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第十二章 内能与热机
12.1 认识内能（1课时）
随堂演练
知识点1 内能
知识点2 改变物体内能的两种途径
知识点1 内能
例1 关于内能，下列说法正确的是（ ）。
A.温度高的物体具有的内能大，温度低的物体具有的内能小
B.炽热的铁水具有内能，寒冷的冰块不具有内能
C.在空气中飞行的铅球具有机械能，不具有内能
D.一切物体都具有内能，但不一定具有机械能
知识点1 内能
【解析】内能的大小与温度、质量和状态有关，温度只是影响内能大小的因素之一，当质量和状态均不明确时，温度低的物体具有的内能不一定小，温度高的物体具有的内能不一定大，故A错误。无论物体的温度高低、运动状态如何，一切物体的分子都在做无规则的热运动，因此一切物体在任何情况下都具有内能，故铁水、冰块和铅球都具有内能，故B、C错误。机械能是动能和势能的总和，静止不动的物体的机械能可以为零，故D正确。
参考答案 D
知识点1 内能
内能 机械能
研究对象 物体内部的大量分子 宏观物体
影响因素 物体的质量、体积、温度、状态 物体的质量、速度、高度、弹性形变的程度
能否为零 永不为零 可以为零
联系 内能和机械能之间可以相互转换
小锦囊 内能和机械能的比较
知识点1 内能
针对训练 1.关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）。
A.高温物体有内能，低温物体没有内能
B.一杯水放在高处比放在低处时的内能大
C.质量相等的100℃的水比100℃的水蒸气的内能小
D.温度相同的1kg水和1g水具有的内能相同
知识点1 内能
【提示】任何物体都具有内能，内能与物体的位置无关，故A、B错误。物质在汽化的过程中要吸收热量，温度不变，故质量相等的100℃的水蒸气比100℃的水的内能大，故C正确。温度相同的1kg水和1g水，质量不同（即分子数目不同），则它们的内能不同，故D错误。
参考答案 C
知识点2 改变物体内能的两种途径
例2 下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（ ）。
知识点2 改变物体内能的两种途径
知识点2 改变物体内能的两种途径
知识点2 改变物体内能的两种途径
热传递
做功
A
B
B
C
热传递
增大
6.2022年12月4日，“神舟十四号”载人飞船的返回舱成功返回地球。返回舱在黑障区高速飞行时，外壳与空气剧烈摩擦，其内能将____________（选填“增大”“减小”或“不变”），其改变内能的方式是___________。
增大
做功
7.如图12-1-2所示，在厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精，塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。下列关于该实验的分析正确的是（ ）。
A.往瓶内打气时，瓶内气体内能变小
B.往瓶内打气时，外界对瓶内气体
做功
C.瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功，
温度升高
D.瓶口的白雾是水蒸气汽化形成的
【提示】往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，使瓶内气体的内能增加，温度升高。当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减少，温度降低。
参考答案 B
8.关于物体的温度和内能，下列说法正确的是（ ）。
A.一块0℃的冰熔化成0℃的水，其内能不变
B.同一个物体的温度越高，它的内能越大
C.物体的内能增加，则物体的温度一定升高
D.热传递时，热量一定是从内能多的物体传到内能少的物体
【提示】一块0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，但冰在熔化过程中需要吸收热量，则其内能增加，故A错误。同一个物体的质量一定，物体的温度越高，分子运动越剧烈，则内能越大，故B正确。晶体熔化或液体沸腾时吸收热量，内能变大，但温度保持不变，故C错误。热传递时，内能总是自发地从高温物体传递给低温物体，由于内能与质量和温度有关，温度高的物体内能不一定多，所以热量不一定从内能多的物体传给内能少的物体，故D错误。
参考答案 B
9.如图12-1-3所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一块浸透乙醚的棉花球，用力将活塞迅速下压，棉花球会燃烧，说明厚玻璃筒内气体的内能_________（选填“增大”“减小”或“不变”），这是通过________的方式改变筒内空气内能的。
增大
做功
10.如图12-1-4甲所示，将热汤放在冷水中，图12-1-4乙反映了两者的温度变化。在0~5min过程中，水的内能________（选填“增大”或“减小”），汤的内能________（选填“增大”或“减小”）。在第10min时，水和汤之间_________（选填“发生”或“不发生”）热传递。
【提示】同一物体的内能与温度有关，温度越高则内能越大；发生热传递的条件是存在温度差。在0~5min过程中，水的温度升高、内能增大，汤的温度降低、内能减小；在第10min时，两者的温度相同，不存在温度差，故水和汤之间不再发生热传递。
10.如图12-1-4甲所示，将热汤放在冷水中，图12-1-4乙反映了两者的温度变化。在0~5min过程中，水的内能________（选填“增大”或“减小”），汤的内能________（选填“增大”或“减小”）。在第10min时，水和汤之间_________（选填“发生”或“不发生”）热传递。
增大
减小
不发生(共32张PPT)
第十二章 内能与热机
全章复习
重难点解读
重难点1 内能及内能的改变
重难点2 比热容
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点1 内能及内能的改变
重难点1 内能及内能的改变
重难点1 内能及内能的改变
3.温度、热量和内能的关系
温度 热量 内能
性质 状态量 过程量 状态量
单位 摄氏度( ℃ ) 焦耳( J )
联系 （1）内能与热量的关系：物体吸收热量（或放出热量）时，其内能一定改变；而物体内能变化，可能是因为物体吸收热量（或放出热量），也可能是因为做功
重难点1 内能及内能的改变
续表
温度 热量 内能
联系 （2）内能与温度的关系：物体的温度改变，其内能一定改变；物体的温度不变，其内能也可能改变
（3）温度与热量的关系：物体吸收热量（或放出热量），温度不一定变化
重难点1 内能及内能的改变
例1 （多选题）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）。
A.水沸腾时温度不变，内能增加
B.温度不同的两个物体发生热传递时，温度总是从高温物体传给低温物体
C.物体温度越低，含有的热量越少
D.物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
重难点1 内能及内能的改变
【解析】水沸腾时温度不变，需要吸收热量，内能增加，故A正确。在热传递中，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，传递的不是温度，故B错误。热量不是状态量，不能说“含有”或者“具有”热量，故C错误；物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D正确。
参考答案 AD
重难点1 内能及内能的改变
针对训练 1.下列关于热现象的说法正确的是（ ）。
A.温度高的物体，含有的热量多
B.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
C.物体的温度不变，内能一定不变
D.冰水混合物吸热，温度不变，内能增大
【提示】物体的内能增加，不一定是从外界吸收了热量，可能是外界对物体做功，故B错误。物体的内能与它的质量、温度以及状态有关，物体的温度不变，内能有可能改变，例如晶体的熔化过程，故C错误。
D
重难点2 比热容
重难点2 比热容
重难点2 比热容
重难点2 比热容
重难点2 比热容
重难点2 比热容
例2 质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，图12-1是它们温度随时间变化的图像。下列说法正确的是（ ）。
A.甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃
B.0~6min甲吸收的热量比乙多
C.8~10min甲和乙继续吸热，
虽然温度各自保持不变，但甲和
乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
重难点2 比热容
【解析】由题图可知，甲和乙的末温保持不变，但可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故A错误。实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，故B错误。8~10min甲和乙继续吸热，甲和乙的内能都不断增加，故C正确。由图可知，在0~6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化较大，且甲、乙两物质的质量相同，根据Q ＝ cmΔt可知，甲的比热容小于乙的比热容，故D错误。
参考答案C
重难点2 比热容
针对训练 2.某市大力建设大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。这利用了水的_________________的特点。某个人工湖的湖水吸收一定热量，水温升高2℃，若这些热量被同等质量的砂石吸收，则砂石升高的温度将_______（选填“大于”“小于”或“等于”）2℃。（c砂石＜c水）
重难点2 比热容
重难点2 比热容
针对训练 2.某市大力建设大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。这利用了水的_________________的特点。某个人工湖的湖水吸收一定热量，水温升高2℃，若这些热量被同等质量的砂石吸收，则砂石升高的温度将_______（选填“大于”“小于”或“等于”）2℃。（c砂石＜c水）
比热容大
大于
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算
重难点3 与热现象相关的综合计算(共58张PPT)
第十二章 内能与热机
12.3 研究物质的比热容（1课时）
随堂演练
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
知识点2 比热容及其应用
知识点3 比热容和热量的综合计算
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
例1 为了比较水和砂石的吸热性能，同学们用如图12-3-1所示的器材进行实验。实验准备了质量和初温都相等的水和砂石，用同一盏酒精灯分别对其加热，观察它们温度升高的情况。
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
（1）实验前准备了规格相同的酒精灯、规格相同的烧杯、砂石、水、搅拌棒、铁架台、石棉网、温度计、停表。除此之外，还需要的测量工具是________。
（2）加热过程中，用搅拌棒搅动的目的是使被加热的物体______________。
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
（4）实验中每隔1min记录一次温度，记录的数据如上表所示。由表中数据可以得到结论：质量相等的砂石和水吸收相同的热量，__________的温度上升更多。在此基础上分析可知，质量相等的砂石和水，升高相同的温度，_________吸收的热量更多，从而说明它的吸热性能更强。
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
（4）由表中数据可知，加热相同的时间（即砂石和水吸收相同的热量），砂石比水上升的温度更多。可见，当质量相等的砂石和水升高相同的温度时，水需要加热的时间更长，说明水吸收的热量更多，即水的吸热性能更强。
（1）实验前准备了规格相同的酒精灯、规格相同的烧杯、砂石、水、搅拌棒、铁架台、石棉网、温度计、停表。除此之外，还需要的测量工具是________。
（2）加热过程中，用搅拌棒搅动的目的是使被加热的物体______________。
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
天平
均匀受热
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
加热时间
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
（4）实验中每隔1min记录一次温度，记录的数据如上表所示。由表中数据可以得到结论：质量相等的砂石和水吸收相同的热量，__________的温度上升更多。在此基础上分析可知，质量相等的砂石和水，升高相同的温度，_________吸收的热量更多，从而说明它的吸热性能更强。
砂石
水
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
小锦囊 比较不同物质吸热性能的两种方法（使用同一加热器）：
（1）使质量相等的不同物质升高相同的温度，比较加热时间，吸收热量多的物质吸热性能强。
（2）使质量相等的不同物质加热相同的时间，比较温度的变化，温度变化小的物质吸热性能强。
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
针对训练 1.在“比较不同物质吸热能力”的实验中，采用两套相同的酒精灯，并将分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度计与试管内的水和色拉油良好接触，如图12-3-2所示。
知识点1 实验：探究不同物质的吸、放热性能
（1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证_________（选填“体积”或“质量”）相同。
（2）小明测得的实验数据如下表所示，根据表中数据可知，质量相同的水和色拉油，升高相同的温度，____________吸收的热量多一些。
质量
水
知识点2 比热容及其应用
例2 下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（ ）。
知识点2 比热容及其应用
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，铜吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，水升高的温度是煤油升高的温度的一半
知识点2 比热容及其应用
知识点2 比热容及其应用
知识点2 比热容及其应用
知识点2 比热容及其应用
针对训练 2.下列有关比热容的说法正确的是（ ）。
A.比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容
B.水和冰由同一种物质组成，因此它们的比热容相同
C.将一个物体分成两半，其比热容也必减半
D.在释放相同热量的条件下，比热容小的物体温度降低得多
知识点2 比热容及其应用
参考答案 A
知识点3 比热容和热量的综合计算
知识点3 比热容和热量的综合计算
知识点3 比热容和热量的综合计算
知识点3 比热容和热量的综合计算
知识点3 比热容和热量的综合计算
小锦囊 有关比热容、热量的计算，要注意：
（1）明确题目中叙述的过程是吸热过程还是放热过程，并区分温度变化的用词，即“升高（或降低）到”指的是末温；“升高（或降低）了”指的是温度的变化量Δt。
（2）生活实际问题要符合事实，如液体沸腾时温度不变，液体的末温达到沸点后不会继续升高。
知识点3 比热容和热量的综合计算
知识点3 比热容和热量的综合计算
知识点3 比热容和热量的综合计算
80
D
2.生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的（ ）。
A.密度大 B.凝固点较低
C.沸点较高 D.比热容较大
D
B
A
小
快
90
不变
7.用供热稳定的热源给一个晶体均匀加热，用描点法得到其熔化图像（图12-2-3），那么该物体固态时的比热容与液态时的比热容之比是（ ）。
A.2∶3 B.3∶5
C.1∶2 D.1∶4
参考答案 D
吸收的热量相同
a
水
10.探究不同物质吸热性能时，小明用同一盏酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，可以认为单位时间内它们吸收的热量_______（选填“相等”或“不相等”）。实验中得到水和食用油升高的温度ΔT随时间t变化的图像如图12-3-7所示，它们都是过原点的直线，即ΔT ＝ t（ 为常数），
温度升高ΔT1过程中食用油吸收的热量________（选填“小于”“等于”或“大于”）水吸收的热量；用m表示水的质量，c1和c2分别表示水和食用油的比热容，则两条直线k的比值 ________。
10.探究不同物质吸热性能时，小明用同一盏酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，可以认为单位时间内它们吸收的热量_______（选填“相等”或“不相等”）。实验中得到水和食用油升高的温度ΔT随时间t变化的图像如图12-3-7所示，它们都是过原点的直线，即ΔT ＝ t（ 为常数），
相等
温度升高ΔT1过程中食用油吸收的热量________（选填“小于”“等于”或“大于”）水吸收的热量；用m表示水的质量，c1和c2分别表示水和食用油的比热容，则两条直线k的比值 ________。
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第十二章 内能与热机
12.4 热机与社会发展（1课时）
随堂演练
知识点1 汽油机工作的四个冲程
知识点2 热机的效率
知识点1 汽油机工作的四个冲程
知识点1 汽油机工作的四个冲程
【解析】判断汽油机的冲程时，可以先观察进气门、排气门的开闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；两气门均关闭时，可根据活塞的运动方向判断，活塞上行的冲程为压缩冲程，活塞下行的冲程为做功冲程。压缩冲程的两气门都关闭，且活塞上行，气缸的容积变小，图B符合条件。
知识点1 汽油机工作的四个冲程
知识点1 汽油机工作的四个冲程
针对训练 1.图12-4-2是汽油机一个工作循环的四个冲程示意图，其中图____________是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2 400r/min，这台汽油机每秒钟内完成个______冲程，对外做了________次功。
知识点1 汽油机工作的四个冲程
【提示】在汽油机的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程，此时进气门和排气门都关闭，火花塞产生火花，活塞下行，题图丙符合要求。飞轮的转速为2 400r/min ＝ 40r/s，在一个工作循环中，飞轮转动2转，对外做功1次，完成4个冲程，故这台汽油机每秒钟内完成80个冲程，对外做功20次。
知识点1 汽油机工作的四个冲程
针对训练 1.图12-4-2是汽油机一个工作循环的四个冲程示意图，其中图____________是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2 400r/min，这台汽油机每秒钟内完成个______冲程，对外做了________次功。
丙
80
20
知识点2 热机的效率
知识点2 热机的效率
知识点2 热机的效率
知识点2 热机的效率
知识点2 热机的效率
知识点2 热机的效率
知识点2 热机的效率
知识点2 热机的效率
参考答案 D
B
B
D
4.女子10米气步枪是奥运会重要的射击比赛项目之一。气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸的，汽油机的四个冲程与此过程中能量转化相同的是（ ）。
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
C
B
减小
丙
低
高
参考答案 B
9.图12-4-5是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）。
A.吸气冲程中，只有汽油被吸入气缸
B.压缩冲程中，通过做功的方式
使气缸内气体的内能减小
C.做功冲程中，燃料
释放的能量只有一小部分
转化为机械能
D.排气冲程中，废气带走
了燃料释放的能量的极少部分
【提示】吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，将汽油和空气的混合物吸入气缸，故A错误。压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，混合气被压缩，气缸内气体的内能变大，故B错误。做功冲程中，燃料燃烧释放的能量只有一小部分转化为机械能，大部分由于克服摩擦力做功和发生热传递而消耗，故C正确。排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。
参考答案 C
11.“鲲龙”AG600是我国自行设计研制的大型灭火、水上救援水陆两栖飞机（图12-4-6），AG600装有4台国产WJ-6涡轮螺旋桨发动机，发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与
燃料完全燃烧产生的内能之
比，推进效率是指发动机传
递给飞机的推进功（推力
所做的功）与获得的机械
能之比。飞机的部分参数
如下表所示。(共33张PPT)
第十二章 内能与热机
12.2 热量与热值（1课时）
随堂演练
知识点1 热量
知识点2 热值及其应用
知识点1 热量
例1 关于热传递和热量，下列说法正确的是（ ）。
A.温度高的物体含有的热量一定多
B.质量大的物体含有的热量一定多
C.热量总是从内能多的物体传到内能少的物体
D.热量总是从温度高的物体传到温度低的物体
知识点1 热量
【解析】热量是一个过程量，它只存在于热传递的过程中，不能用“含有”或“具有”来表述，故A、B错误。热传递的特点是“热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，或从温度高的部分传递到温度低的部分”，故D正确。物体内能的大小不仅与物体的温度有关，还与物体的质量、状态有关，故内能小的物体温度可能比内能大的物体高，因此热量可能从内能多的物体传到内能少的物体，故C错误。
参考答案 D
知识点1 热量
知识点1 热量
知识点1 热量
温度
热量
知识点1 热量
内能
知识点2 热值及其应用
知识点2 热值及其应用
知识点2 热值及其应用
知识点2 热值及其应用
1.2×107
1.2×107
D
C
D
B
A.燃料甲的热值比燃料乙的大
B.燃料质量越大，其热值越大
C.燃料燃烧越充分，其热值越大
D.燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
参考答案 A
热值
1.7×108
7.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是 （ ）。
A.物体吸收热量，温度一定升高
B.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多
C.在热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体
D.物体的内能增加，一定是从外界吸收热量所致
【提示】晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变，故A错误。热量是过程量，不能说含有热量，故B错误。物体的内能增加，可能是物体从外界吸收热量，也可能是外界对物体做功，故D错误。
C
8. 观察下表所示的燃料热值，下列说法正确的是（ ）。
A.液态氢的热值比酒精的小
B.用酒精灯烧水时，热损失很大，但酒精的热值不变
C.用1kg的无烟
煤烧水，水可以吸收
3.4×107J的热量
D.0.5kg酒精的热
值为1.5×107J/kg
参考答案 B
10.为比较酒精和汽油热值的大小，小明制订了以下实验方案：
（1）取质量_______（选填“相同”或“不相同”）的酒精和汽油作燃料，制成酒精灯和汽油灯。
相同
（2）两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温相同的水加热（两个烧杯完全相同），如图12-2-2所示。
（3）通过观察水温的变化判断两种燃料热值的大小。当两灯的燃料_________________（选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃。由此判断_____（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大。
【提示】（3）在该实验中，通过燃烧相同质量的燃料，比较燃料燃烧放出的热量来判断热值的大小，燃料燃烧放出的热量被烧杯中的水吸收，且水吸收的热量与其升高的温度成正比，故应在两灯的燃料完全燃烧完后（燃烧相同的质量）比较水温的变化。两灯的燃料完全燃烧完后，在相同情况下，由题意知用汽油加热的水升高的温度较大，即水吸收的热量较多，说明汽油放出的热量较多，由Q放 ＝ mq可知汽油的热值较大。
（3）通过观察水温的变化判断两种燃料热值的大小。当两灯的燃料_________________（选填“燃烧相同时间”或“完全燃烧完后”），甲装置中温度计的读数是80℃，而乙装置中温度计的读数是90℃。由此判断_____（选填“酒精”或“汽油”）的热值较大。
完全燃烧完后
汽油
（4）实验中燃料燃烧放出的热量，通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式使水的内能增大。
热传递

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