1、第十二單元：機械能和內能一知識要點（一）動能 勢能 機械能（二）內能 熱傳遞1、物體內所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能。任何物體任何溫度下都具有內能。溫度升高，分子無規則運動加快，物體的內能就增大。2、做功和熱傳遞可以改變物體的內能。物體在熱傳遞過程中轉移能量的多少叫做熱量。熱量的單位是焦。3、物體吸熱，內能增加，放出熱量，內能減少。對外做功，內能減少。氣沖程。壓縮沖程是將機械能轉化為內能，做功沖程是將內能轉化為機械能。汽油機完成一個工作循環曲軸旋轉兩圈，活塞往復兩次。4、活動12.8“比較質量相等的不同燃料充分燃燒時放出的熱量”說明：質量相等的不同燃料完全燃燒所放出的

2、餓熱量一般是不相同的。單位質量的某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值。燃料的熱值用 q表示，單位是J/kg，計算公式是Q放=mq（完全燃燒） ,質量的單位取kg。5、干木材的熱值是1.2107J/kg意義是完全燃燒1kg干木材所放出的熱量是1.2107J。6、熱機效率。二重難點例題分析圖1【例題1】（09威海）“神舟七號”載人飛船完成各項任務后，在返回的過程中，返回艙進入大氣層將通過一段黑障區，這一段時間飛船將“燒成”一個大火球，如圖1所示，而飛船內的宇航員和設備則安然無恙，下列說法正確的是（ ）A飛船“燃燒”是由于高速運動的飛船與大氣層摩擦內能轉化為機械能B飛船“燃燒”是由于高速運動

3、的飛船與大氣層摩擦機械能轉化為內能C飛船“燃燒”是航天員為了消除太空細菌采取的高溫消毒措施D飛船外殼上的燒蝕層先熔化后汽化，從而放出了大量的熱保護了飛船【解析】內能與溫度有關，溫度升高，內能就會增加，飛船在飛行時和大氣摩擦，摩擦屬于做功，溫度會上升，導致飛船內能增大，這是機械能轉化為內能的過程。【答案】B圖2【例題2】（09河北）小明在用單擺做動能和勢能轉化的實驗中，感到小球往返擺動的時間很有規律。于是猜想，小球往返擺動一次的時間可能與小球的質量、擺長l以及擺動的幅度s有關。小明用圖2所示的裝置，對猜想進行探究。（1）用一小球，使其擺動，記下小球往返擺動次數和所用的時間；在擺長不變的條件下，用

4、質量不同的小球，重復實驗。小明經計算分析得出結論：在擺長不變的條件下，小球往返擺動一次所用的時間與小球的質量無關。針對猜想，小明在實驗過程中可能忽視的一個因素是： 。（2）為了研究小球往返擺動一次所用時間與擺長的關系，請你寫出實驗方法。 【解析】本題母題來自課后習題，來源于課本，但側重實驗方法的考查。要求考生很好的掌握控制變量法，并能自如應用。【答案】（1）小球擺動的幅度應保持不變（或擺動幅度） （2）用同一小球，再保持擺動幅度不變的條件下，比較擺長不同時，小球往返擺動一次所用的時間。【例題3】（09河北）根據表中幾種物質的比熱容，判斷下列說法中不正確的是（ ）A.制作體溫計常用水銀做介質，原

5、因之一是水銀的比熱容小B.北方樓房中的暖氣用水做介質，利用了水的比熱容大的特性C.由于水比沙石的比熱容大，所以內陸地區的晝夜溫差比沿海地區大1000時間1020304050溫度20406080甲乙圖4D.由于水比冰的比熱容大，所以冷卻食品時0oC的水比0oC的冰效果好圖3【解析】冷卻食品時0oC的冰比0oC的水效果要好，原因是晶體熔化時吸熱要吸熱。【答案】D【例題4】（09濟寧）用兩個相同的“熱得快”分別給質量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時加熱，兩液體的溫度隨時間變化的圖像如圖4所示。如果要你從甲、乙兩液體中選擇汽車的冷卻液，應選擇 液體。【解析】這是時間-溫度的關系圖，反映的是比熱容的大小

6、。在相同時間（比如40min）,乙的溫度比甲低，說明乙升高的溫度比甲小，適合做冷卻液。【答案】乙【例題5】（09泰安）若一太陽能熱水器內裝有100kg溫度為20的水，陽光照射一天后, 水溫升高到70，則熱水器內的水吸收了 J的太陽能；這是通過 （選填“做功”或“熱傳遞”）改變了水的內能。已知水的比熱容為4.2103J(kg) 【解析】水吸收熱量后溫度會升高，計算熱量的計算公式是Q吸= cm(t-t0)。太陽光的照射屬于熱傳遞。【答案】2.1107 熱傳遞【例題6】（09蘭州）汽油的熱值是4.6107 J/ kg,完全燃燒210g汽油能放出 J的熱量；若這些熱量全部被水吸收，可使 kg水，從20

7、升高到43（水的比熱容為4.2103 J/(kg) ）。【解析】燃料完全燃燒之后放出熱量的計算公式是Q放=mq，熱量全部被水吸收，說明Q吸=Q放，Q吸= cm(t-t0)。【答案】9.66106 100 【例題7】（09泰安）泰安五岳專用汽車有限公司是一家大型的特種專用汽車生產基地。該廠某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0103N，消耗燃油1.5103m3（假設燃油完全燃燒）。若燃油的密度0.8103kg/m3，熱值q4107J/kg，求：（1）專用車牽引力所做的功。（2）已知熱機效率（式中W為熱機在某段時間內對外所做的功，Q為它在這段時間內所消耗

8、的燃油完全燃燒所產生的熱量），則該專用車的熱機效率是多少？【解析】根據題意，汽車勻速行使，牽引力等于摩擦力。帶入功的公式W=FS計算即可。燃料完全燃燒之后放出熱量的計算公式是Q放=mq，帶入熱機效率公式計算。【答案】（1）因為專用車勻速行駛，所以牽引力Ff3.0103N牽引力做的功WFs3.0103N5.6103m 1.68107J （2）消耗燃油的質量：mV0.8103kg/m31.5103m31.2kg 燃油完全燃燒所產生的熱量：Qmq1.2kg4107J/kg4.8107J 熱機效率35%三綜合練習（一）選擇題1下列說法中正確的是 （ ）A海波的熔點和凝固點不同B高壓鍋內氣壓大沸點低食物

9、熟得快C物體的溫度升高，內能增加D水的溫度降低到O就一定會結冰2汽車油箱的汽油用掉一半后，關于油箱內汽油的說法正確的是（ ）A它的質量變為原來的一半 B它的密度變為原來的一半C它的熱值變為原來的一半 D它的比熱容變為原來的一半3以下說法中,正確的是（ ）A溫度低的物體吸收的熱量一定少 B質量為5g,溫度為100的水含有2.1104J的熱量C在物體對外做功過程中,物體不斷地放出內能D在熱傳遞過程中,物體吸收或放出的熱量越多,它的內能變化就越大4在進行如圖5所示的實驗或有關裝置工作時，能量轉化由機械能轉化為內能的是（ ）A B C D 圖5(電暖爐)5完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50被2k

10、g30的水吸收，則水溫可升高 c水=42103J/(kg)q焦炭=30107J/kg此時外界為標準大氣壓( )A70 B75 C100 D1056下面是汽油機工作的四個沖程，其中將內能轉化為機械能的是（ ）A吸氣沖程 B壓縮沖程 C做功沖程D排氣沖程7下列說法中正確的是（）A物體內能增加，一定是外界對物體做了功 B液體表面上的氣壓越小，沸點越高C冬天在火爐旁烤手是通過熱傳遞改變手的內能的 D物體的溫度越高，所含的熱量越多8一茶杯開水，從剛倒入到可以喝的這段時間內，放出的熱量大約是（ ）A5102J B5103J C5104J D5105J 9由Qcm（t to）可得。c，關于同一種物質的比熱容

11、c，下列說法正確的是（ ）A若吸收的熱量增大一倍，則比熱容增大一倍 B若質量增大一倍，則比熱容減至一半C若加熱前后的溫度差增大一倍，則比熱容增大一倍 D無論質量多大，比熱容都一樣10下列說法中正確的是（ ）A物體在發生物態變化時都要吸熱 B熱量總是自發地從高溫物體傳給低溫物體C物質的比熱容與物體的質量有關 D0的水結成0的冰時，其內能將要增加11冰在熔化過程中，下列判斷正確的是 （ ）A內能不變，比熱容不變 B吸收熱量，溫度不變C比熱容內能溫度都不變 D比熱容變大內能增加，溫度升高12兩個相同的容器分別裝了質量相同的兩種液體，用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時間關系如圖6所示根據圖線可知 （

12、 ）A甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B如果升高相同的溫度，兩種液體吸收的熱量相同C加熱時間相同，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量D加熱時間相同，甲液體溫度升高比乙液體溫度升高得多圖8圖6圖713取一個空塑料飲料瓶，將一個溫度計放入其中，在瓶蓋上裝一個自行車的氣門芯，然后將蓋子擰緊密封，如圖7所示，用打氣筒向瓶內打氣，那么溫度計的示數將會( )A不變B減小 C增大D無法確定14在相同加熱條件下，對甲乙兩個物體加熱，設它們的質量分別為m甲m乙，比熱容分別為C甲C乙，甲乙兩物體的溫度與加熱時間關系如圖8所示，則有 （ ）A若C甲C乙，則m甲m乙 。 B若C甲C乙，則m甲m乙。C若m甲m乙，則

13、C甲C乙。 D若m甲m乙，則C甲C乙15由于水的比熱容比沙石或干泥土的比熱容大，所以在沿海地區陸地表面的氣溫比海面的氣溫晝夜變化顯著。因此（）A.白天的海風多是從陸地吹向海面，夜晚的海風多是從海面吹向陸地 B.白天的海風多是從海面吹向陸地，夜晚的海風多是從陸地吹向海面C.白天和夜晚的海風多是從陸地吹向海面 D.白天和夜晚的海風多是從海面吹向陸地16（多選）關于物體內能的下列說法，正確的是（ ）曬太陽使身體變暖，是通過熱傳遞改變內能的 熱量總是由內能大的物體傳遞給內能小的物體一塊的冰融化成的水，內能增加物體吸收熱量，內能變大，溫度一定升高17（多選）夏季的海邊，晝夜溫差小，氣候宜人，這是由于水的

14、比熱容大，下列現象反映了水的這一特性的是（ ）A汽車發動機的冷卻循環系統常用水做工作物質。 B炎熱的夏天經常在教室的地面上灑水。C北方冬天暖氣供熱設備用水做工作物質。D北方春天的晚上，農民往稻田里灌水以防止秧苗凍壞。（二）填空題18我國許多城市中建有大型綠地，綠地中的人工湖具有“吸熱”功能，盛夏時能大大減弱周圍地區的“熱島效應”。若某一人工湖湖水吸收一定熱量，水溫升高2。若這些熱量被同等質量的砂石吸收（c砂石c水），則砂石升高的溫度將 2。（填“大于”“小于”或“等于”）19汽車發動機工作過程中由于燃料的燃燒和機械的快速運轉，其溫度將會升得很高降低發動機溫度是由冷卻系統完成的，冷卻系統中選擇水

15、作為工作物質是因為_，發動機的內能主要是通過_而減小的燃料燃燒產生的內能是通過_轉化為機械能的20（青島）曉麗在物理手冊中查到如下數據：不同溫度和壓強下液態酒精的比熱容c/103J(kg)1溫度t/20406080100120140160180p1=0.98106Pa時的比熱容2.412.622.843.063.283.523.75氣態氣態p1=5.8106Pa時的比熱容2.382.582.793.003.213.443.663.904.19（1）圖像9中能正確反映液態酒精比熱容與溫度關系的是_。（2）增大壓強，既能使酒精的比熱容_，又能提高酒精的_。甲乙圖10圖921如圖10所示，用酒精燈加

16、熱試管中的水，當水沸騰一段時間以后，塞子被試管內水蒸氣推出，水蒸氣的 能轉化為塞子的機械能。圖 中汽油機的工作過程與這一實驗過程中能量的轉化是一致的。22夏天，突然打開汽水瓶時，隨著“嘭”一聲響，往往可以看到瓶口處冒“白氣”，這是因為當突然打開瓶蓋時，瓶內氣體迅速膨脹，對外_，內能_，溫度_，瓶口附近的水蒸氣遇冷_形成大量的小水珠，就是我們看到的“白氣”。23小孩在玩唧筒時，“活塞”壓縮空氣。壓縮空氣把“子彈”推射出去如圖11，說明被壓縮的空氣內能增加，轉化為“子彈”的_能這個過程說明通過_可以改變物體內能。圖11圖12圖1324如圖12所示的是甲乙兩種質量相等的非燃料液體吸收的熱量與溫度變化

17、情況的圖象，請根據圖象中提供的信息判斷， 液體的比熱容較大；如果要你在甲乙兩種液體中選擇一種作為汽車的冷卻液，你認為選擇 液體更好。25為了比較水和沙子容熱本領的大小，小明做了圖13所示的實驗：在2個相同的燒杯中分別裝有質量初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精燈對其加熱，實驗數據記錄如圖14所示：（）在此實驗中，用加熱時間的長短來表示物質 。（）分析下表中的實驗數據可知；質量相同的水和沙子，升高相同的溫度時，水吸收的熱量 (大于小于)沙子吸收的熱量。（）如果加熱相同的時間，質量相同的水和沙子， (沙子水)升高的溫度更高（）實驗中有些同學發現：剛開始加熱時，情況與(3)結論不符，你認為可能的原

18、因是： 。 圖1426小王同學做“比較兩種材料保溫性能”的實驗，他取和兩種保溫材料，兩支相同的溫度計，兩個相同的大玻璃燒杯，鐘表和初溫相同質量相等的熱開水，以及細線硬紙片剪刀等，做兩個外形相同的保溫裝置，其中一個如圖15(a)所示然后在相同環境的房間里同時開始做實驗他根據實驗測得的數據繪得圖15(b)所示的“水溫與時間關系”圖像實驗過程中室溫保持不變，請你回答：(1)和哪種材料的保溫性能好?答：_(選填或).(2)對于同一保溫材料內的水，在10min到20min時間內放出的熱量_20min到30min時間內放出的熱量(選填“大于”“等于”或“小于”)圖15(3)在整個實驗過程中，保溫材料內的水

19、放出的熱量_保溫材料內的水放出的熱量(選填“大于”“等于”或“小于”).27圖16為四缸發動機工作原理：內燃機通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣壓縮和排氣工作。圖16 （1）發動機在做功沖程里，高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動，對外做功，同時將 能轉化為 能。（2）有一臺四缸發動機，其主要技術指標如圖16表所示。其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（既沖程長）。轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數。該發

20、動機在1 s內做功 J，單缸排量V = L。在每個做功沖程里，發動機做功W = J。（3）在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為W = p V，式中 p表示燃氣對活塞的壓強，則p= Pa。（1 L=10-3 m3）（4）圖16右圖為發動機在做功沖程中的示意圖。下面給出了公式W = p V的證明，請將推導過程補充完整（要求各表達式均用Sl或p表示）：設活塞的面積為 S，沖程長為 l，燃氣對活塞的壓強為 p，則燃氣對活塞的壓力F= ，燃氣對活塞所做的功W= ，又根據數學知識可知發動機的單缸排量V= ，故 W= p V。（三）探究題28（河源市)閱讀下面短文 內 能內能是指物體內部所包含的總能量，

21、包括分子的動能(即分子無規則熱運動動能)分子的勢能(即分子間相互作用能)分子內的能量原子內的能量原子核內的能量等在熱學中，由于在熱運動中上述后三項能量不發生變化，所以內能一般指前兩項由于分子的動能跟溫度有關，分子的勢能跟分子間的距離有關，所以物體的內能跟溫度體積都有關系請回答下列問題：(1)慢慢壓縮針筒里的氣體，氣體內能中哪部分發生變化?答：_(2)加熱針筒里的氣體，氣體內能中哪部分發生變化?答：_(3)金屬塊在受熱膨脹時，金屬塊內能中哪些部分發生變化?答：_29夏天中午海邊的沙子熱，海水卻很涼；傍晚海邊的沙子涼，海水卻較暖和。對此，同學們提出如下猜想：可能是沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快，兩

22、探究小組都設計實驗去驗證。（1）他們在實驗前準備了火柴酒精燈燒杯沙子水攪棒鐵架臺石棉網，除此之外，還需要_；實驗時使用攪棒的作用是_。（2）兩小組獲得的實驗結論分別是：等質量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時間短；等質量的沙子和水加熱相同的時間，沙子的溫度上升得多。你認為上述結論能驗證實驗猜想的是_（選填“僅是”“僅是”或“和”）。（3）探究過程中也有部分同學提出猜想：可能是中午海水蒸發吸收熱量，所以溫度低；而沙子不蒸發，所以溫度高，你認為上述猜想是否正確，請說明理由：_。30在比較水和煤油比熱容大小的實驗中，小明取了兩只相同的燒杯，他用兩個完全相同的“熱得快”給它們加熱，并記錄得到了下表

23、中的實驗數據，請你回答下列問題：（1）實驗中需要的測量工具是 （2）在實驗中是如何控制變量的? 。（3）通過觀察記錄 了解水和煤油的吸熱能力。（4）小明給水和煤油加熱，選用兩個同樣的“熱得快”的目的是什么？_； （5）兩種液體相比較，溫度升高比較快的是_； （6）它們在相同時間內升溫不同的原因是_。（7）分析說明這個實驗能得出什么結論?加熱時間/min01234567水的溫度/2022242628303234煤油的溫度/2024283236404448（四）計算題31江西省森林是一巨大的天然“氧吧”，因為綠色植物在光合作用下可以放出大量的氧氣.小明同學為測量地球表面植物吸收太陽能的本領，做了如下實驗：用一臉盆裝6kg的水,水面的表面積為0.1m2，經太陽垂直照射15min，溫度升高了5.請計算：（1）實驗時6kg的水吸收了多少熱量？（2）若地表植物接收太陽能的能力與水相等，每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為多少焦耳？（3）100 m2綠地每秒可以放出多少升的氧氣？（若綠色植物在光合作用下每吸收103J的太陽能可以放出0.05L的氧氣）32一臺太陽能熱水器安裝在樓頂上，該熱水器的水箱離地面高10米水箱容積為80L箱內裝滿20的水【c水=42103J（kg） =10l03kgm3】（1）若要把水箱中的水加熱到150水吸收的熱量是多少？（2）把這些水從地面輸送