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(共38张PPT)
第十二章　机械能和内能
第2节　内能　比热容　热机
核心考点
1
典例练考点
2
纵向实验分层练
3
思维导图
内能
比热容
热机
比热容
热机
内能
内能与温度的关系
改变物体内能的方式
热传递
做功
内能
热量
热运动
定义
公式
理解
水的比热容大的应用
定义
内燃机
汽油机的工作循环
热值
核心考点
一、内能
1. 热运动：物体内部大量分子的 运动叫作热运动.
2. 内能
无规则　
(1)分子动能：做热运动的分子也具有动能，我们称之为分子动能.
　　 教材表述变化
(2)分子势能：就像发生形变的弹簧具有弹性势能一样，分子间也具有某
种势能，我们称之为分子势能.
(3)定义：物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能.一切
物体都具有内能.
3. 内能与温度的关系：温度越高，分子无规则运动越 ，分子动
能就越 .因此，温度升高，物体内所有分子动能的总和 ，
物体的内能也就越 .
4. 热量：物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作热量.用符号
Q表示，单位是焦(J).
剧烈　
大　
增大　
大　
5. 改变物体内能的方式　
方式 实质 条件 方向 联系
热传递 能量的 存在温度差 (吸热或放热) 能量从高温处转移到
处，直至温度相同 做功和热传递都
可以改变物体的
内能，一个物体
温度升高，有可
能是外界对物体
做了功，也可能
是发生了热传递
做功 其他形式
的能与内
能之间
的 物体对外做功
或外界对物体
做功(摩擦、压
缩等) 对物体做功，物体的内
能 ；物体对外做
功，物体的内能
(均选填“增大”或“减小”) 转移　
低
温　
转化
增大　
减小
二、比热容
1. 定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的 与它的质量和升
高温度的 之比，叫作比热容.
2. 公式：c＝
(1)c表示 ，单位是J/(kg·℃)
(2)m表示质量，单位是kg
(3)Δt表示温度的变化量，单位是 ℃
(4)Q表示热量，单位是J
热量　
乘积　
　
比热容　
3. 设初温为t0，末温为t：当温度升高时，物体吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)；当温度降低时，物体放出的热量Q放＝cm(t0－t).
4. 理解
(1)比热容是物质的一种物理属性.
(2)质量相同的不同物质，当吸收或放出相同热量时，比热容 的
物质温度变化较小.
(3)质量相同的不同物质，当温度的变化量相同时，比热容 的物
质吸收或放出的热量多.
5. 水的比热容大的应用：调节气温(人工湖)、取暖(水作传热介质)、作冷
却剂等.
大　
大　
三、热机
1. 定义：热机是热力发动机的简称，它是将燃料燃烧产生的高温、高压
燃气的 能转化为 能的装置.
2. 内燃机：最常见的一种热机，按照所使用燃料的不同，内燃机可分为
汽油机、柴油机和天然气发动机等.
内　
机械　
3. 汽油机的工作循环
剖面图
工作冲程 冲程 冲程 冲程 冲程
能量转化 — 能转
化为 能 能转化
为 能 —
吸气
压缩
做功　
排气
机械　
内
内　
机械　
4. 热值
(1)定义：燃料完全燃烧放出的 与燃料的 之比，叫作这
种燃料的热值.
(2)热量的计算：Q＝qm(q的单位是J/kg).
(3)对于气体燃料，人们通常采用焦/米3作为热值的单位，符号为J/m3；热
量计算公式为Q＝qV.
(4)性质：热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关.
热量　
质量　
典例练考点
A层 基础巩固
温度、热量、内能的关系(3年4考)
考点
1
1. (2025连云港7题2分)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
D
2. (2025南京模拟)关于温度、热量和内能，下列说法正确的是(　A　)
A. 物体吸收热量，温度不一定升高
B. 热量只能从内能大的物体向内能小的物体传递
C. 0 ℃的水具有的内能小于20 ℃的水
D. 冬天搓手取暖增大了双手含有的热量
A
改变内能的方式(3年8考)
考点
2
3. (2025淮安3题2分)图中是美食“油端子”，它是通过装入模具放入热油
锅内炸出来的美食，下列情境在改变内能方式上与之相同的是(　D　)
D
4. (2025徐州模拟)神舟飞船在返回地面过程中的某个瞬间像个“火球”，
示意图如图所示，这是因为返回舱与大气摩擦，通过 的方式，
使返回舱的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)，其实质
是 能转化为内能.
第4题图
做功　
增大　
机械　
比热容(3年8考)
考点
3
5. (2024连云港6题2分)沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水
的(　D　)
A. 质量大 B. 温度高
C. 密度大 D. 比热容大
D
6. 下表是一些物质的比热容，根据表格中的数据判断，下列说法错误的
是(　C　)
物质 水 冰 煤油 沙石 木材
比热容c/[J/(kg·℃)] 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.92×103 2.4×103
C
A. 不同物质的比热容可能相同
B. 同种物质的状态不同，比热容可能不同
C. 水的比热容表示水的温度升高1 ℃吸收的热量是4.2×103 J
D. 质量、温度相等的沙石和煤油，吸收相等的热量，沙石温度升高得较
多
7. (2025宿迁17题3分)将质量均为100 g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘
中，初始温度相同，用同一热源加热相同时间， 升温快，这是
因为 ；实验中测得，水的温度升高了20 ℃，吸
收的热量为 J[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)].
沙子　
沙子的比热容比水小　
8 400　
8. (2025徐州37题8分)小华在家中烧水时有个疑问：水吸收的热量与什么
因素有关呢？她猜想：水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关.为了
探究其中的关系，她借助一个电热水壶进行实验.
第8题图
(1)水吸收的热量无法直接测量，实验中用加热时间t表示，因为水吸收的
热量Q与加热时间t成 .
正比　
(2)在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时，小华量取0.8 kg
水，用电热水壶加热，每隔1 min测量一次水的温度.测得数据如下表所
示.请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像.
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 20 30 40 50 60 70
(3)在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时，应控制水
相同，量取不同质量的水，分别用电热水壶加热，记录加热时间.小
华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系.
(4)小华总结实验结论：水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比，
即 Q＝km·Δt.如果想要测出比例系数k的值，她还需要做什么？
.
升高温
度　
查电热
水壶的铭牌找到功率计算功(或用电能表测电功)　
热机(3年5考)
考点
4
9. (2025扬州4题2分)如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它
是(　B　)
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
第9题图
B
10. (2024扬州10题2分)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
11. (2022无锡14题3分)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 能转
化为软木塞的 能，利用这一原理，可以制成热机.
第11题图
做功　
内　
机械　
12. [2023常州27(2)题4分]为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩
空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气
冲程和排气冲程，如图所示.发动机对外做功的是 (选填“排气”
或“进气”)冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度 .若该发动机
的转速为1 200 r/min，则1 s内发动机对外做功 次.汽车行驶一段路
程后，钢瓶内压缩空气的密度 .
进气　
降低　
20　
减小　
第12题图
热值的理解及相关计算(3年6考)
考点
5
13. (2025连云港9题2分)运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液
态氢具有(　A　)
A. 较大的热值 B. 较低的沸点
C. 较大的比热容 D. 较高的凝固点
A
14. (2024连云港7题2分)下列关于燃料的热值说法正确的是(　D　)
A. 燃料燃烧越充分，其热值越大
B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C. 一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小
D. 焦炭的热值是3.0×107 J/kg，完全燃烧1 kg 焦炭能放出3.0×107 J的
热量
D
15. (教材习题改编)随着“西气东输”工程的实施，我国大部分城市开始
用天然气来取代煤气和液化石油气.0.6 kg的天然气完全燃烧放出的热量
为 J，若这些热量要由燃烧焦炭来获得，则需要完全燃烧
约 kg的焦炭.(天然气、焦炭的热值分别为4.4×107 J/kg、3×
107 J/kg)
2.64×107　
0.88　
16. (2025无锡21题3分)取5.6 g酒精和5.6 g花生米，点燃后分别对80 g的
水加热，直至充分燃烧数据记录在表中.可见质量相等的酒精和花生米充
分燃烧所放出的热量 (选填“相等”或“不相等”)，所测得的
花生米的热值为 J/kg，酒精和花生米中， 的热值
大.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
燃料 加热前的水温/℃ 加热后的水温/℃
5.6 g酒精 22 70
5.6 g花生米 22 52
不相等　
1.8×106　
酒精　
17. (2024苏州23题6分)如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为
燃料.水壶装入2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃，消耗
了25 g丁烷气体[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，丁烷的热值为
4.8×107 J/kg].求：
第17题图
(1)壶中水的质量；
解：(1)壶中水的质量
m水＝ρ水V水＝1.0×103 kg/m3×2×10－3 m3＝2 kg
(2)水吸收的热量；
解：(2)水吸收的热量
Q水＝c水 m水Δt水＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－25 ℃)＝6.3×105 J
(3)卡式炉的加热效率.
解：(3)消耗的丁烷气体完全燃烧放出的热量Q丁烷＝ m丁烷q丁烷
＝2.5×10－2 kg×4.8×107 J/kg＝1.2×106 J
卡式炉的加热效率η＝×100 ％＝×100％＝52.5％
水壶装入2 L初温为25 ℃的水，用卡式炉加热至100 ℃，消耗了25 g丁烷气体[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，丁烷的热值为4.8×
107 J/kg].求：
第17题图
B层　能力提升
18. (2023苏州10题2分)在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆
风”，当出现如图所示风向时，通常(　D　)
A. 发生在白天，且陆地温度较高
B. 发生在白天，且海水温度较高
C. 发生在夜晚，且陆地温度较高
D. 发生在夜晚，且海水温度较高
第18题图
D
19. (2025苏州11题2分)如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液
体a的质量大于b的质量.用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝R1的
阻值大于R2的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸
收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙.下列说法正确的是(　B　)
A. a、b为同种物质
B. a的比热容小于b的比热容
C. 相同时间内a、b吸收的热量相等
D. R1的电功率大于R2的电功率
第19题图
B
纵向实验分层练
实验
观察不同物质吸热升温的现象(3年4考)
问题
例　小明假期去海边游玩时发现，同样都是在太阳光照射下，海水和沙
子的温度不一样，这是什么原因呢？
他猜想：可能是沙子和水吸热能力不同.
为了验证他的猜想，实验小组用如图所示的装置探究水和沙子的吸热
能力.
甲
乙
例题图　　
证据
(1)将质量 的沙子和水分别放在两个瓷盘中，放置一段时间后，
用温度计测出室温，即为此时沙子和水的 温度.
(2)用红外灯均匀照射两个瓷盘(图甲)4 min后，此时水吸收的热量
(选填“大于”“等于”或“小于”)沙子吸收的热量，再用温度计分
别测出沙子和水的温度.
相等　
初始　
等于
解释
(3)实验时，当水和沙子吸收相同的热量时，通过比较它们
来判断吸热能力的强弱.
(4)图乙是在红外灯照射一段时间后用红外热成像仪拍摄的红外照片.仪器
显示的沙子的温度是55.4 ℃、水的温度是30.7 ℃，分析实验数据可得：
其他条件相同时，加热相同时间， 的温度变化较大， 的
吸热能力强，可进一步推理出： 的比热容更大.(均选填“水”或
“沙子”)
升高的温度
的多少　
沙子　
水　
水　
交流
(5)实验中，用红外灯照射利用了红外线 的原理.
(6)根据实验结论，可知人们培育秧苗时，常常在傍晚往农田中灌水，白
天再将水放出，是因为水的 大，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.
具有热效应　
比热容　
放出

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