中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的水和煤油。（2）實驗中選擇相同規(guī)格的電加熱器，根據(jù)轉換法可知，在相同時間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相同，所以實驗中通過比較加熱時間來反映液體吸收熱量的多少。若讓水和煤油加熱時間相同，水和煤油吸收的熱量相同，通過比較它們升高溫度的多少，來比較它們的吸熱能力。（3）由圖可知，加熱相同的時間，煤油升高的溫度是水升高溫度的2倍，根據(jù)c=Qc（4）根據(jù)Q=cmΔt，吸收相同的熱量，吸熱能力強的，溫度升高的就小，就更適合做冷卻液，故水做冷卻液更好。五、綜合練習1．下列現(xiàn)象用分子動理論的觀點解釋，其中正確的是（）A．落葉在風中飛舞表明空氣分子在不停地做無規(guī)則運動B．鐵塊很難被壓縮表明分子間沒有間隙C．鮮花香氣四溢是一種擴散現(xiàn)象D．水和酒精混合后總體積減少表明分子間有引力【答案】C【詳解】A．落葉在風中飛舞屬于機械運動，故A錯誤；B．鐵塊很難被壓縮表明分子間存在斥力，故B錯誤；C．鮮花香氣四溢是花香分子無規(guī)則運動的結果，是一種擴散現(xiàn)象，故C正確；D．水和酒精混合后總是體積減少表明分子間有間隙。故選C。2.沿海地區(qū)晝夜溫差較小，而內(nèi)陸沙漠地區(qū)晝夜溫差較大，這主要是因為（）A．海水的內(nèi)能大，砂石的內(nèi)能小B．海水吸收的熱量多，砂石吸收的熱量少C．海水的比熱容大，砂石的比熱容小D．海水吸收的熱量少，砂石吸收的熱量多【答案】C【詳解】沿海地區(qū)水多，內(nèi)陸沙漠地區(qū)水少、沙石多，因為水的比熱容較大，白天，相同質(zhì)量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。3.通過學習熱機的工作的過程，小王知道了汽油機工作的四個過程，如圖所示。關于下列四幅圖說法中正確的是（）

A．丙沖程是吸氣沖程 B．甲沖程是壓縮沖程C．乙沖程是把內(nèi)能轉化為機械能 D．丁沖程是排氣沖程【答案】B【詳解】A．丙沖程兩氣閥關閉，火花塞點火，是做功沖程，故A錯誤；

B．甲沖程兩氣閥關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，故B正確；C．乙沖程排氣閥開啟，是排氣沖程，沒有能量轉化，故C錯誤；D．丁沖程進氣閥開啟，是吸氣沖程，故D錯誤。故選B。4.隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車已進入尋常百姓家。汽車發(fā)動機的主要部分是汽油機，是把汽油燃燒放出的轉化為機械能的裝置。汽油機工作時，克服摩擦消耗的能量、機械傳熱損失的能量以及廢氣排出帶走的能量，都不能再自動地用來驅動汽車，這是由于能量轉化具有，而我們所能利用的能源是有限的，所以需要節(jié)約能源?！敬鸢浮績?nèi)能，方向性。【詳解】汽油燃燒發(fā)生化學反應，同時放出熱量，所以汽油機將內(nèi)能轉化為機械。由于燃料燃燒放出熱量，將內(nèi)能轉化為機械能，但燃料燃燒產(chǎn)生