所属成套资源:(全国通用)2026 年中考物理一轮复习讲练测
专题05 内能 内能的利用(复习讲义)(全国通用)2026年中考物理一轮复习讲练测+答案
展开
这是一份专题05 内能 内能的利用(复习讲义)(全国通用)2026年中考物理一轮复习讲练测+答案,文件包含专题05内能内能的利用复习讲义原卷版docx、专题05内能内能的利用复习讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共61页, 欢迎下载使用。
01· TOC \ "1-2" \h \z \u \l "_Tc212278645" 考情剖析·命题前瞻 PAGEREF _Tc212278645 \h 2
02· \l "_Tc212278646" 时空导航·网络构建4
03·考点通关·靶向突破 \l "_Tc212278647" 5
\l "_Tc212278648" 考点1 热量 比热容5
\l "_Tc212278649" 考点2 分子动理论的初步知识8
\l "_Tc212278650" 考点3 内能12
\l "_Tc212278650" 考点4 热机 热机的效率17
\l "_Tc212278650" 考点5 比较不同物质的吸热情况24
04· \l "_Tc212278651" 素养拓展·思维进阶26
05· \l "_Tc212278652" 优题精选·练能提分28
考点1 热量 比热容
【课标要求】通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
1.热量
(1)加热水的过程就是热传递的过程。热传递过程中,传递能量的多少叫作热量(Q),热量的单位是焦耳(J)。
(2)热量是能量转移多少的量度,是一个过程量,它存在于热传递的过程中,只有发生了热传递,有了能量的转移,才能讨论热量问题,离开热传递谈热量也就没有了意义。
(3)热量只能用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,不能说某物体含有或具有多少热量,只能说物体吸收或放出了多少热量。
(4)不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量一般不同。
2.比热容
(1)比热容的物理意义:反映了物质的吸(放)热本领。比热容大的物质,吸(放)热本领强;比热容小的物质,吸(放)热本领弱。
(2)定义:一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
(3)定义式:。
(4)单位:焦耳每千克摄氏度,符号是:J/(kg·℃),比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。
(5)水的比热容及意义:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示的物理意义是:1kg水温度每升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
(6)一些常见物质的比热容
(7)特点:比热容是反映物质自身性质的物理量,是物质的一种特性,只与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。不同的物质,比热容一般不同。
(8)水的比热容较大的应用
①做传热介质:水作冷却剂、早春灌水护苗,汽车发动机常用水作冷却剂。
②调节温度:内陆地区温差比沿海地区大,湿地公园利用水调节气温。
(9)比热容的应用
①比热容是表示物质吸、放热本领大小的物理量,在相同条件下不同的物质吸收(或放出)相同的热量,物体的温度不同,比热容小的温度变化大。例如,夏天,阳光照在海上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的温度变化并不大,海边的气温变化也不会很大。而在沙漠,由于沙石的比热容较小,吸收同样的热量,温度会上升很多,所以沙漠昼夜温差很大。
②相同质量的不同物质,升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)的热量不同,比热容大的吸收(或放出)的热量多,正是由于这一特性,自然界中有许多现象都是由比热容的大小引起的。例如,培育秧苗时,为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏,常在傍晚往农田里灌水,就是因为水的比热容大,在夜间温度降低时水放出的热量多,从而达到防冻的目的。
3.热量的计算
(1)物质吸热时热量的简单计算:Q吸=cm(t-t0)或Q吸=cm△t;
(2)物质放热时热量的计算:Q放= cm(t0-t)或Q放=cm△t。
(3)公式中c表示物质的比热容,m表示物质的质量。t表示物质的初温,t表示物质的末温,(t-t0)和(t0-t)分别表示物体吸热时升高的温度和物体放热时降低的温度,即表示物体吸(放)热时温度的变化量。若温度的变化量用△t表示,那么吸、放热公式可统一表示为Q=cmΔt 。
【易错警示】
1.不是所有跟水有关的应用都是利用水的比热容大的特点,如往教室洒水感到凉快是利用水蒸发吸热的原理。
2.比热容是物质的一种特性,只与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。不能因c=Qm∆t误认为比热容与吸热放热、物质质量和温度变化有关。
3.在使用热量计算公式Q=cmΔt 计算时,注意“升高”和“升高到”的区别。另外计算水升高的温度,需要注意在标准大气压下,水的最高温度为100℃。
【教材图片讲解】
1.【结合生活经验考查水的比热容】(2025·湖北)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容B. 密度C. 电阻D. 质量
【答案】A
【解析】为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容,由可知,在质量和升高温度一定时,能吸收更多热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.【考查比热容及计算】(2025·江苏宿迁)将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中,初始温度相同,用同一热源加热相同时间, 升温快,这是因为 ;实验中测得,水的温度升高了20℃,吸收的热量为 J[]。
【答案】沙子 沙子的比热容比水小 8.4×103
【解析】[1][2]沙子的比热容比水小,质量相同的沙子和水,加热相同的时间,即吸收相同的热量,沙子升温快。
[3]水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×20℃=8.4×103J
3.【结合地方文化考查热量计算】(2025·重庆)火锅是重庆饮食文化的一张名片,熬制锅底时,将质量为2kg的水加热升高50℃,水吸收的热量是 J:锅内的食材是通过 的方式增加了内能。
【答案】4.2×105 热传递
【解析】[1]水吸收的热量Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×50℃=4.2×105J
[2]此过程中,食材吸收了热量,使食材的内能增加,温度升高,是通过热传递方式改变物体的内能的。
考点2 分子动理论的初步知识
【课标要求】知道常见的物质是由分子、原子构成的。了解分子热运动的主要特点,知道分子动理论的基本观点。
1.物质的构成
(1)物质的构成:常见物质是由大量及其微小的粒子—分子、原子构成的。
(2)分子的大小:分子的直径很小,通常以10-10m来量度,肉眼看不见。
2.分子热运动
(1)物质的扩散
分子很小,我们不能用肉眼观察到分子运动情况,但可以通过分子构成的物体的宏观表现来反映分子的情况。
(2)扩散现象
①定义:不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。如“花香袭人”“酒香不怕巷子深”等。
②扩散现象表明:一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,也说明物质的分子间存在间隙。
③影响扩散的因素:温度越高,扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关,温度越高分子无规则运动越剧烈)。
④演示:分子间存在间隙
将50mL水注入装有50mL酒精的量筒中,摇晃几次量筒,使水和酒精混合均匀,观察量筒中的液体体积小于100mL。
从微观的角度看,酒精分子分散到了水分子中间,这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
(3)分子热运动
如图所示,取两个相同的烧杯,分别装入质量相等的适量冷水和热水,分别向两杯水中滴入一滴红墨水。
现象分析:红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈,在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢。
结论:分子无规则运动的快慢与温度有关;温度越高,物质扩散得越快,分子运动越剧烈。
这种无规则的运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈,物体的温度越高。
3.分子间作用力
(1)实验探究-分子间的作用力
(2)对分子间引力和斥力的理解
分子间同时存在相互作用的引力和斥力;实际表现出来的是分子引力和斥力的合力,称为分子力;分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。类似弹簧,如下图。
①分子间的距离变小,作用力表现为斥力。
②分子间的距离变大,作用力表现为引力。
③如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。如气体分子之间的距离就很远,彼此之间几乎没有作用力。例如,“破镜难重圆”就是因为分子间距离太大,分子间的作用力忽略不计。
(3)固液气三态物质的宏观特性和微观特性
【易错警示】
1.物质的分子运动和机械运动是不同的。分子运动是我们肉眼看不见的,如“香味扑鼻”“槐花飘香”;人眼直接看见的运动都是机械运动,如“尘土飞扬”“沙尘翻滚"等。
2.0℃的物体分子照样做无规则热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。只是分子运动的剧烈程度不同。温度低时,分子热运动相对缓慢,但并没有停止,不能错误的认为0℃时物质分子不再做热运动。
【特别提醒】
分子间的作用力
(1)分子间同时存在相互作用的引力和斥力,实际表现出来的是分子引力和斥力的合力。
(2)固体中分子之间的距离小,相互作用力很大,分子只能在一定的位置附近振动,所以既有一定的体积,又有一定的形状。
(3)液体中分子之间的距离较小,相互作用力较大,以分子群的形态存在,分子可在某个位置附近振动,分子群却可以相互滑过,所以液体有一定的体积,但有流动性,形状随容器而变化。
(4)气体分子间的距离很大,相互作用力很小,每一个分子几乎都可以自由运动.所以气体既没有固定的体积,也没有同定的形状,可以充满整个空间。
【教材图片解读】
1.【结合古诗词考查分子热运动】(2025·四川自贡)以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是( )
A.菡萏香清画舸浮B.满架蔷薇一院香
C.一行白鹭上青天D.醒茶摇香叶初醒
【答案】C
【解析】A."菡萏香清画舸浮"中"香清"描述的是荷花香气扩散,属于分子热运动现象,故A不符合题意;
B."满架蔷薇一院香"中"一院香"描述的是花香分子扩散到整个院子,属于分子热运动现象,故B不符合题意;
C."一行白鹭上青天"描述的是鸟类的飞行运动,属于机械运动,不涉及分子热运动,故C符合题意;
D."醒茶摇香叶初醒"中"摇香"描述的是茶叶香气分子扩散,属于分子热运动现象,故D不符合题意。
故选C。
2.【教材素材链接】(2025·江苏无锡)同时在装有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水,发现热水中的红墨水扩散得快。这个现象说明( )
A.分子之间有吸引力 B.分子之间有排斥力
C.热水分子比冷水分子小D.温度越高,分子无规则运动越剧烈
【答案】D
【解析】扩散现象是分子无规则运动的体现。在热水和冷水中分别滴入红墨水,热水中的红墨水扩散更快,是因为热水温度高,水分子(以及红墨水分子)的无规则运动更剧烈,使得红墨水分子能更快地在水中分散开来。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
考点3 内能
【课标要求】了解内能,知道改变内能的方式。
1.内能
(1)分子动能:构成物质的分子做无规则运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高,分子运动得越快,分子动能越大。
(2)由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力,所以分子也具有势能。这种势能叫作分子势能。
(3)构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。
(4)内能的单位:焦耳,简称焦,符号J。
(5)主要影响因素:①温度:温度升高,内能增加;温度降低,内能减少。
②质量:同种物质在温度、状态均相同时,质量大的物体内能大。
③其他:物体的内能与其体积、状态(固、液、气)也有关。
(6)一切物体,不论温度高低,都具有内能。
2.热传递与内能的改变
(1)热传递:能量从高温物体传到低温物体,或者是从同一物体的高温部分传到低温部分,低温物体温度升高,内能增加,高温物体温度降低,内能减少。
(2)对热传递的理解
(3)热传递的三种方式
传导--热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分。对流--靠液体或气体的流动来传热的方式。辐射--物体以电磁波或粒子的形式向外传递热量
(4)热平衡:两个物体最终温度相同,若不存在热量损失,则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸,即Q放=Q吸
3.做功与内能的改变
(1)探究做功改变物体的内能
(2)外界对物体做功,物体内能增加,物体温度升高;物体对外界做功,物体内能减少,物体温度降低。
(3)热传递和做功改变物体内能的区别与联系
4.温度、热量、内能三者之间的区别与联系
【易错警示】
1.“白气”不是水蒸气
水蒸气是一种无色无味的气体,我们肉眼是看不到的,在平时我们看得到的从壶嘴冒出的“白气”、雪糕周围的“白气”,其实都是水蒸气遇冷液化形成的大量悬浮在空中的小水滴。凡是看得见的“白气”、“白雾”都不是水蒸气。
2.热量、温度和内能的关系如下
(1)物体温度升高了,内能增加;物体内能增加了,它的温度不一定升高,如晶体熔化、液体沸腾;
(2)物体吸收了热量,它的内能一定增加(物体不对外做功);物体内能增加了,不一定吸收了热量,有可能是外界对物体做了功。
(3)物体吸收了热量,温度不一定升高,如晶体熔化、液体沸腾等。
【特别提醒】
内能和机械能
(1)内能是指物体的内能,不是分子的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和,不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。
(2)机械能与物体的机械运动情况有关;内能与物体内部分子的无规则运动和分子之间的相互作用情况有关。
1.【考查内能、机械能的辨析】(2025·江苏连云港)关于内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的物体没有内能 B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
【答案】D
【解析】AC.内能是所有分子的动能和势能之和,故任何一个物体都有内能,具有机械能的物体也一定有内能,故AC错误;
B.物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关,故B错误;
D.任何一个物体都具有内能,当物体运动时,既具有内能,又具有机械能,所以物体具有内能,也可以同时具有机械能,故D正确。
故选D。
2.【结合生活场景考查内能的改变方式】(2025·四川广安)周末小红给家人做了一顿丰盛的晚餐。她在厨房烹饪食物时,主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式增大食物的内能,家人在客厅闻到食物的香气,这是 现象。
【答案】热传递 扩散
【解析】[1]在厨房烹饪食物时,食物从外界吸收热量,主要是通过热传递的方式增大食物的内能。
[2]家人在客厅闻到食物的香气,这是扩散现象,是由于分子不停做无规则运动造成的。
3.【考查温度、内能、热量的辨析】(2025·黑龙江卷)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 温度为0℃以下的物体不具有内能 B. 温度高的物体,含有的热量一定多
C. 物体的内能增加,可能是吸收了热量 D. 温度总是从高温物体传向低温物体
【答案】C
【解析】A.一切物体在任何情况下都具有内能,温度为以下的物体也具有内能,故A错误;
B.热量是热传递过程中传递的能量,不能说物体含有热量,故B错误;
C.做功和热传递都可以改变物体的内能,物体的内能增加,可能是吸收了热量,故C正确;
D.热量总是从高温物体传向低温物体,热传递过程传递的不是温度,故D错误。
故选C。
4.【教材素材链接】(2025·山东潍坊)(多选)如图所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时,塞子会从瓶口跳起,同时瓶内出现大量的“白气”;这时再迅速将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,看到“白气”很快消失。下列分析正确的是( )
A.塞子从瓶口跳起前,瓶内气体的内能减小
B.塞子从瓶口跳起过程中,瓶内气体对外做功
C.瓶内出现的“白气”是水蒸气
D.再次打气时“白气”消失,发生的物态变化是汽化
【答案】BD
【解析】A.塞子从瓶口跳起前,用气筒向瓶内打气,对瓶内气体做功,瓶内气体的内能增大,故A错误;
BC.用气筒向瓶内打气,瓶内气压增大,当气压增大到某一程度时,把塞子从瓶口推出去,这个过程瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶内的水蒸气液化成小水滴,形成“白气”,故B正确,C错误;
D.将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,对瓶内气体做功,瓶内气体内能增大,温度升高,小水滴吸热汽化,会看到“白气”很快消失,故D正确。
故选BD。
考点4 热机 热机的效率
【课标要求】知道能量守恒定律。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。从能量转化的角度认识燃料的热值。
1.能量的转化和转移
(1)能量的转化
在一定条件下,能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量,这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能,在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。
(2)能量的转移:能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如,在热传递过程中,内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分,这属于能量的转移。
2.能量守恒定律
(1)能量守恒定律内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
(2)对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。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。
③能量的转化和转移具有方向性。
(3)能量守恒定律使人们认识到:任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为其他形式,而不能无中生有地制造能量。因此,根本不可能制造出永动机。
3.热机
(1)热机:利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置,都是热机。
(2)热机的种类:分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
(3)内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。内燃机的能量转化:化学能转化为内能,内能再转化为机械能。
4.汽油机
(1)构造
(2)冲程:活塞在气缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
(3)多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
(4)汽油机的工作过程
(5)在四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成,周而复始,使汽油机连续转动下去。
5.柴油机
(1)柴油机的构造:与汽油机的大致相同,不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。
(2)柴油机的工作过程与汽油机大致相同,也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次。
(3)柴油机和汽油机构造及工作过程的不同点:
6.燃料
(1)燃料的种类:固体燃料有木柴、煤炭等;液体燃料有汽油、柴油、酒精灯;气体燃料有煤气、天然气等。
(2)燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能。
7.燃料的热值
(1)由于燃料的成分不同,相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同,在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。
(2)我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值(q)。(比值定义法)。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
(3)单位:焦每千克,符号:J/kg。有些气体的热值单位为:J/m3。热值大的物质常用作航空航天燃料。
(4)燃料燃烧放出的热量计算公式:或 (用哪个公式计算取决于热值的单位)。
(5)常见燃料的热值表
(6)特点:热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧无关。
8.热机的效率
(1)燃料的有效利用:燃料很难完全燃烧,放出的热量往往比按热值计算出的要小,而且有效利用的热量又比放出的热量要小。例如用煤烧水,有效利用的热量只是被水吸收的热量。高温的烟气带走了相当一部分热量还有一部分热量直接散失掉了。
(2)锅炉的效率:锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。
(3)提高锅炉燃料利用率的途径:①让燃料尽可能充分燃烧,如将煤研磨成粉状,加大进风量等;②减少热量损失,如加大有效受热面积等。
(4)热机能量流向图
(5)热机的效率(η):用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。(比值定义法)
(6)计算公式:
(7)物理意义:热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低,热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,节约能源。
(8)因为热机中用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的总能量的一部分,有用功的能量与燃烧放出的总能量的比值必然小于1,即热机的效率一定小于1。
(9)提高热机效率的方法
①使燃料充分燃烧;②尽量减少各种热量损失;③利用废气的能量;(废气带走的能量最多)④注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
【易错警示】
1.机械能守恒和能量守恒的区别与联系
(1)机械能守恒需要满足一定的条件,能量守恒不需要条件。
(2)机械能守恒是能量守恒的特殊情况。
2.热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧无关。
3.热机效率计算公式中的指的是燃料完全燃烧释放的能量,用或 计算。不要与比热容中的放热计算公式混淆。
【特别提醒】
汽油机四冲程判断计分析
(1)冲程的判断:①进、排气门的开闭情况;②看火花塞是否点燃;③看活塞的运动方向。
(2)在四个冲程中压缩冲程涉及的能量转化:机械能转化为内能。做功冲程涉及的主要能量转化:内能转化为机械能。
【教材图片解读】
1.【结合历史遗址考查能量转化和热机冲程】(2025·江苏常州)2025年2月,江苏地域文明探源工程发布:在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示,古人手搓钻杆,使其与取火板摩擦生热一段时间,即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是 ,与四冲程汽油机的 冲程相同。
【答案】机械能转化为内能 压缩
【解析】[1][2]摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能,能量转化方式是机械能转化为内能。四冲程汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,吸气冲程和排气冲程没有能量转化,故与四冲程汽油机的压缩冲程相同。
2.【结合航天科技考查燃料热值】(2025·湖北)如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧,产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是( )
A. 燃料燃烧时内能转化为化学能
B. 燃料箱燃料减少,燃料热值不变
C. 燃烧放出热量越多,燃料热值越大
D. 火箭前进时,燃料的化学能全部转化为火箭的机械能
【答案】B
【解析】A.燃料燃烧时,燃料的化学能先转化为内能,再将内能转化为机械能,故A错误;
B.热值是燃料的基本属性,与燃料的质量大小无关,所以燃料箱燃料减少,热值不变,故B正确;
C.热值是燃料的基本属性,与燃料燃烧放出热量多少无关,故C错误;
D.火箭前进时,是将燃气的内能转化为机械能,由于有热量损失,燃料不可能全部燃烧等因素影响,燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能,故D错误。
故选B。
3.【结合生活实践考查热值的计算】(2025·四川德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 ,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为 。
【答案】
【解析】[1]一个标准大气压下水的沸点是100℃,该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
[2]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×105J
天然气的热值为
4.【结合生活场景考查效率的计算】(2025·四川广安)“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)20m/s (2) (3)30%
【解析】(1)汽车通过隧道的平均速度
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
(3)汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
考点5 比较不同物质的吸热情况
1.比较不同物质的吸热情况
【重点实验器材及作用】
①天平:称量被加热物质的质量。
②停表的作用:记录时间,用加热时间的长短衡量物质吸热的多少。
③温度计:测量物体温度。
④相同的加热装置:保证相同加热时间内物质吸收热量相等。
【实验方法】
(1)转换法:①加热相同的时间,通过温度变化的多少反映物质的吸热能力(变化小,吸热能力强);②升高相同的温度,通过加热时间的长短反映物质的吸热能力(时间长,吸热能力强)。
(2)控制变量法:控制相同的质量,选择相同的热源,加热相同的时间,观察温度的变化。
【实验过程】
(1)按图组装器材。
(2)取质量相同的水和煤油,常温下待温度稳定后(控制两种液体初温相同),测出两种液体的温度,并计入表格。
(3)点燃酒精灯,同时给水和煤油加热,加热相同时间,测量此时两种液体温度并计入表格。
(4)实验表格
【实验图像及结论】
通过温度-时间图像判断两种物质的吸热能力大小:平缓的图像对应的物质吸热能力强。
【交流与反思】
(1)测量物质的选取:应选取质量、初温相同的不同物质;
(2)器材安装顺序:自下而上。目的时使用酒精灯外焰加热;
(3)实验改进:①用电加热器代替酒精灯,优点:热源更加稳定;
②用同一热源同时加热(如图所示)优点:避免两次加热,同一热源加热确保相同时间内吸收的热量相同;
(4)温度一时间图像开始不是直线的原因及改进方法
原因:烧杯(或其他容器)刚开始吸收热量;
改进:先将烧杯(或其他容器)进行预热。
(5)引人物理量“比热容”的目的:描述物质吸热本领的大小。
1.【比较不同物质的吸热情况】(2025·辽宁)如图(a),某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油,比较它们的吸热能力。
(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同,电加热器的规格应 。
(2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。
(3)每隔0.5min记录一次温度,并将数据记录在下表中。第2.5min时,食用油中的温度计示数如图(b)所示,为 ℃。
分析表中数据,发现 吸热能力强。
(4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温,内部应充入吸热能力较 (填“强”或“弱”)的介质。(仅从吸热能力的角度分析)
【答案】(1)相同 (2)热胀冷缩 (3) 水 (4)弱
【解析】(1)电加热器的规格相同,才能使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同。
(2)液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。
(3)[1]由图可知,温度计的分度值为,温度计的示数从下往上逐渐变大,因此温度为。
[2]加热相同时间表示吸收相同热量,由表中数据可知,质量相同的水和食用油,吸收相同的热量,水升温较小,由可知,水的比热容较大,水吸热能力强。
(4)由可知,质量相同的不同物质在吸收相同的热量时,比热容小的温度升高的快,所以,为了使电暖气通电后能迅速升温,应在电暖气内部应充入比热容较小的介质,即吸热能力较弱的介质。
一、跨学科实践:制作简易热机模型
1.项目提出
热机在生产生活中非常重要,如果我们能尝试制作一个热机模型,就可以更好地了解热机的工作原理,包括热机中的能量是如何转化的,热机中各部分是如何协调工作的。
请同学们在学过的热机知识基础上,进一步查找相关资料,了解不同热机的工作原理,制作一个简易热机模型。
2.项目分析
(1)汽油机属于内燃机,它的工作物质是气缸内的空气和汽油的混合物。
(2)蒸汽机工作时,燃料燃烧使水变成水蒸气,水蒸气推动活塞运动产生动力。蒸汽机的燃烧室在汽缸外,属于外燃机,蒸汽机的工作物质是水蒸气。
(3)要完成热机模型的制作,需要重点考虑以下几个问题,
①用什么作热源?
②工作物质是什么?
③如何将内能转化成机械能?
通常而言,制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽来做功的外燃机,比制作在封闭缸体内燃烧燃料来做功的内燃机要安全,材料也相对易得,建议优先考虑前者。
3.项目实施
(1)材料:一个空易拉罐,一支去掉笔芯和尾塞的中性笔,一台小风扇,一个酒精灯,一个支架。
(2)制作步骤:
向易拉罐内部注人大约半罐水。将笔的尖端朝外,另一端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
【教考衔接】(2025·内蒙古)如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧将内能转化为化学能
B.水的内能增加的方式是热传递
C.蒸汽被喷出后内能保持不变
D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【解析】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意;
C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意;
D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。
故选B。
二、热量、热机效率的计算
公式总结
(1)吸、放热公式:
(2)燃料放热公式:或
(3)燃料加热效率(化学能转化为内能)
(4)电加热效率
(5)热机的效率
(6)太阳能热水器效率(P在数值上等于单位面积单位时间吸收的太阳能,t表示时间,S表示面积)
【教考衔接】(2025·四川广元)如图所示是我国自行研制的大型客机C919,若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg,受到的阻力为1.15×105N,则飞机发动机的热机效率为 ;为节能减排,现设法回收未利用的能量,若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%,可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为,水的比热容为】
【答案】 4600
【解析】[1]大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时,做匀速直线运动,处于平衡状态,牵引力
则牵引力做功为
汽油完全燃烧放出的热量为
则飞机发动机的热机效率为
[2]回收的能量为
则水的质量为
1.【新情境生活场景】(2025·黑龙江)珊珊一家到烧烤店品尝美味的烤肉串,在烧烤的过程中,珊珊同学看到滋滋冒油的肉串,与烤制前相比,此时肉串的内能 (填“增大”“减小”或“不变”),同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿,这是由于分子在 。
【答案】 增大 不停地做无规则运动
【详解】[1]烤肉串时,是通过热传递的方式将炭火的热量传递给肉串。根据热传递的原理,高温物体向低温物体传递热量,肉串吸收热量后,温度升高,其内能增大。
[2]能闻到浓浓的肉香味儿,是因为肉中的香味物质分子在不停地做无规则运动,在烧烤过程中,温度升高,分子的无规则运动更加剧烈,这些香味分子会扩散到空气中,进而进入人的鼻腔,使人闻到香味,这是扩散现象。
2.【新情境古代发明】(2025·青海西宁)我国古人曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒粘在木质推杆前端,其结构如图所示。取火时一只手握住套筒,另一只手向内猛推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃,拔出推杆后,吹艾绒就有火苗产生。向内猛推时通过 方式增大内能,这一过程与四冲程内燃机的 冲程相似。
【答案】 做功 压缩
【详解】[1]当向内猛推推杆时,对套筒内的空气做功,将机械能转化为空气的内能,使空气内能增大,温度升高,达到艾绒的着火点,从而使艾绒被点燃。
[2]在四冲程内燃机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内的气体,也是将机械能转化为内能,与这一过程的能量转化情况相同。
3.(2025·江苏南京)如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程,在此冲程中 能转化为 能;若飞轮转速为1800r/min,则该汽油机每秒钟完成 个工作循环;在一段时间内消耗了500g汽油,若这些汽油完全燃烧,则放出的热量是 J。(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】 内 机械 15 2.3×107
【详解】[1]由图可知,两个气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,因此是做功冲程;
[2]汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能;
[3]四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min=30r/s,即在1s内飞轮转30r;因为每完成一个工作循环飞轮转2r,所以该汽油机在1s内完成了15个工作循环;
[4]500g汽油完全燃烧放出的热量
4.【新情境古代发明】(2025·山东德州)铜冰鉴是我国战国时代发明的即可“制冷”又可“制热”的两用“冰箱”,如图甲所示。冰鉴是一件双层器皿,鉴腹内有一尊缶,如图乙所示。冬季,在鉴腹内装入热水用来给尊缶内的酒加热,已知热水质量为150kg、初温为,酒的质量为80kg、初温为,最终两者温度相同为,则给酒加热的热效率为 。[c水=4.2×103J/(kg·℃),c酒=2.4×103J/(kg·℃)]
【答案】20%
【详解】酒吸收的热量
水放出的热量
给酒加热的热效率
5.(2025·江苏无锡)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量 (选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为 J/kg。酒精和花生米中, 的热值大。
【答案】 不相等 1.8×106 酒精
【详解】[1]质量相等的酒精和花生米充分燃烧,加热相同质量的水,水升高的温度不同,说明水吸收的热量不同,而水吸收的热量来自燃料燃烧放出的热量,所以质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量不相等。
[2]水升高的温度为
水吸收的热量为
因为花生米充分燃烧放出的热量等于水吸收的热量,花生米的质量5.6g=0.0056kg,根据热值公式
[3]质量相等的不同燃料完全燃烧,使相同质量的水升高的温度越高,说明燃料放出的热量越多,热值越大。酒精加热后水的温度升高得更多,所以酒精的热值大。
6.(2025·江苏连云港)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有( )
A.较大的热值B.较低的沸点C.较大的比热容D.较高的凝固点
【答案】A
【详解】A.液态氢具有较大的热值,这意味着单位质量的氢燃料完全燃烧时能释放出更多的热量,可以为火箭提供更大的推力,故A符合题意;
B.虽然液态氢的沸点较低(-252.8℃),但这只是其物理特性,与作为燃料的优越性无直接关系,故B不符合题意;
C.比热容表示物质吸热或放热的能力,但火箭燃料需要的是燃烧时释放大量能量,而不是储存热量的能力,故C不符合题意;
D.凝固点高低与燃料性能无关,且氢的凝固点极低(-259℃),这反而增加了储存难度,故D不符合题意。
故选A。
7.【新考法】(2025·甘肃兰州)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A.矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B.瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D.瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【答案】B
【详解】A.矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状,瓶子的形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变,故A正确,不符合题意。
B.瓶盖弹出前,拧瓶子时,瓶子体积变小,压缩瓶内气体,是对气体做功,瓶内气体内能增大,此过程与汽油机的压缩冲程类似,都是将机械能转化为内能;而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误,符合题意。
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体对瓶盖做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,使瓶盖获得动能而飞出,故C正确,不符合题意。
D.瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴,从而出现白雾现象,故D正确,不符合题意。
故选B。
8.(2025·四川)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容和。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从升高到,液体b的温度从升高到,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】ABC.由题意,已知a、b两种液体质量相同,吸收相同的热量,即,
a液体吸收热量后,温度变化量
b液体吸收热量后,温度变化量
由,变形得,因为、相同,越大,越小。由于,所以a、b两种液体的比热容,故A符合题意,BC不符合题意;
D.两种液体温度变化量比值,则
a液体的比热容,b液体的比热容
则,则
故D不符合题意。
故选A。
9.(2025·山东泰安)在“探究物质的吸热能力”的实验中,两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b,用相同的电加热器给它们加热,用温度计测量液体的温度,实验装置如图甲所示。
(1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为 ℃。
(2)加热相同的时间,温度变化小的液体吸热能力 (选填“强”或“弱”);液体的内能增加是通过 (选填“热传递”或“做功”)的方式改变的。
(3)根据实验数据,绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知:如果要自制暖手袋,应选吸热能力强的液体 (选填“a”或“b”)作为供暖物质,效果更佳。
【答案】(1)29
(2) 强 热传递
(3)a
【详解】(1)由图乙可知,温度计的分度值为1℃,实验中某时刻温度计示数如图乙所示为29℃。
(2)[1]用相同的电加热器加热相同的时间,表示吸收相同热量,液体质量相同,由可知,温度变化小的液体比热容大,吸热能力强。
[2]对液体加热,液体吸收热量,液体的内能增加是通过热传递的方式改变的。
(3)由图像可知,质量相同的a、b两种液体,吸收相同热量,即加热相同时间,a升高的温度低,由可知,a的比热容大,a的吸热能力强,因此如果要自制暖手袋,应选吸热能力强的液体a作为供暖物质,效果更佳。
10.【新考法跨学科实践】(2025·山西)跨学科实践
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能__________________;
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能_________________;(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:_________________。
【答案】(1) 内能 机械能
(2)见解析
(3)见解析
【解析】(1)[1][2][3]酒精燃烧,是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来,然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐,水吸热迅速的汽化,形成大量的水蒸气,水蒸气对扇叶做功,将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。
(2)在测试过程中,发现扇叶不转动,可能水蒸气的内能太小,笔尖喷出的蒸汽太少。
(3)在易拉罐上半部分覆盖保温层,可以减少热量的损失,提高汽轮机效率。
教材·知识夯基
1.热量
2.比热容
3.热量的计算
中考·考法聚焦
考法1 结合生活经验考查水的比热容
考法2 考查比热容及计算
考法3 结合地方文化考查热量计算
教材·知识夯基
1.物质的构成
2.分子热运动
3.分子间作用力
中考·考法聚焦
考法1 结合古诗词考查分子热运动
考法2 教材素材链接
教材·知识夯基
1.内能
2.热传递与内能的改变
3.做功与内能的改变
4.温度、热量、内能三者之间的区别与联系
中考·考法聚焦
考法1 考查内能、机械能的辨析
考法2 结合生活场景考查内能的改变方式
考法3 考查温度、内能、热量的辨析
考法4 教材素材链接
教材·知识夯基
1.能量的转化和转移
2.能量守恒定律
3.热机
4.汽油机
5.柴油机
6.燃料
7.燃料的热值
8.热机的效率
中考·考法聚焦
考法1 结合历史遗址考查能量转化和热机冲程
考法2 结合航天科技考查燃料热值
考法3 结合生活实践考查热值的计算
考法4 结合生活场景考查效率的计算
教材·知识夯基
1.比较不同物质的吸热情况
中考·考法聚焦
考法1 比较不同物质的吸热情况
拓展01 跨学科实践:制作简易的热机模型
拓展02 热量、热机效率的计算
考点
考查形式
考查内容
考法分析
热量 比热容
☑选择题
☑填空题
☑实验题
☑计算题
比热容的概念、水比热容大的应用、 探究比较物质吸热能力的实验、利用公式Q=cmΔt 进行简单计算
1. 概念与应用:考查用水的比热容大解释现象(如调节气候、作冷却剂)。如2025・湖北卷T3
2. 实验探究:“比较不同物质的吸热能力”是实验题重点。考查:① 实验方法(控制变量法、转换法);② 器材选择与安装;③ 数据记录与图像分析(如通过“温度-时间”图线倾斜程度判断比热容大小);④ 实验评估与误差分析。如2025・山东泰安卷T22、2025・辽宁卷T19
3. 简单计算:利用公式进行单过程的热量计算,注意区分“升高了”与“升高到”。如2025・重庆卷T10
分子动理论的初步知识
☑选择题
☑填空题
扩散现象判断、分子动理论、辨析分子运动与机械运动
1. 现象判断:提供自然或生活场景(如花香),判断是否为扩散现象,并说明其反映的物理原理。如2025・江西卷T3
2. 影响因素探究:结合简单实验(如红墨水在冷、热水中扩散),考查对“温度越高,分子热运动越剧烈”的理解。如2025・江苏盐城卷T11
3. 概念辨析:区分分子热运动(微观)与机械运动(宏观),例如区分“尘土飞扬”和“花香四溢”。如2025・山东青岛卷T3
内能
☑选择题
☑填空题
☑简答题
内能的概念、改变内能的两种方式:做功和热传递、温度、热量、内能的关系
1. 实例辨析:提供图片或描述(如搓手取暖、铁锅炒菜、压缩空气),判断是通过哪种方式改变内能,并分析能量转化或转移情况。如2025・四川广安卷T14、2025・长沙卷T13
2.概念辨析:常以判断正误的形式考查对“温度”、“热量”、“内能”三者的理解(如“物体含有热量”、“温度高的物体内能一定大”等说法是否正确)。如2025・四川南充卷、2025・黑龙江卷
3. 综合应用:解释生活现象。
热机与热机的效率
☑选择题
☑填空题
☑计算题
能量的转化和守恒、热机工作流程、能量转化、热值概念及计算、热机效率的理解与简单计算
1. 冲程与能量转化判断:提供四冲程内燃机示意图或动画,判断是哪个冲程,并分析该冲程中的能量转化(特别是压缩冲程:机械能→内能;做功冲程:内能→机械能)。如2025・江苏扬州卷T4、2025・天津卷T5、
2. 热值计算:利用 Q放=mq 或 Q放=Vq 计算燃料完全燃烧放出的热量。如2025・四川德阳卷T24、2025・山东泰安卷T18
3. 效率计算:结合简单实际情境(如汽车行驶),利用 η=W有用Q放 进行效率计算或分析提高效率的途径。如2025・江苏苏州卷T23、
命题新趋势
1、试题紧密联系生活、科技、传统文化,要求学生能从具体描述中抽象出物理模型。生活与劳动场景:以“煮粽子”、“炒菜”、“油端子”美食制作为背景,考查内能变化和热传递。传统文化与古诗词:用“花气袭人知骤暖”等诗句考查分子热运动;用《本草纲目》“以布拭热”记载考查做功改变内能。现代科技与应用:结合航天火箭燃料加注、嫦娥探月工程、新型热机效率等素材命题。
2、对“比较不同物质吸热能力”这一核心实验的考查,已从步骤、结论的记忆,升级为对实验思想方法、方案评估与自主设计能力的考查。
3、试题注重物理与语文、历史、地理等学科的融合,并引导学生关注能源利用与环境保护,体现STSE观念。跨学科融合:古诗词中的物理、古代典籍中的热学知识成为常见命题素材。
科学态度与责任:题目常涉及太阳能、氢能等新能源利用,热机效率提升,以及节约能源的意识。
命题预测
1. 情境创设的深度整合:前沿科技:以航天工程(如火箭发射)、新能源技术(如氢能源汽车)为背景。传统文化:引用古诗词(如“花气袭人知骤暖”)或古代典籍(如《本草纲目》)记载。生活劳动:围绕厨房烹饪、手工制作等场景设问。
2. 实验探究的高阶考查:聚焦科学方法:直接考查控制变量法、转换法的设计目的与操作实现。强化图像分析:通过复杂或非常规的“温度-时间”图像,考查信息提取与推理能力。
3. 关键能力的综合落点: 概念动态辨析:在包含多个物理过程的场景中,综合辨析“温度、热量、内能”的变化。 能量建模分析:要求学生分析或画出热机等装置工作时的能量流向图,并进行效率计算或提出改进建议。
利用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油,使它们升高相同的温度。电加热器每秒放出的热量是一定的,当它浸没在液体中时,可以认为液体每秒吸收的热量相同。
考查知识
比热容、密度、电阻和质量概念的理解
命题解读
命题意图:考查学生对比热容这一核心概念的理解及其在实际生产生活中的应用能力。通过“温室大棚用水墙替换土墙以吸收更多太阳能量”的具体情境,引导学生将抽象的物理概念(比热容)与具体的技术改进(农业设施优化)联系起来,检验其知识迁移能力。
解题思路:解题的关键在于理解“吸收更多太阳能量”的本质是提高物质储存热量的能力。水的比热容远大于干泥土的比热容,因此相同质量的水和土吸收相同热量,水能储存更多热量。
考查知识
比热容的概念、热量的计算
命题解读
命题意图:考查学生对比热容概念的理解、控制变量法的应用以及热量计算的基本技能。核心概念的考查:通过比较沙子和水的升温快慢,直接考查学生对“比热容”这一核心概念的理解。热量计算能力的检测:要求学生利用公式Q=cmΔt计算水吸收的热量
解题思路:分析条件,确定比较对象:升温快慢的差异只能由物质本身的性质——比热容决定。运用比热容知识判断:已知沙子的比热容比水小,因此在吸收相同热量的情况下,沙子的温度升高得更快。计算水吸收的热量。
考查知识
热量的计算、内能的改变方式
命题解读
命题意图:考查学生对热量计算和改变内能方式的理解,并将物理知识与地方饮食文化相结合。以“重庆火锅”这一特色饮食文化为载体,将物理问题置于真实的生活场景中,体现“从生活走向物理”的理念,增强试题的趣味性和亲和力。通过简单的计算和填空,检验学生对基础知识的掌握程度和准确表述能力。
解题思路:计算水吸收的热量。分析食材内能增加的方式:锅内食材在沸腾的汤底中受热,温度升高,内能增加。这一过程中,热量从高温的汤底传递给低温的食材,属于热传递。
气体扩散实验
液体扩散实验
固体扩散实验
实验
操作和现象
在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮,抽去玻璃板后,无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起,最后颜色变得均匀
在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后,清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊,静待几周后颜色变得均匀
把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起,在室温下防止五年后在将它们切开,发现它们互相渗入月1mm深
现象分析
空气和二氧化氮气体彼此进入对方
水和硫酸铜溶液彼此进入对方
金和铅彼此进入对方
实验结论
气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动,能彼此进入分子的间隙中,即固体、液体和气体都会发生扩散现象
实验过程
将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊上重物都不能把它们拉开。这是什么原因呢?
在一个注射器中装入一些水,用手指堵住注射口,用力压活塞,你发现了什么?为什么会出现这样的现象?
现象分析
因为物体分子之间存在引力,分子间的引力使两个铅块结合在一起。
虽然分子间有间隙,但要压缩液体却很困难,这是因为分子之间存在着斥力。
实验结论
分子间存在引力
分子间存在斥力
物态
固态
液态
气态
分子模型图
微观特性
分子间距离
很小
较大
很大
分子间作用力
很大
较大
很小,可以忽略
分子运动情况
只能在平衡位置附近做微小振动
既可以在一个位置振动,又可以移到另一位置振动
除碰撞外,做匀速直线运动
宏观特性
有无固定体积
有
有
无
有无固定形状
有
无
无
在一个装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体的瓶子上面倒扣一个空瓶子,抽掉玻璃板后,过一段时间,观察到的现象是上下两个瓶子内气体颜色变均匀,说明了分子在不停地做无规则运动。分别在不同室温下进行实验,发现温度越高时,出现上述现象所用时间越短,说明温度越高,分子热运动越剧烈,若将两个瓶子的位置对调,不能得出相同的结论。
把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面(用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板),读出测力计的示数。然后使玻璃板水平接触水面,稍稍用力向上拉玻璃板。弹簧测力计示数变大,因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力。
考查知识
分子热运动的判断
命题解读
命题意图:考查学生对“分子热运动”这一核心概念的理解深度和辨析能力,并将物理知识与中华优秀传统文化相结合。题目旨在检验学生是否真正理解“分子热运动”的微观本质(即肉眼看不见的分子无规则运动,通常表现为扩散现象),并能否准确将其与宏观物体的机械运动区分开来。
解题思路:解题的关键在于准确理解“分子热运动”的定义,并仔细分析每句诗句所描绘的主要物理过程。明确核心概念:分子热运动是指构成物质的分子永不停息的无规则运动。其宏观表现主要包括扩散现象(如气味传播、液体/气体间的混合等),一切物质的分子都在不停地做热运动。
考查知识
分子热运动
命题解读
命题意图:考查学生对分子热运动核心概念的理解,以及通过实验现象推理物理规律的思维能力。题目以一个经典的对比实验(红墨水在冷水和热水中的扩散)创设情境,考查学生是否理解“温度是影响分子热运动剧烈程度的主要因素”这一核心规律。
解题思路:解题的关键在于紧扣实验现象,分析其微观本质,并建立与物理规律的直接联系。分析实验现象:观察到的核心现象是“热水中的红墨水扩散得快”。理解现象本质:扩散得快,说明分子运动得更剧烈。寻找变量与因果关系:温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
条件
不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
方向
由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分
最终状态
末温相同,没有温度差
实质
能量的转移,能量的形式并未发生变化
做功的两种情况
外界对物体做功
物体对外界做功
探究过程与现象
分析与论证
迅速压下活塞,玻璃筒内的气体被压缩,活塞对筒内气体做功,从而使筒内气体的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉开始迅速燃烧
向瓶内打气,压缩瓶内的空气,不断对瓶内空气做功,瓶内空气内能增加,温度升高,随着打入空气的增加,气压越来越大,直至冲开瓶塞,此时,瓶内的空气推动瓶塞做功,内能减少,温度降低,其中水蒸气液化成小水滴,形成白雾
得出结论
做功可以改变物体的内能
热传递
做功
实质
能量的转移
能量的转化
条件
存在温度差
/
规律
物体吸收热量,内能增加
物体放出热量,内能减少
外界对物体做功,物体内能增加
物体对外界做功,物体内能减少
实例
哈气取暖、用热水袋或烤火来取暖、冬天晒太阳感觉暖和、利用太阳能热水器“烧水”
锯木头时锯条变热、搓手取暖、钻木取火、摩擦生热
判断方法
由高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分
通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻打”“拧弯”等动词
说明
热传递和做功在改变物体的内能上是等效的
温度
内能
热量
概念
宏观上:表示物体的冷热程度。
微观上:反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度。
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和。
在热传递过程中,物体间内能转移的多少称为热量。
性质
状态量
状态量
过程量
表述
用“是”“降低(到)”“升高(到)”来描述。
用“有”“具有” “改变”“增加” “减少”等描述。
用“放出”“吸收”等描述。
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
联系
在热传递的过程中,物体吸收热量,内能会增加;物体放出热量,内能会减少,但此过程中物体温度不一定会发生改变。
考查知识
内能、机械能概念的理解
命题解读
命题意图:考查学生对内能这一核心概念的本质理解,并辨析与之相关的常见误区。题目直接针对内能的定义、存在条件及其与机械能的区别进行设问,检验学生是否真正理解“内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和”这一本质。
解题思路:解题的关键在于紧扣内能的定义和分子动理论的基本观点,对每个说法进行逻辑判断。回顾内能的定义与特性、逐项分析判断、得出结论。
考查知识
内能的改变方式、扩散现象
命题解读
命题意图:本题通过一个温馨的生活场景,综合考查学生对“改变内能的方式”和“扩散现象”这两个核心概念的掌握情况,并检验其知识迁移和应用能力。
解题思路:解题的关键在于准确分析题目所描述的两个过程,并匹配对应的物理概念。分析第一空:烹饪食物时增大食物的内能、分析第二空:家人在客厅闻到食物的香气。
考查知识
温度、热量和内能的辨析
命题解读
命题意图:考查学生对“温度”、“热量”和“内能”这三个核心概念的理解与辨析能力。这些概念在热学中既密切相关又容易混淆,命题者通过设置典型错误选项,旨在诊断和纠正学生的常见误解。
解题思路:解题的关键在于紧扣每个概念的定义和规律,进行严谨的逻辑分析。0℃以下的物体仍具有内能。不能说物体“含有”或“具有”热量,只能说物体吸收或放出了热量。物体内能增加,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做了功。在热传递过程中,传递的是内能(即热量),而不是温度。
考查知识
汽化和液化、做功改变内能
命题解读
命题意图:本题意在通过一个包含因果链条的复杂实验情境,全面考查学生对“做功改变内能”及“液化与汽化”等核心概念的掌握情况,并评估其将多知识点进行关联、分析和综合应用的能力。
解题思路:解题的关键在于将连续的实验过程分解为几个清晰的物理阶段,并逐一分析每个阶段的本质。第一步:整体梳理实验过程、第二步:分阶段进行物理原理分析、第三步:得出结论
冲程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
工作示意图
特点
进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸。
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。
火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。
进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。
能量转化(转移)
机械能转化为内能
(燃料化学能转化为内能)内能转化为机械能
废气带走大部分内能
汽油机
柴油机
不同点
结构图
吸气冲程
吸入的是空气和汽油的混合物
吸入的只有空气
压缩冲程
压缩程度较柴油机低
压缩程度高
做功冲程
火花塞点火(点燃式)
喷油嘴喷出柴油(压燃式)
相同点
排气冲程
把废气排出气缸
掉在地上的弹性小球会跳起,但是越跳越低。小球在运动过程中,有一部分机械能转化成了内能。
在试管内装些水,用橡皮塞塞住管口,将水加热一段时间,实验是通过热传递的方式对试管内的水进行加热的,水沸腾后,当塞子从试管口喷出时,水蒸气的内能转化成塞子的机械能。与四冲程汽油机的做功冲程相似。
如图展示的是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。在这一过程中,内能转化为机械能,与四冲程汽油机的做功冲程相似
对于热机而言,燃料燃烧释放的热量只有一部分用来做有用功,还有相当一部分能量散失了。在热机的能量损失中,废气带走的能量最多。
考查知识
能量转化、做功冲程
命题解读
命题意图:本题通过跨越七千年的技术对比,巧妙地将能量守恒与转化定律、热机工作原理这两个核心知识点融合考查,并融入了深厚的文化底蕴。
解题思路:解题的关键在于准确分析“钻木取火”过程中的能量流向,并与热机工作过程进行类比。第一步:分析“钻木取火”的能量转化、第二步:类比四冲程汽油机的冲程、第三步:得出答案。
考查知识
燃料的热值、能量的转化和转移
命题解读
命题意图:考查学生对燃料的热值和能量转化与转移这两个核心概念的理解深度和辨析能力,并将其置于现代航天科技这一前沿情境中。以“液体燃料火箭发动机”为背景,将抽象的物理概念与尖端工程实际相结合。这要求学生能从复杂的科技描述中,提取出基本的物理原理,并运用所学知识进行判断,体现“从物理走向社会”的理念。
解题思路:解题的关键在于紧扣“热值是燃料的属性”这一核心观点,并理清火箭发动机工作过程中的能量转化链条。梳理能量转化流程、逐项分析判断、得出结论。
考查知识
热量、热值的计算
命题解读
命题意图:考查学生综合运用热量计算公式和燃料热值概念解决实际问题的能力,并将物理知识与日常生活(烹饪)紧密结合。题目以“煮面条”这一生活场景为载体,要求学生在具体情境中提取有效数据(水的质量、温度变化、天然气质量)并进行准确计算,检验其数据运算和科学推理能力。
解题思路:解题需分两步进行,遵循“先求吸热,再求热值”的逻辑。第一步:计算水吸收的热量 Q吸、第二步:计算天然气的热值 q。
考查知识
速度、热量和热机效率的计算
命题解读
命题意图:本题是一道典型的力学与热学综合计算题,旨在考查学生综合运用物理知识解决实际问题的能力。题目将速度计算、热量计算(热值应用) 和热机效率计算三个核心知识点串联在一个真实情境(汽车通过隧道)中,检验学生能否在不同知识点之间灵活切换和综合应用。
解题思路:解题应遵循分步求解、逐步递进的逻辑顺序,利用已知条件逐一求解各问。
物质种类
质量/g
初温/°C
末温/°C
升温/°C
加热时间(min)
水
煤油
加热时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
...
水的温度/℃
25
27
29
31
33
35
...
食用油的温度/℃
25
30
34
37
42
...
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
相关试卷
这是一份专题05 内能 内能的利用(复习讲义)(全国通用)2026年中考物理一轮复习讲练测+答案,文件包含专题05内能内能的利用复习讲义原卷版docx、专题05内能内能的利用复习讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共61页, 欢迎下载使用。
这是一份专题05 内能 内能的利用(专项训练)(全国通用)2026年中考物理一轮复习讲练测+答案,文件包含专题05内能内能的利用专项训练原卷版docx、专题05内能内能的利用专项训练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共51页, 欢迎下载使用。
这是一份专题05 内能 内能的利用(讲义)-2025年中考物理一轮复习讲义及练习,文件包含专题05内能内能的利用讲义原卷版docx、专题05内能内能的利用讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共76页, 欢迎下载使用。
相关试卷 更多
- 1.电子资料成功下载后不支持退换,如发现资料有内容错误问题请联系客服,如若属实,我们会补偿您的损失
- 2.压缩包下载后请先用软件解压,再使用对应软件打开;软件版本较低时请及时更新
- 3.资料下载成功后可在60天以内免费重复下载
免费领取教师福利