资源简介

(共61张PPT)
第一部分　教材梳理　考点过关
第十二讲　内能　内能的利用
目录
01
考点梳理
02
实验聚焦
03
常考类型突破
04
河南真题精练
版本导航
人教：九年级第十三、十四章P1～38　
北师：九年级第十章P9～37，九年级第十六章P208～223
沪科：八年级第十二章P277～303，九年级第十四章P33～57
热量　比热容
1. 热量
（1）定义：在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。用符号
Q表示。
（2）单位：焦耳，符号： 。
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，叫作这种物质的比热容，用符号c表示。
（2）单位：焦每千克摄氏度，符号：J/（kg·℃）。
3. 水的比热容较 ，c水＝ 。在同样吸、
放热条件下，水的温度变化较小。
大　
4.2×103J/（kg·℃）　
4. 物质吸、放热的计算
（1）吸热公式： 。
（2）放热公式： 。
Q吸＝cm（t－t0）　
Q放＝cm（t0－t）　
分子热运动
1. 物质的构成
（1）物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——
、 等构成的。分子很小，人们通常以10－10m为单位来量
度分子。
分
子　
原子　
（2）原子的结构：如图所示，原子由 和 组成，原
子核由 子和 子组成。原子核带正电，周围带负电的电子
绕其运动。
（3）微观粒子的尺度大小排序：分子＞原子＞原子核＞质子（中子）＞夸克（电子）。
原子核　
电子　
质　
中　
（4）宇宙天体的尺度大小排序：宇宙＞银河系＞太阳系＞太阳＞地球＞月球。
链接教材
1. （人教九全P7T5改编）已知一个质量为2g的烧红的铁钉，温度为
600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为 J；若这些热
量全部用于加热100g常温的水，则水温将升高约 ℃（结果保留
一位小数）。[已知铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容
为4.2×103J/（kg·℃）]
460　
1.1　
2. （北师九全P9图）如图所示，在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上
面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽
掉玻璃板后，可以看到：
，这属于 现象。
拓展：二氧化氮密度大，应放在 。
两个瓶子内的气体逐渐混合，颜色变得均
匀　
扩散　
下面　
2. 分子热运动
（1）热运动
①定义：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
②影响因素：温度越 ，分子的无规则运动越剧烈。
高　
（2）扩散
①定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。
②扩散现象说明：a.一切物质的分子都在
；b.分子间有 。
③影响因素：扩散现象与温度有关， 越高，扩散得越快。
④举例：“酒香不怕巷子深”“槐花飘香”等。
不停地做无规则的运
动　
间隙　
温度　
3. 分子动理论
（1）常见的物质是由大量分子构成的。
（2）物质内的分子在不停地做热运动。
（3）分子之间存在引力和斥力。
注意：分子间的引力和斥力是同时存在的。
内能
1. 内能
（1）定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总
和，叫作物体的内能。
（2）影响因素
①温度：同一物体，温度升高，内能 ；温度降低，内能 。
②质量：在温度、状态相同的情况下，同种物体的质量越大，内能越 。
增加　
减少
大　
③物体的内能与其材料和状态也有关。
（3）特点：一切物体在任何时候都有内能，如0℃的冰具有内能。
2. 改变物体内能的方式
热传递 做功
实质 能量的 能量的
生活实例 烧水做饭、哈气取暖、晒太阳 钻木取火、搓手取暖
说明 a.条件：存在温度差 b.规律：高温物体放出热量，内能 ；低温物体吸收热量，内能 . 外界对物体做功，物体的内能 ；物体对外做功，物体的内
能 .
联系 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的 转移　
转化　
减少　
增加　
减少　
增加　
3. （人教九全P10图）如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，
它们会粘在一起，下方可以挂起重物。该现象主要说明了（　B　）
A. 分子间有空隙
B. 分子间存在吸引力
C. 分子间存在排斥力
D. 分子处在永不停息的无规则运动中
B
4. （北师九全P13T2）下列现象用分子动理论的观点解释，其中正确
的是（　C　）
A. 落叶飞舞是一种扩散现象
B. 铁块很难被压缩表明分子间没有间隙
C. 鲜花香气四溢说明了分子在不停地做无规则运动
D. 水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
C
5. （沪科九全P35图）如图所示，在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，看到的现象是 。这
是因为活塞压缩空气，使空气的内能 ，温度升高。
第5题图
硝化棉燃烧起来　
增大　
6. （北师九全P12图）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞
住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲
开。在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞 ，水蒸气的一部
分 转化为软木塞的 能。（续表）
第6题图
做功　
内能　
机械　
能量的转化与守恒
1. 能量的转化和转移
（1）转化：能量由一种形式转变为另一种形式。如电灯发光是将电能
转化为光能和内能。
（2）转移：能量不经过变化直接由一个物体转移到另一个物体上。
如：①热传递；②碰撞时，动能从一个物体转移到另一个物体上。
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　
热机
1. 热机
（1）定义：利用 做功的机械。
（2）工作原理：化学能 内能 机械能
（3）应用：蒸汽机、内燃机、喷气发动机等。
内能　
2. 内燃机
（1）定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃
机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
（2）汽油机的工作过程
①汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、
冲程、 冲程、排气冲程。
②在一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴转动 周，对外做
功 次。
压
缩　
做功　
2　
1　
③在四个冲程中，只有 冲程是燃气对外做功，将 能转
化为 能；其他三个冲程是辅助冲程，要靠 来完成。
压缩冲程是将 能转化为 能。
做功　
内　
机械　
惯性　
机械　
内　
（3）柴油机与汽油机的区别
柴油机 汽油机
构造 喷油嘴 火花塞
吸入气体 空气 汽油和空气的混合物
点火方式 压燃式 点火式
使用范围 载重汽车、火车等 小汽车等
7. （人教九全P16图）如图所示，烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，当
瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现白雾。下列描述错误的是（　C　）
A. 在瓶塞跳出的过程中，瓶内气体膨胀对外界做功
B. 在瓶塞跳出的过程中，瓶内气体的温度降低
C. 当瓶塞跳出前，瓶内气体的内能减小
D. 当瓶塞跳出前，瓶内的气体密度增大
C
8. （人教九全P22图）如图是人们设想中的永动机，它通过高处水流
冲击叶片，把 转化为动能，使叶片转动来带动抽水机从
低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机不能够永远工作下
去，因为它违背了 ，抽水机在工作过程中，机械能
的总量 （选填“增多”“减少”或“不变”）。
重力势能　
能量守恒定律　
减少　
9. （人教九全P27图）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中
图 是将机械能转化为内能的冲程，图 不是靠惯性完成的
冲程。现有一台四冲程汽油机，曲轴的转速为1 800r/min，这台汽油机
每分钟完成 个冲程，对外做了 次功。
乙　
丙　
3 600　
900　
热机的效率
1. 热值
（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃
料的热值，用 来表示。
（2）单位： 。
（3）公式：Q＝mq或Q＝qV（m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为
燃料的热值，Q为燃烧放出的热量）。
q　
焦/千克（J/kg）　
2. 热机的效率
（1）定义：热机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，叫作热机的效率。
（2）公式：η＝ 。
（3）提高效率的途径
①使燃料充分燃烧。如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等。
②尽量减小各种热量损失。
③机器零件间保持良好的润滑，减小摩擦。

10. （沪科九全P56T2）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是
（　D　）
A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值
B. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大
C. 热值和热机效率都是定值，与外界条件无关
D. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率
D
比较不同物质吸热的情况
例　小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
（1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及
（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和食用油。
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比
较 来比较物质吸收热量的多少。
秒
表　
加热时间　
（3）实验中选取初温相同、 相同的水和食用油，分别倒入烧
杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较
来比较不同物质吸热能力的强弱。
（4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图
中 （选填“A”“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时
刻温度计示数如图3为 ℃。
质量　
升高
的温度　
B　
66　
（5）部分实验数据如表所示，发现对水和食用油加热相同的时间后，
水升高的温度 （选填“高于”“等于”或“低于”）食用油
升高的温度；实验表明 （选填“水”或“食用油”）的吸热能
力更强。
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 60 20 45 6
食用油 60 20 70 6
低于　
水　
拓展设问
（6）实验中用电加热器代替传统的酒精灯加热，这样做的好处是
（写出一种即可）。
电
加热器热损失少，效率高　
（7）如图是探究不同物质吸热升温现象的实验装置图。将质量和初温
都相同的a、b两种液体，分别装入鸳鸯锅左右两侧锅体中（中间隔挡
加装了隔热层），用电磁炉加热。该装置可以较好地控制a、b两种液
体在相同加热时间内 相同。加热时，若a液体升温较快，
则表明 （选填“a”或“b”）液体吸热本领较强，比热容较大。
吸收热量　
b　
（8）该实验采用了控制变量法和转换法，下列探究过程中也采用了这
两种方法的是 。（填序号）
A. 探究影响压力作用效果的因素
B. 探究平面镜成像的特点
C. 探究通电螺线管的磁场是什么样的
（9）人们培育秧苗时，常常在傍晚往农田中灌水，白天再将水放出。
这是因为水的 ，在夜间温度下降时水 （选填
“放出”或“吸收”）的热量较多，从而达到防冻的目的。
A　
比热容大　
放出　
温度、热量、内能之间的关系
例1　潮汕地区吃牛肉火锅的历史可追溯到南宋时期。吃牛肉火锅时，
通过 的方式增加牛肉的内能；汤在持续沸腾时，温度
（选填“降低”“升高”或“不变”）；吃火锅时要小心烫嘴，
这是因为刚煮好的牛肉 （选填“内能大”“温度高”或
“热量多”）。
热传递　
不
变　
温度高　
例2　（2025齐齐哈尔）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是
（　C　）
C
A. 温度为0℃以下的物体不具有内能
B. 温度高的物体，含有的热量一定多
C. 物体的内能增加，可能是吸收了热量
D. 温度总是从高温物体传向低温物体
例3　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
例4　以下关于同一物体的内能、热量、温度的说法正确的是（　C　）
A. 物体内能增大，温度一定升高 B. 物体温度升高，一定吸收了热量
C. 物体温度升高，内能一定增大 D. 物体内能增大，一定吸收了热量
C
【知识点拨】
1. 一切物体都有内能，物体内能的大小与其质量和温度有关，温度
升高，内能一定增加。2.改变内能的方式有做功和热传递。3.物体吸
收热量，温度不一定升高，如晶体熔化时，吸收热量，温度不变。
热机的原理及工作过程
例5　（2025济南）如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其
结构简化图如图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩
条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的 ，此
过程中的能量转化与内燃机的 冲程相同。
运动状态　
做功　
例6　如图是汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（　D　）
A. 甲冲程中机械能转化为内能
B. 一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙
C. 汽油充分燃烧，可以同时提高汽油机的效率和汽油的热值
D. 若汽油机每秒做功15次，则曲轴的转速为1 800r/min
D
【方法总结】
（1）判断冲程技巧：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸
气开上排，关上压缩关下功”。
（2）四个冲程的能量转化：吸气冲程和排气冲程不发生能量转化；
压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能。
（3）根据曲轴每分钟转动1 800圈求出曲轴1min做功的次数。
比热容、热量、热效率的相关计算
例7　（2025江西）用燃气灶给一定质量的水加热，完全燃烧体积为V
的燃气（燃气的热值为q），水吸收的热量为Q，则此燃烧过程中燃气
放出的热量为 ，该燃气灶的热效率为 ×100％。（用题中
字母表示）
例8　某单缸四冲程汽油机，曲轴每分钟转3 000转，则每秒对外做
功 次。每次对外做功115J，该汽油机的效率为25％，连续工作
1h需消耗汽油 kg。（q汽油＝4.6×107J/kg）
qV

25
0.9
例9　一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108km，所用时间为1h，消
耗汽油10kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380N。则该过程中汽
车行驶的速度是 m/s，牵引力的功率是 W，汽车
发动机的效率是 。（汽油的热值q汽油＝4.6×107J/kg）
30
4.14×104　
32.4％
例10　（2025德阳）小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温
为20℃、质量为2kg的水加热至沸腾（一个标准大气压下），该过程中
水吸收的热量是 J，水吸收的热量相当于完全燃烧2.24×10－2m3天然气放出的热量，则天然气的热值
为 J/m3。[c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
6.72×105　
3×107　
例11　易错题标准大气压下，质量为2kg，温度为75℃的水，吸收了
2.52×105J的热量，其温度升高了 ℃。[水的比热容为4.2×103J/
（kg·℃）]
25
【方法总结】
（1）明确燃料的热值、质量、是否完全燃烧，根据公式Q放＝qm进行
计算。
（2）明确比热容、质量、温度变化量，根据公式Q＝cmΔt进行计算。
（3）完全吸收Q吸＝Q放；不完全吸收Q吸＝ηQ放。
分子动理论
1. （2024河南）蜜蜂能根据气味找到蜜源，这是由于分子在不停
地 。电暖器工作时房间温度升高，这是通过
的方式增大空气内能的。
2. （2023河南）如图所示，湖中的荷花清香四溢，这属于 现象；广阔的湖水可以调节周边的气温，这是
由于水具有较大的 。
做无规则运动　
热传
递　
扩散　
比热容
3. （2025开封二模）下列现象用分子动理论解释正确的是（　C　）
A. 粉笔头能被碾成粉末，说明分子很小
B. “破镜不能重圆”，说明分子间存在斥力
C. 铁丝很难被拉伸，说明分子间存在引力
D. 水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在相互作用力
C
改变内能的方式
4. （2025许昌二模）燧人氏发明了钻木取火，成为中国古代人工取火
的发明者，教人熟食，结束了远古人类茹毛饮血的历史，使人类与禽
兽的生活习性区别开来，开创了华夏文明，被后世奉为“火祖”。钻
木取火，是将硬木棒对着木头摩擦或钻进去，靠摩擦取火。当转动木
头时，说明力可以改变物体的 ，转动一段时间，木头内
能增加，温度升高，开始燃烧，这是靠 改变物体的内能。
运动状态　
做功　
5. （2022河南）亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方
法。将一根铁丝快速反复弯折，弯折处发热，可认识到 可以
改变物体的内能。用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被
压缩，说明分子间存在 。
做功　
斥力　
6. （2025河南）早餐时，小亮从桌上端起一杯冒着“白气”的热豆
浆，如图所示。下列说法正确的是（　C　）
A. 杯子的高度大约为12mm
B. “白气”是由于升华形成的
C. 端起杯子，表明力可以改变物体的运动状态
D. 端杯子的手变热，是通过做功改变了内能
C
热机
7. （2025郑州二模）你听说过“加水就能跑”的水氢汽车吗？该汽车
实际是利用水解制氢技术获得氢气，通过氢燃料电池给车提供动力
（该技术成本很高，目前仍处在试验阶段）。现在的氢能源汽车分为
氢内燃机汽车和氢燃料电池车两种，其中氢内燃机汽车是氢气在气缸
中燃烧，释放的内能转化为 ，气体膨胀推动活塞运动，这
与四冲程汽油机的 冲程中的能量转化过程相同。
机械能　
做功　
8. （2025周口一模）如图所示，用酒精灯给试管内的水加热，一段时
间后，橡胶塞被推出，这一过程中的能量转化跟四冲程汽油机的
冲程相似。酒精燃烧过程中，其热值 （选填“变
大”“变小”或“不变”）。若试管中水的质量为20g，在水温从20℃
升高到70℃的过程中，需要吸收的热量为 J。[c水＝4.2×103J/
（kg·℃）]
做
功　
不变　
4 200　
9. （2025商丘三模）一台单缸四冲程汽油机的曲轴转速为1 200r/min，如图为它工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（　C　）
A. 汽油是可再生能源
B. 该冲程为压缩冲程
C. 该汽油机每秒对外做功10次
D. 热机的功率越大，效率就越高
C
能量转化
10. （2025商丘二模）电动汽车具有电能回收功能，减速时将动能转
化为电能，这其中的物理原理是 。有人认为电动汽车应
该可以无限续航而无须充电，你认为此观点是否正确？ ，
理由是
。
电磁感应　
不正确　
违背了能量守恒，电动车行驶过程中要消耗一部分电能转化
为机械能　
11. （2025许昌一模）电动扫地车正沿斜坡向上匀速前进，并将地面
上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车整体的（　C　）
A. 动能变小，重力势能变大
B. 动能不变，重力势能变大
C. 机械能增大，电能转化为机械能
D. 机械能不变，动能转化为重力势能
C
热学综合题
12. （2025南阳二模）中医是中华文化的瑰宝。熬制中药汤的做法
是：将草药浸水，装入陶罐慢慢煎熬制成药汁。在熬药的过程中是通
过 的方式改变药汤的内能。药汤沸腾后，熬制药汤的陶罐
盖会被水蒸气顶起，这里的能量转化与内燃机的 冲程相同，
同时空气中弥漫着浓浓的中药味，这是 现象。
热传递　
做功　
扩散　
13. （2025河南模拟）《随园食单》是清代美食家袁枚创作的饮食文
化著作，书中记载了古人炒制月饼馅料的场景如图，下列过程与物理
知识对应错误的是（　B　）
A. 馅料刚出锅“热”得烫嘴，是因温度很高
B. 木棍将灶膛里的柴挑起，可让其燃烧得更充分，可以提高木柴的热值
C. 馅料快炒好时，香味更浓郁，是由于馅料的分子热运动变得更剧烈
D. 炒制馅料过程中，主要是通过热传递在改变馅料的内能
B
比热容、热量、热效率的相关计算
14. （2025河南）某电热水壶的额定电压为220V，额定功率为1
100W，将它接入家庭电路中正常工作。在标准大气压下，将壶内质量
为1kg、初温为23℃的水烧开，不计热量损失，至少需要的时间
为 s。
294　
15. （2025郑州一模）某学习小组的同学想研究酒精灯烧水时的热效
率，他们用酒精灯给试管中100g的水加热，经过一段时间测得水温升
高了60℃，消耗了4.2g酒精。已知c水＝4.2×103J/（kg·℃），q酒精＝
3.0×107J/kg。
（1）酒精灯烧水时，水的温度升高，这是通过 的方式增大
水的内能。
（2）求此过程中水吸收的热量。
解：（2）此过程中水吸收的热量
Q吸＝cm水Δt＝4.2×103J/（kg·℃）×100×10－3kg×60℃＝2.52×104J
热传递　
（3）求4.2g酒精完全燃烧放出的热量。
解：（3）4.2g酒精完全燃烧放出的热量
Q放＝m酒精q＝4.2×10－3kg×3.0×107J/kg＝1.26×105J
（4）求酒精灯烧水时的热效率。
解：（4）酒精灯烧水时的热效率
η＝×100％＝×100％＝20％
（5）分析酒精灯烧水时，热效率不高的一条原因。
解：（5）酒精燃烧时没有完全燃烧导致放出的热量过少（或热传递的
过程中有热量的散失）。

展开更多......

收起↑