内能及其利用（重、难点通关）-2017-2018学年九年级物理（上）期末重难点复习专练（解析版）

专练01内能及其利用

重难点1分子热运动

Q康点知一讲游

1.分子动理论：物质是由分子或原子组成的；分子在永不停息地做无规则运动，分子之间存在着相互

作用的引力和斥力。

2.扩散：不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，不同物质之间都可以发生扩散现象。

扩散现象表现分子不停地做无规则运动，分子间存在间隙。

3.热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。所有分子的这种无规则运动叫

做分子热运动。

4.注意：扩散现象证明分子运动利用了转换法。

【典例精析】

如图所示实验不能用“分子在不停地运动”解释的是

C.刻出划痕D.品红溶解

【典例分析】分子、原子和离子是构成物质的基本微粒，它们很小，之间有间隔，总是不断运动的.

【参考答案】C

【精准解析】A、能够寓到气体的气味，说明分子是不新运动的：B、抽撑放瑞铳后，最终两粒中的气体都

是红棕色的，说明分子是不蜥送劝的：C、楞和黄房力互刻划出规划盘，能够说明初质的或反大小，不能

说明分子是不断运动的：D、一段时间后，费杯中的滋处变成红之，说明分子是不断运动的.故逸：C.

C）牛刀小试

1.下列关于分子热运动的说法错误的是

A.扩散现象说明一切物质的分子都在永不停息地.做无规则运动

B.吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力

C.一升水和一升酒精混合后，总体积小于两升，这现象表明分子间存在间隙

D.物质的分子仍在做无规则运动

【答案】B

【解析】A、扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，故A正确；B、吸盘在大气压力作用下牢牢地

吸在玻璃上，该现象与分子间的引力无关，故B错误；C、一升水和一升酒精混合后，总体积小于两升，这

现象表明分子间存在间隙，故C正确；D、分子在永不停息的做无规则运动，所以0℃物质的分子仍在做

无规则运动，故D正确.故选B

2.扩散现象的发生是由于

A.分子之间有相互作用力

B.分子永不停息地做无规则运动

C.分子间斥力大于引力

D.相互接触的两个物体存在温差

【答案】B

【解析】A、分子之间有作用力，但是分子之间有作用力不是发生扩散现象的原因，故A不正确；B、

一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，于是产生了扩散现象，故B正确；C、当分子间距离小

于平衡距离的时候，分子间的斥力大于引力，但这不是发生扩散现象的原因，故C不正确；D、相互接

触的两个物体存在温差，这是发生热传递的条件，与扩散现象无关.故D不正确.故选B.

3.把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面，使玻璃板刚好和水面接触（如图所示）.再慢慢地提

起弹簧测力计，在玻璃板离开水面前，弹簧测力计的示数将逐渐,该实验说明水分子和玻璃分子

间存在相互作用的.

【答案】增大引力

【解析】由于玻璃和水接触在•起，使玻璃分子和水分子间的距离小于了分子直径的10倍；故向上提起弹

簧测力计时，由于水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，所以弹簧测力计的示数会大一些.故答案

为：增大引力

重难点2内能

^2）重点知识讲解

1.内能概念：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能，一切物体在任何

情况下都具有内能，同一物体，内能与温度有关，温度升高，分子运动越剧烈，内能越越大，此外，内能

还与物体质量、种类、结构、状态有关。

2.热传递：内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分的现象，叫做热传递，

发生热传递的条件是物体之间或物体各部分之间存在温度差，热传递达到平衡时温度相同。

3.热量：在热传递的过程中，传递内能的多少叫热量，物体吸收热量，内能增大，放出热量，内能减小。

4.改变内能的途径是：做功和热传递，它们在改变物体内能上是等效的，做功改变内能实质上是能的转

化，热传递改变内能实质是能量的转移。

5.温度、热量利内能的关系

（1）温度是一个状态量，常用“是”、“物体的”等词描述。物体的温度升高，内能增大，但不一定是吸了

热。

（2）热量一个过程量，不能离开热传递，常用“吸收”、“放出”等词修饰，不能用“有"、“含有”、“物体的“

等词修饰。物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高。如晶体熔化、液体沸腾的过程。

（3）内能是一个状态量，常用“物体的”、“物体有”等词修饰。物体内能增加，不一定是吸收了热量。

【典例精析】

下列生活情景中，属于通过热传递途径改变物体内能的是

A.锯木头时锯条会变热

B.铁丝被反复弯折，弯折处会变热

C.冬天，人们常用热水袋取暖

D.冬天，人们常常搓手使手变暖

【典例分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递.做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质

是能量的转化，热传递实质是热量从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温

部分.

【参考答案】c

【精准解析】A、用锯条锯木头，克服摩擦做功，使锯条和木头的内能增加、温度升高而变热，是通过做功

的方式增加了物体的内能.不符合题意；B、弯折铁丝时，机械能转化为铁丝的内能，内能增大温度升

高，是通过做功改变了物体的内能，不符合题意；C、冬天用热水袋取暖，是人从热水吸收热量，使人的

内能增加、温度升高，是通过热传递改变了物体的内能；符合题意；D、握手取暖是通过做功的方法把机

械能转化为手的内能，手的内能增加，温度升高.不符合题意.故选C

C）牛刀小试

1.下面是某同学对于内能和热量的理解，正确的是

A.质量相同时，100℃的水比80℃的水含有的热量多

B.0°C冰块的内能为零

C.一块0°C的冰熔化成0℃的水，内能不变

D.温度高的物体，内能不一定大

【答案】D

【解析】A、热量是发生热传递时物体吸收或放出的能量，不是物体含有的；则水含有的热量多的说法错误,

故A错误.B、因物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，则。七冰块的内能为零

的说法错误，故B错误.C、一块0七的冰熔化成0七的水，需要吸收热量，内能变大，故C错误，D、

物体内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，只根据温度不能判定物体内能的大小，所以温度高的物

体，内能不一定大，故D正确.故选D.

2.物体内能的改变不是由于做功，而是由热传递实现的是

A.用铁锤燃打铁块，铁块温度升高

B.手捧热水袋，使手暖和

C.两手互搓，使手暖和

D.空气被压缩温度升高

【答案】B

【解析】A、用铁锤煨打铁块，铁锤对铁块做功，铁块温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意.B、

手捧热水袋，热量从热水袋传递到手上，使手暖和，属于热传递改变物体的内能，符合题意.C、两手互搓，

克服摩擦做功，机械能转化为内能，使手暖和，属于做功改变物体的内能，不符合题意.D、压缩空气，空

气温度升高，属于做功改变物体的内能，不符合题意.故选B.

3.下列生活场景中，通过做功来改变物体内能的是

A.锯木头锯条发热

B.用冰袋给发烧病人降温

C.放进冰箱的水果温度降低

D.阳光照射使石凳温度升高

【答案】A

【解析】A、锯木头时，锯条和木头摩擦做功，机械能转化为内能，锯条的内能增加，温度升高，是通过做

功改变内能的，故A符合题演।B、用冰袋给发烧病人降温是通过热传递的方式改变物体内能的，故B不

符合题作C、电冰箱中的饮料放出热量、内能及少、温度降低，是利用热传递改变物体的内能，故C不符

合题意;D、阳光照射时把太阳能转移到石头上，是通过热传递的方式改变物体内能的，故D不符合题意.故

选A.

r

重难点3比热容

Q重点知识讲解

1.比热容：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，其单位是J/（kgJC）。比热容反映了物质吸热能力和放热能力。

2.比热容的特性：比热容是物质的特性之一，不同物质的比热容一般不同，比热容与物质的种类和状态有

关，与物质的质量、温度和吸（放）热的多少无关。

3.热量计算：物体温度升高吸收热量。吸=C7H（/—布），物体温度降低时放出热量。畋=C7〃（Zo-r）«

4.水的比热容大的应用

（1）制冷剂：如汽车的发动机用循环水来冷却。

（2）散热剂：如在寒冷的北方让水经过散热器放出较多的热量。

（3）调节气温：如三峡水电站建成后，水库周边地区“冬暖夏凉

5.注意:①物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定，跟物体温

度高低等无关。

②公式中，升高f℃、升高了fC、降低rC或降低了f"C对应的是温度的改变量，而升高到fC或降低

到f℃对应的是物体的末温度。

③并非所有的跟水有关的应用都应用了水比热容大的这一特性。

【典例精析】

为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验.

（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、相同的水和煤油；

（2）实验中搅拌器的作用是：使液体；选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间

内;

（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得（选填"快”或"慢"），这表明吸热本领更强.

【典例分析】（1）（3）比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸

收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比

较温度的变化，温度变化小的吸热能力强.（2）我们使用相同的酒精灯（或加热器）通过加热时间的长短

来比较吸热多少，这种方法叫转化法；实验中搅拌器的作用是使液体受热均匀

【参考答案】（1）质量（2）受热均匀吸收的热量相同（3）慢水

【精准解析】（D根据控制变量法，在两个超同的9坏中应加入沏温物同、质蚤短同的水和煤油：

（2）实卷中痍抨印的作M是：使液体受然均匀；逸用力用酒精灯加热的目的是：便水和爆油荏和同时•间内

吸收加冏的然量；（3）根据比般咳.然能力的第2外方上，实会中发现煤油的混史比水的温度升南得慢，这

表明水吸热本领更强.故若■案为：（D质量（2）受热均匀吸收的热量例同（3）慢水

C）牛刀小试

I.关于比热容，下列说法正确的是

A.物体的比热容跟温度有关

B.物体的比热容跟它的吸热多少有关

C.物体的比热容跟它的质量有关

D.物体的比热容是物体本身的一种特性

【答案】D

【解析】物理学规定，单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1七所吸收（或放出）的热量为该物体的

比热容；比热容是物质本身的一种特性，每种物质都有自己的比热容，与物体的质量、物体的温度变化和

物体吸收（放出）热量的多少均无关；所以，A、B、C不符合题意，D符合题意.故选D.

2.在日照条件相同情况下，沙漠地带昼夜温差比沿海地区大的主要原因是

A.水的密度小，砂石的密度大

B.水的比热容大，砂石的比热容小

C.水的内能多，砂石的内能少

D.水吸收的热量少，砂石吸收的热量多

【答案】B

【解析】沿海地区水多，沙漠地带水少、砂石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和砂石比较,

吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的

温差小，故B正确.故选B.

3.为了测定铅的比热容，把质量为200g的铅块加热到98°C,再投入到80g的12七的水中，待稳定后

水的温度为18℃.若不计热损失，则水吸收的热量J.铅的比热容J/（kg-r）.

【答案】2016126

【解析】（1）水吸收的热量：。啖=。忒，"木（"oQ=4.2x103J/（kg«℃）x0.08kgx（18℃-12°C）=2016J；

（2）不计热损失，铅块放出的热量。政=Q%=2016J,由。行cn?（r0-Z）得铅的比热容：

c“=Q放-2°⑹[26J/（k»*℃）

加铅4铅一'铅）0.2kgx（98℃-18℃）.故答案为：2016126

重难点4热机

C）重点知识讲解

1.热机：利用内能做功的机械叫热机，其工作原理图是I化学能I般守坐I内能也

机械能

2.热机的工作过程：汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，完成一个工作循环曲

轴转两圈，对外做功一次，压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。

3.四冲程内燃机的一个工作循环中只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功的，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来完成。

【典例精析】

如图所示是汽油机的四个冲程，从能量转化的角度看，属于内能转化为机械的是

【典例分析】解决此题要知道在内燃机的做功冲程中，能量转化是内能转化为机械能；当汽油机的电火花

打火时是做功冲程，这是做功冲程的特点.

【参考答案】B

【精准解析】在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程是内能转化为机械能；而选项中的B图，两个气门关

闭，电火花打火，所以是做功冲程：A是压缩冲程，C是吸气冲程，D是排气冲程.

故选B.

牛刀小试

1.图是四冲程汽油机的工作示意图,这种汽油机一个工作循环四个冲程的顺序排列，正确的是

C.乙、甲、丁、丙D.甲、乙、丙、丁

【答案】A

【解析】甲图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；乙图排气门开启，活塞

上行，排出废气，是排气冲程；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转

化为内能；丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；故正确排

列顺序应该为：甲内丁乙，故A正确.故选A.

2.汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是

A.汽油机和柴油机都是内燃机

B.吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物

C.汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次

D.柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高

【答案】B

【解析】A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中将燃料燃烧释放出的内能转化为活塞的机械能，故

A正确；B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故B错误；C、四

冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只

有做功冲程对外做功一次，把内能转化为机械能，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成.故C正确；D、柴油机

属于压燃式压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高，故D正确.故选B.

3.李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min,她向爸爸了解到汽

车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了

A.60个冲程，做了15次功B.60个冲程，做了60次功

C.120个冲程，做了30次功D.30个冲程，做了30次功

【答案】A

【解析】《轮转速是180()r/min=30r/s,即该飞轮每秒钟转30圈.因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四

个工作冲程、做功1次，所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程，故A正确，BCD错误.故选A.

重难点5热机的效率

Q重点知识讲解

1.热值：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，其单位是J/kg(或J/n?),燃料

完全燃烧放热公式。放=，叼。热值反映了燃料在燃烧过程中化学能转化为内能本领的大小。

2.热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。

3.热机效率：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叫做热机的效率，提高热机效率

的途径：使燃料充分燃烧；减少各种热损失；减少机械磨损消耗的能量。

4.热机造成的污染主要表现在大气污染和噪声污染。

【典例精析】

小轿车油箱里的汽油用去了一半，则剩下的汽油

A.比热容和热值变为原来的一半

B.比热容和热值都不变

C.热值变为原来的一半，比热容不变

D.比热容变为原来的一半，热值不变

【典例分析】比热容、热值是物质的特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、体积无关.

【参考答案】B

【精准解析】小轿车油箱中的汽油用去了一半后，屋量变小，由于物质料类不变，石比热卷和燃值都是燃

料的一种林代，所以啊下汽油的比熟求和热值均不变.故itB.

牛刀小试

I.关于燃料和热值，以下说法正确的是

A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B.容易燃烧的燃料，热值一定大

C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多

D.为了提高锅炉效率，要用热值高的燃料

【答,案】A

【解析】A、燃料的热值与燃料的燃烧情况无关，它只与燃料的种类有关，所以A符合题意.B、热值大小

与燃料是否容易燃烧无关，它只与燃料的种类有关，所以B不符合题意.C、燃料燃烧放出热量的多少不

仅与燃料的热值大小有关，还与燃料的质量以及燃烧程度有关，所以C不符合题意.D、锅炉的效率与燃料

的热值高•没有关系，所以D不符合题意.故选A.

2.如图是汽油机的能量流向，对照此图，下列说法不正确的是

]燃气杼放的热量（100%）

输废气(33%)

出冷却水（30%）

仃

用摩擦与班射（7%）

功

A.废气排放的能量所占比例最大，减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段

B.冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率

C.该汽油机的热机效率为70%

D.该汽油机的能量利用率为30%

【答案】C

【解析】由图示知，废气带走了大部分的能量，所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段，

故A正确；冷却水带走的热量仅次于废气带走的热蚩，所以冷却水能量的二次利用可以提高能蚩利用率,

故B正确；该汽油机的热机效率为片100%-33%-30%-7%=30%,故C错误，D正确.故选C.

3.一台单缸四冲程汽油机的转速是1200r/min,这台汽油机的活塞每秒对外做了一次功，若该汽油机的

效率是25%,在汽油机内完全燃烧2kg汽油时这些热量通过汽油机的转化，能对外做J的有用

功.（汽油的热值为4.6x107J/kg）

【答案】102.3x107

【解析】（1）汽油机飞轮的转速是1200r/min=20r/s,一个工作循环飞轮转两转，对外做功一次，所以这

台汽油机的活塞每秒对外做功10次；（2）汽油完全燃烧放出的热量：2^=4.6xlO7J/kgx2kg=9.2xl07J,

W

7=—x]00%

由。得，汽油机对外做的有用功：W=^=9.2x107Jx25%=2.3x107J.故答案为：102.3xl07

重难点6能量的转化和守恒

C）重点知识讲解

1.能量的转化和守恒定律的内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他

形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

2.能的转化是通过物体做功来实现的。能的转化过程中，能量的形式发生了改变。能的转移过程中能量的

形式没有发生变化。

3.能量守恒定律不同于机械能守恒定律。所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守

恒是有一定条件的。

【典例精析】

下列说法中错误的是

A.能量守恒定律只适用于物体内能的变化

B.只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律

C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的重要理论依据

D.任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中，消耗多少某种形式的能量，就能得到多少其他形式

的能量，而能的总量是保持不变的

【典例分析】能量既不会消灭也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式或者从一个物体转移到另

一个物体，在能的转化或转移的过程中，能的总量保持不变

【参考答案】A

【精准解析】A、能的转化为守但定律只迨用于物体内能的变化，这句话是错误的，因为该定律适用于任何

能量的变化，故A错误.B、只要育能的身化和号号，熨■一定遂守能.量守恒定律，故B正刊.C、能的转化

而守恒定律走人们认识囱博和利用自信的雷力云区，我们可以利用它为人臭疆务，故C正3.D、任何一

料彩式的能在冷化为其它彩式的能的过程中，消黑•了多少某”彩式的能量，就能存到多少其它彩式的能

量,而能的总量保持不变.故D正酶.技殳A.

牛刀小试

1.下列关于能量的说法正确的是

A.汽车发动机的做功冲程将机械能转化为内能

B.陨