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(共22张PPT)
第一节　内能及其改变
物体的内能
1. (2024 毕节期中)下列关于内能的说法中，正确的是( )
A.一切物体都具有内能，但不一定具有机械能
B．炽热的铁水具有内能，冰冷的冰块不具有内能
C．在空气中飞行的铅球具有动能，不具有内能
D．温度低的物体具有的内能少，温度高的物体具有的内能多
A
2. 如图所示，四个完全相同的烧杯放在同一水平桌面上。甲烧杯中水的内能______乙烧杯中水的内能，丙烧杯中煤油的内能______丁烧杯中煤油的内能；甲烧杯中水的机械能______丁烧杯中煤油的机械能。(均填“大于”“小于”或“等于”)
小于
大于
小于
(2)(4)(8)(9)(10)
改变物体内能的两种途径
3. (原创题)改变物体内能的方式有做功和热传递。下列生活实例中，通过热传递改变物体内能的是_______________；通过做功改变物体内能的是_________________。(均填序号)
(1)用锯锯木头，锯条生热；
(2)将煮熟的茶叶蛋放入冷水中冷却；
(3)小朋友从滑梯上滑下，臀部发热；
(4)奶奶正在用热水泡脚；
(5)摩擦的手掌发热；
(1)(3)(5)(6)(7)
(6)在磨刀石上摩擦的刀具；
(7)快速弯折的铁丝；
(8)公园中的石凳被太阳晒得发烫；
(9)正在熔化的冰；
(10)被冰镇的啤酒。
4. (变式题)以上画线物体中，内能减小的物体分别是__________________；内能增大的物体分别是_____________________________________________
___________________。(均填物体名称)
茶叶蛋、热水、啤酒
锯条、冷水、臀、脚、手掌、磨刀石、刀具、铁丝、石凳、冰
5. (教材素材改编)如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能______(填“增加”或“减少”)，空气的内能是通过______的途径改变的；筒内的硝化棉由于温度升高到燃点而燃烧，硝化棉的内能是通过__________的途径改变的。
增加
做功
热传递
6. 热传递有三种方式，例如：夏天没有正对空调出风口的其他区域也很快变凉，属于热对流；晒太阳觉得暖和，属于________；炉上的铁锅热得烫手，属于_______。用打气筒给篮球打气后筒壁变热，这是通过______的途径增加了筒壁的内能。
热辐射
热传导
做功
热量
7. 关于热量，下列说法正确的是( )
A.热水比冷水含的热量多
B．一大桶水比一小桶水含的热量多
C．一个物体内能越多，它具有的热量越多
D．热量是在热传递过程中内能的改变量
D
8. (2024 黔东南州月考)我国深地科探井钻探深度突破万米。钻头钻探过程中内能增大，下列事例中内能改变途径与之相同的是( )
A.炙手可热
B．抱团取暖
C．扬汤止沸
D．钻木取火
D
9. 实验室有质量为1 kg、温度为0 ℃的冰块和质量为1 kg、温度为0 ℃的水，下列说法正确的是( )
A.冰块的内能等于水的内能
B．冰块的内能小于水的内能
C．将冰块放入水中，热量从水传递给冰块
D．将冰块放入水中，热量从冰块传递给水
B
D
10. (2024·山西中考)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( )
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
11. (黔东南州月考)如图所示，在一个广口厚玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞住瓶口，通过塞上的孔向瓶内打气，当塞子跳起时，可以看到瓶口出现水雾，这是因为瓶内空气对塞子______，将____能转化为塞子的______能，所以瓶内空气温度______，水蒸气______成小水滴。
做功
内
机械
降低
液化
12. 【质疑创新】如图所示，一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过__________的途径，后者是通过_________的途径来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定是采用什么途径改变了铁屑的内能？_______(填“能”或“不能”)，这是因为____________________________
_________________。
做功
热传递
不能
做功和热传递在改变物体内能上是等效的
13. (2024 遵义期末)空调是较为常用的家用电器之一，根据我们的需要可让空调吹出冷风或热风来调节室温，如图所示，空调出风口可以调节出风方向。请回答：
(1)空调吹出的风主要是通过什么途径来改变室内空气的内能？
(2)冬天，为了升高整个房间的温度，出风口向上还是向下更好？请从物理学角度分析这样调节的好处。
答：(1)空调通过吹出冷风或热风来调节室温，是通过热传递来改变室内空气的内能。
(2)冬天，为了升高整个房间的温度，出风口向下更好；这是因为冬天空调吹出的热风密度小，热空气上升、冷空气下降，可在室内形成对流，使整个房间的温度尽快升上来。
14. (2024 潍坊中考)(多选)如图所示，用气缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体，气缸和活塞均不导热，隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定，静置一段时间。下列说法正确的是( )
A.与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大
B．与推动活塞前相比，甲内能不变，乙内能变大
C．乙内能改变的途径只有做功
D．乙内能改变的途径既有做功又有热传递
AD
微专题　温度、热量与内能的辨别
关于温度、热量和内能，下列说法正确的是______________(填序号)。
(1)水太热不能喝，这里的“热”是指温度。
(2)壶中的水被烧热了，这里的“热”是指内能。
(3)水汽化要吸热，这里的“热”是指热量。
(4)开水和冷水之间发生了热传递，这里的“热”是指内能。
(5)温度相同的物体，内能相等。
(6)温度高的物体内能大。
(1)(3)(7)(10)
(7)物体温度升高，内能一定增加。
(8)内能增加，温度一定升高。
(9)物体吸收热量后，所含的热量增加。
(10)热传递过程中，热量由高温物体向低温物体传递。
(11)热量总是从内能多的物体向内能少的物体转移。
(12)一个物体的内能增加，一定从外界吸收了热量。
(13)外界对物体做功，物体的内能一定会增加。
(14)物体温度升高，一定吸收了热量。(共21张PPT)
第三节　热机
热机
1. (2024 新疆中考)下列运载工具中，不需要利用热机的是( )
A.喷气式飞机
B．柴油拖拉机
C．纯电动汽车
D．长征系列火箭
C
2. 内燃机在工作时，能量的转化过程是( )
A.内能→化学能→机械能
B．化学能→内能→机械能
C．化学能→机械能→内能
D．化学能→机械能→化学能
B
汽油机
3. 如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，请按要求填空。
(1)甲的进气门____，排气门____，活塞向____ 运动，为______冲程。
(2)乙的进气门____，排气门____，活塞向____ 运动，为______冲程。
(3)丙的进气门____，排气门____，活塞向____ 运动，为______冲程。
(4)丁的进气门____，排气门____，活塞向____ 运动，为______冲程。
(5)正常工作顺序为___________________。其中____冲程提供动力对外做功，___________冲程靠曲轴的惯性完成。(均填“甲”“乙”“丙”或“丁”，下同)
(6)将机械能转化为内能的是____冲程；将内能转化为机械能的是____冲程。
关闭
关闭
上
压缩
关闭
打开
上
排气
打开
关闭
下
吸气
关闭
关闭
下
做功
丙、甲、丁、乙
丁
甲、乙、丙
甲
丁
柴油机
4. 如图所示是__________(填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图，此时为_______冲程。
柴油机
压缩
5. 关于汽油机和柴油机，下列说法错误的是( )
A.柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B．在做功冲程中，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式
C．柴油机和汽油机一个工作循环都是由4个冲程组成，压缩冲程把内能转化为机械能
D．柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物
C
对四冲程内燃机工作过程认识模糊
A
6. 某单缸四冲程汽油机的转速是1 200 r/min，则下列说法正确的是( )
A.1 min内完成2 400个冲程
B．1 min内燃气对外做了1 200次功
C．1 s内完成了20个工作循环
D．1 s内活塞往复运动10次
7. (2024 兰州中考)如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到水蒸气把软木塞顶跑。下列说法正确的是( )
A.用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的途径实现的
B．水蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化
C．水蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程
D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气
B
8. 如图所示是某四冲程汽油机某一冲程工作状态的示意图，在这一冲程中气缸内气体的温度、内能、体积和压强的变化情况是( )
A.温度降低，内能减少，体积增大，压强变小
B．温度降低，内能减少，体积减小，压强变大
C．温度升高，内能增加，体积增大，压强变小
D．温度升高，内能增加，体积减小，压强变大
D
9. (2024 贵阳月考)(多选)氮气弹簧是一种以密闭高压氮气为工作介质的弹性组件，其工作结构简图如图所示。当活塞顶部受到压力向下运动时，下列说法正确的是 ( )
A.缸体内氮气的密度变大
B．缸体内的气体被压紧后，氮气分子不再运动
C．缸体内的气体压强减小
D．该过程中能量的转化情况与汽油机的
压缩冲程相同
AD
10. 【模型构建】如图所示为“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小马的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的这个过程中，____能转化为_______能，这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化情况相同。
内
机械
做功
11. 如图所示是四冲程______(填“汽油”或“柴油”)机的工作状态示意图；由图可知，此时它正处在______冲程，将____能转化为______能；若它在1 min内完成1 600个工作循环，则它的曲轴转速为_______r/min。
汽油
做功
内
机械
3200
12. (2024 黔东南州一模)如图所示为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。问：
(1)从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因。
(2)点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。
答：(1)封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的燃点，使艾绒燃烧达到取火的目的。
(2)点燃艾绒的过程中是机械能转化为内能，与柴油机的压缩冲程的能量转化相同。
13. 如图所示为四缸发动机的工作原理图。内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气冲程。
排量 2.0 L
输出功率 120 kW
转速 6 000 r/min
(1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将____能转化为______能。
(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如上表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
①该发动机在1 s内做功___________J，单缸排量V＝_______L。
②单个气缸的每个做功冲程里，发动机所做的功W＝_______J。　
内
机械
1.2×105
0.5
600
(3)为什么四缸发动机比单缸发动机运行更平稳？(从做功冲程的连续性角度分析)
答：四缸发动机的四个气缸交替进行做功冲程(每转180°就有一个气缸做功)，使动力输出连续均匀，而单缸发动机需间隔540°才做功一次，导致振动明显。(共22张PPT)
第四节　跨学科：热机效率和环境保护
燃料的热值
1. (2024 连云港中考)下列关于燃料的热值说法正确的是( )
A.燃料燃烧越充分，其热值越大
B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D．焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量
D
2. 根据下表列出的四种燃料的热值，回答下列问题。
(1)从表格中提供的数据，可获得的信息是__________________________。
(2)酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示的物理意义是
__________________________________________。那么完全燃烧1 g的酒精可放出的热量是_________J。
不同燃料的热值一般不同
1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J
3.0×104
(3)质量相同的四种表格中的燃料完全燃烧后，放出热量最少的是_________。
(4)若质量为5 kg的某种燃料完全燃烧后，放出的热量是6×107 J，则这种燃料可能是___________。
干木柴
干木柴
热机效率
3. (2024 毕节期中)如图所示是燃料在内燃机中燃烧的能量流向图，该内燃机的热机效率是( )
A.10% B．20% C．30% D．70%
C
4. 热机的效率是热机性能的重要指标。甲发动机的效率为37%，乙发动机的效率为33%。如果上述两款发动机工作时汽油均完全燃烧，下列表述正确的是( )
A.甲发动机消耗1 kg汽油获得的有用功更多
B．甲发动机消耗1 kg汽油释放的内能更多
C．甲发动机消耗1 kg汽油散失的内能更多
D．甲发动机工作时消耗的燃料一定更少
A
5. (多选)为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是( )
A.提高燃料的热值
B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失
C．尽量减小热机内部各部件间的摩擦
D．尽量增加热机的工作时间
AD
6. (2024·辽宁中考)汽油机在_______冲程中将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为2.3×107 J，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗____kg的汽油。(汽油的热值取4.6×107 J/kg)
做功
2
环境保护
7. 下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是( )
A.汽车排出的尾气都是有毒气体
B．所有的热机都用汽油作燃料
C．热机的大量使用会造成环境污染
D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
C
不能正确理解热值和热机效率的概念
B
8. 下列关于热值和热机效率的描述中，正确的是( )
A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
C．燃料燃烧释放的热量越多，热值越大
D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
9. 完全燃烧1 g液态氢能释放出1.4×105 J的热量，是完全燃烧1 g汽油释放热量的3倍，由此可知液态氢比汽油( )
A.内能大 B．温度高
C.热值大 D．密度大
C
10. 甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，下列分析正确的是( )
A.甲燃料的热值小于乙燃料的热值
B．使用甲燃料的热机做的有用功一定更多
C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多
D．使用甲燃料的热机效率一定高，但是热机效率肯定小于100%
C
11. (多选)做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油的质量对比如下，下列说法正确的是( )
A.甲的功率小，热机效率低
B．甲的有用功大，做功快
C．乙消耗的柴油多，热机效率低
D．若消耗相同质量的柴油，甲的有用功大
CD
12. (2024·铜仁期中)小越参加一次7公里长跑，身体消耗的能量约为2.8×106 J，这些能量若以燃烧氢来提供，则需完全燃烧______kg的氢就能得到。(氢的热值为1.4×108 J/kg)
13. (2024·日照中考)有一种小型单缸四冲程汽油机，每个工作循环做功500 J，曲轴的转速是300 r/min，每分钟消耗汽油5 g。则该内燃机的功率是_______W，机械效率是______(精确到0.1%)。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
0.02
1250
32.6%
14. (2024 六盘水期中)请在如图所示的坐标系中画出煤油的热值q与其完全燃烧所放出的热量Q的关系图像。
15. 小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况(如图所示)。查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，油箱可容纳最多42 kg的汽油，q汽油＝4.5×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg ℃)。请完成下列问题：
(1)该车汽油机的热机效率为______；请写出一条能提高热机效率的措施：_________________________________。
(2)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少？
(3)发动机正常工作时，需要用冷却水在气缸周围循环地流动给汽油机降温。若满箱汽油使用完，冷却水吸收的热量全部用来给水加热，则可以使多少千克的水从20 ℃升高到80 ℃？
(4)满箱汽油完全燃烧，汽车输出的有用功是多少？
32%
减少机械散热和废气带走的热量
解：(1)由图可知，有用功的能量占比：100%－33%－30%－5%＝32%，所以热机的效率η＝32%。要提高热机的效率就要让燃料充分燃烧，减少热量的损失，即减少机械摩擦损失、减少机械散热和废气带走的热量等。
(2)满箱汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝m汽油q汽油＝42 kg×4.5×107 J/kg＝1.89×109 J。(共48张PPT)
第十四章 内能与热机　章末复习
知识体系构建
贵州高频考点专练
考点一　内能及其改变
1. (2024 黔东南州期中)“煮”的篆体写法如图所示，表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的途径上相同的是( )
A.压缩空气 B．钻木取火
C．热水泡脚 D．擦燃火柴
C
2. (2025 遵义模拟)《天工开物》记载了我国的淬火工艺，将高温工件浸入冷的淬火介质，使其完全冷却，以提高金属工件的性能。如图所示是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景，铁器在冷却过程中( )
A.吸热，内能增加
B．吸热，内能减少
C．放热，内能增加
D．放热，内能减少
D
3. (2024 铜仁期中)在汽车行业，“热融紧固”技术得到了广泛应用。其原理是利用电动工具使螺钉高速旋转并压向金属板材，螺钉尖端与板材表面摩擦生热，这是通过_______(填“做功”或“热传递”)的途径增加板材局部的内能，使这部分板材的温度升高，变为液态。当螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动，板材局部_______(填物态变化名称)，将螺钉牢牢套住。
做功
凝固
4. (2024 贵阳期中)如图所示，某同学认真阅读一款迷你家庭版爆米花机的说明书后，在其下方点燃安全燃料，经过安全操作，嘣出了一锅香喷喷的爆米花。请回答下列问题：
(1)玉米粒内能增加的途径是什么？
(2)打开阀门，将爆米花嘣出的瞬间，阀门周围有大量“白气”。请用物态变化的知识解释“白气”形成的原因。
答：(1)爆玉米花时，玉米粒吸收热量，温度升高、内能增大，是通过热传递的途径增加内能。
(2)打开阀门，将爆米花嘣出的瞬间，气体对外做功，内能减小，温度降低，周围的水蒸气遇冷，液化形成“白气”。
考点二　温度、热量与内能
5. (2025 黔东南州模拟)下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A.甲物体传递热量给乙物体，说明甲物体内能大
B．物体温度越低，含有热量越少
C．做功和热传递都可以改变物体的内能
D．两物体温度相同，内能一定相同
C
6. (2024 贵阳月考)在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，为起保鲜作用，经常用水制成冷藏保鲜冰袋使用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是( )
A.冰袋温度很低，没有内能
B．温度从产品转移到冰袋，冰袋的内能变大
C．冰袋中的冰块熔化时，温度不变，内能增大
D．食品含有的内能大，冰袋含有的内能小，
所以发生热传递
C
考点三　比热容
7. (2025 遵义模拟)遵义城中的湘江河穿城而过，夏季对市区气温起到了一定的调节作用，这主要是因为河水的( )
A.内能大
B．温度高
C．比热容大
D．密度大
C
8. 【物理学与工程实践】家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图乙、图丙所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚
B．夜晚、白天
C．白天、白天
D．夜晚、夜晚
A
9. (2024 贵阳期中)质量相等的甲、乙两种不同液体，装在相同的容器中，用相同的电加热器加热，其温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.乙比甲的吸热能力强
B．2 min时，甲与乙液体具有的内能相等
C．升高相同温度甲吸收的热量更多
D．1 min后乙的内能保持不变
C
2.52×104
10. (铜仁期中)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16 min内吸收的热量为___________J，另一种液体的比热容为_________J/(kg·℃)。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
1.4×103
11. (2024·黔东南州期中)晓芳把质量、初温相同的两种液体甲和乙(c甲＜c乙)分别装在两个相同的容器里，并用同一热源分别加热。她根据测得的数据在图中画出了甲液体的温度与加热时间关系的图像。请你试着在图中画出乙液体的温度与加热时间关系的大致图像。
12. (2024 贵阳期末)如图甲所示是“比较水和油温度升高时吸收热量多少”的实验装置，两个相同试管内分别装入质量、初温均相同的水和油作为研究对象，将它们放入装有适量水的大烧杯中并用酒精灯加热。
(1)先在图甲中②所在的位置固定______，为了使温度计的玻璃泡充分接触液体，最后应调整______所在的高度。(均填“铁圈”或“铁杆”)
(2)向烧杯中倒入适量水，为了测温准确，烧杯中的水位是否需要没过试管内液面的高度？请判断并说明理由：_______________________________。
(3)为了用加热时间来衡量物质吸收热量的多少，图甲中两试管从同一烧杯的水中获取热量，这一设计的优点是______________________________
___________________。
(4)实验中，每隔相同的时间记录下试管内水和油的温度，并分别绘制其温度随时间变化关系的图像，如图乙所示。分析图像可得出结论：相同质量的水与油，升高相同的温度，____吸收的热量更多。
铁圈
铁杆
是，保证试管内的液体受热均匀
易控制相同时间内，两试管内的
液体吸热相同
水
热点四　热机
13. (2024 贵州中考)内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是( )
A.电动机 B．计算机
C．汽油机 D．照相机
C
14. (2024 毕节期末)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序：丁、甲、丙、乙
B．若此汽油机曲轴的转速为1 800 r/min，汽油机每秒内对外做功15次
C．只有丙冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
D．丁冲程是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物
B
15. (2024 贵阳月考)如图所示为气泡机，主机让高压二氧化碳气体快速冲出，温度降低，打入水瓶内的饮料从而制出冰凉气泡饮料，气体温度降低过程的能量转化过程与汽油机的_______冲程相同。
做功
16. (黔东南州月考)内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的______冲程，活塞上升时，气缸内气体的内能______(填“减少”或“增加”)。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200 r/min，在1 s内，汽油机完成了____个工作循环。如果汽油机有四个缸，一个缸一次做功250 J，在1 s内，汽油机四个缸总共做功_________J。
压缩
增加
10
10000
考点五　热值与热机效率
17. (黔东南州月考)电动汽车的电池决定了车辆能行驶的里程，工程上用“能量密度”来衡量电池的储电能力，它指的是电池单位质量所存储的电能，“能量密度”相当于我们学过的哪个物理量( )
A.热量 B．热值 C．内能 D．比热容
B
18. (2024 贵阳期末)汽油机的热机效率是衡量其经济性能的重要参数，提高热机效率意味着汽油车能实现( )
A.减少汽油消耗
B．增加废气带走的能量
C．增大机械摩擦
D．减少所获得的机械能
A
19. 【先进科学技术】(多选)2025年4月24日，搭载着神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是( )
A.火箭的燃料燃烧时，质量减小，热值不变
B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100%
C．火箭“体内”的燃料温度降低至－253 ℃时，内能为零
D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大
AD
1.05×107
20. (贵阳月考)农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5 kg的秸秆煤可放出__________J的热量；若这些热量被质量为25 kg、初温为20 ℃的水完全吸收，在1个标准大气压下，则可使水温升高到______℃。[已知q秸秆煤＝2.1×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
100
21. (2024·遵义期中)如图所示是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72 km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8 km时，消耗汽油1.5 L。假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中(已知：汽油的密度取0.8×103 kg/m3，汽油的热值取4.5×107 J/kg)，求：
(1)四冲程汽油机的_______冲程中燃料燃烧释放化学能。
(2)该汽车这段时间内消耗汽油的质量是多少？
(3)该汽车这段时间内消耗的汽油完全燃烧放出的热量为多少？
(4)该汽车发动机做的有用功是多少？
做功
解：(1)四冲程汽油机，在做功冲程中，燃料燃烧将化学能转化为内能，释放能量。
(3)汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1.2 kg×4.5×107 J/kg＝5.4×107 J。
(4)汽车发动机做的有用功：W有＝ηQ放＝30%×5.4×107 J＝1.62×107 J。
跨学科实践及核心素养专练
1．【物理学与日常生活】如图甲所示为用水来冷却热牛奶的示意图。如图乙所示为记录热牛奶、水的温度随时间变化的图像。
(1)此过程是通过__________(填“做功”或“热传递”)的方式改变牛奶的内能。
(2)图中表示热牛奶的温度随时间变化的曲线应是_____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；图中A点的物理意义是_______________________________________。
热传递
I
水和牛奶达到热平衡时的共同温度
(3)若水的质量为1.5 kg，在这个过程中冷水吸收的热量是____________J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(4)现有两个相同的杯子，一个装半杯热牛奶，一个装半杯凉开水，最好的冷却方法是______。
A.把凉开水倒入热牛奶杯中再等3 min
B．把热牛奶倒入凉开水杯中再等3 min
C．过3 min把凉开水倒入热牛奶杯中
D．过3 min把热牛奶倒入凉开水杯中
5.04×104
D
2．【物理学与日常生活】阅读短文，回答问题。
热岛效应
近些年城市化进程得到了很大的推进，随之而来的城市热岛效应越发明显。所谓城市热岛效应是指由于城市的建设人为地改变了地形地貌，同时居民生产生活、工业生产和交通工具释放出大量的热，逐渐改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化的现象，该现象属于城市气候最明显的特征之一。城市热岛效应的弊端近些年也逐渐显现出来，引起了有关部门的重视并着手开始采取一些措施来减弱城市热岛效应。
(1)城市热岛效应的主要原因：一是工厂、交通工具排放大量的废气，释放出许多______；二是建筑物、马路中的沙石、水泥的___________小，在相同的日照条件下温度上升得更明显；三是城市的水面小，水的_______吸热少；四是楼群林立，难以形成对流。
热量
比热容
蒸发
(2)减弱城市热岛效应的措施：
①保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树种草，城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分重要的作用，这主要是利用了水___________的特性。
②人工蒸发补偿，解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水_______(填物态变化名称)有_________(填“吸热”或“放热”)的作用。
比热容大
汽化
吸热
3．【物理学与社会发展】阅读短文并回答下列问题。
新型隔热涂料
“新型隔热涂料”指近几年发展起来的一种反射热光型、工期短、见效快的功能性涂料。新型隔热涂料集反射、辐射与空心微珠隔热于一体，添加中空玻璃或陶瓷微珠，能对太阳光中波长范围为400～2 500 nm的光线进行反射，不让太阳的热量在物体表面进行累积升温，又能自动进行热量辐射散热降温，把物体表面的热量辐射到外界，降低物体的温度，即使在阴天和夜晚，涂料也能辐射热量降低温度，在阳光强烈时，隔热涂料可以使物体表面温度降低10～15 ℃左右，阴天和夜晚可以降温3 ℃以上或是降低到和大气温度一致。
(1)夏天游泳池中的水温会在阳光的作用下升高，内能________(填“增加”或“减少”)，在泳池周围，合理地利用隔热涂料，可以使水温降低2～5 ℃，这一温度与短文中的温度有差异是因为水的_________较大。
(2)太阳光是通过___________(填“热传递”或“做功”)的方式来使物体内能增加的。
(3)新型隔热涂料不让太阳的热量在物体表面进行累积升温，主要原因是涂料可以对太阳光线进行__________。
增加
比热容
热传递
反射
4．【物理学与工程实践】阅读短文，回答问题。
增程式电动汽车
增程式电动汽车在电池电量充足时，动力电池驱动电机，提供整车驱动功率需求，此时发电机不参与工作。当电池电量消耗到一定程度时，发电机启动，发电机发电驱动电动机，多余功率为电池充电，工作原理如图甲所示。当电量恢复到设定值，则关闭发电机，使用电池驱动电动机，其中的发动机与发电机组合起来叫增程器。
有一款增程版定位豪华顶级SUV，搭载的是由1.5 T四缸增程器和双电动机组成的增程式混动系统，增程器最大功率为112 kW。高性能双电动机实现全时四驱动，系统峰值总功率为365 kW，整车的极速可达200 km/h，满载质量为3 010 kg。
(1)增程器包括发动机与发电机，其中发动机就是一台四缸的四冲程的汽油机。图乙为汽油机的_______冲程。
(2)汽车刹车的过程中，机械能转化为______能。
(3)增程器和电动机均需要冷却液，冷却液的特点：沸点______(填“高”或“低”)、凝固点低、比热容较______(填“大”或“小”)、防腐、防垢、润滑、难蒸发等。
压缩
内
高
大
(4)1.5 T的“T”表示“涡轮增压”，是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装涡轮增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取_____(填“A”或“B”)的方法大幅度提高了热机的效率。
A.使燃料更充分燃烧
B．减少热损失
B
5．【社会责任】阅读下列短文，回答问题。
垃圾分类与垃圾处理
生活垃圾，如果处理不当，不仅会污染环境，还浪费资源，因此垃圾分类和科学处理尤为重要。目前采取的垃圾分类方法为“四分法”，即将垃圾分为有害垃圾、可回收物、厨余垃圾和其他垃圾。需要特别注意的是，现在生产的1号、5号、7号等干电池是低汞或者无汞电池，不属于有害垃圾。但纽扣电池、电子产品用的锂电池，电动车电瓶等铅蓄电池和镍镉充电电池仍须作为“有害垃圾”进行回收。
垃圾处理厂对回收后的部分垃圾进行卫生填埋、高温堆肥等处理，并把适合焚烧的生活垃圾送至焚烧厂，每充分燃烧1 kg生活垃圾放出的热量大约为4.19×106 J，焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽，推动汽轮机转动进行发电。每充分燃烧1 kg生活垃圾可产生的电能大约为1.03×106 J，垃圾焚烧后产生的炉渣，约占焚烧前垃圾重量的五分之一，可用于制造生态建材等产品，实现资源的综合利用。垃圾发电不仅能变废为宝，产出电能，还能节约煤炭资源。
(1)手机锂电池属于______(填字母)。
A.有害垃圾 B．可回收物
C．厨余垃圾 D．其他垃圾
(2)焚烧垃圾产生的能量能够把水加热成高温蒸汽，推动汽轮机转动进行发电，这个过程中能量转化是焚烧垃圾产生的_____能转化为汽轮机的______能，然后再转化成______能，其中给水加热是通过__________的方式来增大水的内能。
A
内
机械
电
热传递
(3)垃圾发电不仅能变废为宝，产出电能，还能节约煤炭资源。若忽略能量的损耗，完全燃烧100 kg的生活垃圾所产生的热量可以节约_______kg的煤炭(q煤＝2.9×107 J/kg，结果保留一位小数)。
(4)焚烧垃圾发电，发电效率大约为______%(结果保留整数)。
14.4
25(共41张PPT)
第二节　物质的比热容
第1课时　探究物质的比热容实验
探究物质吸热或放热规律
1．(2024·齐齐哈尔中考改编)小姜利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
加热时间/min 0 2 4 6 8
水的温度/℃ 30 34 38 42 46
煤油温度/℃ 30 38 46 54 62
(1)器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及_______(填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量_______，通过比较___________来比较物质吸收热量的多少。
秒表
相等
加热时间
(3)实验中选取初温相同、_______相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用相同规格的电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较____________来比较不同物质吸热能力的强弱。
(4)实验数据如表所示，分析数据可得出的结论是____(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。物理学中用__________表示物质的这种特性。
质量
升高的温度
水
比热容
D
物质的比热容
3. 下列各种情况下比热容会发生变化的是( )
A.水凝固成冰
B．煤块粉碎成煤屑
C．一杯水倒去一半
D．0 ℃的水变成4 ℃的水
A
1kg
4. 砂石的比热容为0.92×103 J/(kg·℃)，它表示质量为______的砂石，温度每升高(或降低)______所吸收(或放出)的热量为___________J。质量为200 g的砂石，温度升高50 ℃，吸收的热量为___________J。
1℃
0.92×103
9.2×103
比较物体的吸热能力
5. 初温相同、质量相等的水和煤油(c煤油A.水的末温高
B．煤油的末温高
C．水吸收的热量多
D．煤油吸收的热量多
B
6. 下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是( )
A.不同物质的比热容一定不同
B．物质的物态发生变化，比热容不变
C．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多
C
7. 质量相等、初温相同的铜块和水放出相同的热量后(c铜A.不发生热传递
B．热量由水传给铜块
C．温度由铜块传给水
D．热量由铜块传给水
B
C
8. (2024 湖北中考)利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图所示，分析图像可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B．a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C．升高相同温度a所用时间比b少，a的吸热能力比b弱
D．相同时间内a升高的温度比b多，a的吸热能力比b强
9. 将质量相等的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整的冰块上。经过很长时间后，观察到的现象如图所示，则三种金属的比热容大小关系为__________________。
c丙＞c乙＞c甲
10. 在1个标准大气压下，将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝＞c铁＞c铜)浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度_______(填“相同”或“不相同”)。从沸水中吸热最多的是____球。先达到100 ℃的是____球。
相同
铝
铜
11. 小明用两个完全相同的电加热器分别对初温均为20 ℃的甲、乙两种液体加热(m甲相同
小于
大于
12. 【科学思维】现有甲、乙、丙三杯初温相同的液体，其中甲、乙为质量不等的同种液体，乙、丙为质量相等的不同液体。用相同规格的加热器对这三杯液体分别加热，可根据它们吸收的热量和升高的温度，在坐标系中分别画出对应的三点甲、乙、丙，如图所示，则甲、丙两种液体的比热容c甲____c丙；甲、丙两种液体的质量m甲____m丙。(两空均填“＞”“＝”或“＜”)
<
>
13. (2024 六盘水期中)在1个标准大气压下，请在图中画出冰熔化过程中温度随时间变化的关系图像，画图像时，要考虑到水的比热容较大的问题。
3000
14. 【科学推理】甲、乙两物体的质量都为1 kg，丙物体的质量为2 kg，三个物体温度都升高1 ℃，吸收的热量如图所示。
(1)甲物体的比热容c甲为_______ J/(kg·℃)。
(2)甲、乙、丙三个物体的比热容由大到小排列是____(填字母)。
A.c甲>c乙>c丙　　 B．c甲>c丙>c乙
C．c丙>c乙>c甲 D．c丙>c甲>c乙
A
2000
(3)若乙物体的温度降低1 ℃，它放出的热量是_______ J。
(4)若用组成丙物体的这种物质制成两个质量不相等的物体，这两个物体的比热容_______(填“相同”或“不同”)。
相同
第二节　物质的比热容
第2课时　比热容的应用及计算
比热容的应用
1. (2024 武汉中考)下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
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
B
2. 认识了物质的性质，我们可以更好地利用它。分析下表提供的信息(在1个标准大气压下)我们可以知道，为了使温度计的分度值最小，灵敏度最高，温度计应选用____作为测温物质。
汞
测温物质名称 比热容/[J/(kg·℃)]
水 4.2×103
汞 0.14×103
酒精 2.4×103
3.4×104
与比热容有关的计算
3. 《三国演义》有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒可利用水浴法对酒加热。质量为0.5 kg的酒从20 ℃升高到40 ℃吸收的热量是___________J。[c酒＝3.4×103 J/(kg ℃)]
4. 为了取暖，每天需要给房间供热4.2×107 J。若流进房间散热器的水温是60 ℃，流出的水温是56 ℃，则每天需要_______kg的水流经散热器。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
2500
5. 由实验测量可知，质量为100 g、初温为24 ℃的实心金属球吸收2.3×103 J的热量后，温度升高到74 ℃，则该金属球的比热容是______________J/(kg·℃)。查下表可知这种金属可能是________。
0.46×103
钢、铁
6. (铜仁月考)如图所示，“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼和汤，鹅卵石放热使汤沸腾，完成烹饪。若初温为300 ℃、质量为1 kg的鹅卵石放出了1.6×105 J的热量，此时鹅卵石的温度是多少摄氏度？[c鹅卵石＝0.8×103 J/(kg·℃)]
在计算出水的末温超过100 ℃时，未考虑水的沸点与水表面的气压的关系而出错
A
7. 在1个标准大气压下，10 kg初温为30 ℃的水在吸收3.36×106 J的热量后，温度会升高[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]( )
A.70 ℃ B．80 ℃ C．60 ℃ D．100 ℃
8. 甲、乙两物体质量相等，甲物体温度降低20 ℃，乙物体温度升高15 ℃时，乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍，甲、乙两物体的比热容之比是( )
A.3∶8 B．8∶3 C．4∶3 D．3∶2
A
9. 用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1 min记录一次数据，如下表所示，则该液体的比热容为( )
A.0.9×103 J/(kg·℃)
B．1.8×103 J/(kg·℃)
C．3.6×103 J/(kg·℃)
D．1.2×103 J/(kg·℃)
B
加热时间/min 0 1 2
水的温度/℃ 20 26 32
液体的温度/℃ 20 34 48
10. (2024 青岛中考改编)(多选)小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化的图像如图所示。下列分析正确的是( )
A.早晨6时，海水的温度比沙子高
B．6时到14时，沙子吸收的热量比海水多
C．14时到22时，海水降低的温度比沙子大
D．利用此图像可以比较海水和沙子的比热容
AD
11. 冬天，我们常用电暖器和暖手宝取暖，电暖器充入的是比热容____的液体，是为了使其通电后升温速度____(填“快”或“慢”)；而暖手宝要充入比热容____的液体，是为了使它在一次通电加热后放出更____(填“多”或“少”)的热量。
小
快
大
多
12. (2024·黔南州期中)随着人们生活水平的提高，健康成了当今社会关注的一大问题，而健康取决于生活环境和平时的饮食。在营养学中最常用的热量单位是卡路里，其符号是cal，1 cal相当于将1 g水在1个标准大气压下由14.5 ℃提升到15.5 ℃所需的热量，等于____J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
4.2
13. (2024 黔南州月考)如图所示是冷水与热水混合时温度随时间变化的图像，甲、乙通过________的途径改变内能，假设在这一过程中没有热量损失，冷水质量为400 g，热水质量为200 g，则0～3 min热水放出的热量为____________J。[已知c水＝4.2×103 J/(kg ℃)]
热传递
3.36×104
14. (2024 黔东南州期中)俗语常言“不是省油的灯”，但古时候真有“省油的灯”。陆游《老学庵笔记》中记载：“蜀中有夹瓷盏，注水于盏唇窍中，可省油之半。”它是一个有夹层的灯盏，其构造如图所示，请用所学热学知识解释其省油的原理。
答：灯点燃后会加热灯盏，灯盏的热量会通过热传递的途径转移给油，使油的内能增大，温度升高；如果在夹层中加水，因为水的比热容较大，可以吸收更多的热量，使油的温度升高得较慢些，减少油的蒸发，所以相对耗油量就少些。
15. 【物理学与日常生活】随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。当供水温度为45 ℃时，散热管材料为聚丁烯时，单位面积的散热功率与地面装饰层材料的对应关系如表所示：
地面装饰层材料 陶瓷 塑料 木地板
单位面积的散热功率 125.7 W/m2 96.9 W/m2 90.0 W/m2
(1)若该地暖系统的总水量为2×103 kg，将全部的水从5 ℃加热至45 ℃，水至少需要吸收多少热量？[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)某家庭木地板的面积为80 m2，散热管材料为聚丁烯，供水温度为45 ℃，则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳？
(3)“水地暖”散热量除了与散热时间、面积有关外，你认为还与哪些因素有关？
解：(1)水吸收的热量：Q吸＝c水m(t2－t1)＝4.2×103 J/(kg·℃)×2×103 kg×(45 ℃－5 ℃)＝3.36×108 J。
(2)由题知，供水温度为45 ℃，散热管材料为聚丁烯，地面装饰层材料为木地板，该家庭地面单位面积上的散热功率P＝90.0 W/m2，该供暖系统每小时的散热量：Q＝PSt＝90.0 W/m2×80 m2×3 600 s＝2.592×107 J。
(3)“水地暖”散热量除了与散热时间、面积有关外，还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度和管间距离等有关。

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