第十三章内能与热机 单元复习 -2024-2025学年沪科版九年级物理上学期

第十三章内能与热机班级：姓名：一、知识框架：二、知识梳理：第一节：物体的内能1．物质是由构成的，构成物质的分子在永不停息地做 ；分子之间有 ；分子间还有相互.2.分子无规则运动的剧烈程度与有关，越高，分子运动就越，分子的动能也就越.3．物体内所有分子由于热运动而具有的 和分子之间的 的总和叫做物体的内能.4．内能的单位： ，简称，符号为.5．影响内能大小的因素：物体的 、状态、质量、体积和物质的种类.同一物体温度越高时内能越.6．改变内能的两种途径： 和 .两种途径在改变物体内能上是的.7.0℃的物体（有/没有）内能.物体在 情况下都具有内能.8.内能与机械能的区别：机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部所有分子的热运动和分子间的相互作用情况有关.物体总具有，但不一定具有.9．发生热传递的条件：两个物体或同一物体的两部分之间存在 .高温物体将向低温物体传递，直至各物体 相同.10.在热传递过程中，物体间传递的多少称为热量.热量常用字母 表示，常用单位的符号为“ ”.11.温度、热量、内能之间的区别和联系：①区别：a.温度表示物体的，对温度不能说“有”“没有”或“含有”等；b.热量是内能的，对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”；c.内能是物体内所有分子无规则运动的动能以及分子势能的，内能只能说“有”，不能说“无”.②联系：不发生物态变化时，物体吸收热量，内能，温度；物体放出热量，内能，温度。在发生物态变化时，物体吸收热量，内能，温度可能 (如：)；物体放出热量，内能 ，温度可能 (如：). 12.热量是一个过程量，没有热传递，便谈不上热量，所以，不能说物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小或多少，只能说物体吸收或放出多少热量.第二节：科学探究物质的比热容1.物质吸收热量的多少与、、有关.2.比较不同物质的吸、放热本领实验装置如图所示：(1)除图中所给器材外，还需要的测量仪器有：和.(2)采用的酒精灯给研究对象加热，目的是：保证两种物质.若为了更好的保证该实验条件，可以更换热源为.(3)该实验中用反映物质吸收热量的多少。（4）比较不同物质吸热能力的方法：①使相同的不同物质升高相同的温度，看的长短，的吸热能力强.②对质量相同的不同物质加热相同的时间，看多少，的吸热能力强.（5）实验方法：①转换法：利用加热时间的长短来反映的多少．②控制变量法：控制物质的质量、升高的温度或吸收的热量相同.（6）实验结论：①质量相等的同种物质，升高相同的温度时，吸收的热量.②质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量.3.为了比较不同物质的吸热本领，物理学中引入了“比热容”。比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的 与它的 和 的乘积之比.用符号表示.4.比热容的国际单位是：.5.比热容的计算公式为：6.物体吸收热量的公式是，物体放热时放出热量的公式是7．比热容是物质的一种特性，同种物质比热容，不同的物质比热容一般6.比热容在数值上也等于： 的某种物质温度 1℃所的热量.7．水的比热容是：，物理意义是：。在常见物质中水的比热容较，因此常用水作 ；也用热水来取暖；水还能调节 . 第三节：内燃机1．热机是指把 燃烧产生的 能转变为能的装置.2．燃料直接在发动机内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机．常见的内燃机有和.3.冲程：活塞在气缸内做一次 运动叫做一个冲程（或行程）.4．四冲程内燃机的一个工作循环有 、、、四个冲程，其中把机械能转化为内能的是 冲程，把内能转化为机械能的是 冲程.5．在四冲程内燃机的一个工作循环中，活塞往复 次，曲轴转动 周，做功 次.在三个不做功的冲程中，活塞靠飞轮的 运动.6.汽油机和柴油机的区别和联系：不同点汽油机柴油机构造吸气冲程吸入物质压缩冲程末气缸内的温度较高更高点火方式做功冲程燃气的压强较大更大优、缺点效率低，燃点低，功率一般不大，较轻巧，工作平稳效率较高，燃点较高，功率很大，较笨重，工作时震动较剧烈应用适于轻便快速工作，常在飞机、小汽车、摩托车上采用适宜长途负荷大的工作，常在拖拉机、舰艇、坦克等上使用相同点1．都有进气门、排气门、活塞、气缸、曲轴、连杆2．都分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程第四节：热机效率和环境保护1.为了研究燃料释放热量的能力，人们把某种燃料放出的热量与所用该燃料的质量（体积）之比，叫做这种燃料的.用字母表示，单位是（）.2.某种燃料的热值在大小上等于1kg该种燃料 燃烧放出的热量.3.酒精的热值是3.0x107J/kg，物理意义是：. 4.计算燃料完全燃烧释放热量的公式是 ，其中，Q表示 ，q表示 ，m表示. 5．热机运转中，的那部分能量与 释放的能量的比值称为热机效率.6.热机效率计算公式：对于燃料烧水问题，该公式展开写成：对于汽车行驶过程中的发动机效率问题，该公式可展开为： 7.热机效率不可能为100%，原因是燃料不能完全燃烧，废气排出带走能量，克服机械间摩擦消耗能量，机械传热损失能量，所以没办法将全部能量都用来做有用功.8.提高热机效率的途径：减少热机工作中的各种能量损失，首先要减少燃烧过程中的，其次是要尽量简化，并选用优良的润滑材料减小摩擦，以减少能量损失.一、单选题（本大题共13小题）柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是(

)A.吸气、压缩 B.压缩、排气 C.吸气、压缩、排气 D.排气下列关于热现象的说法中正确的是(

)A.物体的温度越高所含的热量越多

B.内燃机的做功冲程将机械能转化成内能

C.打扫卫生时灰尘飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动

D.物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的(

)A.密度大 B.凝固点较低 C.沸点较高 D.比热容较大甲、乙两物体，质量之比为1:2，比热容之比为2:1，吸收的热量之比为3:5，则甲、乙升高的温度之比为(

)A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.3:52018年4月2日，“天宫一号”圆满完成预定任务后返回地球。8.5 t重的“天宫一号”，在100 km左右的高空以约22倍音速再入大气层。绝大部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5 t残骸坠入南太平洋。在这个过程中，“天宫一号”的部分机械能(

)A.通过热传递转化为大气的内能 B.通过重力做功转化为大气的内能

C.通过摩擦做功转化为大气的内能 D.通过重力做功转化为残骸的内能质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到100℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃.设两金属块比热容为cA和cB，则cA与cB的比值为(

A.4：9 B.9：4 C.19：9 D.9：19下列有关内燃机的说法中不正确的是(

)A.单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有吸气冲程、压缩冲程和排气冲程

B.柴油机的点火方式是压燃式，汽油机的点火方式是点燃式

C.汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合气体，柴油机的吸气冲程吸入的是柴油

D.内燃机的大量使用会造成环境污染下列关于热值的说法中，正确的是(

)A.燃料的质量越大，热值就越大B.燃料燃烧时才有热值，燃烧越充分热值就越大

C.燃料燃烧时放出热量越多，热值就越大D.燃料的热值是燃料本身的性质，与质量和燃烧时放出热量的多少无关关于热现象，下列说法正确的是(

)A.温度高的物体含有的热量多B.物体的内能增加，不一定从外界吸收热量

C.物体的内能等于物体动能与势能之和D.冰水混合物吸热时，温度不变，内能不变如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置。用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热，根据测得的数据分别描绘出两液体的温度随时间变化的图像如图乙。不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容，以下判断中正确的是((1)若ma=mb，则ca>(3)若ca=cb，则ma>mA.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)一辆效率为20%的小汽车年耗汽油量2100 L，若将它的效率提高1%，则一年内节省的燃料为(

)A.205 L B.100 L C.20 L D.21 L某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为15℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源。工人将热水分成5等份，将铝合金工件依次放入这5份热水中(每次热传递完全)，放入第四份热水前，铝合金工件的温度为多少？已知铝合金的比热容为0.88×103J/(kg・℃)，不计工件与热水向周围环境传递热量A.47.7℃ B.51.2℃ C.53.6℃ D.66.0℃甲、乙两个质量相同的金属块，吸收相同的热量后相互接触，热量从甲传递到乙，则下列说法正确的是(

)A.甲的比热容大，初温低 B.甲的比热容小，初温高

C.甲、乙的比热容相同，乙的初温高 D.甲、乙初温相同，甲的比热容大二、填空题（本大题共9小题）如图所示是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程，在此冲程中把

能转化成内能；若该汽油机飞轮转动的速度是3600 r/min，则汽油机每秒对外做功

次。如图所示是某晶体熔化时温度随时间变化的图像，根据图像可以判断：物体在t2时刻的内能

(填“大于”“小于”或“等于”)在t3时刻的内能，理由是

。小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5 kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出：

(选填“甲”或“乙”)物质为水，另一种液体的比热容为

，这种液体在0～15 min内放出的热量为

。寒冷的冬天，我们可以坐在电火箱内取暖，也可以跳绳使身体发热。前者是通过

的方式改变人体的内能，后者是通过

的方式改变人体的内能。(均选填“做功”或“热传递”)现有0.028kg酒精，完全燃烧释放的热量为_____J，若这些热量完全被水吸收，可以使10kg的水，温度从20℃升高到_____℃[q洒精“激光橡皮”：在激光的照射下，纸张上的黑色碳粉直接

(填物态变化名称)为高温碳蒸气，在这个过程中，碳粉是通过

(填“做功”或“热传递”)的方式来改变内能的。在如图所示实验过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能

，这是通过

的方式改变物体的内能。当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气

成了小水滴。

北方楼房中的“暖气”(如图)用水作为介质，是因为水的

。质量为1 t的热水放出2.1×108J热量后温度降低

℃。暖气能使室内温度升高内能增加，这是通过

的方式实现的。阅读下面的材料，回答问题。材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(如图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(如图乙)，热效率为5%～材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。(1)四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图丙中的__________冲程实现。(2)德罗夏提到的内燃方式是基于______________________的猜想。(3)老师在重复演示“做功改变内能”实验(图丁)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的__________(选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”)冲程的原理相似。三、实验探究题（本大题共3小题）为了比较甲、乙两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验：a.在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲、乙两种液体；b.用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温；c.在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同；d.用温度计分别测出甲、乙两种液体的末温。请解答下列问题：(1)在上述a、b、c、d四个实验步骤中，存在错误的是步骤_________(填写步骤前的字母)。(2)步骤c中“加热时间相同”是为了使甲、乙两种液体___________________________；(3)改正错误后重新进行实验，根据实验数据小明作出了甲、乙两种液体的温度随时间变化的关系图像。则甲、乙两种液体的比热容的大小关系是c甲_________c乙，你判断的依据是_______________________________________________________________________________________如图甲所示，小明用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20℃的a、b两种液体加热，a液体的质量小于b液体的质量。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的图像(不计热量散失)，根据图像回答下列问题。(1)a液体在t2时刻的内能

t(2)当加热到t2时刻时，a液体吸收的热量

b(3)a液体的比热容

b液体的比热容。(以上三空均选填“大于”“等于”或“小于”)。在冬季大雪后，道路被冰雪覆盖，经常可以看到环卫工人不辞辛苦忙碌的身影，为尽快清除积雪，他们会在冰雪覆盖的道路上撒大量的“融雪盐”。小亮同学猜想：含盐浓度不同的冰，熔化特点与纯冰可能不同。为此，小亮用纯水、淡盐水、浓盐水制得质量均为1 kg的纯冰、淡盐冰、浓盐冰，在相同加热条件下测量三者的温度随时间变化情况，并画出三条图像，如图所示(其中：纯冰对应①、淡盐冰对应②、浓盐冰对应③)。根据图像信息可知：含盐浓度越高的冰，其比热容越_________(填“大”或“小”)，熔化前升温越_________(填“快”或“慢”)；并能在更_________(填“高”或“低”)的温度熔化。四、计算题（本大题共7小题）五一期间，小明爸爸开着家中汽车进行了自驾旅游，小汽车以120 km/h速度行驶了2 h，从油量指示表上估计出消耗汽油约16 L。汽油密度ρ=0.75×103kg/m(1)16 L汽油完全燃烧放出的热量。(2)汽车发动机输出的有用功。(3)汽车匀速行驶过程中所受的阻力。

如图甲所示，1个标准大气压下，普通煤炉把壶内20℃、5 kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤，此过程中，烧水效率为28%。为提高煤炉效率，创意小组设计了双加热煤炉，如图乙所示，在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中，还可额外把炉壁间10 kg水从20℃加热至40℃。q煤=3×10(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大？(2)双加热煤炉的烧水效率有多大？2019年5月6日，聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是22世纪最理想的能源，[c氢=4.2×107J/(kg⋅℃)；q氢=1.4×108J/kg)求：

某品牌轿车的质量为M(含驾乘人员)，车的钢质外壳密度为ρ1、质量为m，发动机的效率为η1.若该车在平直道路上匀速行驶受到地面的摩擦力为车总重的k倍(k<1，为常数)，受到的空气阻力为f，忽略其他摩擦阻力。经过技术革新，厂家将车外壳换成了等体积，密度为ρ2的新材料(ρ2<ρ1)，并对车子的流线型进行了优化，使车子受到的空气阻力降低了2%，还将车子的发动机效率提高到了η2.改进后汽车以相同的速度匀速行驶，求改进后汽车的耗油量