專題十三內能

總覽

知識結構

模塊一：分子熱運動

模塊二：內能

知識清單

模塊三：比熱容

考向1:分子熱運動與擴散現象

考向2：分子間相互作用力

考向3：內能的概念

考向4：改變內能的方式

方法清單

+典例+練習考向5：溫度、內能與熱量辨析

考向6：探究不同物質吸熱能力

考向7：比熱容概念及應用

考向8：比熱容相關計算

1.區分機械運動和分子的熱運動

2.對分子動理論的理解

易混易錯分析

+典例3對.內能、熱量和溫度的理解

4熱.量的有關計算

1分.子動理論

2溫.度、內能、熱量、做功間的聯系

中考熱點掃描

+典例3對.比熱容概念的理解

4.比較不同物質吸熱的情況

一、知識結構

Q物質是由大量的分子、原子構成的

分子動

理論O構成物質的分子在不停地做熱運動

O分子間存在著引力和斥力

c概念：內能是物體內部所有分子

熱運動的動能和分子勢能的總和

內能

內。改變方法：做功和熱傳遞

能

°定義：比熱容是某種物質溫度升高時吸收

的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比

。公式：c

做，2-八)

O單位：焦/(千克?。0J/(kg-℃)

比熱容

。物理意義：表示物質的吸熱能力，是物質的特性

。熱量的計算公式為0吸=。根(t-tu),Qm=cm(t?-t)

。水的比熱容比較大及其應用

甲乙

二、知識清單+方法清單

模塊一分子熱運動

知識清單小

一、物質的構成

1.分子：物質是由大量及其微小的粒子一一紅、原子構成的。分子的直徑很小，通常以101°m

為單位來量度，所以物質中都包含大量的分子，如一小水滴中含有約1(F個水分子。

2.分子間有間隙

如圖所示，先后將50mL的水和50mL的酒精倒入玻璃管中，上下幾次顛倒玻璃管，可發現水和酒

精的總體積小于100mL。這是酒精與水的混合過程，從微觀的角度看，是酒精分子與水分子發生了擴

散，這一現象說明水分子和酒精分子間都有間隙。

水和

精

酒精酒

混

的

物

水三合

二、分子熱運動

1.探究擴散現象

【探究實驗】(1)如圖甲所示，在透明的瓶中分別裝入空氣和二氧化氮，抽去玻璃板后，無色的

空氣和紅棕色的二氧化氮混合在一起，最后顏色變得均勻。

(2)如圖乙所示，在裝入清水的量筒底部注入藍色的硫酸銅溶液。靜待幾天后，清水與硫酸銅溶

液的界面變得模糊，靜待幾周后顏色變得均勻。

空氣——

鉛塊

金塊

二氧化氮

甲乙丙

(3)如圖丙所示，把磨的很光滑的鉛塊和金塊緊緊壓在一起，在室溫下放置五年后在將它們切

開，發現它們互相滲入約1mm深。

【現象分析】氣體、液體和固體分子都在不停地做無規則運動，能彼此進入分子的間隙中。

【探究結論】氣構成物質的分子都在不停地做無規則運動。

2.擴散

(1)定義：不同物質相互接觸時，彼此進入對方的現象叫擴散。

(2)擴散現象表明：一切物質的分子都在不停地做無規則運動，物質的分子間存在間隙。

(3)影響擴散的因素：溫度越高，擴散越快。說明分子無規則運動的快慢跟溫度有關，溫度越

高，分子無規則運動越劇烈。

(4)氣體、液體和固體之間都可以發生擴散現象，不同狀態的物質之間也可以發生。氣體擴散最

快，液體較快，固體最慢。

3.分子熱運動

(1)實驗探究：分子運動與溫度的關系。

【操作與現象】如圖所示，取兩個相同的燒杯，分別裝入質量相等的適量冷水和熱水，分別向兩

杯水中滴入一滴紅墨水，會發現，熱水中的水很快變紅，冷水杯中的水變紅較慢。

【現象分析】紅墨水在熱水擴散得快，說明熱水中分子運動劇烈；紅墨水在冷水中擴散得慢，說

明冷水中分子運動緩慢些。

【探究歸納】分子運動的快慢與溫度有關：溫度越高，擴散越快，分子運動越劇烈。

(2)分子熱運動：一切物質的分子都在不停地做無規則的運動,這種無規則運動叫分子的起運

動。溫度越高，分子運動越劇烈,溫度是物體分子熱運動劇烈程度的標志。

三、分子間的作用力

1.探究分子間的作用力

【進行實驗】(1)如圖甲所示，將兩個鉛塊表面磨平，緊壓在一起，在下面掛上重物也不能使它

們分開。表明物體分子之間存在引力,是分子間的引力使兩個鉛塊不會散開。

(2)如圖乙所示，向配有活塞的厚玻璃筒內注入一些水，用力壓活塞，發現水的體積沒有明顯變

化。雖然分子間有間隙，但要壓縮固體和液體卻很困難，這是因為分子之間存在著斥力。

【探究歸納】分子間存在相互作用的引力和斥力。

2.分子間的作用力與分子間的距離

(1)當兩個分子的距離處于平衡距離時，分子間的引力笠王斥力;

（2）當兩個分子的距離變大時，分子間的作用力表現為出力；

（3）當兩個分子的距離變小時，分子間的作用力表現為盡力。

3.物質的三種狀態與分子間作用力的關系

（1）固態分子間距離很小，分子間的作用力很大，只能在平衡位置附近振動。固體很難被壓縮和

拉伸，具有一定的體積和形狀，如圖甲所示。

（2）液態分子間距離比固體稍大，作用力較大，既可以振動，也可以移動。液體較難被壓縮，具

有一定的體積,沒有確定的形狀，可以流動，如圖乙所示。

（3）氣態分子間距離很大，分子間力的作用可以忽略，能夠自由移動。氣體沒有一定的體積和形

狀，具有流動性，容易被壓縮，如圖丙所示。

四、分子動理論的基本觀點

常見的物質是由大量的分子、原子組成的；構成物質的分子在不停地做無規則熱運動；分子間存

在著受力和國力。

方法清單

考向01分子熱運動與擴散現象

【例題1】（2024.江蘇淮安?中考真題）端午節期間，小明在家煮粽子，廚房里粽香四溢.這個現象

主要說明（）

A.分子間有引力B.分子間有斥力C.分子間有空隙D.分子是運動的

【答案】D

【詳解】煮熟的粽子散發出香味，這是擴散現象，說明分子在不停地做無規則運動，故D符合題

意，ABC不符合題意。故選D。

方法技巧理解擴散現象

1.發生擴散現象的必備條件：①不同物質；②彼此接觸。

2.明確固體、液體和氣體之間都可以發生擴散現象。

3.溫度對擴散現象的影響：影響分子熱運動快慢的因素，我們一般只

需要考慮溫度，溫度越高，分子熱運動越劇烈。

【訓練1-1】（2024?連云港?中考題）下列現象中能說明分子在不停地做無規則運動的是（）

A.花香滿園B.塵土飛揚C.雪花飄飄D.落葉紛紛

【答案】A

【詳解】A.花香滿園，是芳香燒分子無規則運動的結果，故A正確；

B.塵土飛揚是固體小顆粒的運動，不是分子的運動，故B錯誤；

C.雪花飄飄是雪花在運動，屬于機械運動，故C錯誤；

D.落葉紛紛是樹葉在運動，是機械運動，故D錯誤。

故選Ao

【訓練1-2】兩只相同的集氣瓶中分別裝有空氣和紅棕色二氧化氮（NO2）氣體，用玻璃板隔開后

按圖示水平放置，抽去玻璃板、保持兩瓶口緊貼靜置較長時間后，兩瓶中氣體顏色變得相同。已知瓶

中NCh氣體的密度比瓶中空氣的大，下列說法正確的是（）

A.此現象能說明分子間存在相互作用的引力

B.此現象與“掃地時灰塵飛揚”的成因相同

C.顏色變得相同后，瓶中氣體分子停止運動

D.顏色變得相同后，左側瓶中氣體密度變大

【答案】D

【知識點】分子動理論解釋生活現象

【詳解】A.當把中間的玻璃板抽掉后觀察到左右兩個瓶子顏色變均勻了，這是擴散現象，說明分

子在不停地做無規則運動，故A錯誤；

B.“掃地時灰塵飛揚”是固態顆粒的機械運動，此現象與“掃地時灰塵飛揚”的成因不同，故B

錯誤；

C.組成物質的分子在不停地做無規則運動，兩瓶顏色變得相同后，瓶中氣體分子仍然在運動，故

c錯誤；

D.因為NCh氣體的密度大于空氣的密度，所以兩氣體混合后，左瓶中氣體密度變大，D正確。

故選D。

考向02分子間相互作用力

【例題2】（2024.江蘇鹽城.中考真題）將兩個表面光滑的鉛塊相互擠壓，它們會粘在一起，不容易

拉開，這一現象說明（）

A.分子間有空隙B.分子在運動C.分子間有斥力D.分子間有引力

【答案】D

【詳解】兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓后，它們會黏在一起，是分子運動的結果，說明了分子間

有引力。故ABC不符合題意，D符合題意。故選D。

方法技巧三點理解分子間的作用力

1.當分子間距離大于平衡距離時，分子間作用力對外表現為引力；

2.當分子間距離小于平衡距離時，分子間作用力對外表現為斥力；

3.當分子間距離大于分子直徑的10倍時，認為分子間作用力為零。

【訓練2-1】如圖所示，熱熔法連接PPR管時，用熱熔器加熱粗管端口內層和細管端口外層，然

后把細管推進粗管，冷卻后兩根管子就連接在一起很難被拉開了，這個現象說明（）

A.分子是由原子構成的B.分子是運動的C.分子間存在引力D.分子間存在斥力

【答案】C

【詳解】把加熱后的細管推進粗管，減小了PPR管分子間的距離，分子間存在較大的引力，使兩

根管子很難被拉開了，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。

【訓練2-2】夏季來臨，瓶裝水迎來銷售旺季，大量廢棄的塑料瓶污染環境。三位英國大學生用海

藻提取物制成可食用薄膜，將水封裝在薄膜中做成“水球”一一Ooho,可直接吞服解渴，如圖所示。

圖中薄膜沒有破裂是因為（）

A.薄膜的分子間有引力B.薄膜的分子間有斥力

C.薄膜的分子靜止不動D.薄膜的分子間沒有空隙

【答案】A

【詳解】薄膜被擠壓沒有破裂，是因為薄膜的分子間有引力，故A符合題意，BCD不符題意。

【例題2-3】分子間既有引力又有斥力，且引力和斥力總是同時存在的。為更好的理解和判斷物體

間引力和斥力，我們建立了分子力模型，如圖所示，當分子間距離減少時表現為分子間存在相互作用

的；分子力模型也有其缺點，請寫出其中一點o

OwOwQoOwO

【答案】斥力不能表示引力和斥力總是同時存在。

【解析】分子力模型說明分子間既有引力又有斥力，引力與斥力是同時存在的，當分子間距離減

少時表現為斥力，分子力模型缺點是不能表示引力和斥力總是同時存在。

模塊二內能

知識清單―

一、內能

1.內能的概念

（1）分子動能：構成物質的分子在不停地做無規則熱運動，物體內大量分子做無規則熱運動所具

有的能稱為分子功能。

（2）分子勢能：由于分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用力，所以分子具有勢能，叫做分子

勢能。

（3）內能：構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內能。內能的

單位：焦耳（J）。

2.影響物體內能大小的因素

（1）溫度：同一物體，溫度越高，它具有的內能就越大。

（2）質量：在溫度一定時，物體的質量越大，分子的數量越多，內能就越大。

（3）物態：物態不同，分子間的距離不同，相互作用力不同，分子勢能不同，內能就會不同。例

如0℃的冰吸熱熔化成0℃的水時，體積變小，分子間的距離變小，作用力變大，水的內能變大。

（4）體積：物體的體積反映了分子間平均距離的大小，分子間距離的大小變化引起分子力大小的

變化，從而影響到分子勢能的大小，也就影響了物體內能的大小。

3.理解物體的內能

（1）內能是指物體的內能，不能說內能是個別分子和少數分子所具有的。內能是物體內部所有分

子共同具有的分子動能和勢能的總和,所以，單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有意義的。

（2）任何物體在任何情況下都具有內能。

4.內能與機械能的區別與聯系

項目內能機械能

構成物體的所有分子的分子動能重力勢能和彈性勢能統稱

概念

動能和分子勢能的總和為機械能

物體的溫度、質量、狀態、物體的質量、速度、高度和彈

影響因素

區別體積、物質的種類性形變的程度

研究對象微觀世界的大量分子宏觀世界的所有物體

存在條件永遠存在運動或被舉高或發生彈性形變

聯系物體的內能和機械能之間可以互相轉化。

二、物體內能的改變

1.熱傳遞改變物體的內能

(1)探究熱傳遞改變物體內能

【觀察示例】示例一：燒水。燒水時水的溫度升高，內能增加，內能從火焰傳遞給鍋和水。

示例二：用熱水袋取暖。用熱水袋取暖時，暖袋溫度降低，內能減少；人體溫度升高，內能增

大；內能從熱水袋傳遞給人。

【探究結論】溫度不同的物體相互接觸時，發生熱傳遞，低溫物體溫度升高，內能增加，高溫物

體溫度降低，內能減少；即能量從高溫物體傳遞給低溫物體，所以熱傳遞可以改變物體的內能。

(2)對熱傳遞的理解

①發生熱傳遞的條件：不同物體或同一物體的不同部分之間存在溫度差。

②方向：由高溫物體轉移到低溫物體或由物體的高溫部分轉移到低溫部分。

③過程：高溫物體一放出熱量一內能減少一溫度降低；

低溫物體一吸收熱量一內能增加一溫度升高。

④實質：熱傳遞改變物體的內能，實質上是內能的轉移,即內能從一個物體轉移到另一個物體或

從物體的一部分轉移到另一部分，能的形式并沒有發生轉化。

(3)熱量：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。在國際單位制中，熱量單位是焦耳，符

號是J。熱量是能量轉移多少的量度，是一個過程量，它存在于熱傳遞的過程中，只有發生熱傳遞，有

能量的轉移，才能討論熱量問題，離開熱傳遞談熱量就沒有意義。

三、做功改變物體的內能

1.壓縮氣體做功：如圖所示，迅速壓下活塞，玻璃筒內的氣體被壓縮，活塞對筒內氣體做功，從

而使筒內氣體的內能增加,溫度升高,當溫度達到硝化棉的燃點時，硝化棉開始迅速燃燒。

X門Y

壓縮氣體做功氣體膨脹做功

2.氣體膨脹做功

(1)實驗：如圖所示，向瓶內打氣，壓縮瓶內的空氣，對瓶內空氣做功，瓶內空氣內能增加,溫

度升高，隨著打入空氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞。此時，瓶內的空氣推動瓶塞做功，內

能減少,溫度降低,其中水蒸氣液化成小水滴，形成“直霎”O

（2）結論：做功可以改變物體的內能。外界對物體做功，物體溫度升高，內能增加;物體對外界

做功，物體溫度降低，內能減少。

3.做功改變物體的內能，實質是能量的轉化,是內能與其他形式的能發生了相互轉化。

4.熱傳遞和做功改變內能的區別與聯系

比較區別聯系

項目實質方式舉例

生活中燒、烤、

高溫物體放

熱傳內能的轉烙、炒，太陽能

熱，低溫物體做功和熱傳遞都可以改變

遞移熱水器，生產中

吸熱物體的內能，且效果相

的淬火等

同。某物體的內能發生改

壓縮體積、摩

打氣筒打氣、鉆變，可能是通過熱傳遞改

擦生熱、鍛打

其他形式木取火、來回多變的，也可能是通過做功

物體、彎折物

能與內能次彎折鐵絲等改變的，或者兩者都有。

做功體等

之間的相若不知道具體過程，則無

裝開水的暖水瓶

互轉化法確定內能的改變方式

體積膨脹等內的水蒸氣將瓶

塞沖開

四、溫度、熱量、內能之間的區別

項目溫度熱量內能

宏觀上，表示物體的構成物體的所有分

冷熱程度；微觀上，在熱傳遞過程中子，其熱運動的動

概念

反映物體中分子熱運傳遞能量的多少能與分子勢能的總

動的劇烈程度和

區別

量的性質狀態量過程量狀態量

用“降低”、“升高”，用“有”、“具有”、

用“放出”或

表述“降低到”、“升高“改變”、“增加”、

“吸收”表述

到”表述“減少”等表述

單位攝氏度（℃）焦耳（J）焦耳（J）

（1）物體吸收（或放出）時，其內能一定增加（或減少），但溫度不

注意

一定升高（或降低），比如晶體熔化（或凝固）過程溫度不變；

（2）物體溫度升高（或降低）時，其內能一定增加（或減少）。

方法清單

考向01內能的概念

【例題1】（2023?湖南郴州?中考真題）下列關于物體的溫度和內能說法正確的是（）

A.溫度越高的物體，內能越大

B.摩擦生熱是通過做功的方式改變物體的內能

C.物體運動的速度越快，內能越大

D.-20℃的冰塊沒有內能

【答案】B

【詳解】A.物體內能的大小與物體的質量、溫度、種類等都有關系，溫度高的物體，其內能不一

定大,故A錯誤；

B.做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式，摩擦生熱是通過做功的方式使物體內能發生改變

的，故B正確；

C.內能是組成物體的所有分子熱運動時具有的分子動能和分子勢能得到總和，與物體運動的速度

無關，故c錯誤;

D.一切物體都具有內能，故D錯誤。故選B。

方法技巧關于內能的概念，把握以下三點

5?巴住何物體在任何情況下都有內能

質量、溫度、狀態、體積等

屋注意：比較物體內能大小時應綜合考慮影響物

一因聲【體內能大小的因素，水能片面分析導致錯誤

對于同一物體，溫度升高，內能一定增加，但

內能增加，溫度不一定升高

與溫丁示例：晶體熔化過程吸收熱量，但溫度不變，內

度〔能增加一'_______________________

【訓練1-1】甲、乙、丙為同種物質，已知甲的溫度為10℃,乙的溫度為0℃,丙的溫度為一

10℃0以下說法中正確的是（）

A.乙的內能為零B.丙的內能有可能大于甲的內能

C.甲的內能最大D.若甲和乙的內能相同，則它們之間不會發生熱傳遞

【答案】B

【詳解】A.一切物體在任何溫度下都有內能，故乙的內能不為0,故A錯誤；

B.內能與物體的質量、狀態、溫度有關，則丙的內能有可能大于甲的內能，故B正確；

C.僅由溫度大小無法判斷物體內能大小，故C錯誤；

D.若甲和乙的內能相同，它們存在溫差，會發生熱傳遞，故D錯誤。故選B。

【訓練1-2】（2023.成都.中考真題）把兩滴墨水分別同時滴入盛有冷水和熱水的兩個玻璃杯中，實

驗過程及現象如圖所示，分析可知物體的溫度越高，分子的無規則運動越-若將冷水倒掉一

些，對比原來這杯冷水，杯中剩余冷水的內能_____=

冷水」熱水O熱水

開始時10分鐘后

【答案】劇烈（快）減小（變小）

【詳解】由于熱水的溫度高，所以墨水在熱水中擴散的快，這表明分子的無規則運動與溫度有

關，且溫度越高，分子的無規則運動越劇烈。

內能與質量、溫度和狀態有關，若將冷水倒掉一些，冷水的質量減小，對比原來這杯冷水，杯中

剩余冷水的內能減小。

考向02改變內能的方式

【例題2】（2023?山東煙臺?中考真題）如圖所示的實例中，改變物體內能的方式與其它三項不同的

A.給水加熱B.壓縮空氣C.搓手取暖D.鉆木取火

【答案】A

【詳解】A.給水加熱是內能從鍋傳遞給水，是利用熱傳遞方式改變物體內能；

B.壓縮空氣做功，使內部空氣內能增加，溫度升高，機械能轉化為內能，是利用做功的方式改變

物體的內能；

CD.搓手取暖、鉆木取火是克服摩擦力做功，由機械能轉化為內能，是利用做功的方式改變物體

的內能；

綜上，A選項改變物體內能方式和其它不同，故A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

方法技巧判斷是否是做功改變物體的內能的方法

在分析各個實例時，看有沒有力做功或克服某個力做了功，只要涉及了有

力做功的情況，都屬于做功改變物體的內能。

外界對物物體對外物體從外物體向外

體做功界做功界吸熱泉放熱

UU0

內能增加內能減少內能增加內能減少

【訓練2-1】（2024?山西?中考真題）二氧化碳（CO2）爆破技術是現代工程建設中非常環保的技

術。起爆前高壓泵將CO2壓縮成高壓氣體，液化后輸入爆破筒內。如圖所示，爆破時電加熱管發熱,

使筒內的液態CCh迅速汽化，形成的高壓氣體從泄氣孔中噴出，實施爆破。下列說法正確的是

（）

泄氣孔

A.高壓泵壓縮CCh，氣體內能增大，溫度降低

B.高壓泵壓縮CCh，氣體內能減小，溫度升高

C.高壓CO?氣體噴出時，內能增大，溫度升高

D.高壓CCh氣體噴出時，內能減小，溫度降低

【答案】D

【詳解】AB.高壓泵壓縮CO2,此時對氣體做功，因此氣體內能增大，溫度升高，故AB錯誤;

CD.高壓CO2氣體噴出時，氣體對外做功，內能減小，溫度降低，故C錯誤，D正確。

C.圖丙中，用暖手寶暖手D.圖丁中，熱雞蛋放在冷水中冷卻

【答案】B

【詳解】ACD.爐火燒水、用暖手寶暖手、熱雞蛋放在冷水中冷卻是通過熱傳遞改變物體的內

能；故ACD不符合題意；

B.搓手取暖是克服摩擦做功，使物體的內能增大，溫度升高，是通過做功改變物體的內能，故B

符合題意。故選B。

考向03溫度、內能與熱量辨析

【例題3】（2023?遼寧營口?中考真題）關于溫度、內能、熱量，下列說法正確的是（）

A.溫度高的物體含有的熱量多

B.物體吸收熱量，溫度一定升高

C.氣體膨脹對外做功，自身內能會減少

D.熱傳遞過程中，溫度從高溫物體傳遞給低溫物體

【答案】C

【知識點】做功改變物體的內能、溫度、熱量與內能的區別與聯系、熱傳遞的條件和方向

【詳解】A.熱量是過程量，不能說物體含有的熱量多，故A錯誤；

B.物體吸收熱量過程中溫度不一定升高，如晶體在熔化過程中，吸熱但溫度不變，故B錯誤；

C.氣體膨脹對外做功，內能轉化為機械能，則物體內能減小，故C正確；

D.在發生熱傳遞時，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，內能總是從高溫物體轉移到低溫物

體，故D錯誤。

故選C。

方法技巧把握四點，解決溫度、熱量、內能問題

1.物體的溫度改變，其內能一定改變；物體的溫度不變，內能可能改變，例如晶體

的熔化和凝固過程。

2.物體的內能改變，溫度可能不變，例如液體的沸騰過程。

3.物體溫度升高，內能一定增加，可能從外界吸收熱量，，也可能外界對其做功。

4.在熱傳遞過程中，物體從外界吸收熱量，溫度可能不變，但內能一定增加。

【訓練3-1］（多選題）（2024?黑龍江雞西市?中考真題）關于溫度、內能、熱量、功的說法正確的

是（）

A.物體溫度升高，一定吸收了熱量

B.物體溫度升高,內能一定增加

C.物體內能增加,一定是外界對它做了功

D.物體吸收熱量，溫度可能不變

【答案】BD

【知識點】做功改變物體的內能、熱傳遞改變物體的內能、溫度、熱量與內能的區別與聯系、影

響物體內能大小的因素

【詳解】A.物體溫度升高，內能增大，可能是從外界吸收了熱量，也可能是外界對物體做功，故

A錯誤；

B.物體溫度升高，分子運動加劇，內能一定增加，故B正確；

C.物體內能增加，可能是外界對它做了功，也有可能是熱傳遞，故C錯誤；

D.物體吸收熱量，溫度可能不變，比如晶體在熔化時，吸收熱量，內能增大，溫度不變，故D

正確。

故選BDo

【訓練3-2】（2024.呼和浩特.中考真題）（1）一個圓形鐵片由“冷若冰霜”，變成“炙手可熱”。

甲同學認為一定是通過加熱方式實現的，乙同學認為不一定是通過加熱方式實現的，還有其他的實現

方式。你認為哪位同學正確？請簡要說明理由。

（2）丙同學認為：熱量只能是由高溫物體向低溫物體傳遞。但是，丁同學卻認為，只要條件合

適，熱量也可能由低溫物體向高溫物體傳遞。你認為哪位同學正確？請舉例說明。

【答案】（1）見解析；（2）見解析

【詳解】（1）一個圓形鐵片由“冷若冰霜”，變成“炙手可熱”，鐵片的溫度升高，內能變大，改

變物體內能方式除了熱傳遞之外還有做功，所以還可以通過做功的方式來實現鐵片溫度升高的目的，

比如可以用鋼絲球摩擦鐵片，將機械能轉化為內能，鐵片的溫度也會升高，所以乙同學的說法正確。

（2）熱量自發的從高溫物體傳遞給低溫物體，不能自發的從低溫物體傳遞給高溫物體，但當存在

外部干預，如機械做功，熱量傳遞的方向是可以改變的。例如，冰箱的工作原理是通過電力做功，將

熱量從溫度較低的內部傳遞到溫度較高的外部，從而保持冰箱內部的低溫，故丁同學的說法正確。

模塊三比熱容

知識清單7

一、比較不同物質的吸熱能力

【實驗目的】探究不同物體的吸熱能力。

【設計實驗】

1.比較不同物質的吸熱情況，可以采用以下兩種方案：

(1)使質量相同的不同物質升高相同的溫度，比較加熱的時間，加熱時間長的吸熱能力強。

(2)將質量相同的不同物質加熱相同的時間，比較升高的溫度，升高溫度小的吸熱能力強。

2.實驗器材及裝置

實驗器材：相同規格的電加熱器2個、燒杯2個、溫度計2個；天平、停表、水和食用油。

3.實驗需測量的物理量

水和食用油的質量加；水和食用油的初溫to和末溫六水和食用油的加熱時間。

4.實驗方法

(1)控制變量法：實驗過程中控制水和食用油的質量不變；加熱相同的時間，比較升高的溫度或

升高相同的溫度，比較加熱的時間。

(2)轉換法：由于實驗過程中，物質吸收熱量的多少無法直接測量，用給物質加熱時間的長短來

代替物質吸收熱量的多少。

【進行實驗收集證據】

(1)用天平分別稱取200g的水和食用油，并把它們裝入兩個規格相同的燒杯中；

(2)用溫度計分別測出水和食用油的初溫；

(3)用兩個相同規格的電加熱器分別給水和食用油加熱。

(4)讓水和食用油升高相同的溫度，記錄并比較加熱所用的時間。

【分析論證】

對質量相等的水和食用油加熱，若要使它們升高相同的溫度，對水加熱的時間要更長一些，表明

相同質量的水與食用油升高相同的溫度，吸收的熱量不相等，水吸收的熱量更多。

【實驗結論】質量相等的不同物質，吸收相同的熱量時升高的溫度丕回；質量相等的不同物質,

升高相同的溫度時吸收的熱量也丕回。這表明不同種類的物質吸熱情況不同。

【評估與交流】

(1)測量物質的選取：應選取質量、初溫相同的不同物質；

(2)選擇相同的熱源目的：是為了讓兩種物質在相同加熱時間內吸收的熱量相同；

(3)該實驗用裝置常見的有兩種，甲裝置中散熱集中，可以控制水與煤油在相同的加熱時間內吸

收的熱量基本相等。

(4)擴展性實驗一一用傳感器比較不同物質的比熱容

不同物質吸熱的差異還可以用圖所示的實驗很快比較出來。用鐵夾將溫度傳感器及分別盛有質量

相同的水和色拉油的兩個試管固定在鐵架臺上，溫度傳感器的探頭部分要與試管內的水或色拉油良好

接觸，兩只溫度傳感器通過數據采集線與計算機相連接。

在計算機上打開與此儀器配套的專用軟件，點擊“開始記錄”，同時打開紅外加熱器開關，對盛有

水和油的試管進行加熱，在計算機上可以得到相應的實驗圖線。

二、比熱容

1.定義：一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比,叫

做這種物質的比熱容，用符號c表示。

2.定義式：

。=Q吸

m(t2一4)

3.單位：焦/(千克?(),符號是J/(kg「C),是由質量、溫度和熱量的單位組合而成。

4.物理意義：表示不同物質的吸熱能力(本領)的大小。如水的比熱容是4.2xl03j/(kg.℃),表

示1kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2X103J。

5.對比熱容的理解

（1）比熱容是物質的特性之一。物質的比熱容不會因為物質吸收或放出熱量的多少而改變，也不

會因為質量的多少或溫度變化的多少而改變。也就是說，比熱容的大小只與物質的種類及其狀態（固

態、液態和氣態）有關，與物質的質量、吸收的熱量、溫度的變化無關（選填“有關”或“無

關”）。

（2）不同物質的比熱容一般不同。同種物質在同一狀態下，比熱容是一個不變的值。如果物質的

狀態改變了，比熱容的大小往往隨之改變，如水變成冰，比熱容變小。

（3）單位質量的某種物質，溫度降低1。（2所放出的熱量，與它溫度升高1。（2所吸收的熱量相

等，數值上也等于它的比熱容。

6.水的比熱容

（1）常見物質中水的比熱容較大。表明在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要小些。

（2）應用：作散熱劑或冷卻劑。如汽車發動機用水冷卻；冬天用水作取暖設備的供熱介質。

（3）解釋現象：沙漠地區晝夜溫差比較大，沿海地區晝夜溫差比較小。這是由于水的比熱容比較

大，一定質量的水與相同質量的沙石相比，吸收或放出相同的熱量時，水的溫度變化比較小。

三、熱量的計算

1.物質吸熱時，熱量的計算：。吸=cmA=cm（t-tp）；

2.物質放熱時，熱量的計算：Q放=-△/=麗（zp-r）。

其中：。吸表示吸收的熱量,。放表示放出的熱量,單位：焦（J）。

c表示比熱容，單位：焦/（千克：C）（J/（kg-℃）

機表示質量，單位：千克（kg）

△f表示溫度的變化量（升高或降低的溫度），fo—初溫、f—末溫，單位：豈。

方法清單

考向01探究不同物質吸熱能力

【例題1】（2024?齊齊哈爾?中考真題）小姜利用如圖1所示的裝置“比較不同物質吸熱的情況”。

（1）器材：相同規格的電加熱器、燒杯、溫度計各兩個，以及（填測量工具）、托盤天平

（含祛碼）、水和煤油；

（2）選取兩個相同規格的電加熱器進行實驗，目的是為了通過比較來比較物質吸收熱量的

多少；

（3）實驗中選取初溫不同、相同的水和煤油，分別倒入燒杯中，用電加熱器加熱，當它們

吸收相同的熱量時，通過比較—來比較不同物質吸熱能力的強弱；

（4）如圖2所示，小姜正確使用溫度計測量液體的溫度，按照圖中（選填"A"、“B”或

“C”）方法讀數是正確的；實驗中某時刻溫度計示數如圖3所示為°C；

q--

--

T--

1710--

n--

n二

T°C二

H

I6O二

T-

-150二

r二

w一

r二

m二

p二

圖

（5）部分實驗數據如下表所示，分析數據可得出結論:（選填“水”或“煤油”）的吸熱

能力更強。

加熱時間/min01234...10

水的溫度/℃3034384246...70

煤油溫度/℃1018263442...90

【答案】停表加熱時間質量升高的溫度B66水

【詳解】（1）比較不同物質吸熱情況的實驗中需測量加熱時間，故缺少的實驗器材是秒表。

（2）實驗中用兩個相同的電加熱器加熱，加熱時間越長，物質吸收的熱量越多，因此通過比較加

熱時間的長短來比較物質吸收熱量的多少。

（3）根據比較不同物質吸熱能力的兩種方法可知，實驗中要控制不同物質的質量相等，即實驗中

應量取質量相等的水和煤油，分別倒入相同的燒杯中，用相同的電加熱器加熱，當它們吸收相同熱量

時，通過比較升高的溫度來判斷吸熱能力的強弱。

（4）使用溫度計測量液體的溫度時，視線要與液柱的上表面相平，故B正確。

由圖3可知，溫度計的分度值為1℃,此時是零上，因此溫度計示數為66℃。

（5）由表中數據知，水和煤油加熱相同的時間，水升高的溫度較低，說明水的吸熱能力強。

方法技巧探究物質吸熱能力的實驗中的控制變量法與轉換法

1.控制變量法：探究物質吸熱能力的實驗需要應用控制變量法，根據控制

變量法的要求分析問題。用相同的熱源對液體加熱，液體在相等時間內吸收的

熱量相等。質量相同的不同液體升高相同的溫度，吸收的熱量越多，液體吸熱

能力越強；或者質量相同的不同物質吸收相同的熱量，升高溫度少的吸熱能力

強。

2.轉換法：物質吸收熱量的多少難以直接測量，所以該實驗中使用加熱時

間長短反映吸收熱量的多少。

【訓練1-1】（2024?湖北?中考真題）如圖甲，利用相同規格的加熱器加熱等質量的人6兩種液

體，得到溫度隨時間變化的圖像如圖乙，分析可知（）

溫度

A.相同時間內。中加熱器產生的熱量比。中的多

B.。和。的吸熱能力都隨著溫度的升高不斷增大

C.升高相同溫度a所用時間比6少，a的吸熱能力比b弱

D.相同時間內a升高的溫度比6多，a的吸熱能力比6強

【答案】C

【詳解】A.實驗中使用相同規格的加熱器，則相同時間內。中加熱器產生的熱量與b中的加熱器

產生的熱量相同，故A不符合題意；

B.吸熱能力是物質的屬性，保持不變，所以。和。的吸熱能力不會隨著溫度的升高而發生變化，

故B不符合題意；

C.由于相同時間內。中加熱器產生的熱量與b中的加熱器產生的熱量相同，則相同時間內兩種液

體吸收的熱量相同；升高相同的溫度，。所用時間比b少，則。吸收的熱量少，。、6兩種液體的質量相

等，由c=0/加//可知，。的吸熱能力比b弱，故C符合題意；

D.由于相同時間內。中加熱器產生的熱量與6中的加熱器產生的熱量相同，則相同時間內兩種液

體吸收的熱量相同，相同時間內a升高的溫度比b多，a、b兩種液體的質量相等，由c=0斬4可知，a

的吸熱能力比6弱，故D不符合題意。

故選C。

【訓練1-2】某小組同學為了比較水和沙石的比熱容大小，在兩個相同的燒杯中分別裝入質量相同

的水和沙石，用相同的酒精燈加熱。

攪

拌

棒

沙

石

水

(1)小組的實驗裝置如圖所示，其中有一處明顯的錯誤，錯誤之處是

(2)更正錯誤后，加熱相同的時間，沙石升高的溫度比水多，說明沙石的比熱容比水(選

填“大”或"小”);

(3)比較全班不同小組的實驗數據，發現各小組之間的實驗數據有較大的不同，可能原因是

(請寫出一條)。

【答案】盛水燒杯中溫度計的玻璃泡接觸了燒杯底小見解析

【詳解】（1）根據實驗裝置可知，其中一處明顯的錯誤是水中溫度計的玻璃泡接觸了杯底。

（2）更正錯誤后，加熱相同的時間，則水和沙石吸收的熱量相同，沙石升高的溫度比水多，說明

沙石的吸熱能力弱，即沙石的比熱容比水小。

（3）比較全班不同小組的實驗數據，發現各小組之間的實驗數據有較大的不同，可能原因是：各

小組所用水（沙石）的質量不一樣；各小組水（沙石）的初溫不一樣；各小組的酒精燈不完全相同；

各小組記錄溫度變化的時間間隔不一樣。

【訓練1-3】如圖所示，在“比較不同物質吸熱情況”的實驗中，各取質量為50g、初溫為20℃的

水和食用油分別裝在兩個相同的燒杯中，用兩個相同的酒精燈加熱，每隔Imin記錄一次數據，如下表

所示。

L

---溫度計

—食用油

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