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第十三讲　内能　内能的利用
一、热量　比热容
1.热量:
(1)定义:在热传递过程中,传递的 的多少。
(2)单位: 。
2.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 乘积之比。符号:c。
(2)单位:J/(kg·℃)。
(3)特性:比热容是反映物质自身特性的物理量,不同的物质,比热容一般 ,同一种物质,比热容大小与物态有关,如水和冰比热容不同。
(4)计算公式: 。
(5)水的比热容
①数值:c水= 。
②应用:“暖气”取暖用 作介质,机器中的冷却水循环系统等。
3.热量的计算公式: 。
二、分子动理论的初步知识
1.物质的构成:
(1)构成:常见的物质是由极其微小的粒子—— 、 等构成的。
(2)大小:人们通常以 m为单位来度量分子。
2.分子热运动:
(1)扩散现象:不同的物质在互相接触时彼此进入 的现象。
(2)特点:一切物质的分子都在不停地做 。
(3)影响因素:分子的热运动与 有关。
3.分子间的作用力:
(1)分子间存在相互作用的 。
(2)变化特点:当分子间距离很小时,作用力表现为 ;
当分子间距离相对于平衡位置稍大时,作用力表现为 。
三、内能
1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的 与 的总和。
2.主要影响因素:
(1)温度:同一物体,温度越高,内能越大;温度降低时,内能会 。
(2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。
3.普遍性:一切物体在任何情况下都具有内能。
4.改变内能的两个途径:
方式 热传递 做功
实质 内能的转移 内能与其他形式的能之间的转化
举例 热水袋取暖;煮饭;温室效应 钻木取火;搓手取暖;摩擦生热
规律 条件: 物体间存在 ; 传递方向:能量从高温物体传递到低温物体,直到两物体温度相等为止 做功改变物体内能的两种情况: 一是外界对物体做功,物体内能 ; 二是物体对外界做功,物体内能
联系 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的。
四、能量的转化与守恒
1.普遍性:在一定条件下,各种形式的能是可以 的。
2.能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量 。
五、热机
1.热机:
(1)定义:利用内能 的机械。
(2)内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
(3)内燃机的工作原理:燃料在气缸内燃烧,产生高温高压的燃气,把化学能转化为内能;然后燃气推动活塞做功,把内能转化为 能。
(4)内燃机的分类:汽油机和柴油机,它们分别用汽油和柴油作为燃料。
2.汽油机的工作过程:
工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
示意图
进气门
排气门
活塞运动方向
能力转化 — 能 转化为 能 能 转化为 能 —
联系 ①每个工作循环飞轮转 圈,完成 个做功冲程 ②在一个工作循环中,只有 冲程燃气对外做功,其他三个辅助冲程依靠 完成
六、热机的效率
1.燃料的热值:
(1)定义:把某种燃料完全燃烧放出的热量与其 或 之比。(比值定义法)
(2)单位: (气体燃料用J/m3)。
(3)计算公式:
①固体和液体:Q放= 。
②气体:Q放= 。
2.热机的效率
(1)概念:用来做 的这部分能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比。
(2)热机效率的计算公式: 。
(3)提高热机效率的途径:
①让燃料尽可能地完全燃烧。
②减少热量的损失。
③设法利用废气带走的能量。
【教材图片解读】
1.【填一填】比热容
海边的昼夜温差比沙漠地带要小得多,这主要是水的 比较大的缘故,相同质量的海水与砂石吸收相同的热量后, 的温度升高少。
2.【填一填】分子热运动
如图甲,抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体会混合在一起,这是一种 现象;
如图乙,两个铅柱没有被重物拉开,主要是由于铅柱的分子之间有 。
3.【辨一辨】内能的改变方式
冬天,双手摩擦,利用 的方式改变内能。若向手上哈气,利用 的方式改变内能。
4.【辨一辨】能量的转化
如图是弹性小球落地后弹跳过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片,A、B是同一高度的两点,则小球在A点的动能 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点的动能,小球从A点到B的运动过程中,能量 (选填“是”或“不是”)守恒的。
5.【辨一辨】汽油机的工作过程
如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图甲可以看出,此时它处在 冲程,其能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同。
主题　比较不同物质吸收热量的情况
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.实验中需要的测量工具有 、 和 。
2.实验中使用两个规格 的电加热器,目的是保证相同的加热时间内水和食用油 相等。
3.实验过程:准备 相同的水和食用油。
方法一:让它们升高相同的 ,比较加热时间,加热时间越长,吸收的热量越
,说明吸热能力越强,这里比较吸热多少用到的是 法。
方法二:给它们加热相同的时间,比较 , 越大,说明吸热能力越弱。
4.怎样得到相同质量的水和食用油:取两个 的玻璃杯,用 测量出相同质量的水和食用油。
5.结论:实验结果表明,不同物质在 相等、升高的温度相同时,吸收的热量 。
【示范案例】如图所示,小明同学在做“比较不同物质吸收热量的情况”的实验时,使用相同的电加热器给水和食用油加热,得到的实验数据如表。
物质 次数 质量 m/kg 升高的温度 Δt/℃ 加热时间 t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
食用 油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
[基础探究]
(1)实验中除了图中所给的器材,还需要测量工具:天平和 。
(2)在两个完全相同的烧杯中分别装入 (选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和食用油。
(3)实验中选择相同规格的电加热器,并且加热相同的时间,目的是 ;然后通过比较 来研究水和食用油的吸热能力。
(4)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的 有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:质量相同的水和食用油,升高相同的温度时, 吸收的热量多。
(5)如果加热相同的时间,质量相同的水和食用油, 温度升高得多,说明水和食用油中 的吸热能力强。
(6)该实验采用的物理研究方法是 法和 法。
[创新拓展]
(7) 另一小组也采用小明的装置进行实验,得出了如图所示的图像,相同条件下,要使质量相同的水和食用油升高相同的温度,对水的加热时间 。这一特性在生活中有很多应用,举出一个例子 。由图像可得食用油的比热容为 J/(kg·℃)。
考点1　比热容的理解和应用
【示范题1】(2025·株洲一模)在相同的日光照射下,沙漠地区比湖泊湿地温度升高得快的原因是( )
A.日照时间较长
B.沙子吸收热量较多
C.沙子的比热容较大
D.沙子的比热容较小
【提分必备】
1.比热容的理解:
(1)c=,只是比热容在数值上等于,比热容既不与热量成正比,也不与质量、温度的变化的乘积成反比。同种状态下,比热容只取决于物质的种类。
(2)同一物质的比热容随状态的改变而改变。例如,水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),变为固态的冰后的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)。
2.应用:
(1)夏天沿海地区比内陆凉爽,冬天沿海地区比内陆暖和:这是因为在吸收或放出相同热量时,比热容较小的物质,温度易发生明显变化,比热容较大的物质,温度不易发生明显变化。
(2)生产生活中常利用水作发动机的冷却剂:这是因为一定质量的水升高一定的温度比其他同样质量的物质升高同样的温度吸收的热量多。
【变式训练】(2025·长沙模拟)相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,已知c铜<
c铝,下列说法中合理的是( )
A.铜和铝吸收的热量相同,铜和铝吸热时间一定相同
B.铝上升的温度较高
C.铜上升的温度较高
D.铜的末温高
考点2　分子动理论
【示范题2】(2025·安徽中考)下列现象中能够说明分子间有引力的是( )
A.液体很难被压缩
B.铁丝很难被拉伸
C.墨水在热水中扩散得较快
D.水与酒精混合后总体积减小
【变式训练】长沙臭豆腐,别名长沙臭干子,是中国传统手工臭豆腐之一。街上臭豆腐的小摊,将臭豆腐放到油锅一炸,人们远远就能闻到臭豆腐的味道,这属于
现象,同时也说明温度越 ,分子无规则运动越剧烈。
考点3　内能的改变
【示范题3】(2025·湖南模拟)“煮”的篆体写法如图所示,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.热水暖手　　　　　 B.钻木取火
C.搓手取暖 D.擦燃火柴
【变式训练】(2025·岳阳一模)如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式,使筒内空气内能 ,温度升高,达到艾绒的着火点。
考点4　温度、内能、热量的理解
【示范题4】(2025·连云港中考)关于内能,下列说法正确的是( )
A.0 ℃的物体没有内能
B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能
D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
考点5　热机
【示范题5】(2024·湘潭期末)如图为四冲程汽油机工作过程中各冲程的示意图,其中表示做功冲程的是( )
【提分必备】
1.工作过程:
一个工作循环,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次。
2.判断汽油机冲程的方法:看气门和活塞
(1)判断吸气冲程和排气冲程:进气门打开,活塞向下运动是吸气冲程;排气门打开,活塞向上运动是排气冲程。
(2)判断做功冲程和压缩冲程:两气门均关闭,活塞向下运动是做功冲程,向上运动是压缩冲程;如果火花塞点燃必为做功冲程。
【变式训练】汽油机将内能转化为机械能的是 冲程,某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2 400 r/min,则此汽油机每秒对外做功 次。
考点6　热量的计算
【示范题6】(2025·苏州中考)用煤气炉将4 kg的水从20 ℃加热到70 ℃,消耗煤气0.05 kg。已知煤气的热值为4.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
【提分必备】
1.热量的计算:
(1)利用比热容计算物体吸收或放出的热量。
①吸热公式:Q吸=cm(t-t0)。
②放热公式:Q放=cm(t0-t)。
其中t0表示物体的初温,t表示物体的末温。
(2)利用热值计算燃料完全燃烧放出的热量。
①固体、液体燃料:Q放=mq(m表示燃料的质量)。
②气体燃料:Q放=Vq(V表示燃料的体积)。
2.热机效率:
(1)计算:η=。用炉子加热物体:Q总为燃料完全燃烧放出的热量(Q总=mq),Q有用为被加热物质吸收的热量;如果是太阳能热水器,则Q总为太阳辐射在热水器上的总能量,Q有用为水吸收的热量;如果是电热器,则Q总为电流做功放出的热量(Q总=W总=UIt), Q有用为水吸收的热量。
(2)变形公式:Q有用=ηQ总。
　【失分盲点】 温度“升高了”“降低了”是指温度的变化量,即Δt;温度“升高到”“降低到”是指物体的末温t。
【变式训练】(2025·岳阳二模)如果瓶装液化气每瓶中装入2 kg液化气,已知液化气的热值4.2×107 J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是 J,若放出的热量有40%被利用,在标准大气压下可把 kg的水从20 ℃加热至沸腾。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
基础达标
题组1　分子动理论
1. (2025·湖南中考)如图所示的实验中,浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触,但观察到纸花变红,这一现象表明( )
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子可以用肉眼观察
D.分子在不停地做无规则运动
2.(2023·长沙中考)下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A.春风拂面,柳絮飞扬
B.晨曦微露,雾漫山野
C.百花齐放,花香四溢
D.天寒地冻,大雪纷飞
3.(2023·邵阳中考)邵阳古楼茶曾被明太祖朱元璋钦定为贡茶,古楼绿茶茶香四溢,余味悠长。用开水泡茶时,茶水变绿得更快,说明分子的热运动与 有关。
题组2　内能及能量的转化、转移
4.(2024·湖南中考)有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是( )
A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
5.(2024·长沙中考)冬至时节煮饺子,小明发现其中蕴含了很多物理知识。下列说法正确的是( )
A.冷冻饺子中的分子不运动
B.冷冻饺子升温过程中内能不变
C.煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
D.煮熟的饺子冷却是通过做功的方式改变内能
6.(2025·长沙中考)端午节煮粽子,是通过 的方式改变物体的内能。粽子煮熟后,屋内粽香四溢,这属于 现象。
题组3　比热容及其应用
7.(2024·湖南中考)常用水来冷却汽车发动机是因为它的 较大。
8.(2023·常德中考)如表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
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
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
题组4　热机
9. (2023·邵阳中考)如图为汽油机工作过程中某冲程的示意图,此冲程是( )
A.吸气冲程　　　　 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
10.(2025·湖南中考)小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是( )
A.鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大
B.鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力
C.给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能
D.锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程,发生的能量转化相同
11. (2025·湖南中考)2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的 大,它燃烧过程中将 能转化为内能。
题组5　探究不同物质吸收热量的情况
12.(2023·益阳中考)某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
(1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是 。
(2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水
(选填“大”或“小”)。
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是 (请写出一条)。
题组6　热量的计算
13.(2023·衡阳中考)燃气热水器将质量为30 kg、温度为15 ℃的水加热到65 ℃,消耗天然气0.18 m3,在此过程中水吸收的热量是 J,热水器烧水时的效率是 。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃);q天然气=4×107 J/m3]
14.(2025·益阳三模)探究燃气灶的热效率:热水壶中装有2 kg的水,燃气表原来的读数是14.240 m3,加热一段时间后,燃气表的示数变成如图所示,水温从10 ℃升高到60 ℃,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107 J/m3。求:
(1)热水器中的水所吸收的热量;
(2)燃气灶的热效率。
能力提升
15. (2025·怀化二模)“农历三月三,荠菜煮鸡蛋。”下列有关荠菜煮鸡蛋的说法正确的是( )
A.煮熟鸡蛋是通过做功来改变内能
B.锅内水沸腾后温度继续升高,内能增加
C.锅上方有大量的高温白气,这些白气含有的热量多
D.煮好的鸡蛋有荠菜的味道,说明分子在不停地做无规则运动
16. (2025·衡阳二模)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.甲的比热容与乙的比热容之比为2∶3
B.甲的比热容与乙的比热容之比为2∶1
C.甲和乙都加热10分钟,甲吸收热量比乙吸收热量多
D.甲和乙升高相同的温度,乙吸收热量较多第十三讲　内能　内能的利用
一、热量　比热容
1.热量:
(1)定义:在热传递过程中,传递的　热　的多少。
(2)单位:　焦(J)　。
2.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。符号:c。
(2)单位:J/(kg·℃)。
(3)特性:比热容是反映物质自身特性的物理量,不同的物质,比热容一般　不同　,同一种物质,比热容大小与物态有关,如水和冰比热容不同。
(4)计算公式:　c=　。
(5)水的比热容
①数值:c水=　4.2×103 J/(kg·℃)　。
②应用:“暖气”取暖用　水　作介质,机器中的冷却水循环系统等。
3.热量的计算公式:　Q=cmΔt　。
二、分子动理论的初步知识
1.物质的构成:
(1)构成:常见的物质是由极其微小的粒子——　分子　、　原子　等构成的。
(2)大小:人们通常以　10-10 　m为单位来度量分子。
2.分子热运动:
(1)扩散现象:不同的物质在互相接触时彼此进入　对方　的现象。
(2)特点:一切物质的分子都在不停地做　无规则运动　。
(3)影响因素:分子的热运动与　温度　有关。
3.分子间的作用力:
(1)分子间存在相互作用的　引力和斥力　。
(2)变化特点:当分子间距离很小时,作用力表现为　斥力　;
当分子间距离相对于平衡位置稍大时,作用力表现为　引力　。
三、内能
1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的　动能　与　分子势能　的总和。
2.主要影响因素:
(1)温度:同一物体,温度越高,内能越大;温度降低时,内能会　减小　。
(2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。
3.普遍性:一切物体在任何情况下都具有内能。
4.改变内能的两个途径:
方式 热传递 做功
实质 内能的转移 内能与其他形式的能之间的转化
举例 热水袋取暖;煮饭;温室效应 钻木取火;搓手取暖;摩擦生热
规律 条件: 物体间存在　温度差　; 传递方向:能量从高温物体传递到低温物体,直到两物体温度相等为止 做功改变物体内能的两种情况: 一是外界对物体做功,物体内能　增大　; 二是物体对外界做功,物体内能　减小　
联系 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的。
四、能量的转化与守恒
1.普遍性:在一定条件下,各种形式的能是可以　相互转化　的。
2.能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量　保持不变　。
五、热机
1.热机:
(1)定义:利用内能　做功　的机械。
(2)内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
(3)内燃机的工作原理:燃料在气缸内燃烧,产生高温高压的燃气,把化学能转化为内能;然后燃气推动活塞做功,把内能转化为　机械　能。
(4)内燃机的分类:汽油机和柴油机,它们分别用汽油和柴油作为燃料。
2.汽油机的工作过程:
工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
示意图
进气门 　开　 　关　 　关　 　关　
排气门 　关　 　关　 　关　 　开　
活塞运动方向 　向下　 　向上　 　向下　 　向上　
能力转化 — 　机械　能 转化为 　内　能 　内　能 转化为 　机械　能 —
联系 ①每个工作循环飞轮转　2　圈,完成　1　个做功冲程 ②在一个工作循环中,只有　做功　冲程燃气对外做功,其他三个辅助冲程依靠　惯性　完成
六、热机的效率
1.燃料的热值:
(1)定义:把某种燃料完全燃烧放出的热量与其　质量　或　体积　之比。(比值定义法)
(2)单位:　J/kg　(气体燃料用J/m3)。
(3)计算公式:
①固体和液体:Q放=　qm　。
②气体:Q放=　qV　。
2.热机的效率
(1)概念:用来做　有用功　的这部分能量,与燃料完全燃烧放出的热量之比。
(2)热机效率的计算公式:　η=或η=　。
(3)提高热机效率的途径:
①让燃料尽可能地完全燃烧。
②减少热量的损失。
③设法利用废气带走的能量。
【教材图片解读】
1.【填一填】比热容
海边的昼夜温差比沙漠地带要小得多,这主要是水的　比热容　比较大的缘故,相同质量的海水与砂石吸收相同的热量后,　水　的温度升高少。
2.【填一填】分子热运动
如图甲,抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体会混合在一起,这是一种　扩散　现象;
如图乙,两个铅柱没有被重物拉开,主要是由于铅柱的分子之间有　引力　。
3.【辨一辨】内能的改变方式
冬天,双手摩擦,利用　做功　的方式改变内能。若向手上哈气,利用　热传递　的方式改变内能。
4.【辨一辨】能量的转化
如图是弹性小球落地后弹跳过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片,A、B是同一高度的两点,则小球在A点的动能　大于　(选填“大于”“小于”或“等于”)B点的动能,小球从A点到B的运动过程中,能量　是　(选填“是”或“不是”)守恒的。
5.【辨一辨】汽油机的工作过程
如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图甲可以看出,此时它处在　做功　冲程,其能量转化情况与　乙　(选填“乙”或“丙”)图相同。
主题　比较不同物质吸收热量的情况
核心解读
【实验装置】
【考点解读】
1.实验中需要的测量工具有　天平　、　温度计　和　秒表　。
2.实验中使用两个规格　相同　的电加热器,目的是保证相同的加热时间内水和食用油　吸收的热量　相等。
3.实验过程:准备　质量　相同的水和食用油。
方法一:让它们升高相同的　温度　,比较加热时间,加热时间越长,吸收的热量越
　多　,说明吸热能力越强,这里比较吸热多少用到的是　转换　法。
方法二:给它们加热相同的时间,比较　升高的温度　,　升高的温度　越大,说明吸热能力越弱。
4.怎样得到相同质量的水和食用油:取两个　相同　的玻璃杯,用　天平　测量出相同质量的水和食用油。
5.结论:实验结果表明,不同物质在　质量　相等、升高的温度相同时,吸收的热量　不同　。
【示范案例】如图所示,小明同学在做“比较不同物质吸收热量的情况”的实验时,使用相同的电加热器给水和食用油加热,得到的实验数据如表。
物质 次数 质量 m/kg 升高的温度 Δt/℃ 加热时间 t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
食用 油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
[基础探究]
(1)实验中除了图中所给的器材,还需要测量工具:天平和　秒表　。
(2)在两个完全相同的烧杯中分别装入　质量　(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和食用油。
(3)实验中选择相同规格的电加热器,并且加热相同的时间,目的是　使水和食用油吸收的热量相同　;然后通过比较　升高的温度　来研究水和食用油的吸热能力。
(4)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的　质量　有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:质量相同的水和食用油,升高相同的温度时,　水　吸收的热量多。
(5)如果加热相同的时间,质量相同的水和食用油,　食用油　温度升高得多,说明水和食用油中　水　的吸热能力强。
(6)该实验采用的物理研究方法是　控制变量　法和　转换　法。
[创新拓展]
(7) 另一小组也采用小明的装置进行实验,得出了如图所示的图像,相同条件下,要使质量相同的水和食用油升高相同的温度,对水的加热时间　更长　。这一特性在生活中有很多应用,举出一个例子　用水作汽车的冷却液　。由图像可得食用油的比热容为　2.1×103　J/(kg·℃)。
考点1　比热容的理解和应用
【示范题1】(2025·株洲一模)在相同的日光照射下,沙漠地区比湖泊湿地温度升高得快的原因是(D)
A.日照时间较长
B.沙子吸收热量较多
C.沙子的比热容较大
D.沙子的比热容较小
【提分必备】
1.比热容的理解:
(1)c=,只是比热容在数值上等于,比热容既不与热量成正比,也不与质量、温度的变化的乘积成反比。同种状态下,比热容只取决于物质的种类。
(2)同一物质的比热容随状态的改变而改变。例如,水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),变为固态的冰后的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)。
2.应用:
(1)夏天沿海地区比内陆凉爽,冬天沿海地区比内陆暖和:这是因为在吸收或放出相同热量时,比热容较小的物质,温度易发生明显变化,比热容较大的物质,温度不易发生明显变化。
(2)生产生活中常利用水作发动机的冷却剂:这是因为一定质量的水升高一定的温度比其他同样质量的物质升高同样的温度吸收的热量多。
【变式训练】(2025·长沙模拟)相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,已知c铜<
c铝,下列说法中合理的是(C)
A.铜和铝吸收的热量相同,铜和铝吸热时间一定相同
B.铝上升的温度较高
C.铜上升的温度较高
D.铜的末温高
考点2　分子动理论
【示范题2】(2025·安徽中考)下列现象中能够说明分子间有引力的是(B)
A.液体很难被压缩
B.铁丝很难被拉伸
C.墨水在热水中扩散得较快
D.水与酒精混合后总体积减小
【变式训练】长沙臭豆腐,别名长沙臭干子,是中国传统手工臭豆腐之一。街上臭豆腐的小摊,将臭豆腐放到油锅一炸,人们远远就能闻到臭豆腐的味道,这属于
　扩散　现象,同时也说明温度越　高　,分子无规则运动越剧烈。
考点3　内能的改变
【示范题3】(2025·湖南模拟)“煮”的篆体写法如图所示,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)
A.热水暖手　　　　　 B.钻木取火
C.搓手取暖 D.擦燃火柴
【变式训练】(2025·岳阳一模)如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过　做功　的方式,使筒内空气内能　增大　,温度升高,达到艾绒的着火点。
考点4　温度、内能、热量的理解
【示范题4】(2025·连云港中考)关于内能,下列说法正确的是(D)
A.0 ℃的物体没有内能
B.内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定有内能
D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
考点5　热机
【示范题5】(2024·湘潭期末)如图为四冲程汽油机工作过程中各冲程的示意图,其中表示做功冲程的是(D)
【提分必备】
1.工作过程:
一个工作循环,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次。
2.判断汽油机冲程的方法:看气门和活塞
(1)判断吸气冲程和排气冲程:进气门打开,活塞向下运动是吸气冲程;排气门打开,活塞向上运动是排气冲程。
(2)判断做功冲程和压缩冲程:两气门均关闭,活塞向下运动是做功冲程,向上运动是压缩冲程;如果火花塞点燃必为做功冲程。
【变式训练】汽油机将内能转化为机械能的是　做功　冲程,某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2 400 r/min,则此汽油机每秒对外做功　20　次。
考点6　热量的计算
【示范题6】(2025·苏州中考)用煤气炉将4 kg的水从20 ℃加热到70 ℃,消耗煤气0.05 kg。已知煤气的热值为4.2×107 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气炉加热的效率。
解:(1)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(70 ℃-20 ℃)=8.4×105 J;
(2)煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=mq煤气=0.05 kg×4.2×107J/kg=2.1×106J;
(3)煤气炉的效率:
η===40%。
【提分必备】
1.热量的计算:
(1)利用比热容计算物体吸收或放出的热量。
①吸热公式:Q吸=cm(t-t0)。
②放热公式:Q放=cm(t0-t)。
其中t0表示物体的初温,t表示物体的末温。
(2)利用热值计算燃料完全燃烧放出的热量。
①固体、液体燃料:Q放=mq(m表示燃料的质量)。
②气体燃料:Q放=Vq(V表示燃料的体积)。
2.热机效率:
(1)计算:η=。用炉子加热物体:Q总为燃料完全燃烧放出的热量(Q总=mq),Q有用为被加热物质吸收的热量;如果是太阳能热水器,则Q总为太阳辐射在热水器上的总能量,Q有用为水吸收的热量;如果是电热器,则Q总为电流做功放出的热量(Q总=W总=UIt), Q有用为水吸收的热量。
(2)变形公式:Q有用=ηQ总。
　【失分盲点】 温度“升高了”“降低了”是指温度的变化量,即Δt;温度“升高到”“降低到”是指物体的末温t。
【变式训练】(2025·岳阳二模)如果瓶装液化气每瓶中装入2 kg液化气,已知液化气的热值4.2×107 J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是　8.4×107　J,若放出的热量有40%被利用,在标准大气压下可把　100　 kg的水从20 ℃加热至沸腾。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
基础达标
题组1　分子动理论
1. (2025·湖南中考)如图所示的实验中,浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触,但观察到纸花变红,这一现象表明(D)
A.分子间存在引力
B.分子间存在斥力
C.分子可以用肉眼观察
D.分子在不停地做无规则运动
2.(2023·长沙中考)下列现象能说明分子做无规则运动的是(C)
A.春风拂面,柳絮飞扬
B.晨曦微露,雾漫山野
C.百花齐放,花香四溢
D.天寒地冻,大雪纷飞
3.(2023·邵阳中考)邵阳古楼茶曾被明太祖朱元璋钦定为贡茶,古楼绿茶茶香四溢,余味悠长。用开水泡茶时,茶水变绿得更快,说明分子的热运动与　温度　有关。
题组2　内能及能量的转化、转移
4.(2024·湖南中考)有关能量的转移、转化和利用,下列说法正确的是(C)
A.电烤炉取暖,是电能转移到人体
B.钻木取火,是内能转化为机械能
C.中医提倡的热水泡脚,是通过热传递的方式增大脚部的内能
D.用嘴对着手哈气取暖,主要是通过做功的方式增大手的内能
5.(2024·长沙中考)冬至时节煮饺子,小明发现其中蕴含了很多物理知识。下列说法正确的是(C)
A.冷冻饺子中的分子不运动
B.冷冻饺子升温过程中内能不变
C.煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
D.煮熟的饺子冷却是通过做功的方式改变内能
6.(2025·长沙中考)端午节煮粽子,是通过　热传递　的方式改变物体的内能。粽子煮熟后,屋内粽香四溢,这属于　扩散　现象。
题组3　比热容及其应用
7.(2024·湖南中考)常用水来冷却汽车发动机是因为它的　比热容　较大。
8.(2023·常德中考)如表是一些物质的比热容[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
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
题组4　热机
9. (2023·邵阳中考)如图为汽油机工作过程中某冲程的示意图,此冲程是(B)
A.吸气冲程　　　　 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
10.(2025·湖南中考)小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是(A)
A.鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大
B.鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力
C.给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能
D.锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程,发生的能量转化相同
11. (2025·湖南中考)2025年2月11日,长征八号甲运载火箭成功发射,如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料,这主要是因为液氢的　热值　大,它燃烧过程中将　化学　能转化为内能。
题组5　探究不同物质吸收热量的情况
12.(2023·益阳中考)某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
(1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是　水中温度计的玻璃泡接触了杯底　。
(2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水
　小　(选填“大”或“小”)。
(3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较大的不同,可能原因是　各组的水和沙石的质量不相同(或者酒精灯的火焰大小不相同)　(请写出一条)。
题组6　热量的计算
13.(2023·衡阳中考)燃气热水器将质量为30 kg、温度为15 ℃的水加热到65 ℃,消耗天然气0.18 m3,在此过程中水吸收的热量是　6.3×106　J,热水器烧水时的效率是　87.5%　。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃);q天然气=4×107 J/m3]
14.(2025·益阳三模)探究燃气灶的热效率:热水壶中装有2 kg的水,燃气表原来的读数是14.240 m3,加热一段时间后,燃气表的示数变成如图所示,水温从10 ℃升高到60 ℃,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为8.4×107 J/m3。求:
(1)热水器中的水所吸收的热量;
(2)燃气灶的热效率。
解:(1)热水器中的水所吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·°C)×2 kg×(60°C-10°C)=4.2×105 J;
(2)消耗燃气的体积:
V=14.340 m3-14.240 m3=0.1 m3
燃气燃烧放出的热量:Q放=qV=8.4×107 J/m3×0.1 m3=8.4×106 J
燃气灶的热效率:η===5%。
能力提升
15. (2025·怀化二模)“农历三月三,荠菜煮鸡蛋。”下列有关荠菜煮鸡蛋的说法正确的是(D)
A.煮熟鸡蛋是通过做功来改变内能
B.锅内水沸腾后温度继续升高,内能增加
C.锅上方有大量的高温白气,这些白气含有的热量多
D.煮好的鸡蛋有荠菜的味道,说明分子在不停地做无规则运动
16. (2025·衡阳二模)用相同的电加热器分别对质量相等的甲和乙两种液体加热(不计热量损失),如图是甲和乙的温度随时间变化的图像,下列说法正确的是(D)
A.甲的比热容与乙的比热容之比为2∶3
B.甲的比热容与乙的比热容之比为2∶1
C.甲和乙都加热10分钟,甲吸收热量比乙吸收热量多
D.甲和乙升高相同的温度,乙吸收热量较多
跟踪诊断,请使用“校本作业”

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