年浙江省中考科学一轮复习基础提升课件内能核能能量的转化与能量

内能、核能、能量的转化与能量

要点1分子的热运动、内能1.分子运动论观点：物质是由大量微观粒子（包括

分子、

原子和

离子）构成的。微观粒子在不停地做

无规则的热运动。微观粒子之间有

间隔，微观粒子之间存在着

相互作用力（包括引力和斥力）。分子热运动的快慢宏观上表现为

温度的高低，

温度越高热运动越快。分子原子离子无规则间隔相互作用力温度温度2.内能（1）含义：构成物质的大量微粒（如分子、原子、离子等）做

无规则运动而具有的能称为内能，俗称

热能。任何物质都有内能。（2）物体温度越高，微观粒子运动越

快，物体的内能越

大。（3）物体克服摩擦做功，能使物体的内能

增加（选填“增加”或“减少”）。无规则运动热快大增加3.改变物体内能的途径：

做功和

热传递。（1）做功改变内能①外界对物体做功：例如

摩擦生热、

压缩气体等，都可以增加物体的内能；②物体对外界做功：例如，可以使物体的内能减少。做功热传递摩擦生热压缩气体（2）热传递改变内能①热传递的三种形式：热传导、

热对流、热辐射。②热传递的条件：

存在温度差。③热传递的方向：

热量从

高温物体传给

低温物体或者从物体的

高温部分到低温部分。④区分热量、内能和温度热对流存在温度差热量高温物体低温物体高温部分热量：是指热传递过程中传递的内能。内能：物体具有的一种能量。是指一个物体内部所有分子运动的

动能和势能总和。温度：表示物体的

冷热程度。⑤对物体加热可以

增加物体内能，对物体冷却可以

减少物体内能。这是通过

热传递改变物体的内能。动能和势能冷热增加减少热传递要点2比热容1.比热容（1）物理意义：描述物质吸热、散热能力的物理量。（2）定义：

单位质量的物质，温度每升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量。（3）单位：焦/（千克·摄氏度），读作焦每千克摄氏度，符号

J/（kg·℃）

。（4）热量的计算公式：

Q＝cmΔt

。单位质量的物质，温度每升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量J/（kg·℃）

Q＝cmΔt

要点3热值、热机1.热值（1）物理意义：描述燃料完全燃烧时

释放热量的能力。（2）定义：单位质量的燃料完全燃烧时

放出的热量。（3）单位：

焦/千克，读作

焦每千克，符号

J/kg

。（4）计算公式：Q＝mq（气体燃料计算时用：Q＝Vq）。释放热量放出的热量焦/千克焦每千克J/kg

2.热机：汽油机是重要的内燃机之一。所有内燃机的能量转化方式都是将

内能转化为

机械能。汽油机的主要结构有汽缸、活塞、连杆、曲轴、火花塞等。四个冲程汽油机工作过程一个周期分为：

吸气冲程、

压缩冲程、

做功冲程、

排气冲程。其中吸气冲程吸入的是

汽油和空气的混合气体；压缩冲程时活塞对混合气体

做功，混合气体内能增大温度升高；做功冲程时火花塞点火，汽油燃烧放热，推动活塞向外运动，该冲程将

内能转化为

机械能；排气冲程将燃烧后的废气排出汽油机。柴油机没有火花塞，但有喷油嘴。内机械吸气压缩做功排气汽油和空气做功内能机械能

汽油机的四冲程工程简图要点4核能的利用1.核能指原子核在转变过程中所释放出的能量，又称为

原子能。2.核反应包括

重核裂变和

轻核聚变两种类型。前者通过链式反应实现，后者通过热核反应实现。3.核电站的核心是核反应堆，此外还配套有蒸汽机和发电机。原子能重核裂变轻核聚变要点5能量的转化与守恒1.能量的转化和守恒定律：

能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变。能量的转化和转移都是具有

方向性的。2.能量转化和守恒是自然科学最基本的规律。“永动机”是不可能成功的，因为它违背了

能量的转化和守恒定律。能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变方向性能量的转化和守恒定律

例1端午节煮粽子时，厨房飘满了粽子的清香，这说明（

C

）A.分子间存在吸引力B.分子间存在排斥力C.分子在无规则运动D.液体分子连续分布，气体分子间有间隙C跟踪训练1以下是实验小组做的实验：（1）如图甲所示，墨水滴在水中自发地散开，说明分子在

不停地做无规则运动；该实验揭示的原理可以解释

A

（选填字母）；不停地做无规则运动A

A.花香四溢B.烟雾缭绕C.尘埃飞扬D.雪花飘飘（2）如图乙所示，在玻璃管内下端装有一半的水，再沿管壁慢慢地注入带颜色的酒精，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体体积减小了，这说明分子间存在

间隙。间隙例2以下现象中能给分子运动提供证据的是（

A

）A.甲图中美味佳肴香气扑鼻B.乙图中将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起C.丙图中用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引纸屑D.丁图中粘有小塑料粒的气球膨胀时，塑料粒子间距离增大A

跟踪训练2学习分子的有关知识之后，小王等同学提出这样一个问题：分子的运动快慢和温度之间有没有关系？①分子运动快慢与温度没有关系；②分子运动快慢与温度有关系，并且温度越高分子运动越快；为了研究猜想①是否正确？小王等同学进行了如下实验：如图取来相同的两只烧杯，在其中放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，小王他们发现温度高的那杯水中的颜色变化得快一些，小王他们通过分析、归纳、总结，得出分子的运动快慢和温度之间的关系。（1）实验过程中，用相同的烧杯，放质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，所运用的一种研究方法是：

控制变量法；（2）实验过程中，

不能（选填“能”或“不能”）用玻璃棒搅动杯中的水；（3）如果将上面的实验改成能研究“分子运动的快慢与物质的种类有关”的实验，那么，实验要控制物质的

温度、质量不变。控制变量法不能温度、质量例3如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，下方可以挂起重物。该现象主要说明了（

B

）BA.分子间有空隙B.分子间存在吸引力C.分子间存在排斥力D.分子处在永不停息地无规则运动中跟踪训练3如图所示，“天宫课堂”上王亚平老师将两块透明板上的水球接触后粘在一起，慢慢拉开板后形成一个长长的“液桥”，该现象主要说明了（

B

）BA.水分子间有空隙B.水分子间存在吸引力C.水分子间存在排斥力D.水分子处在永不停息地无规则运动中例4如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（

D

）DA.管口出现的“白气”是水蒸气B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加C.水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的D.水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的跟踪训练4.1如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中，过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是（

C

）CA.木材的导热性比金属好B.木筷不烫手其内能不变C.金属勺通过热传递变烫D.

“白气”是由汽化形成的跟踪训练4.2

2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气

内能增大（填能量形式）；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外

做功，使膨胀机转动，将内能转化为

机械能，带动发电机产生电能输送至电网。内能做功机械能例5物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是0.4kg的沙子和水同时加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示。那么：（1）图中

a

（选填“a”或“b”）图是沙子吸热升温的图象。a

（2）加热满2min时，水吸收了多少热量？（2）Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103

J/（kg·℃）×0.4

kg×（70℃－20℃）＝8.4×104

J；（3）求出沙子的比热容大约是多少？（3）在2分钟的时间内，Q沙吸＝Q水吸＝8.4×104

J，Δt沙＝250℃－20℃＝230℃，m沙＝0.4

kg，

跟踪训练5用两个相同的“热得快”加热器，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示。根据图象可知，甲液体的比热容

小于（选填“大于”“等于”或“小于”）乙液体的比热容。质量为500克、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为

6.3×104

焦。[甲液体的比热容为1.8×103焦/（千克·℃）]。小于6.3×104

例6

2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09％的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（D

）

A

B

C

DD跟踪训练6.1喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（

B

）BA.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.压缩冲程和排气冲程跟踪训练6.2

1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（

B

）A.是压缩冲程B.气体对外做功，内能转化为机械能C.活塞依靠飞轮的惯性而运动D.气体对外做功，气体的内能增加B例7如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全。为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是Q放＝qm＝1.5×107J/kg×0.04kg＝6×105J。（2）水吸收的热量是多少？

（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？

（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。（4）燃烧不完全；部分热量散发到空气中；锅吸收一部分热量。跟踪训练7氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02kg氢气，2h能匀速骑行50km，氢能自行车与骑行者总质量为84kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为1.4×108J/kg。氢气完全燃烧产生的热量是

2.8×106

J，氢气的利用效率是

75％

（g＝10N/kg）。2.8×106

75％

例8

2023年8月25日，新一代“人造太阳”－－“中国环流三号”取得重大科研进展，是我国核聚变能量开发进程中的重要里程碑。下列关于核聚变的说法错误的是（

A

）AA.目前我国的核电站是利用核聚变来发电的B.核聚变的发生需要极高的温度，所以核聚变也叫热核反应C.核聚变的原料是相对原子质量较小的原子，比如氘、氚等D.氢弹是根据核聚变原理制造的，它的威力比原子弹大得多跟踪训练8有“人造太阳”之称的世界首个全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST），由我国科学团队建成并成功运行，不仅创造了1.2亿度101秒、可重复高约束模403秒等10项托卡马克运行的世界纪录，还为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。下列说法不正确的是（

B

）A.目前核电站是利用核裂变反应发电的B.

“人造太阳”的原理与原子弹的原理相同C.超高温是核聚变反应需要满足的条件之一D.核电站发电的能量转化过程是：核能→内能→机械能→电能B例9

2024年4月24日是第九个“中国航天日”，物理社团的同学们制作了水火箭，如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。结合题中信息，以下说法错误的是（

D

）DA.水向下喷出会使水火箭升空是由于物体间力的作用是相互的B.上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少C.水火箭加速升空过程中能量守恒D.往水火箭里打气的过程相当于热机的做功冲程跟踪训练9.1中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球，饮水鸟的重心上移“低头喝水”，如图乙；此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。下列说法不正确的是（

A

）AA.下球中乙醚汽化的过程，是通过做功的方式改变了内能大小B.

“饮水鸟”不是永动机，其能量转化过程符合能量守恒定律C.若空气温度很低，饮水鸟内的乙醚汽化太慢，饮水鸟会慢慢地停下来D.如果没有能量补充，“饮水鸟”的运动最终会停下来跟踪训练9.2如图所示展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动，叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动，人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池水抽到上面的水池中……，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作。这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。根据你所学的物理知识判断：在不借助外力的情况下，这个装置

不能（选填“能”或“不能”）一直工作下去，理由是：

因为高处水池中水的重力势能，只有部分转化为叶轮的动能，而叶轮的动能部分用来打磨物体及克服转动部分的摩擦做功，不会全部提供给水泵用来提升水。不能因为高处水池中水的重力势能，只有部分转化为叶轮的动能，而叶轮的动能部分用来打磨物体及克服转动部分的摩擦做功，不会全部提供给水泵用来提升水

1.物体内能的大小与很多因素有关，微观上是构成物质微粒数量的多少，微粒间的间隔大小，运动的剧烈程度等，宏观上是物体

质量、状态、温度等。同一物体，温度越高内能越大。不同物体的内能多少无法比较。2.物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如冰块吸热

熔化过程中，内能增加，但温度不变。3.内能是因为分子热运动而具有的能，而分子热运动是永不停息的，所以一般情况下内能不会为零。质量、状态、温度熔化4.燃料的“完全燃烧”指燃料中的碳元素全部变成

二氧化碳，氢元素全部变为

水。5.汽油机一个工作周期，曲轴转

两圈，做功

一次。6.从图中识别汽油机工作过程的四个冲程，要注意观察细节：活塞的上下运动情况（凸轮的转动方向）、进气门和出气门的打开和关闭情况、火花塞是否点燃等。二氧化碳水两一

1.两个相同的杯子中装有质量相同的冷水和热水，分别向两杯中放入同样的糖块，冷水中的糖块比热水中的溶解得慢，这是因为冷水温度低导致（

D

）A.物质分子不运动B.水分子间没有间隙C.糖分子间没有斥力D.物质分子运动缓慢D2.如图所示，热熔法连接PPR管时，用热熔器加热粗管端口内层和细管端口外层，然后把细管推进粗管，冷却后两根管子就连接在一起很难被拉开了，这个现象说明（

C

）A.分子是由原子构成的B.分子是运动的C.分子间存在引力D.分子间存在斥力C3.二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术，起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热。使筒内的液态CO2迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（

D

）A.高压泵压缩CO2，气体内能增大，温度降低B.高压泵压缩CO2，气体内能减小，温度升高C.高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高D.高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低D4.关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（

B

）A.

0℃的冰没有内能B.冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加C.物体的温度越高，所含的热量越多D.只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变B5.下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（

B

）A.汽车发动机用水作冷却剂B.人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷C.海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住D.生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度6.汽油机的一个工作循环中，能量转化方式与图示“爆炸”过程相同的是（

C

）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程BC7.原子弹与核电站的根本区别是（

C

）A.原子弹利用核裂变，核电站利用核聚变B.原子弹利用核聚变，核电站利用核裂变C.原子弹对裂变