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中考物理一轮复习资料汇编
专题 12 机械能和内能
目 录
一、考点与课标要求
二、知识结构
三、知识梳理
四、典例展示
专题 12 机械能和内能
考点内容 课标要求
动能 势能 机械能
内能 热传递
物质的比热容
机械能与内能的相互转化
考点与课标要求
（1）知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
（2）结合实例，认识功的概念，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
（3）了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
（4）通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象。
（5）了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
（6）结合实例，说出能源与人类生存和社会发展的关系。
专题 12 机械能和内能
考情分析
考点与课标要求
本章知识在近几年江苏地区物理中考中平均分值约占 8%，主要考查动能、势能、机械能大小变化的分析，动能影响因素的探究，机械能转化的分析，改变物体内能方式的辨别及其实质的理解，不同物质吸热升温现象的探究，质量相等的不同燃料燃烧时放出热量的比较，热量公式的运用，汽油机四个冲程的判断及压缩和做功冲程中能量的转化，初中力学和热学知识终结于本章，涉及本章知识的力学综合题，热学综合题，力、热、电综合题，出现频率较高，难度一般中等。
专题 12 机械能和内能
知识结构
专题 12 机械能和内能
一、动能 势能 机械能
一、动能和势能
一、动能 势能 机械能
动能 势能
重力势能 弹性势能
定义
共同点 都是能量的一种具体形式，都具有______的本领
影响因素 _____________ 　_____________ ____________
1. 动能和势能
运动
举高
弹性形变
质量和速度
质量和高度　
弹性形变程度
做功
物体由于____
而具有的能量
物体由于被____
而具有的能量
物体由于发生_______而具有的能量
二、机械能
一、动能 势能 机械能
1. 机械能
机械能：动能和势能统称为________，一个物体_____（填“可以”或“不可以”）同时具有动能和势能。
2. 动能和势能的相互转化
动能和势能______（ “可以”/“不可以”）相互转化。
3. 机械能守恒
如果只有动能和势能相互转化（不考虑能量损失），尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的______不变。
机械能
可以
可以
总和
三、探究影响动能大小的因素
一、动能 势能 机械能
1. 研究方法
①转换法：通过被撞物体运动的距离s来反映动能的大小。
②控制变量法：在探究动能大小与运动速度、质量有关时，每次实验这两个变量控制一个不变。
钢球A从斜槽上滚下，碰到木块B后，将B撞出一段距离s。B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能越大。
高度不相等，速度v1＞v2
高度相等，
速度v1=v2
一、动能 势能 机械能
三、探究影响动能大小的因素
2. 探究动能大小与速度的关系
（1）让同一钢球（质量不变）A分别从不同的高度由静止开始滚下，撞击木块B，观察并测量前后两次木块B被撞移动的距离。
（2）实验现象：第一次木块B被撞移动的距离远。
（4）实验结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
（3）分析：同一小球从高处滑下，高度h 越高，运动到水平面时的速度越大，做功越多，动能越大。
一、动能 势能 机械能
三、探究影响动能大小的因素
3. 探究动能大小与质量的关系
（1）让质量不同的钢球A、 A＇分别从同一高度由静止开始滚下（控制与木块碰撞前的速度相等），观察并测量前后两次木块B被撞移动的距离。
（2）实验现象：第一次木块B被撞移动的距离远。
（3）实验分析：质量不同的小球从从同一高度滑下，运动到水平面时的速度相等，质量越大的球做功越多，动能越大。
（4）实验结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
一、动能 势能 机械能
三、探究影响动能大小的因素
4. 结论
物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；
运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
一、动能 势能 机械能
四、探究影响重力势能大小的因素
让物体由某一高度从静止下落到小桌面上，观察桌腿在沙坑下陷的深度。深度越大，物体做功越多，重力势能就越大。
1. 实验方法
（1）转换法：通过桌腿下陷的深度来反映重力势能的大小。
（2）控制变量法：探究重力势能的大小与物体高度、质量的关系时，每次实验这两个变量控制一个不变。
一、动能 势能 机械能
四、探究影响重力势能大小的因素
2. 探究重力势能的大小与物体高度的关系
（1）让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落，观察桌腿在沙坑下陷的深度。
（2）实验现象与分析：
同一物体从比较高的位置下落时，桌腿在沙坑下陷的深度越大。表明物体所具有的重力势能越大。
结论
质量相等的物体，高度越高，重力势能越大。
一、动能 势能 机械能
四、探究影响重力势能大小的因素
3. 探究重力势能大小与质量的关系
（1）让质量不同的物体分别从同一高度由静止开始下落，观察桌腿在沙坑下陷的深度。
（2）实验现象与分析：
质量不同的物体从同一高度下落时，质量越大，桌腿在沙坑下陷的深度越大。表明所具有的重力势能越大。
结论
高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。
一、动能 势能 机械能
4. 结论
物体重力势能的大小跟高度、质量有关，质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大；
高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。
陨石坑
四、探究影响重力势能大小的因素
题型展示
题型一、动能、势能和机械能
【例题1】如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　）
A．重力势能减小，机械能减小
B．动能不变，机械能不变
C．重力势能减小，动能增大
D．重力势能不变，机械能减小
小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减小；机械能是动能与势能的总和，且下滑过程中克服阻力做功，机械能减小。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。
A
题型展示
题型一、动能、势能和机械能
【例题2】将皮球从离地某一高度O点水平抛出，球落地后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．皮球经过相同高度的A、B两点时，动能相等
B．皮球在第一次反弹后到达最高点P点时的速度为零
C．皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D．皮球从P点运动到C点的过程中，动能转化为重力势能
C
解析见下页
A．由图可知，每次小球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明机械能逐渐变小，在A点的机械能大于B点的机械能，机械能是物体动能与势能的总和，在A、B两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于B点的动能，故A错误；
B．从轨迹来看，小球既有竖直方向的速度又有水平方向的速度，小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能向右运动，说明小球还具有水平方向速度，所以皮球第一次反弹后到达最高点P时，动能不为零，故B错误；
C．小球先运动到C点后运动到D点，故在D点的机械能小于在C点的机械能，故C正确；
D．皮球从P点运动到C点的过程中，高度降低、速度变大，是重力势能转化为动能，故D错误。 故选C。
题型一、动能、势能和机械能
题型展示
题型二、探究影响动能大小的因素
解析见下页
【例题3】在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上，该实验是通过比较木块在木板上滑行的______来比较小球动能大小的，图中错误的操作是________________.改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过_______(选填“增大”或“减小”)木块的质量来加以改进.
距离
增大
两次实验中未保持木块初始位置相同
题型展示
题型二、探究影响动能大小的因素
小球下摆时会撞击木块，使木块在木板上滑行一段距离，小球的动能越大，木块滑行的越远，本实验就是通过比较木块滑行的距离来比较小球动能大小的；由图示可知，木块所放的起始位置不同，则无法进行比较，应让两次实验中木块初始位置保持相同；木块从右侧滑出是因为木块的质量较小，所以可通过增大木块的质量来改进实验装置．
题型展示
题型三、探究影响重力势能大小的因素
解析见下页
【例题4】小明利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行了探究。问题一：压力作用数果跟哪些因素有关。 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关。
（1）做实验① ② ③ 是为了探究_________（问题一/问题二）；
（2）利用实验④ ⑤ 可探究重力势能大小与______ 是否有关；
（3）瓶子撞击面团到停止运动的过程中，将瓶子的_________能转化为内能。
机械
问题一
质量
题型展示
题型三、探究影响重力势能大小的因素
（1）实验①②中，受力面积相同，压力不同，面团的凹痕不同，探究压力作用效果与压力的关系，实验②③中，压力相同，受力面积不同，面团的凹痕不同，探究压力的作用效果与受力面积不同，所以实验①②③是为了探究压力作用效果与哪些因素有关，即问题一。
（2）实验④⑤中饮料瓶所处的高度相同，质量不同，可探究重力势能大小与质量的关系。
（3）撞击面团前，瓶子具有机械能，瓶子撞击面团到停止运动的过程中，克服阻力做功，撞击面团后停止运动，机械能转化为内能。
二、内能 热传递
二、内能 热传递
一、内能
（1）内能：物体内部所有分子做无规则运动的______和分子______的总和叫内能。单位是：J。
（2）物体的内能与_______有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。
2．改变物体的内能两种方法：_______和________，
这两种方法对改变物体的内能是_______的。
做功改变内能：外界对物体做功，物体的内能增大；物体对外做功，物体的内能减小。实质是内能与其它能的_____。
1. 内能
做功
热传递
等效
转化
温度
动能
势能
二、内能 热传递
一、内能
内能 机械能
概念
影响 因素
研究 对象
存在 条件
物体内部所有分子动能
与分子势能的总和
物体所具有的动能
和势能的总和
物体的温度、体积、
质量、状态等
物体的质量、速度、
高度（或形变程度）
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
任何物体在任何
情况下都具有内能
运动或在高处或
发生弹性形变
3. 内能与机械能的区别
二、内能 热传递
二、热传递
1. 热传递
当物体或物体的不同部分之间存在_______时，就会发生热传递。
（1）热传递
发生热传递时，_______从高温处转移到低温处，直至温度相同，实质是内能的转移。
（2）热量Q
在热传递过程中，转移的______叫作热量。（注意：描述热量时，用“吸收热量”或“放出热量”，不能讲“物体含有多少热量”。）
温度差
内能
能量
二、内能 热传递
二、热传递
物理量 定义
温度 温度表示物体的_________，是个状态量，一个物体在某一时刻，对应一定的温度。
内能 物体内所有分子______和分子_____的总和叫物体的内能。
热量 在热传递过程中转移的____。
2. 温度、内能与热量的区别
冷热程度
动能
势能
能量
语言描述 单位
描述温度时，应该说“物体的温度高或低、是多少、降低或升高了“等。
物体“具有内能、内能改变了多少、转移了内能”等。
物体“吸收或放出”热量。
℃
J
J
题型展示
题型一、内能
【例题1】关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体没有内能
B．温度高的物体比温度低的物体具有的内能一定多
C．内能可以转化为其他形式的能
D．物体内能减小，一定是对外做了功
内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的和，所以，任何物体都有内能，即0℃的物体具有内能，故A错误；内能的大小跟质量、温度有关，所以，温度高的物体内能不一定大，故B错误；各种形式的能量之间可以相互转化，内能也可以转化成其它形式的能，故C正确；做功和热传递都可以改变内能，物体内能减小，可能是对外做了功，有可能是向外放热，故D错误．故选C。
C
题型展示
题型二、热传递
【例题2】如图所示，有两根粗细、长短相同的铜棒和铁棒，在两根棒上以酒精灯为中心用蜡对称粘上几根火柴．当酒精灯加热时，会发现火柴掉下来的顺序如图中的箭头所示，而且是铜棒下面的火柴先掉光．通过实验得出的结论是：
（1）热从物体温度____的部分沿着物体传到温度_____的部分；
（2） 两根棒中导热性能好的是_________．
高
（1）发生热传递的条件是要有温度差，热量总是从高温物体传向低温物体，或从物体的高温部分传向低温部分；
（2）由实验现象知道，铜棒下面的火柴先掉光，说明铜棒的导热性能要好一些．
低
铜
题型展示
【例题3】关于热量、温度和内能，下列说法中正确的是（　　）
A．温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多
B．0℃的冰内能为零
C．物体放出热量，温度一定降低
D．在热传递过程中，热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体
A．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；
B．任何物体都有内能，所以0℃的冰内能不为零，故B错误；
C．物体放出热量，温度不一定降低，例如晶体的凝固过程，放出热量，温度不变，故C错误；
D．在热传递过程中，内能大的物体的温度不一定高，则热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故D正确。 故选D。
D
题型二、热传递
题型展示
解析见下页
【例题4】将装有热奶的奶瓶放入水中冷却，如图甲所示。根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题：
（1）表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中_____（选填“A”或“B”）；
（2）水的初温是_____ ，热奶的末温是_____ ；
（3）热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的_____ ，这个过程中热奶的内能_____ 。
A
20℃
温度
40℃
减小
题型二、热传递
题型展示
（1）装有热奶的奶瓶放入水中冷却要放出热量，温度降低，由图乙可知，A曲线的温度不断降低，所以表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中A曲线。
（2）由图乙可知，B曲线为水的温度变化曲线，则水的初温是 。
由图乙可知，A、B曲线最终稳定在 不变，所以热奶的末温是 。
（3）热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的温度，也即它们之间有温度差，所以热奶和水会发生热传递。
在这个过程中，热奶放出热量，内能减少，温度降低。
题型二、热传递
三、物质的比热容
一、比热容
三、物质的比热容
1. 探究不同物质吸热升温的情况
（1）研究方法：控制变量法、转换法。
①转换法：用加热时间替代吸收的热量。
②控制变量法：探究物质吸的热量与质量、升高的温度及物质种类的关系时，每次实验控制两个量不变。
（2）进行实验
①将质量相等的沙子和水分别装入易拉罐中，测量并记录沙子和水的初温。
②把装有沙子的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热，用玻璃棒不断进行搅拌，每隔1min测量记录一次温度，一段时间后，撤去酒精灯，将数据记入表格。
一、比热容
三、功
③把装有水的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热，用玻璃棒不断进行搅拌，每隔1min测量记录一次温度，一段时间后，撤去酒精灯，将数据记入表格。
加热时间/min 0 1 2 3
温度/℃ 沙子
水
18
18
24
21
30
24
36
27
搅拌可以使沙子
和水受热均匀
一、比热容
三、功
（3）分析与结论
根据实验数据，在坐标系中画出沙子和水温度随时间变化的图像.
在加热时间相同时，沙子升温快，升高的温度高。或两者升高相同的温度时，水所用时间长。
升高相同的温度，水加热时间长，吸收的热量多。
分析图像可知：
质量相等的沙子和水升高相同的温度，____吸收的热量多。
换用其他的不同物质进行实验，得到的结果是类似的.
一、比热容
三、功
不同物质在质量_______，升高温度_______的条件下，吸收的热量____________。
水
相等
相同
不相等
实验结论：
一、比热容
三、功
（1）物理意义：用来比较物质_______能力的物理量。
（2）定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与
它的质量和升高温度的乘积之____，叫作比热容。
（3）公式： c=
（4）单位：J/(kg·℃)，读作：_________________。
（5）比热容是物质的一种物理_______。它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热容就相同。
2. 比热容
吸热
比
焦耳每千克摄氏度
属性
一、比热容
三、功
热水取暖
3. 水的比热容比较大
（1）物理意义
水的比热容比油的大，在质量一定时，升高相同温度时，水吸收热量______；降低相同温度时，水放出的热量_____。
（2）现象
沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小；海陆风的成因。
（3）应用
用热水取暖；用冷水冷却发动机。
多
多
二、热量的计算
1. 热量的计算
（1）吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
（2）放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
物理量 比热容 质量 初温 末温 热量
表示符号 c m t0 t Q
单位 J/（kg·℃） kg ℃ ℃ J
题型展示
【例题1】根据表中数据，下列判断正确的是（　　）
A．不同物质的比热容不可能相同
B．100g铝的比热容是50g铝的比热容的两倍
C．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关
D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多
D
题型一、比热容
一些物质的比热容【J/（kg ℃）】
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 铜 0.39×103
A．根据比热容的全表格可知，不同物质的比热容也可能相同，故A错误；
BC．比热容是物质的属性与物质的质量、温度、吸收或放出热量的多少无关，与物质的种类和物态有关，故BC错误；
D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块的比热容大，根据Q=cmΔt可知，铝块吸收的热量多，故D正确。 故选D。
题型展示
【例题2】小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热，探究“不同物质吸收热量的能力”。
（1）在图甲的两只烧杯中装入______ 和初温相同的水和煤油。
（2）实验中，用 ___________ 反映液体吸收热量的多少。
（3）根据实验数据作出温度随加热时间变化的图像如图乙。在0～10min内，水吸热 _________（填大小关系）煤油吸热，________升高的温度更高，由此可知， _____ 的吸热能力更强。
（4）水在第10min的内能_______
（填大小关系）第20min的内能。
小于（“<”）
题型一、比热容
质量
加热时间
等于（=）
煤油
水
解析见下页
题型展示
题型一、比热容
（1）根据控制变量法，在图甲的两只烧杯中装入质量和初温相同的水和煤油。
（2）实验中，用加热时间反映液体吸收热量的多少，加热时间相同表示吸收热量相同，加热时间长表示吸收热量多，利用了转换法。
（3）根据温度随加热时间变化的图像图乙。在0～10min内，加热时间相同，吸收热量相同，水吸热等于煤油吸热，由于煤油升高的温度更高，由此可知，水的吸热能力更强，即水的比热容大。
（4）水在整个过程中吸收热量，内能增大，所以在第10min的内能小于第20min的内能。
题型展示
题型一、比热容
解析见下页
【例题3】质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示，根据图线可知（　　）
A．甲液体的内能比乙的大
B．温度升高液体分子运动变慢
C．甲液体的比热容比乙的小
D．乙液体的比热容比甲的小
C
题型展示
题型一、比热容
A．内能与物体的种类、质量、温度、状态等有关，两种液体虽然质量和初温度相同，但是属于不同的物质，内能多少不能比较，故A不符合题意；
B．分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动的越剧烈，所以物质温度升高，内能增加，分子无规则运动更剧烈，故B不符合题意；
CD．由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，甲的温度升高的快，利用热量的计算公式Q吸=cm（t1-t0）可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，甲的温度升高得快，所以甲的比热容较小，乙的比热容较大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
题型展示
题型二、热量的计算
【例题4】如图所示是2kg冰熔化时温度随时间变化的图像，设相同时间内物质吸收的热量相同，整个过程不考虑水的汽化，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图______（选填“甲”或“乙”）。已知冰的比热容是2.1×103J/（kg ℃），水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），根据图像，可以得出第2-5min冰熔化过程吸收了________J的热量（不考虑散热）。
乙
63000
解析见下页
题型展示
图甲中相同时间内，水和冰温度变化量也相同；图乙中相同时间内，水的温度变化量小于甲。水和冰质量相同，吸收的热量相同，水的比热容大于冰，所以水的温度变化量小于冰，故图乙正确。
冰在2min内吸收的热量
所以得出每分钟吸收的热量
相同时间内物质吸收的热量相同，第2-5min冰熔化经历了3min，吸收的热量为 Q″=3Q'=3×2.1×104J=6.3×104J
题型二、热量的计算
四、机械能与内能的相互转化
一、做功改变物体的内能
1. 做功改变物体的内能
①外界对物体做功，物体的内能_______；物体对外做功，物体的内能_______。
②实质是内能与其它能的_______。
2. 比较改变内能的两种方式
做功
对物体做功 物体对外做功
内能_____ 内能______
实质是机械能与内能发生_____
热传递
物体吸收热量 物体放出热量
内能_____ 内能_____
实质是内能发生_______
增大
减小
转化
转移
转化
增大
减小
增大
减小
二、热机
四、机械能与内能的相互转化
1. 热机
热机是热力发动机的简称，它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。
2. 汽油机
（1）构造：由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
气缸
活 塞
连 杆
排气门
曲 轴
火花塞
进气门
（2）汽油机的一个工作循环
①冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
②一个工作循环包括吸气、______、_____和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功____次，活塞往复_____次，曲轴转____周。做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮的____完成。
做功
压缩
1
2
2
惯性
二、热机
四、机械能与内能的相互转化
冲程名称 进气门 排气门 活塞 运动 冲程的作用 能量转化
吸气冲程 开 闭 向下 吸入燃料和空气的混合物
压缩冲程 闭 闭 向上 压缩燃料混合物，使其 内能增大，温度升高 机械能转化为内能
做功冲程 闭 闭 向下 火花塞点燃燃料，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动 内能转化为机械能
排气冲程 闭 开 向上 排出废气
（3）汽油机四个冲程工作情况
二、热机
四、机械能与内能的相互转化
三、燃料的热值
1. 比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
（1）用天平测量出10g酒精和10g碎纸片，将其分别放入两个燃烧皿中，点燃后对质量相等的水（约200g）加热，使酒精和碎纸片充分燃烧，记录加热前后两支温度计的示数.
温度 燃料 加热前的 水温/℃ 燃料燃烧尽 后的水温/℃ 水温的
变化/℃
10g酒精
10g碎纸片
（2）数据记录表格
四、机械能与内能的相互转化
三、燃料的热值
（3）实验结论
实验表明：相同质量的酒精与碎纸片燃烧后，酒精比碎纸片放出的热量 .
更多的实验表明：质量相等的不同燃料，完全燃烧所放出的热量一般是 （相同/不相同）.
多
不相同
四、机械能与内能的相互转化
三、燃料的热值
（1）定义：燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量（体积）之比，叫作这种燃料的热值，用q表示。
2．燃料的热值q
（3）单位：焦/千克 ，符号：J/kg；焦/米3，符号：J/m3。
（2）公式：
q（固、液体）
q （气体）
q: 燃料的热值；
Q：燃料完全燃烧放出的热量；
m: 燃料的_______；
V: 燃料的__________.
Q
Q
（4）燃料完全燃烧放出的热量
质量
体积
四、机械能与内能的相互转化
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题型一、做功改变物体的内能
【例题1】用如图所示的方法可以探究做功是否能够改变物体的内能：
（1）如图A，将手中的铁丝同一位置快速地弯折十余次，用手指触摸一被弯折的部位，会感觉到弯折部位的温度升高，表明铁丝的内能_______；
（2）如图B，先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，你观察到的现象是___________；对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气_______，使空气的内能增加，温度升高，达到乙醚燃点；这个过程的实质相当于汽油机的_______冲程；
压缩
变大
棉花燃烧
做功
（1）将铁丝快速地弯折，手对铁丝做功，铁丝的内能增大，温度升高。
（2）用力压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对气体做功，空气内能增加，温度升高，当达到乙醚着火点时，筒内棉花就会燃烧起来；该过程中机械能转化成内能，与汽油机的压缩冲程相同。
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题型一、做功改变物体的内能
（3）如图C所示，瓶中装少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳起，下列关于该实验的分析错误的是________ 。
A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B．往瓶内打气时，瓶内气体内能变小
C．瓶塞跳出时，瓶内气体温度升高
D．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
BC　
（3）给瓶内打气，外界对瓶内气体做功，瓶内气压增大，气体内能变大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少，温度降低，故AD正确，不符合题意，BC错误，符合题意。 故选BC。
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题型二、热机
【例题2】小明如图所示的热机工作的一个工作循环，其四个冲程的顺序应当是（　　）
A．乙、甲、丁、丙
B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、丙、甲
D．甲、丙、丁、乙
甲图活塞向下运动，进气门开启，排气门关闭，是吸气冲程；乙图活塞向上运动排气门开启，进气门关闭，是排气冲程；丙图活塞向上运动，两气门关闭，是压缩冲程；丁图活塞向下运动，两个气门都关闭，是做功冲程，故热机工作的一个工作循环，其四个冲程的顺序应当是甲、丙、丁、乙，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
B　
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题型二、热机
【例题3】水壶中的水烧开后，壶盖会向上跳动．以下四个事例中能量转化与之相同的是（　　）
A．甲、丙 B．甲、丁
C．乙、丙 D．乙、丁
A　
解析见下页
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题型二、热机
水壶中的水烧开后，壶盖会向上跳动，内能转化为机械能。
甲．按动电火花发生按钮，盒内气体温度升高，内能增大；盒盖飞出，盒盖机械能增大，盒内气体内能减小，因此这过程中是内能转化机械能，故甲符合题意；
乙．活塞迅速下压，对筒内气体做功，气体内能增大，温度升高，达到棉花的着火点，棉花燃烧，此过程是机械能转化为内能，故乙不符合题意；
丙．根据能量转化特点可知，汽油机的做功冲程是内能转化为机械能的过程，故丙符合题意；
丁．根据能量转化特点可知，汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程，故丁不符合题意。
综上所述，甲、丙的能量转化与水壶中的水烧开后，壶盖会向上跳动的能量转化相同，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
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题型三、燃料的热值
【例题4】使用天然气有助于碳中和目标的实现，天然气燃烧过程中，将化学能转化为_____能，用天然气灶将质量为2.2kg，初温为25℃的水加热到75℃，水吸收的热量是_________J；若烧水的效率为42%，此过程中完全燃烧天然气_____kg。
水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）；天然气热值为
4.4×107J/kg
内　
0.025
4.62×105
解析见下页
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题型三、燃料的热值
天然气燃烧过程中，将化学能转化为内能。
由 知道，水吸收的热量是
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/（kg ℃）×2.2kg×（75-25）℃=4.62×105J
由 知道，天然气完全燃烧放出的热量为
由Q知道，此过程中完全燃烧天然气
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题型三、燃料的热值
【例题5】小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度ΔT，直至燃料全部烧完。小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间关系图线，如图2所示；
（1）通过图1中的________两个装置可比较液体1和液体2的比热容，根据图3中所绘制的图线分析：液体______的比热容大。
（2）分析图线可知：燃料
A和B的热值之比为_____ （设
燃料完全燃烧且放出的热量全
被液体吸收）。
3︰4　
甲、丙
甲
解析见下页
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题型三、燃料的热值
（1）比较液体1和液体2的比热容，应选用相同的加热装置加热相同时间，观察两种物质的温度变化量，故应通过图1中的甲、丙两个装置比较。
液体1和2的质量相同，根据图2中所绘制的图线分析，加热相同时间，甲的温度变化量较小，根据Q吸=cmΔt可知，液体甲的比热容大。
（2）根据乙、丙可知，燃料完全燃烧后，液体2升高的温度变化量之比为
30℃︰40℃=3︰4
根据Q吸=cmΔt可知液体2吸收的热量之比为3︰4；设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，燃料A和B的质量也相同，根据Q放=qm可知，燃料A和B的热值之比为3︰4。

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