專題05內能及其利用（速記手冊）

最知識渚革

考點1分子動理論

內容要點

物質的常見的物質是由極其微小的粒子——分子和原子構成的,原子是由________與繞

構成核運動的_________組成的。分子很小，人們通常以nm為單位來度量分子。

定義因分子的運動跟溫度有關，所以這種無規則運動叫分子的熱運動。

分子熱

一切物質的分子都在不停地做無規則運動。溫度越________,分

運動特點

子熱運動越劇烈。

定義不同物質在相互接觸時__________________對方的現象。

說明,分子間存在。

擴散現

影響因素擴散現象跟溫度有關，溫度越高，擴散進行得越________O

象

“酒香不怕巷子深”、“蝴蝶嗅到花香”、“墻角放煤，日久變黑”、“桂

示例

花飄香”。

分子間存在引力，如被緊壓在一起的鉛柱很難被分開，分子間還存在斥力，如“破

鏡”無法“重圓”。

分子間

的作用當固體被壓縮時，作用力表現為斥力。

力分子間的特點當固體被拉伸時，作用力表現為引力。

如果分子間相距很遠，作用力就變得十分微弱，可以忽略。

常見的物質是由___________________________組成的O

分子動

一切物質的________都在_________地__________________。

理論

分子間存在相互作用的_________力和_________力。

考點2內能

內

要點

容

構成物質的分子在不停地做熱運動，溫度越高，分子熱運動的速度越大，

分子動能

它們的動能也就越大。

由于分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用力，所以分子也具有勢能，

分子勢能

這種勢能叫分子勢能。

定義構成物體的所有分子，其熱運動的_____與______的總和叫物體的內能。

影響因素物體的內能與溫度和質量有關，一切物體在任何情況下都有內能。

改變方式熱傳遞做功

內

機械能和內能的相互

實質內能的________O

能

示例煮飯、熱水袋取暖鉆木取火、搓手取暖

條件：物體間存在________;規律：高溫做功改變內能的兩種情況：對

物體放出熱量，內能________,溫度物體做功，物體內能

說明

________;低溫物體吸收熱量，內能________;物體對外做功，內

________，溫度________O能________O

做功和熱傳遞改變內能是等效的，沒有看到改變內能的具體過程，就無

聯系

法判斷物體內能改變的原因。

概念在熱傳遞過程中，傳遞_______的多少叫熱量，用。表示。

單位焦耳（符號：________）

L溫度是一個狀態量，通常用“是”“物體的”等詞描述。物體的溫度升高，

熱

溫度、熱內能增大，但不一定是吸了熱；

量

量和內能2.熱量是一個過程量，不能離開熱傳遞，通常用“吸收”“放出”等詞修飾，

的關系不能用“有”“含有”“物體的”等詞修飾。物體吸收熱量，內能增加，但溫度

不一定升高，如晶體熔化、液體沸騰的過程；

3.內能是一個狀態量，通常用“物體的”“物體有”等詞修飾.物體內能增

力口，不一定是吸收了熱量。物體內能增加，溫度不一定升高。

考點3比熱容

物理意義描述物質吸熱本領的物理量。

某種物質，在溫度升高（或降低）時吸收（或放出）的________與它的________和升

定義

高（或降低）________的乘積之比，叫做這種物質的比熱容，用符號C表示。

公式c=________

單位焦耳每千克攝氏度，符號是_______O

水的比熱水的比熱容是________________,它表示的物理意義是：質量為1kg的水溫度

容及意義升高（或降低）1°C時，吸收（或放出）的熱量是4.2x103J。

水的比熱

制冷劑、散熱劑、調節氣候。

容的應用

（1）吸熱公式：。吸=________________;

（2）放熱公式：0放=________________o其中c表示比熱容，冽表示物體的

補充質量，而表示初溫，/表示變化后的溫度即末溫。

（3）比熱容與物質的種類和狀態有關，與物質的質量大小、溫度的高低、吸

收或放出的熱量的多少無關。

考點4熱值

定義燃料完全燃燒放出的熱量。與燃料質量m的_______,叫做這種燃料的熱值。

單位________________,符號是________或________o

Q一Q

公式廣薪或q=v

理解酒精的熱值是3.0x107j/kg,表示：__________________________________________o

熱值是燃料本身的一種特性，它與燃料的________有關，與燃料的質量、體積、是

否完全燃燒等沒有關系。

考點5熱機

定義把______—能轉化為________能的機器。

熱

燃料的〉燃燒〉做功、

原理內能機械能

化學能

機

種類蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。

內定義燃料在氣缸內燃燒產生動力的熱機。

燃

分類汽油機和柴油機。

機

每個工作循環分為四個沖程：________沖程、_________沖程、_________沖程

和________沖程。

熱機工作過一個工作循環中只有________沖程是靠燃氣推動活塞做功，其他三個沖程是

程靠安裝在曲軸上的飛輪的_______來完成的。

壓縮沖拮I中，轉化為，做功沖程中，

轉化為________________O

定義熱機用來做______________的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比。

Q有用

公式7]=--X100%

Q&

熱

能量流燃料完全燃燒放出的能量￡的流向有：廢氣帶走的能量5、機械損失的能量

機

向瓦、散熱損失的能量與、做有用功的能量國。

效

（1）讓燃料盡可能充分燃燒，如：將煤粒磨成煤粉、加大送風量等；

率提高熱

機效率（2）利用廢氣的能量；

途徑

（3）機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。

考點5能量的轉化和守恒

內能量既不會憑空消失，也不會憑空產生，它只會從一種形式_______為其他形式，或

容者從一個物體________________到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總

量________O

說(1)能量的轉化和轉移都是具有方向性的；

明

(2)能量的轉化是通過物體做功來實現的，能量的轉化過程中，能量的形式發生了改

變；(3)能量的轉移過程中能量的形式沒有發生變化；

(4)能量守恒定律不同于機械能守恒定律，所有的能量轉化和轉移過程，都遵循能量

守恒定律，而機械能守恒是有一定條件的。

行定給Z破

實驗1比較不同物質的吸熱能力

1.實驗器材：鐵架臺、燒杯、水、食用油、、、酒精燈、攪拌

■pfro

2.實驗方法：和o

3.實驗現象：

(1)質量相同的水和食用油，加熱相同的時間，升高的溫度不同。

(2)質量相同的水，加熱不同的時間，升高的溫度不同。

4.實驗結論：

(1)質量相等的不同物質，升高相同的溫度，吸收的熱量o

(2)質量相等的同種物質，升高不同的溫度，吸收的熱量。

5.問題探究：

(1)怎樣得到質量相同的不同液體？

(2)怎樣確定水和食用油吸收了相同的熱量?

(3)為什么要讓燒杯、溫度計、攪拌器的規格都相同？

(4)實驗中，攪拌器的作用是什么？

（5）還可以用什么方法比較不同物質的吸熱能力？

基礎檢測（限時30min）

一、單選題

1.“女皇蒸涼面”是廣元地方特色美食，涼面的口感、香氣深受人們喜歡，下列說法正確的

是（）

A.油辣子附著在涼面上，說明分子間只存在引力

B.香氣四溢，表明分子在不停地做熱運動

C.涼面條之間有空隙，說明分子間有間隙

D.吃一口涼面，只有幾個分子進入口中

2.隨州的氣候適宜蘭草的生長，蘭花盛開時，吸引了大量游客前來觀賞，很遠就能聞到蘭

花的香味。走進觀看，甚至會看到蘭花的葉片上掛著晶瑩的露珠。下列說法中正確的是

（）

A.蘭花的葉片上出現露珠，是因為葉片的溫度高于外界的氣溫

B.晶瑩的露珠到中午消失不見是液化現象，需要吸熱

C.花香四溢不屬于擴散現象

D.一般來說蘭花中午比晚上更香，其中一個原因是溫度越高，分子熱運動越劇烈

3.小汽車已成為大多數家庭出行代步的工具，其發動機大多數為汽油機，下列有關汽油機

的說法正確的是（）

A.汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣B.汽油機的效率一般比柴油機的效率高

C.汽油機的點火方式是壓燃式D.汽油機的壓縮沖程是把機械能轉化為內能

4.2023年1月1日起，國內全面推行國六B汽油，相比國六A汽油，國六B汽油烯燃

（碳氫元素組成的化合物）含量降低約3%,因此汽車發動機工作時，能有效減少尾氣中

污染物的排放。圖為汽車發動機某沖程的示意圖，下列說法正確的是（）

A.更換國六B汽油，發動機效率就可達到100%

B.更換國六B汽油，發動機積碳會增多

C.該沖程為壓縮沖程，機械能轉化為內能

D.該沖程中氣缸內壓強減小

二、多選題

5.2023年5月10日，“天舟六號”貨運飛船由“長征七號”遙七運載火箭發射成功，進入預

定軌道后太陽能帆板順利展開工作；“天舟六號”順利完成狀態設置后，與空間站“天和”核

心艙成功對接，轉入組合體飛行段，如圖所示；此次，“天舟六號”帶去了70kg的新鮮水果

等物資，同時為空間站補加了推進劑。下列說法正確的是（）

A.為“天舟六號”提供電能的太陽能帆板，主要是由半導體材料制成的

B.在組合體飛行段，以“天和”核心艙為參照物“天舟六號”是靜止的

C.水果從地面經“天舟六號”運送到“天和”核心艙，質量會變得很小

D.使用液氫作為推進劑的燃料，是因為液氫具有熱值大和無污染等特點

三、填空題

6.工地上太陽暴曬的鋼筋熱得燙手，鋼筋內能是通過的方式增加的，用切割機切

割鋼筋，切割片溫度急劇上升，該過程內能變化情況與熱機的沖程相同。

7.淡水資源的短缺已越來越成為制約社會發展的重要因素，從海洋里獲取淡水，對解決淡

水危機具有重要意義。用什么方法能除去海水中的鹽得到淡水？小明進行了如圖所示的實

驗，向大試管中加入10mL的食鹽水，組裝好器材后，用酒精燈加熱，一會兒看到小試管

內出現淡化后的水。則加入的食鹽水質量為g；當食鹽水從25℃升高到75℃的過程

中，吸收的熱量約為J（不考慮食鹽水質量的改變）。在淡化過程中，水蒸氣變成水

是現象（填物態變化名稱）。[食鹽水比熱容近似為4.2xl（）3j/（kgJC）,食鹽水的密度取

1.03xl03kg/m3]

8.壓縮空氣動力車。

（1）小明將充滿氣的氣球捆綁在小車上，制成壓縮空氣動力小車。當氣球向右噴氣時，靜

止的小車向左運動起來，如圖甲所示。該現象說明力的作用是;還說明力可以改

變物體的、

（2）為制造壓縮空氣動力汽車，工程師將裝有壓縮空氣的鋼瓶與空氣動力發動機連接，該

發動機的一個工作循環分為進氣沖程和排氣沖程，如圖乙所示。發動機對外做功的是

（進氣/排氣）沖程，此過程中鋼瓶內壓縮空氣的溫度-若該發動機的轉速為

1200r/min,則Is內發動機對外做功次。汽車行駛一段路程后，鋼瓶內壓縮空氣的

密度O

9.熱機的效率是衡量汽車發動機性能的關鍵指標。2020年9月，我國濰柴集團發布全球

首款熱機的效率突破50%的商業化柴油機，這一成果的意義猶如人類歷史上首次百米賽跑

突破10s。立志成為汽車設計師的小明，也想設計改造發動機，使熱機的效率達80%。考

慮影響熱機效率的因素，你認為小明可以在哪些方面改進創新？0假如小明的設

想實現了，會給我們的生活帶來哪些影響？0（寫出一條即可）

四、實驗題

10.某實驗小組用規格完全相同的實驗器材，對初溫相同的100g水，200g水、100g煤油

進行加熱，如圖所示。

（1）若要探究不同物質的吸熱差異應選擇（選填“甲、乙、丙”中的兩個）兩圖進

行對比實驗；

（2）水沸騰時，小組成員觀察到燒杯內出現的氣泡是（選填"A"、"B”或“C”）

圖；

（3）在處理實驗數據時，小組成員繪制了從開始加熱到沸騰前液體的溫度隨時間變化圖像

如圖丁，分析可知100g煤油對應的圖像是（選填"b”或"c”），已知水的比熱容大

于煤油的比熱容。

11.如圖所示，在估測薯片熱值的實驗中，小軍設計了兩種對水加熱的方式：

方式一：薯片在燒杯中燃燒；

方式二：薯片在燃燒皿中燃燒。

（1）兩種加熱方式中合理的是；在進行實驗時，要讓薯片充分燃燒，操作是；

（2）用天平量取100g水，并測出一片薯片的質量，用以上選取的方式燃盡薯片，并用溫

度計測出水升高的溫度，所測出的薯片熱值偏，原因是。

方式二

12.有一塊質量為3kg,初始溫度為190。（2的鐵塊和兩個盛有5kg水的開口容器。將鐵塊先

后浸入兩個盛有5kg水的開口容器中，容器中的水初始水溫為25。5不計容器壁吸收的熱

量和熱損失。當第一個容器中的水溫穩定后再將鐵塊浸入第二個容器中。已知：鐵的比熱

容為0.5x103〃（kg.oC）,水的比熱容為4.2xl03j/（kg.。。，大氣壓強恒為1個標準大氣

壓。求：

（1）若其中一杯水吸收了1.89xl06j的熱量，則此時水溫;

（2）鐵塊投入第一個容器中，水溫穩定時的溫度；

（3）鐵塊再投入第二個容器中，水溫穩定時鐵塊的溫度。

拔高檢測（限時30min）

一、單選題

1.如圖是古代省油燈的示意圖。它下層盛水，能減慢上層油的消耗。點燈后，水在升溫的

過程中（）

燈芯

A.吸熱，內能增加B.吸熱，內能減少C.放熱，內能增加D.放熱，內

能減少

2.農歷五月初五，人們喜愛煮茶葉蛋為節日增添一道美食。下列關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生了擴散現象

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

3.為實現國家關于“碳達峰”“碳中和”目標，東風汽車集團研發了一款新型汽車。與某款汽

車同樣油耗和使用條件下，發動機工作時，尾氣中“汽油味”明顯降低，動力更強勁。如圖

為其發動機某一沖程示意圖，下列有關說法錯誤的是（）

A.尾氣中“汽油味”降低，是因為汽油在汽缸中燃燒比較完全

B.該沖程為做功沖程，內能轉化為機械能

C.汽油在汽缸內完全燃燒，發動機效率可達100%

D.該發動機減少了碳排放，有利于節約能源和環境保護

4.《天工開物》記載了古人炒蒸油料的場景，如圖，下列過程與物理知識對應不正確的是

A.加熱——木炭燃燒時熱值不變B.蒸煮——油料含有的熱量增加

C.翻炒——目的使油料受熱均勻D.飄香一分子在做無規則運動

二、多選題

5.一輛汽車以恒定功率在平直公路上做直線運動，該車總重為2.4x104N,行駛中所受阻

力大小為車重的01倍且保持不變，其v-t圖象如圖所示，在0-10s內通過的路程為

150m,10-15S共燃燒了0.015kg的汽油，下列說法正確的是(汽油的熱值“汽孫

=5xlO7J/kg)()

A.汽車在0-10s內的平均速度為15m/s

B.汽車在汽-15s內牽引力做功2.4x105j

C.汽車在運動過程中牽引力先變大后不變

D.汽車在10-15S內發動機的轉化效率為32%

三、填空題

6.塑料瓶是一種常見的生活物品，空塑料瓶可以做許多物理小實驗。在安全情況下，小明

用高壓打氣筒往封閉空塑料瓶內打入空氣，如圖所示。隨著瓶內氣壓增加，氣體內能增

大，這是通過方式改變瓶內氣體內能。當氣壓達到一定程度時，瓶蓋飛出，這一過

程與內燃機沖程的能量轉化情況相同；瓶蓋飛出的同時，瓶口冒“白霧”，其物態變

化是O

高壓

打氣筒

7.小明用酒精燈均勻加熱0.6kg某固體（酒精燈在單位時間內放出的熱量相同），其熔化

過程中溫度隨時間變化圖像如圖所示。則物質在/點時的內能（大于/小于/等于）在

3點時的內能，理由是o它在固態與液態時吸收熱量之比為,比熱容之比

是。規定“質量為1kg的某種晶體物質在完全熔化時所吸收的熱量叫做該物質的熔化

熱”，如果該物質液態時的比熱容為2xl03j/（kg3C）,試計算出該固體的熔化熱為

J/kgo

80

60

40

20

0246810127加池

8.如圖A所示，迅速來回拉動繩子，可以看到塞子被頂出，塞子被頂出過程的能量轉化

相當于B圖中的―（甲/乙/丙/丁）沖程能量轉化過程。若B圖中的四缸四沖程柴油機中

某一缸的各參數如圖C所示，1s內該缸對外做功一次，在每個做功沖程里該單缸對外做

功J,若該沖程消耗柴油0.0625g,理論上該沖程的熱機效率為%□

（q柴油=4xl07j/kg）

活塞行程

3000r/min

9.如圖是燃氣灶燒水的情境和該燃氣灶灶頭的示意圖。

（1）天然氣本身無色無味，為了安全和警示，通常會向天然氣中加入臭味劑。擰動點火裝

置，若燃氣未點燃，會聞到臭味，表明（選填“分子間有引力”“分子間有斥力”或

“分子做無規則運動”）;

（2）擰動點火裝置，天然氣和空氣在進口處混合流向燃燒頭被點燃，天然氣不會從進口處

外泄，原因是：天然氣的噴入導致進口處的天然氣流速（選填“大”“小”），壓強—

（選填“大于”“小于”或“等于"）大氣壓強；

（3）壺中裝有密度為1.0xl（）3kg/m3、質量為2kg的水，則壺中水的體積為m3o

根據。=4%,若天然氣的熱值4=4.2x107j/1n3,完全燃燒憶ui.OxlO-n?的天然氣放出熱

量為J,其中1.68x10”的熱量被水吸收，已知水未沸騰，比熱容為4.2xl03j/

（kg.℃）,則水的溫度升高了℃,.

四、實驗題

10.為了比較水和食用油的吸熱能力，小新同學做了如圖甲所示的實驗。

（1）實驗前應按照（選填“自下面上”或“自上而下”）的順序組裝實驗器材，

實驗中取質量相同的水和食用油，用（選填“升高的溫度”或“加熱的時間”）來

反映兩種物質吸收的熱量；

（2）小新將記錄的實驗數據繪制成如圖乙所示的溫度一時間圖像，已知水的比熱容是

4.2xl03j/（kg.℃）,根據圖像可計算出食用油的比熱容為J/（kg.℃）；

（3）小林同學受到小新實驗的啟發，設計了如下實驗來比較銅和鋁的比熱容大小：

①小林先將質量相等的銅塊和鋁塊放入沸水中加熱足夠長時間，如