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(共31张PPT)
第5讲　内能及其利用
第1课时　分子动理论　内能　比热容
模块二　热　学
01
知识梳理
02
考点过关
03
实验突破
目
录
04
当堂反馈
一、 分子动理论
1. 物质的构成
（1） 常见的物质是由大量 构成的。
（2） 分子之间存在 。
2. 分子热运动
（1） 扩散现象：
① 不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。
② 扩散现象说明：a. 一切物质的分子都在 。
分子　
空隙　
不停地做无规则运动　
b. 物质的分子之间存在空隙。
③ 物质发生扩散现象的快慢与 有关； ，扩散越快。
（2） 分子的热运动：
① 分子的无规则运动与 有关，所以这种运动叫分子的热运动。
② 温度越 ，分子热运动越剧烈。
温度　
温度越高　
温度　
高　
3. 分子间的作用力
（1） 分子之间同时存在 。分子间作用力是这种斥力和
引力的合力。
（2） 分子间作用力的特点：
① 固体、液体被压缩时，作用力一般表现为 力，所以固体和液
体很难被压缩。
② 固体被拉伸时，作用力一般表现为 力，所以拉伸固体需要
用力。
③ 气体中，分子相距很远，作用力常可忽略，所以气体的体积容易
改变。
引力和斥力　
斥　
引　
4. 分子动理论的基本观点
（1） 物质是由大量 构成的。
（2） 分子在永不停息地做 运动。
（3） 分子间存在着相互作用的 力和 力。
分子　
无规则　
引 　
斥　
二、 内能
1. 内能
（1） 定义：物体内所有分子做无规则运动的 和
的总和，叫物体的内能。单位是焦耳（J）。
（2） 特点：
① 一切物体在任何情况下都具有内能。
② 质量一定的物体，体积变化不显著时，温度越高，内能就越 。
③ 内能还与物体的质量、状态、化学组成等有关。
动能　
分子势能　
大　
2. 热量
（1） 定义：物体在热传递过程中吸收或放出能量的多少叫热量，用符
号 表示。
（2） 单位： 。
（3） 物理意义：热量是热传递过程中内能改变多少的量度。
3. 改变物体内能的方式
（1） 热传递：
① 实质：内能的 。
② 条件：不同物体或同一物体的不同部分之间存在 。
Q　
焦耳（J）　
转移　
温度差　
③ 方向：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。
④ 在热传递过程中，若低温物体（部分）吸收的热量为Q吸，高温物体
（部分）放出的热量为Q放，若没有热量损失，则Q吸 Q放。
⑤ 应用举例：用热水袋取暖，用煤气灶烧水，晒被子等。
＝　
（2） 做功：
① 实质：内能与其他形式的能的 。
② 应用举例：钻木取火，燃气推动活塞运动，电热丝通电发热等。
转化　
（3） 做功和热传递对内能的影响：
① 不存在热传递时，物体对外做功，物体的内能 ；外界对物
体做功，物体的内能 。
② 不存在做功时，物体吸热，内能 。物体放热，内能 。
③ 做功和热传递对改变物体的内能是 的。
减小　
增大　
增大　
减小
等效　
三、 比热容
1. 比热容
（1） 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 的乘积之比，叫做这种物
质的比热容，用符号 表示。定义式： 。
（2） 单位： ，读作： 。
（3） 影响因素：物质的种类、状态。
（4） 水的比热容：
质量　
升高温度　
c　
c＝　
J/（kg·℃）　
焦每千克摄氏度　
① 大小：4.2×103J/（kg·℃），表示
。
② 水的比热容大的应用：用水作冷却液或供暖物质，水体能调节气
候等。
1kg水温度升高（或降低）1℃
吸收（或放出）的热量是4.2×103J　
2. 吸收或放出热量的计算
（1） 公式：Q＝ 。Q表示吸收或放出的热量，单位是J；c表示
比热容，单位是J/（kg·℃）；m表示质量，单位是kg；Δt表示升高或降
低的温度，单位是 ℃。
（2） 变形式：m＝ 　　（求质量）；Δt＝ 　　（求温度的变化量）。
cmΔt　
　
　
考点一　分子动理论
例1 将两玻璃瓶中分别装上空气和二氧化氮气体（ρ二氧化氮＞ρ空气），瓶
口对接，用玻璃板隔开。抽开隔板后，通过观察瓶内颜色变化推断气体
分子是否做无规则运动。在如图所示的甲、乙、丙三种方法放置中，选
用 方法时最有说服力。理由是
。分别在气温高的夏天和气温低
的冬天做该实验，夏天能更快看到实验现象，说明温度越高，
。
甲　
虽然二氧化氮的密度大于空气密
度，但是它也会运动到上面的瓶子内　
分子的
无规则运动越剧烈　
例1图
例2 如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出弹簧测力
计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧
测力计的示数 （填“变大”“变小”或“不变”），原因
是 。
例2图
变大　
分子间存在引力　
【跟踪训练】（2024·连云港）下列现象中能说明分子在不停地做无规
则运动的是（　A　）
A. 花香满园 B. 尘土飞扬
C. 雪花飘飘 D. 落叶纷纷
A
考点二　内能
例3 （2023·铁岭）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝
化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉燃烧起来，这是因为活塞压缩气
体 ，使空气的内能增大，温度升高，引燃硝化棉。硝化棉燃烧
后生成的颗粒物会附着在玻璃筒内壁，说明分子间存在 。
例3图
做功　
引力　
例4 （2024·福建）“煮”的篆体写法如图，表示用火烧煮食物。下列实
例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是（　A　）
例4图
A. 热水暖手 B. 钻木取火
C. 搓手取暖 D. 擦燃火柴
A
例5 （2023·营口）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　C　）
A. 温度高的物体含有的热量多
B. 物体吸收热量，温度一定升高
C. 气体膨胀对外做功，自身内能会减少
D. 热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体
C
考点三　比热容
例6 （2023·宜宾）质量相同的铜和铅吸收相同的热量时，铜的温度比铅
升高得 （填“多”或“少”）；质量相同的铜和铅升高相同的
温度，吸收热量多的是 （填“铜”或“铅”）。已知c铜＝
0.39×103J/（kg·℃），c铅＝0.13×103J/（kg·℃）。
少 　
铜　
例7 如果小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和质量为0.3kg
的另一种液体进行加热，得到的实验图象如图所示，那么水在16min内
吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/（kg·℃）。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
例7图
2.52×104　
1.4×103　
【跟踪训练1】1卡等于在1个标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热
量，则1卡等于 J。质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J
的热量后，温度降低了 ℃，水的温度降低后，其比热容
（填“变大”“变小”或“不变”）。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
4.2　
20　
不变　
【跟踪训练2】（2023·常德）如表所示为一些物质的比热容[单位：J/
（kg·℃）]，根据表中数据和生活现象，下列判断中正确的是（　D　）
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
砂　石 约0.92×103 铜 0.39×103
D
A. 不同种类的物质，比热容一定不同
B. 比热容与物质的状态无关
C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块的末温更低
D. 沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大
实验　比较不同物质的吸热能力
1. （2023·鞍山）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下实验
方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同
的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同
时测量并记录A、B的温度。
第1题
（1） 组装器材时应按照 （填“自下而上”或“自上而
下”）的顺序依次安装。
（2） 实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，加
热时液体温度升高，这是通过 的方式来增大液体内能的。
（3） 此实验通过 （填“液体升高温度的多少”或
“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少。
自下而上　
质量　
热传递　
加热时间的长短　
（4） 加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃。（5）
根据实验数据，小明绘制出温度－时间图象如图丙所示，则液体
（填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
第1题丙
33　
B　
举一反三
（1） 要完成实验探究，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有
天平和 。
（2） 本实验运用的物理学研究方法主要有 和转换法。
（3） 加热过程中要用玻璃棒不断搅拌，目的是使被加热的物质
。
（4） 根据图丙可知，A、B两种物质的比热容之比为 。
（5） 同时停止加热，在物质A和物质B温度降低的过程中，物质A放出
的热量与降低的温度之比 （填“大于”
“小于”或“等于”）物质B放出的热量与降低的
温度之比。
秒表　
控制变量法　
受热
均匀　
1∶2　
小于　
1. 下列事实的微观解释合理的是（　A　）
A. 氢气能在空气中燃烧——分子在化学变化中可以再分
B. 矿石能被粉碎成粉末——分子很小
C. 压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起——分子质量增大
D. 空气能被压缩——分子间有引力
A
1
2
3
4
2. （2024·山西）二氧化碳（CO2）爆破技术是现代工程建设中非常环
保的技术，起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体，液化后输入爆破筒
内。如图所示，爆破时电加热管发热。使筒内的液态CO2迅速汽化，形
成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列关于高压泵的说法正确
的是（　D　）
A. 压缩CO2时，气体内能增大，温度降低
B. 压缩CO2时，气体内能减小，温度升高
C. 喷出高压气体时，内能增大，温度升高
D. 喷出高压气体时，内能减小，温度降低
第2题
D
1
2
3
4
3. （2023·广州）在不发生物态变化的情况下，如果初温相同的两块金
属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么，初温相同的甲、
乙放出相同热量（　B　）
A. 甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙的比热容哪一个大
B. 甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙的比热容哪一个大
C. 甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙的比热容哪一个大
D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙的比热容哪一
个大
B
1
2
3
4
4. 烈日炎炎的夏季，同学们乘车去海边游玩。[c沙＝0.92×103J/（kg·℃）]
（1） 白天沙滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽。请用物理知识
解释：

。
（2） 1kg的沙石，温度升高10℃，需要吸收的热量为 J。
水的比热容大于沙子的比热容，沙子的温度升高快，沙子的末
温高，水的末温低，所以光脚走在海滩上会感觉沙“烫脚”，走进海水
中却感觉到海水非常凉爽　
9.2×103　
1
2
3
4(共24张PPT)
第4讲　物态变化
第2课时　汽化和液化　升华和凝华
模块二　热　学
01
知识梳理
02
考点过关
03
实验突破
目
录
04
当堂反馈
一、 汽化和液化
1. 汽化
（1） 定义：物质从 态变成 态的过程称为汽化，如水被
烧开、酒精挥发等。汽化有 和 两种方式。
（2） 吸、放热情况：汽化 热。
（3） 蒸发：
① 发生位置：只在液体 进行。
② 发生条件：在任何温度下都能发生，需要 热。
液 　
气 　
蒸发　
沸腾　
吸　
表面　
吸　
③ 影响因素：液体的温度越 ，表面积越 ，液体表面的
空气流动越 ，蒸发越快。
④ 应用：蒸发制冷。
高 　
大 　
快 　
（4） 沸腾：
① 发生位置：在液体的 。
② 发生条件：温度达到 ，且 。
③ 现象：剧烈汽化。液体中形成的大量气泡不断上升、变 、升
至水面破裂。
④ 温度变化特点：液体沸腾时吸热，但温度 。
⑤ 沸点：液体沸腾时的温度叫沸点。液体的沸点随液体表面气压的增
大而 。
表面和内部　
沸点　
继续吸热　
大　
不变　
升高　
2. 液化
（1） 定义：物质由 态变成 态的过程称为液化，如“白
气”、雾、露的形成等。
（2） 吸、放热情况：液化 热。
（3） 通过 或 的方法可以使气体液化。
气 　
液 　
放　
降温　
压缩体积　
二、 升华和凝华
1. 升华
（1） 定义：物质从 态直接变成 态的过程称为升华，如
樟脑丸变小、寒冬室外结冰的衣服变干等。
（2） 吸、放热情况：升华 热。
2. 凝华
（1） 定义：物质从 态直接变成 态的过程称为凝华，如
霜，冰花，雾凇的形成等。
（2） 吸、放热情况：凝华 热。
固 　
气 　
吸　
气 　
固 　
放　
考点一　汽化
例1 在任何温度下，总有一些水分子脱离液面“飞”向空中。当脱离液
面“飞”向空气中的水分子数量大于空气中的水分子“飞”向液面内的
数量时，宏观上就表现为液体的 （填物态变化名称）。
例2 （2023·恩施）人穿着湿衣服易着凉，是因为水逐渐 （填物
态变化名称），会 身体的热量。
汽化　
汽化　
吸收　
例3 （2023·成都）学校开展的综合实践活动，项目丰富，体验感强，深
受同学们喜爱。下列实践活动中，主要是为了加快水分蒸发的是（　D　）
A. 给果树剪掉多余的枝叶
B. 为移栽的瓜苗盖上地膜
C. 给山坡上的小树苗浇水
D. 将潮湿的稻谷摊开晾晒
D
例4 （2023·镇江）能用纸锅烧开水吗？小华带着疑问进行了如图所示的
实验探究。她惊奇地发现：水真的能烧开！下列对该实验的分析正确的
是（　D　）
例4图
D
A. 水烧开时水中的气泡是液化形成的
B. 水面上方的“白气”是汽化形成的
C. 水烧开时纸锅底部温度低于水的温度
D. 水的沸点低于纸的着火点，故纸没烧着
【跟踪训练】如图，对烧杯加热一段时间至水沸腾，然后再将盛有某种
液体的试管插入沸水中，结果，一会儿试管中的液体也沸腾了，由此可
以判断（　B　）
B
A. 试管中的液体也是水
B. 试管中液体的沸点低于水的沸点
C. 试管中的液体可能是水
D. 试管中液体的沸点高于水的沸点
考点二　液化
例5 无论是盛夏还是寒冬，汽车内打开空调时，汽车玻璃窗上常常附有
小水珠，小水珠是水蒸气 （填物态变化名称）形成的。夏天，
水珠常常出现在车窗的 （填“内侧”或“外侧”）。
例6 生活中水蒸气引起的烫伤往往比开水烫伤更严重，这是因为水蒸气
的温度和开水的温度虽然差不多，但是水蒸气在人的皮肤表面会
（填物态变化名称） （填“吸热”或“放热”），使皮肤
严重烫伤。
液化　
外侧　
液
化　
放热　
例7 2022年8月20日01时37分，我国在西昌卫星发射中心使用“长征”
二号丁运载火箭，成功将遥感三十五号04组卫星发射升空。该运载火箭
是以氢作为燃料的，为了减小燃料的体积，采用 的方法使
气态氢液化后储存在燃料室中。
例8 （2024·保定一模）如图所示，用水壶烧水。水烧开后能看到壶嘴周
围有“白气”产生，“白气”其实是 （填“水蒸气”或“小
水滴”）， （填“A”或“B”）处较多。
压缩体积　
小水滴　
A　
例8图
考点三　升华和凝华
例9 干冰（固态CO2）的制取是将气态的CO2加压、低温处理变成固态
CO2，该过程的物态变化是 。干冰暴露在常温环境下时，会直
接由固态变为气态。舞台上产生的白雾，是由干冰 ，使周
围空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷 形成的小液滴。
凝华　
升华吸热　
液化　
A. 夏天，盛冷饮的杯子外壁出现水珠
B. 钢水浇铸成机床底座
C. 冬天，室外冰冻的衣服变干
D. 冬天，树枝上出现雾凇
例10 （2024·邢台三模）下列现象与冬天窗玻璃上的冰花形成原理相同
的是（　D　）
D
例11 水是人类环境的重要组成部分。水通过吸热、放热在固态、液态、
气态三种状态间转化，如图所示。已知甲是水，则（　D　）
例11图
D
A. 乙是冰
B. 丙是水蒸气
C. 由丙到甲的过程放热
D. 由丙到甲是熔化过程
实　验　探究水沸腾时温度变化的特点
1. 如图甲是“探究水在沸腾前后温度变化的特点”的实验装置。
第1题甲
（1） 请指出该实验装置中的一处明显的错误：
。
温度计的玻璃泡接触
了烧杯底部　
（2） 纠正错误后进行实验，小华发现水沸腾前后气泡在上升过程中的
变化情况不一样，图乙中的 图表示水沸腾前的气泡在上升过程中
的变化情况。
第1题
B　
（3） 根据实验数据绘制出水的温度随时间变化关系的图象如图丙，分
析图象可得：① 水的沸点是 ℃；② 水沸腾过程，温度 。
（4） 水沸腾一段时间后移去酒精灯，小华发现水仍能沸腾一会儿，这是因为这段时间内烧杯底部的温度 杯内水的温度。
100　
不变
高于　
举一反三
（1） 安装实验装置时调节石棉网的高度，使用酒精灯火焰的
给水加热。
（2） 除温度计外，本实验还需要的测量工具是 。
（3） 装置中，石棉网的主要作用是 。
（4） 实验收集多组数据是为了 （填序号）。
① 得到可靠的结论　② 减小实验误差
（5） 分析图丙可知：当时的大气压 （填“大于”
“小于”或“等于”）1个标准大气压。
外焰　
秒表　
使烧杯底部受热均匀　
①　
等于　
（6） 实验时，为了缩短水加热到沸腾的时间，可采取的方法是
（写出一种即可）。
（7） 实验中可以看到，水的沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈
的汽化现象。这时在水中形成的大量气泡上升，由于 进入和
压强不断减小，气泡上升过程中不断变大。
减少
水量（合理即可）　
水蒸气　
1. （2024·辽宁）刚煮熟的鸡蛋从热水中取出后，表面的水很快不见
了，这是因为水发生了（　A　）
A. 汽化 B. 凝华 C. 熔化 D. 升华
A
1
2
3
4
2. （2024·成都）如图是某小组探究“水沸腾前后温度变化的特点”的
实验装置，下列说法正确的是（　A　）
A. 实验中还需要的测量仪器是秒表
B. 该实验操作简单，不需要注意安全
C. 有“白气”冒出，说明水已经沸腾
D. 水沸腾后即可熄灭酒精灯，停止加热
第2题
A
1
2
3
4
3. 发生火灾时，要使用液态二氧化碳灭火器。这种灭火器是在常温下
用 的办法使二氧化碳气体 后装入钢瓶里的。使用
时要注意手先放到钢瓶的木柄上，然后再打开螺帽，否则会因液态二氧
化碳在 时要吸收大量的热而对使用者造成伤害。
4. 2024年春节期间，多地出现了一种罕见的天气现象——霰，它是指
在高空中的水蒸气遇到冷空气 （填物态变化名称）成的小冰
粒，多在下雪前或下雪时出现，直径为2～5mm，着硬地常反跳，松脆
易碎。
压缩体积　
液化　
汽化　
凝华　
1
2
3
4(共22张PPT)
第4讲　物态变化
第1课时　温度　熔化和凝固
模块二　热　学
01
知识梳理
02
考点过关
03
实验突破
目
录
04
当堂反馈
一、 温度和温度计
1. 温度
（1） 定义：表示物体的 的物理量。
（2） 摄氏温标：
① 单位为 ，用符号 表示。
② 温度常用符号 表示。
冷热程度　
摄氏度　
℃　
t　
（3） 温度的估计：人的正常体温在 ℃左右，人体感觉舒适的
环境温度约为23℃。
37 　
2. 液体温度计
（1） 工作原理：液体的 。
（2） 实验室用的温度计的使用方法：
① 测量前要先估计被测物体的温度，并观察温度计的 和分度
值，选用合适的温度计。
热胀冷缩　
量程　
② 测量时温度计的玻璃泡应被包围在被测物体内，与被测物体充分接
触；测量液体温度时，玻璃泡应 在液体中，但不能接触
。
③ 待温度计的示数稳定后读数，读数时温度计不能离开被测物体，
视线应与温度计中液柱的液面 。记录的测量结果要包括数
值和单位。
浸没　
容器
底或容器壁　
相平　
（3） 体温计：
① 参数：量程为35～42℃，分度值为0.1℃。
② 使用：体温计只用于测量人体的温度；使用前需将体温计用力向下
甩；测量体温后可以离开人体读数。
二、 物态变化
1. 熔化
（1） 定义：物质从 态变成 态的过程称为熔化。如冰雪
消融、蜡烛“流泪”等。
（2） 吸、放热情况：熔化 热。
（3） 熔点：晶体熔化时的温度。
（4） 熔化规律：
① 晶体在熔化过程中，要不断地 热，但温度保持在熔点 。
② 非晶体在熔化过程中，要不断地 热，且温度 。
③ 熔化图象：
固 　
液 　
吸　
吸 　
不变
吸 　
不断升高　
（5） 晶体熔化必须满足两个条件：一是 ，二是
。
（6） 温度达到熔点的晶体有可能处于固态、液态或 共存态。
温度达到熔点　
不
断吸收热量　
固液　
（1） 定义：物质从 态变成 态的过程称为凝固。如河水
结冰、铁水浇铸工件等。
（2） 吸、放热情况：凝固 热。
（3） 凝固点：液体凝固形成晶体时的温度。同种晶体物质的凝固点跟
它的熔点 。
（4） 凝固规律：
① 晶体在凝固过程中，要不断地 热，但温度 。
② 非晶体在凝固过程中，要不断地 热，且温度 。
③ 凝固图象：
液 　
固 　
放　
相同　
放 　
保持不变　
放 　
不断下降　
2. 凝固
考点一　温度　温度计
例1 如图所示为用温度计分别测得的冰和水的温度，那么冰的温度
是 ℃，水的温度是 ℃。
例1图
－22　
58　
例2 （2023·邢台模拟）下列选项中的温度值是小明同学对生活中常见温
度的估值，其中合理的是（　C　）
A. 洗澡时淋浴的水温约为70℃
B. 舒适的房间温度约为30℃
C. 健康成年人的腋下温度约为37℃
D. 冰箱中冷藏室温度约为－5℃
C
例3 某人直接用一支示数为37.6℃的体温计，先后测体温分别为37℃和
38℃的甲、乙两人的体温，则测得的数据分别为（　C　）
A. 37℃和38℃ B. 37℃和37.6℃
C. 37.6℃和38℃ D. 37.6℃和37.6℃
C
考点二　熔化
例4 我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固纯铁柄杓从嘴受注”（如图）这样的记载。其中“铁化如水”描述的物态变化是 ，此过程铁要 （填“吸热”或“放热”）。
例4图
熔化　
吸热　
【跟踪训练】将－5℃的冰拿到20℃的房间，冰 （填“会”或
“不会”）立刻熔化。 用手指触摸0℃的冰和0℃的水，会感觉
更冷些，其原因是 。
不会　
冰　
冰熔化时吸热　
例5图
例5 （2023·淄博）如图所示为某物质熔化时温度随时间变化的图象，由
图象可以判断该物质是 （填“晶体”或“非晶体”），在第
6min时该物质处于 状态。
晶体　
固液共存　
考点三　凝固
例6 （2024·赤峰）在课外实践性作业中，某同学探究了一定浓度的盐水
凝固时温度的变化规律，根据实验数据画出了盐水的凝固图象（如图），该盐水的凝固点是 ℃，凝固过程经历 min，凝固过程中盐水的内能 （填“增大”“减小”或“不变”）。
－6　
4　
减小　
例6图
例7 根据表中所提供的数据，在1个标准大气压下，下列判断正确的是
（　C　）
物　质 固态酒精 固态水银 铅
熔点/℃ －117 －39 327
A. 酒精的凝固点应是117℃
B. 327℃的铅吸热时，温度一定升高
C. －39℃的水银可能处于固液共存态
D. 气温接近－50℃时，应选用水银温度计
C
实　验　探究固体熔化时温度的变化规律
1. （2024·牡丹江）早春季节小丹去雪乡游玩，发现迎着阳光的屋顶上
积雪开始熔化，屋顶积雪熔化的速度可能与
有关。小丹还想知道雪
是晶体还是非晶体，设计了如图甲所示的装置进行探究。
环境温度（或屋顶材料，
日照强度，日照时间，积雪厚度，屋顶形状）　
第1题甲
（1） 为了完成实验还需要的测量工具是 。
秒表　
（2） 实验中要观察的现象是 ，要记录的数据有
和 。
（3） 判断雪是晶体还是非晶体的方法是

。
雪的状态变化　
时
间　
温度　
若雪在熔化过程中温度不变
（有熔点），则雪是晶体；若雪在熔化过程中温度一直改变（没有熔
点），则雪是非晶体　
第1题甲
举一反三
（1） 若要探究海波的熔化特点，本实验还需要再添加的实验器材
是 。
（2） 为了更好地完成实验，选用的固体颗粒要 （填“大”或
“小”）些。
（3） 将试管放入装有水的烧杯中加热的优点是 ，而且物质的温度升高较 （填“快”或“慢”），便于观察
和记录。
酒精灯　
小　
使海波受热均匀　
慢　
第1题甲
（4） 探究海波的熔化特点的实验过程中，每隔一段时间记录一次温
度，观察到第5min时试管内出现液体，第10min时试管内固体全部变成
液体。根据实验数据在方格纸上描点如图乙所示，请用笔画线，将图象
补充完整。
第1题
（5） 另一组同学用该固体和相同的实验装置完成了实验，他根据数据
画出的图象如图丙所示，则该组同学在实验中存在的问题可能是
（写出一条即可）。
海波
的质量较小，熔化过程较快（合理即可）　
1. （2024·凉山）冻雨是过冷雨滴降落过程中，遇到温度低于0℃的物体
迅速冻结成冰的现象。关于该现象物态变化名称及吸、放热情况描述正
确的是（　C　）
A. 凝华吸热 B. 凝固吸热
C. 凝固放热 D. 凝华放热
C
1
2
2. 2023年12月11日，保定迎来一次大降雪天气。为保证市民出行安全，
环卫工人会在冰雪覆盖的路面上撒盐，撒盐后冰雪熔点会 （填
“提高”或“降低”），利于熔化和清除。如图所示，烧杯内盛有正在
熔化的盐冰水混合物，将装有冰水混合物的试管浸入其中，试管中的冰
将 （填“变多”“变少”或“不变”），试管中冰水混合物的
温度 （填“升高”“降低”或“不变”）。
第2题
降低　
变多　
不变　
1
2(共24张PPT)
第5讲　内能及其利用
第2课时　热机　热机效率　能量转化和守恒
模块二　热　学
01
知识梳理
02
考点过关
03
当堂反馈
目
录
一、 热机
1. 定义：热机是利用燃料燃烧时释放的内能 的机器。
2. 能量转化：将 能转化成 能。
3. 内燃机
（1） 工作特点：燃料直接在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动
活塞做功。
（2） 种类：常见的内燃机有汽油机和柴油机。
做功　
内　
机械　
① 吸气冲程、压缩冲程、 冲程、排气冲程组成一个工作循环。
② 在一个工作循环中，经历 个冲程，活塞往复运动 次，
曲轴转动 周。
③ 冲程中，内能转化为机械能。
做功　
4 　
2 　
2 　
做功　
（3） 四冲程内燃机的工作过程：
二、 热机效率
1. 燃料的热值
（1） 定义：某种燃料 放出的热量与燃料的质量或体积之
比，叫做这种燃料的热值。热值常用符号 表示。定义式：
（多用于固体、液体燃料）或 　q＝　（多用于气体燃料）。
（2） 单位： 或 。
（3） 特点：燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、
是否完全燃烧无关。
完全燃烧　
q　
q＝
q＝　
J/kg　
J/m3　
① 能量转化：燃料的 能转化为 能。
② 公式：
a. 固体、液体：Q＝ （Q的单位是J，m的单位是kg，q的单位
是J/kg）。
b. 气体：Q＝ （Q的单位是J，V的单位是m3，q的单位是J/m3）。
化学　
内　
qm　
qV　
（4） 燃料完全燃烧时能量的计算：
2. 热机效率
（1） 定义：热机工作时，用来 的那部分能量与燃料
放出的能量之比，叫做热机效率。常用符号η表示。
（2） 公式：η＝×100％。
（3） 热机效率 达到100％。
（4） 提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；尽量减少热量散失；减
小摩擦，保持良好的润滑等。
做有用功　
完
全燃烧　
不可能　
三、 能量的转化和守恒
1. 能量转换装置的效率：
效率＝×100％。
2. 能量守恒定律：能量既不会凭空消失，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 。
转化　
转移　
保持不变　
考点一　热机
例1 （2023·泸州）塑料瓶是一种常见的生活物品，空塑料瓶可以做许多
物理小实验。在保障安全的情况下，小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶
内打入空气，如图所示。随着瓶内气压增加，气体内能增大，这是通
过 的方式改变瓶内气体内能的。当气压达到一定程度时，瓶盖
飞出，这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同。
瓶盖飞出的同时，瓶口冒白雾，其中涉及的物态变化
是 。
做功　
做功　
液化　
例1图
例2 （2024·龙东地区）汽油机将机械能转化为内能的是 冲程，
某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min，则此汽油机每秒对外做
功 次。
例3 2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09％的柴油
机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。如图所
示为内燃机的四个冲程，汽缸内气体的内能最小的是（　D　）
压缩　
20　
D
考点二　热机效率
例4 在实践活动中，小北调查“家用燃料的变迁与合理使用”时，发现
爷爷小时候使用柴草作为家用燃料；爸爸、妈妈小时候用煤炭，他们年
轻的时候用液化气；如今他家使用天然气。使用天然气作为家用燃料，
主要是因为天然气的 （　B　）
A. 比热容较大 B. 热值较大
C. 密度较大 D. 内能较大
B
例5 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　C　）
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
C
例6 某汽油机工作时的能量损失情况：汽缸散热损失30％，废气带走
35％，机械摩擦及其他损耗总和为10％。已知汽油热值4.6×107J/kg。下列说法中正确的是（　B　）
A. 该汽油机工作的效率是25％，工作时汽油燃烧释放能量的75％转化
为机械能
B. 若该汽油机消耗2kg汽油，则获得的机械能为2.3×107J
C. 若该汽油机消耗2kg汽油，则损失的能量为3.22×107J
D. 经过不断改进和创新，汽油机的效率可以提高到100％
B
例7 某实验小组利用如图所示的装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿
有小木棍的容器（内装有水，水未画出），B为下部开了许多通气孔的
罩子。
例7图
（1） 观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量
间接测量蜡烛燃烧放出的热量。
（2） 要完成本实验，除了图中的实验器材，还必需的测量工具是
和 。
A容器中水升高
的温度和水的质量　
温
度计　
天平　
（3） 某次实验测得的数据如表，则粗略测得这支蜡烛的热值q
＝ J/kg。
1.575×107　
物理量 测量值
容器中水的质量m/g 150.0
容器中水的初温t1/℃ 25.0
容器中水的末温t2/℃ 40.0
燃烧前蜡烛的质量m1/g 20.6
燃烧后蜡烛的质量m2/g 20.0
（4） 本实验测出的热值与真实值相比 （填“偏大”“偏小”
或“不变”），造成这一偏差的原因是
（写出一条即可）。
偏小　
蜡烛燃烧放出的热量没有被水
完全吸收（合理即可）　
例7图
例8 一辆汽车以120km/h的速度行驶了2h，假设消耗汽油12kg。如果该
汽油机的效率为30％，求：（汽油的热值q＝4.5×107J/kg）
（1） 12kg汽油完全燃烧放出的热量。
解：（1） 12kg汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq＝
12kg×4.5×107J/kg＝5.4×108J
（2） 汽车发动机输出的有用功。
解：（2） 汽车发动机输出的有用功W＝η　Q放＝30％×5.4×108J＝
1.62×108J
（3） 汽车匀速直线行驶过程中所受的阻力。
解：（3） 汽车2h行驶的路程s＝vt＝120km/h×2h＝240km＝
2.4×105m，汽车的牵引力F＝＝＝675N，汽车匀速直线行驶
过程中所受的阻力f＝F＝675N
考点三　能量的转化和守恒
例9 某辆行驶的小轿车正常工作时的能量转化情况如图所示。若输入的
化学能为4000J，输出的机械能为600J，则输出的内能和声能共为
J；输出的有用能量是机械能，则小轿车正常工作时的效率
为 。
例9图
3400　
15％　
例10 如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片，小球越跳越低，最终会
静止，这说明小球减小的机械能转化为其他形式的能，而能的总量
（填“增大”“减小”或“保持不变”）。
例10图
保
持不变　
例11图
A. 能的总量是不变的，我们不需要节约能源
B. 如果没有能量补充，装置最终会停下来
C. 根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去
D. 装置中小球的动能和重力势能不会相互转化
例11 有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置及能量的分析正确
的是（　B　）
B
1. （2024·扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确
的是（　B　）
A. 汽油机的效率能达到100％
B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C. 汽油机的一个工作循环中，对外做功4次
D. 汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
B
1
2
3
4
2. 为了解决电动车续航里程的问题，小晋想了一个办法，在电动车的
前轮上装一个发电机，边走边发电，然后给蓄电池充电，蓄电池再带动
后轮的电动机转动，这样就可以实现无限行驶了。你认为小晋的想法
是 （填“正确”或“错误”）的，支持你的理由是
。
错误　
违背了能
量守恒定律　
1
2
3
4
3. （2024·石家庄模拟）在标准大气压下，使用煤气灶将2kg水从20℃加
热到70℃，水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程
需要完全燃烧 kg的煤气。未使用完的煤气的热值会
（填“变大”“变小”或“不变”）。[水的比热容c水＝4.2×103J/
（kg·℃），煤气的热值q煤气＝4.2×107J/kg]
4. 如图甲所示为汽油机的 冲程，图乙中的演示实验
（填“a”或“b”）与其能量转化相同。若该汽油机的效率为25％，一
个工作循环消耗20g汽油，则该汽油机一个工作循环可输出的机械能
为 J。（q汽油＝4.6×107J/kg）
第4题
4.2×105　
0.01　
不变　
做功　
b 　
2.3×105　
1
2
3
4

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