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(共53张PPT)
第十二讲　内能　内能的利用
思维导图
内能
内能的利用
分子动理论的初步认识
内能
能量的转化与守恒
热机
热机
四冲程汽油机工作原理
热值与
热机效率
热值
热机效率
能量的转化
能量守恒定律
热量
比热容
定义
单位
计算公式
理解
热量
物质的构成
扩散
分子热运动
分子间的作用力
建立概念
转化和利用
定义
理解
影响因素
内能的改变
比热容
定义
单位
计算公式
知识精讲
1. 热量：在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量.单位是①
，符号是J. 　人教教材表述变化
焦
耳　
热量　比热容(省卷5年2考，兰州5年4考)
考点
1
2. 比热容
定义 一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量
与它的② 和升高(或降低)的③ 乘积之比.用符号c
表示.
单位 ④ ，符号是⑤ .
计算
公式 (1)物体吸收的热量Q吸＝⑥ ；(2)物体放出的热量Q放＝
⑦ .
(t0为初状态，t为末状态)
质量　
温度　
焦每千克摄氏度　
J/(kg·℃)　
cm(t－t0)　
cm(t0－t)　
理解 质量相同的不同物质，当吸收或放出同样的热量时，比热容较大
的物质温度变化⑧ .应用：人工湖调节气温、北方楼房中的
暖气用水作为介质.
易错
警示 比热容是反映物质自身性质的物理量，只与物质的种类和状态有
关，与物质的质量、体积和吸放热的多少无关.
小　
考点小练
1. 易错诊断(判断下列说法的正误，正确的在括号里打“√”，错误的打“ ”)
(1)物质的比热容与其吸收的热量有关. (　 　)
(2)一桶水的比热容比一杯水的比热容大. (　 　)
(3)质量相同的物体升高相同的温度，吸收热量多的物体比热容较大.
(　√　)


√
2. (人教习题改编)春季，有经验的农民会在傍晚往农田中灌水，白天再将
水放出，以防秧苗冻坏，这是利用了水 大的特性.
3. (人教、北师习题改编)水壶中装有将6 kg、初温为25 ℃的水，将水倒掉
一半，剩余水的比热容 (选填“变大”“变小”或“不变”).加热壶内剩
余的水，水吸收的热量为6.3×105 J，可以使水温度上升 ℃.[c水取
4.2×103 J/(kg·℃)]
比热容　
不变　
50　
分子动理论的初步认识(省卷5年4考，兰州5年2考)
考点
2
物质
的构
成 常见的物质是由极其微小的粒子——分子、⑨ 等构成的.
扩散 不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象.气体、液体、固体
之间都能发生扩散，主要是因为分子间存在⑩ .
分子
热运
动 一切物质的分子都在不停地做 .这种无规则的
运动叫作分子的热运动.分子运动越剧烈，物体的温度越 .
原子　
间隙　
无规则的运动　
高　
分子
间的
作用
力 (1)分子之间存在 .如被紧压在一起的铅柱下可以吊重物
等.
(2)分子之间还存在 .如固体很难被压缩等.
引力　
斥力　
考点小练
4. 易错诊断(判断下列说法的正误，正确的在括号里打“√”，错误的打“ ”)
(1)断裂的玻璃不能复原，是因为分子间有斥力. (　 　)
(2)“黄沙漫天”说明分子在永不停息地做无规则运动. (　 　)
(3)压缩钢板时很费力，说明钢板分子间只有相互作用的斥力. (　 　)



5. (人教、北师图片改编)把水和酒精混合在长玻璃管中后，发现总体积变
小，说明分子间存在 .如图所示，两个装有空气和红棕色二氧化
氮气体的玻璃瓶瓶口相对(二氧化氮密度较大)，抽掉玻璃板后气体颜色变
得均匀，这是由于分子在不停地做 ，且环境温度越高，分
子运动越 .
　第5题图
间隙　
无规则运动　
剧烈　
6. (人教、北师图片改编)如图甲所示，用刀将两个铅柱的底面削平、削干
净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，下面吊一个20 kg的
重物也不能把它们拉开，这种现象说明铅柱的分子之间存在 ；如
图乙所示，用手堵住注射器的小孔，用力推动活塞到一定程度后，活塞很
难推动，这个现象说明分子间存在 .
　 　
第6题图
引力　
斥力　
内能(省卷5年4考，兰州5年2考)
考点
3
定义 构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫作
物体的内能.
理解 一切物体，不论温度高低，都具有内能.同一物体的温度越高，内
能越大.
影响
因素 内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，
所以内能的大小跟分子的个数、温度、物态都有关系.
内能
的改
变 (1) .例如：冬天用暖水袋取暖、轻度发热时用冷毛巾
给头部降温等.
(2) .例如：通过捶打使铁块变热等.
易错
警示 (1)物体的内能增大，温度不一定升高；
(2)仅发生热传递时：物体吸收热量，内能增大；放出热量，内能
减小.
热传递　
做功　
考点小练
7. 易错诊断(判断下列说法的正误，正确的在括号里打“√”，错误的打“ ”)
(1)物体的内能增加，温度一定升高，外界对物体做功，物体的内能一定
增大. (　 　)
(2)热传递过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体. (　 　)
(3)0 ℃的冰水混合物内能为零. (　 　)



8. (人教、北师图片改编)下列现象中利用热传递改变物体内能的是(　D　)
A. 搓手取暖 B. 向广口瓶中 打气 C. 滑滑梯 D. 加热试管中
的水
D
能量的转化与守恒(省卷5年4考，兰州5年2考)
考点
4
能量
的转
化 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互 的.
能量
守恒
定律 能量既不会 ，也不会凭空产生，它只会从一种形
式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物
体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.
特点 能量的转化、转移都具有方向性.
转化　
凭空消失　
转化　
转移　
热机(省卷5年3考，兰州5年4考)
考点
5
1. 热机
定义 利用内能做功的机械.如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.
工作
原理 燃料的化学能 内能 能.
机械　
2. 四冲程汽油机工作原理
示意图
工作冲程 冲程 冲程 冲程 冲程
能量转化 — 能转化为 能. 能转
化为 能. —
说明 四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴转动2圈，对外做功1次. 吸气　
压缩　
做功　
排气　
机械　
内　
内　
机械
考点小练
9. (人教习题改编)某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图所示.转速表中
的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数.如果汽车用的是四冲程汽油
机，则图中此时发动机每分钟曲轴转动 圈，一个气缸经过 个冲程，对外做功 次.
第9题图
800　
1 600
400　
热值与热机效率[省卷2021.23(3)，兰州5年5考]
考点
6
1. 热值
定义 某种燃料 放出的热量与其质量之比，用符号q表
示.
单位 ，符号是J/kg.
计算
公式 当q的单位为J/kg时，Q＝ ；当q的单位为J/m3时，Q＝
.
易错
警示 热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其形状、体
积、质量、是否充分燃烧无关.
完全燃烧　
焦每千克　
mq　
qV　
2. 热机效率：热机工作时，用来做 的这部分能量，与燃料
放出的热量之比.公式η＝ .
有用功　
完全燃烧　
　
考点小练
10. (人教习题改编)食物也是一种“燃料”，能提供细胞生命活动所需的能
量.如果淀粉在人体内“燃烧”的热值为1.6×107 J/kg，同样情况下脂肪的热
值为4×107 J/kg，摄入脂肪50 g相当于摄入了 J的热量；若青少
年每天需要摄入的热量为1.0×107 J，则为满足每天热量的需要，理论上
还需摄取 g淀粉.
2×106　
500　
纵向实验分层练
实验
比较不同物质吸收热量的情况(兰州5年2考)
一题多设问(依据2022课标科学探究的四要素设问)
问题
例　如图甲所示，实验小组的同学分别用两组相同的装置“探究水和食用
油的吸热能力”.
　
例题图
基础设问
证据
(1)实验前，小组同学应量取初温和 (选填“质量”或“体积”)相等的
水和食用油；除了图甲中所给的实验器材外，还需要的测量工具是秒表
和 .
　
例题图
质量　
天平　
(2)实验中选择相同规格的电加热器进行加热，是为了让两种液体在相同
的加热时间内 .
(3)实验判断吸热能力有两种方法：一是水和食用油升高相同的温度，通
过比较 来比较它们吸热能力的强弱；二是水和食用油吸收相
同的热量时，通过比较 来判断吸热能力的强弱.
　
例题图
吸收相同的热量　
加热时间　
温度变化量　
解释
(4)图乙是根据测量的数据作出的水和食用油的温度随加热时间变化的图
像，分析可知，加热相同时间， 的温度变化量较大，由此可
知， 的比热容较大.(均选填“水”或“食用油”).
　
例题图
食用油　
水　
能力提升
交流
(5)相对于酒精灯，本实验使用电加热器的优点是：
.
更容易控制两种液
体在相同时间内吸收的热量相同　
(6)[方案评估]实验结束后，有同学提出可以用质量相同，但初温不同的水
和食用油进行实验(忽略散热)，请你判断他的想法是否可行？ ，
原因是： .
可行　
实验比较的是温度变化量　
(7)[生活实践](2025辽宁)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升
温，内部应充入吸热能力较 (选填“强”或“弱”)的介质.(仅从吸热能
力的角度分析)
弱　
甘肃真题及变式
基础小练
1. (2025黑龙江)下列实例中与水的比热容有关的是(　B　)
A. 北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂
B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C. 天热时在地面上洒水是为了降低室内温度
D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
B
比热容的理解及应用(省卷2021.16第2空，兰州5年3考)
命题点
1
2. [2025兰州17(2)题1分]如图所示是对某种固态物质加热变成液态时温度
随时间变化的曲线，加热过程中物体在相同时间内吸收的热量相同.请根
据图像回答：该物质在固、液两种状态时的比热容大小关系是：c固 c液(选填“＞”“＜”或“＝”).
第2题图
＞　
3. (2025省卷8题2分)炎热的夏天洗完澡后身上有水，走动时会感到非常凉
快，这是因为身上的水蒸发 (选填“吸热”或“放热”)的缘故；附近
的人能闻到沐浴露的香味，这是由于分子在不停息地做 .
吸热　
无规则运动　
分子动理论(省卷5年4考，兰州5年2考)
命题点
2
4. (2023兰州12题3分)打开中药包会闻到淡淡的药香味，这是 现
象.慢火熬制，等药汤沸腾后，药香味更加浓郁，这说明温度越高，分子
的运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”).捆扎药包的细绳很难被拉断，是
因为分子间存在 (选填“引力”或“斥力”).
扩散　
剧烈　
引力　
5. (2024省卷10题2分)2024年，甘肃天水的麻辣烫火遍全国.在锅里煮食材
是通过 的方式增大食材的内能，麻辣烫香气四溢，这是
现象.
热传递　
扩
散　
改变内能的方式(省卷5年4考，兰州5年2考)
命题点
3
拓展训练
6. (2025张掖模拟)下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是
(　B　)
A. 摩擦发热 B. 烧水 C. 锯子发烫 D. 钻木取火
B
7. (2025省卷13题2分)用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活
塞对筒内气体 (选填“做功”或“热传递”)，使筒内气体内能增大，
温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化
相同.
做功　
压缩　
热机(省卷5年3考，兰州5年4考)
命题点
4
8. (2022省卷16题2分)如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一
段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出.这是通过 (选填“做功”或
“热传递”)的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能.图 (选填“甲”
或“乙”)中汽油机的工作过程与这一实验原理是一致的.
第8题图
做功　
乙　
9. (2022兰州13题2分)一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中气体对
外做功，其他冲程是靠飞轮的 来完成的；若飞轮的转速为1 200
r/min，则该汽油机每秒钟做功 次.
惯性　
10　
10. (2024省卷13题2分)国产新型电动汽车具有各种“超能力”，其中“能量
回收”是在踩下制动踏板时，通过对电路的控制，使驱动电动机变为发电
机，以发电机发电过程中的阻力来制动，此时，将 能转化为电
能，再将电能转化为 能储存在蓄电池里.
机械　
化学　
能量的转化及守恒(省卷5年4考，兰州5年2考)
命题点
5
11. (2023省卷14题2分)汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内
能，这些内能无法自动地转化为汽车的机械能，这种现象说明自发的能量
转化过程是有一定 性的，但在能量的转化和转移过程中，能量的
总量 (选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”).
方向　
保持不变　
12. (2023省卷5题3分)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团
硝化棉，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来.在下压活塞的过程中，
下列说法正确的是(　D　)
A. 气体的内能转化为活塞的机械能
B. 筒内气体温度降低
C. 筒内气体的内能不变
D. 活塞对筒内气体做了功
第12题图
D
热学综合题(省卷5年5考，兰州5年4考)
命题点
6
13. (2025兰州5题3分)我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一.铸造
青铜器时，将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示.下列
关于铸造青铜器的说法正确的是(　C　)
A. 液态金属冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量
B. 液态金属冷却变成青铜器的过程中，内能不变
C. 铸造青铜器的过程中，金属发生的物态变化是先熔化后
凝固
D. 工匠休息时身上的“汗水逐渐消失”与“樟脑丸逐渐变小”
属于同一种物态变化
第13题图
C
14. (2025兰州6题3分)课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖
拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，
瓶盖被弹出并伴有爆响声，同时瓶口内出现白雾.关于上述过程，下列说
法错误的是(　B　)
A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变
B. 瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C. 瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D. 瓶口内出现的白雾，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
第14题图
B
15. (2024兰州1题3分)如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可
以看到蒸汽把软木塞顶跑，下列说法中正确的是(　B　)
A. 用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的
B. 蒸汽把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化
C. 蒸汽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
第15题图
B
16. (2023兰州7题3分)为了比较A、B两种液体的吸热能力，小亮用完全相
同的加热装置对质量分别为100 g和400 g的A、B两液体进行加热，根据实
验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示.根据图像信息，下列说法
中正确的是(　D　)
　
A. A、B两液体在0～8 min内吸收的热量之比为2∶1
B. A、B两液体的比热容之比为1∶2
C. B液体的吸热能力比A液体的强
D. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
第16题图
D
热量相关计算(省卷5年2考，兰州5年5考)
命题点
7
变式
16.1　[变图像](2024兰州一诊)用两个完全相同的“热得快”，分别给质量均
为10 kg，初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，“热得快”的功率为1
800 W，不计热损失，两种液体的温度随时间变化的关系如图所示，结合
图像判断，前20分钟内甲液体吸收的热量 乙液体吸收的热量(选填“大于”“小于”或“等于”)，甲液体的比热容是 J/(kg·℃).
等于　
1.8×103　
第16.1题图
17. (2021兰州14题2分)某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于
(选填“可再生”或“不可再生”)能源.现将10 kg的水从20 ℃加热到39
℃，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要 m3的
天然气.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝3.8×107J/m3]
不可
再生　
0.021　
18. (2022省卷22题6分)小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率.
小华在水壶中加入4 L水，水的初温是20 ℃，然后将水烧开，他观察天然
气表发现此次烧水用了0.1 m3天然气，天然气的热值为3.2×107 J/m3，水
的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，当地大气
压为标准大气压.求：
(1)水吸收的热量Q吸(不计水的热量损失)；
解：(1)水的体积V水＝4 L＝4 dm3＝0.004 m3
由ρ＝可得，水的质量
m＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×0.004 m3＝4 kg
标准大气压下，4 L水烧开，吸收的热量
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.344×106J
小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率.小华在水壶中加入4 L
水，水的初温是20 ℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用
了0.1 m3天然气，天然气的热值为3.2×107 J/m3，水的比热容c＝4.2×103
J/(kg·℃)，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，当地大气压为标准大气压.求：
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放；
解：天然气完全燃烧放出的热量
Q放＝qV＝3.2×107 J/m3×0.1 m3＝3.2×106 J
小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率.小华在水壶中加入4 L
水，水的初温是20 ℃，然后将水烧开，他观察天然气表发现此次烧水用
了0.1 m3天然气，天然气的热值为3.2×107 J/m3，水的比热容c＝4.2×103
J/(kg·℃)，水的密度ρ水＝1.0×103 kg/m3，当地大气压为标准大气压.求：
(3)天然气灶的效率η.
解：天然气灶的效率
η＝×100％＝×100％＝42％
跨学科实践
跨学科实践
制作简易热机模型(人教)
1. (2025山西)热机对人类文明发展起着重要的推动作用.同学们成立了制作
简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实
施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所
示的汽轮机模型.
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的
尾端插入易拉罐内，用胶将易拉罐的开口处密封.将易拉罐放置在支架
上，笔的尖端对准小风扇的扇叶.点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷
出时，扇叶就转动起来.
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→ →
.
(2)某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原
因可能是： .(答出一条即可)
第1题图
内能　
机械
能　
笔尖喷出的蒸汽太少(答案合理即可)　
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高
简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论.请你依照“结构决定功能”的观
念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：
.
第1题图
易拉罐上半部
分覆盖保温层(答案合理即可)　

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