2019-2020年河北专版中考物理第一部分系统复习成绩基石第12讲内能内能的利用讲义

第一部分系统复习成绩基石第十二讲

内能内能的利用考点梳理过关考点1

分子热运动★

物质构成常见的物质是由极其微小的粒子——①分子、原子构成的．分子很小，人们通常以②10－10m

为单位来量度分子分子热运动一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高，分子运动越③剧烈.由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做④分子的热运动扩散现象定义不同的物质在互相⑤接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散生活举例“花香袭人知骤暖”、“墙角放煤，日久变黑”、“酒香不怕巷子深”、“槐花飘香”说明一切物质的分子都在不停地做⑥无规则运动，分子间有⑦间隙影响因素扩散现象与⑧温度有关，且温度越高，扩散得越⑨快分子间作用力分子之间存在⑩引力，因而固体和液体能保持一定的体积；分子之间存在⑪斥力，所以固体和液体很难被压缩分子动理论常见的物质是由大量的⑫分子、原子构成的；物质内的分子在不停地做⑬热运动；分子之间存在⑭引力和⑮斥力辨一辨►1.扩散现象发生在两种或几种相互接触的不同物质之间，并且在固、液、气三种状态不同的物质之间都能发生．()2．分子间的引力和斥力是同时存在的，引力和斥力都随着分子间距离的增大而增大．()

√

×考点2

内能★

1.．。定义：物体内①所有分子热运动的②动能与分子③势能的总和，叫做物体的内能．2.一切物体在④任何情况下都具有内能．3.内能大小与温度有关．同一物体的内能随温度的升高而⑤增加，随温度的降低而⑥减少.改变方式实质条件举例联系做功内能与其他形式的能之间的⑦相互转化外界对物体做功，物体的内能⑧增加钻木取火；摩擦生热做功和热传递对改变物体的内能是等效的．一个物体的内能改变了，可能是利用了⑪做功的方式，也可能是利用了⑫热传递的方式物体对外界做功，物体的内能⑨减少气体膨胀做功热传递内能的转移(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)不同物体或物体的不同部位之间存在⑩温差热水袋取暖；煮饭；温室效应4.改变内能的方式：做功和热传递.辨一辨►1.热量是一个过程量，只能用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”表述．()2．物体温度升高，内能一定增加，可能吸热，也可能外界对物体做功．物体吸热，温度一定升高．()√

×5.热量：在热传递过程中，传递能量的⑬多少.热量的单位是⑭焦耳(J)

.考点3

比热容★物理意义描述物体吸、放热本领的物理量定义①一定质量的某种物质，在温度升高时②

吸收的热量与③它的质量和④升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容．用符号c表示说明单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容单位⑤

焦每千克摄氏度，符号⑥J/(kg·℃)

水的比热容水的比热容是⑦

4.2×103J/(kg·℃)

，它的物理意义：⑧

1kg的水温度升高(或降低)⑨1℃所吸收(或放出)的⑩

热量为4.2×103J；利用：一是取暖，二是散热，三是调节气候吸、放热公式吸热公式：⑪

Q吸＝cm(t－t0)

；放热公式：⑫

Q放＝cm(t0－t)

；若不考虑热量损失，则Q吸＝Q放(热平衡公式)辨一辨►1.比热容是物质自身的性质之一，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，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．同一物质的比热容不随状态的改变而改变．()3．生产生活中常利用水作发动机的冷却剂，这是因为一定质量的水升高一定的温度比其他同样质量的物质升高相同的温度吸收的热量多．()√×√考点4

热机★定义燃料直接在发动机①汽缸内燃烧产生动力的热机分类②汽油机和③柴油机

汽油机工作示意图工作过程(四冲程)

每一个工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．此过程中曲轴和飞轮转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的④惯性来完成的，⑤做功冲程是唯一对外做功的冲程做功冲程中是将⑥内能转化为⑦机械能；压缩冲程中是将⑧

机械能转化为⑨

内能说明,汽油机和柴油机在构造上有所不同，汽油机顶部有火花塞，而柴油机顶部有喷油嘴．另外，二者在工作过程中也略有不同1．热机的定义：利用燃料燃烧释放出的能量做功的机械．2．热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等．3．内燃机

辨一辨►1.在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程都要靠曲轴上安装的飞轮的惯性来带动完成．()2．一个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴(飞轮)转动两周，对外做功两次．()√×考点5

燃料的热值和热机效率★燃料的热值定义某种燃料①完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值公式Q＝qm(q为热值)；Q＝qV单位②焦每千克(符号：J/kg)；焦每立方米(符号：J/m3)物理意义酒精的热值是3.0×107J/kg，表示：③1kg

酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J煤气的热值是3.9×107J/m3，表示：④1m3

煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J热机效率

定义热机用来做⑤有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的⑥能量之比叫做热机的效率公式η＝⑦，

提高效率途径使燃料充分⑧燃烧，如：煤粒磨成煤粉、加大送风量等；尽量减少各种⑨热量损失；机件间保持良好的⑩润滑、减小⑪摩擦辨一辨►1.热值和密度、比热容等物理量性质相同，是物质本身的一种特性，它只与物质的种类有关，与燃料的质量、体积、燃烧情况无关．()2．做相同的有用功，热机效率高的，消耗的燃料少，对于汽车来说跑同样的路程，消耗的燃料少．()√√考点6

能量的转化和守恒★1．转化：能量由一种形式转变为另一种形式．例如，电灯发光：电能转化为光能和内能．2．转移：能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体．例如，碰撞时，动能从一个物体转移到另一个物体上．3．能量守恒定律：能量既不会①凭空消失，也不会

②凭空产生，它只会从③一种形式转化为④其他形式，或者从一个物体⑤转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量⑥保持不变.说明：①能量的转化和转移都是有方向性的；②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一．想一想►荡秋千和小球在地面自由弹跳，观察秋千和小球的运动情况：1．秋千摆动，停止用力时，秋千会一直运动下去吗？小球自由弹跳时，会一直上下弹跳吗？它们的能量是如何转化的？减少的能量消失了吗？2．荡秋千和小球在地面自由弹跳时，在能量转化的过程中，它们具有的总能量变化了吗？不会不会荡秋千时，机械能转化为内能；小球弹跳时，机械能转化为内能能量不会消失不变【教材重点图片】重点图片命题点1.分子动理论(1)如图13.1－2所示，抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起，这是①扩散现象，它说明分子在不停地做②无规则运动；(2)如图13.1－4所示，两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为铅柱的分子之间存在③引力.2.物体内能的改变(1)如图13.2－4所示，冬天双手摩擦是利用④做功改变内能的．向手上哈气是利用⑤热传递改变内能的；(2)如图13.2－5所示，当塞子跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了可以看到的小水滴．在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度⑥降低，内能⑦减小.3.能量守恒定律如图14.3－3所示是一种设想的永动机，这种永动机⑧不能永远运动下去．在转化和转移的过程中，能量的总量⑨保持不变.九全P3图13.1－2九全P4图13.1－4九全P8图13.2－4九全P9图13.2－5九全P29图14.3－3重点难点突破类型1分子动理论【例1】[2017·枣庄中考]下列关于分子的说法中，正确的是(C)A.所有物质的分子都是规则排列的B.0℃时，所有物质的分子都停止了运动C.分子之间的引力与斥力是同时存在的D.固体的分子之间只有引力，没有斥力【思路点拨】固体中晶体的分子是规则排列的，气体和液体的分子是不规则排列的；分子在永不停息地做无规则运动，在0℃时，所有物质的分子仍然在做无规则运动；任何分子间同时存在着相互作用的引力和斥力，二者同时存在.变式运用►1.[2017·盐城中考]端午节，小红一进家门便闻到粽子的香味．这一现象表明()

A.分子间有间隙B．分子间存在引力C.分子间存在斥力D．分子在永不停息地运动D小红闻到了粽子的香味，说明粽子的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，被小红闻到了．不能说明分子间的作用力和分子的组成情况．类型2温度、内能、热量的比较1．区别(1)温度：一切物体任何时候都有温度．(2)内能：能量的一种形式，可以转化或转移．物体的内能不会为零，通常用“具有”来修饰．(3)热量：用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”表述．如果物体之间没有温度差，就没有热传递，就没有内能的转移，也就不存在“热量”．2．联系(1)物体吸热，内能一定增加，温度不一定升高；物体放热，内能一定减少，温度不一定降低．(2)物体温度升高，内能一定增加，可能吸热，也可能外界对物体做功．(3)物体温度降低，内能一定减少，可能放热，也可能物体对外界做功.做功内能改变温度改变能量转化不一定热传递能量转移一定热量【例2】[2017·连云港中考]下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是(B)A.0℃的冰没有内能B.冬天搓手取暖是利用做功来改变内能C.物体温度越高，所含热量越多D.物体的机械能越多，其内能就越多【思路点拨】一切物体在任何状态下都有内能；搓手取暖，是利用做功的方式增加手的内能；不能说物体“含有”热量；机械能与内能是两种完全不同的能量形式，无法进行比较.

变式运用►2.[2017·天津中考]下列事例中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是()

A.用力搓手，手会发热B．用炉灶烧水，水温升高C.汽缸内气体被压缩，温度升高D．用锯条锯木头，锯条温度升高B

用力搓手，克服摩擦力做功，手的温度升高、汽缸内气体被压缩，活塞对缸内气体做功，气体温度升高、用锯条锯木头，克服阻力做功，锯条温度升高，这都是通过做功的方式增大内能，使温度升高的；用炉灶烧水，火焰的温度高于水的温度，内能从火焰传递给水，这是通过热传递的方式增大内能的．故B选项符合题意．类型3热学计算热量的计算可以分为以下两种类型：2．能量转化型(1)燃料燃烧放出热量的公式：Q放＝qm，其变形式：(2)效率的计算公式：，其变形式：1.能量转移型

【例3】[2016·大连中考]用炉子烧水时，将10kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了0.5kg的焦炭，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，焦炭的热值是3.0×107J/kg.试求：(1)水吸收的热量是多少？(2)0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量是多少？(3)炉子烧水的效率是多少？解：(1)水吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(100℃－20℃)＝3.36×106J(2)0.5kg焦炭完全燃烧放出的热量Q放＝m炭q＝0.5kg×3.0×107J/kg＝1.5×107J(3)炉子烧水的效率思路点拨炉子烧水时，有效利用的能量是被水吸收的能量Q吸，燃料完全燃烧放出的热量Q放＝m(V)q，炉子烧水的效率

，若不计热量损失，建立等量关系，则Q吸＝Q放，cmΔt＝mq.变式运用►3[2017·安徽中考]农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤．完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出

J的热量；若这些热量完全被质量为100kg，初温为20℃的水吸收，可使水温升高到

℃.[已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/(kg·℃)]秸秆煤完全燃烧放出的热量Q＝mq＝0.5kg×2.1×107J/kg＝1.05×107J.热量完全被水吸收后，水升高后的温度为t，则Q＝Q吸＝cm(t－t0)，即1.05×107J＝100kg×4.2×103J/(kg·℃)×(t－20℃)，解得t＝45℃.1.05×10745类型4

能量的转化和守恒【例4】[2017·扬州中考]如图，是汽油机模型，正在进行的是

冲程，该冲程将

能转化为

能．压缩机械内【思路点拨】由图可知，此时两气门均关闭，活塞由下向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能.变式运用►4.[2016·乐山中考]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.水力发电是将化学能转化为电能C.人造地球卫星从远地点向近地点运动的过程中，动能减小，势能增大D.人造卫星展开太阳电池板，把太阳能转化为电能提供给卫星上的用电器D重点实验聚焦实验18：探究不同物质的吸热本领1．实验中经常需要补充的重要器材：天平、

温度计和秒表．2．实验中用相同加热器加热的目的：使液体在相同的时间内吸收相同的热量．3．实验中转换法的应用：通过比较加热的时间来判断液体吸收热量的多少．4．实验中控制变量法的应用：通过观察升高相同的温度，

比较加热时间来判断物体的吸热能力．5．实验中液体的选择：应选取质量相同的不同液体；

而不是体积相同的不同液体．6．分析实验数据，

总结实验结论，如：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量多的吸热能力强(或质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高温度少的吸热能力强)．【例】[2017·南京中考]如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的装置加热，实验数据记录如下表：温度/℃20304050加热时间/s甲04082126乙0184064(1)实验中，可以通过加热时间(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少.(2)分析实验数据可知：当它们升高相同温度时，甲(选填“甲”或“乙”，下同)液体需要吸收的热量更多；当它们吸收相同的热量时，乙液体升温更高.(3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，甲液体冷却效果更好．【思路点拨】(1)加热方法完全相同，可以认为相同时间里物质吸收的热量相同，用加热时间的长短表示吸收热量的多少，这是转换法；(2)分析甲和乙的温度的变化关系，在升高相同温度的情况下(10℃)，甲需要的时间长(40s)，乙需要的时间短(18s)，得出升高相同的温度，甲需要吸收的热量要多，故甲的吸热能力较强，甲的比热容大．在加热相等时间内(40s)，甲的温度升高10℃，乙的温度升高20℃，则乙液体升温更高；(3)因为甲的比热容较大，相同质量的甲和乙比较，升高(降低)相同的温度，甲吸收(放出)的热量多，所以用甲液体冷却汽车发动机效果较好.命题挖掘►(4)实验中比较物体吸热多少时用到的实验方法是转换法.(5)要完成该实验，除了图中实验器材外，还需要用到的实验器材是秒表.(6)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是①用“水浴法”加热，受热均匀，不需要搅拌；②原方案两次加热，酒精灯火焰不易控制完全相同，新方案用同一热源加热，确保相同时间内提供的热量相等；③两实验同时进行，便于同时比较水和煤油升温的快慢.(答出一个即可)六年真题全练命题点1分子动理论1．[2017·河北中考]用分子的知识解释下列现象，其中合理的是(

)A.水结成冰，是因为水分子停止了运动B.变瘪了的乒乓球放在热水中鼓起，是由于分子的体积变大C.加入糖的水变甜，是由于分子永不停息地做无规则运动D.1L大豆与1L水混合后总体积小于2L，是由于分子间有间隙C

水结成冰，是因为降温后水分子间的间隔变小，分子总是在不停地运动的，故A选项解释错误；变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来，是由于温度升高，分子的间隔变大，分子体积不变，故B选项解释错误；加入糖的水变甜，是由于分子永不停息地做无规则运动，故C选项解释正确；1L大豆与1L水混合后总体积小于2L，大豆是宏观的物质，不能说明分子间有间隔，故D选项错误．2.[2015·河北中考]用“分子的观点”解释下列现象，不正确的是(

)A.水结成冰——分子发生变化B.气体易被压缩——分子间隔大C.水加糖变甜——分子不停地运动D.铁块很难压缩——分子间存在斥力A

水结成冰是水由液态变为固态，只是物质状态发生了变化，分子本身不变；气体分子间距大，分子间的作用力较小，所以气体易被压缩；在水中加糖，由于分子不停地运动，糖分子运动到水分子之间的间隔中去了，使整杯水变甜；分子间存在相互作用的斥力，导致铁块很难压缩．3.[2014·河北中考]如图所示实验不能用“分子在不停地运动”解释的是(

)C

闻到气味是通过气体分子的无规则运动实现的；抽出玻璃板之后，空气和二氧化氮彼此进入对方的瓶中，最终两个瓶子的气体都呈红棕色，说明分子在不停地运动；将品红溶液滴入水中，溶液呈红色，属于扩散现象，是分子不停地做无规则运动的结果；刻出划痕是力的作用效果的体现，力改变了物体的形状．4．[2013·河北中考]登山时喝空的矿泉水瓶，拧紧瓶盖，下山后瓶子就会变瘪，瓶内的气体分子(

)A.间隔减小

B.质量减小C.个数减少

D.体积减小A

拧紧矿泉水瓶的瓶盖，瓶内外没有气体的交换，所以瓶内气体分子的质量不变，气体分子的个数不会发生变化；因为山下气体压强变大，瓶子被压瘪，瓶内气体的体积变小，所以气体分子间隔变小．5.[2013·河北中考]如图所示，在下面的空格处填入相应的内容．两个压紧的铅块能吊起钩码，说明

.把接触面磨平的铅块压紧，能够吊起钩码，说明分子之间存在引力．分子间存在引力猜押预测►1.[2017·淮安中考]如图所示，将两个表面平整、干净的铅柱紧压后，它们就会粘在一起，即使在下面吊一个较重的物体也不会被拉开这个实验表明(

)A.分子间存在引力B.分子间存在斥力C.分子在永不停息地运动D.分子间有空隙A

这个实验说明分子间存在引力，故选A.命题点2内能、热量、温度★6．[2017·河北中考]下列说法正确的是(

)A.热机消耗的燃料越多，效率就越低B.热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体C.同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多D.人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害D

热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以根据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误；热传递中，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，传递的不是温度，故B错误；由Q＝cmΔt可知，在没有外界做功时，同一物体，温度降得越多，放出的热量就越多，故C错误；生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分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．故D正确．7.[2015·河北中考](多选)下列说法正确的是(

)A.两杯水温度相同，内能也一定相同B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递C.由于水的比热容大，工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质D.质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后，水的温度高于煤油的温度CD

物质的内能与物质的种类、物质的质量、物质的温度、物质的体积有关，因为不知道两杯水的质量，所以我们不能比较两杯水的内能；热传递的条件是有温度差，当温度不相同的两个物体接触时，热量从高温物体传递到低温物体；因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以工厂里的冷却塔大多用水作冷却物质；质量、初温相同的水和煤油，放出相同的热量，因为水的比热容大，温度变化小，所以水的末温高一些．8.[2016·河北中考]如图所示，瓶子里装有少量的水，用力打气，瓶塞向上跳起，瓶内有白雾产生，白雾是

形成的．瓶塞向上跳起过程中，瓶内气体

，温度降低，内能减小；将内能转化为机械能，其能量转化情况与四冲程汽油机的

冲程相同．瓶内气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化形成小水滴，看起来像“白雾”一样，同时塞子飞出去，内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程相同．液化对外做功做功猜押预测►2.[2017·兰州中考]关于内能、温度和热量，下列说法正确的是(

)A.物体的内能跟物体的运动速度、物体的温度和物质状态都有关系B.不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大C.质量和初温相同的水和煤油，放出相同热量时煤油温度降低的多D.内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移C

物体内能与物体的质量、温度、物质的状态等有关，但与物体的运动速度无关，故A错误；热值是指1kg某种物质完全燃烧放出的热量，不知道燃料的质量，热值大的物质放出的热量不一定多，故B错误；水的比热容比煤油的大，质量相等的水和煤油放出相等的热量，煤油降低的温度多，故C正确；热传递时，能量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，与内能的多少无关，故D错误．命题点3热学计算★9．[2017·河北中考]汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将

能转化成

能，一辆汽车一年行驶三万公里，消耗汽油2t，这些汽油完全燃烧放出

J的热量．(q汽油＝4.6×107J/kg)内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈地燃烧过程中化学能转化为内能，其中压缩冲程将机械