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(共16张PPT)
第十四章　内能与热机
第一节　内能及其改变
J
动
势
内能
温度差
内能
J
知识点1
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1．关于内能的概念，下列说法正确的是(　　)
A．炽热的铁水具有内能，冰冷的冰块不具有内能
B．在空气中飞行的铅球具有动能，不具有内能
C．一切物体都具有内能
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
C
内能
2．[2025·郑州月考]三只相同规格的烧杯中都装有水，水量及其温度如图所示，其中内能最小的是________杯中的水，内能最大的是________杯中的水。
a
c
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3.[跨学科·语文　2024·福建中考]“煮”的篆体写法如图，表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是(　　)
A．热水暖手 B．钻木取火
C．搓手取暖 D．擦燃火柴
A
知识点2
改变物体内能的两种途径
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4.[立德树人·传统文化]“曲水流觞”是古代诗酒唱酬的一种雅事。如图所示，酒盏随波流动时，盏中的酒温度降低，则酒的内能________，这是通过________的方式改变酒的内能。
减小
热传递
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5．如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到硝化棉燃烧起来。这是因为活塞压缩空气，使空气的内能________，温度________，这一过程是用________的方式改变了物体的内能。
增大
升高
做功
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6．为了取暖，小丽喝了一杯热牛奶。如图所示的为小丽妈妈在燃气灶上用奶锅加热牛奶，其中包含了热传递的三种方式，分别是热传导_____、热对流______、热辐射______。(均填“a”“b”或“c”)
a
b
c
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7．关于热量，下列说法正确的是(　　)
A．一桶水比一杯水含有的热量多
B．物体温度越高，它的热量就越多
C．物体内能越多，它具有的热量就越多
D．热量等于热传递过程中物体内能的改变量
D
知识点3
热量
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8．从内能、热量和温度中选择一个恰当的物理量填在横线上。
(1)“高温物体放热”的“热”是指________。
(2)“开水太热”的“热”是指________。
(3)“摩擦生热”的“热”是指________。
热量
温度
内能
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9．[2025年1月厦门期末]如图所示的是一款创意暖手笔，内装电池，按下按键便会发热，解决了冬天写字时手冷的问题。暖手笔给手取暖的过程中(　　)
A．温度从暖手笔传向手
B．暖手笔含有的热量比手多
C．手的内能增加了
D．常温下和发热时的暖手笔的内能相同
C
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10．判断下列关于温度、内能、热量的说法是否正确，若不正确，请说明理由。
示例：物体吸热，内能一定增加。(×)
理由：物体可能同时对外做功，内能不变或减少。
(1)物体内能增大，温度一定升高。(　　)
理由：________________________________________________________
_______________。
(2)物体内能增大，一定吸收了热量。(　　)
理由：________________________________________________________。
(3)物体温度升高，内能一定增大。(　　) 理由：______________。
(4)物体温度升高，一定吸收了热量。(　　)
理由：________________________________________________________。
×
物体内能增大，温度可能不变，如晶体熔化时吸热，内能增大，温度不变
×
物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功
√
×
物体温度升高，不一定吸收了热量，也可能是外界对它做了功
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11．[2025·南京模拟改编]小南用红外成像测温仪拍摄桌面，画面显示桌面上A、B、C位置的温度如图甲所示，接着在A位置用手快速摩擦，在B位置喷上温度为25.5 ℃的酒精，再次拍得画面如图乙所示。比较两幅图，A处温度________(填“升高”或“降低”)，是通过________方式改变内能的；B处因为酒精汽化过程要________(填“吸热”或“放热”)，内能________。
升高
做功
吸热
减小
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12.[高阶思维]如图所示的为晶体的熔化曲线，图中，物质在C点时的内能______(填“大于”“小于”或“等于”)在B点时的内能，其主要原因是
_______________________________。
大于
晶体在熔化时不断吸热，内能增加
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13.[新器材]为了探究“做功对物体内能的影响”，做了如图所示的实验，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数。
(1)用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明活塞压缩筒内气体做功，使气体内能________(填“增大”“减小”或“不变”)；
(2)快速取下橡皮帽，注射口喷出“白气”，
温度传感器示数________(填“变大”
“变小”或“不变”)。
增大
变小
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14．把一个薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。如图所示，将绳子缠绕在金属管上，迅速来回拉动绳子，过一会儿会看到软木塞被顶开。请分析软木塞被顶开的原因。
答：拉动绳子克服摩擦力做功，金属管内能增大，温度升高。通过热传递的方式，金属管内的酒精吸收热量，内能增加，金属管内酒精蒸气膨胀对软木塞做功，酒精蒸气的内能转化为软木塞的机械能，软木塞被顶开。
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9(共17张PPT)
第十四章　内能与热机
第四节　跨学科：热机效率和环境保护
1．某种燃料____________释放的热量与所用燃料的质量(或体积)之比，叫做这种燃料的热值。热值用字母______表示。
2．燃料完全燃烧放出热量的计算：
完全燃烧
物态 公式 q的单位
固、液体 Q放＝________ J/kg
气体 Q放＝________ ______
q
mq
Vq
J/m3
3.热机运转中，对外做的__________与燃料____________所释放的能量的比值称为热机效率。公式：η＝________×100%。
有用功
完全燃烧
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[主题情境练]
2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十九号航天员乘组顺利入驻“天宫”空间站，浩瀚太空首次迎来中国“90后”访客。长征二号F遥十九运载火箭采用偏二甲肼为主要燃料，偏二甲肼虽然是易燃液体，但它对冲击、压缩、摩擦、枪击、振动等均不敏感，可安全储存和运输。
任务一
1.[新情境题]长征二号F遥十九运载火箭采用偏二甲肼为主要燃料的原因是该燃料具有较大的(　　)
A．热值
B．比热容
C．密度
D．体积
A
认识燃料
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1
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2．关于火箭的燃料偏二甲肼及其热值，下列说法正确的是
(　　)
A．没有燃烧的偏二甲肼，热值等于零
B．偏二甲肼完全燃烧时，它的热值最大
C．偏二甲肼的热值与质量和燃烧状态无关
D．偏二甲肼燃烧时温度越高，放出的热量越多
C
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8
1
9
3．火箭燃料燃烧过程中把化学能转化成____能。已知燃料偏二甲肼的热值为4.25×107 J/kg，它表示的物理意义是____________________________________________。完全燃烧1 000 kg偏二甲肼所放出的热量为__________J。
内
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1
9
1 kg偏二甲肼完全燃烧放出的热量是4.25×107 J
25×1010
4．[2025·洛阳模拟]液氢是一种优良的火箭发动燃料，液氢是在常温下用___________的方式使氢气液化得到的，已知完全燃烧2 m3氢气可以放出2.8×108 J的热量，则氢气的热值为__________J/m3。
压缩体积
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1.4×108
5．火箭发射过程中，当火箭中的液氢用去一半时，则剩余液氢的热值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
不变
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6．下图表示两种航天燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系，从图中可看出A燃料的热值______(填“大于”“小于”或“等于”)B燃料的热值。同等质量的A、B燃料完全燃烧，B放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”)A放出的热量。
小于
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大于
7．偏二甲肼热值的测定技术较为复杂，对于生活中常见的燃料，在实验室中可利用如图所示装置粗略测定燃料热值。实验中要控制两套装置中燃料和水的__________(填“初始温度”或“质量”)相等。可以通过比较______________(填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和碎纸片放出的热量多少。
质量
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1
9
水升高的温度
8．火箭发动机的能量流向可简化为下图。
(1)火箭发动机的热机效率η＝______________(用图中字母表示)。
(2)为了提高内燃机的效率，可以采取的措施是__________(填序号)。
①尽量减少各种热损失
②加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
③使用热值高的燃料
(3)由图可知，热机效率________(填
“能”或“不能”)达到或大于100%。
①②
任务二
理解热机效率，促进社会发展
2
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1
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不能
9．在火箭发动机等工程技术方面会应用热机效率，现代生活人们的衣食住行中也会涉及热机效率和炉具效率问题。热机及炉具的广泛应用也会造成环境污染。
(1)机动车尾气是机动车运行时产生的废气，其中包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，是引发大气污染的元凶之一。下列关于减少机动车尾气排放及环境保护的做法正确的是(　　)
A．加大燃油机动车的推广力度
B．鼓励使用热机效率低的老旧汽车
C．选择步行、公共交通等绿色出行方式
D．不断改进和创新制造大功率热机
C
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3
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5
6
7
8
1
9
(2)[2025·郑州月考]如图所示的是一台烤红薯机，它所用的燃料可以是干草、木炭等。已知木炭的热值为3.4×107 J/kg，现有3 kg木炭，取其中2 kg木炭放到烤红薯机里面燃烧来加热红薯，则这2 kg木炭燃烧放出的热量为____________J；若该过程红薯吸收的热量为2.72×107 J，
则该过程烤红薯机的效率为________。
6.8×107
2
3
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5
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9
40%
(3)小点家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡耗水20 kg，热水器进水温度是22 ℃，出水温度是42 ℃，这一过程水吸收的热量是______________J，他这次洗澡消耗________m3天然气。[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值是3.2×107 J/m3]
1.68×106
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7
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0.075
(4)[2025·太原模拟节选]随着人们生活水平的提高，房车旅游受到了大众的青睐，某公司推出了如图所示的小型房车，小林和父母参观车展时试驾了该车，该车在平直公路上匀速行驶了3 600 m。试驾时车和人总重力为4×104 N，阻力是车重的0.1倍。(燃油热值为4×107 J/kg)该房车匀速行驶3 600 m消耗0.8 kg燃油，房车热机的效率是多少？
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9
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9
该房车匀速行驶3 600 m消耗0.8 kg燃油，燃油释放的热量
Q放＝mq＝0.8 kg×4×107 J/kg＝3.2×107 J，
阻力是车重的0.1倍，则阻力f＝0.1G＝0.1×4×104 N＝4×103 N，
该房车匀速行驶，处于平衡状态，受到的牵引力与阻力相等，
即F＝f＝4×103 N，
牵引力做的功W＝Fs＝4×103 N×3.6×103 m＝1.44×107 J，
房车热机的效率(共30张PPT)
第十四章　内能与热机
第二节　物质的比热容
第1课时　比热容及应用
c
1
吸放热本领
J/(kg·℃)
焦耳每千克摄氏度
知识点1
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1.[原创题]小点同学探究水和食用油的吸热能力。
【实验思路】
(1)老师提醒小点同学可以通过比较相同________(填“质量”或“体积”)的水和食用油吸收相同热量时的温度变化情况来反映物体的吸热能力。
①可以选取规格相同的电加热器加热__________，来保证物质吸收的热量相同，用到的物理方法是________。
②测量温度需要用到________(填测量仪器)。
质量
比较不同物质的吸热能力
相同时间
转换法
温度计
【实验过程】
(2)实验装置如图，小点将相同质量的水和食用油
装入相同的烧杯中，用规格相同的电加热器加热，
每隔2 min记录一次数据，
实验数据如表所示。
(3)由表中数据可知，
此实验中的水和食用油吸收相同热量，升高温度较大的是________；从开始加热到28 ℃时，______吸收的热量较多。
【实验结论】
(4)________的吸热能力更强。
食用油
加热时间/min 0 2 4 6 8
食用油的温度/℃ 20 24 28 32 36
水的温度/℃ 20 22 24 26 28
水
水
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9
2．下列各种情况中，物质的比热容会发生变化的是(　　)
A．一杯水倒掉一半
B．0 ℃的水凝固成冰
C．6 ℃的水变成4 ℃的水
D．将冰块挫成冰球
B
知识点2
比热容
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11
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3．水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，它表示的物理意义是______________________________________________________________。
1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J
2
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4
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4．“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国西北沙漠地区日温差较大的生动写照。产生这一现象的主要原因是(　　)
A．沙子比热容小
B．沙子比热容大
C．沙子密度小
D．沙子密度大
A
知识点3
比热容的应用
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9
5．水的比热容大，在生活和生产中有着重要的应用，下列没有应用到该特点的是(　　)
A．“水地暖”利用水作为介质
B．发现人中暑时，常在其额头上擦冷水降温
C．工厂里的冷却塔常用水作为冷却介质
D．为了缓解城市“热岛效应”修建人工湖
B
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9
6．[2025·合肥模拟]下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是(　　)
A.不同物质的比热容可能相同
B．相同物质在不同状态下的比热容一般不同
C．质量相等的水和煤油放出相等热量，水的温度降低得较少
D．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铜吸收的热量更多
D
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/[J/(kg·℃)] 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
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9
7．小明在两个相同的烧杯中分别装入质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了温度随时间变化的图像(如图)，由图像可知(　　)
A．a液体比热容小
B．b液体是水
C．0～3 min内a液体吸收的热量少
D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少
D
读图指导：
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9
8．[2025年1月信阳期末]用稳定的热源给冰均匀加热，下列图像能正确描述冰的熔化规律的是(　　)
C
易错点睛：冰熔化后比熔化前温度高，冰是晶体，熔化过程中，温度不变，水的比热容大于冰的比热容，因此冰熔化后，温度升高变慢。
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9.[跨学科·地理　2025·开封模拟]在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常(　　)
A．发生在白天，且陆地温度较高
B．发生在白天，且海水温度较高
C．发生在夜晚，且陆地温度较高
D．发生在夜晚，且海水温度较高
D
思路点睛：水的比热容比泥土、砂石的大，白天太阳照射时，海面温度上升得慢，陆地温度上升得快，陆地表面的热空气上升，海面的冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风；晚上则情况与之相反。
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9
10．[2025·济南模拟]糖炒栗子是人们钟爱的一款美食。如图所示，为了让栗子快速、均匀受热，常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石的________________，相同质量的栗子和砂石吸收相同的热量，砂石的温度升高更________(填“多”或“少”)。
比热容小
多
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9
11．将质量相等、底面积相等、高度不等的甲、乙、丙三个金属圆柱体，加热到相同的温度后，同时放到上表面平整的大冰块上，经过一段时间后，大冰块形状不再变化时的情形如图所示。则三个金属圆柱体的比热容大小关系为________________，内能变化量最大的是______。
c甲>c乙>c丙
甲
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9
12.[新器材]如图甲所示的是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置。
(1)小明选用质量相等的A、B两种液体用图甲所示的装置进行探究，该探究方案的优点是
__________________________________
______________________(答出一个即可)。
(2)小明根据实验数据作出如图乙所示的图像，分析图像可知，A、B两种液体升高相同温度时，吸收热量之比为________。
控制相同时间内A、B两种液体吸收
的热量相同(合理即可)
9∶4
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第十四章　内能与热机
第二节　物质的比热容
第2课时　比热容的计算
知识点1
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1．冬季，某供热系统中有10 kg水，当温度降低1 ℃时，可给房间放热[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](　　)
A．4.2×102 J B．4.2×103 J
C．4.2×104 J D．以上都不对
C
用Q＝cmΔt计算热量
2．一杯水由80 ℃降低到20 ℃放出的热量为Q1，它由30 ℃升高到90 ℃吸收的热量为Q2，则Q1和Q2的大小关系是(　　)
A．Q1＞Q2 B．Q1＝Q2
C．Q1＜Q2 D．无法判断
B
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9
3．物质的比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质种类。质量为500 g的某种金属块，温度从100 ℃降低到20 ℃，共放出了3.52×104 J的热量。则该金属块的比热容是____________________，查表可知这种金属的种类。
0.88×103 J/(kg·℃)
知识点2
用变形公式进行计算
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4.[教材改编题]有一根烧红的铁钉，质量是2 g，放出920 J的热量后，温度降低到20 ℃，求铁钉的初温。[已知c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)]
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解：m＝2 g＝2×10－3 kg，Q放＝c铁m(t1－t2)，则铁钉的初温
＋20 ℃＝1 020 ℃。
答题标准：(1)正确写出原始公式、推导公式；(2)写出必要的
文字说明；(3)结果单位正确；(4)计算正确。
5.[立德树人·五育并举]水稻是喜温作物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，当气温降低时，水能放出较多的热量，以防霜冻。如果某秧田中水的温度降低了2 ℃，放出3.36×107 J的热量，则该秧田内水的质量为多少千克？[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

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9
解：根据Q放＝cmΔt可得，水的质量
6．[2025·安阳模拟]有两块金属块，它们的质量之比为1∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比为3∶2，那么它们的比热容之比为(　　)
A．1∶2 B．2∶1 C．2∶9 D．9∶2
B
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
13
9
7.[易错题]在标准大气压下，将质量为2 kg、初温为25 ℃的水加热，当水吸收6.72×105 J的热量后，考虑到水的沸点，水温会升高[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](　　)
A．100 ℃ B．75 ℃ C．80 ℃ D．105 ℃
B
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
13
9
思路点睛：已知水的质量、水的比热容、水的初温和水吸收的热量，利用吸热公式求水的末温；再根据水沸腾时的规律(水沸腾时吸热但温度不变)分析判断。
8.[跨学科·数学　2025年1月洛阳期末]甲物体的质量为2 kg，乙、丙两物体质量均为1 kg，三个物体温度均升高1 ℃，吸收的热量如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．甲的比热容比乙的大
B．温度均降低1 ℃时，乙比甲放出的热量多
C．甲的比热容为2 400 J/(kg·℃)
D．甲、丙的比热容之比为1∶2
D
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
13
9
9．[2025年1月厦门期末]质量均为0.5 kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，c水>c液，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，下列说法正确的是(　　)
A．乙物质是水
B．0～12 min乙物质温度降低了20 ℃
C．0～12 min甲物质放出了8.4×104 J的热量
D．乙物质的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)
D
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
13
9
10．用两个相同的电加热器分别加热质量相同的蓖麻油和某种液体，每隔1 min 记录一次数据，如下表所示，则该液体的比热容为______________J/(kg·℃)。[蓖麻油的比热容是1.8×103 J/(kg·℃)]
2.4×103
加热时间/min 0 1 2
某种液体的温度/℃ 10 13 16
蓖麻油的温度/℃ 10 14 18
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
13
9
11.某同学做“探究物质M熔化特点”的实验，加热效率始终不变，实验结果如图所示。前2 min，M吸收的热量为__________J。[M的质量为100 g，已知图中CD段物质比热容为4×103 J/(kg·℃)]
2×103
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
13
9
读图指导：
12．[2025·合肥模拟]在热平衡时物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即Q吸＝Q放。将400 g、5 ℃的冷水与200 g、80 ℃的热水混合(与外界无热量交换)，混合后的温度是________℃。
30
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
13
9
13.[立德树人·传统文化　　2025·龙岩模拟]如图所示，把要锻打的铁器先在火炉中烧红，然后移到大铁墩上锻打，再将锻好的铁器毛坯放在水中淬火，以增加铁器的硬度。一个质量为2 kg的锻好的铁器毛坯，温度为700 ℃，淬火使它的温度降低到200 ℃，释放的热量有84%被质量为10 kg、初温为16 ℃的水吸收，求水的末温。[c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)，
c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
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9
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
12
13
9
解：铁器毛坯放热
Q放＝c铁m1Δt1＝0.46×103 J/(kg·℃)×2 kg×(700 ℃－200 ℃)＝4.6×105 J，
水吸热Q吸＝Q放×84%＝4.6×105 J×84%＝3.864×105 J，
水升温Δt2＝ ＝9.2 ℃，
水的末温t＝16 ℃＋9.2 ℃＝25.2 ℃。(共22张PPT)
第十四章　内能与热机
大单元整体复习
第一部分
1．小点将本章进行梳理，绘制了如下导图，请你帮他把导图补充完整，填写在下面横线上。
①____________；
②____________；
③____________；
④____________；
⑤____________；
⑥__________________。
温度
物理观念
做功
热传递
Q＝cmΔt
汽油机
2
3
4
5
6
7
8
1
2．【多角度整合】判断下列说法的正误。
(1)物体温度降低，内能一定减少。(　　)
(2)0 ℃的物体没有内能。(　　)
(3)发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体。(　　)
(4)物体温度越高，含有的热量越多。(　　)
(5)物体运动得越快，物体的内能越大，所含热量越多。(　　)
(6)物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就不变。(　　)
(7)比热容大的物质，吸放热能力强，则吸放热一定多。(　　)
(8)燃料的热值与燃料的质量、燃烧时放出的热量以及是否完全燃烧无关。(　　)
√
2
3
4
5
6
7
8
1
×
×
×
×
×
×
√
3.[新情境题]长征二号F遥十九运载火箭搭载神舟十九号载人飞船成功发射。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的(　　)
A．热值 B．比热容
C．密度 D．体积
A
2
3
4
5
6
7
8
1
4.[新情境题]如图所示，神舟十八号返回舱载着三名航天员返回地球，在返回过程中舱体与空气剧烈摩擦使其底部温度高达上千摄氏度，这是通过______方式改变了返回舱的内能；航天员重力势能________，机械能________。(后两空均填“增大”“不变”或“减小”)
做功
2
3
4
5
6
7
8
1
减小
减小
5．如图所示的为某柴油机的四个冲程示意图。
(1)该柴油机在吸气冲程中吸入的是________，其一个工作循环的正确顺序是__________。
(2)没有利用曲轴惯性完成的冲程是______。该冲程中活塞向________(填“上”或“下”)运动，气缸内气体的温度________，内能________(填“增加”“减小”或“不变”)，发生的能量转化是_________________。
空气
2
3
4
5
6
7
8
1
乙丁甲丙
甲
下
降低
减小
内能转化为机械能
(3)下列选项是小明学习气功的四个基本动作，他联想到这四个动作与热机的一个工作循环的四个冲程很相似。请你判断与压缩冲程相似的是________。
A
2
3
4
5
6
7
8
1
(4)[跨学科·化学]光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图2，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应；控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于图1________所示的冲程。
(5)某单缸四冲程内燃机1 s内对外做功15次，
则其曲轴的转速为________r/min。若做功
冲程推动活塞一次做功1 200 J，则
该内燃机工作时的功率是__________W。
甲
2
3
4
5
6
7
8
1
1 800
1.8×104
6.[跨学科·地理]如图所示的是相同日期的沿海城市福建厦门和内陆城市安徽宿州两地的气象信息。则(　　)
A．图乙是宿州的气象信息
B．沿海城市昼夜温差小的原因是
海水的比热容比砂石的比热容大
C．沿海城市昼夜温差小的原因是海水的内能比砂石的内能少
D．沿海城市昼夜温差小的原因是海水吸收热量比砂石吸收热量少
B
第二部分
实践之翼——内能的应用
2
3
4
5
6
7
8
1
7．用酒精灯完全燃烧50 g酒精所放出的热量，如果有21%被1 kg、20 ℃的水吸收，则水温可升高到______℃。[c水＝4.2×103 J/( kg·℃)，q酒精＝3.0×107 J/kg]
95
2
3
4
5
6
7
8
1
8．氢气—汽油发动机采用氢气和汽油两种燃料工作，可进行自由切换。氢气热值q氢气＝1.5×108 J/kg，汽油的热值q 汽油＝4.5×107 J/kg。小华驾驶使用上述发动机的轿车沿平直公路从甲地至乙地，两地相距250 km，出发时油箱内汽油的质量为8 kg。设氢气和汽油在气缸内均完全燃烧，轿车以恒定功率行驶，发动机输出的能量全部用来驱动
轿车行驶，全程分两个阶段，如图所示：
阶段一：轿车使用氢燃料从甲地出发，以25 m/s的速度匀速行驶1 h到达丙地，此过程中轿车牵引力的功率为20 kW，消耗了0.8 kg氢气；
阶段二：从丙地开始，由于氢气不足，小华切换汽油为燃料，轿车仍以25 m/s的速度匀速行驶，此过程中发动机的效率为30%。
2
3
4
5
6
7
8
1
(1)消耗了0.8 kg氢气，求氢气完全燃烧放出的热量；
(2)求阶段一轿车行驶过程中受到的阻力；
解：(1)氢气完全燃烧放出的热量
Q放氢＝m氢气q氢气＝0.8 kg×1.5×108 J/ kg＝1.2×108 J。
2
3
4
5
6
7
8
1
轿车牵引力的功率P＝20 kW＝2×104 W，
由P＝ ＝Fv得，轿车的牵引力F＝ ＝800 N。
由于轿车匀速直线行驶，所受阻力与牵引力平衡，大小相等，轿车匀速行驶过程中受到的阻力f＝F＝800 N。
(3)求阶段一轿车发动机的效率；
第一阶段轿车行驶时间t＝1 h＝3 600 s，
由v＝ 得，第一阶段轿车行驶的距离
s1＝vt＝25 m/s×1×3 600 s＝9×104 m＝90 km；
第一阶段牵引力做的功
W有1＝Fs1＝800 N×90×103 m＝7.2×107 J；
使用氢燃料的情况下，轿车发动机的效率
η1＝ ×100%＝ ×100%＝60%。
2
3
4
5
6
7
8
1
(4)请通过计算说明小华最终能否到达乙地。
第二阶段行驶距离s2＝s－s1＝250 km－90 km＝160 km＝1.6×105 m；
第二阶段牵引力做的功，即所需的有用功W有2＝Fs2＝800 N×1.6×105 m
＝1.28×108 J；8 kg汽油完全燃烧放出的热量
Q放汽油＝m汽油q汽油＝8 kg×4.5×107 J/kg＝3.6×108 J，
由η＝ 可得，燃油发动机能提供的有用功
W有＝η2Q放汽油＝30%×3.6×108 J＝1.08×108 J，
比较可知，燃油发动机能提供的有用功小于到达乙地所需的有用功，
所以轿车不能到达乙地。
2
3
4
5
6
7
8
1
直击易错
易错点1
2
3
4
5
6
1
1．内能是指物体内部所包含的总能量，主要包括分子动能(即分子无规则热运动的动能)、分子势能(即分子间相互作用能)。由于分子动能跟温度有关，分子势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系。回答下列问题：
(1)慢慢压缩针筒里的气体，气体内能中______________发生变化。
(2)加热针筒里的气体，气体内能中__________发生变化。
分子势能
对内能理解不透彻
分子动能
(3)金属块在受热膨胀时，金属块内能中_____________________发生变化。
(4)质量相同的0 ℃的水和0 ℃的冰比较，___________的内能大，内能大的原因是___________________________________；多出的这部分能量以__________形式存在。
(5)物体的内能____________(填“可以”或“不可以”)为零。
分子动能和分子势能
2
3
4
5
6
1
0 ℃的水
0 ℃的冰熔化成0 ℃的水需要吸收热量
分子势能
不可以
2．内能、温度、热量的关系可表示为如下思维导图，补充①②③三处空白：
①________；
②________；
③________。(后两空均填
“一定”或“不一定”)
热传递
易错点2
温度、热量和内能的辨析
2
3
4
5
6
1
不一定
一定
3．判断题。
(1)物体的内能增大，温度一定升高。(　　)
(2)物体的温度升高，内能一定增大。(　　)
(3)物体内能增大，一定吸收了热量。(　　)
(4)物体吸收热量，内能一定增大。(　　)
(5)物体的温度升高，一定是吸收了热量。(　　)
(6)物体吸收热量，温度一定升高。(　　)
(7)内能大的物体与内能小的物体间一定会发生热传递。(　　)
(8)热传递的过程中传递的是温度。(　　)
×
2
3
4
5
6
1
√
×
×
×
×
×
×
4．小点在学习了比热容相关知识后马上联想到了密度相关知识，并对彼此的相同点做了如下笔记，请帮小点补充完整。
种类
易错点3
比热容、密度比较剖析
概念 密度 比热容
物理性质 物质的一种特性 影响因素 ________、________ 应用 鉴别物质的种类 2
3
4
5
6
1
状态
5．1 kg、20 ℃的水吸收4.2×105 J的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能(　　)
①80 ℃ ②100 ℃ ③120 ℃ ④130 ℃
A．1 B．2 C．3 D．4
C
易错点4
计算温度变化时忽略大气压、沸点的影响
2
3
4
5
6
1
易错点睛：由Q吸＝c水mΔt可得，水应升高的温度
Δt＝ ＝100 ℃，
水的最高末温t最高＝t0＋Δt＝20 ℃＋100 ℃＝120 ℃。
但题目中不知道水表面的气压，水的沸点不确定，则水的末温可能是80 ℃、100 ℃、120 ℃，不可能为130 ℃。
6．不管是汽油机还是柴油机，都是利用了燃料燃烧后的________转化成机械能。一台单缸四冲程汽油机，其曲轴的转速为3 600 r/min，则该汽油机1 s内完成________个冲程，对外做功________次。
[元认知·总结]
内能
易错点5
理解内燃机曲轴的转速与冲程数及做功次数的关系
2
3
4
5
6
1
120
30(共15张PPT)
第十四章　内能与热机
第三节　热机
1．把燃料燃烧时释放的____能转化为______能的装置叫做热机。
2．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做________。
3．汽油机和柴油机一个工作循环：
内
机械
内燃机
吸气
压缩
做功
排气
4．汽油机和柴油机的主要不同点。
机种 汽油机 柴油机
构造 ________ ________
吸入物质 ______和______的混合物 ________
点火方式 ________式 ________式
火花塞
喷油嘴
汽油
空气
空气
点燃
压燃
知识点1
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9
1.[立德树人·国家科技进展]下列机械设备的动力装置不是利用热机的是(　　)
A．长征系列运载火箭的发动机
B．歼 20战机的喷气式发动机
C．高铁车头采用的电力机车
D．055型导弹驱逐舰配备的燃气轮机
C
热机
2．如图甲所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞________，水蒸气的一部分________能转化为软木塞的________能，利用这一原理，可以制成热机。
[补充设问]图乙表示热机、内燃机、
汽油机之间的包含关系，则1是__________，3是______。
做功
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9
内
机械
汽油机
热机
3.[原创题]如图所示的是四冲程汽油机工作时的示意图。
(1)属于做功冲程的是________。
(2)属于机械能转化为内能的冲程是________。
(3)不依靠曲轴惯性完成的冲程是________。
(4)A图冲程中气缸内气体温度________(填“升高”或“降低”)。
(5)一个工作循环正确的顺序为________→________→________→________(前四空均填字母)。这一个工作循环中曲轴转__________圈，
活塞往返______次，对外做功______次。
C
知识点2
汽油机
2
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4
5
6
7
8
1
10
11
9
A
C
升高　
B
A
C
D
2
2
1
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9
思维通法：判断汽油机的冲程：
4．[2025·信阳模拟改编]小倩同学对“走马灯”(图甲)产生了浓厚兴趣，于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”，如图乙所示，点燃下方纸杯中的蜡烛后，其内部的气体温度升高，上升并推动上方纸杯转动，这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的________能，
此能量转化过程与内燃机的
________冲程相同。
机械
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9
做功
5．柴油机在________冲程结束时，气缸内空气的温度超过了柴油的着火点，此时喷油嘴喷出的__________(填“柴油”或“油气混合物”)便立刻燃烧起来。
压缩
知识点3
柴油机
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9
柴油
6．[2025年1月福州期末]汽油机大多用在一些轻巧的机械上，如图所示的是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图。则该冲程(　　)
A．需要火花塞点火
B．气缸内的压强降低
C．可以对外做功
D．将机械能转化为内能
D
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5
6
7
8
1
10
11
9
7．[2025·郑州月考]礼花喷射器原理如图所示。通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体产生冲击，将纸管里填充的礼花彩条喷向高处，营造气氛。在喷出礼花彩条的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．压缩气罐内的气体内能增加
B．压缩气罐内气体冲出时，分子的热运动加剧
C．该过程相当于汽油机中的做功冲程
D．彩条喷向高处是通过热传递获得能量的
C
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9
8．某四冲程内燃机的曲轴转速为3 600 r/min，则在每秒内
(　　)
A．曲轴转120周
B．对外做功60次
C．完成120个冲程
D．完成60个工作循环
C
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9
解题思路：曲轴转2转——1个工作循环——做功1次——4个冲程。
9．2024年春运期间，湖北冻雨，大雪封路，高铁停运，内燃机车助力春运牵引复兴号回家感动无数人。如图所示的是内燃机车的内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为________冲程，它是________(填“汽油”或“柴油”)机。该内燃机一般还作为________
(填“小汽车”或“挖掘机”)
的动力装置。
压缩
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9
柴油
挖掘机
10．小训在学习内能知识后，突发奇想，在家自制了一个内能演示仪，由压力式喷壶、电子温度计、小风车等组成。电子探头内置于喷壶中，喷壶穿线孔处密封，仪表盘外置，如图所示。当小训开始向喷壶内打气时，气体内能________(填“增大”“减小”或“不变”)，此过程相当于汽油机四个冲程中的________冲程。小训向壶内压缩完气体后，按下喷气开关时，风车转动，此时气体的内能转化为风车的__________，此过程相当于汽油机
四个冲程中的______冲程。
增大
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5
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7
8
1
10
11
9
压缩
机械能
做功
11.[新考法]如图所示的发动机有4个气缸(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把4个气缸的活塞连在一根曲轴上。各个气缸的做功过程错开，在曲轴转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在吸气、压缩和排气冲程。如果1号气缸在做功冲程中，则4号气缸所处的冲程是(　　)
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
A
2
3
4
5
6
7
8
1
10
11
9

展开更多......

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