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童科学
本次课程：物体的内能
年级：
九年级
科目
：
科学
本次课学习目标：
掌握1.物体的内能2.比热容3.汽油机的工作过程4.热值
part1.考点思维导图
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考点1　热量、温度、内能的理解
例1-1.南极是世界上最冷的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)地方，常年平均气温是-25℃．一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是(　D　)21教育名师原创作品
A．豆豆：呵呵，这里太冷了，冰山肯定没有内能了
B．丁丁：不对，冰山的温度低，所含热量少
C．丁丁：唉，反正我现在一点温度也没有了，冻死喽
D．豆豆：呵呵，我们一起跳舞吧，这样暖和一些
例1-2.关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（
D
）
A、温度高的物体，含有的热量一定多
B、物体内能增加，一定吸收了热量
C、热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D、物体吸收热量，温度不一定升高
◆变式训练
1.下列关于“热与能”的表述中正确的是(　C　)
A.
物体在吸热过程中，其温度一定升高
B.
在搓手取暖过程中，内能转化为机械能
C.
水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大
D.
铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加
2．（2020?无锡）关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．0℃的冰块没有内能
B．物体内能大小与温度无关
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能
【解答】A、一切物体在任何时候都具有内能，0℃的冰块也有内能，故A错误；
B、内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，故B错误；
C、热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，与物体内能多少无关，故C错误；
D、金属汤勺放在热汤中，温度升高，是能量发生了转移，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D正确。
故选：D。
3.（2020
衢州）将冰块放在泡
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（
??）
A.甲是冰块????B.乙吸收热量?????
C.甲内能增加????http://21世纪教育网21cnjy.com/
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)http://21世纪教育网21cnjy.com/
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)http://21世纪教育网21cnjy.com/
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)http://21世纪教育网21cnjy.com/
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)D.乙内能减少
【答案】B
【考点】温度、热量与内能的关系
【解析】A、饮料原来的温度高
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，放出热量，降低温度，因此甲是饮料；冰块原来的温度低，吸收热量，升高温度，因此乙是冰块，故A错误；
B、乙是冰块，吸收热量，故B正确；
C、甲是饮料，放出热量，内能减少，故C错误；
D、乙吸收热量，内能增多，故D错误。
考点2　改变物体内能的方式
例2-1.（2020?苏州）下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是（　　）
A．钻木取火
B．煤炉烧水
C．压缩空气升温
D．搓手取暖
【解答】A、钻木取火，机械能转化成内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故A不符合题意；
B、煤炉烧水，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式增加水的内能，故B符合题意；
C、压缩空气，使空气升温，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故C不符合题意；
D、用“搓手”的方法取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故D不符合题意。
故选：B。
例2-2.下列都是教材中的实验，其中为了说明“对物体做功，物体内能增加”的是（?D?
）
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A.?图甲：手帕摩擦塑料丝后，塑
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)料丝散开????????B.?图乙：缝衣针与磁铁摩擦后，有了磁性
C.?图丙：加热后，水蒸气把木塞冲出试管????????D.?图丁：迅速下压活塞后，浸过乙醚的棉花燃烧
例2-3.（2020?泰安）下面是研究黑点标注的物体内能改变的情景，通过做功使物体内能增加的是（　　）
A．把铁丝反复弯折，弯折处变热
B．把钢球放入炉火中，烧一段时间
C．冬天，用热水袋对手进行取暖
D．水烧开时，水蒸气将壶盖顶起
【解答】
A、把铁丝反复弯折，对铁丝做功，弯折处变热、内能增大，属于通过做功增加物体内能的，故A符合题意；
B、把钢球放入炉火中烧，钢球从火焰吸收热量，是通过热传递改变物体内能的，故B不符合题意；
C、用热水袋对取暖时，手从热水袋吸收热量，是热传递改变物体的内能，故C不符合题意；
D、烧开水时水蒸气将壶盖顶起，水蒸气对外做功，物体的内能减小，故D不符合题意。
故选：A。
◆变式训练
1.图中改变内能的方法与其他三种不同的是(　　)
【解析】做功改变内能的实质是能量的转
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)化，同时伴随着物体的运动；热传递可以改变物体的内能，它的实质是内能的转移。钻木取火属于克服摩擦力做功，是做功改变物体的内能；用热水袋取暖，热水没有运动，是热水把它的内能转移给了人，是热传递改变物体的内能；压缩气体做功，属于做功改变物体的内能；克服摩擦做功，机械能转化成了内能，是做功改变了物体的内能。故选B。【答案】B
2．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是(　C　)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
3．（2020?杭州）如图一只瓶
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)子，内装一些铁屑。我们既可以通过震荡，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　
　方法，后者是通过　
　方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？　
　（能或不能），这是因为　
　。
【解答】使铁屑内能增加的方法：①用力晃动塑料瓶，对塑料瓶和铁屑做功，将机械能转化为内能，使铁屑的内能增加，温度升高；
②将装铁加热，铁屑的温度升高，这是通过热传递的方式改变铁屑的内能；
如果没有看到内能改变的过程，单凭铁屑温度的升高，不能判断出具体的方法，因为做功与热传递两种方法对改变物体的内能是等效的。
故答案为：做功；热传递；不能；二者效果相同。
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考点3　比热容
例3-1.（2019·杭州）对于同一物态的某种物质，根据C=得知（
D
）
A、比热跟热量成正比
B、比热跟质量成反比
C、比热跟温度变化成反比
D、吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
例3-2.（2019·福建）如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（
C
）
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/（J?kg﹣1?℃﹣1）
4.2×103
2.1×103
2.1×l03
0.88×103
0.39×103
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
例3-3.利用图示甲、乙装置（
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的（
C
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、液体种类
B、燃料种类
C、液体质量
D、燃料质量
例3-4.为研究甲、乙两种液体的吸热能力，某同学用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究，两种液体的质量和初温都相同。
（1）选用两套完全相同的装置分别给甲、乙两种液体加热，这样做的目的是
；
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲的温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
乙的温度/℃
90
93
96
99
102
102
102
（2）写出图中所示装置的两处错误：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
，改正错误后，同时加热，分别记录加热时间和液体温度，数据如下表所示：21世纪教育网版权所有
（3）加热4分钟后，甲、乙两种液体温度均不再升高，原因是
。
（4）根据实验数据，可知
液体的吸热能力较强。（选填“甲”或“乙”）
（1）使甲、乙两种液体相同时间内吸收相同的热量
（2）温度计的液泡接触了容器底；没有垫石棉网
（3）两种液体温度都到达沸点（4）甲
例3-5.（2020?宁波）科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
（1）在“使用动滑轮”活动
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中，小科利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为　
　J，这个值也是物体A增加的机械能。21·cn·jy·com
（2）把质量为2kg，温度为25℃的水加热
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)到100℃，至少需要完全燃烧　
　g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过　
　（填“做功”或“热传递”）的途径实现的。[已知：水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]21
cnjy
com
【解答】
（1）绳子自由端移动的距离：
s＝2h＝2×0.1m＝0.2m，
拉力做的总功：
W＝Fs＝10N×2×0.1m＝2J，
由η＝×100%可得，克服物体A的重力所做的功：
W有用＝W总η＝2J×70%＝1.4J；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J，【版权所有：21教育】
由题知，酒精完全燃烧放出的热量：Q放＝Q吸＝6.3×105J，
由Q放＝mq得，需要完全燃烧酒精的质量：
m酒精＝＝＝2.1×10﹣2kg＝21g；
烧水时，水的内能增加是通过热传递的方式实现。
故答案为：（1）1.4；（2）21；热传递。
◆变式训练
1.关于比热的概念，下列说法错误的是(　　)
A.
单位质量的某种物质，温度升高1
℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热
B.
单位质量的某种物质，温度降低1
℃所放出的热量，也叫做这种物质的比热
C.
某种物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关
D.
各种物质都有自己的比热，它是物质的特性之一
【解析】单位质量的某种物质，温度升高1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)℃(或降低1
℃)吸收(或放出)的热量，叫做这种物质的比热，也叫比热容；比热容是物质的一种特性，与吸收或放出热量的多少及物质的质量无关，不同的物质一般具有不同的比热容，故C选项错误，符合题意。故选C。【答案】C
2．（2020?杭州）夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（图中箭头表示空气流动方向）合理的是（　　）21
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A．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
B．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
C．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
D．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
【解答】
因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，空气从海洋吹向陆地，形成海风，高空的空气从陆地吹向海洋，故A图正确。故选：A。
3.某研究小组为测量垂直于太阳
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)光的面积为1米2表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20
℃，经8750
s时间后上升到45
℃[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]。请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳？
(2)垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？
【解析】(1)水吸收的热量：Q吸＝c水m
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)Δt＝c水m(t2－t1)＝4.2×103
J/(kg·℃)×100
kg×(45
℃－20
℃)＝1.05×107
J
(2)Q光＝＝＝2.1×107
J，垂直
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)于太阳光的1
m2表面上，每秒钟接收到的太阳能：×1
m2×1
s＝×1
m2×1
s＝1
200
J
4.（2020
嘉兴）新
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)冠疫情期间，ECMO（体外肺膜氧合）技术的使用挽救了许多危重患者的生命。ECMO技术的原理是将体内的静脉血引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人的静脉（如图甲）或动脉（如图乙），起到部分心肺替代作用，其主要设备包括氧合器、氧气泵、动力泵、监测系统、医用物理升温仪等。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）ECMO技术主要设备中的氧合器替代的是人体________（填器官名称）的功能。
（2）ECMO
技术常被用于挽救肺功
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)能丧失或心肺功能衰竭病人的生命，
其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图________所示模式，
判断依据是________。
（3）已知热交换器管道内血流量为
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
5L/min，为了维持病人正常体温，需对流入人体的血液进行加热。若要将血液的温度从
33℃提高到
37℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收多少热量？（Q吸=cm(t-t0)，血液的比热容为
0.85×103J/（kg·℃），密度为1.05×103kg/m3）
【答案】（1）肺
（2）乙
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)；氧合后的血液直接进入主动脉，
不需要依靠心脏将其压入主动脉
（3）每分钟流入交换器的血量为：
V=1min×5L/min=5L=5×10-3m3
流入血液的质量为：
m=ρV=1.05×103kg/m3×5×10-3m3=5.25kg
血液温度从
?33℃提高到
37℃
吸收的热量为：
Q吸=cm(t-t0)=0.85×103J/(kg×℃)×5.25kg×(37℃-33℃)=17850J
答：血液每分钟需要从热交换器中吸收17850J热量。
【考点】人体呼吸系统的结构和气体交换，血液循环，热量的计算
【解析】（1）ECMO技术从
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)甲、乙两分析可知，主要是来替代完成人体血液循环中的肺循环和替代心脏提供血液循环的动力的。肺循环主要是来完成血液中氧气的补充的，主要结构是肺。ECMO技术中的氧合器是血液经过时给血液补充氧气的，所以氧合器替代的是人体的肺；（2）心肺功能衰竭病人
的心脏不能提供血液循环的动力，肺不能完成氧气的交换。所以ECMO同时为血液循环提供动力，从ECMO出来的血液可以直接进入主动脉中，所以
其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图
乙所示模式，判断依据是
氧合后的血液直接进入主动脉，
不需要依靠心脏将其压入主动脉
；（3）每分钟流入交换器的血量为：
V=1min×5L/min=5L=5×10-3m3
流入血液的质量为：m=ρV=1.05×103kg/m3×5×10-3m3=5.25kg
血液温度从33℃提高到
37℃
吸收的热量为：
Q吸=cm(t-t0)=0.85×103J/(kg×℃)×5.25kg×(37℃-33℃)=17850J
5.为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)【来源：21·世纪·教育·网】
(1)太阳能是
能源(填“可再生”或“不可再生”)。太阳的巨大能量来自于太阳内部的
反应。
(2)小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)水温为18℃，下午放学时看到显示的水温为78℃，则热水器中的水吸收了多少热量?与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电?【不计电热水器的热量损失，c水＝4.2×103J／(kg·℃)】
(3)该热水器的说明书中介
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式。(用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据)【解析】(2)水的总质量:
水吸收的热量:
相当于节约电能:
(1)测出太阳能热水器的有效受光面积S和两次水温记录之间的光照时间t。光热转化效率：
【答案】(1)可再生,核聚变(热核)
（2）7度
（3）
考点4　汽油机的工作过程
例4-1.如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是(　　)
A.
压缩冲程，机械能转化为内能
B.
压缩冲程，内能转化为机械能
C.
做功冲程，机械能转化为内能
D.
做功冲程，内能转化为机械能
【解析】如图所示，汽油机进气门和排气门关闭，活塞正在向上运动，压缩汽油和空气混合物，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故选A。【答案】A21教育网
例4-2（2020?牡丹江）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，对外做功的冲程是（　　）
A．
B．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
C．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
D．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
【解答】汽油机一个工作循环包括四个冲程，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环对外做功一次；
A图中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；
B图中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程；
C图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程；
D图中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；故选：B。
例4-3.如图所示为生活中常用的热水瓶
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来。内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同（　　）21cnjy.com
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
【答案】C【解析】（1）瓶
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能；（2）汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能。故选C。
2-1-c-n-j-y
例4-4.一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1800r/min，此柴油机每秒钟内完成________个冲程，对外做功________次。
【答案】60；15；
【解析】内燃机的一个工作循环
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)有四个冲程，飞轮转2圈。单缸四冲程内燃机飞轮的转速为1800R/min，则该柴油机每秒钟转30圈，完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做15次功
例4-5.（2020
绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)，热效率为5%-8%之间。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
材料二：1862年，法国人德罗夏提出内燃
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的?????
冲程实现。
A.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
B.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
C.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
D.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于________的猜想。
（3）老师在重复演示“做功改变内能“实
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)验(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的________(选填“吸气“、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
【答案】（1）C
（2）燃料在气缸内燃烧，热量散失少，热效率高
（3）排气
【考点】热机
【解析】（1）产生巨大爆发力的过程是做功冲程
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)；
A、吸气冲程；B、压缩冲程；C、做功冲程；D、排气冲程；故C符合题意；
（2）由材料可知，内燃的效率远大于外燃机的效率，所以德罗夏提到的内燃方式是基于内燃过程中能量散失少，热效率高的猜想；
（3）厚玻璃筒就相当于内燃机的内部空间，而活塞相当于飞轮，所以把玻璃筒甩几个是为了让玻璃筒中的气体排出，相当于排气冲程。
◆变式训练
1.甲、乙两图是汽油机一个工作循环中的两个冲程，依此图下列叙述正确的是（??
）
A.?甲图为做功冲程，是将机械能转化为内能???????????
B.?乙图为做功冲程，将内能转化为机械能
C.?甲图为压缩冲程，是将内能转化为机械能???????????
D.?乙图为压缩冲程，是将机械能转化为内能
【答案】
D
【解析】（1）根据气门的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)关闭和活塞的运动方向判断冲程的名字；
（2）做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
【解答】甲图中两个气门全部关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程，将内能转化为机械能；
乙图中两个气门全部关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，将机械能转化为内能。故选D。2·1·c·n·j·y
2．（2020?衡阳）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
3．汽车是我们最熟悉的交通工具之
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一。汽油机是汽车的动力装置，通过汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。如图甲所示是汽油机的_____冲程，在乙、丙两图所示的实验中与该冲程能量转化相同的是_______。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
做功
乙
4.一台内燃机的转速是1440转／分，那么在每秒钟内?（
A?）
A．转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
B．转轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
C．转轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
D．转轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
5.（2020
温州）英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
【答案】
酒精灯加热将化学能转化为内能，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
【来源：21cnj
y.co
m】
【考点】液化及液化现象，能量的相互转化和转移
【解析】酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。
6.（2020
嘉兴）十八世
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门
A、关闭阀门
B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是________。
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的________冲程相似。
（3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为
1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
www-2-1-cnjy-com
（4）蒸汽机活塞往复运动，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为
200
千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
【出处：21教育名师】
【答案】（1）内能→机械能
（2）做功
（3）解：F=pS=1.1×106
Pa×0.1m2
=1.1×105
N
答：活塞受到蒸汽的压力为1.1×105N。
（4）解：h物=
×0.6m=0.3m
W有
=G物h物=
m物gh物
=200kg
×10N/kg
×0.3m
=
600J
P有=
=
=1000
W
答：蒸汽机对物体做有用功为
600J，
有用功的功率为
1000W
【考点】压强的大小及其计算，功的计算公式的应用，功率计算公式的应用，热机
【解析】（1）蒸汽推动活塞上
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)行过程中，能量转化是内能→机械能；
（2）汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能；
（3）根据公式F=pS计算活塞受到的蒸汽压力；
（4）首先根据相似三角形原理计算出物体上升的高度，然后根据W=Gh计算蒸汽机对物体做的功；再根据计算蒸汽机对物体做功的功率。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考点5　热值
例5-1.关于燃料的热值，以下说法中正确的是(??
)
A.?燃料的热值与燃料的燃烧情况
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)无关
B.?容易燃烧的燃料热值一定大
C.?使用热值高的燃料可以放出更多的热量
D.?煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多
【答案】
A
【解析】（1）1k
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)g某种燃料完全燃烧释放的热量叫燃料的热值；
（2）热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积或放出的热量无关，据此选择即可；
（3）已知热值和质量根据公式Q=qm计算燃料放出的热量。
【解答】A.燃料的热值已经说明是完全燃烧，因此与燃烧情况无关，故A正确；
B.热值与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；
C.燃料放出的热量与热值和质量有关，燃料的热值大但质量少，放出的热量也可能不多，故C错误；
D.煤的热值大于干木柴的热值，如果煤的质量远远小于干木柴的质量，那么煤燃烧放出的热量可能比干木柴少，故D错误。故选A。
例5-2.下表列出了几种燃料的热值，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)单位是J/kg。
（1）那么，完全燃烧1g酒精可以放出________J热量；放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是________。
燃料种类
无烟煤
酒精
煤油
干木柴
氢气]
热值
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.2×107
1.4×108
（2）为了探究燃料燃烧时放出热量的多
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)少是否与燃料的种类有关，连一凡设计了如下的探究方案：
①你认为连一凡在实验时所选用的燃料种类应________，质量应________。（均选填“相同”或“不同”）
②若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，盛水的容器、水的质量一定要________。（选填“相同”或“不同”）
③通过比较________，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类的关系。
【答案】（1）3×104；35：3；（2）①不同；相同；②相同；③水升高的温度。
【解析】（1）燃烧1g=0.001kg的酒精可放出的热量：Q=mq=0.001kg×3.0×107J/kg=3×104J；放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量比：根据Q木=m木q木、Q氢=m氢q氢和Q氢=Q木可知：；
（2）①燃料燃烧时放出热量与燃料的种类和质量有关，所以连一凡同学在实验时所选用的燃料种类应不同，质量应相同；②若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了考虑到可能会影响水升温，应该保持水的初温相同、容器相同外，还要控制水的质量相等；③燃料燃烧放出的热量被水吸收，通过比较水温升高的多少可知燃料放热的多少，从而得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。
◆变式训练
1．下列关于热值的说法正确的是(　D　)
A．物质的热值跟物质燃烧放出的热量有关
B．物质的热值跟物质的温度有关
C．物质的质量越大，它的热值越大
D．物质的热值是物质本身的一种特性，与质量没有关系
2．煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中，正确的是(　C　)
A．煤油比酒精含有的热量多
B．燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些
C．完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水(效率相同条件下)
D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大
part2.课堂训练
1．(2019·宁波)下列都是教材中的实验，其中为了说明“对物体做功，物体内能增加”的是（
D
）
A、图甲：手帕摩擦塑料丝后，塑料丝散开
B、图乙：缝衣针与磁铁摩擦后，有了磁性
C、图丙：加热后，水蒸气把木塞冲出试管
D、图丁：迅速下压活塞后，浸过乙醚的棉花燃烧
2．（2017?湖州）电水壶是常用小家电。下列有关电水壶烧水的观察和思考，正确的是（
A
）
A、加热过程中，水的内能通过热传递改变
B、加热过程中，水的热量不断增加
C、沸腾时，所冒的“白气”是水汽化产生的水蒸气
D、沸腾时，继续吸热水温不断上升
3．（2017?杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（
A
）
A、压缩冲程，机械能转化为内能
B、压缩冲程，内能转化为机械能
C、做功冲程，机械能转化为内能
D、做功冲程，内能转化为机械能
4．（2018·宁波）下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（
A
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、柴火烧水
B、压缩空气发热
C、冬天搓手取暖
D、钻木取火
5．（2017·金华）下列关于“热与能”的表述中正确的是（
C
）
A、物体在吸热过程中，其温度一定升高
B、在搓手取暖过程中，内能转化为机械能
C、水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大
D、铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加
6．（2020?成都）端午佳节，人们常
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)食用盐蛋。盐蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间。下列说法正确的是（　　）
A．鸭蛋变咸是一种扩散现象
B．鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C．煮盐蛋升温的过程中，盐蛋内能不变
D．盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋内能增大
【解答】AB、在洗净的鸭蛋
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间，鸭蛋中不会产生盐，盐分子扩散到鸭蛋中，是一种扩散现象，故A正确、B错误。
CD、煮盐蛋升温的过程中，盐蛋的质量不变
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，状态不变，温度升高，内能增加；盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋的质量不变，状态不变，温度降低，内能减小，故C、D错误。故选：A。
7．（2020?深圳）下列与热学知识相关的说法正确的是（　　）
A．腌制鸭蛋是通过扩散使盐进入蛋中
B．擦火柴是利用热传递的方式改变内能
C．用水冷却汽车发动机是因为水的比热容小
D．发烧时用冷毛巾敷额头是用做功的方式改变内能
【解答】A、把鸭蛋放在盐水里一段时间，鸭蛋就变咸了，这就是鸭蛋与盐之间的扩散现象，是分子热运动的表现，故A正确；
B、擦火柴是利用做功的方式改变内能，故B错误
C、汽车发动机工作时产生大量热量，这些热
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)量如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高，故C错误；
D、发烧时用冷毛巾敷额头，冷毛巾会吸收热量，是用热传递的方式改变内能，故D错误。故选：A。
8.空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置．其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸，即Q吸=Q+W，所以它的热效率（
的值）可以达到300%～500%．已知某型号空气能热水器的热效率为400%，电功率为1400W，当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时[水的比热容为4.2×103J/（kg．℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg]．求：
（1）水吸收的热量；
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量；
（3）空气能热水器完成上述加热过程所用的时间．
解析：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×100kg×（55℃-15℃）=1.68×107J；
（2）由题知，Q吸=Q放，
需要的干木柴质量：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
解得t=3×103s，
答案：水吸收的热量为1.68×107J：需要完全燃烧1.4kg干木柴；空气能热水器用时3×103s．
9：小明在研究物体吸收的热量
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)与哪些因素有关时，他在两只相同的杯子里，装入质量相等的A、B两种不同的液体，用两个相同的加热器给它们加热，如图甲所示．用温度计测出两种液体在不同时刻的温度，并画出它们温度随时间变化的图像，如图乙所示．
（1）根据实验物体吸收热量的多少可能与
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)?
和??
有关。　　　　　　　　　　　　　　　
（2）热量是一个抽象的物理量。本实验将“物
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)体吸收热量的多少”转化为通过比较?????????__________来实现,这种方法称为“转换法”。
(3)
以下描述中同样采用“转换法”的是_______
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C．研究导体的电阻与导体的长度，横截面积，材料是否有关系
D．通过观察木桩被重物打入沙子的深度，可比较重物重力势能的大小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
答案：（１）物质的种类（比热容）?
升高的温度（２）加热时间的长短?
D
能力培养
综合题1:
将质量为m0的一小杯热
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃．不计热量的损失，则可判断（　　）
A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m=1：28
B．热水和冷水的温度差为69℃，m0：m=1：32
C．热水和冷水的温度差为54T：，m0：m=1：24
D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m=1：20
解析：设热水和冷水的温度差为
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)t，
∵质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，∴Q吸=Q放，从而可知，cm0（t-3℃）=cm×3℃，①又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了2.8℃，∴Q吸=Q放，
从而可知，cm0（t-3℃-2.8℃）=c（m+m0）×2.8℃，②则①-②得：2.8℃cm0=3℃cm-2.8℃cm-2.8℃cm0，整理得：5.6℃cm0=0.2℃cm，www.21-cn-jy.com
把它代入①式得：
cm0（t-3℃）=c×28m0×3℃，解得：t=87℃．
答案：A．
综合题2:
比热容是2.44×103焦
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)/（千克?℃）的酒精和水（4.19×103焦/千克?℃）均匀混合后，比热容变成了2.94×103焦/（千克?℃），则混合液中酒精和水质量之比是多少？2·1·c·n·j·y
解析：混合液温度升高△t吸收的热量：Q
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)总=c液m液△t=c液（m1+m2）△t，
酒精吸收的热量：Q酒=c酒m1△t，
水吸收的热量：Q水=c水m2△t，则Q总=Q水+Q酒，
c液（m1+m2）△t=c酒m1△t+c水m2△t，
（c液-c酒）m1=（c水-c液）m2，
∴m1：m2=（c水-c液）：（c液-c酒）=（4.19g/cm3-2.94g/cm3）：（2.94g/cm3-2.44g/cm3）=5：2．
答案：A．
综合题3:
森林是一巨大的天然“氧吧”，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃.请计算：
（1）实验时6kg的水吸收了多少热量？
（2）若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？
（3）100
m2绿地每秒可以放出多少升的氧气？（若绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气）
答案：（1）6kg水经15min照射吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)=4.2×103?J/(kg·℃)×6kg×5℃=1.26×105J
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（2）每秒钟获得的能量为:
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
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"欢迎登陆21世纪教育网?)1.26×105J
/
(15×60)
=1.4×102J
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??　　
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每平方米绿色植物每秒钟接收的太阳能为：1.4×102J
/
0.1=1.4×103J
?
?
?
??
?
?
?
（3）100
m2绿色植物每秒钟接收的太阳能可以放出的氧气为：
(1.4×103?J
/
103?J)×0.05
L×100
=7L
?
综合题4:
有一堆从河中捞出的湿砂子，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)测得其比热容为1.2×103J/（kg?℃）．已知干砂子的比热容为0.9×103J/（kg?℃），则这堆砂子含水的质量百分比是多少？水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）21·世纪
教育网
解析：设出以下物理量：m1
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)--干砂子的质量，m2--水的质量，m--砂子和水的混合物的质量；
c1--干砂子的比热容，c2--水的比热容，c--砂子和水的混合物的比热容；Q1--干砂子吸收的热量，Q2--水吸收的热量，Q--砂子和水的混合物吸收的热量；
△t--温度差．
砂子和水的混合物、砂子、水各自吸收的热量可以表示为：
Q=c（m1+m2）△t?…（1）
Q1=c1m1△t?…（2）
Q2=c2m2△t?…（3）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
答案：这堆砂子的含水质量百分比为9.1%．
part4.自我评价
1.本次课最重要的三个知识点：
1.物体的内能
2.比热容
3.热机
4.热值
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精品试卷·第
2
页
（共
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页）
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本次课程：物体的内能
年级：
九年级
科目
：
科学
本次课学习目标：
掌握1.物体的内能2.比热容3.汽油机的工作过程4.热值
part1.考点思维导图
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考点1　热量、温度、内能的理解
例1-1.南极是世界上最冷的地方，常年平
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)均气温是-25℃．一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是(　
　)2·1·c·n·j·y
A．豆豆：呵呵，这里太冷了，冰山肯定没有内能了
B．丁丁：不对，冰山的温度低，所含热量少
C．丁丁：唉，反正我现在一点温度也没有了，冻死喽
D．豆豆：呵呵，我们一起跳舞吧，这样暖和一些
例1-2.关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（
）
A、温度高的物体，含有的热量一定多
B、物体内能增加，一定吸收了热量
C、热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D、物体吸收热量，温度不一定升高
◆变式训练
1.下列关于“热与能”的表述中正确的是(　
　)
A.
物体在吸热过程中，其温度一定升高
B.
在搓手取暖过程中，内能转化为机械能
C.
水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大
D.
铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加
2．（2020?无锡）关于内能，下列说法中正确的是（　　）
A．0℃的冰块没有内能
B．物体内能大小与温度无关
C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能
3.（2020
衢州）将冰块放在泡沫
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（
??）
【出处：21教育名师】
A.甲是冰块????B.乙吸收热量?????
C.甲内能增加????D.乙内能减少
考点2　改变物体内能的方式
例2-1.（2020?苏州）下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是（　　）
A．钻木取火
B．煤炉烧水
C．压缩空气升温
D．搓手取暖
例2-2.下列都是教材中的实验，其中为了说明“对物体做功，物体内能增加”的是（??
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A.?图甲：手帕摩擦塑料
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)丝后，塑料丝散开????????B.?图乙：缝衣针与磁铁摩擦后，有了磁性
C.?图丙：加热后，水蒸气把木塞冲出试管????????D.?图丁：迅速下压活塞后，浸过乙醚的棉花燃烧
例2-3.（2020?泰安）下面是研究黑点标注的物体内能改变的情景，通过做功使物体内能增加的是（　　）
A．把铁丝反复弯折，弯折处变热
B．把钢球放入炉火中，烧一段时间
C．冬天，用热水袋对手进行取暖
D．水烧开时，水蒸气将壶盖顶起
◆变式训练
1.图中改变内能的方法与其他三种不同的是(　　)
2．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是(　
　)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B．图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大
C．图丙，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D．图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
3．（2020?杭州）如图一只瓶子，内装一
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)些铁屑。我们既可以通过震荡，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　
　方法，后者是通过　
　方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？　
　（能或不能），这是因为　
　。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考点3　比热容
例3-1.（2019·杭州）对于同一物态的某种物质，根据C=得知（
）
A、比热跟热量成正比
B、比热跟质量成反比
C、比热跟温度变化成反比
D、吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
例3-2.（2019·福建）如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（
）
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/（J?kg﹣1?℃﹣1）
4.2×103
2.1×103
2.1×l03
0.88×103
0.39×103
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
例3-3.利用图示甲、乙
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)装置（燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出），既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃料的热值。要求仅根据温度计示数的变化完成实验，则两个实验都需要控制相同的（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、液体种类
B、燃料种类
C、液体质量
D、燃料质量
例3-4.为研究甲、乙两种液体的吸热能力，某同学用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究，两种液体的质量和初温都相同。21·cn·jy·com
（1）选用两套完全相同的装置分别给甲、乙两种液体加热，这样做的目的是
；
（2）写出图中所示装置的两处错误：
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
，改正错误后，同时加热，分别记录加热时间和液体温度，数据如下表所示：21cnjy.com
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
甲的温度/℃
90
92
94
96
98
98
98
乙的温度/℃
90
93
96
99
102
102
102
（3）加热4分钟后，甲、乙两种液体温度均不再升高，原因是
。
（4）根据实验数据，可知
液体的吸热能力较强。（选填“甲”或“乙”）
例3-5.（2020?宁波）科学上通常用“功”和“热量”来量度物体能量的变化。
（1）在“使用动滑轮”活动中，小科
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)利用如图所示装置，用竖直向上的大小为10N的拉力F使物体A匀速提升了0.1m。如果该装置的机械效率为70%，则这一过程中，克服物体A的重力所做的功为　
　J，这个值也是物体A增加的机械能。21
cnjy
com
（2）把质量为2kg，温度为25℃的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)水加热到100℃，至少需要完全燃烧　
　g的酒精。上述过程中，水的内能增加是通过　
　（填“做功”或“热传递”）的途径实现的。[已知：水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]【版权所有：21教育】
◆变式训练
1.关于比热的概念，下列说法错误的是(　　)
A.
单位质量的某种物质，温度升高1
℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热
B.
单位质量的某种物质，温度降低1
℃所放出的热量，也叫做这种物质的比热
C.
某种物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关
D.
各种物质都有自己的比热，它是物质的特性之一
2．（2020?杭州）夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（图中箭头表示空气流动方向）合理的是（　　）
A．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
B．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
C．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
D．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
3.某研究小组为测量垂直于太阳光的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)面积为1米2表面上，每秒钟接收到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次实验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接收太阳光垂直照射的面积始终是2米2，太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20
℃，经8750
s时间后上升到45
℃[c水＝4.2×103
J/(kg·℃)]。请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收的热量是多少焦耳？
(2)垂直于太阳光的1米2表面上，每秒钟接收到的太阳能是多少焦耳？
4.（2020
嘉兴）新冠疫情期
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)间，ECMO（体外肺膜氧合）技术的使用挽救了许多危重患者的生命。ECMO技术的原理是将体内的静脉血引出体外，经过人工心肺旁路氧合后注入病人的静脉（如图甲）或动脉（如图乙），起到部分心肺替代作用，其主要设备包括氧合器、氧气泵、动力泵、监测系统、医用物理升温仪等。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（1）ECMO技术主要设备中的氧合器替代的是人体________（填器官名称）的功能。
（2）ECMO
技术常被
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)用于挽救肺功能丧失或心肺功能衰竭病人的生命，
其中被用于挽救心肺功能衰竭病人生命的是图________所示模式，
判断依据是________。
（3）已知热交换器管道内血流量为
5
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)L/min，为了维持病人正常体温，需对流入人体的血液进行加热。若要将血液的温度从
33℃提高到
37℃，则血液每分钟需要从热交换器吸收多少热量？（Q吸=cm(t-t0)，血液的比热容为
0.85×103J/（kg·℃），密度为1.05×103kg/m3）
5.为了响应“节能减排”的号召，小周家买了一台容积为100L的太阳能热水器。请你与小周一起，对太阳能热水器进行研究与计算。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(1)太阳能是
能源(填“可再生”或“不可再生”)。太阳的巨大能量来自于太阳内部的
反应。
(2)小周早晨把热水器加满水，温度传感器显示
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)水温为18℃，下午放学时看到显示的水温为78℃，则热水器中的水吸收了多少热量?与使用电热水器相比，相当于节约了多少度电?【不计电热水器的热量损失，c水＝4.2×103J／(kg·℃)】
(3)该热水器的说明书中介
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)绍，真空管热水器可以把90％的太阳能转化为水的的内能，真有这么高的效率吗?小周查阅资料知道，他们所在地区单位受光面积上接收太阳能的功率为P，小周还需要测量哪些物理量，并运用本题计算出的热量Q，就可估测出这台热水器的光热转化效率?写出效率η的表达式。(用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据)
考点4　汽油机的工作过程
例4-1.如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是(　　)
A.
压缩冲程，机械能转化为内能
B.
压缩冲程，内能转化为机械能
C.
做功冲程，机械能转化为内能
D.
做功冲程，内能转化为机械能
例4-2（2020?牡丹江）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，对外做功的冲程是（　　）
A．
B．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
C．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
D．
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
例4-3.如图所示为生活中常
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来。内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同（　　）21世纪教育网版权所有
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
例4-4.一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1800r/min，此柴油机每秒钟内完成________个冲程，对外做功________次。www.21-cn-jy.com
例4-5.（2020
绍兴）热机发明后，一直在持续的改进和发展中。
材料一：1769年，法国人居纽制造出蒸汽机推动的三轮汽车(图甲)，传统蒸汽机的燃料在气缸外部燃烧(图乙)，热效率为5%-8%之间。【来源：21·世纪·教育·网】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
材料二：1862年，法国人德罗
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)夏提出内燃机(内燃指燃料在气缸内燃烧)的四冲程循环理论：①气缸的向外运动造成的真空将混合气体燃料吸入气缸；②通过气缸的向内运动对进入气缸里的燃料进行压缩；③高压燃烧气体产生巨大爆发力；④将已经燃烧的废气从气缸中排出。www-2-1-cnjy-com
材料三：1876年，德国人奥托制造出以四冲程为依据的煤气内燃机，利用飞轮的惯性使四冲程自动实现循环往复，内燃机的效率达到14%。21
cnjy
com
（1）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由下图中的?????
冲程实现。
A.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
B.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
C.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
D.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
（2）德罗夏提到的内燃方式是基于________的猜想。
（3）老师在重复演示“做功改变内能“实验
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)(图丙)之间，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下，其目的与内燃机的________(选填“吸气“、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程的原理相似。
◆变式训练
1.甲、乙两图是汽油机一个工作循环中的两个冲程，依此图下列叙述正确的是（??
）
A.?甲图为做功冲程，是将机械能转化为内能???????????
B.?乙图为做功冲程，将内能转化为机械能
C.?甲图为压缩冲程，是将内能转化为机械能???????????
D.?乙图为压缩冲程，是将机械能转化为内能1·c·n·j·y
2．（2020?衡阳）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
3．汽车是我们最熟悉的交通
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)工具之一。汽油机是汽车的动力装置，通过汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。如图甲所示是汽油机的_____冲程，在乙、丙两图所示的实验中与该冲程能量转化相同的是_______。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
4.一台内燃机的转速是1440转／分，那么在每秒钟内?（
?）
A．转轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
B．转轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
C．转轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
D．转轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
5.（2020
温州）英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
6.（2020
嘉兴）十八世纪，瓦特发明的冷
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门
A、关闭阀门
B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。
21教育网
（1）蒸汽推动活塞上行过程中，能量转化是________。
（2）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的________冲程相似。
（3）蒸汽机工作时，汽缸内部压强为
1.1×106帕，若活塞面积为0.1米2，则活塞受到蒸汽的压力是多少？
（4）蒸汽机活塞往复运动，通过杠
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为
200
千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
考点5　热值
例5-1.关于燃料的热值，以下说法中正确的是(??
)
A.?燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)?容易燃烧的燃料热值一定大
C.?使用热值高的燃料可以放出更多的热量
D.?煤的热值大于干木材的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多
例5-2.下表列出了几种燃料的热值，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)单位是J/kg。
（1）那么，完全燃烧1g酒精可以放出________J热量；放出相同的热量，完全燃烧干木柴与氢气的质量之比是________。
燃料种类
无烟煤
酒精
煤油
干木柴
氢气]
热值
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.2×107
1.4×108
（2）为了探究燃料燃烧时放出热量的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)多少是否与燃料的种类有关，连一凡设计了如下的探究方案：
①你认为连一凡在实验时所选用的燃料种类应________，质量应________。（均选填“相同”或“不同”）
②若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，盛水的容器、水的质量一定要________。（选填“相同”或“不同”）
③通过比较________，可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类的关系。【来源：21cnj
y.co
m】
◆变式训练
1．下列关于热值的说法正确的是(　
　)
A．物质的热值跟物质燃烧放出的热量有关
B．物质的热值跟物质的温度有关
C．物质的质量越大，它的热值越大
D．物质的热值是物质本身的一种特性，与质量没有关系
2．煤油的热值大于酒精的热值，下列说法中，正确的是(
　)
A．煤油比酒精含有的热量多
B．燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量要多些
C．完全燃烧相同质量的煤油和酒精，利用煤油刚好能烧开一壶水，那么利用酒精则不能烧开这壶水(效率相同条件下)21·世纪
教育网
D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大
part2.课堂训练
1．(2019·宁波)下列都是教材中的实验，其中为了说明“对物体做功，物体内能增加”的是（
）
A、图甲：手帕摩擦塑料丝后，塑料丝散开
B、图乙：缝衣针与磁铁摩擦后，有了磁性
C、图丙：加热后，水蒸气把木塞冲出试管
D、图丁：迅速下压活塞后，浸过乙醚的棉花燃烧
2．（2017?湖州）电水壶是常用小家电。下列有关电水壶烧水的观察和思考，正确的是（
）
A、加热过程中，水的内能通过热传递改变
B、加热过程中，水的热量不断增加
C、沸腾时，所冒的“白气”是水汽化产生的水蒸气
D、沸腾时，继续吸热水温不断上升
3．（2017?杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（
）
A、压缩冲程，机械能转化为内能
B、压缩冲程，内能转化为机械能
C、做功冲程，机械能转化为内能
D、做功冲程，内能转化为机械能
4．（2018·宁波）下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
A、柴火烧水
B、压缩空气发热
C、冬天搓手取暖
D、钻木取火
5．（2017·金华）下列关于“热与能”的表述中正确的是（
）
A、物体在吸热过程中，其温度一定升高
B、在搓手取暖过程中，内能转化为机械能
C、水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大
D、铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加
6．（2020?成都）端午佳节，人们常食
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)用盐蛋。盐蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间。下列说法正确的是（　　）
A．鸭蛋变咸是一种扩散现象
B．鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C．煮盐蛋升温的过程中，盐蛋内能不变
D．盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋内能增大
7．（2020?深圳）下列与热学知识相关的说法正确的是（　　）
A．腌制鸭蛋是通过扩散使盐进入蛋中
B．擦火柴是利用热传递的方式改变内能
C．用水冷却汽车发动机是因为水的比热容小
D．发烧时用冷毛巾敷额头是用做功的方式改变内能
8.空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置．其工作原理是：空气能热水器在工作时，吸收空气中的能量Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸，即Q吸=Q+W，所以它的热效率（
的值）可以达到300%～500%．已知某型号空气能热水器的热效率为400%，电功率为1400W，当用此热水器将100kg的水从15℃加热到55℃时[水的比热容为4.2×103J/（kg．℃），干木柴的热值为1.2×107J/kg]．求：
（1）水吸收的热量；
（2）水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克的干木柴所释放的热量；
（3）空气能热水器完成上述加热过程所用的时间．
9：小明在研究物体吸收的热量与哪些因素有关
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)时，他在两只相同的杯子里，装入质量相等的A、B两种不同的液体，用两个相同的加热器给它们加热，如图甲所示．用温度计测出两种液体在不同时刻的温度，并画出它们温度随时间变化的图像，如图乙所示．2-1-c-n-j-y
（1）根据实验物体吸收热量的多少可能与
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
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"欢迎登陆21世纪教育网?)?
和??
有关。　　　　　　　　　　　　　　　
（2）热量是一个抽象的物理量。本实验将“物
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)体吸收热量的多少”转化为通过比较?????????__________来实现,这种方法称为“转换法”。
(3)
以下描述中同样采用“转换法”的是_______
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C．研究导体的电阻与导体的长度，横截面积，材料是否有关系
D．通过观察木桩被重物打入沙子的深度，可比较重物重力势能的大小
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?/??)
能力培养
综合题1:
将质量为m0的一小杯热水倒
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了3℃，然后又向保温容器中倒入一小杯同质量同温度的热水，水温又上升了2.8℃．不计热量的损失，则可判断（　　）
A．热水和冷水的温度差为87℃，m0：m=1：28
B．热水和冷水的温度差为69℃，m0：m=1：32
C．热水和冷水的温度差为54T：，m0：m=1：24
D．热水和冷水的温度差为48℃，m0：m=1：20
综合题2:
比热容是2.44×103焦
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)/（千克?℃）的酒精和水（4.19×103焦/千克?℃）均匀混合后，比热容变成了2.94×103焦/（千克?℃），则混合液中酒精和水质量之比是多少？
综合题3:
森林是一巨大的天然“氧吧”，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气.小明同学为测量地球表面植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水,水面的表面积为0.1m2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃.请计算：
（1）实验时6kg的水吸收了多少热量？
（2）若地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？
（3）100
m2绿地每秒可以放出多少升的氧气？（若绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气）
综合题4:
有一堆从河中捞出的湿砂子，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网?)测得其比热容为1.2×103J/（kg?℃）．已知干砂子的比热容为0.9×103J/（kg?℃），则这堆砂子含水的质量百分比是多少？水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）21教育名师原创作品
part4.自我评价
1.本次课最重要的三个知识点：
1.物体的内能
2.比热容
3.热机
4.热值
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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