内能及内能的利用-2024年中考物理一轮复习知识清单（原卷版）

专题05内能及内能的利用

思维导图

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放热时：At«tc-t

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知识掩理

考点一分子热运动

知识点一：物质的构成

1.一切物质都是由分子或原子组成的，分子之间有间隙。

2.组成物质的分子或原子具有物质的基本性质。

知识点二：分子热运动

1.分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做分子的热运动。

2.扩散现象:

（1）定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

（2）扩散现象说明:

①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;

②分子之间有间隙。

（3）固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是扩散的快慢不同，气体间扩散速度最快，固体间扩

散速度最慢。

（4）汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。

（5）扩散速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。由于分子的运动跟温度有

关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。

知识点三：分子间的作用力

1.分子之间存在着相互作用力

（1）分子之间的引力和斥力同时存在，处于正常状态的固态物质分子间的引力与斥力基本平衡，分子

在其平衡位置附近振动。

（2）物体受到拉伸时，分子间距离变大，分子间引力更为显著。

（3）当物体受到压缩时，分子间距离变小，分子间斥力作用更为显著。

考点二内能

知识点一：内能

1.定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。

5.影响物体内能大小的因素：

（1）温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度升高，内能增大，温度降低，内能减小；

反之，物体的内能增大，温度却不一定升高（例如晶体在熔化的过程中要不断吸热，内能增大，而温度却

保持不变），内能减小，温度也不一定降低（例如晶体在凝固的过程中要不断放热，内能减小，而温度却保

持不变）。

（2）质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。

（3）材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。

（4）存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。

知识点二：改变物体内能的方法：做功和热传递

方式实质发生条件实例联系

存在温度差［高温一低温

烧水煮饭、热水袋取暖、烤

热传递能量的一转移（高温物体内能减小，低

火、晒太阳等

温物体内能增大）］

做功和热传递在改变物体

外界对物体做功（物体内

内能与其他钻木取火、搓手取暖、滑梯内能上是等效的

能增大）或物体对外界做

做功形式能的转下滑时臀部发热、摩擦生热、

功（物体内能减小）（机械

化锯条锯木头锯条发烫等

能口内能）

（1）做功：

做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加（将机械能转化为内能）。

物体对外做功物体内能会减少（将内能转化为机械能）o

做功改变内能的实质：内能和其他形式的能（主要是机械能）的相互转化的过程。

如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。

（2）热传递：

定义：热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。

热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。（热量是变化量，只能说“吸

收热量”或“放出热量”，不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。）

热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加；

拓展知识点：内能的理解

(1)内能是指物体的内能，不是分子的内能，更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是

物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义

的。

(2)任何物体存任何情况下都有内能。

(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内

能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难。

(4)一切物体都具有内能。一个物体温度越高内能越大。我们易误认为“0℃”的物体没有内能。

拓展知识点：内能的应用

(1)利用内能来加热：实质是热传递。

(2)利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。

考点三比热容

知识点一：比热容

(1)定义：单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。

比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg・℃)

比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。

(2)物理意义：水的比热容c水=4.2X103j/(kg•。0),物理意义为：1kg的水温度升高(或降低)1℃,

吸收(或放出)的热量为4.2X103J。

(3)比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态有关,,与质量、体积、温度、密度、

吸热放热、形状等无关。

(4)比较比热容的方法：

①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少(加热时间)：吸收热量多，比热容大。

②质量相同，吸收热量(加热时间)相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。

(5)比热容的应用

1.比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下,

比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。

2.水的比热容较大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对

气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度

降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎

热，冬季内陆比沿海寒冷。

水比热容大的特点，在生产生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通

常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。

知识点二：热量的计算公式

(1)温度升高时用：

Qt^=cm(/—Zo)

c=。吸

mCt—to)

c(Lftj)

+1

cm0

吸

to=tQ

cm

（2）温度降低时用:

0放=（/o—t）

C=—如—

m（寿一，）

c

to=O^L+t

cm

+—+0放

t—to-----

cm

（3）只给出温度变化量时用：

Q=cm/\t

Q

c=--

mA/

Q

m=~^

c/\t

△z=2

cm

Q—热量一焦耳（J）;c—比热容一焦耳每千克摄氏度（J/（kg•℃））；m—质量一千克（kg）；t—末温一

摄氏度（℃）;m一初温一摄氏度（℃）

由公式。=c加△，可知：物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素

决定的。

考点四热机

知识点一：热机

定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。

热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等

知识点二：内燃机

1.汽油机

（1）汽油机的构造：气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。

火花塞

进Q出门

汽缸一怖自不连杆

曲轴

（2）汽油机的工作过程：吸气、压缩、做功、排气。

吸气压缩做功排气

吸气冲程。进气门打开，排气门关闭，活塞由气缸最上端向下运动，汽油和空气的混合物从进气门被

吸入气缸。当活塞运动到最下端时，进气门关闭。

压缩冲程。进气门和排气门都关闭，活塞由气缸的最下端向上运动，燃料混合物被压缩，气缸内温度

升高，气压增大。

做功冲程。在压缩冲程结束后，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物。燃料混合物剧烈燃烧，产生高

温、高压燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆驱使曲轴转动。

排气冲程。进气门关闭，排气门打开，活塞从气缸最下端向上运动，把废弃排出气缸，为下一个循环

做好准备。

2.柴油机

(1)柴油机的构造：气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。

(2)柴油机的工作过程：吸气、压缩、做功、排气。

吸气冲程。进气门打开，排气门关闭，活塞由气缸最上端向下运动，空气从进气门被吸入气缸。当活塞

运动到最下端时，进气门关闭。

压缩冲程。进气门和排气门都关闭，活塞由气缸的最下端向上运动，燃料混合物被压缩，气缸内温度升

高，其温度超过柴油的燃点。

做功冲程。在压缩冲程结束后，由喷油嘴向气缸内喷射雾状的柴油，这些柴油在气缸内高温的空气中剧

烈燃烧，产生高温、高压燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆驱使曲轴转动。

排气冲程。进气门关闭，排气门打开，活塞从气缸最下端向上运动，把废弃排出气缸，为下一个循环做

好准备。

知识点二：内燃机的理解

1.内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

2.内燃机的工作原理：

(1)汽油机和柴油机的工作原理：汽油或柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做

功。活塞通过连杆使内燃机的飞轮转动，从而带动其他机械转动。

(2)活塞在气缸内往复运动，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

(3)在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。

(4)四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。

(5)一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为

机械能。

^知识点三：热值

燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。

(1)定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。

单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg)、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/nP)。

热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无

关。

(2)公式：

①m=Qq=2

qm

Q—放出的热量一焦耳(J);q—热值一焦耳每千克(J/kg)；m一燃料质量一千克(kg)。

®Q=qVq=Q

qv

0一放出的热量一焦耳(J);4一热值一焦耳每立方米(J/m3)；/一燃料体积一立方米(m3)。

(3)物理意义：

酒精的热值是3.0Xl()7j/kg,它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0X107J。

煤气的热值是3.9X107j/m3,它表示：lm3煤气完全燃烧放出的热量是3.9X107J。

考点五热机的效率

1.影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小

部分被有效利用。

2.有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛(提高燃烧的完全程度)；以较强的气

流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧(减少烟气带走的热量)。

3.热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的

效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。

4.公式：°总。点=金效。百。点〃

n

由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于lo

5.热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。

6.提高热机效率的途径：

(1)使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；

(2)机件间保持良好的润滑，减小摩擦。

(3)在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重

要措施。

7.常见热机的效率：蒸汽机6%〜15%、汽油机20%〜30%、柴油机30%〜45%

内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。

考点六能量转换和守恒

1.能量：能量存在多种形式，如机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等.

2.能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的(如图).

蓄电池放电

3.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者

从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.

4.能量转移、转化的特点：具有方向性.

易混易错

易混易错点一：内能、热量和温度的理解易错

(1)内能和温度是状态量，热量是过程量，只能说吸收和放出热量或吸和放热。

(2)物体温度升高，内能增加；反之，温度不一定升高，例如晶体熔化和水沸腾。

(3)物体不对外做功，物体吸收热量，内能增加；反之，物体不一定吸收热量，也可能是外界对物体

做功。

易混易错点二：比热容的理解易错

(1)比热容是物质的一种特性，只与物质的种类有关，与物体的质量、吸收或放出热量的多少、升高

或降低的温度无关。

(2)比热容是表示物质的吸热能力强弱的物理量，比热容越大，吸或放热能力越强，水的比热容较大

一般被选作汽车发动机的冷却液，注意和燃料的热值区分。

易混易错点三：热传递的条件分析不清易错？

热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。而

不是从能量高的物体传到能量低的物体。热传递只与温度高低有关，与能量高低无关。

热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,

只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)

热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高,

内能增加。

易混易错点四：汽油机的4221工作原理理解不透彻易错。

在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循

环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程

和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。

易混易错点五：汽油机工作过程中能量转化记忆不清易错。

压缩冲程将机械能转化为内能。

做功冲程是由内能转化为机械能。

易混易错点六：热机效率与功率理解易错

(1)效率和功率没有关系，不能认为功率大效率就大。

(2)效率是百分数总是小于1。

n=e=fi

［方法技巧J

技巧一分子热运动与扩散现象的辨析

扩散现象是指不同物质相互接触时，可以彼此进入对方中去的现象，扩散现象是分子热运动的结果。

(1)扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质间是不能发生扩散现象的。例如：冷热水混合，

虽然冷水分子和热水分子都能彼此进入对方，但不是扩散现象。

(2)扩散现象能反映分子的无规则运动。而灰尘颗粒、大雾中的微粒及烟尘中的微粒等肉眼能观察到

的分子聚合体在外力下的机械运动，都不是扩散现象。

(3)扩散是人能够直接观察或感知到的宏观现象；分子的无规则运动是微观现象，人无法直接观察。

因此不能说“观察到分子无规则运动”，或“分子的扩散现象”。

技巧二分子间作用力的理解

分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。

(1)当分子间距离等于r°(ro=lOlom)时，分子间引力和斥力相等，合力为0,对外不显力；

(2)当分子间距离减小，小于ro时，分子间引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力，

分子间作用力表现为斥力；

(3)当分子间距离增大，大于ro时，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，引力大于斥力，

分子间作用力表现为引力；

(4)当分子间距离继续增大，分子间作用力继续减小，当分子间距离大于10ro时，分子间作用力就变

得十分微弱，可以忽略了。

技巧三分子热运动与机械运动的辨析理解

研究对象影响因素区别实例

肉眼看不见的自发进行地分子花香四溢、红墨水滴入水中、水中放糖、腌咸

分子热运动温度的高低

微观粒子无规则运动菜、公共场所禁止吸烟等

肉眼可见的宏力的大小和外力作用下的运扫地时尘土飞扬、风吹草动、炊烟袅袅、擦黑

机械运动

观物体方向动板时的粉笔灰、柳絮纷飞等

技巧四做功和热传递的理解应用

①在热传递过程中，是内能在物体间的转移，能的形式并未发生改变；

②在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；

因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度，所以在热传递过程中，高温物体降低的温度不一定等

于低温物体升高的温度；

③热传递的条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。

④做功和热传递改变物体内能上是等效的。

技巧五温度、热量和内能的理解应用

注：热量是一个过程量，不能说物体中含有多少热量，只能用“吸收”和“放出”来描述.

温度热量内能

定义宏观上表示物体的热传递过程中传递热运动的分子动能

冷热程度；微观上反映物能量的多少和分子势能的总和

体中大量分子无规则运

动的剧烈程度

量的性质状态量过程量状态量

表述用僻低""升高"用〃放出〃〃吸收〃、等用"具有""改变""增

"降低到""升高到"表述加"

"是"等表述"减少"等表述

单位摄氏度(℃)焦耳(J)焦耳(J)

联系⑴同一个物体温度越高，内能越大；

(2)一切物体在任何时候任何状态下都具有内能，内能增加或减少，温度不

一定(选填"一定"或"不一定")改变(如晶体的熔化、凝固过程);⑶物体内能的变

化，可能是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做了功或物体对外界做了功；

⑷吸收热量，内能不一定(选填"一定"或"不一定")增加

技巧六汽油机和柴油机的比较

(1)汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。

（2）汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

（3）汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。

（4）柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。

（5）汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。

技巧七4221工作原理的理解

在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2

周，活塞上下往复2次，做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）

是依靠飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程将机械能转化为内能。

做功冲程是由内能转化为机械能。

典伊储析

考向一：分子热运动

【例题1】每年谷雨时节，荷泽牡丹盛开，芳香四溢，人们能闻到花香，这是现象，该现象说明

物质内的分子在不停地做;两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银，这一事实说明分子之

间存在着力。

考向二：内能

【例题2】关于热和能，正确的说法是（）

A.热传递过程中，热量从内能大的物体传向内能小的物体

B.物体内能减少，温度一定降低

C.一切物体不论温度高低，都有内能

D.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多

考向三：比热容

【例题3】如图所示，是根据"探究不同物质吸热能力"实验数据绘制的a、b物质的温度-时间图像,

实验中两种物质的质量相同，初温度相同,选用的加热器相同，由图像可知（)

’1时间/min

A.加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小

B.加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大

C.吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小

D.吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大

考向四：热机

【例题4】如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙

B.飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁

C.飞轮转速3000r/min,则该汽油机1s能做功50次

D.丁图冲程能量转化：机械能转化为内能

考向五：热机的效率

【例题51如图所示是某单缸四冲程汽油机的冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25次，

那么该汽油机飞轮的转速为revs/min；把质量为2kg,温度为25℃的水加热到75℃,水吸收的

热量为xlO5J,若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧kg的焦

炭。［qj^3.0xl07J/kg,c^=4.2xio3J/（kg-℃）］

#r

真题赏析

1.（2023•海南•统考中考真题）下列生活实例中，利用做功改变物体内能的是（）

c.烧水水温升高D.搓手取暖

2.（2023•陕西・统考中考真题）2023年5月28日，国产C919大型客机圆满完成首次商业飞行。下列有

关说法正确的是（）

A.飞机加速升空的过程中，动能减小

B.飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能

C.飞机减速下降的过程中，重力势能不变

D.飞机降落后能在跑道上继续滑行，是由于受到惯性的作用

3.（2023•湖南长沙■统考中考真题）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的

砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（