專題01內能和內能的利用

一考點清單■

陸一01-健

一、分子熱運動

1、分子動理論內容

（1）物質是由構成的。

（2）一切物體的分子都在不停地做=

（3）分子間存在相互作用的。

（4）分子之間o

2、熱運動：分子運動快慢與有關，溫度越高，分子熱運動越o熱運動是分子運動，屬

于微觀運動，不可能停止，而機械運動是整個物體運動，屬于宏觀運動，可以停止。

3、擴散：不同物質相互接觸，的現象。

（1）不同物質擴散快慢不同，一般情況下，擴散最快，最慢。

（2）擴散快慢還與溫度有關，溫度越高，擴散越。

（3）擴散是的結果，如果因攪拌、風力、重力等外在因素使物體發(fā)生了宏觀運動，這樣的現

象不屬于擴散現象。

4、分子間作用力

（1）分子間存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同時存在的。正常情況下，分子引力和分子

斥力彼此,對外表現為。

（2）當壓縮物體時，分子斥力分子引力，對外表現為斥力。當拉伸物體時，分子引力分

子斥力，對外表現為引力。

（3）分子間作用力（包括引力和斥力）隨著分子間的距離增大而減小。如果分子間，作用力

幾乎為，可以忽略不計；因此，氣體具有流動性，也容易被壓縮。

（4）液體間分子之間距離比氣體小，比固體大，液體分子之間的作用力比固體小，沒有固定的形狀,具有

流動性。

二、內能

1、內能：物體內部所有分子熱運動的的總和，叫做物體的內能。

<1）因為一切物質分子都在不停地做無規(guī)則的運動，所以物體的內能不可能為零，任何物體在任何情況

下都具有內能。

（2）物體內大量分子做無規(guī)則熱運動所具有的能量稱為分子動能。物體的溫度越高，分子運動得越快，它

們的動能。同一個物體（物態(tài)不變），溫度越高，內能越大。

（3）由于分子之間具有一定的距離，也具有一定的作用力，因而分子具有勢能，稱為分子勢能。分子間距

發(fā)生變化時，物體的體積也會變，其內能會發(fā)生變化。所以分子勢能與物體的有關。

（4）內能大小與物體的等有關。

2、內能的改變的兩種方法：和o

（1）物體做功，物體的內能減小；外界對物體做功，物體的內能。

（2）熱傳遞發(fā)生的條件：存在；能量（內能）從物體轉移到物體。

（3）做功和熱傳遞在改變內能方面是的，但實質不同：做功改變內能屬于能的,熱

傳遞改變內能屬于能的。

3、溫度、內能、熱量之間的關系

（1）物體溫度升高，內能增大，但吸收熱量，因為也可以使物體的內能增大。

（2）物體內能增大，溫度升高，也吸收熱量，因為內能增大有可能是因為狀態(tài)改變

造成的，也可以使物體的內能增大。

（3）物體熱量，內能一定增大，但溫度可能,也可能,因為吸收熱量有

可能改變物體的狀態(tài)。

※溫度、熱量與內能的關系（熱量是一個過程量，一般說傳遞熱量；內能是一個狀態(tài)量一般說具有內能；

溫度是一個狀態(tài)量，一般說升高或者降低溫度）

三、比熱容

1、比熱容定義：單位質量的某種物質，溫度升高1℃所或者降低所的熱量叫做

這種物質的o比熱容是物質的一種,每種物質都有自己的比熱容。比熱容的大小與

物體的有關，與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。

2、水的比熱容是4.2Xj/（kg支），表示的物理意義是：1千克的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2X103JO

3、熱量的簡單計算

吸熱：；放熱：=

其中：Q吸一吸收的熱量，單位：焦（J）,Q放一放出的熱量。

c一比熱容，單位：焦每千克攝氏度（J/（kg?℃））

m—質量，單位：千克（kg）

△t一變化的溫度（升高或降低的溫度），單位：攝氏度（℃）;t。一初始溫度、t一末溫。

陸一02?，的?用

一、熱機

1、熱機：利用做功的機械叫熱機。

（1）熱機的種類：分為蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機。

（2）內燃機：燃料直接在發(fā)動機氣缸內燃燒產生動力的熱機。內燃機根據其所使用的燃料分為和

兩類。

2、內燃機的工作原理

（1）內燃機的每一個工作循環(huán)分為四個沖程：沖程、沖程、沖程、沖程。

（2）四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程對做功沖程起輔助作用，靠的慣性完成。

（3）做功沖程把轉化為；壓縮沖程把轉化為=

（4）一個工作循環(huán)中對外做功,活塞往復,曲軸轉,飛輪轉。

3、汽油機和柴油機區(qū)別

（1）構造區(qū)別：汽油機汽缸頂部有，而柴油機汽缸頂部有。

（2）燃料區(qū)別：汽油機燃料是,而柴油機燃料是o

（3）工作區(qū)別

吸氣沖程：汽油機吸進的是的混合物，柴油機吸進的僅僅是空氣。

壓縮沖程：汽油機壓縮的是的混合物，汽油機壓縮的僅僅是空氣。

做功沖程：汽油機用點火（點燃），柴油機用噴油嘴噴油（壓燃）。

二、熱機效率

1、熱值：1kg（或In?）某種燃料放出的熱量，叫做這種燃料的o

（1）熱值單位：J/kg或J/m3

（2）公式：Q=qm或（^=4丫（q為熱值）。

（3）熱值是燃料本身的一種特性，它的大小只取決于燃料的,而與燃料的多少無關。

2、熱機效率：熱機用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。

（1）公式：叮=%用=%用；

。總qm

（2）提高熱機效率的途徑：①使燃料充分燃燒；②盡量減小各種熱量損失；③機器零件間保

持良好的潤滑、減小摩擦。

三、能量的轉化與守恒

1、能量守恒定律：能量既不會,也不會，它只會從一種形式轉化為另一種,

或者從一個物體轉移到另一個,而在轉化和轉移過程中，能量的總量O

<1）能量及其存在的不同形式（各種不同形式的能量）

（2）能量的轉化和轉移（不同形式間是能量轉化，同種形式之間是能量轉移）

2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題還是

化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都遵從能量守恒定律。

實驗突破

實驗一實驗探究不同物質吸熱的情況

【實驗目的】探究不同物質吸熱（比熱容）情況。

【實驗方法】控制變量法、轉換法。

【實驗器材】2個相同的酒精燈、燒杯、水、食用油、溫度計支、鐵架臺個、石棉網、火柴、停表。

【實驗步驟】

步驟①在兩個鐵架臺的底座上各放一個規(guī)格相同的酒精燈，調好鐵圈的高度，將石棉網放在鐵圈上。

步驟②將盛有等質量的水和食用油的燒杯分別放在石棉網上。

步驟③將兩支溫度計分別掛在鐵架臺的支架上，并將玻璃泡全部浸入液體中，讀出此時水和食用油的初溫

度，填入表中。

步驟④點燃酒精燈，同時對水和食用油加熱，加熱時間均為6分鐘，停止加熱前分別讀出水和食用油的末

溫度，填入表中。

步驟⑤整理實驗器材。

【實驗結論】質量相同的水和食用油吸收相同的熱量,食用油的溫度升高的較大。

【實驗分析】

判斷水與食用油的吸熱本領的大小，有兩種方法

（1）可判斷兩種物質在升高相同溫度的情況下，所用時間的多少，用時較多的，說明吸收的熱量多，則比

熱較大。

（2）可判斷兩種物質在吸收相同熱量的情況下，升高溫度的多少，溫度升高較多的，則比熱較小。

即時練習

【練習1］（23-24九年級上?陜西咸陽?期末）如圖所示，是某單缸四沖程汽油機工作的四個沖程示意圖，該

汽油機的效率是25%,汽油的熱值為4xl07j/kg,下列說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.該汽油機的四個沖程正確的工作順序是乙玲丁玲甲玲丙

B.通過改善汽油機結構，可將其效率從25%提升到100%

C.若該汽油機飛輪轉速為3600r/min,則1s內完成120個沖程

D.該汽油機工作時吸入100g汽油可輸出lxlO5J的有用功

【練習2］（23-24九年級上?河北保定?期末）如圖所示是由微顆粒（直徑為1?50nm）制備得到的新型防菌

“納米紙"，在"納米紙”的表面，細菌無法停留且"油水不沾"。下列與此現象有關的判斷說法正確的是（）

A."納米紙”的分子是靜止的

B."油水不沾”的原因是兩種分子間只有斥力

C.油分子與"納米紙"分子間既有斥力，又有引力

D."油水不沾”的原因是組成"納米紙”的分子間沒有間隙

【練習3］（23-24九年級上?陜西咸陽?期末）如圖所示，三原籠籠肉是一道陜西三原地區(qū)傳統風味小吃。下

列有關說法正確的是（）

A.蒸籠下面鍋中的水在沸騰過程中，溫度不變，內能不變

B.剛蒸好的籠籠肉燙嘴是因為籠籠肉含有的熱量多

C.熱騰騰的籠籠肉逐漸冷卻，其內能逐漸減少

D.將冷卻的籠籠肉加熱，籠籠肉的溫度升高，熱量增多

【練習4］（23-24九年級上?四川廣安?期末）下列有關能量的轉化和守恒的說法中，正確的是（）

A.來回迅速摩擦雙手，手掌變熱，機械能轉化為內能

B.黑塑料袋內盛有水，插入溫度計后系好袋口，放在陽光下，水的溫度上升，內能轉化為太陽能

C.將鋼筆桿在頭發(fā)或毛皮上摩擦后靠近細碎的紙片，發(fā)現鋼筆桿能吸引紙片，電能轉化為機械能

D.隨著科技的進步和發(fā)展，如圖所示的永動機是可以制造出來的

【練習5］（23-24九年級上?遼寧大連?期末）在學校科技節(jié)活動中，小明用飲料瓶自制了火箭模型，如圖，

他在瓶子的內側壁安裝了一個遙控電火花發(fā)生器（按下按鈕會產生電火花）。演示時從瓶口噴入霧狀酒

精并蓋上錐形紙筒，按動電火花發(fā)生器的按鈕，紙筒立即飛出，關于此過程分析正確的是（）

電火花發(fā)生器

A.酒精沒有完全燃燒的情況下，熱值將變小

B.紙筒飛出后瓶內氣體的內能減少，溫度降低

C.燃氣推動紙筒飛出的過程相當于內燃機的壓縮沖程

D.能聞到了濃濃的酒精味，這是因為分子間存在斥力

【練習6］（23-24八年級下?上海?期末）質量和初溫都相等的甲、乙兩種物質（年＞。乙）吸收熱量后狀態(tài)都

不變，則關于它們吸收的熱量。平和末溫f用和fz的判斷，不可能存在的關系是（）

A.。用〉。乙，t甲工乙B.Q輪Q乙，t甲乙

c.Q耗Q乙，t針t乙D.Q耗Q乙，t耗t乙

【練習7］（23-24九年級上?湖南株洲?期末）內燃機一個工作循環(huán)有四個沖程，實現將內能轉化為機械能的

是沖程。某品牌汽車每行駛100km耗油7kg,這些汽油完全燃燒要放出_J的熱量。如果這些熱

量全部被水吸收可以使質量為kg的水溫度升高80回。（汽油的熱值q=4.6x107"kg,水的比熱容

c=4.2xlO3J/（kg.r））計算結果保留整數）。

【練習8］（23-24九年級上?陜西咸陽?期末）如圖所示，是三原縣清峪河國家濕地公園。濕地公園對周圍氣

溫起到很好的調節(jié)作用，這是由于水的較大。氣溫升高，公園里的花香味更濃，說明溫度越高，

分子熱運動越（選填"劇烈"或"緩慢"）o

【練習9］（23-24九年級下?河北石家莊?期末）小明用兩個完全相同的電加熱器分別對初溫和質量均相同的

煤油和水加熱，如圖為兩種液體的溫度隨加熱時間變化的關系圖象。液體通過方式（選填"做功”

或“熱傳遞"）來增加內能。水的溫度隨時間變化的圖象是（填"甲"或"乙"），煤油的比熱容為—

3

J/（kg-0）6［c*=4.2xlOJ/（kg-ffl）］□

【練習10］（23-24九年級上?江蘇宿遷?期末）小明同學取a、b兩種粉末各50g,利用如圖甲所示的實驗裝

置"探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律"。

溫度re

4o

3O

20匕J——.——?——1------>

036912時間/minZ/min

乙丙

(1)根據實驗數據繪制了如圖乙所示的溫度-時間圖像，由圖像可以判斷物質是晶體，a物質第9min

時的內能(選填"大于"、"小于"或"等于")第3min時的內能；

(2)某時刻，溫度計的示數如圖甲所示，為回；若a物質在固態(tài)時的比熱容為L0xl()3j/(kgJC),則

該物質熔化后，液態(tài)時的比熱容為J/(kg-℃)0

⑶小剛也用a粉末和相同的實驗裝置完成了實驗，他根據數據畫出的圖像如圖丙所示，則小剛實驗中

存在的問題可能是(寫出一條即可)

【練習11](23-24九年級上?安徽安慶?期末)據統計，截至2023年9月，全國燃油汽車保有量大約為3.3

億輛，每輛汽車每年耗油1.8t,汽車內燃機的效率平均值取29%,燃油的熱值取q=4.6x107J/kg。

⑴全國3.3億輛燃油汽車每年消耗的燃油完全燃燒放出的熱量為多少？

(2)如果能把內燃機效率提高1%,全國每年可以節(jié)約多少噸燃油？

【練習12](23-24九年級上?江西贛州?期末)實驗時小丁用煤爐給100kg的水加熱，同時繪制了如圖所示的

加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內完全燃燒了2kg的煤,水的比熱容為4.2xlO3J/(kg?團)，

煤的熱值約為3xl07j/kg。求：

①經過6min時間加熱，水增加的內能;

(2)該煤爐燒水時的效率。

實戰(zhàn)演練

1.（23-24九年級上,湖南湘潭?期末）2023年10月26日，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運

載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，此次任務將進一步鞏固中國在航天領域的地位，并推動空間科技

的發(fā)展，下列說法正確的是（）

A.燃料燃燒的過程，是將內能轉化為化學能

B.火箭發(fā)動機是一種比柴油機效率更高的熱機

C.火箭在向上推進過程中與空氣摩擦生熱，內能不變

D.火箭外殼一般選用高強鋁合金是因為它密度大，便于減輕自重

2.（23-24九年級上?河北邢臺?期末）下列說法中，正確的是（）

A.柴油機的壓縮沖程，主要是用熱傳遞的方法增加了氣缸內氣體的內能

B.汽車發(fā)動機用水做冷卻劑，主要是利用水密度大的特點

C.電動車的核心部件電動機屬于熱機的一種

D.柴油機和汽油機內的飛輪轉動2周，完成一個循環(huán)

3.（23-24九年級上?黑龍江大慶?期末）探究"比較不同物質的吸熱能力”時，用酒精燈同時給質量相等的沙子

和水均勻加熱，裝置如圖。下列有關說法中正確的是（）

沙子水

A.沙子的溫度升高較快，說明沙子吸收的熱量較多

B.物體吸收熱量多少是由物質的種類決定的

C.沙子和水加熱相同的時間，它們吸收的熱量相同

D.溫度升高快的物質吸熱能力強

4.（23-24九年級上?江西鷹潭?期末）關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是（）

A.把零下10℃的冰塊放在0℃的冰箱保鮮室中，一段時間后，冰塊的內能會增加

B.冬天搓手取暖是利用熱傳遞來改變內能

C.用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高，是由于鋸條從木板吸收了熱量

D.我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯，是因為湯含有的熱量較多

5.（23-24九年級上?河南鄭州?期末）中國古代玩具飲水鳥被譽為"愛因斯坦也吃驚的玩具"，如圖所示。它的

神奇之處在于能不停地點頭"喝"水。它的下球中裝有乙醴（乙醛極易汽化），乙醛吸收空氣中的熱量汽化

后氣壓增大將乙醛壓入上球，飲水鳥的重心上移"低頭喝水"，如圖乙；此時上下球連通氣壓相同，乙醛

流回下球，恢復甲圖狀態(tài)，如此反復。下列說法不正確的是（）

A.下球中乙醛汽化的過程，是通過做功的方式改變了內能大小

B."飲水鳥"不是永動機，其能量轉化過程符合能量守恒定律

C.若空氣溫度很低，飲水鳥內的乙酸汽化太慢，飲水鳥會慢慢地停下來

D.如果沒有能量補充"飲水鳥”的運動最終會停下來

6.（23-24九年級上?四川眉山?期末）有些歌第一句就喜歡上，有些人第一次就愛上，有些題看第一眼就會

做。下列事例中，哪一個事例不能表明物體的分子在不停地做無規(guī)則的運動（）

A.衣箱中的衛(wèi)生球變小了，衣服上充滿了衛(wèi)生球的氣味

B.在皮膚上擦點酒精，立即就能聞到酒精的味道

C.在墻角堆煤，過一段時間，墻表面及其內部靠近表面的一淺層都變黑了

D.看到雪花在空中飛舞

7.（23-24九年級上,陜西西安?期末）如圖所示，盛夏時節(jié)，百花綻放，四溢的花香引來了長喙天蛾，它們

在空中吸食花蜜，花蜜吸引來長喙天蛾是現象，這種現象表明;人們通常以為

單位來量度分子。

8.（23-24九年級上?河南鄭州?期末）如圖所示的輪式裝載機的機動性好，常用于挖掘、開采、對松散物料

鏟裝及短距離運輸等常規(guī)的土方工程，該裝載機將It物料從50m遠的位置裝載到等待處高為2m的運

輸車上，共消耗燃油0.1kg,這些燃油完全燃燒產生的熱量為J；請你給出一條提高裝載機效率的方

法：0（燃油熱值為4xl07j/kg）

、a

9.（23-24九年級上?四川廣安?