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第05讲 内能 内能的利用
目录 考情分析 知识构建 考点突破 考点一 分子热运动 知识点01 物质的构成 知识点02 分子热运动 知识点03 分子间相互作用力 考点二 内能 知识点01 内能 知识点02 物体内能的改变 考点三 比热容 知识点01 比热容 考点四 热机 知识点01 热机 知识点02 汽油机 知识点03 柴油机 考点五 热机效率 知识点01 燃料的热值 知识点02 热机的效率 考点六 能量转化与守恒 知识点01 能量的转化与转移 知识点02 能量守恒定律 考点七 内能及其利用实验综述 实验01 探究实验：物质的扩散 实验02 实验探究—影响分子热运动快慢的因素 实验03 探究实验：分子间作用力 实验04 探究不同物质的吸热能力 实验05 实验探究——热机工作原理
【考情分析】
考点内容 课标要求 热点透视 命题预测
分子热运动理论 1.3.1知道常见的物质是由分子、原子构成的；2.1.2知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点；2.1.3知道物质在不停地运动 在中考里，“内能与内能的利用”是高频考点。内能概念方面，常借生活情境，像“搓手取暖”“压缩空气引火”考查改变内能的做功方式，借“热水袋取暖”“金属勺放热水中变热”考热传递改变内能。 内能利用上，热机是重点，结合汽车、飞机发动机，围绕四冲程工作特点、能量转化、热值与热机效率计算设题。还有利用内能加热物体，如炉灶烧水热量计算，考查学生对能量守恒、转化的理解，突出物理知识实用性，帮助考生联系生活解题。 内能及其利用在中考命题趋势可能有以下方向：概念理解上，会以生活常见热现象，如热水降温、冰块融化，考查分子动能、势能与内能变化关系。热传递考点或结合冬季取暖、夏日散热，让考生分析热量传递方向、条件。 热机部分，汽车发动机、蒸汽轮机等实例将频繁出镜，围绕热值计算燃料放热、热机效率分析能量损耗与转化效率出题。此外，新能源利用如太阳能热水器、沼气池，关联内能改变及环保意义，考查学生知识运用与创新思维，凸显物理实用导向。
物体的内能与内能的改变 3.3.1了解内能和热量；3.1.2通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化
比热容及其应用 3.3.2通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象
热机 3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义
热值与热机效率 3.3.1从能量转化的角度认识燃料的热值；3.5.2从能量转化和转移的角度认识效率
能量守恒定律 3.1.1了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系；3.5.1知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例；3.5.3列举能量转化和转移具有方向性的常见实例
【知识建构】
【考点突破】
考点一 分子热运动
知识点01 物质的构成
1.物质的构成：常见物质是由大量极其微小的粒子—分子、原子构成的。
2.分子的大小：分子的直径很小，通常以10-10m来量度，所以一个看似很小物质中都会包含大量的分子，如一个小水滴中含有约1021个水分子。
常见的微小物体不是分子：分子的尺度很小，人们用肉眼观察到的都不是分子，分子只能用电子显微镜观察到。细小的灰尘、空气中极小的水滴，极细的铁粉都是微小物体，而不是分子，它们仍然是由大量分子构成的宏观物体。
3.分子间有间隙
实验演示：取50ml的水与50ml酒精，倒入量筒中，轻轻摇晃几下，静置后观察量筒中液体体积，发现水和酒精混合后的总体积小于100ml。
这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中，从微观的角度看，酒精分子分散到了水分子中间，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
知识点02 分子热运动
1.物质的扩散：气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都会发生扩散现象。
2.扩散现象
（1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
（2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。
（3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。
扩散现象的物理意义：在扩散过程中，气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域，经过一段时间的掺和，密度分布趋向均匀。在扩散过程中，迁移的分子不是单一方向的，只是密度大的区域向密度小的区域迁移的分子数，多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。
扩散现象的实质：扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时，分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀，分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移，最后达到均匀的密度分布。
判断扩散现象的方法：确认某种现象是否属于扩散现象时，关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的，还是在外力作用下形成的，是由于分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象，受外力作用而形成的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如，秋天，桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象，而冬天，雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动，它不属于扩散现象。
对扩散现象的认识和理解：
（1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象；
（2）不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的；
（3）扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质；
（4）气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生。
分子热运动的意义：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。这种无规则运动叫分子热运动。
分子热运动的特点：同一物体，分子运动越剧烈，物体的温度越高。即温度是物体分子热运动剧烈程度的标志。
0℃的物体分子照样做无规则热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。只是分子运动的剧烈程度不同。温度低时，分子热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为0℃时物质分子不再做热运动。
知识点03 分子间相互作用力
1.分子间的作用力：分子间存在相互作用的引力和斥力。
2.对分子间引力和斥力的理解
邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。
（1）固体中分子之间的距离小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振动，所以既有一定的体积，又有一定的形状。
（2）液体中分子之间的距离较小，相互作用力较大，以分子群的形态存在，分子可在某个位置附近振动，分子群却可以相互滑过，所以液体有一定的体积，但有流动性，形状随容器而变化。
（3）气体分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动．所以气体既没有固定的体积，也没有固定的形状，可以充满能够达到的整个空间。
（4）同体物质很难被拉伸，是因为分子间存在着引力的缘故；液体很难被压缩，是因为分子间存在着斥力的原因。液体能保持一定的体积是因为分子间存在着引力的原因。
1．小强做家庭小实验的过程中，将饱和食盐水、饱和小苏打溶液、葡萄糖溶液的标签混淆，他将这几种溶液分别装在规格相同的甲、乙、丙三个杯子里。其中，；，。通过查密度表，丙杯中的液体是　　
物质 饱和食盐水 饱和小苏打溶液 葡萄糖溶液
密度 1.33 1.10 1.58
A．饱和食盐水 B．饱和小苏打溶液
C．葡萄糖溶液 D．饱和食盐水或葡萄糖溶液
2．自然界存在多种多样的运动形式，其中体现分子做无规则运动的是　　
A．花香四溢 B．人潮涌动 C．骏马奔腾 D．旭日东升
3．小小粽叶香，浓浓端午情。剥粽子时有一些糯米粘到粽叶上，这是因为　　
A．分子间存在间隙 B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力 D．分子不停地运动
4．有关液体的蒸发现象，下列用分子动理论的知识解释正确的是　　
A．液体表面和内部的部分液态分子，获得一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
B．液体表面的部分液态分子，获得一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
C．液体表面的部分液态分子，失去一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
D．液体内部的部分液态分子，失去一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
5．如图为某款儿童用的驱蚊手环，刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，这是 　　现象；温度越高气味越明显，是因为温度越高，分子无规则运动越 　　。
考点二 内能
知识点01 内能
1.分子动能和分子势能
(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。
（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。
2.内能
（1）内能：物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（2）内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。
3.对内能的理解
内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。
理解物体内能时，要注意以下三点：
(1)内能是指物体的内能，不是分子的，更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
(2)任何物体在任何情况下都有内能。
(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难。
4.影响物体内能大小的因素
（1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。
（2）物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。
（3）物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。
（4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。
特别提醒：物体内能改变的宏观表现
温度变化：物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小；
物态变化：例如，晶体熔化时内能增加，晶体凝固时内能减小。
5.内能与机械能的区别与联系
内能 机械能
区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
存在条件 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时
联系 物体无论是否具有机械能，一定具有内能； 物体的内能和机械能之间可以互相转化
知识点02 物体内能的改变
1.热传递改变物体的内能：温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能。
【对热传递的理解】
条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
方向 由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分
过程
最终状态 温度相同，没有温度差
实质 是能量的转移，能量的形式并未发生变化
2.热量
（1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。
（2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。
对热量认识的三个误区：
（1）热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也就没有了意义。
（2）热量只能用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。
（3）吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。
3.做功改变物体的内能
（1）做功可以改变物体的内能；
（2）外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加；
（3）物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少。
4.热传递和做功改变物体内能的区别与联系
区别 联系
实质 方式 举例
热传递 能量的转移 高温物体放热，低温物体吸热 生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等 做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同。某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或者两者都有。若不知道具体过程，则无法确定内能的改变方式
做功 其他形式能与内能之间的相互转化 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等
体积膨胀等 装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开灯
做功、热传递改变物体内能的实质：
（1）做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能与其他形式的能的相互转化；
（2）热传递改变物体内能实质上是能量的转移，即能量从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，无不同形式能量的相互转化；
（3）不是任何情况下对物体做功都能改变物体的内能。例如，用手托起物理课本，虽然人对课本做了功，但课本的内能没有增加，增加的是课本的机械能。
5.温度、热量、内能三者之间的区别与联系
温度 热量 内能
区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固
归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少
四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功； （3）一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功，如摩擦生热或物体对外界做功
6．甲辰龙年的央视春晚上，《上春山》中的歌词“山上儿童放纸鸢”描绘出了孩子们喜迎春日的生动画面。放纸鸢时风能使风筝飞行的方向发生改变，说明力能改变物体的 　　；周边花香四溢，这是 　　现象。
7．下列说法正确的是　　
A．以一定速度行驶，同一辆客车上的所有乘客所具有的惯性一定是相等的
B．家庭电路中一旦发生火情，应该立即用灭火器灭火
C．液体的温度只要达到沸点就可以沸腾
D．炽热的铁块有内能，寒冷的冰块也有内能
8．关于温度、热量和内能的说法中正确的是　　
A．温度高的物体比温度低的物体热量多
B．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量
C．一块的冰熔化成的水后，内能变大
D．热传递过程中，热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
9．如图所示，在烧瓶内盛少量水后给瓶内打气，观察到瓶塞向上跳起，瓶内出现白雾。瓶塞向上跳起的过程中，瓶内的　　
A．白雾是水蒸气 B．白雾是冷空气 C．气体温度升高 D．气体内能减小
10．下列实例中内能改变方式与其他不同的是　　
A．柴油机压缩冲程中压缩气缸内空气
B．炒菜时用锅铲将菜来回翻动
C．流星通过大气层时燃烧发光
D．冬天通过跑步来使身体暖和
考点三 比热容
知识点01 比热容
1.定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
2.定义式：。
3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。
4.物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
5.一些常见物质的比热容
6.对比热容的理解
（1）一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。
（2）比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。
7.比热容的应用
（1）与质量相同的其他物质相比，水的比热容在常见的物质中是比较大的。动物体中70%左右是水，例如黄牛。与质量相同的其他物质相比，水吸收(或放出)相同的热量，升高(或降低)的温度相对较小。体型较大的温血动物体内水分多，对维持自身的体温有优势。
（2）水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。
（3）炒栗子时里面加沙子有何作用 炒栗子时，栗子表面与热锅的接触面积很小，不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙，这些被炒热的沙子大大增加了对栗子传热的面积，使栗子能均匀受热。另外，沙子的比热容较小，吸热时升温较快，可缩短炒熟的时间。也可以节能。
（4）城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境，让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲，花草树木对声音有一定的吸收作用，起到减弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小，有恒温作用。
（5）夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，这是因为质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小。因此，池水的温度比混凝土低，所以在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热。
11．关于比热容，下列说法中正确的是　　
A．比热容跟物体的温度变化有关
B．比热容跟物体的质量有关，质量越大，比热容越大
C．比热容跟吸热或放热有关
D．比热容是物质本身的一种特性，跟物质的质量、吸热或放热均无关
12．质量相同的、两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，加热过程中，温度随时间变化的图象如图所示，由图中可以看出　　
A．和的初始温度不同 B．液体的比热容大
C．的温度比升高得慢 D．和的比热容相同
13．汽车发动机工作时会产生大量的热，通常用水做冷却剂，这是因为质量相同的水和其他物质比较，水的 　　比较大，升高相同的温度时，水吸收的热量 　　（选填“多”“少”或“一样多” 。
14．甲、乙两物体质量之比是，加热后温度变化之比是，吸收的热量之比是，那么它们的比热容之比是 　　。
15．寒冬，人们常用搓手的方法保暖，这是通过 　　改变物体的内能。如果将的水加热到，需吸收 　　的热量。
考点四 热机
知识点01 热机
1.热机工作原理：热机工作过程：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。
2.热机
（1）热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。
（2）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。
（3）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
知识点02 汽油机
1.工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
2.构造
（1）主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。
（2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
（3）试管实验与汽油机构造比较：如图。
3.工作过程
（1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。
（2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。
（3）汽油机工作过程如下：
1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高
3.进气门关闭、排气门关闭。化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气
知识点03 柴油机
1.工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
2.构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
3.工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。见下表：
1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。活塞向下运动，吸入空气 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。活塞向上运动，压缩空气，气体温度升高，超过柴油燃点
3.进气门关闭、排气门关闭。喷油嘴喷出雾状柴油，遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动 4.进气门关闭、排气门打开。活塞向上运动，排出废气
4.汽油机与柴油机的异同
相同点：
（1）基本构造和主要部件作用相似。
（2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
（3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
（4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。
不同点：
（1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
（2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。
（3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。
（4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火
16．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
17．以下关于热现象的说法不正确的是　　
A．厨房里散发出浓浓的香味，说明分子在不停地做无规则运动
B．物体温度升高一定是吸收了热量
C．从游泳池上来感觉冷是由于水蒸发吸热
D．四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与汽车轮胎爆破时能量转化是相同的
18．如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图，图乙为空气压缩引火仪，图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图，下列说法正确的是　　
A．三幅图所示的过程改变气体内能的方式不同
B．三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况相同
C．甲图为汽油机的做功冲程，其能量转化与图丙中的能量转化相同
D．若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为
19．小平骑自行车下斜坡时他的重力势能逐渐 　　（选填“增大”、“减小”或“不变” ；到达坡底一段距离后刹车，车很快就停了下来，这时他发现刹车片很烫，这是通过 　　（选填“热传递”或“做功” 的方式改变刹车片的内能，此过程中能量转化关系与四冲程汽油机中的 　　冲程相同。
20．小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的 　　冲程原理相同，一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为，则对外做功 　　次。
考点五 热机效率
知识点01 燃料的热值
1.燃料
（1）燃料的种类：燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。
（2）燃料燃烧时能量转化：燃料在燃烧时将化学能转化为内能。
2.燃料的热值：燃料种类很多，由于其燃烧成分不同，相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同，在物理学上用“热值”来表示燃料燃烧的放热本领。
（1）热值：某种燃料完全燃烧放出的热量，与其质量的比值叫这种燃料的热值；用“q”表示。
（2）热值单位：J/kg。
（3）热值的物理意义：一、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量就等于该燃料的热值；二、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
（4）燃料燃烧放出的热量：热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg）
特别提醒：固体燃料、液体燃料的热值以“J/kg”为单位，而气体燃料的热值以“J/m3”为单位。因此Q放 ＝qm一般用于固体燃料和液体燃料放热的计算；Q放 ＝Vq一般用于气体燃料放出热值的计算，其中V为气体燃料的体积。
（5）对燃料热值的透析
热值是燃料的一种固有性质 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关
对完全燃烧的理解 对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值
热值的作用 燃料热值的高低是衡量燃料优劣的主要指标
知识点02 热机的效率
1.燃料的有效利用：用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。如图所示：
2.锅炉的效率
（1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。
（2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。
3.内燃机中热量燃烧的能量流向图
4.热机效率
（1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。
（2）计算公式：
对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。
（3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。
（4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。
特别提醒：热机效率总小于1的原因
因为热机中用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的总能量的一部分，由于各种能量的损失和燃烧条件的限制，这部分能量一定小于完全燃烧放出总能量，所以有用功的能量与燃烧放出的总能量的比值必然小于1，即热机的效率一定小于1。
5.提高热机效率的主要途径
①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）；
②减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）；
③在热机设计和制造上，采用先进的技术；
④保障良好的润滑，减少机械摩擦。
21．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用△表示（水未沸腾）　　
A．若相同，△越小，燃料的热值越大
B．若△相同，越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大
D．若的值越大，燃料的热值越大
22．月月参加了一次长跑，身体消耗的能量约为，这些能量相当于完全燃烧 　　的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有被水吸收，这些热量可将1标准大气压下 　　、温度为的水烧开。
23．为了有效利用资源、减少大气污染，可对锯末、稻壳和秸秆进行回收加工制成木炭。完全燃烧这种木炭可放出 　　的热量，若这些热量完全被水吸收，能使质量为、初温为的水温度升高 　　。（这种木炭的热值，水的比热容，当地气压为1个标准大气压）
24．某物理兴趣小组尝试测算天然气灶的效率，他们用该灶给的水加热，并绘制了水温随时间变化的图象如图。该过程消耗了的天然气，，，求：
（1）水吸收的热量。
（2）天然气完全燃烧放出的热量。
（3）天然气灶的效率。
25．天然气是一种绿色环保的清洁能源，小明在家用刚安装的高效能燃气灶烧水，消耗的天然气就使的水温度升高了。已知水的比热容，天然气的热值为，则：
（1）完全燃烧的天然气放出多少的热量？
（2）该燃气灶烧水的效率是多少？
考点六 能量转化与守恒
知识点01 能量的转化与转移
1.能量的存在形式
2.能量的转化：在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。
3.能量的转移：能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。
能量的“转化”和“转移”的区别：
（1）能量的转化：能量的转化时能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量增加了，必然其他形式的能量减少了。
（2）能量的转移：能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式没有改变。
知识点02 能量守恒定律
1.能量守恒定律
（1）能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会创造，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
（2）对能量守恒定律的理解
①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。
特别提醒：机械能守恒和能量守恒的区别与联系
（1）机械能守恒需要满足一定的条件，能量守恒不需要条件。
（2）机械能守恒是能量守恒的特殊情况。
2.永动机
（1）不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而，从没有一种永动机成功过。
（2）能量守恒定律使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。
26．关于能量的转化和转移的描述，下列说法正确的是　　
A．核电站发电的实质是将核能最终转化为电能
B．汽油机在工作过程中，汽缸里的汽油燃烧时将内能转化为机械能
C．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳的内能不变，机械能增大
D．子弹击中一块木块的过程中，子弹对木块做功，子弹的内能减小
27．如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是　　
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电时蓄电池是用电器
C．小风扇工作时将化学能转化为机械能
D．蓄电池给手机充电时将化学能转化为电能
28．下列事例中，属于能量转移的是　　
A．两手相互搓一搓，手心发热
B．水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起
C．用嘴对手心吹气，手心变热
D．流星与空气摩擦，发光发热
29．作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 　　能源（选填“可再生”或“不可再生” ，为减少燃油车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车。如今，我国新能源汽车的多项技术已领跑世界，如图是某国产新能源无人驾驶清扫车，该车接收北斗卫星导航系统发送的 　　（选填“电磁波”或“超声波” 实现无人驾驶。
30．近年来，自动新能源汽车和自动驾驶技术成为许多汽车厂商重点研究对象。如图，为顾客正在体验某品牌汽车的自动泊车技术，该汽车利用技术、高精度地图、激光雷达传感器等多科技术手段实现车辆的精准定位。从而保证车辆准确行驶。下列说法中正确的是　　
A．汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息
B．该汽车利用纯电模式行驶过程中，所消耗的电能全部转化为汽车的动能
C．芯片是利用超导体材料制成的
D．当续航不足时，该汽车通过发动机燃烧汽油来获取动力，汽油属于不可再生能源
考点七 内能及其利用实验综述
实验01 探究实验：物质的扩散
气体扩散实验 液体扩散实验 固体扩散实验
实验
操作和现象 在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮，抽去玻璃板后，无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起，最后颜色变得均匀 在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后，清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊，静待几周后颜色变得均匀 把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起，在室温下放置五年后再将它们切开，发现它们互相渗入约1mm深
现象分析 空气和二氧化氮气体彼此进入对方 水和硫酸铜溶液彼此进入对方 金和铅彼此进入对方
实验结论 气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都会发生扩散现象
实验02 实验探究—影响分子热运动快慢的因素
现象 如图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，分别向两杯水中滴入一滴红墨水
现象分析 红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈，在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢
探究归纳 分子热运动的快慢与温度有关：温度越高，物质扩散得越快，分子运动越剧烈
实验03 探究实验：分子间作用力
实验观察 现象分析
现象1：将两个铅块地面磨平，紧压在一起，在下面重物不能它们分开； 现象2：用胶水涂抹在两物体表面，压实后两个物体被牢牢得粘在一起 现象3：生活中常见的固体、液体能保持一定的体积，不会散开 因为物体分子之间存在引力，分子间的压力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起，分子间的压力使固体和液体的分子不会散开
现象4：用力去压一个铁块，它的体积不会发生明显的变化； 现象5：向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变化 虽然分子间有间隙，但要压缩固体和液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力
结论 分子间存在相互作用的引力和斥力
实验04 探究不同物质的吸热能力
【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。
【实验步骤】一、按图组装器材。
二、取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并记入表格。
三、点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并记入表格。
四、实验表格（参考数据）
物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min）
水 60 20 40 20 5
煤油 60 20 56 36 5
…
五、整理器材。
【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。
2.考查内容
考查方向 解答思路
两套装置相同目的 在相同时间内，液体吸收热量相同
控制两种装置相同的量 保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温
实验方法 控制变量法
两种液体吸收热量能力是通过什么反映的 温度升高值
实验中不停搅拌液体的目的 液体上下温度均匀
如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作 给水继续加热
温升相同哪种液体吸收热量多 水
哪种液体的吸热能力强 水
表示不同物质吸热能力的物理量 比热容
吸收热量计算 利用比热容公式进行计算
安装顺序 自下而上
实验05 实验探究——热机工作原理
【实验现象】如图所示，在试管中装一些水，用橡皮塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，水沸腾后，水蒸气会把橡皮塞冲出去，试管口观察到大量“白雾”出现。
【实验分析】酒精燃烧释放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞冲出，这时水蒸气对橡皮塞做功。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可以观察到“白雾”。
【探究归纳】该实验装置就是一个简单的热机。其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。
31．观察如图所示的四个热学实验，回答下列问题：
（1）甲图中，抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变均匀，这属于 　　现象。
（2）乙图中，红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子无规则运动快慢与 　　有关；
（3）丙图中，紧压两铅柱使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这说明固体分子间存在 　　。
（4）丁图中，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出，水蒸气的内能转化为橡胶塞的 　　能。
32．学习分子的有关知识之后，小明等同学提出这样一个问题：分子运动的快慢和温度之间有没有关系？并做出以下猜想：
①分子运动的快慢与温度没有关系；
②分子运动的快慢与温度有关系，并且温度越高，分子运动越快。
为了研究哪个猜想正确，小明等同学进行了如下实验：如图所示，取相同的两个玻璃杯，在其中分别加入质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水。小明他们通过分析、归纳、总结，得出分子运动的快慢和温度之间的关系。
（1）实验中观察到的现象是 　　（选填“热水”或“冷水” 杯中的颜色变化得快，得出的结论是：同等条件下，　　越高，分子运动得越快，即分子的无规则运动越剧烈。
（2）实验过程中，在相同的杯子中加入质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，所运用的研究方法是 　　。
（3）如果将上面的实验改成能研究“分子运动的快慢与物质的种类是否有关”的实验，那么，除了液体的质量，实验中还要控制液体的 　　相同。
33．实验小组进行了如图所示的实验探究。
（1）如图甲所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。这说明分子间存在 　　；
（2）如图乙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面。然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液的体积 　　（选填“大于”、“小于”或“等于” 混合前水和酒精的总体积，这说明分子间存在 　　；
（3）如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越 　　（选填“剧烈”或“缓慢” 。
34．某同学在“探究不同物质吸热能力”实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔记录一次温度。
（1）如图甲是该同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处 　　。
（2）纠正错误后开始实验，实验中用 　　（选填字母符号）表示物质吸收热量的多少。
加热时间
温度计上升的温度
（3）根据实验数据，该同学作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，　　（选填“煤油”或“水” 的吸热能力强。
（4）已知水的比热容为，分析图乙可知，煤油的比热容为 　　。
35．
（1）图甲是一台单缸四冲程汽油机 　　冲程的示意图，其能量转化情况与 　　（选填“乙”或“丙” 图相同；
（2）汽车冷却系统用水冷却发动机，这是利用水 　　的特点来工作的；
（3）在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 　　方式增加物体内能的；
（4）科学家设计了一款六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。
①第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，则第五冲程为 　　（选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气” 冲程，其能量转化情况与 　　（选填“乙”或“丙” 图相同；
②第六冲程中活塞向 　　运动。（选填“上”或“下”
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第05讲 内能 内能的利用
目录 考情分析 知识构建 考点突破 考点一 分子热运动 知识点01 物质的构成 知识点02 分子热运动 知识点03 分子间相互作用力 考点二 内能 知识点01 内能 知识点02 物体内能的改变 考点三 比热容 知识点01 比热容 考点四 热机 知识点01 热机 知识点02 汽油机 知识点03 柴油机 考点五 热机效率 知识点01 燃料的热值 知识点02 热机的效率 考点六 能量转化与守恒 知识点01 能量的转化与转移 知识点02 能量守恒定律 考点七 内能及其利用实验综述 实验01 探究实验：物质的扩散 实验02 实验探究—影响分子热运动快慢的因素 实验03 探究实验：分子间作用力 实验04 探究不同物质的吸热能力 实验05 实验探究——热机工作原理
【考情分析】
考点内容 课标要求 热点透视 命题预测
分子热运动理论 1.3.1知道常见的物质是由分子、原子构成的；2.1.2知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点；2.1.3知道物质在不停地运动 在中考里，“内能与内能的利用”是高频考点。内能概念方面，常借生活情境，像“搓手取暖”“压缩空气引火”考查改变内能的做功方式，借“热水袋取暖”“金属勺放热水中变热”考热传递改变内能。 内能利用上，热机是重点，结合汽车、飞机发动机，围绕四冲程工作特点、能量转化、热值与热机效率计算设题。还有利用内能加热物体，如炉灶烧水热量计算，考查学生对能量守恒、转化的理解，突出物理知识实用性，帮助考生联系生活解题。 内能及其利用在中考命题趋势可能有以下方向：概念理解上，会以生活常见热现象，如热水降温、冰块融化，考查分子动能、势能与内能变化关系。热传递考点或结合冬季取暖、夏日散热，让考生分析热量传递方向、条件。 热机部分，汽车发动机、蒸汽轮机等实例将频繁出镜，围绕热值计算燃料放热、热机效率分析能量损耗与转化效率出题。此外，新能源利用如太阳能热水器、沼气池，关联内能改变及环保意义，考查学生知识运用与创新思维，凸显物理实用导向。
物体的内能与内能的改变 3.3.1了解内能和热量；3.1.2通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转化
比热容及其应用 3.3.2通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象
热机 3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义
热值与热机效率 3.3.1从能量转化的角度认识燃料的热值；3.5.2从能量转化和转移的角度认识效率
能量守恒定律 3.1.1了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系；3.5.1知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例；3.5.3列举能量转化和转移具有方向性的常见实例
【知识建构】
【考点突破】
考点一 分子热运动
知识点01 物质的构成
1.物质的构成：常见物质是由大量极其微小的粒子—分子、原子构成的。
2.分子的大小：分子的直径很小，通常以10-10m来量度，所以一个看似很小物质中都会包含大量的分子，如一个小水滴中含有约1021个水分子。
常见的微小物体不是分子：分子的尺度很小，人们用肉眼观察到的都不是分子，分子只能用电子显微镜观察到。细小的灰尘、空气中极小的水滴，极细的铁粉都是微小物体，而不是分子，它们仍然是由大量分子构成的宏观物体。
3.分子间有间隙
实验演示：取50ml的水与50ml酒精，倒入量筒中，轻轻摇晃几下，静置后观察量筒中液体体积，发现水和酒精混合后的总体积小于100ml。
这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中，从微观的角度看，酒精分子分散到了水分子中间，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
知识点02 分子热运动
1.物质的扩散：气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都会发生扩散现象。
2.扩散现象
（1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
（2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。
（3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。
扩散现象的物理意义：在扩散过程中，气体分子从密度较大的区域移向密度较小的区域，经过一段时间的掺和，密度分布趋向均匀。在扩散过程中，迁移的分子不是单一方向的，只是密度大的区域向密度小的区域迁移的分子数，多于密度小的区域向密度大的区域迁移的分子数。
扩散现象的实质：扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时，分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀，分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移，最后达到均匀的密度分布。
判断扩散现象的方法：确认某种现象是否属于扩散现象时，关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的，还是在外力作用下形成的，是由于分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象，受外力作用而形成的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如，秋天，桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象，而冬天，雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动，它不属于扩散现象。
对扩散现象的认识和理解：
（1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象；
（2）不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的；
（3）扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质；
（4）气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生。
分子热运动的意义：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。这种无规则运动叫分子热运动。
分子热运动的特点：同一物体，分子运动越剧烈，物体的温度越高。即温度是物体分子热运动剧烈程度的标志。
0℃的物体分子照样做无规则热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。只是分子运动的剧烈程度不同。温度低时，分子热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为0℃时物质分子不再做热运动。
知识点03 分子间相互作用力
1.分子间的作用力：分子间存在相互作用的引力和斥力。
2.对分子间引力和斥力的理解
邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。
（1）固体中分子之间的距离小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振动，所以既有一定的体积，又有一定的形状。
（2）液体中分子之间的距离较小，相互作用力较大，以分子群的形态存在，分子可在某个位置附近振动，分子群却可以相互滑过，所以液体有一定的体积，但有流动性，形状随容器而变化。
（3）气体分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动．所以气体既没有固定的体积，也没有固定的形状，可以充满能够达到的整个空间。
（4）同体物质很难被拉伸，是因为分子间存在着引力的缘故；液体很难被压缩，是因为分子间存在着斥力的原因。液体能保持一定的体积是因为分子间存在着引力的原因。
1．小强做家庭小实验的过程中，将饱和食盐水、饱和小苏打溶液、葡萄糖溶液的标签混淆，他将这几种溶液分别装在规格相同的甲、乙、丙三个杯子里。其中，；，。通过查密度表，丙杯中的液体是　　
物质 饱和食盐水 饱和小苏打溶液 葡萄糖溶液
密度 1.33 1.10 1.58
A．饱和食盐水 B．饱和小苏打溶液
C．葡萄糖溶液 D．饱和食盐水或葡萄糖溶液
【答案】
【解答】解：由题可知，，，
根据密度公式可知，，
再根据，，
根据密度公式可知，，
故三种液体的密度关系为，
由密度表可知，丙杯中的液体为饱和小苏打溶液。
故选：。
2．自然界存在多种多样的运动形式，其中体现分子做无规则运动的是　　
A．花香四溢 B．人潮涌动 C．骏马奔腾 D．旭日东升
【答案】
【解答】解：、花香四溢是因为花香分子在永不停息地做无规则运动，故正确；
、人潮涌动、骏马奔腾和旭日东升都是机械运动，故错误。
故选：。
3．小小粽叶香，浓浓端午情。剥粽子时有一些糯米粘到粽叶上，这是因为　　
A．分子间存在间隙 B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力 D．分子不停地运动
【答案】
【解答】解：剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在引力的缘故。
故选：。
4．有关液体的蒸发现象，下列用分子动理论的知识解释正确的是　　
A．液体表面和内部的部分液态分子，获得一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
B．液体表面的部分液态分子，获得一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
C．液体表面的部分液态分子，失去一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
D．液体内部的部分液态分子，失去一定的能量脱离原来分子的引力变成气态分子
【答案】
【解答】解：蒸发发生在液体表面，通常情况下，液体表面的分子都在做无规则的热运动，获得一定的能量脱离原来分子的引力，那么这个分子就会跑到液体外面去，成为气体分子；
故选：。
5．如图为某款儿童用的驱蚊手环，刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，这是 　扩散　现象；温度越高气味越明显，是因为温度越高，分子无规则运动越 　　。
【答案】扩散；剧烈。
【解答】解：刚撕开包装袋会闻到驱蚊剂的味道，这是扩散现象；温度越高，分子无规则运动越剧烈，故温度越高气味越明显。
故答案为：扩散；剧烈。
考点二 内能
知识点01 内能
1.分子动能和分子势能
(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。
（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。
2.内能
（1）内能：物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（2）内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。
3.对内能的理解
内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。
理解物体内能时，要注意以下三点：
(1)内能是指物体的内能，不是分子的，更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
(2)任何物体在任何情况下都有内能。
(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难。
4.影响物体内能大小的因素
（1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。
（2）物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。
（3）物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。
（4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。
特别提醒：物体内能改变的宏观表现
温度变化：物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小；
物态变化：例如，晶体熔化时内能增加，晶体凝固时内能减小。
5.内能与机械能的区别与联系
内能 机械能
区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
存在条件 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时
联系 物体无论是否具有机械能，一定具有内能； 物体的内能和机械能之间可以互相转化
知识点02 物体内能的改变
1.热传递改变物体的内能：温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能。
【对热传递的理解】
条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
方向 由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分
过程
最终状态 温度相同，没有温度差
实质 是能量的转移，能量的形式并未发生变化
2.热量
（1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。
（2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。
对热量认识的三个误区：
（1）热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也就没有了意义。
（2）热量只能用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。
（3）吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。
3.做功改变物体的内能
（1）做功可以改变物体的内能；
（2）外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加；
（3）物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少。
4.热传递和做功改变物体内能的区别与联系
区别 联系
实质 方式 举例
热传递 能量的转移 高温物体放热，低温物体吸热 生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等 做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同。某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或者两者都有。若不知道具体过程，则无法确定内能的改变方式
做功 其他形式能与内能之间的相互转化 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等
体积膨胀等 装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开灯
做功、热传递改变物体内能的实质：
（1）做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能与其他形式的能的相互转化；
（2）热传递改变物体内能实质上是能量的转移，即能量从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，无不同形式能量的相互转化；
（3）不是任何情况下对物体做功都能改变物体的内能。例如，用手托起物理课本，虽然人对课本做了功，但课本的内能没有增加，增加的是课本的机械能。
5.温度、热量、内能三者之间的区别与联系
温度 热量 内能
区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固
归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少
四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功； （3）一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功，如摩擦生热或物体对外界做功
6．甲辰龙年的央视春晚上，《上春山》中的歌词“山上儿童放纸鸢”描绘出了孩子们喜迎春日的生动画面。放纸鸢时风能使风筝飞行的方向发生改变，说明力能改变物体的 　运动状态　；周边花香四溢，这是 　　现象。
【解答】解：放纸鸢时风能使风筝飞行的方向发生改变，说明力能改变物体的运动状态；周边花香四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
故答案为：运动状态；扩散。
7．下列说法正确的是　　
A．以一定速度行驶，同一辆客车上的所有乘客所具有的惯性一定是相等的
B．家庭电路中一旦发生火情，应该立即用灭火器灭火
C．液体的温度只要达到沸点就可以沸腾
D．炽热的铁块有内能，寒冷的冰块也有内能
【答案】
【解答】解：、惯性大小只跟物体的质量大小有关，跟物体是否受力、是否运动、运动速度等都没有关系，每个乘客所具有的惯性不一定是相等的，故错误；
、家用电路中发生冒烟或燃烧等火情时，应先切断电源，而不是先灭火，故错误；
、沸腾的条件：到达沸点，继续吸热，液体的温度达到沸点，它不一定会沸腾，故错误；
、一切物体都具有内能，炽热的铁水有内能，寒冷的冰块也具有内能，故正确。
故选：。
8．关于温度、热量和内能的说法中正确的是　　
A．温度高的物体比温度低的物体热量多
B．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量
C．一块的冰熔化成的水后，内能变大
D．热传递过程中，热量总是从内能大的物体传向内能小的物体
【答案】
【解答】解：热量是一个过程量，不能说物体“含有”“有”热量，故不符合题意；
物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故不符合题意；
的冰熔化成的水，温度不变，但要吸收热量，其内能增加，故符合题意；
热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，不是从内能大的物体传递给内能小的物体，故不符合题意。
故选：。
9．如图所示，在烧瓶内盛少量水后给瓶内打气，观察到瓶塞向上跳起，瓶内出现白雾。瓶塞向上跳起的过程中，瓶内的　　
A．白雾是水蒸气 B．白雾是冷空气 C．气体温度升高 D．气体内能减小
【答案】
【解答】解：向瓶内打气，当瓶内气体压强大于大气压强，瓶塞跳起，瓶内气体对塞子做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成小液滴，出现水雾。
故选：。
10．下列实例中内能改变方式与其他不同的是　　
A．柴油机压缩冲程中压缩气缸内空气
B．炒菜时用锅铲将菜来回翻动
C．流星通过大气层时燃烧发光
D．冬天通过跑步来使身体暖和
【答案】
【解答】解：、柴油机的压缩冲程中，压缩气体做功，使气缸内气体的温度升高；
、炒菜时用锅铲来回翻动主要是为了使菜受热均匀，通过热传递的方式改变物体的内能；
、流星通过大气层时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体的内能；
、跑步，是利用做功来改变物体内能的。
所以，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是。
故选：。
考点三 比热容
知识点01 比热容
1.定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
2.定义式：。
3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。
4.物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
5.一些常见物质的比热容
6.对比热容的理解
（1）一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。
（2）比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。
7.比热容的应用
（1）与质量相同的其他物质相比，水的比热容在常见的物质中是比较大的。动物体中70%左右是水，例如黄牛。与质量相同的其他物质相比，水吸收(或放出)相同的热量，升高(或降低)的温度相对较小。体型较大的温血动物体内水分多，对维持自身的体温有优势。
（2）水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。
（3）炒栗子时里面加沙子有何作用 炒栗子时，栗子表面与热锅的接触面积很小，不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙，这些被炒热的沙子大大增加了对栗子传热的面积，使栗子能均匀受热。另外，沙子的比热容较小，吸热时升温较快，可缩短炒熟的时间。也可以节能。
（4）城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境，让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲，花草树木对声音有一定的吸收作用，起到减弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小，有恒温作用。
（5）夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，这是因为质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小。因此，池水的温度比混凝土低，所以在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热。
11．关于比热容，下列说法中正确的是　　
A．比热容跟物体的温度变化有关
B．比热容跟物体的质量有关，质量越大，比热容越大
C．比热容跟吸热或放热有关
D．比热容是物质本身的一种特性，跟物质的质量、吸热或放热均无关
【答案】
【解答】解：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，跟物质的质量、吸热或放热均无关，故错误，正确。
故选：。
12．质量相同的、两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，加热过程中，温度随时间变化的图象如图所示，由图中可以看出　　
A．和的初始温度不同 B．液体的比热容大
C．的温度比升高得慢 D．和的比热容相同
【答案】
【解答】解：假定他们加热的时间相同，即吸收的热量相同，可以看到此时它们升高的温度△△，根据△变形得，又相同，由此可知。
故选：。
13．汽车发动机工作时会产生大量的热，通常用水做冷却剂，这是因为质量相同的水和其他物质比较，水的 　比热容　比较大，升高相同的温度时，水吸收的热量 　　（选填“多”“少”或“一样多” 。
【答案】比热容；多。
【解答】解：一般情况下，水的比热容比其他物质大，在相同质量、升高相同的温度时，由△可知，水吸收的热量多。
故答案为：比热容；多。
14．甲、乙两物体质量之比是，加热后温度变化之比是，吸收的热量之比是，那么它们的比热容之比是 　　。
【解答】解：由△可知，
甲、乙的比热容之比为：。
故答案为：。
15．寒冬，人们常用搓手的方法保暖，这是通过 　做功　改变物体的内能。如果将的水加热到，需吸收 　　的热量。
【答案】做功；。
【解答】解：（1）双手对搓后感觉手上发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变物体的内能；
（2）将、的水加热到，水吸收的热量：
。
故答案为：做功；。
考点四 热机
知识点01 热机
1.热机工作原理：热机工作过程：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。
2.热机
（1）热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。
（2）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。
（3）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
知识点02 汽油机
1.工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
2.构造
（1）主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。
（2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
（3）试管实验与汽油机构造比较：如图。
3.工作过程
（1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。
（2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。
（3）汽油机工作过程如下：
1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高
3.进气门关闭、排气门关闭。化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气
知识点03 柴油机
1.工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
2.构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
3.工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。见下表：
1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。活塞向下运动，吸入空气 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。活塞向上运动，压缩空气，气体温度升高，超过柴油燃点
3.进气门关闭、排气门关闭。喷油嘴喷出雾状柴油，遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动 4.进气门关闭、排气门打开。活塞向上运动，排出废气
4.汽油机与柴油机的异同
相同点：
（1）基本构造和主要部件作用相似。
（2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
（3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
（4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。
不同点：
（1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
（2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。
（3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。
（4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火
16．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
【答案】
【解答】解：甲、活塞向下运动，进气门开启，排气门关闭。吸气冲程。
乙、活塞向上运动排气门开启，进气门关闭，排气冲程。
丙、活塞向上运动，两气门关闭，压缩冲程。
丁、活塞向下运动，两个气门都关闭，做功冲程
其四个冲程的顺序应当是甲、丙、丁、乙，故符合题意，不符合题意。
故选：。
17．以下关于热现象的说法不正确的是　　
A．厨房里散发出浓浓的香味，说明分子在不停地做无规则运动
B．物体温度升高一定是吸收了热量
C．从游泳池上来感觉冷是由于水蒸发吸热
D．四冲程内燃机的做功冲程发生的能量转化与汽车轮胎爆破时能量转化是相同的
【答案】
【解答】解：、厨房里能闻到炒菜的香味，分子扩散到空气中，是扩散现象，扩散现象表明分子不停地做无规则运动，故正确；
、物体温度升高，也可能是外界对它做了功，不一定吸收了热量，故错误；
、从游泳池里出来后，附着在身上的水发生蒸发变为水蒸气，在这一过程中水要吸收身体的热量，使人体温度降低，故正确；
、汽车轮胎爆破时内能转化为机械能，与四冲程内燃机的做功冲程中的能量转化（内能转化为机械能）是相同的，故正确。
故选：。
18．如图甲所示是四冲程汽油机某冲程示意图，图乙为空气压缩引火仪，图丙对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图，下列说法正确的是　　
A．三幅图所示的过程改变气体内能的方式不同
B．三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况相同
C．甲图为汽油机的做功冲程，其能量转化与图丙中的能量转化相同
D．若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为
【答案】
【解答】解：、三幅图所示的过程都是做功改变物体的内能，故错误；
、甲图是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能，内能增加；乙图将机械能转化为内能，内能增加；图丙中将水的内能转化为瓶塞的机械能，内能减小，所以三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况不相同，甲图能量转化与丙图不同，故错误；
、若该汽油机每秒可完成10个图甲（压缩）冲程，由于一个工作循环有一个压缩冲程，飞轮转2周，所以每秒可完成10个工作循环，每分钟可完成600个工作循环，飞轮转1200周，即飞轮转速为，故正确。
故选：。
19．小平骑自行车下斜坡时他的重力势能逐渐 　减小　（选填“增大”、“减小”或“不变” ；到达坡底一段距离后刹车，车很快就停了下来，这时他发现刹车片很烫，这是通过 　　（选填“热传递”或“做功” 的方式改变刹车片的内能，此过程中能量转化关系与四冲程汽油机中的 　　冲程相同。
【解答】解：（1）人骑电动自行车下坡时，质量不变，高度减小，所以重力势能减小；
（2）刹车片很烫，这是由于刹车片和地面摩擦生热，这是通过做功的方式改变了刹车片的内能；
（3）这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能。
故答案为：减小；做功；压缩。
20．小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的 　做功　冲程原理相同，一单缸四冲程汽油机，飞轮转速为，则对外做功 　　次。
【解答】解：正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这是锅内的气体对外做功，锅内气体的内能转化为机械能；内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气的内能转化为机械能。
飞轮转速为，共做25个工作循环，对外25次功。
故答案为：做功；25。
考点五 热机效率
知识点01 燃料的热值
1.燃料
（1）燃料的种类：燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。
（2）燃料燃烧时能量转化：燃料在燃烧时将化学能转化为内能。
2.燃料的热值：燃料种类很多，由于其燃烧成分不同，相同质量的不同燃料完全燃烧时放出的热量不同，在物理学上用“热值”来表示燃料燃烧的放热本领。
（1）热值：某种燃料完全燃烧放出的热量，与其质量的比值叫这种燃料的热值；用“q”表示。
（2）热值单位：J/kg。
（3）热值的物理意义：一、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量就等于该燃料的热值；二、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
（4）燃料燃烧放出的热量：热量：Q放 ＝qm；（Q放 是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m 是质量，单位是kg）
特别提醒：固体燃料、液体燃料的热值以“J/kg”为单位，而气体燃料的热值以“J/m3”为单位。因此Q放 ＝qm一般用于固体燃料和液体燃料放热的计算；Q放 ＝Vq一般用于气体燃料放出热值的计算，其中V为气体燃料的体积。
（5）对燃料热值的透析
热值是燃料的一种固有性质 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关
对完全燃烧的理解 对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值
热值的作用 燃料热值的高低是衡量燃料优劣的主要指标
知识点02 热机的效率
1.燃料的有效利用：用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。如图所示：
2.锅炉的效率
（1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。
（2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。
3.内燃机中热量燃烧的能量流向图
4.热机效率
（1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。
（2）计算公式：
对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。
（3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。
（4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。
特别提醒：热机效率总小于1的原因
因为热机中用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的总能量的一部分，由于各种能量的损失和燃烧条件的限制，这部分能量一定小于完全燃烧放出总能量，所以有用功的能量与燃烧放出的总能量的比值必然小于1，即热机的效率一定小于1。
5.提高热机效率的主要途径
①改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）；
②减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）；
③在热机设计和制造上，采用先进的技术；
④保障良好的润滑，减少机械摩擦。
21．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用△表示（水未沸腾）　　
A．若相同，△越小，燃料的热值越大
B．若△相同，越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大
D．若的值越大，燃料的热值越大
【答案】
【解答】解：燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用，而△，，即△，解得：；
、若相同，△越小，由可知，燃料的热值越小，故错误；
、若△相同，越大，由可知，燃料的热值越小，故错误；
、若的值越大，即的值越小，由可知，燃料的热值越小，故错误；
、若的值越大，由可知，燃料的热值越大，故正确。
故选：。
22．月月参加了一次长跑，身体消耗的能量约为，这些能量相当于完全燃烧 　0.21　的天然气，若天然气完全燃烧放出的热量有被水吸收，这些热量可将1标准大气压下 　　、温度为的水烧开。
【解答】解：（1）由题可知，天然气完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量，则，
由得，需要天然气的体积：
；
（2）水吸收的热量：
，
在1个标准大气压下，水的沸点是，即水的末温为，
由可得水的质量：
。
故答案为：0.21；12.5。
23．为了有效利用资源、减少大气污染，可对锯末、稻壳和秸秆进行回收加工制成木炭。完全燃烧这种木炭可放出 　　的热量，若这些热量完全被水吸收，能使质量为、初温为的水温度升高 　　。（这种木炭的热值，水的比热容，当地气压为1个标准大气压）
【答案】；40
【解答】解：由热值公式可得，完全燃烧这种木炭放出的热量为：；
由比热容公式△可得，水升高的温度为
。
故答案为：；40。
24．某物理兴趣小组尝试测算天然气灶的效率，他们用该灶给的水加热，并绘制了水温随时间变化的图象如图。该过程消耗了的天然气，，，求：
（1）水吸收的热量。
（2）天然气完全燃烧放出的热量。
（3）天然气灶的效率。
【答案】（1）经过时间加热，水所吸收的热量为；
（2）天然气完全燃烧产生的热量为；
（3）天然气灶烧水时的热效率为。
【解答】解：（1）由图可知，内水的初温，水的末温，
经过时间加热，水所吸收的热量：；
（2）天然气完全燃烧产生的热量：；
（3）天然气灶的热效率：。
答：（1）经过时间加热，水所吸收的热量为；
（2）天然气完全燃烧产生的热量为；
（3）天然气灶烧水时的热效率为。
25．天然气是一种绿色环保的清洁能源，小明在家用刚安装的高效能燃气灶烧水，消耗的天然气就使的水温度升高了。已知水的比热容，天然气的热值为，则：
（1）完全燃烧的天然气放出多少的热量？
（2）该燃气灶烧水的效率是多少？
【答案】（1）完全燃烧的天然气放出的热量；
（2）该燃气灶烧水的效率是。
【解答】解：（1）天然气完全燃烧时放出的热量：
；
（2）水吸收的热量：
△；
天然气灶烧水时的效率：
。
答：（1）完全燃烧的天然气放出的热量；
（2）该燃气灶烧水的效率是。
考点六 能量转化与守恒
知识点01 能量的转化与转移
1.能量的存在形式
2.能量的转化：在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。
3.能量的转移：能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。
能量的“转化”和“转移”的区别：
（1）能量的转化：能量的转化时能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量增加了，必然其他形式的能量减少了。
（2）能量的转移：能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式没有改变。
知识点02 能量守恒定律
1.能量守恒定律
（1）能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会创造，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
（2）对能量守恒定律的理解
①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。
特别提醒：机械能守恒和能量守恒的区别与联系
（1）机械能守恒需要满足一定的条件，能量守恒不需要条件。
（2）机械能守恒是能量守恒的特殊情况。
2.永动机
（1）不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。然而，从没有一种永动机成功过。
（2）能量守恒定律使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。
26．关于能量的转化和转移的描述，下列说法正确的是　　
A．核电站发电的实质是将核能最终转化为电能
B．汽油机在工作过程中，汽缸里的汽油燃烧时将内能转化为机械能
C．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳的内能不变，机械能增大
D．子弹击中一块木块的过程中，子弹对木块做功，子弹的内能减小
【答案】
【解答】解：、核电站发电的实质是将核能最终转化为电能，故正确；
、汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将化学能转化为内能，故错误；
、火箭从地面向上发射过程中，火箭的高度增加、速度增大，根据动能和重力势能的影响因素可知，火箭的动能和势能均增大，所以火箭的机械能增大；火箭外壳和大气摩擦，机械能转化为内能，内能增大，故错误；
、子弹击中一块木板后，克服摩擦做功，子弹的机械能转化为子弹和木块的内能，子弹和木块的内能都增大，故错误。
故选：。
27．如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是　　
A．太阳能电池板将太阳能转化为电能
B．给蓄电池充电时蓄电池是用电器
C．小风扇工作时将化学能转化为机械能
D．蓄电池给手机充电时将化学能转化为电能
【答案】
【解答】解：、太阳能电池板将太阳能转化为电能，故正确；
、给蓄电池充电，蓄电池将电能转化为化学能，蓄电池是用电器，故正确；
、小风扇工作时将电能转化为机械能，故错误；
、蓄电池给手机充电时将化学能转化为电能，再转化为手机电池的化学能，故正确。
故选：。
28．下列事例中，属于能量转移的是　　
A．两手相互搓一搓，手心发热
B．水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起
C．用嘴对手心吹气，手心变热
D．流星与空气摩擦，发光发热
【解答】解：、冬天手冷时，搓搓手就暖和了，是做功改变了物体的内能，是能量的转化过程，不符合题意；
、水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意；
、用嘴对手心吹气，手心变热，是嘴里吹出的热气的内能转移到了手上，热传递改变了物体的内能，是能量的转移过程，符合题意；
、流星与空气摩擦，发光发热，是做功改变了物体的内能，是能量的转化过程，不符合题意；
故选：。
29．作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是 　不可再生　能源（选填“可再生”或“不可再生” ，为减少燃油车对环境的污染，我国大力发展新能源汽车。如今，我国新能源汽车的多项技术已领跑世界，如图是某国产新能源无人驾驶清扫车，该车接收北斗卫星导航系统发送的 　　（选填“电磁波”或“超声波” 实现无人驾驶。
【答案】不可再生；电磁波。
【解答】解：作为传统燃油汽车燃料的汽油和柴油是不可再生能源；国产新能源无人驾驶清扫车接收北斗卫星导航系统发送的电磁波实现无人驾驶。
故答案为：不可再生；电磁波。
30．近年来，自动新能源汽车和自动驾驶技术成为许多汽车厂商重点研究对象。如图，为顾客正在体验某品牌汽车的自动泊车技术，该汽车利用技术、高精度地图、激光雷达传感器等多科技术手段实现车辆的精准定位。从而保证车辆准确行驶。下列说法中正确的是　　
A．汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息
B．该汽车利用纯电模式行驶过程中，所消耗的电能全部转化为汽车的动能
C．芯片是利用超导体材料制成的
D．当续航不足时，该汽车通过发动机燃烧汽油来获取动力，汽油属于不可再生能源
【答案】
【解答】解：．电磁波可以传递信息，所以汽车搭载的北斗导航系统通过电磁波向汽车发送信息，故正确；
．该汽车利用纯电模式行驶过程中，因为要克服与地面之间的摩擦而产生内能，因此所消耗的电能不可能转化为汽车的动能，故错误；
．芯片是利用半导体材料制成的，故错误；
．汽油属于化石能源，在短时间内不可再生，因此是不可再生能源，故正确。
故选：。
考点七 内能及其利用实验综述
实验01 探究实验：物质的扩散
气体扩散实验 液体扩散实验 固体扩散实验
实验
操作和现象 在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮，抽去玻璃板后，无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起，最后颜色变得均匀 在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后，清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊，静待几周后颜色变得均匀 把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起，在室温下放置五年后再将它们切开，发现它们互相渗入约1mm深
现象分析 空气和二氧化氮气体彼此进入对方 水和硫酸铜溶液彼此进入对方 金和铅彼此进入对方
实验结论 气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都会发生扩散现象
实验02 实验探究—影响分子热运动快慢的因素
现象 如图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，分别向两杯水中滴入一滴红墨水
现象分析 红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈，在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢
探究归纳 分子热运动的快慢与温度有关：温度越高，物质扩散得越快，分子运动越剧烈
实验03 探究实验：分子间作用力
实验观察 现象分析
现象1：将两个铅块地面磨平，紧压在一起，在下面重物不能它们分开； 现象2：用胶水涂抹在两物体表面，压实后两个物体被牢牢得粘在一起 现象3：生活中常见的固体、液体能保持一定的体积，不会散开 因为物体分子之间存在引力，分子间的压力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起，分子间的压力使固体和液体的分子不会散开
现象4：用力去压一个铁块，它的体积不会发生明显的变化； 现象5：向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变化 虽然分子间有间隙，但要压缩固体和液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力
结论 分子间存在相互作用的引力和斥力
实验04 探究不同物质的吸热能力
【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。
【实验步骤】一、按图组装器材。
二、取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并记入表格。
三、点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并记入表格。
四、实验表格（参考数据）
物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min）
水 60 20 40 20 5
煤油 60 20 56 36 5
…
五、整理器材。
【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。
2.考查内容
考查方向 解答思路
两套装置相同目的 在相同时间内，液体吸收热量相同
控制两种装置相同的量 保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温
实验方法 控制变量法
两种液体吸收热量能力是通过什么反映的 温度升高值
实验中不停搅拌液体的目的 液体上下温度均匀
如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作 给水继续加热
温升相同哪种液体吸收热量多 水
哪种液体的吸热能力强 水
表示不同物质吸热能力的物理量 比热容
吸收热量计算 利用比热容公式进行计算
安装顺序 自下而上
实验05 实验探究——热机工作原理
【实验现象】如图所示，在试管中装一些水，用橡皮塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，水沸腾后，水蒸气会把橡皮塞冲出去，试管口观察到大量“白雾”出现。
【实验分析】酒精燃烧释放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞冲出，这时水蒸气对橡皮塞做功。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可以观察到“白雾”。
【探究归纳】该实验装置就是一个简单的热机。其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。
31．观察如图所示的四个热学实验，回答下列问题：
（1）甲图中，抽掉玻璃板后，两瓶中气体会混合在一起，颜色逐渐变均匀，这属于 　扩散　现象。
（2）乙图中，红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子无规则运动快慢与 　　有关；
（3）丙图中，紧压两铅柱使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这说明固体分子间存在 　　。
（4）丁图中，试管内的水沸腾一段时间后，水蒸气将橡胶塞推出，水蒸气的内能转化为橡胶塞的 　　能。
【答案】（1）扩散；（2）温度；（3）相互吸引力；（4）机械。
【解答】（1）二氧化氮气体比空气的密度大，空气要处于二氧化氮气体的上方，所以装二氧化氮气体的应是下方的瓶子，二氧化氮的颜色是红棕色的，作用显示分子的运动（便于观察扩散现象）；扩散现象说明分子在不停地进行无规则运动；
（2）温度越高，分子热运动越剧烈，扩散现象越明显；
（3）两个表面光滑的铅块相互压紧后，可以使它们结合在一起，即便在下端悬挂一定质量的重物也不分开，说明分子之间存在相互作用的引力；
（4）水蒸气顶开软木塞，是利用水蒸气的内能来做功，把内能转化为机械能。
故答案为：（1）扩散；（2）温度；（3）相互吸引力；（4）机械。
32．学习分子的有关知识之后，小明等同学提出这样一个问题：分子运动的快慢和温度之间有没有关系？并做出以下猜想：
①分子运动的快慢与温度没有关系；
②分子运动的快慢与温度有关系，并且温度越高，分子运动越快。
为了研究哪个猜想正确，小明等同学进行了如下实验：如图所示，取相同的两个玻璃杯，在其中分别加入质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水。小明他们通过分析、归纳、总结，得出分子运动的快慢和温度之间的关系。
（1）实验中观察到的现象是 　热水　（选填“热水”或“冷水” 杯中的颜色变化得快，得出的结论是：同等条件下，　　越高，分子运动得越快，即分子的无规则运动越剧烈。
（2）实验过程中，在相同的杯子中加入质量相同的冷水和热水，各滴入一滴红墨水，所运用的研究方法是 　　。
（3）如果将上面的实验改成能研究“分子运动的快慢与物质的种类是否有关”的实验，那么，除了液体的质量，实验中还要控制液体的 　　相同。
【答案】（1）热水；温度；（2）控制变量；（3）温度。
【解答】解：（1）在质量相同的冷水和热水中，各滴入一滴红墨水，温度高的那杯水中的颜色变化得快一些，说明温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快。
（2）水中颜色变化快慢受水温、水的多少等多个因素影响，这里控制水温不同而其他因素相同，影响水的颜色变化的因素就是水的温度，采用了控制变量法。
（3）要研究“分子运动快慢与物质的种类有关”的实验，要使液体的温度相同，但液体的种类不同。
故答案为：（1）热水；温度；（2）控制变量；（3）温度。
33．实验小组进行了如图所示的实验探究。
（1）如图甲所示，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。这说明分子间存在 　引力　；
（2）如图乙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面。然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液的体积 　　（选填“大于”、“小于”或“等于” 混合前水和酒精的总体积，这说明分子间存在 　　；
（3）如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越 　　（选填“剧烈”或“缓慢” 。
【答案】（1）引力；（2）小于；间隙；（3）剧烈
【解答】解：
（1）将两个底面平整、干净的铅柱紧压后，两个铅柱的底面分子之间的距离比较大，表现为引力，使两个铅柱结合在一起，即使下面吊一个重物也不会将它们拉开；
（2）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；
（3）将两滴相同的红墨水分别同时缓慢滴入冷水和热水中，过一段时间热水中的红墨水先变得均匀，说明热水中的墨水扩散的快，扩散现象是分子运动的结果，所以这个现象说明温度越高，分子运动越烈。
故答案为：（1）引力；（2）小于；间隙；（3）剧烈。
34．某同学在“探究不同物质吸热能力”实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔记录一次温度。
（1）如图甲是该同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处 　水和煤油的质量不相等　。
（2）纠正错误后开始实验，实验中用 　　（选填字母符号）表示物质吸收热量的多少。
加热时间
温度计上升的温度
（3）根据实验数据，该同学作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，　　（选填“煤油”或“水” 的吸热能力强。
（4）已知水的比热容为，分析图乙可知，煤油的比热容为 　　。
【答案】（1）水和煤油的质量不相等；
（2）；
（3）水；
（4）。
【解答】解：（1）要探究不同物质的吸热能力，需要控制液体的质量相同，图甲中液面相平，液体的体积相同，由于液体的密度不相同，根据知液体的质量不相同，故甲图中的错误是没有控制液体的质量相同；
（2）根据转换法，加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；
（3）①根据图象分析可知，加热相同的时间，水升温小，根据比较吸热能力的第方法，水的吸热能力强些；
②由图乙可以看出，升高，水要加热8分钟，煤油要4分钟，即升高相同的温度，煤油吸热的热量是水的，根据△可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容与正比，故煤油的比热容是：
。
故答案为：
（1）水和煤油的质量不相等；
（2）；
（3）水；
（4）。
35．
（1）图甲是一台单缸四冲程汽油机 　压缩　冲程的示意图，其能量转化情况与 　　（选填“乙”或“丙” 图相同；
（2）汽车冷却系统用水冷却发动机，这是利用水 　　的特点来工作的；
（3）在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 　　方式增加物体内能的；
（4）科学家设计了一款六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。
①第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，则第五冲程为 　　（选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气” 冲程，其能量转化情况与 　　（选填“乙”或“丙” 图相同；
②第六冲程中活塞向 　　运动。（选填“上”或“下”
【答案】（1）压缩；丙；（2）比热容较大；（3）做功；（4）做功；乙；上。
【解答】解：（1）如图甲所示，汽缸的进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程的示意图。
汽油机的压缩冲程中，活塞向上压缩汽缸内气体，消耗机械能，气体的内能增大，因此是将机械能转化为内能，图乙中，活塞冲出，试管内的水蒸气对活塞做功，消耗水蒸气的内能，得到活塞的机械能，因此是将内能转化为机械能；图丙中，活塞向下压缩仪器内的气体，对气体做功，使得气体的内能增大，因此是将机械能转化为内能；综上可知，图甲的能量转化情况与丙图相同。
（2）汽车冷却系统用水来冷却发动机，这是利用水的比热容较大的特点，因为相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多。
（3）改变内能的两种方式分别是做功和热传递，在紧急刹车时，刹车片与刹车盘等发生摩擦，内能增大，温度升高，刹车片会发烫，这是通过做功方式增加物体内能的。
（4）①在第四冲程结束后，第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，将内能转化为机械能，则第五冲程为做功冲程。由（1）分析可知，第五冲程的能量转化情况与乙图相同。
②为了进入下一个工作循环，这款内燃机第六冲程应该是排气冲程，活塞向上运动，排出汽缸内的气体。
故答案为：（1）压缩；丙；（2）比热容较大；（3）做功；（4）做功；乙；上。
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