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204年中考物理总复习课件
第十二单元 分子动理论与内能内能的利用
真题小试
命题点1 分子动理论
1.（2023·T2，节选）近年来，江西多措并举，打造美丽乡村，为老百姓留住了鸟语
花香的田园风光。人们闻到“花香”是______现象。
扩散
2.（2022·T6）当液体温度升高时，其分子________加剧，以至于表层中有更多的分
子脱离液体分子的束缚跑到空气中去。气体分子间距很大，相互作用力很小，表现
为气体没有固定的______和体积。
热运动
形状
命题点2 内能和热量
3.（2023·T21，节选，改编）保温瓶中加水并放置了较长一段时间后，水温下降是
通过________的方式改变其内能。
4.（2022·T15）下列说法中正确的是( )
热传递
C
A.敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
B.汽车在减速过程中，惯性减小，动能减小
C.当仅有热传递时，物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减小
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为丝绸的正电荷转移到玻璃棒上
命题点3 比热容、热效率
5.（2022·T17）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消
毒。已知密闭锅内水的质量为 ，水的初温为 ，
当水刚好烧开时，共消耗了 的天然气，该燃气灶
烧水的热效率为 。［水的比热容为
，天然气的热值为 ]求：
（1） 的天然气完全燃烧所放出的热量；
解：天然气完全燃烧放出的热量
（2）以上过程中，水吸收的热量；
解：水吸收的热量
（3）密闭的锅内水烧开时的温度。
解：水烧开时升高的温度
因为使用密闭的锅烧水，锅内气压大于1个标准大气压，所以锅内水烧开时的温度
命题点4 热机的工作原理及热值
6.（2019·T13）如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作。由此他联
想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是( )
C
A.鼻孔吸气
B.气沉丹田
C.排山倒海
D.打完收工
命题点5 能量的转移和转化的方式
7.（2020·T8，节选）给手机快速充电，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流
______的方式，增大了物体的内能。
做功
考点攻关
考点一 分子热运动
1.固、液、气态分子特性及外在特征
物态 分子特性 外在特征
分子间距离 分子间作用力 有无一定形状 有无一定体积
固态 很小 很大 有 有
液态 较大 较小 无 有
气态 很大 很小 无 无
特别提醒：
分子间的作用力：分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。
（1）当分子间距离等于 时，分子间引力和斥力相等，合力为
0，对外不显力。
（2）当分子间距离减小（小于 ）时，分子间引力和斥力都增大，且斥力增
大得更快，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力。
（3）当分子间距离增大（大于 ）时，分子间引力和斥力都减小，且斥力减
小得更快，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力。
（4）当分子间距离继续增大时，分子间作用力继续减小；当分子间距离大于
时，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略了。
2.分子动理论
分子动理论 常见的物质是由______、原子构成的
一切物质的分子都在不停地做________运动
分子间存在着相互作用的______和斥力
分子
无规则
引力
3.分子热运动与扩散现象
分子热运动 一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做
分子的热运动
热运动与温度的关系：温度越____，热运动越______
扩散现象 不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散现象
扩散现象与温度的关系：温度越____，扩散越快
高
剧烈
高
考点二 内能与热量
内能 构成物体的所有分子，其热运动的______和 __________的总和，叫做物体的内能，单 位：______ （1）同一物体的温度高低反
映内能大小。
（2）物体吸收了热量，温度
________升高；物体的温度
升高了，________吸收了热
量。
（3）热量是过程量，温度高
________放出的热量多
改变内能的两种方法：______________ 热量 在热传递的过程中，传递内能的多少叫做热 量，用字母 表示，单位：焦耳 动能
分子势能
焦耳
不一定
不一定
不一定
做功和热传递
特别提醒：
1.影响物体内能大小的因素：①温度；②质量；③材料；④物体状态。
2.热量是过程量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含有热量”。“传递
温度”的说法也是错的。
3.热传递的条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。
考点三 比热容
定义 一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热 量与它的______和____________乘积之比。 （1）水的比热容：
。
（2）热量计算公式：__________。
（3）生活实例：汽车的冷却液、内陆地区早晚温差大、北方暖气管用水送热等
单位 焦耳每千克摄氏度 性质 比热容是物质的一种特性，与物质的______、 ______有关，与物质的质量、体积、温度、密 度、吸热放热、形状等无关 质量
升高的温度
种类
状态
特别提醒：
1.由公式 可知，物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量
和温度变化量这三个因素决定的。
2.比较比热容的方法。
（1）质量相同，升高的温度相同，比较吸收热量（加热时间）多少：吸收热
量多，比热容大。
（2）质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较温度升高的快慢：温度升
高慢，比热容大。
考点四 热机
定义 将内能转化为机械能的机械（或利用内能做功的机械）
能量的转化过程（原 理） 燃料的化学能 内能 机械能
种类 蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发
动机等
内燃机的工作过程 __________________________________________________________________________________________________
______ ______ ______ ______
冲程 冲程 冲程 冲程
吸气
压缩
做功
排气
续表
特别提醒：
在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其他三个冲程
（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械
能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
考点五 热机效率
热值 某种燃料完全燃烧放出的______与 _______的比值，叫做这种燃料的热 值。用符号 表示 （1）提高燃料利用率的途径：一是
让燃料尽可能充分地燃烧；二是要
减少热量的散失。
（2）由于热机在工作过程中总有能
量损失，所以热机的效率总小于1。
热值是燃料本身的一种特性，只与燃 料的______有关，与燃料的形态、质 量、体积、是否完全燃烧等无关 公式： 或 热量
质量
种类
热机 效率 热机用来做有用功的那部分能量和 _____________________之比叫做热机 的效率 （3）提高热机效率的途径：①使燃
料充分燃烧，尽量减小各种热量损
失；②机件间保持良好的润滑，减
小摩擦；③在热机的各种能量损失
中，废气带走的能量最多，设法利
用废气的能量，是提高燃料利用率
的重要措施
公式： 常见热机的效率：蒸汽机 ，汽油机 ， 柴油机 完全燃烧放出的能量
续表
特别提醒：
热机能量损失的主要途径：燃料燃烧不完全、废气带走热量、机械摩擦损失等。
所以热机的效率都很低。
考点六 能量的转化与守恒
能量既不会凭空______，也不会凭空______，它只会从一种形式______为另一
种形式，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__________。
特别提醒：
机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，
但机械能总和不变，如忽略空气阻力时自由下落的物体机械能守恒。
消失
产生
转化
转移
保持不变
例题精选
【例题1】 小刚在接种疫苗的过程中，能闻到医护人员擦拭在他手臂上酒精的气味，
这是______现象；封闭在注射器内的空气压缩到一定程度就很难再被压缩，这是因
为分子间存在______（填“引力”或“斥力”）。
扩散
斥力
【知识链接】1.扩散现象中看不到物质的具体运动，只能通过宏观上的气味、
颜色等的变化来感知。固体、液体、气体都能发生扩散现象，只是扩散的快慢不同。
2.通常所说的分子力是引力和斥力的合力，分子间距离的大小决定了分子力的性质。
【例题2】 下图所示的实例中，改变物体内能的方式与其他三项不同的是( )
A
A.给水加热
B.压缩空气
C.搓手取暖
D.钻木取火
【知识链接】改变内能的两种方式中，热传递是内能发生了转移，高温物体自
发地将内能（热量）传递给低温物体；做功是其他形式的能量与内能之间的相互转
化。一般来说，摩擦、压缩、弯折、碰撞是机械能转化为内能，物体内能增大；气
体膨胀是内能转化为机械能，物体内能减小。
【例题3】 （2023·凉山州，改编）小华在探究“不同物
质的吸热能力”时，用相同的电加热器对质量均为
的水和另一种液体同时进行加热（不考虑热损失）。
已知液体的比热容小于水的比热容，通过实验画出温
度随时间变化的图像如图所示，分析图像可知：水在
内吸收的热量为___________ ，液体的比热容为
__________ 。
【知识链接】1.采用相同的加热器及加热方式，比较不同物质吸热情况时，物
体吸热多少是由加热时间决定的，吸热多少由温度计的示数变化情况来体现。
2.比热容表示物体吸热或放热的能力。
（1）质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，比热容大的物质温
度变化小。
（2）质量相同的不同物质，当温度变化相同时，比热容大的物质吸收或放出
的热量多。
3.进行热量计算时要注意的问题。
（1）单位务必统一。
（2）公式 适用于物态不发生变化时，物体升温（或降温）过程中吸
热（或放热）的计算，如果吸、放热过程中存在着物态变化，那么不能使用该公式。
（3）文字叙述中升高 、升高了 、降低 、降低了 对应的是温度的
改变量，而升高到 、降低到 对应的是物体的末温。
【例题4】 在下图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒
内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，
软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的
( )
C
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【知识链接】1.内燃机的一个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，飞
轮和曲轴转动两周，对外做功一次。
2.判断内燃机四个冲程的方法：①一门打开，上排气下吸气；②两门关闭，上
压缩下做功。（温馨提示：“上”“下”是指活塞向上运动和向下运动。观察时，先看
进气门和排气门的开、闭情况，再看活塞的运动方向）
【例题5】 （2023·随州，改编）汽车是现代生活中常见的一种交通工具。图甲、乙
分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是( )
甲
乙
A
A.甲图是压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，气体的温度升高
B.由乙图可知该汽油机的效率是
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
【知识链接】1.热值只与物质的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关。
2.燃料燃烧放出的热量与燃料热值、燃料质量及燃料是否完全燃烧有关。
3.因为能量会损耗，所以热机的效率总小于1。
4.利用热值计算热量：常用公式有 和 。其中 表示热量，单位
是 ； 表示热值，单位是 或 ； 表示质量，单位是 ； 表示体积，
单位是 。
【例题6】 中国女足通过奋勇拼搏，夺得
杭州第19届亚运会铜牌。下图是足球落地
后又弹起的示意图，分析可知，足球 ( )
B
A.在 点时受力平衡
B.在 、 两点动能可能相等
C.在 点时，若所受力全部消失，其运动状态将不断改变
D.在运动过程中，只存在动能和势能的相互转化
【知识链接】1.能量在转化或转移过程中具有方向性。
2.能量守恒定律与机械能守恒定律的区别。
（1）能量守恒定律是在任何情况下，任何能量在转化和转移的过程中，能量
的总量都保持不变。
（2）机械能守恒定律是在没有能量损失和其他能量补充的前提下，只有动能
和势能的相互转化，在转化的过程中，机械能的总量保持不变。
计算微专题
热学计算一 热量的计算
计算公式
解题方法
1.热传递过程中吸热与放热
（1）①物体升温吸热公式： ；
②物体降温放热公式： 。
（2）温度变化的表述一般有两种情况：①给出物体的初温和末温，在这类问
题中，要找准初温 和末温 ，切不可张冠李戴；②直接给出物体的温度变化情况，
审题时注意区别“升高”“升高了”与“升高到”的不同，“升高”“升高了”对应公式中的
，“升高到”对应公式中的末温 。
（3）热平衡状态：热传递过程中，若不计热量的损失，当两物体达到热平衡
状态时，它们的温度相同，且高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即
。
2.燃料燃烧释放热量
（1）公式： 或 。
（2）其中 、 、 、 分别是指燃料完全燃烧释放的热量、燃料的质量、
燃料的热值、燃料的体积，其单位分别是 、 、 （或 ）、 。
3.图像问题
热量变化过程通常利用温度—时间图像表示物体温度随加热时间的变化情况，
其中在使用相同加热器进行加热时，物体吸收热量的多少通常用加热时间表示。
【例题1】 为了探究某物质在固态和液态时
的吸热能力，小兰同学用酒精灯（火焰大小
保持不变）均匀加热 该种固体物质，
根据实验数据绘制出的图线如图所示。通过
查阅资料已知该物质在液态时的比热容为
。
（1）该物质在 点时的内能______（填“大于”“等于”或“小于”）在 点时的内能。
大于
【解题思路】上图是晶体熔化图像，熔化过程是一个吸热过程，所以物质的内能一直在增大；
（2）求该物质在 段吸收的热量。
【解题思路】由图像知，在第 时物质的温度为 ，在第 时物质的温度为 ，利用 计算出吸收的热量；
【尝试解答】解：该物质在 段吸收的热量
（3）经测量 段消耗 酒精（酒精完全燃烧，酒精的热值为 ），
求 段消耗的酒精放出的热量。
【解题思路】已知酒精的质量和热值，利用 计算放出的热量；
【尝试解答】解： 酒精完全燃烧放出的热量
（4）该物质在固态时的比热容为多大？
【解题思路】 段用时 ， 段用时 ，则物质在固态（ 段）时吸
收的热量等于在液态（ 段）时吸收的热量的一半，再利用 计算出物质在
固态时的比热容。
【尝试解答】解：该物质在固态时吸收的热量
该物质在固态时的比热容
【例题2】 某物理兴趣小组的同学用煤炉给
的水加热，同时他们绘制了下图所示的
加热过程中水温随时间变化的图线。若在
内完全燃烧了 煤，已知水的比热容
为 ，煤的热值约为
。求：
（1）煤完全燃烧放出的热量；
【解题思路】根据公式 可算出煤完全燃烧放出的热量；
【尝试解答】解：煤完全燃烧放出的热量
（2）经过 加热，水吸收的热量。
【解题思路】据图可知，经过 加热，水温升高 ，根据热量计算公式 可算出水吸收的热量。
【尝试解答】解： 内水吸收的热量
热学计算二 热机效率的计算
计算公式
解题方法
1.求热机效率的步骤：（1）求有用功 ；（2）求燃料完全燃烧
放出的热量 ，总功 ；（3）求热机效率 。
2.热机能量走向
（1）汽油发动机的能量走向：①对外做有用功；②废气带走一大部分能量；
③机器散热消耗一部分能量；④克服摩擦消耗一部分能量；⑤燃料未完全燃烧残留
一部分能量。
（2）汽缸中汽油燃烧释放的热量只有一部分用来输出机械能。汽油完全燃烧
释放的热量为总功 ，输出机械能为有用功 。
3.热机油耗：最低油耗是指热机每输出 的有用功所消耗燃油的最小值。
如 表示获得 的能量消耗 的燃油。
【例题1】 某品牌国产汽车以 的速度在平直公路上匀速行驶 ，消耗了汽油 ，汽车发动机功率为 ，已知：汽油的热值 ，汽油的密度 。求该汽车匀速行驶 的过程中：
（1）消耗汽油的质量；
【解题思路】已知汽油的密度与消耗汽油的体积，根据 可求出汽油的质量；
【尝试解答】解：消耗汽油的体积
消耗汽油的质量
（2）发动机所做的功；
【解题思路】已知汽车的速度和路程，根据 可求出汽车的工作时间，再根据公式 可求出发动机所做的功；
【尝试解答】解：汽车的速度
路程
行驶时间
汽车发动机功率
发动机所做的功
（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。
【解题思路】燃料完全燃烧放出的热量 ，发动机的效率 。
【尝试解答】解：燃料完全燃烧放出的热量
发动机的效率
【例题2】 新型混合动力汽车具有节能、低排放等优
点。当混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池
向车轮输送能量，当需要高速行驶或蓄电池电能过低
时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给
蓄电池充电，汽车车速与所受阻力的关系如图所示。
在某次测试中，由内燃机提供能量，汽车以 的速度匀速行驶了 ，同
时蓄电池的电能增加了 。
（1）求该汽车此次测试中，通过的路程；
【解题思路】在已知速度和时间的情况下直接利用 计算路程。
【尝试解答】解：该汽车此次测试中，通过的路程
（2）求此次测试中，该汽车牵引力做的功；
【解题思路】通过图像获得当速度为 时，阻力是 ，而汽车做匀速直线运动，所以牵引力大小等于阻力大小。再根据 计算出牵引力做的功。
【尝试解答】解：此次测试中，该汽车牵引力做的功
（3）若所用燃料的热值为 ，此次测试过程中消耗 燃料（假设燃
料完全燃烧），求该汽车内燃机的效率。
【解题思路】先计算出 燃料完全燃烧放出的热量 ，再利用公式 计
算该汽车内燃机的效率。
【尝试解答】解：完全燃烧 燃料放出的热量
有用能量
该汽车内燃机的效率
热学计算三 热综合计算
计算公式 （或 ）
解题方法
1.利用内能加热
（1）利用太阳能加热
①热水器接收的总太阳能只有一部分被水吸收，其余的太阳能一部分被热水器
吸收，另外一部分散失掉了，可以用接收的太阳能 来表示 。
②确定公式： （ 为
单位时间内单位面积上接收的太阳能， 为有效接收太阳能的面积， 为接收太阳
能的时间）。
（2）利用燃料加热
①煤炭或煤气燃烧释放的热量只有一部分被水吸收，其余的热量散失到空气
中。 是指被水吸收的能量， 是指燃料完全燃烧释放的热量。
②确定公式： 。
2.克服摩擦做功
（1）机械做功过程中损失的机械能，通过摩擦生热转化为内能，机械温度升高。
（2）确定公式： 。
【例题1】 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备。某热水器每小时平均接收
的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为 、初
温为 的水的温度升高到 。求：
（1）热水器中的水吸收的热量 ；
【解题思路】本试题是利用太阳能加热的热效率综合计算。
知道水的质量及加热升高的温度，根据 求出此过程中水吸收的热量；
【尝试解答】解：热水器中的水吸收的热量
（2）热水器5小时内接收的太阳能 ；
【解题思路】太阳能热水器5小时内接收的太阳能可根据公式 求出；
【尝试解答】解：热水器5小时内接收的太阳能
（3）热水器的效率 ；
【解题思路】热水器的效率根据公式 进行计算；
【尝试解答】解：热水器的效率
（4）若改用煤来加热这些水，需要完全燃烧煤的质量。（煤的热值
，假设煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收）
【解题思路】若改用煤来加热这些水，且煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则 ，再利用 计算所需煤的质量。
【尝试解答】解：假设煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则
需要完全燃烧煤的质量
【例题2】 小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天
然气的热值是多少，但在教材的燃料热值表中没有查阅到。于
是，他在家里将装有 水的水壶放到天然气灶上去烧（如
图），用温度计测量水从 加热至 的过程中，观察到
天然气表的数字变化了 。他通过上网查阅得知天然气
灶的效率约为 。
（1）求在这个过程中水吸收的热量；
【解题思路】本试题属于利用燃料加热的综合计算。
知道水的质量及加热升高的温度，根据 求出此过程中水吸收的热量；
【尝试解答】解：水吸收的热量
（2）请你帮小明算出天然气的热值。
【解题思路】知道天然气灶的效率约为 ，根据 的变形式 求出
天然气完全燃烧放出的热量，再根据 的变形式 求出天然气的热值。
【尝试解答】解：天然气完全燃烧释放的能量
天然气的热值
谢谢

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