2025年中考物理人教版一轮复习考点探究（河南） 第1讲 内能 内能的利用

第1讲 内能 内能的利用 回归教材 —— 河南中考核心考点梳理 教材 链接 人教:九年级第十三章P1~P30　沪科:八年级第十一章P219~P223,九年级第十三章P33~P55　北师大:九年级第十章P8~P32 【知识清单】 考点1 分子热运动 分子动理论 常见的物质是由大量的①　　　　　　、②　　　　　　构成的  一切物质的分子都在③　　　　　　 分子间存在④　　　　　　 分子之间存在⑤　　　　　　和⑥　　　　　　 扩散现象 定义:不同物质⑦　　　　　　时,彼此进入对方的现象  影响因素:⑧　　　　　　越高,扩散现象进行得越快  分子热运动 定义:一切物质的分子都在不停地做⑨　　　　　　运动  特点:⑩　　　　　　越高,分子热运动越剧烈　  装修房屋时,如果选用不环保的材料会闻到对人体有害的刺激性气味。材料散发出刺激性气味是　　　　　　现象,说明分子在不停地做　　　　　　。这种现象在夏天特别明显,原因是温度越高,分子热运动越　　　　　　,所以我们要选用优质环保的材料进行装修。  闻到气味属于扩散现象,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动;分子热运动随温度升高而加快。 考点2 内能 1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的　　　　　　与　　　　　　的总和,叫作物体的内能。单位:焦耳(J)。  (1)理解:一切物体都具有内能,内能不可能为0。 (2)影响因素:质量、温度、物质状态、体积。 2.物体内能的改变方式 改变方式 热传递 做功 联系 热传递和做功对物体内能的改变是等效的 实质 能量的转移 能量的转化 理解 发生条件:存在　　　　　　。热量总是从高温物体传递到低温物体  外界对物体做功,物体的内能　　　　　　;物体对外界做功,物体的内能　　　　　　 举例 哈气取暖、烤火、火炉烧水等 搓手取暖、钻木取火、拉锯时锯条发热等 3.热量:在热传递过程中,　　　　　　的多少叫作热量。单位:焦耳(J)。  下列实例中,属于做功改变物体内能的是 (　　) A.将热牛奶倒入玻璃杯中,玻璃杯温度升高 B.经阳光暴晒后的柏油路面,其温度升高 C.反复弯折铁丝,弯折处温度升高 D.用热水袋暖手,手的温度升高 利用做功的方式改变物体内能的条件是有力的作用,并且在力的方向上移动了距离;利用热传递的方式改变物体内能的条件是两个物体之间存在着温度差。 考点3 比热容和热值 概念 比热容 热值 定义 一定　　　　　　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　　　　　　之比  某种燃料　　　　　　放出的热量与其质量之比  公式 Q吸(放)=　　　　　　 Q=　　　　　　 单位 J/(kg·℃) J/kg(有些气体燃料的单位为J/m3) 物理意义 水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),它表示的物理意义是　　　　　　kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为　　　　　　J  氢气的热值为1.4×108 J/kg,它表示的物理意义是　　　　　　kg的氢气完全燃烧所放出的热量为　　　　　　J  影响因素 比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关 热值是燃料的一种属性,只与燃料的种类有关,与燃料的形状、体积、质量、是否充分燃烧无关 考点4 热机 1.热机:利用　　　　　　做功的机械叫作热机。  (1)分类:蒸汽机、内燃机、火箭发动机等。 (2)工作原理:燃料的化学能内能机械能 2.内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,分为汽油机和柴油机。 内燃机的工作过程(汽油机) 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞 向下 向上 向下 向上 能量转化 　　　→　　　　　　 　　　→　　　　　　 \ 工作循环 一个工作循环活塞往复运动　　　　　　次,曲轴转动　　　　　　圈,对外做功　　　　　　次,使汽车获得动力的是　　　　　　冲程  如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管内的水蒸气推出,这个过程中水蒸气的　　　　能转化为塞子的机械能,这与汽油机图　　　　(选填“乙”或“丙”)冲程中的能量转化相同。  物体对外做功,自身的内能减小,将内能转化为机械能,汽油机的做功冲程就是将内能转化为机械能的; 根据气门的打开和关闭情况,结合活塞的运动方向判断是哪一个冲程。 考点5 热机效率 1.定义:热机工作时,用来做　　　　　　的那部分能量与燃料　　　　　　放出的热量之比叫作热机效率,用符号η表示。  2.公式:η=×100%。 3.提高热机效率的途径:一是减少各种热量的损失;二是减小摩擦,保持良好的润滑;三是尽可能使燃料充分燃烧。 一台四冲程汽油机在1 s内对外做功15次,则该汽油机工作时飞轮的转速为　　　 r/min。查阅资料可知汽油的热值为4.6×107 J/kg,若汽油机的效率是25%,则完全燃烧　　　　 kg汽油可以得到1.38×106 J的有用功。  汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次;根据效率公式求出汽油完全燃烧放出的热量,根据Q放=mq求出汽油的质量。 考点6 能量的转化和守恒 1.能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会　　　,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　　　　　　。  2.能量的转化和转移具有一定的　　　　　　。  【核心突破】 核心突破点:热量的相关计算 解题思维模型 合理分类和利用垃圾可以变废为宝,在一定条件下,1 kg垃圾能“榨”出0.17 kg的燃料油,若燃料油的热值为4.0×107 J/kg,则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为　　　　　　J;如果这些热量的42%被水吸收,则可以使　　　　　　kg的水温度从20 ℃升高到100 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]  (1)根据Q放=mq得出燃料油完全燃烧释放出的热量;(2)根据Q吸=Q放×42%得出水吸收的热量,根据Q吸=cm水Δt得出水的质量。 三维变式练 (劳动教育)如图所示,小雨起床给家人煮汤圆,为将锅中初温为20 ℃、质量为2 kg的水烧开,水至少需要吸收　　　J的热量,若燃气灶的加热效率为50%,则需要消耗　　　m3的天然气。[c水=4.2×103 J/(kg·℃),q天然气=8.4×107 J/m3,水面上方的气压为1个标准大气压]  (求效率)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1 kg的水从20 ℃加热到60 ℃,消耗了0.01 m3的天然气(假设天然气完全燃烧),此过程中水吸收的热量为　　　　　　J。已知天然气的热值为4.0×107 J/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则此次燃气灶烧水的效率为　　　　　　%。  (计算题)小宁同学学习了燃料的热值后,很想知道家中使用的天然气的热值是多少,于是,他在家里将装有2×10-3 m3水的水壶放到天然气灶上去烧,如图所示,用温度计测 量水从20 ℃加热至80 ℃的过程中,观察天然气表可知天然气消耗了0.035 m3。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%。求: (1)水壶里水的质量; (2)在这个过程中水吸收的热量; (3)天然气的热值。 实验探究 —— 学科核心素养提升 【回归教材】 教材图片 考查内容 图中“?”箭头所指的能量流失的形式是　　　　　　。  燃料的内能还会跑到哪里?　　　　　　 将小球从离地某一高度水平抛出,球落地后又弹起,如图所示,这是小球在地面弹跳的频闪照片,A、B两点高度相同,小球在A 点的动能　　　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)在B点的动能;小球由于　　　　　　离开地面后继续向上运动  如图所示,在厚玻璃瓶内装入少量的水,然后再向密闭的瓶内打气,当塞子跳起时,瓶内会出现雾,这是因为瓶内的空气推动塞子　　　　　　时,内能　　　　　　,温度降低,使水蒸气　　　　　　成小水珠  真题精粹——河南6年真题精选及真题百变 编写说明 ①名师猜押:邀请河南一线名师参与编写,权威预测2024年中考; ②真题百变:针对最新中考变化,从多维度设置拓展训练题,做到真正用透真题。 考向1 分子动理论　(6年6考) 1.(2024·河南节选)蜜蜂能根据气味找到蜜源,这是由于分子在不停地　　　　　　。  2.(2023·河南节选)如图所示,湖中的荷花清香四溢,这属于　　　　　　现象。  3.(2022·河南节选)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　　　　　　。  4.(2020·河南节选)河南素有“中原粮仓”之称。收割过程中,空气中弥漫着成熟的麦香味,这是由于分子在不停地做　　　　　　运动。收割机的四冲程柴油发动机工作时,内能转化为机械能的是　　　　　　冲程。  5.(2019·河南)洛阳牡丹甲天下,图中花儿盛开时清香扑鼻,这是由于花香分子在不停地做　　　　　　;我们能从不同角度观赏花,是由于光在花的表面发生了　　　　　　现象;清风吹过,露珠从花瓣上滚落,说明力可以改变物体的　　　　　　。  6.(本土文化)胡辣汤是河南省的特色美食,辣味醇郁、汤香扑鼻,如图所示。汤香扑鼻属于分子　　　　现象;温度越高,汤香越浓郁,说明分子热运动与　　　　　有关。  考向2 改变物体内能的方式及热量相关计算　(6年4考) 7.(2022·河南节选)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。  (变问法)下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是 (　　) A.刚煮熟的鸡蛋放在冷水中,鸡蛋的温度降低 B.用热水袋暖手,手的温度升高 C.热水倒入茶杯,茶杯的温度升高 D.两手相互摩擦,手的温度升高 8.(2021·河南节选)养生壶在“加热”挡工作时,将壶内1 kg的养生茶从20 ℃加热至75 ℃,养生茶的内能增加是通过　　　　　　的方式实现的。  9.(2019·河南)2019年5月17日,我国用火箭将第45颗北斗导航卫星成功发射。火箭在穿越大气层时剧烈升温,通过　　　的方式增大了它的内能;卫星升入太空后利用　　　　(选填“超声波”或“电磁波”)传递信息。  10.(生活情境)户外烧烤是夏天人们常见的探寻美食的方式。将食物烤熟是通过　　　　的方式改变其内能的。烧烤的主要燃料是木炭,已知它的热值是3×107 J/kg,如果完全燃烧84 g的木炭,这些热量的30%被5 kg的水吸收,可以使水温度升高　　　　　　℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]  【参考答案】 回归教材 知识清单 考点1: ①分子　②原子　③不停地做无规则运动　④间隙　⑤引力　⑥斥力　⑦相互接触　⑧温度　⑨无规则　⑩温度 例题1　扩散　无规则运动　快 考点2: 动能　分子势能　温度差　增大　减小　传递能量 例题2　C 考点3: 质量　乘积　完全燃烧　cmΔt升高(降低)　mq　1　4.2×103　1　1.4×108 考点4: 内能　机械能　内能　内能　机械能　2　2　1　做功 例题3　内　丙 考点5: 有用功　完全燃烧 例题4　1 800　0.12 考点6: 凭空产生　转化　转移　保持不变　方向性 核心突破 例题　6.8×106　8.5 变情境　6.72×105　0.016 【解析】1个标准大气压下,水的沸点是100 ℃,水至少需要吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J,根据η=×100%=×100%,得需要消耗天然气的体积V===0.016 m3。 变设问　1.68×105　42 【解析】水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0 )=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(60 ℃-20 ℃)=1.68×105 J;天然气完全燃烧放出的热量Q放=qV=4.0×107 J/m3×0.01 m3=4.0×105 J,加热效率η=×100%=×100%=42%。 变题型　解:(1)由ρ=可得水的质量: m=ρV水=1×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg (2)水吸收的热量: Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃-20 ℃)=5.04×105 J (3)已知天然气灶的效率约为36%,由η=可得天然气完全燃烧放出的热量: Q放===1.4×106 J 天然气的热值: q===4×107 J/m3 实验探究 回归教材 废气带走了大部分能量　克服机械之间的摩擦消耗的能量　大于　惯性　做功　减小　液化 真题精粹 1.做无规则运动 2.扩散 3.斥力 4.无规则　做功 5.无规则运动　漫反射　运动状态 6.扩散　温度 7.做功 真题百变　D 8.热传递 9.做功　电磁波 【解析】火箭在穿过大气层时,要克服摩擦做功,机械能转化为内能,使火箭的内能增大,温度升高。电磁波可以传递信息,并且电磁波可以在真空中传播,而超声波不能在真空中传播,所以卫星升入太空后利用电磁波传递信息。 10.热传递　36 【解析】木炭的质量m=84 g=0.084 kg,木炭完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.084 kg×3×107 J/kg=2.52×106 J,水吸收的热量Q吸=30%Q放=2.52×106 J×30%=7.56×105 J,水升高的温度Δt===36 ℃。 学科网（北京）股份有限公司 $$